Применение ультрафильтрации в процессе производства вакцины АКДС

ПрименениеUультрафильтрация вPпроизводствоPпроцессАКДС Vакцине

 

1. Вакцина АКДС

Коклюш, широко известный как коклюш, — острое респираторное инфекционное заболевание, вызываемое Bordetella pertussis, поражающее преимущественно детей грудного и раннего возраста. Он передается воздушно-капельным путем и имеет инкубационный период от 7 до 10 дней. У пациента появятся симптомы скопления мокроты, включая кашель. Дифтерия – острая инфекция дыхательных путей, вызываемая Corynebacterium diphtheriae. Бактерии проникают в слизистую оболочку носа или горла, размножаются, производят экзотоксины и вызывают местное воспаление и некроз тканей. Столбняк, вызываемый Clostridium tetani, попадает в организм человека через раны кожи или слизистых оболочек. Он процветает в анаэробных условиях и производит токсины, вызывая спазматические сокращения мышц.

Вакцина АКДС представляет собой комбинированную вакцину, содержащую эффективные компоненты бордетеллы коклюша, дифтерийного и столбнячного токсинов, смешанные в определенных пропорциях и адсорбированные на адъюванте гидроксида алюминия. Его применяют для профилактики трех заболеваний: коклюша, дифтерии и столбняка.

 

2. Процесс производства вакцины АКДС.

Вакцина АКДС обычно представляет собой инактивированную вакцину. Приготовление вакцины АКДС повторяет процесс производства инактивированной вакцины, прежде всего из соображений безопасности. В настоящее время процесс производства вакцин АКДС в Китае во многом основан на технологиях 1970-х и 1980-х годов. Однако на протяжении всего процесса этапы диализа включали слишком много традиционных стадий фильтрации, что существенно влияло на общий процесс производства продукта. Продукты для мембранной фильтрации с тангенциальным потоком и открытыми каналами предлагают преимущества при последующем разделении биологических продуктов, такие как низкие силы сдвига и высокая степень извлечения. Они особенно подходят для разделения образцов с высокими концентрациями, высокой вязкостью и высоким содержанием частиц, что делает их пригодными для процесса производства вакцин АКДС.

3. Применение технологии ультрафильтрации полых волокон в процессе очистки бесклеточной жидкости комбинированного вакцинного антигена АКДС.

(1)Материалы и методы

①Образец

Обеззараженный и очищенный бесклеточный раствор антигена АКДС (далее именуемый обеззараженным раствором антигена).

②Основные реагенты и инструменты

Вода для инъекций; хлорид натрия (фармацевтического качества); мешок для диализа; полое волокно 10 кДа; Перистальтический насос.

③Ультрафильтрация и очистка бесклеточной антигенной жидкости DTP

Прежде всего, сконцентрируйте обеззараженный раствор антигена примерно в 5-кратном размере первоначального объема, используя полое волокно плотностью 10 кДа. Затем начните процесс фильтрации и промывки. Затем прекратите фильтрацию, когда объем фильтрата превысит первоначальный объем примерно в 4–5 раз. Наконец, промойте всю систему и восстановите фильтрат, используя 1-кратный объем физиологического раствора.

④Диализ и очистка бесклеточной жидкости антигена DTP

В асептических условиях упакуйте обеззараженный раствор антигена в пакеты для диализа и погрузите его в 0,85% стерильный раствор хлорида натрия, а затем проведите диализ при температуре 2-8.

⑤Идентификация очищенной жидкости

Пропорционально восстановите жидкие образцы, полученные ультрафильтрацией и диализом, до объема предварительной очистки. Используйте обеззараженный раствор антигена в качестве контроля и проанализируйте чистоту образцов с помощью 12% SDS-PAGE. Измерьте содержание твердых веществ в растворах и рассчитайте скорость восстановления после центрифугирования образцов при 10,000 об/мин в течение 15 минут.

Полученные результаты

①Концентрирование и промывка ультрафильтрации полых волокон.

В процессе ультрафильтрационного концентрирования за 70 минут получается 4800 мл фильтрата, что приводит к 5-кратному увеличению концентрации. Скорость фильтрации неуклонно снижается, средняя скорость фильтрации составляет 42 лмч (69,6 мл/мин). В процессе промывки за 90 минут получается 5300 мл фильтрата, что приводит к 4.4-кратной промывке, и скорость фильтрации постепенно снижается, при этом средняя скорость фильтрации составляет 36 лмч (59,5 мл/мин). Наконец, промойте всю систему 1200 мл физиологического раствора и смешайте промывочный раствор с предыдущим промывочным раствором (1200 мл). Конечный коэффициент концентрации жидкости составляет 2,5-крата. По сравнению с ультрафильтрацией, диализ требует пятикратной замены диализата и занимает около 6 дней.

②Идентификация очищенной жидкости

Анализ SDS-PAGE показал, что чистота бесклеточной жидкости вакцинного антигена DTP, очищенной методами ультрафильтрации и диализа, остается относительно неизменной, как показано на рисунке ниже. Скорость восстановления при ультрафильтрационной очистке немного ниже, чем при диализной очистке, как указано в таблице ниже.

Образец	Твердое содержание (%)	Скорость восстановления(%)
Обеззараженный раствор антигена	0.872	/
Жидкость, извлеченная ультрафильтрацией (восстановленное)	0.803	92.1
Жидкость, полученная диализом (уменьшено)	0.813	93.2

 

Заключение

Ультрафильтрация с полыми волокнами — это технология мембранного разделения, широко используемая в таких отраслях, как пищевая, ферментационная, фармацевтическая, охрана окружающей среды и химическая технология для разделения, концентрирования и очистки крупномолекулярных веществ. В этом эксперименте для очистки обеззараженного бесклеточного раствора антигена DTP использовалась технология ультрафильтрации с полыми волокнами. Экспериментатор сравнил его с традиционным диализом по эффективности очистки и скорости восстановления. Результаты показали, что ультрафильтрация имела более высокую эффективность удаления детоксицирующих агентов и пигментов (достижимая в течение 3 часов по сравнению с 5-7 днями для диализа) и имела более высокую скорость восстановления. Это позволяет предположить, что применение полого волокна для ультрафильтрационной очистки жидкости бесклеточного вакцинного антигена АКДС вполне осуществимо. Он может заменить существующие процессы диализа.