疫苗工艺加速器:超滤在流感疫苗的应用

摘要:流行性感冒是一种由病毒引起的季节性流行的急性呼吸道传染病。流感病毒根据病毒核蛋白和基质蛋白,可分为甲、乙、丙和丁四型,其中甲型流感病毒一般具有更强的传播性和毒性。流感病毒的亚型是通过表面糖蛋白血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)的抗原变化进行区分。血凝素(HA,

流感疫苗背景介绍

流行性感冒是一种由病毒引起的季节性流行的急性呼吸道传染病。流感病毒根据病毒核蛋白和基质蛋白,可分为甲、乙、丙和丁四型,其中甲型流感病毒一般具有更强的传播性和毒性。流感病毒的亚型是通过表面糖蛋白血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)的抗原变化进行区分。血凝素(HA,分子量约77KD)位于病毒包膜表面的免疫原性蛋白和神经氨酸酶(NA,分子量220KD)是一种表面酶蛋白,在介导病毒进入靶细胞中起关键作用。想了解生物技术研究、开发和生产内容可以去默克www.sigmaaldrich.cn查看。

流感疫苗接种是预防和控制流感最直接有效的手段,目前国内批准上市的流感疫苗包括三价流感灭活疫苗、三价流感减毒活疫苗和四价流感灭活疫苗。三价流感灭活疫苗有裂解疫苗和亚单位疫苗,三价流感减毒活疫苗为冻干制剂,四价流感灭活疫苗为裂解疫苗和亚单位疫苗。

表1:2023-2024年度上市流感疫苗基本信息

参考:中国流感疫苗预防接种技术指南(2023-2024)

流感疫苗制备工艺

目前流感疫苗的生产种类主要是鸡胚基质流感疫苗和细胞基质流感疫苗,细胞流感疫苗生产的细胞基质主要有MDCK、Vero、PER.C6和昆虫细胞。流感疫苗的培养方式主要SPF鸡胚生产法、哺乳动物细胞贴壁培养法、微载体悬浮培养法和全悬浮无血清培养法。

鸡胚基质培养工艺流程一般为澄清过滤-降生物负荷-病毒灭活-超滤-病毒纯化-病毒裂解-超滤/透析-最终过滤,流程见图2;细胞基质培养工艺流程一般为澄清过滤-降生物负荷-超滤-病毒灭活-超滤-病毒纯化-病毒裂解-超滤/透析-精细层析-超滤-最终过滤,流程见图3。

图2:鸡胚基质培养工艺流程图

图3:细胞基质培养工艺流程图

鸡胚基质培养工艺方法成熟,但易受到无病原体鸡胚来源、培养周期较长、繁琐的操作步骤以及不易控制产量和质量等因素影响;细胞培养技术具有明显优势,缩短了以鸡胚为基础的生产系统所需的较长交货时间,在流感大流行的情况下疫苗短缺,利用生物反应器快速大规模扩增时生产过程既容易控制。

表2:鸡胚基质 Vs 细胞基质

超滤在流感疫苗的应用

鸡培养或者细胞基质进行培养的流感疫苗生产工艺中,超滤步骤发挥着重要作用,主要应用目的为病毒浓缩,去除杂蛋白,减少下游处理量,有机溶液去除和溶液置换。

样品浓缩

澄清收获后,病毒颗粒浓度较低,通过切向流超滤的方式富集病毒浓度,降低下游工序体积,减少工艺时间。对于此步骤,Merck 300KD聚醚砜材质膜包在UF/DF工艺过程中TMP稳定的控制在4-6Psi,平均通量为50-60LMH,最终HA收率>99%,去除杂蛋白能力>93%。此外,300kd复合再生纤维素材质具有更低的吸附,可以根据工艺需要选择。

表3:改性聚醚砜 Vs 复合再生纤维素

有机溶剂去除

病毒裂解是通过去垢剂处理(Tween80、Triton X-100等),在此步骤中,通过破坏包膜和释放病毒的内部抗原成分来分离流感病毒的结构,通过超滤的方式去除去垢剂和一些裂解后的杂蛋白。对于此步骤,采用Merck 50KD 聚醚砜材质超滤膜包在UF/DF工艺整个工艺过程中TMP控制在4-8Psi,平均通量30-40LMH,HA收率可达到>99%(低于药典规定200ug/ml),Triton X-100去除率>98.5%(低于300ug/ml)。

小结

膜包的选择需要根据不同疫苗的特点进行匹配,Merck具有不同材质(与收率和透过通量相关)、多种分子量孔径(与收率相关)和不同筛网膜包(与透过通量和病毒浓度相关)。一起携手合作获得操作便捷,工艺稳健,质量优异的疫苗产品。


来源:不能胖胖胖

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