Исследование по применению глубокой фильтрации в процессе производства вакцины против ящура

Oct 29, 2024

В 14 веке имеются письменные свидетельства о подобном ящуре в Европе. Ящур – острое, лихорадочное, высококонтагиозное заболевание, вызываемое вирусом ящура.

Клинические симптомы у взрослых животных включают: повышенную температуру тела, волдыри и изъязвления во рту, волдыри и изъязвления на копытах и даже отслоение копытного панциря, вызывающее трудности с едой и сном, потерю веса и даже потерю экономической ценности у хозяйственных животных. ;

Клинические симптомы у молодых животных включают: повышенную температуру тела, миокардит и другие симптомы. После появления у молодых животных наблюдается высокая смертность.

За последние 500 лет ящур неоднократно вспыхивал по всему миру, и большое количество свиней, крупного рогатого скота, овец и других домашних животных, а также диких парнокопытных животных погибло или заболело, что серьезно сказалось на поголовье скота. и племенной отрасли.

С целью изучения применения технологии глубокой фильтрации в процессе производства вакцины против ящура были протестированы и сравнены показатели фильтруемости поверхностной и глубокой фильтрации, а также защитное действие бактерицидной фильтрации. Были изучены преимущества глубокой фильтрации с высоким зарядом при удалении клеточного мусора. Проанализированы соответствующие схемы фильтрации для культуральных сред различной мутности.

Результаты показали, что нагрузка при глубокой фильтрации была в 13,9 раз выше, чем при поверхностной фильтрации, мутность фильтрующей жидкости составляла только 23,5% от поверхностной фильтрации, а последующая нагрузка по дебактеризации 0,2 мкм была в 7,2 раза больше, чем при поверхностной фильтрации. поверхностная фильтрация. Благодаря использованию специального смоляного лиганда мутность фильтрующей жидкости составляет 38,6% от мутности обычного глубокого фильтра с тем же размером пор, что полезно для защиты последующего процесса. Результаты показали, что глубокая фильтрация, особенно глубокая фильтрация с сильным положительным зарядом, может эффективно применяться для производства вакцины против ящура, и необходимо разработать подходящие процессы фильтрации для различных культуральных сред.

Ящур (Ящур) — острое лихорадочное и заразное заболевание парнокопытных животных, вызываемое вирусом ящура (Ящур). К животным, наиболее восприимчивым к этому заболеванию, относятся крупный рогатый скот, свиньи и овцы. Ящур является эндемическим заболеванием в Азии, Африке, на Ближнем Востоке и в Южной Америке, с очень высокой заболеваемостью и быстрой передачей. Всемирная организация здравоохранения животных (МЭБ) относит ее к первой зоонозной болезни категории А, требуя от государств-членов включить ящур в список болезней животных, подлежащих регистрации. Вакцинация является эффективным средством специфической профилактики ящура. Инактивированная вакцина против ящура, изготовленная путем инактивации инактиватора инактиватора, играет важную роль в профилактике ящура и борьбе с ним.

Антигенность самого вируса ящура низкая, и инактивация вируса оказывает большое влияние на его антиген. Таким образом, при нынешнем производстве вакцины против ящура вакцина против ящура высокой чистоты может обеспечить содержание антигена и чистоту единичной дозы, что особенно важно и также является текущей стратегией вакцинации. Это выдвигает высокие требования к последующей очистке вирусов. Кроме того, до 2009 года при производстве инактивированных вакцин против ящура в Китае в основном применялся метод культивирования: вращающаяся бутылка и приклеивание к стене. С ростом спроса на вакцины постепенно проявились недостатки этого метода культивирования, требующего большого количества вращающихся флаконов, низкой эффективности и низкого уровня экспрессии.

Таким образом, в последние годы технология культивирования клеток постепенно изменилась с предыдущей адгезивной культуры на суспензионную культуру, и производство вируса было значительно улучшено. Однако с увеличением производства вируса изменение режима культивирования привело к увеличению нагрузки на последующую очистку, поскольку соответственно увеличилось количество клеточного мусора, образующегося в процессе культивирования, высвобождение клетками белков-хозяев, ДНК хозяина и т. д., что предъявляет дополнительные требования к способности последующей очистки.

Технология мембранной фильтрации широко используется в процессе производства биологических продуктов, таких как вакцины, среди которых технология фильтрации постоянного тока обычно используется в процессе сбора болезнетворного яда для отделения нерастворимых примесей, таких как клеточный мусор. На ранних стадиях очистки от ящура в основном применялась технология поверхностной фильтрации, представленная складчатым мембранным фильтрующим элементом. С изменением условий культивирования, увеличением примесей клеточного мусора, поверхностной фильтрацией трудно достичь эффекта осветления, а поскольку нагрузка на поверхностную фильтрацию низкая, стоимость фильтрующих материалов становится все выше и выше.

На этом фоне в процессе отделения цитожидкости вируса ящура все чаще применяется глубокая фильтрация. Материал глубокого фильтра обычно состоит из длинных и тонких волокон природного происхождения, а канал, образуемый фильтрующим материалом после формирования пленки, часто бывает очень извилистым, похожим на структуру лабиринтного отверстия. Частицы примесей часто задерживаются внутри фильтра, а не на его поверхности. Более того, стенка канала фильтра часто поглощает часть очень мелких частиц примесей за счет электростатического действия или межмолекулярных сил. В целом механизм глубокой фильтрации характеризуется механическим удерживанием и адсорбцией.

Установите пластину глубокого фильтра на фильтрующее устройство постоянного тока, промойте пластину фильтра буфером PBS выше 54 л/м2; После завершения промывки запустите перистальтический насос, чтобы медленно перекачивать жидкость, медленно отрегулируйте скорость насоса примерно до ожидаемой скорости потока и отфильтруйте жидкость. Записывайте объем фильтрации, время, разницу давлений и мутность во время процесса фильтрации. Фильтрат собирали для обнаружения антигена.

Поверхностная фильтрация — это технология, которая улавливает частицы на поверхности фильтрующего материала для достижения фильтрации. Механизм фильтрации в основном основан на размере частиц в сите жидкости, крупные частицы задерживаются на поверхности мембраны фильтра. Глубокая фильтрация использует внутренние каналы для перехвата и адсорбции частиц на глубине. Сравнительная диаграмма этих двух устройств показана на рисунке 1.

Инактивированный раствор вакцины против ящура от определенного производителя предварительно фильтровали через полипропиленовую поверхностную мембрану 0,45 мкм и глубокую фильтровальную пластину соответственно, а затем фильтровали через бактерицидный фильтр 0,2 мкм. Данные по фильтруемости приведены в таблице 1.

Мутность инактивированного раствора вакцины против ящура составляет 77 НТЕ. Если бактерии фильтруются напрямую, большое количество клеточных фрагментов неизбежно приведет к быстрой блокировке мембраны фильтра 0.2um, что повлияет на пропускание вичастиц 146S. Поэтому предварительная фильтрация была разработана перед дебактерилизационной фильтрацией, и были сравнены два метода предварительной фильтрации: глубокая фильтрация и поверхностная фильтрация. Для фильтрации выбрана двухслойная пластина глубокого фильтра, нагрузка составляет 641 л/м2, а глубокий фильтр уменьшает содержание материала с 77 NTU до 9,65 NTU, что делает его прозрачным и ярким. Поверхностная фильтрационная нагрузка 0.45 мкм составляет всего 46 л/м2, а мутность фильтрующей жидкости достигает 41 NTU, что не подходит для предварительной фильтрации. Согласно сравнению с последующей дебактериализированной фильтрационной нагрузкой 0,2 мкм, дебактериализированная фильтрационная мембранная нагрузка после глубокой фильтрации составляет 655 л/м2, что в 7,2 раза превышает соответствующую фильтрационную нагрузку поверхностной фильтрации (всего 91 л/м2). .

Результаты испытаний 146S показывают, что производительность системы глубокой фильтрации выше, чем производительность системы поверхностной фильтрации. Загрузка глубокой фильтрации была в 13,9 раз выше, чем при поверхностной фильтрации, мутность фильтрующей жидкости составляла всего 23,5% от поверхностной фильтрации, а последующая фильтрационная нагрузка 0,2 мкм для удаления бактерий была в 7,2 раза больше, чем при поверхностной фильтрации. поверхностная фильтрация. Таким образом, как с точки зрения стоимости, так и с точки зрения производительности, система глубокой фильтрации значительно лучше, чем система поверхностной мембранной фильтрации.

Пластину глубокого фильтра с положительным зарядом и пластину глубокого фильтра с сильным положительным зарядом использовали для сравнения инактивированного раствора вакцины против ящура из разных источников. Результаты фильтруемости приведены в таблице 2, а изменение скорости фильтрации и перепада давления в процессе фильтрации показано на цветовой схеме 2.

Две используемые группы пластин глубокого фильтра имеют одинаковую точность апертуры, а производительность очень стабильна с точки зрения изменения нагрузки и перепада давления, а кривая изменения перепада давления на рисунке 2 в основном идентична.

Однако из-за мутности фильтрующей жидкости разница очень велика. Фильтрующая жидкость обычной положительно заряженной двухслойной фильтрующей пластины составляет 25 NTU, в то время как фильтрующая жидкость сильно положительно заряженной глубокослойной фильтрующей пластины с таким же отверстием составляет всего 9,65 NTU, что составляет всего 38,6% от обычной глубокой фильтрующей пластины. Это главным образом связано с наличием специального смоляного лиганда в фильтрующем материале глубокой фильтрующей пластины с сильным положительным зарядом. Мутность снижается до менее 10 NTU благодаря сильно положительной двухслойной фильтрующей пластине, а фрагменты клеток полностью адсорбируются или улавливаются, что способствует последующему процессу ультрафильтрации или бактерицидной фильтрации. В дополнение к эффекту адсорбции нерастворимых клеточных остатков Yigzaw Y и др. также сообщили об эффекте удаления сильно положительно заряженной пластины глубокого фильтра с белка клетки-хозяина, а Дорси Н. и др. сообщили об эффекте удаления сильно положительно заряженной пластины глубокого фильтра. на ДНК.

Благодаря приведенному выше сравнительному исследованию поверхностной и глубокой фильтрации, а также изучению осветляющего эффекта специальной глубокой фильтровальной пластины с сильным положительным зарядом, различные схемы фильтрации должны быть сопоставлены с инактивированным супернатантом вакцины против ящура, полученной в различных условиях. условия культуры. Для центробежного супернатанта с 3 различными уровнями мутности: низкой мутностью, средней мутностью и высокой мутностью схема глубокой фильтрации и соответствующие параметры фильтрации показаны в Таблице 3.

Для центробежного супернатанта с низкой мутностью однослойная пластина глубокого фильтра может эффективно осветлить и удалить небольшое количество клеточного мусора. Для центробежного супернатанта средней мутности двухслойная пластина глубокого фильтра может эффективно очищать, особенно пластина глубокого фильтра с сильным положительным зарядом может снизить мутность до менее 5 NTU; Для центробежного супернатанта с более высокой мутностью можно эффективно осветлить комбинированную фильтровальную пластину. Независимо от того, какой процесс, производительность обработки составляет 500 ~ 800 л/м2, мутность фильтрующей жидкости составляет менее 20 NTU, а целевой антиген полностью извлекается, что подходит для крупномасштабного производства.

Обсуждение

В 1970-х годах в фильтрующих материалах было указано не использовать асбестовые материалы из-за присутствия в них канцерогенов. Материал глубинного фильтра не содержит асбеста и имеет более сильный положительный заряд. Фильтрующий материал состоит из матрицы древесного волокна и фильтрующего материала. В процессе производства полимерная смола используется для соединения основных компонентов, а функциональные группы с положительным зарядом в ней эффективно придают способность материала глубокого фильтра адсорбировать заряд. Отличные показатели адсорбционной глубокой фильтрации по способности улавливать мелкие частицы показаны на рисунке 3.

В этом эксперименте были выбраны различные компоненты смолы и различные прецизионные материалы для глубоких фильтров для уточнения фильтрационного теста культурального раствора вируса ящура, а сравнительный тест был проведен с поверхностной фильтрацией. Результаты показали, что глубокая фильтрация была более подходящей для удаления клеточного мусора, чем поверхностная фильтрация, что способствовало последующей установке фильтрационной установки для контроля микробной нагрузки (0.2um). Кроме того, сравнивая фильтрационный эффект глубокой фильтрующей пластины с сильным положительным зарядом и обычной глубокой фильтрующей пластины с положительным зарядом, фильтровальная пластина с сильным положительным зарядом демонстрирует сильную способность контроля мутности, что может снизить мутность до менее 5 NTU, что очень способствует повышению надежности всего процесса фильтрации.

Предыдущий процесс культивирования оказывает большое влияние на этапы сбора активных ингредиентов. Благодаря испытаниям этот эксперимент наконец создал масштабируемую схему фильтрации для сред для культивирования клеток с различной мутностью, что имеет определенное руководящее значение для крупномасштабного производства.

Глубинный фильтр, который будет выпущен компанией Guidling Technology, представляет собой фильтрующий элемент дискового типа, который представляет собой своего рода эффективный фильтрующий элемент с глубоким фильтрующим картоном в качестве фильтрующего материала, полностью отвечающий нормативным требованиям биофармацевтики, в основном разработанный и изготовленный специально для удаления крупные твердые вещества, такие как клетки и фрагменты клеток, могут быть применены к жидкости культуры клеток млекопитающих; Осветление лизата бактерий и дрожжевых клеток; Удаление белка клетки-хозяина (HCP); Удалить вирус и DN; Удаление эндотоксинов; Удаление пеногасителя.

Продукт обладает преимуществами небольшого мертвого объема, линейного усиления, конструкции дисковой капсулы, компактной конструкции и может использоваться последовательно с другим оборудованием, небольшой занимаемой площади, стабильной скорости потока, длительного срока службы и низкой стоимости.

Предыдущая статья: Дело Поделиться|Простой и эффективный процесс сбора вакцин

Следующая статья: Исследование способности последующего процесса моноклональных антител удалять вирусы