Uporaba ultrafiltracije v proizvodnem procesu cepiva DTP

UporabaUltrafiltracija vPproizvodnjaPproces odDTP VAccine

 

1. Cepivo DTP

Oslovski kašelj, splošno znan kot oslovski kašelj, je akutna nalezljiva bolezen dihal, ki jo povzroča Bordetella pertussis in prizadene predvsem dojenčke in majhne otroke. Prenaša se kapljično po vdihavanju in ima inkubacijsko dobo od 7 do 10 dni. Bolnik bo razvil simptome kopičenja izpljunka, vključno s kašljem. Davica je akutna okužba dihalnih poti, ki jo povzroča Corynebacterium diphtheriae. Bakterije vdrejo v nosno sluznico ali grlo, se razmnožujejo, proizvajajo eksotoksine in povzročajo lokalno vnetje in nekrozo tkiva. Tetanus, ki ga povzroča Clostridium tetani, vstopi v človeško telo skozi rane na koži ali sluznici. Uspeva v anaerobnih pogojih in proizvaja toksine, ki sprožijo spazmodične kontrakcije mišic.

Cepivo DTP je kombinirano cepivo, ki vsebuje učinkovite sestavine Bordetelle pertussis, toksina davice in toksina tetanusa, pomešane v določenih razmerjih in adsorbirane na adjuvans aluminijev hidroksid. Uporablja se za preprečevanje treh bolezni: oslovskega kašlja, davice in tetanusa.

 

2. Proizvodni proces cepiva DTP

Cepivo DTP je običajno inaktivirano cepivo. Priprava cepiva DTP poteka po postopku izdelave inaktiviranega cepiva, predvsem zaradi varnosti. Trenutno proizvodni proces cepiv DTP na Kitajskem v veliki meri temelji na tehnologiji iz sedemdesetih in osemdesetih let 20. stoletja. Vendar pa so dializni koraki v celotnem procesu vključevali preveč običajnih stopenj filtracije, kar je znatno vplivalo na celoten proizvodni proces izdelka. Izdelki za membransko filtracijo s tangencialnim tokom z odprtimi kanali nudijo prednosti pri ločevanju bioloških produktov v smeri toka, kot so nizke strižne sile in visoke stopnje predelave. Še posebej so primerni za ločevanje vzorcev z visokimi koncentracijami, visoko viskoznostjo in visoko vsebnostjo delcev, zaradi česar so primerni za proizvodni proces cepiv DTP.

3. Uporaba tehnologije ultrafiltracije votlih vlaken v procesu čiščenja tekočine kombiniranega antigena cepiva brez celic

(1) Materiali in metode

①Vzorec

Dekontaminirana in prečiščena brezcelična raztopina antigena DTP (v nadaljevanju dekontaminirana raztopina antigena).

②Glavni reagenti in instrumenti

Voda za vbrizgavanje; natrijev klorid (farmacevtske kakovosti); dializna vrečka; 10kDa votla vlakna; peristaltična črpalka.

③Ultrafiltracija in čiščenje tekočine antigena DTP brez celic

Najprej koncentrirajte dekontaminirano raztopino antigena, da približno 5-kratno povečate začetni volumen z uporabo 10kDa votlih vlaken. Nato začnite postopek filtracije in pranja. Nato ustavite filtracijo, ko prostornina filtrata doseže približno 4- do 5-kratno začetno prostornino. Nazadnje sperite celoten sistem in pridobite filtrat s 1-kratnim volumnom fiziološke raztopine.

④Dializa in čiščenje tekočine brezceličnega antigena DTP

Aseptično zapakirajte dekontaminirano raztopino antigena v dializne vrečke in jo potopite v 0.85 % sterilno raztopino natrijevega klorida in nato izvedite dializo pri 2-8 stopinjah.

⑤Identifikacija prečiščene tekočine

Sorazmerno obnovite vzorce tekočine, pridobljene z ultrafiltracijo in dializo, na prostornino pred čiščenjem. Za kontrolo uporabite dekontaminirano raztopino antigena in analizirajte čistost vzorcev z 12 % SDS-PAGE. Izmerite vsebnost trdnih snovi v raztopinah in izračunajte stopnjo izkoristka po 15-minutnem centrifugiranju vzorcev pri 10,000 rpm.

Rezultati

①Koncentracija in pranje ultrafiltracije votlih vlaken

Med postopkom koncentracije ultrafiltracije se v 70 minutah pridobi 4800 ml filtrata, kar ima za posledico 5-kratno koncentracijo. Hitrost filtracije vztrajno upada, s povprečno hitrostjo filtracije 42 LMH (69,6 ml/min). Med postopkom izpiranja se v 90 minutah pridobi 5300 ml filtrata, kar ima za posledico 4.4-kratno izpiranje, hitrost filtracije pa stalno upada s povprečno hitrostjo filtracije 36 LMH (59,5 mL/min). Nazadnje sperite celoten sistem s 1200 ml fiziološke raztopine in raztopino za izpiranje zmešajte s prejšnjo raztopino za izpiranje (1200 ml). Končni faktor koncentracije tekočine je 2.5-kratnik. V primerjavi z ultrafiltracijo dializa zahteva petkratno menjavo dializata in traja približno 6 dni.

②Identifikacija prečiščene tekočine

Analiza SDS-PAGE je pokazala, da čistost brezcelične tekočine antigena cepiva DTP, prečiščene z metodama ultrafiltracije in dialize, ostaja relativno nespremenjena, kot je prikazano na spodnji sliki. Stopnja okrevanja pri čiščenju z ultrafiltracijo je nekoliko nižja kot pri čiščenju z dializo, kot je navedeno v spodnji tabeli.

Vzorec	Vsebnost trdne snovi (%)	Stopnja okrevanja (%)
Raztopina dekontaminiranega antigena	0.872	/
Tekočina, pridobljena z ultrafiltracijo (zmanjšana)	0.803	92.1
Tekočina, pridobljena z dializo (zmanjšana)	0.813	93.2

 

Zaključek

Ultrafiltracija z votlimi vlakni je tehnologija membranskega ločevanja, ki se pogosto uporablja v industrijah, kot so živilska, fermentacijska, farmacevtska, varstvo okolja in kemijsko inženirstvo za ločevanje, koncentracijo in čiščenje velikih molekularnih snovi. V tem poskusu je bila za čiščenje dekontaminirane brezcelične raztopine antigena DTP uporabljena tehnologija ultrafiltracije votlih vlaken. Eksperimentator je primerjal tradicionalno dializo glede učinkovitosti čiščenja in stopnje okrevanja. Rezultati so pokazali, da ima ultrafiltracija večjo učinkovitost pri odstranjevanju razstrupljevalnih sredstev in pigmentov (dosegljivo v 3 urah v primerjavi z 5-7 dnevi za dializo) in ima višjo stopnjo okrevanja. Ti kažejo, da je uporaba votlih vlaken za ultrafiltracijsko čiščenje brezcelične tekočine antigena cepiva DTP izvedljiva. Lahko nadomesti obstoječe postopke dialize.