КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ЛИОФИЛИЗАЦИИ КРОВИ, ЕЕ КОМПОНЕНТОВ И БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
CONTAINER FOR LYOPHILIZATION OF BLOOD, ITS COMPONENTS AND BIOLOGICAL MATERIAL

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам и способу, используемым в трансфузиологии для лиофилизации крови, ее компонентов, препаратов крови и их хранения и переливания.
Лиофилизация - широко используемый физический метод обработки на основе процесса дегидратации различных продуктов, включая лекарственные субстанции, вакцины, биологические объекты и пр. Преимуществами такой сушки являются высокая стабильность, пролонгированный срок годности, минимальные изменения свойств, однородность и быстрая регидратации препарата до применимой формы. В таком виде препараты легко транспортировать, длительно и безопасно хранить без необходимости охлаждения.
Переливание донорской крови и ее компонентов является неотъемлемой составляющей оказания специализированной медицинской помощи как в мирное время, так и в период чрезвычайных ситуаций, военных операций. Она используется при сложных операциях, тяжелых травмах, родах, лечении пациентов с различными онкологическими и гематологическими заболеваниями, болезнях печени и многих других случаях. Несмотря на ряд преимуществ лиофилизированных компонентов крови основная часть крови и ее компонентов хранится в жидком или замороженном состоянии, что требует особых дорогостоящих условий хранения и существенно затрудняет их транспортировку, хранение и применение в неприспособленных условиях.
Лиофилизация крови и ее компонентов, в частности плазмы и криопреципитата широко использовалась на Станциях переливания крови в СССР и РФ, в настоящее время выпускают подобную продукцию в Белоруссии (ГУ РНПЦ трансфузиологии и медицинских биотехнологий), в Германии LyoPlas N-w (German Red Cross) и во Франции Lyophilized Plasma (FLYP) (French Military Blood Institute [CTSA]), лиофилизацию плазмы и криопреципитата проводят в стеклянных флаконах в открытом виде, что требует защиты от микроорганизмов как на подготовительном этапе в специальных чистых помещениях в асептических условиях, так и на этапе сушки.
Аналогами заявляемого устройства являются различного назначения и вида полимерные контейнеры: «Компопласт», «КПК», «Гемасин», «CompoFlex», «CompoSelect», «KPV» и другие. Основным предназначением данных устройств является заготовка донорской крови/или ее компонентов, хранение и транспортировка, отмывание, замораживание и размораживание, вторичное фракционирования и переливания. Однако данные контейнеры не предназначены для лиофилизации в них крови, ее компонентов.
Известен сдвоенный контейнер для гемокомпонентов, который состоит из двух контейнеров, соединенных по периметру одной из сторон. Противоположная сторона первого контейнера содержит трубку, а второго - штуцеры и трубку, снабженную фильтром, зажимом и полимерной иглой. При этом первый контейнер выполнен из водонепроницаемого пленочного материала, у второго контейнера одна поверхность выполнена из водонепроницаемого, а другая - из водоотталкивающего и паропроницаемого материала. Лиофилизированный гемокомпонент, раскрыв шов, изолирующий второй контейнер от первого, переводят в первый контейнер для хранения, регидратации и переливания. Представлен также способ применения сдвоенного контейнера. Достигается сохранение качества лиофилизированного и регидратированного гемокомпонента и снижение вероятности микробной контаминации (RU 2743609, МПК A61J 1/05, опубл. 20.02.2021).
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является контейнер для лиофилизации и переливания гемокомпонентов, который позволяет в единой замкнутой стерильной системе лиофилизировать гемокомпонент, хранить, транспортировать, регидратировать и переливать регидратированный лиофилизат гемокомпонента. Контейнер выполнен из пленочного материала в виде уплощенной емкости с присоединительными элементами, необходимыми для выполнения перечисленных функций. Одна поверхность контейнера выполнена из водо-, газо- и паронепроницаемого материала, другая - из водоотталкивающего, газо- и паропроницаемого материала. В контейнер одним концом герметично введена по меньшей мере одна трубка, другой конец которой через разветвитель в определенной последовательности соединен с несколькими трубками, оканчивающимися различными по назначению присоединительными элементами. Достигается сохранение качества и снижение вероятности микробной контаминации восстановленного из лиофилизата гемокомпонента (RU 2740839, МПК A61J 1/05, опубл. 20.01.2021).
Недостатком аналога RU 2743609 и прототипа RU 2740839 является то, что требуется длительное время лиофилизации (более 4-5 сут при лиофилизации стандартной дозы плазмы объемом 300 мл), что является чрезмерно трудо- и энергозатратным на 1 единицу готового продукта.
Технический результат заявленного изобретения заключается в существенном сокращении времени лиофилизации крови, ее компонентов и биологического материала, повышении производительности и снижении трудо- и энергозатрат на 1 единицу готового продукта, сохранении герметичности и отсутствии деформирования при диапазоне температур от минус 85°C до плюс 50°C, обеспечивая стерильность процесса получения стерильной лиофилизированной крови, ее компонентов или препаратов крови на всех производственных этапах, а именно переводе крови или ее компонентов в устройство, замораживании и лиофилизации, хранении, регидратации, трансфузии реципиенту.
Сущность изобретения заключается в том, что контейнер для лиофилизации крови, ее компонентов и биологического материала выполнен из рукавного или листового (рулонного) водонепроницаемого пленочного материала в виде уплощенной емкости, открытые края которого сварены, по меньшей мере, двумя герметичными швами, две противоположные стороны контейнера заварены герметичными швами со встроенными штуцерами и (или) трубками, сообщающимися с внутренней полостью. Причем с одной стороны контейнер снабжен, по меньшей мере, одним штуцером с прокалываемой мембраной, закрытой отделяемым защитным элементом. С другой стороны контейнер снабжен трубкой, имеющей разветвление линий, снабженными зажимами, одна или две из которых снабжена(ны) полимерной(ыми) двухканальной(ыми) иглой(ами) со съемным(и) колпачком(ами), имеющий(щие) канал для жидкости, одна линия снабжена соединением луер-лок с колпачком, одна или две линии снабжена(ы) штуцером(ами), содержащим(щими) прокалываемую мембрану с отделяемыми защитными элементами, одна линия имеет герметично закрытый конец. Контейнер снабжен двумя или более трубками для лиофилизации, закрытыми отделяемым защитными элементами. Внутренний диаметр трубок для лиофилизации составляет от 2 до 10 мм. Контейнер имеет четырехугольную форму со скругленными углами. Контейнер имеет объем в диапазоне от 300 до 3000 мл.
На фиг. 1 показан общий вид контейнера для лиофилизации (пример 1), на фиг. 2 показан общий вид контейнера для лиофилизации (пример 2), на фиг. 3 - специальный запаиватель/зажим, нагревательный элемент и концы трубок.
Пример 1. Контейнер для лиофилизации крови, ее компонентов и биологического материала контейнер для лиофилизации крови, ее компонентов и биологического материала (фиг. 1) выполнен из рукавного или листового (рулонного) водонепроницаемого пленочного материала в виде уплощенной емкости, открытые края которого сварены, по меньшей мере, двумя герметичными швами. Две противоположные стороны контейнера заварены герметичными швами со встроенными штуцерами и (или) трубками, сообщающимися с внутренней полостью. Причем с одной стороны контейнер снабжен, по меньшей мере, одним штуцером 1 с прокалываемой мембраной, закрытой отделяемым защитным элементом. С другой стороны контейнер снабжен трубкой, имеющей разветвление линий 2, одна из которых снабжена полимерной двухканальной иглой 3 со съемным колпачком, имеющий канал для жидкости, одна линия снабжена соединением луер-лок 4 с колпачком, одна или две линии снабжена(ы) штуцером(ами), содержащим(щими) прокалываемую мембрану с отделяемыми защитными элементами 5, одна линия имеет герметично закрытый конец 6. Контейнер снабжен двумя или более трубками для лиофилизации, закрытыми отделяемым защитными элементами 7 без прокалываемой мембраны. Внутренний диаметр трубок для лиофилизации составляет от 2 до 10 мм. Контейнер имеет четырехугольную форму со скругленными углами. Контейнер имеет объем в диапазоне от 300 до 3000 мл.
Пример 2. Контейнер для лиофилизации крови, ее компонентов и биологического материала контейнер для лиофилизации крови, ее компонентов и биологического материала (фиг. 2) выполнен из рукавного или листового (рулонного) водонепроницаемого пленочного материала в виде уплощенной емкости, открытые края которого сварены, по меньшей мере, двумя герметичными швами. Две противоположные стороны контейнера заварены герметичными швами со встроенными штуцерами и (или) трубками, сообщающимися с внутренней полостью. Причем с одной стороны контейнер снабжен, по меньшей мере, одним штуцером 1 с прокалываемой мембраной, закрытой отделяемым защитным элементом. С другой стороны контейнер снабжен трубкой, имеющей разветвление линий 2, две из которых снабжены полимерными двухканальным иглами 3 со съемными колпачками, имеющие канал для жидкости, одна линия снабжена соединением луер-лок 4 с колпачком, одна или две линии снабжена(ы) штуцером(ами), содержащим(щими) прокалываемую мембрану с отделяемыми защитными элементами 5, одна линия имеет герметично закрытый конец 6. Контейнер снабжен двумя или более трубками для лиофилизации, закрытыми отделяемым защитными элементами 7 без прокалываемой мембраны. Внутренний диаметр трубок для лиофилизации составляет от 2 до 10 мм. Контейнер имеет четырехугольную форму со скругленными углами. Контейнер имеет объем в диапазоне от 300 до 3000 мл.
В отличии от RU 2743609 и RU 2740839 заявленное изобретение не требует обязательного наличия хотя бы одной поверхности контейнера выполненной из «пленочного материала из пористой обработанной целлюлозной бумаги или полимерной нетканой «бумаги», из которого выполнены поверхности известных контейнеров, обладает водоотталкивающим свойством и необходимой для лиофилизации гемокомпонентов газо- и паропроницаемостью. Использование в RU 2740839 «одного или нескольких, предпочтительно двух слоев, особенно бумаги, увеличивает прочность предложенного контейнера и сохраняет необходимый для лиофилизации уровень газо - и паропроницаемости».
Заявленное изобретение может быть выполнено как из рукавного пленочного материала, открытые края которого сварены герметичным швом со штуцерами и (или) трубками, так и листового (рулонного) пленочного материала, сваренного герметичным швом по краям и так же имеющего необходимые штуцеры и (или) трубки. При изготовлении контейнера могут использоваться два, три и более сварных швов. Сварные швы выполняются для ограничения и защиты внутренней полости емкости от неблагоприятных воздействий внешней среды.
Две противоположные стороны контейнера заварены герметичным швом со встроенными штуцерами и (или) трубками, сообщающимися с внутренней полостью, причем с одной стороны контейнер снабжен одним, двумя или более штуцерами 1 с прокалываемой мембраной, закрытой отделяемым защитным элементом, а также трубкой, имеющей разветвление линий 2, одна или две из которых снабжена(ны) полимерной(ными) двухканальной(ными) иглой(ами) 3 со съемным колпачком, имеющей канал для жидкости, одна линия снабжена соединением луер-лок 4 с колпачком, одна или две линии снабжена(ны) штуцерами, содержащими прокалываемую мембрану с отделяемыми защитными элементами 5, одна линия имеет герметично закрытый конец 6.
Отличительной особенностью заявленного контейнера от известных ранее заключается в том, что контейнер снабжен двумя или более трубками для лиофилизации, закрытыми отделяемым защитными элементами 7, внутренний диаметр трубок составляет от 2 до 10 мм, предпочтительно 5-7 мм. Данные трубки предназначены для непосредственного процесса лиофилизации, обеспечивая сообщение внутренней камеры мешка и лиофильной сушки.
Стерильность лиофилизации в заявленном контейнере обеспечивается за счет наличия в лиофильной сушке специального запаивателя/зажима 8 (фиг. 3) и наличия системы стерилизации в сушке, предпочтительно газовым методом, или любым другим доступным методом, обеспечивающие стерилизацию без деструкции полимерного материала и лиофилизируемого вещества, и обеспечивающие должные асептические условия. Запаиватель/зажим 8 представляет собой две металлические пластины с нагревательным элементом 9, одна из которых или обе двигаются по направлению друг к другу, тем самым сдавливая концы трубок 10 для лиофилизации с усилием, не позволяющим проникнуть воздуху через внутренний просвет трубок. Работают пластины 8 в двух режимах: непосредственно как запиватель при включении нагрева пластин и как зажим при выключенном состоянии.
Процесс лиофилизации и переливания состоит из четырех этапов.
Этап 1: переливание нативной, консервированной или размороженной крови или ее компонентов из стандартного контейнера, а также введение раствора криопротектора (в случае необходимости) в заявленный контейнер с помощью коннекторов, штуцеров, переходников линии 3-6 (расположенных на линии 2). После перевода крови или ее компонентов, а также введение раствора криопротектора (в случае необходимости) в заявленный контейнер линия 2 запаивается с помощью мобильного или стационарного запаивателя пластиковых магистралей и удаляется.
Этап 2: лиофилизация крови или ее компонентов в заявленном контейнере.
Контейнер укладывается в лиофильную сушку, зажимом-запаивателем пластиковых магистралей пережимаются специальные трубки для лиофилизации ниже отделяемых защитных элементов 7, чтобы не допустить поступления воздуха через них, но не запаиваются. Удаляются защитные элементы 7 с концов линии. Сушка закрывается, внутренняя камера обеззараживается. Зажим-запаиватель поднимается, освобождая доступ через линию 7 в заявленный контейнер. Проводится процесс лиофилизации по заданным параметрам, по завершению которого зажимом-запаивателем осуществляется запайка и герметизация линии 7.
По окончанию сушки лиофилизат перемещается путем встряхивания внутри контейнера в сторону к штуцерам линии 1 и может быть герметично запаян по линии 11.
Этап 3: регидратация лиофилизата для применения по назначению в предложенном контейнере осуществляется раствором и трансфузионной системой для переливания с помощью присоединения к одному из двух штуцеров 1 с прокалываемой мембраной и закрытой отделяемым защитным элементом.
Этап 4: переливание (трансфузия) реципиенту из предложенного контейнера регидратированного лиофилизата проводится с помощью трансфузионной системы для переливания с помощью присоединения к одному из двух штуцеров 1 с прокалываемой мембраной и закрытой отделяемым защитным элементом.
Проведенные опытные исследования по лиофилизации предлагаемым способом в заявленном устройстве стандартной дозы в 300 мл и толщиной слоя не более 8 мм позволила достигнуть поставленной задачи менее чем за 24 ч, что значительно эффективнее и быстрее (4-5 сут для изобретения RU 2743609 и RU 2740839) для изделий с схожими задачами и иными принципами их реализации. Результатом заявленного устройства является получение стерильной лиофилизированной крови, ее компонентов или препаратов крови, возможность длительного их хранения без создания специальных условий хранения и транспортировки, регидратация в месте требования с сохранением допустимых показателей качества и безопасности с возможностью дальнейшего клинического применения или иных целей.