increase the concentration of the ไครโอโพรเทกแทนต์ (cf. Example 1 of the Example Section). Alternatively, it is, for example, also possible to use the solution in which the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม will be subjected to the freeze-
drying (i.e., the freezing solution or cryopreservation medium) as a starting/ stock solution to achieve an increasing in the concentration of the ไครโอโพรเทกแทนต์. Using the final freezing solution'for this purpose has the advantage that no extra stock solution has to be prepared for the consecutive incubation steps. This approach simplifies the handling of the incubation steps when a ของผสม of ไครโอโพรเทกแทนต์s are used in the incubation steps, say, for example, a ของผสม of skim milk powder with กลีเซอรอล or a ของผสม of skim milk powder, กลีเซอรอล and a carbohydrate such as sucrose or trehalose. In such a case, the prepared freezing solution (say, for example, 5 % (w/v) skim milk and 1 % (v/v) กลีเซอรอล in water or an aqueous solution of 5 % (w/v) skim milk, 1 % (v/v) กลีเซอรอล and 10 % (w/v) of a carbohydrate such as sucrose or trehalose), is used to "serially dilute" in each incubation step the medium in which the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม are stored. This "serial dilution" can, for example, be achieved as follows. Half the volume of the cell medium in which the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม are present is removed from the respective vial, and the same volume of the freezing solution is added for the first incubation step. The เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม are then incubated for the desired period of time and then again 50 % of the volume of the incubation ของผสม is removed and replaced by the same volume of freezing solution for the second incubation step. This procedure can be repeated as often as desired, thereby increasing the concentration of the ไครโอโพรเทกแทนต์ in
7
each incubation step. If wanted the last incubation step may be carried out in the freezing solution.
[0039] The term "การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง" which is also known as lyophilisation, lyophilization, or cryodesiccation, is used in its regular meaning as the cooling of a liquid sample, resulting in the conversion of freeze-able solution into ice, crystallization of crystallisable solutes and the formation of an amorphous matrix ซึ่งประกอบรวมด้วย non-crystallizing solutes associated with unfrozen ของผสม, followed by evaporation (sublimation) of water from amorphous matrix. In this process the evaporation (sublimation) of the frozen water in the material is usually carried out under reducing the surrounding pressure to allow the frozen water in the material to sublimate directly from the solid phase to the gas phase. การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง typically includes the steps of pretreatment, freezing, primary drying and secondary drying.
[0040] The pretreatment includes any method of treating the desired product, i.e. here เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม, prior to freezing. The pretreatment may, for example, include washing the cells, formulation revision (i.e., addition of components to increase stability and/or improve processing), or decreasing the amount of a high vapor pressure solvent or increasing the surface area.
[0041] The freezing step includes any method that is suitable for freezing of the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม. On a small scale, for example, in a laboratory, freezing may be done by placing the material in a การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง flask and rotating the flask in a bath, also known as a shell freezer, which is cooled by, for example, mechanical refrigeration, by a ของผสม of dry ice with an alcohol such as methanol or ethanol, or by liquid nitrogen. It is of course also possible to use a commercially available freeze-dry apparatus such as Thermo Scientific® Modulyo Freeze-Dry System distributed by Thermo Fisher Scientific Inc. On a larger scale, freezing is generally using a commercial, temperature controlled การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง machine. When freezing the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม, the freezing is generally carried out rapidly, in order to avoid the formation of ice crystals. Usually, the freezing temperatures are between —50 °C and —80 °C.
[0042] The next step is the primary drying. During the primary drying phase, the pressure is lowered (typically to the range of a few millibars), and sufficient heat is supplied to the material for the water to sublime. The amount of heat necessary can be calculated using the sublimating molecules' latent heat of sublimation. In this initial drying phase, about 95% of the water in the material is sublimated. This phase may be slow (can be several days in the industry), because, if too much heat is added, the material's structure could be altered.
8
[0043] Secondary drying can follow as the last step in การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง. The secondary
drying phase aims to remove, if present, unfrozen water molecules, since the ice was removed in the primary drying phase. In this phase, the temperature is usually higher than in the primary drying phase, and can even be above 0 °C, to break any physico-chemical interactions that have formed between the water molecules and the frozen material. Usually the pressure is also lowered in this stage to encourage desorption (typically in the range of microbars, or fractions of a pascal). After the การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง process is complete, the vacuum is usually broken with an inert gas, such as nitrogen, before the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม ที่ผ่าน การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง are packaged and/or stored for the further use.
[0044] As evident from the above, the present method belongs to the "pretreatment" as understood by the person skilled in the art and can be used together with any known methodology of freezing and drying material such as free or เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม as described herein.
[0045] Accordingly, since the at least two consecutive incubation steps can be carried out with any suitable following การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง steps, the การประดิษฐ์ is also directed to a method of preparing เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม for การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง, โดยที่ this method ประกอบรวมด้วย at least two consecutive incubation steps, โดยที่ the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม are incubated in each incubation step in an สารละลาย บ่ม containing ไครโอโพรเทกแทนต์ over a suitable period of time, โดยที่ the concentration of ไครโอโพรเทกแทนต์ in the สารละลาย บ่ม is increased with each subsequent incubation step. Thus, while in the following the การประดิษฐ์ will be explained in more detail with reference to a การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง method, it should be understood that all these embodiments equally relate to the method of preparing เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม for การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง as defined here.
[0046] In the method of the การประดิษฐ์ any suitable number of the least two consecutive incubation steps can be carried as long as the number is sufficient to provide a desired effect on, for example, the การอยู่รอดและเติบโตได้ of the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม after the การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง. In illustrative embodiments the method ประกอบรวมด้วย 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 incubation steps, โดยที่ in each incubation step the concentration of the ไครโอโพรเทกแทนต์ is increased. The incubation in each of the incubation steps can be carried out over any suitable amount of time, for example, a time that is found to be able to achieve a desired long-term stability of the capsules and/or the การอยู่รอดและเติบโตได้ of the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม. A suitable incubation time as well as a suitable the number of incubation steps can be determined empirically, for example, by assessing the การอยู่รอดและเติบโตได้ of the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม after การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง followed by (after a certain time period) re-
hydrating of the cells (cf. the Example Section in this regard). In some embodiments the
9
incubation time is typically about several minutes to about several hours per incubation step (cf., also in this regard the Example Section in which bacterial cells were incubated in each incubation step for about 25 minutes). The incubation can be carried out either without agitation but also under agitation (such as, for instance, shaking or rolling) to improve the uptake of the ไครโอโพรเทกแทนต์ by the encapsulation material and the cells.
[0047] In some embodiments of the method of the การประดิษฐ์, the same ไครโอโพรเทกแทนต์ or a ของผสม of the same ไครโอโพรเทกแทนต์ is used in each incubation step. The ไครโอโพรเทกแทนต์ can be any compound that is able to provide protection during the การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง against damage to the use encapsulation material or the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม. Examples of suitable ไครโอโพรเทกแทนต์s include, but are not limited to, skim milk, กลีเซอรอล, ไดเมธิลซัลฟอกไซด์ (DMSO), ฟอร์มาไมด์, a ของผสม of ฟอ
เพิ่มความเข้มข้นของไครโอโพรเทกแทนต์ (มัทธิว 1 ตัวอย่างของส่วนตัวอย่าง) อีกวิธีหนึ่งคือ เป็น เช่น นอกจากนี้ยังสามารถใช้การแก้ปัญหาที่จะต้องเซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้มในการแช่แข็ง-drying (i.e., the freezing solution or cryopreservation medium) as a starting/ stock solution to achieve an increasing in the concentration of the ไครโอโพรเทกแทนต์. Using the final freezing solution'for this purpose has the advantage that no extra stock solution has to be prepared for the consecutive incubation steps. This approach simplifies the handling of the incubation steps when a ของผสม of ไครโอโพรเทกแทนต์s are used in the incubation steps, say, for example, a ของผสม of skim milk powder with กลีเซอรอล or a ของผสม of skim milk powder, กลีเซอรอล and a carbohydrate such as sucrose or trehalose. In such a case, the prepared freezing solution (say, for example, 5 % (w/v) skim milk and 1 % (v/v) กลีเซอรอล in water or an aqueous solution of 5 % (w/v) skim milk, 1 % (v/v) กลีเซอรอล and 10 % (w/v) of a carbohydrate such as sucrose or trehalose), is used to "serially dilute" in each incubation step the medium in which the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม are stored. This "serial dilution" can, for example, be achieved as follows. Half the volume of the cell medium in which the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม are present is removed from the respective vial, and the same volume of the freezing solution is added for the first incubation step. The เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม are then incubated for the desired period of time and then again 50 % of the volume of the incubation ของผสม is removed and replaced by the same volume of freezing solution for the second incubation step. This procedure can be repeated as often as desired, thereby increasing the concentration of the ไครโอโพรเทกแทนต์ in7 แต่ละขั้นตอนคณะทันตแพทยศาสตร์ ถ้าต้องการขั้นตอนการฟักตัวสุดท้ายอาจจะดำเนินในการแก้ปัญหาที่ตรึง[0039] คำว่า "การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง" ซึ่งเรียกว่า lyophilisation, lyophilization หรือ cryodesiccation ใช้ในความหมายทั่วไปเป็นการระบายความร้อนของของเหลวตัวอย่าง ในการแปลงของโซลูชันที่สามารถแช่แข็งเป็นน้ำแข็ง การตกผลึกของ crystallisable solutes และการก่อตัวของเมทริกซ์การไป ซึ่งประกอบรวมด้วยไม่ใช่ crystallizing solutes สัมพันธ์กับตรึงของผสม ตาม ด้วยการระเหย (ระเหิด) น้ำจากเมทริกซ์ไป ในกระบวนการนี้ (ระเหิด) การระเหยของน้ำแช่แข็งในวัสดุจะโดยปกติดำเนินภายใต้ดันโดยรอบเพื่อให้น้ำแข็งในวัสดุการ sublimate ระยะก๊าซโดยตรงจากเฟสของแข็ง การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งโดยทั่วไปประกอบด้วยขั้นตอนของ pretreatment แช่แข็ง หลักการอบแห้งและการอบแห้งรอง[0040] pretreatment จะมีวิธีใดรักษาต้องผลิตภัณฑ์ เช่นที่นี่เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม ก่อนแช่ การ pretreatment เช่น อาจ รวมล้างเซลล์ ปรับปรุงกำหนด (เช่น นอกจากนี้ส่วนประกอบเพื่อเพิ่มความมั่นคง และ/หรือปรับปรุงประมวลผล), หรือการลดจำนวนของตัวทำละลายความดันไอสูง หรือการเพิ่มพื้นที่ผิวได้[0041] The freezing step includes any method that is suitable for freezing of the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม. On a small scale, for example, in a laboratory, freezing may be done by placing the material in a การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง flask and rotating the flask in a bath, also known as a shell freezer, which is cooled by, for example, mechanical refrigeration, by a ของผสม of dry ice with an alcohol such as methanol or ethanol, or by liquid nitrogen. It is of course also possible to use a commercially available freeze-dry apparatus such as Thermo Scientific® Modulyo Freeze-Dry System distributed by Thermo Fisher Scientific Inc. On a larger scale, freezing is generally using a commercial, temperature controlled การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง machine. When freezing the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม, the freezing is generally carried out rapidly, in order to avoid the formation of ice crystals. Usually, the freezing temperatures are between —50 °C and —80 °C.[0042] The next step is the primary drying. During the primary drying phase, the pressure is lowered (typically to the range of a few millibars), and sufficient heat is supplied to the material for the water to sublime. The amount of heat necessary can be calculated using the sublimating molecules' latent heat of sublimation. In this initial drying phase, about 95% of the water in the material is sublimated. This phase may be slow (can be several days in the industry), because, if too much heat is added, the material's structure could be altered.
8
[0043] Secondary drying can follow as the last step in การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง. The secondary
drying phase aims to remove, if present, unfrozen water molecules, since the ice was removed in the primary drying phase. In this phase, the temperature is usually higher than in the primary drying phase, and can even be above 0 °C, to break any physico-chemical interactions that have formed between the water molecules and the frozen material. Usually the pressure is also lowered in this stage to encourage desorption (typically in the range of microbars, or fractions of a pascal). After the การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง process is complete, the vacuum is usually broken with an inert gas, such as nitrogen, before the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม ที่ผ่าน การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง are packaged and/or stored for the further use.
[0044] As evident from the above, the present method belongs to the "pretreatment" as understood by the person skilled in the art and can be used together with any known methodology of freezing and drying material such as free or เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม as described herein.
[0045] Accordingly, since the at least two consecutive incubation steps can be carried out with any suitable following การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง steps, the การประดิษฐ์ is also directed to a method of preparing เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม for การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง, โดยที่ this method ประกอบรวมด้วย at least two consecutive incubation steps, โดยที่ the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม are incubated in each incubation step in an สารละลาย บ่ม containing ไครโอโพรเทกแทนต์ over a suitable period of time, โดยที่ the concentration of ไครโอโพรเทกแทนต์ in the สารละลาย บ่ม is increased with each subsequent incubation step. Thus, while in the following the การประดิษฐ์ will be explained in more detail with reference to a การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง method, it should be understood that all these embodiments equally relate to the method of preparing เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม for การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง as defined here.
[0046] In the method of the การประดิษฐ์ any suitable number of the least two consecutive incubation steps can be carried as long as the number is sufficient to provide a desired effect on, for example, the การอยู่รอดและเติบโตได้ of the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม after the การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง. In illustrative embodiments the method ประกอบรวมด้วย 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 incubation steps, โดยที่ in each incubation step the concentration of the ไครโอโพรเทกแทนต์ is increased. The incubation in each of the incubation steps can be carried out over any suitable amount of time, for example, a time that is found to be able to achieve a desired long-term stability of the capsules and/or the การอยู่รอดและเติบโตได้ of the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม. A suitable incubation time as well as a suitable the number of incubation steps can be determined empirically, for example, by assessing the การอยู่รอดและเติบโตได้ of the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม after การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง followed by (after a certain time period) re-
hydrating of the cells (cf. the Example Section in this regard). In some embodiments the
9
incubation time is typically about several minutes to about several hours per incubation step (cf., also in this regard the Example Section in which bacterial cells were incubated in each incubation step for about 25 minutes). The incubation can be carried out either without agitation but also under agitation (such as, for instance, shaking or rolling) to improve the uptake of the ไครโอโพรเทกแทนต์ by the encapsulation material and the cells.
[0047] In some embodiments of the method of the การประดิษฐ์, the same ไครโอโพรเทกแทนต์ or a ของผสม of the same ไครโอโพรเทกแทนต์ is used in each incubation step. The ไครโอโพรเทกแทนต์ can be any compound that is able to provide protection during the การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง against damage to the use encapsulation material or the เซลล์ที่ได้รับการห่อหุ้ม. Examples of suitable ไครโอโพรเทกแทนต์s include, but are not limited to, skim milk, กลีเซอรอล, ไดเมธิลซัลฟอกไซด์ (DMSO), ฟอร์มาไมด์, a ของผสม of ฟอ
การแปล กรุณารอสักครู่..
