凍結乾燥全血漿：安定化剤としてのショ糖、トレハロース、ソルビトール、マンニトール、グリシンの評価

Freeze-dried whole plasma: evaluating sucrose, trehalose, sorbitol, mannitol and glycine as stabilizers.

• Irina Bakaltcheva
• Anne Marie O'Sullivan
• Peter Hmel
• Helen Ogbu

抄録

いくつかのグループが、輸血製品としての使用を目的とした凍結乾燥全血漿の安定性の結果を報告している[Hellstern P, Sachse H, Schwinnn H, Oberfrank K. 溶媒/洗浄剤で処理したヒト血漿の製造およびin vitro特性評価。溶媒洗浄法（修正ホロウィッツ手順）を用いてウイルス性不活化された凍結乾燥プールされたプラズマの品質管理研究の結果。Beitr Infusionsther 1991;28:92-109;Hugler P、Trobish H、Neuman H、Moller、Sirtl C、Derdak M、Laubenthal H. 3つの異なる従来の新鮮な凍結血漿調製物と1つの新しいウイルス不活性化凍結凍結凍結血漿調製物の品質管理。Klin Wochenschr 1991;69:157-161; Krutvacho T、Chuansumrit A、Isarangkura P、Pintadit P、Hathirat P、Chiewsilp P。新鮮な乾燥血漿への出血を伴う血友病の応答。東南アジアJトロップメッド公衆衛生1993;24:169-173; Chuansumrit A, Krasaesub S, Angchaisuksiri P, Hathirat P, Isarangkura P. 国際血友病トレーニングセンター、バンコク、タイでの血友病患者の生存率分析。Haemophilia 2004;10:542-549]。これらの凍結乾燥プラズマでは、血漿凝固特性が実質的に損なわれており、一方でpHレベルはアルカリ性に近い。本研究では、60mMスクロース、トレハロース、マンニトール、ソルビトールまたはグリシンを添加した血漿を凍結乾燥した。異なる安定化剤の有効性を迅速に評価するために、サンプルを４０℃で１０日間強制分解した。初期のPT、APTT及びTT値はそれぞれ14.4+/-0.5s、31.4+/-1.5s及び18.3+/-0.6sであった。分解期間の終了時には、PT、APTTおよびTTは実質的に延長し、それぞれ19.1+/-0.5s、43.1+/-0.6sおよび26.1+/-1.0sであった。グリシン存在下では、分解期間終了時にPT、APTT及びTTの値は初期値に近く、それぞれ15.5+/-0.4s、35.7+/-0.9s及び19.4+/-0.2sであった。凝固因子V、VII、VIII、IX、Xおよび凝固阻害剤プロテインC、プロテインSおよびアンチトロンビンIIIのパーセント活性を記録した。第V因子と第VIII因子は最も分解されやすかった。コントロール血漿中の第V因子と第VIII因子の活性は、保存終了時に約44+/-3.5％と58+/-2.3％であった。対照的に、はるかに高い第VIII因子と第VIII活性は、凍結乾燥グリシンを補充した血漿で維持された：約60+/-3.5％と74+/-7.0％、対応する。最も安定なタンパク質はプロテインCであり、本研究の試験条件では分解の兆候を示さなかった。試験したすべての安定剤は保護を提供した。しかし、グリシンは、血漿凝固特性の優れた保存性を提供し、試験したすべてのポリオールよりも優れていた。水中の60mMグリシンと血漿中の60mMグリシンのサーモグラムは、血漿の存在下では、グリシンが結晶化しないことを示している。凍結乾燥のプロセスは、プラズマpCO(2)（ガス）の完全な損失とプラズマpHの大幅な上昇を引き起こした。クエン酸は、凍結乾燥/水和された血漿のための適切なpH調整剤であることが判明した。

Several groups report stability results for freeze-dried whole plasma intended for use as a transfusion product [Hellstern P, Sachse H, Schwinn H, Oberfrank K. Manufacture and in vitro characterization of a solvent/detergent-treated human plasma. Vox Sang 1992;63:178-185; Trobisch H. Results of a quality-control study of lyophilized pooled plasmas which have been virally inactivated using a solvent detergent method (modified Horowitz procedure). Beitr Infusionsther 1991;28:92-109; Hugler P, Trobish H, Neuman H, Moller, Sirtl C, Derdak M, Laubenthal H. Quality control of three different conventional fresh-frozen plasma preparations and one new virus-inactivated lyophilized pooled plasma preparation. Klin Wochenschr 1991;69:157-161; Krutvacho T, Chuansumrit A, Isarangkura P, Pintadit P, Hathirat P, Chiewsilp P. Response of hemophilia with bleeding to fresh dry plasma. Southeast Asian J Trop Med Public Health 1993;24:169-173; Chuansumrit A, Krasaesub S, Angchaisuksiri P, Hathirat P, Isarangkura P. Survival analysis of patients with haemophilia at the International Haemophilia Training Centre, Bangkok, Thailand. Haemophilia 2004;10:542-549]. Plasma coagulation properties are substantially impaired in these freeze-dried plasmas, while pH levels are close to alkaline. In this work, plasma supplemented with 60mM sucrose, trehalose, mannitol, sorbitol or glycine was freeze-dried. The samples were subjected to forced degradation at 40 degrees C for 10 days in order to quickly evaluate the effectiveness of the different stabilizers. Initial PT, APTT and TT values were 14.4+/-0. 5s, 31.4+/-1.5s and 18.3+/-0.6s, respectively. At the end of the degradation period, PT, APTT and TT were substantially prolonged, and were 19.1+/-0. 5s, 43.1+/-0.6s and 26.1+/-1.0s, respectively. In the presence of glycine, at the end of the degradation period, PT, APTT and TT values remained close to the initial values and were 15.5+/-0. 4s, 35.7+/-0.9s and 19.4+/-0.2s, respectively. Percent activities of the coagulation factors V, VII, VIII, IX, X and the coagulation inhibitors protein C, protein S and antithrombin III were recorded. Factors V and VIII were most prone to degradation. Factor V and VIII activities, in control plasma, were approx. 44+/-3.5% and 58+/-2.3%, at the end of storage. In contrast, much higher factor V and VIII activities were maintained in the lyophilized glycine-supplemented plasma: approx. 60+/-3.5% and 74+/-7.0%, correspondingly. The most stable protein was protein C, which showed no signs of degradation under the testing conditions of this study. All tested stabilizers provided protection. Glycine, however, outperformed all tested polyols, providing superior preservation of plasma clotting properties. Thermograms of 60mM glycine in water and 60mM glycine in plasma show that, in the presence of plasma, glycine does not crystallize. The process of freeze-drying caused a complete loss of plasma pCO(2) (gas) and a substantial increase in plasma pH. Citric acid was found to be a suitable pH adjuster for lyophilized/rehydrated plasma.