Tillämpning av ultrafiltrering i produktionsprocessen av DTP-vaccin

Tillämpning avUltrafiltrering iPproduktionProcess avDTP Vaccin

 

1. DTP-vaccin

Pertussis, allmänt känd som kikhosta, är en akut infektionssjukdom i luftvägarna som orsakas av Bordetella pertussis, som främst drabbar spädbarn och småbarn. Det överförs genom luftvägsdroppar och har en inkubationstid på 7 till 10 dagar. Patienten kommer att utveckla symtom på sputumansamling, inklusive hosta. Difteri är en akut luftvägsinfektion orsakad av Corynebacterium diphtheriae. Bakterierna invaderar nässlemhinnan eller halsen, förökar sig, producerar exotoxiner och orsakar lokal inflammation och vävnadsnekros. Stelkramp, orsakad av Clostridium tetani, kommer in i människokroppen genom hud- eller slemhinnor. Den trivs under anaeroba förhållanden och producerar toxiner, vilket utlöser krampaktiga muskelsammandragningar.

DTP-vaccinet är ett kombinationsvaccin som innehåller effektiva komponenter av Bordetella pertussis, difteritoxin och stelkrampstoxin blandade i vissa proportioner och adsorberade på en aluminiumhydroxidadjuvans. Det används för att förebygga tre sjukdomar: pertussis, difteri och stelkramp.

 

2. Produktionsprocess för DTP-vaccin

DTP-vaccinet är vanligtvis ett inaktiverat vaccin. Framställningen av DTP-vaccinet följer den inaktiverade vaccinproduktionsprocessen, främst av säkerhetsskäl. För närvarande är tillverkningsprocessen av DTP-vacciner i Kina till stor del baserad på teknik under 1970- och 1980-talen. Men under hela processen involverade dialysstegen för många konventionella filtreringssteg, vilket avsevärt påverkade produktens övergripande produktionsprocessen. Tangentiellt flödesmembranfiltreringsprodukter med öppna kanaler erbjuder fördelar i nedströms separation av biologiska produkter, såsom låga skjuvkrafter och höga återvinningsgrader. De är särskilt lämpliga för separering av prover med höga koncentrationer, höga viskositeter och högt partikelinnehåll, vilket gör dem lämpliga för tillverkningsprocessen av DTP-vacciner.

3. Tillämpning av hålfiber ultrafiltreringsteknik i reningsprocessen av cellfri DTP kombinerad vaccinantigenvätska

(1) Material och metoder

① Prov

Dekontaminerad och raffinerad cellfri DTP-antigenlösning (hädanefter kallad dekontaminerad antigenlösning).

②Huvudreagenser och -instrument

Vatten av injektionskvalitet; natriumklorid (farmaceutisk kvalitet); dialyspåse; 10 kDa ihålig fiber; Peristaltisk pump.

③Ultrafiltrering och rening av cellfri DTP-antigenvätska

Koncentrera först och främst den dekontaminerade antigenlösningen för att ungefär 5-falda den initiala volymen med en 10 kDa ihålig fiber. Börja sedan filtrerings- och tvättprocessen. Stoppa sedan filtreringen när filtratvolymen når cirka 4 till 5 gånger den initiala volymen. Skölj slutligen hela systemet och återvinn filtratet med 1-faldig volym fysiologisk koksaltlösning.

④Dialys och rening av cellfri DTP-antigenvätska

Packa aseptiskt den dekontaminerade antigenlösningen i dialyspåsar och doppa den i 0.85 % steril natriumkloridlösning och utför sedan dialys vid 2-8 grad .

⑤Identifiering av renad vätska

Återställ proportionellt de ultrafiltrerings- och dialysutvunna vätskeproverna till förreningsvolymen. Använd dekontaminerad antigenlösning som kontroll och analysera renheten hos proverna med 12 % SDS-PAGE. Mät fast innehåll i lösningarna och beräkna återvinningshastigheten efter centrifugering av proverna vid 10,000 rpm i 15 minuter.

Resultat

①Hålfiber ultrafiltreringskoncentration och tvättning

Under ultrafiltreringsprocessen erhålls 4 800 ml filtrat inom 70 minuter, vilket resulterar i en 5-faldig koncentration. Filtreringshastigheten minskar stadigt, med en genomsnittlig filtreringshastighet på 42 LMH (69,6 ml/min). Under tvättprocessen erhålls 5 300 mL filtrat inom 90 minuter, vilket resulterar i en 4,4--faldig tvättning, och filtreringshastigheten minskar stadigt, med en genomsnittlig filtreringshastighet på 36 LMH (59,5 mL/min). Skölj slutligen hela systemet med 1 200 mL fysiologisk koksaltlösning och blanda sköljlösningen med den föregående tvättlösningen (1 200 mL). Den slutliga koncentrationsfaktorn för vätskan är 2,5-faldigt. Jämfört med ultrafiltrering kräver dialys byte av dialysat fem gånger och tar cirka 6 dagar.

②Identifiering av renad vätska

SDS-PAGE-analys avslöjade att renheten hos den cellfria DTP-vaccinantigenvätskan renad med både ultrafiltrerings- och dialysmetoder förblir relativt oförändrad, som visas i figuren nedan. Återvinningshastigheten för ultrafiltreringsrening är något lägre än den för dialysrening, såsom anges i tabellen nedan.

Prov	Fast innehåll(%)	Återhämtningsfart(%)
Dekontaminerad antigenlösning	0.872	/
Ultrafiltreringsåtervunnen vätska (reducerad)	0.803	92.1
Dialysåtervunnen vätska (reducerad)	0.813	93.2

 

Slutsats

Ultrafiltrering av ihåliga fibrer är en membranseparationsteknik som används ofta i industrier som livsmedel, jäsning, läkemedel, miljöskydd och kemiteknik för separation, koncentrering och rening av stora molekylära ämnen. I detta experiment användes ultrafiltreringsteknologi för ihåliga fibrer för att rena den dekontaminerade cellfria DTP-antigenlösningen. Försöksledaren jämförde med traditionell dialys när det gäller reningseffektivitet och återvinningsgrad. Resultaten visade att ultrafiltrering hade en högre effektivitet när det gäller att ta bort avgiftningsmedel och pigment (gäller inom 3 timmar, jämfört med 5-7 dagar för dialys) och hade en högre återhämtningshastighet. Dessa antyder att tillämpningen av ihåliga fibrer för ultrafiltreringsrening av cellfri DTP-vaccinantigenvätska är genomförbar. Det kan ersätta befintliga dialysprocesser.