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        豬瘟活疫苗耐熱保護(hù)劑冷凍干燥技術(shù)研究

        2015-11-02 07:48:04王春偉葉勝丹
        中國(guó)動(dòng)物檢疫 2015年11期
        關(guān)鍵詞:保護(hù)劑冷凍干燥凍干

        王春偉,葉勝丹

        (浙江諾倍威生物技術(shù)有限公司,浙江杭州 310018 )

        豬瘟活疫苗耐熱保護(hù)劑冷凍干燥技術(shù)研究

        王春偉,葉勝丹

        (浙江諾倍威生物技術(shù)有限公司,浙江杭州310018 )

        隨著豬瘟活疫苗耐熱保護(hù)劑的不斷應(yīng)用,凍干技術(shù)的要求也越來(lái)越高。通過(guò)對(duì)凍干工藝的不斷研究,采取預(yù)凍階段快速和慢速降溫,一期升華階段選取不同溫度等方法,篩選一條合適的凍干曲線,不僅縮短凍干時(shí)間,降低生產(chǎn)能耗,而且有利產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,為今后耐熱保護(hù)劑的冷凍干燥提供了研究方向。

        冷凍干燥;豬瘟活疫苗;耐熱保護(hù)劑;凍干曲線

        我國(guó)于1955年成功研制了豬瘟兔化弱毒疫苗,并于1958年成功研制出了凍干疫苗,以適用于批量生產(chǎn)[1]。在獸用生物制品冷凍干燥過(guò)程中不僅需要一定量的抗原,而且還需要添加一些成分作為凍干保護(hù)劑。凍干保護(hù)劑不僅要具有保護(hù)制品生物學(xué)活性的作用,而且要具有維持制品有一定形狀、抗氧化的作用,其直接與疫苗的質(zhì)量和長(zhǎng)期保存保持穩(wěn)定性相關(guān)聯(lián)[2]。我國(guó)現(xiàn)在常用的獸醫(yī)生物制品保護(hù)劑主要用脫脂奶粉和蔗糖進(jìn)行配制,制品要求低溫保存(-15℃以下),2~8℃僅存3~6 個(gè)月,因此非常不利于產(chǎn)品的使用和保存[3]。為了克服豬瘟活疫苗常規(guī)凍干保護(hù)劑存在的不耐熱、貯藏溫度低、保存期短等缺點(diǎn),現(xiàn)市場(chǎng)較多企業(yè)推出豬瘟活疫苗(脾淋源)耐熱凍干保護(hù)劑,這大大提高了對(duì)冷凍干燥技術(shù)的要求。我們也多次進(jìn)行了相同耐熱保護(hù)劑不同凍干曲線6次試驗(yàn),分別標(biāo)記為S1組、S2組、S3組、S4組、S5組、S6組,不斷對(duì)凍干曲線進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,從中篩選出了1 條適合當(dāng)前耐熱保護(hù)劑的最佳凍干曲線。

        1 材料與方法

        1.1設(shè)備性能與材料

        1.1.1凍干機(jī)性能。東富龍Lyo-1型1m2 凍干機(jī),各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到出廠時(shí)要求即可。

        1.1.2凍干材料。豬瘟兔化弱毒株從中國(guó)獸醫(yī)藥品監(jiān)察所購(gòu)買,用家兔繼代,脾淋組織毒對(duì)家兔的最小感染量為≤10-5/mL。選擇定型熱和輕型熱反應(yīng)兔,從體溫下降及其以后的24 h內(nèi)剖殺,以無(wú)菌手術(shù)采取脾臟和腸系膜淋巴結(jié),置于-15℃以下保存?zhèn)溆茫?]。耐熱保護(hù)劑成分以2%明膠、5%蔗糖、2%聚乙烯吡咯烷酮為基礎(chǔ),均有由美國(guó)Sigma公司生產(chǎn)。對(duì)照組采用常規(guī)5%蔗糖脫脂奶粉保護(hù)劑。

        1.2方法

        1.2.1要求。要求試驗(yàn)產(chǎn)品和對(duì)照組產(chǎn)品均使用相同批次的組織毒,配苗比例完全一致。

        1.2.1.1試驗(yàn)組苗配制。在百級(jí)潔凈環(huán)境下,將采取的脾淋組織先研磨、再用80目銅紗網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾,去除殘?jiān)?,與耐熱保護(hù)劑混合均勻后定量分裝,根據(jù)文獻(xiàn)[4]的要求,每頭份脾淋苗不少于組織毒0.01 g,每瓶2.0 mL,每批疫苗配制100瓶左右。

        1.2.1.2對(duì)照組苗配制。按以上同樣方法將家兔脾淋組織毒進(jìn)行研磨,然后用80目銅紗網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾,再添加5%蔗糖脫脂奶粉保護(hù)劑,每頭份脾淋苗不少于組織毒0.01 g,每瓶2.0 mL,每批疫苗配制100瓶左右。

        1.2.2凍干。將6組試驗(yàn)連同對(duì)照組一起采用常溫入箱,預(yù)凍要求、降溫速率、升華溫度(表1),至板層溫度降至-45℃時(shí)控制在此溫度,待制品接近該溫度,開(kāi)始計(jì)時(shí)并保持2 h,目的是使所有制品溫度降至共晶點(diǎn)以下,待制品接近升華溫度該溫度后,可判斷結(jié)束一期升華。

        解析干燥使板層溫度控制在25℃保持5 h,或短暫關(guān)閉中隔閥觀察真空上升速率達(dá)到設(shè)計(jì)要求,方可判斷凍干結(jié)束,壓塞釋放真空,結(jié)束該批次凍干(圖1)。

        1.2.3成品檢驗(yàn)。凍干后成品按照文獻(xiàn)的要求[4]進(jìn)行無(wú)菌檢驗(yàn)、真空度測(cè)定、物理性狀、剩余水分以及效力檢驗(yàn)。

        1.2.4耐老化穩(wěn)定性試驗(yàn)。將檢驗(yàn)合格的制品置于37℃作耐老化試驗(yàn),分別保存7天和10天,然后進(jìn)行相關(guān)檢驗(yàn)。

        表1 6組試驗(yàn)曲線表

        圖1 凍干曲線圖

        2 結(jié)果

        2.1凍干后成品檢驗(yàn)

        6組試驗(yàn)連同對(duì)照樣品在凍干結(jié)束后,分別取樣進(jìn)行編號(hào),按照文獻(xiàn)規(guī)定,選用同一批試驗(yàn)用兔,對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn),各項(xiàng)指標(biāo)必須都要符合文獻(xiàn)的要求。

        2.2無(wú)菌及真空度檢驗(yàn)結(jié)果

        表2 各批次無(wú)菌及真空度檢驗(yàn)

        2.337℃保存下的物理性狀及剩余水分測(cè)定結(jié)果

        根據(jù)要求將凍后制品放置37℃,分別為7天、10天,后取樣進(jìn)行物理性狀和水分含量檢測(cè)。其中S4組試驗(yàn)、S5組試驗(yàn)和S6組試驗(yàn)產(chǎn)品均出現(xiàn)干縮情況,而且水分超標(biāo),不符合規(guī)程要求,其它樣品全部合格(表3)。

        2.437℃保存不同時(shí)間效力測(cè)定結(jié)果

        37℃放置7天、10天后進(jìn)行效力檢測(cè),除S4、S5、S6組試驗(yàn)出現(xiàn)干縮情況未進(jìn)行檢測(cè)外,其它各組耐熱保護(hù)劑的效力檢測(cè)均符合要求,但是5%蔗糖脫脂奶粉的對(duì)照均達(dá)不到要求(表4)。

        表3 在37℃條件下疫苗物理性狀與水分含量變化

        表4 37℃保存不同時(shí)間效力測(cè)定結(jié)果

        3 討論

        3.1預(yù)凍降溫速率

        根據(jù)制品保護(hù)劑組分,結(jié)合產(chǎn)品的特點(diǎn),在允許的條件下采取快速降溫的辦法,這樣可使冰晶快速形成,產(chǎn)生較大的冰核,有利于水分的快速蒸發(fā)。

        3.2一期升化溫度

        通過(guò)測(cè)到的共晶點(diǎn)使制品溫度低于10℃以下保溫2小時(shí),在關(guān)鍵的一期升華階段,一定控制好板層溫度,不可使升華界面溫度超過(guò)共晶點(diǎn)溫度,否則就會(huì)出現(xiàn)制品塌陷,凍后會(huì)發(fā)現(xiàn)干縮情況。

        綜上所述,我們認(rèn)為耐熱保護(hù)劑在凍干過(guò)程中需要根據(jù)保護(hù)劑的不同組分,進(jìn)行凍干曲線的合理調(diào)整。前期測(cè)量出制品的共晶點(diǎn),在一期升華溫度相同的情況下,預(yù)凍降溫速率對(duì)制品凍型就顯得尤其重要。因?yàn)橹破吩陬A(yù)凍階段,冰晶形成的快慢,對(duì)升華時(shí)水分子逃逸的空間起著關(guān)鍵性的影響作用。不斷調(diào)整試驗(yàn),對(duì)凍干曲線進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,最終篩選一條合適的凍干曲線,縮短了產(chǎn)品凍干時(shí)間,降低了生產(chǎn)能耗,而且有利于產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定,對(duì)我們今后耐熱保護(hù)劑的冷凍干燥研究具有重大意義。

        [1] 姜平.獸醫(yī)生物制品學(xué)[M].第二版.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2003:252.

        [2] 王玉琳,曾鳴,王玲,等. 病毒活疫苗凍干保護(hù)劑篩選研究[J]. 微生物學(xué)免疫學(xué)進(jìn)展,1996,24(1):22.

        [3] 王文成. 獸醫(yī)生物制品耐熱凍干保護(hù)劑的研究進(jìn)展[J].畜牧獸醫(yī)科技信息,2002(12):7.

        [4] 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部. 中華人民共和國(guó)獸用生物制品規(guī)程2000年版[S].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2000.

        (責(zé)任編輯:胡藕祥)

        Study on Freeze-drying Technology of Heat Protection Agent of Live Classical Swine Fever Vaccine

        Wang Chunwei,Ye Shengdan
        (Zhejiang Ebvac Biotech Co. Ltd,Hangzhou,Zhejiang 310018)

        With continuous application of swine fever live vaccine heat-resisting protective agents,the freeze-drying requirements are getting higher and higher. Through studies of the freeze drying processes,a suitable freeze-drying curve was selected: applying rapid and slow cooling in pre-freezing stage and selecting different temperatures during first sublimation stage,resulting in not only shortening the drying time,but reducing energy. The study provide the research direction of freeze-drying with heat-resisting protective agents in future.

        freeze-drying;live classical swine fever vaccine;heat protection agent;freeze drying curve

        S859.79+7

        A

        1005-944X(2015)11-0084-03

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