Primjena ultrafiltracije u procesu proizvodnje DTP cjepiva

Primjena odUltrafiltracija uPproizvodnjaPproces odDTP VAkcin

 

1. DTP cjepivo

Hripavac, poznatiji kao hripavac, akutna je respiratorna zarazna bolest koju uzrokuje Bordetella pertussis, prvenstveno zahvaća dojenčad i malu djecu. Prenosi se kapljičnim putem, a inkubacija traje 7 do 10 dana. Pacijent će razviti simptome nakupljanja ispljuvka, uključujući kašalj. Difterija je akutna infekcija dišnog sustava koju uzrokuje Corynebacterium diphtheriae. Bakterije napadaju nosnu sluznicu ili grlo, razmnožavaju se, proizvode egzotoksine i uzrokuju lokalnu upalu i nekrozu tkiva. Tetanus, uzrokovan Clostridium tetani, ulazi u ljudski organizam kroz rane na koži ili sluznici. Uspijeva u anaerobnim uvjetima i proizvodi toksine, izazivajući grčevite kontrakcije mišića.

DTP cjepivo je kombinirano cjepivo koje sadrži učinkovite komponente Bordetella hripavca, toksina difterije i toksina tetanusa pomiješanih u određenim omjerima i adsorbiranih na adjuvans aluminijev hidroksid. Koristi se za prevenciju tri bolesti: pertusisa, difterije i tetanusa.

 

2. Proces proizvodnje DTP cjepiva

DTP cjepivo je obično inaktivirano cjepivo. Priprema DTP cjepiva odvija se prema procesu proizvodnje inaktiviranog cjepiva, prvenstveno iz sigurnosnih razloga. Trenutačno se proizvodni proces DTP cjepiva u Kini uvelike temelji na tehnologiji iz 1970-ih i 1980-ih. Međutim, tijekom cijelog procesa, koraci dijalize uključivali su previše uobičajenih faza filtracije, što je značajno utjecalo na cjelokupni proces proizvodnje proizvoda. Proizvodi membranske filtracije s tangencijalnim protokom s otvorenim kanalima nude prednosti u nizvodnom odvajanju bioloških proizvoda, kao što su niske sile smicanja i visoke stope oporavka. Posebno su prikladni za odvajanje uzoraka s visokim koncentracijama, visokim viskozitetom i visokim sadržajem čestica, što ih čini prikladnima za proizvodni proces DTP cjepiva.

3. Primjena tehnologije ultrafiltracije šupljih vlakana u procesu pročišćavanja tekućine kombiniranog antigena DTP cjepiva bez stanica

(1) Materijali i metode

①Uzorak

Dekontaminirana i pročišćena otopina DTP antigena bez stanica (u daljnjem tekstu dekontaminirana otopina antigena).

②Glavni reagensi i instrumenti

Voda za ubrizgavanje; natrijev klorid (farmaceutski stupanj); vrećica za dijalizu; 10kDa šuplja vlakna; peristaltička pumpa.

③Ultrafiltracija i pročišćavanje tekućine DTP antigena bez stanica

Prije svega, koncentrirajte dekontaminiranu otopinu antigena da otprilike 5-povećate početni volumen pomoću šupljih vlakana od 10 kDa. Nakon toga započnite postupak filtriranja i pranja. Zatim zaustavite filtraciju kada volumen filtrata dosegne otprilike 4 do 5 puta veći volumen od početnog. Na kraju, isperite cijeli sustav i oporavite filtrat pomoću 1-strukog volumena fiziološke otopine.

④Dijaliza i pročišćavanje tekućine DTP antigena bez stanica

Aseptično zapakirajte dekontaminiranu otopinu antigena u vrećice za dijalizu i uronite je u 0.85% sterilnu otopinu natrijevog klorida i zatim provedite dijalizu na 2-8 stupnjeva.

⑤Identifikacija pročišćene tekućine

Proporcionalno vratite uzorke tekućine prikupljene ultrafiltracijom i dijalizom na volumen prije pročišćavanja. Koristite dekontaminiranu otopinu antigena kao kontrolu i analizirajte čistoću uzoraka koristeći 12% SDS-PAGE. Izmjerite čvrsti sadržaj u otopinama i izračunajte stopu oporavka nakon centrifugiranja uzoraka na 10,000 okretaja u minuti tijekom 15 minuta.

Rezultati

①Koncentracija i pranje ultrafiltracijom šupljih vlakana

Tijekom procesa koncentriranja ultrafiltracije, 4800 mL filtrata se dobiva unutar 70 minuta, što rezultira 5-struko većom koncentracijom. Brzina filtracije stalno opada, s prosječnom brzinom filtracije od 42 LMH (69,6 mL/min). Tijekom procesa ispiranja, 5300 mL filtrata dobiveno je unutar 90 minuta, što je rezultiralo 44-ispiranjem, a brzina filtracije stalno opada, s prosječnom brzinom filtracije od 36 LMH (59,5 mL/min). Na kraju, isperite cijeli sustav s 1200 mL fiziološke otopine i pomiješajte otopinu za ispiranje s prethodnom otopinom za ispiranje (1200 mL). Konačni faktor koncentracije tekućine je 2.5-put. U usporedbi s ultrafiltracijom, dijaliza zahtijeva promjenu dijalizata pet puta i traje otprilike 6 dana.

②Identifikacija pročišćene tekućine

SDS-PAGE analiza otkrila je da čistoća tekućine bezstaničnog antigena DTP cjepiva pročišćena metodama ultrafiltracije i dijalize ostaje relativno nepromijenjena, kao što je prikazano na donjoj slici. Stopa oporavka kod ultrafiltracijskog pročišćavanja nešto je niža nego kod pročišćavanja dijalizom, kao što je navedeno u tablici u nastavku.

Uzorak	Sadržaj čvrste tvari (%)	Stopa oporavka(%)
Dekontaminirana otopina antigena	0.872	/
Tekućina dobivena ultrafiltracijom (reducirana)	0.803	92.1
Tekućina dobivena dijalizom (smanjena)	0.813	93.2

 

Zaključak

Ultrafiltracija šupljih vlakana je tehnologija odvajanja membrane koja se naširoko koristi u industrijama kao što su hrana, fermentacija, farmaceutska industrija, zaštita okoliša i kemijsko inženjerstvo za odvajanje, koncentraciju i pročišćavanje velikih molekularnih tvari. U ovom eksperimentu korištena je tehnologija ultrafiltracije šupljih vlakana za pročišćavanje dekontaminirane otopine DTP antigena bez stanica. Eksperimentator je usporedio s tradicionalnom dijalizom u smislu učinkovitosti pročišćavanja i stope oporavka. Rezultati su pokazali da je ultrafiltracija imala veću učinkovitost u uklanjanju detoksikacijskih sredstava i pigmenata (ostvarivo unutar 3 sata, u usporedbi s 5-7 dana za dijalizu) i da je imala višu stopu oporavka. Ovo sugerira da je primjena šupljih vlakana za ultrafiltracijsko pročišćavanje tekućine antigena DTP cjepiva bez stanica izvediva. Može zamijeniti postojeće postupke dijalize.