李森海　郭紹富

關(guān)鍵詞：除菌過(guò)濾器;疫苗制備;應(yīng)用前景;策略研究;菌體處理;抗生素配制

目前，市場(chǎng)上的疫苗制備工藝基本相似，大多都是通過(guò)細(xì)胞工廠制備工藝，但是各種工藝培養(yǎng)出的細(xì)胞質(zhì)量參差不齊。在醫(yī)療領(lǐng)域飛速發(fā)展的今天，無(wú)菌過(guò)濾技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。在無(wú)菌藥劑制作中，不可缺少的器件設(shè)備是除菌過(guò)濾器，該過(guò)濾器是確保藥品無(wú)菌的重要設(shè)備。同時(shí)在生物制品生產(chǎn)中，除菌過(guò)濾技術(shù)也是必要的操作技術(shù)，對(duì)基因重組制品來(lái)說(shuō)，則是必不可缺少的作業(yè)。在疫苗制備過(guò)程中，構(gòu)建的疫苗的重組表達(dá)分為3個(gè)部分。其中，編碼特定抗原的基因是一組完整的基因，也是以多種抗原為代表的核酸序列。在無(wú)菌藥品生產(chǎn)中，除菌過(guò)濾也是最直接的殺菌以及消菌辦法，對(duì)一些特殊的注射劑而言，更是在藥劑制作中解決藥品中微生物的唯一方式。因此，在疫苗制備中，無(wú)菌保障起至關(guān)重要的作用。根據(jù)內(nèi)部過(guò)濾材料，除菌過(guò)濾器主要分為親水（水可滲透）除菌過(guò)濾器和疏水（水不能滲透）除菌過(guò)濾器。

1 除菌過(guò)濾器在疫苗制備中的作用

1.1 有利于菌體處理

除菌過(guò)濾器的原理是去除氣體或液體中的微生物，可分為慣性阻塞截留、沖擊截留、棕色擴(kuò)散截留。由于藥物本身的特性，可能含有抑菌成分和防腐劑，可以在特定濃度下抑制或殺死微生物。一般情況下，受污染藥物中的微生物都會(huì)受到不同程度的破壞。因此，除菌過(guò)濾器在疫苗制備中，對(duì)微生物的種類和抵抗力都有間接影響，樣品的實(shí)驗(yàn)方法、濃度及其培養(yǎng)條件都直接影響疫苗制備。在疫苗制備生產(chǎn)中，對(duì)藥物的成分有各種特殊要求，目的是減輕熱原污染以及減少微生物污染的情況[1]。除菌過(guò)濾器在疫苗制備中對(duì)菌體的處理作業(yè)如圖1所示。

除菌過(guò)濾器在細(xì)菌處理上與工作者的操作息息相關(guān)，若工作者沒(méi)有接受過(guò)專業(yè)的技能培訓(xùn)，會(huì)大大影響除菌過(guò)濾器對(duì)菌體的處理效果。在疫苗制備中，控制菌體的同時(shí)，需要考慮到微生物對(duì)水體的污染，并提出控制微生物污染水體的策略;此外，還需要實(shí)時(shí)監(jiān)管除菌過(guò)濾器的內(nèi)部設(shè)置，并建立糾錯(cuò)機(jī)制，如果不適合處理細(xì)菌，要積極采取適當(dāng)?shù)拇胧瑖?yán)格抑制微生物的生長(zhǎng)。在疫苗制備的過(guò)程中，要盡量減少人為操作，因?yàn)槿藶椴僮鞔嬖谛〔糠值奈廴撅L(fēng)險(xiǎn)。除了進(jìn)行必要的包扎以及消毒清潔外，還要特別注意的是，操作人員不得赤手觸摸任何清潔過(guò)的容器、消毒后的灌裝用具和過(guò)濾器以及產(chǎn)品接觸的設(shè)備。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，在菌體處理中，影響大腸埃希氏菌生長(zhǎng)以及代謝的主要因素之一就是氧氣。大腸埃希氏菌的臨界氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常為10%～30%。當(dāng)培養(yǎng)結(jié)合并重組大腸埃希氏菌時(shí)，培養(yǎng)基中的溶解性氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)需要嚴(yán)格控制在臨界氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)以上。抑菌活性測(cè)試采用AAIC82測(cè)定法。先使用氫氧化鈉調(diào)節(jié)準(zhǔn)備好的營(yíng)養(yǎng)基，待培養(yǎng)冷卻后，再滴入大腸埃希氏菌，通過(guò)結(jié)合抗菌處理劑來(lái)促進(jìn)植物生長(zhǎng)，防止微生物或真菌感染。因此，除菌過(guò)濾率的提高在疫苗的制備過(guò)程中對(duì)菌體的處理更加有益[2]。

1.2 改善抗生素配制

在疫苗制備中，抗生素配制至關(guān)重要。濃縮培養(yǎng)基會(huì)使人工細(xì)菌生長(zhǎng)過(guò)快，導(dǎo)致培養(yǎng)基非常黏稠且傳質(zhì)效果差。除菌過(guò)濾是藥品生產(chǎn)中非常重要的除菌方式，通過(guò)研究非最終滅菌注射劑發(fā)現(xiàn)，這是去除產(chǎn)品中微生物的重要手段。一些特殊細(xì)菌需要花費(fèi)更多的能量，需要維持它們的生存環(huán)境。對(duì)一些制備疫苗的研究人員來(lái)說(shuō)，如何正確選擇除菌過(guò)濾器是首要考慮的因素。除菌過(guò)濾驗(yàn)證主要包括過(guò)濾過(guò)程的驗(yàn)證和除菌過(guò)濾器本身性能的確認(rèn)。除菌過(guò)濾器本身的性能驗(yàn)證通常由除菌過(guò)濾器的制造商完成，過(guò)濾材料的工藝驗(yàn)證是針對(duì)特定的過(guò)濾介質(zhì)，結(jié)合特定的工藝要求來(lái)實(shí)施。因此，利用除菌過(guò)濾器將底物濃度控制在適當(dāng)水平，使細(xì)菌數(shù)量達(dá)到某種水平后，再逐步添加其他營(yíng)養(yǎng)素。濃度太高的代謝物或基質(zhì)可以抑制、操縱細(xì)菌的繁殖。例如，葡萄糖濃度低使細(xì)菌正常發(fā)育生長(zhǎng);若葡萄糖濃度高，會(huì)抑制大多數(shù)細(xì)菌生長(zhǎng)。大多數(shù)細(xì)胞會(huì)在該濃度下脫水，因此，只有抑制的細(xì)菌才能在如此高的濃度下生長(zhǎng)。在疫苗制備中，除菌過(guò)濾器必須保證穩(wěn)定和足夠的溫度。過(guò)濾器的濾料與被過(guò)濾成分之間不應(yīng)有吸附物質(zhì)，否則會(huì)導(dǎo)致過(guò)濾材料不能釋放被過(guò)濾成分中的物質(zhì)，也不能出現(xiàn)纖維脫落。人工細(xì)菌生長(zhǎng)和產(chǎn)品合成的最佳溫度取決于菌株和培養(yǎng)條件。在選擇發(fā)酵過(guò)程中的最佳培養(yǎng)溫度時(shí)，不僅要適合操作菌本身的生長(zhǎng)，也要求適合質(zhì)粒DNA的合成。因此，除菌過(guò)濾器應(yīng)保證能合理控制溫度，以改善抗生素配制[3]。

1.3 提高疫苗免疫保護(hù)力

除菌過(guò)濾器可改善疫苗的免疫防御能力。在無(wú)菌技術(shù)領(lǐng)域，微生物監(jiān)測(cè)方法包括定量空氣取樣方法和生長(zhǎng)量測(cè)定法方法，盡量避免影響潔凈區(qū)。成品批文審查在決定是否放行時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果。滅菌過(guò)濾技術(shù)是生物制品制造中的常用方法，特別是在制作轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品時(shí)，必須進(jìn)行滅菌和過(guò)濾。我國(guó)對(duì)疫苗的需求量越來(lái)越大，目前，原液稀釋、殺菌、過(guò)濾制成半成品的方法已不適合大規(guī)模生產(chǎn)，因此，滅菌和過(guò)濾方法得到改進(jìn)，不僅保證了產(chǎn)品質(zhì)量，還顯著提高了生產(chǎn)效率，取代了原來(lái)的賽博特過(guò)濾器。驗(yàn)證過(guò)濾器的過(guò)濾工藝，通常包括細(xì)菌截留實(shí)驗(yàn)以及可提取測(cè)試等。需要注意的是，除菌過(guò)濾過(guò)程的驗(yàn)證不是一次性作業(yè)。初步核實(shí)后，重新驗(yàn)證應(yīng)按照產(chǎn)品質(zhì)量和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行。如果工藝參數(shù)在隨后的生產(chǎn)過(guò)程中改變，例如流速增加、批量過(guò)濾、pH或工作溫度變化，生產(chǎn)條件需要重新驗(yàn)證，以達(dá)到預(yù)期的效果[4]。

1.4 提高疫苗制備質(zhì)量

菌過(guò)濾器的關(guān)鍵作用在于消除細(xì)菌，有效消除細(xì)菌在無(wú)菌藥品的生產(chǎn)過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用。因此，大多數(shù)疫苗制造工藝采用雙通道除菌過(guò)濾器（冗余過(guò)濾）過(guò)濾微生物。當(dāng)今制藥公司常用的除菌過(guò)濾器，就外部結(jié)構(gòu)而言，包括圓柱形、泡罩和扁平過(guò)濾器。根據(jù)內(nèi)部過(guò)濾介質(zhì)，除菌過(guò)濾器主要分為親水（透水）除菌過(guò)濾器和疏水（不透水）除菌過(guò)濾器。此外，在整個(gè)消毒劑制造過(guò)程中，與藥物直接接觸的氣體也應(yīng)使用除菌過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，確保疫苗藥物完全滅菌。具體的防污染質(zhì)量控制項(xiàng)目如表1所示。

滅菌時(shí)間應(yīng)根據(jù)滅菌器內(nèi)所有化學(xué)品的內(nèi)部溫度規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。由于滅菌物料量大、負(fù)荷重、排列密集，隨著時(shí)間的推移，滅菌柜內(nèi)所有滅菌物品已達(dá)到規(guī)定溫度。在驗(yàn)證過(guò)濾過(guò)程之前，需要確定過(guò)濾器類型。如果制藥公司客戶使用的過(guò)濾器類型未知，過(guò)濾器制造商可以通過(guò)一系列小型膜測(cè)試進(jìn)行確認(rèn)，以提供相應(yīng)的過(guò)濾器選擇服務(wù)，幫助客戶選擇適合其制造的最佳過(guò)濾器型號(hào)。消毒劑的生產(chǎn)需要嚴(yán)格按照驗(yàn)證的方法和程序進(jìn)行。產(chǎn)品的無(wú)菌性或其他質(zhì)量特性取決于最終操作或成品檢驗(yàn)的形式。疫苗制備的類型包括最終滅菌、除菌過(guò)濾和無(wú)菌過(guò)程。疫苗制備生產(chǎn)過(guò)程中的主要污染源是人為操作，調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，人力資源運(yùn)營(yíng)造成的污染率超過(guò)60%（數(shù)據(jù)來(lái)自管理完善以及生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化程度高的公司）。半成品經(jīng)過(guò)大過(guò)濾器的殺菌過(guò)濾進(jìn)行了殺菌測(cè)試，證明除菌過(guò)濾器的產(chǎn)品質(zhì)量有所保障，因此，在未來(lái)疫苗制備中可大規(guī)模使用[5]。

2 結(jié)語(yǔ)

除菌過(guò)濾器在疫苗制備中的應(yīng)用切實(shí)可行，優(yōu)點(diǎn)在于不僅有利于菌體處理，還能改善抗生素配制，也能在一定程度上提高疫苗免疫保護(hù)力。在除菌過(guò)濾器對(duì)疫苗設(shè)備操作完畢后，正確的解決方式是丟棄過(guò)濾器。若有特殊需要，在疫苗制備中可重復(fù)使用液體除菌過(guò)濾器，此舉需進(jìn)行驗(yàn)證，且在重復(fù)使用時(shí)，需要證明不同批次之間除菌過(guò)濾器的清洗方法與清洗效果，保證不會(huì)影響疫苗的制備質(zhì)量。除此之外，除菌過(guò)濾器在疫苗生產(chǎn)領(lǐng)域有良好的發(fā)展前景，直接關(guān)系到人們的身體健康。