陸有飛 黃慶南 李鳳梅 莫宏志 黃睿思 覃彬茜 陳超燕 謝江*
(1. 廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué),南寧 530007;2. 廣西麗誠東生物股份有限公司,南寧 530105;3. 平南縣上渡街道農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心,廣西 貴港 537300)
禽流感(AI)是威脅人類和禽類健康的一種重要疾病,我國現(xiàn)將其列為重大動(dòng)物疫病,采取強(qiáng)制免疫進(jìn)行防控。目前國內(nèi)外生產(chǎn)的禽流感疫苗多為以礦物油為佐劑的滅活疫苗,其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜,疫苗免疫抗體效價(jià)高,免疫期持續(xù)期長(zhǎng);缺點(diǎn)是接種后不易吸收代謝,動(dòng)物組織中殘留的苯環(huán)結(jié)構(gòu),進(jìn)入食物鏈會(huì)威脅人類健康[1-2]。不同來源的礦物油質(zhì)量各異,其免疫增強(qiáng)作用和安全性風(fēng)險(xiǎn)也存在差異[3-5],尋找無副作用、無殘留、免疫效果好的新型佐劑一直是疫苗的研究方向。
火麻是一種藥食同源的??浦参?,世界各地普遍種植?;鹇橛陀址Q火麻仁油,為火麻果仁壓榨出的一種可食用的植物油。世界長(zhǎng)壽之鄉(xiāng)廣西巴馬縣盛產(chǎn)火麻油?;鹇橛透缓退?、亞油酸和α-亞麻酸等多種不飽和脂肪酸,具有降血脂、抗疲勞、抗炎、抗氧化和抗腫瘤作用[6-9],在食品、化妝品、保健品和藥品生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用[10-12],在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)方面的應(yīng)用證實(shí)具有促進(jìn)生長(zhǎng)和脂質(zhì)代謝、提高免疫力和抗氧化能力[13-14],但是在獸醫(yī)生物制品方面的應(yīng)用尚未見報(bào)道。為尋找安全、無毒、無殘留的新型滅活疫苗佐劑,本研究使用火麻油代替礦物油作為疫苗佐劑,開展禽流感火麻油佐劑滅活疫苗實(shí)驗(yàn)室制備乳化條件研究,以確定疫苗的實(shí)驗(yàn)室制備工藝規(guī)程,現(xiàn)將初步結(jié)果報(bào)告如下。
禽流感H9 亞型HN03 株,由廣西麗誠東生物股份有限公司提供,購自中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所。
SPF 種蛋購自淅江立華農(nóng)業(yè)科技有限公司。SPF雞由廣西麗誠東生物股份有限公司提供。
火麻油(壓榨一級(jí))購自廣西巴馬千百年健康食品有限公司。吐溫-80、司班-80 購自國藥集團(tuán)化學(xué)制劑有限公司。硫乙醇酸鹽培養(yǎng)基(T.G)、酪胨瓊脂(G.A)和葡萄糖蛋白胨湯(G.P)購自北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司。
高速乳化機(jī)購自青島雙峰壓力容器有限公司。高速離心機(jī)購自湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司。全自動(dòng)孵化機(jī)購自青島興儀電子設(shè)備有限責(zé)任公司。旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)購自上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司。
2.1.1 抗原制備
禽流感(H9 亞型,HN03 株)合格抗原批號(hào)為20221110,由廣西麗誠東生物股份有限公司根據(jù)《禽流感(H9 亞型)滅活疫苗(HN03 株)生產(chǎn)工藝規(guī)程》[15](以下簡(jiǎn)稱《規(guī)程》)制備,經(jīng)甲醛滅活。
2.1.2 油相制備
取一定量的司班-80 加入60℃的火麻油中,攪拌均勻后置116℃高壓滅菌40 min,冷卻至25℃?zhèn)溆谩?/p>
2.1.3 水相制備
先將吐溫-80 置116℃高壓滅菌40 min 后冷卻至25℃,再取一定量的吐溫-80,加入禽流感滅活抗原液中,混合均勻后備用。
2.1.4 乳化方法
根據(jù)油相與水相比例設(shè)置,先將油相加入乳化缸內(nèi),以1000 r/min 邊攪拌邊將水相加入油相中,再以6000~12000 r/min 轉(zhuǎn)速乳化5 min,即得油包水型禽流感火麻油佐劑疫苗。
2.1.5 疫苗乳化條件的優(yōu)化
2.1.5.1 單因素試驗(yàn) 分別考察吐溫-80 占比、司班-80 占比、油相與水相比例和轉(zhuǎn)速對(duì)疫苗乳化效果的影響。采用固定3 個(gè)變量,變化考察變量。吐溫-80 占比、司班-80 占比為其用量占乳化總量的體積百分比。
(1)吐溫-80 占比 吐溫占比分別為1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%,司班-80 占比為2.5%,油相與水相比例為2∶1,轉(zhuǎn)速為9000 r/min,分別進(jìn)行乳化。按《規(guī)程》進(jìn)行穩(wěn)定性檢驗(yàn):取疫苗10 mL 加入離心管中,以3000 r/min 離心15 min,測(cè)定水相析出的量。
(2)司班-80 占比 司班-80 占比分別為2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%,吐溫-80 占比為試驗(yàn)(1)中得到的較優(yōu)值,油相與水相比例為2 ∶1,轉(zhuǎn)速為9000 r/min,分別進(jìn)行乳化,按《規(guī)程》進(jìn)行穩(wěn)定性檢驗(yàn)。
(3)油相與水相比例 油相與水相比例分別為3∶1、7∶3、2∶1、3∶2、1∶1,吐溫-80 占比與司班-80 占比采用試驗(yàn)(1)(2)中所得到的較優(yōu)值,轉(zhuǎn)速為9000 r/min,分別進(jìn)行乳化,按《規(guī)程》進(jìn)行穩(wěn)定性檢驗(yàn)。
(4)乳化轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速分別為6000 r/min、7000 r/
min、8000 r/min、9000 r/min、10000 r/min,吐溫-80占比、司班-80 占比及油相與水相比例采用試驗(yàn)(1)(2)(3)中所得到的較優(yōu)值,分別進(jìn)行乳化,按《規(guī)程》進(jìn)行穩(wěn)定性檢驗(yàn)。
2.1.5.2 正交試驗(yàn) 以單因素試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ),正交試驗(yàn)以吐溫-80 占比(A)、司班-80 占比(B)、油相與水相比例(C)、乳化轉(zhuǎn)速(D)4 個(gè)因素為考察對(duì)象,選擇每個(gè)因素最優(yōu)點(diǎn)及其前后各一點(diǎn)共3 個(gè)水平,設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn)(表1)分別開展。
表1 L 9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表
根據(jù)方法2.1 確定禽流感火麻油佐劑滅活疫苗最優(yōu)乳化條件,參照《規(guī)程》規(guī)定的抗原含量(每毫升乳劑含禽流感抗原0.24 mL),用火麻油代替礦物油制備禽流感火麻油佐劑滅活疫苗3 批,進(jìn)行物理性狀及無菌檢驗(yàn)。
2.2.1 疫苗物理性狀檢驗(yàn) 取試制疫苗每批5 瓶,參照《規(guī)程》中《性狀檢驗(yàn)操作細(xì)則》進(jìn)行檢查。方法如下:
2.2.1.1 外觀:取疫苗加入無色透明玻璃瓶,在2000 Lx 日光燈光照度下,目測(cè)疫苗顏色。
2.2.1.2 劑型:為油包水型。取一清潔吸管,吸取少量試制疫苗滴于冷水中,除第一滴外,均應(yīng)不擴(kuò)散。
2.2.1.3 穩(wěn)定性:吸取疫苗10 mL 加入離心管中,以3000 r/min 離心15 min,取出觀察乳劑管底水相析出的量,應(yīng)不超過0.5 mL。
2.2.1.4 黏度:用旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)測(cè)定,應(yīng)<200 cP。
2.2.2 疫苗的無菌檢驗(yàn):取試制疫苗每批5 瓶,按《規(guī)程》中《無菌/純粹檢驗(yàn)操作細(xì)則》進(jìn)行檢驗(yàn)。無菌取樣分別接種含硫乙醇酸鹽培養(yǎng)基(T·G),酪素胰酶瓊脂(G·A)及葡萄糖蛋白胨湯(G·P)培養(yǎng)基中,置37℃培養(yǎng)96 h,觀察有無細(xì)菌、霉菌生長(zhǎng)。
結(jié)果判定:樣品應(yīng)5/5 無菌生長(zhǎng)。如發(fā)現(xiàn)污染雜菌或結(jié)果可疑時(shí),可抽取10 瓶樣品重檢,重檢結(jié)果仍有雜菌,應(yīng)判為不合格。
3.1.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果
通過穩(wěn)定性檢驗(yàn)以試制疫苗水相析出的量多少來評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性。結(jié)果顯示,吐溫-80 占比為3.0%時(shí),疫苗水析出量最??;司班-80 占比為4.5%時(shí),疫苗水析出量最?。挥拖嗯c水相比例為7∶3 時(shí),疫苗水析出量最??;乳化轉(zhuǎn)速10000 r/min 時(shí),疫苗水析出量最?。▓D1)。因此確定吐溫-80 占比3.0%、司班-80 占比4.5%、油相與水相比例7∶3、乳化轉(zhuǎn)速10000 r/min 為各因素最佳水平。
圖1 單因素試驗(yàn)對(duì)水析出量的影響
3.1.2 正交試驗(yàn)結(jié)果
正交試驗(yàn)結(jié)果見表2,方差分析見表3。根據(jù)表2 極值(R)的大小可知各因素對(duì)疫苗乳化效果的影響依次為C >D >A >B,即油相與水相比例對(duì)疫苗乳化效果的影響最大,司班-80 占比(%)對(duì)乳化效果影響最小;由k(同一因素同一水平三個(gè)試驗(yàn)結(jié)果的均值,k 值越小說明析出水量越?。┲悼芍?,疫苗乳化條件最優(yōu)組合為A2B3C2D2,即吐溫-80 占比3.0%,司班-80 占比4.5%,油相與水相比例為7∶3,乳化轉(zhuǎn)速10000 r/ min。由方差分析結(jié)果(表3)可知,各因素對(duì)疫苗乳化結(jié)果影響無顯著性差異。因此選取最優(yōu)組合A2B3C2D2即吐溫-80 占比3.0%,司班-80 占比4.5%,油相與水相比例7∶3,轉(zhuǎn)速10000 r/min 為疫苗試制最佳乳化條件。
表2 正交試驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)疫苗乳化條件最優(yōu)組合試制禽流感火麻油佐劑滅活疫苗3 批,按照《規(guī)程》中《性狀檢驗(yàn)操作細(xì)則》和《無菌/純粹檢驗(yàn)操作細(xì)則》進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果見表4,驗(yàn)證了最優(yōu)組合試制的疫苗最穩(wěn)定。
表4 疫苗檢驗(yàn)結(jié)果
乳化條件優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果表明,吐溫-80 占比為3%、司班-80 占比為4.5%、油相與水相比例7∶3、乳化轉(zhuǎn)速為10000 r/min 是疫苗最佳乳化條件,制備的疫苗穩(wěn)定性最佳。試制的禽流感火麻油佐劑滅活疫苗為微黃白色油包水型均勻乳劑,黏度合格,無細(xì)菌、霉菌污染,經(jīng)3000 r/min 離心15 min 劑型穩(wěn)定。本試驗(yàn)結(jié)果與黃慶南等[16]的火麻油乳劑穩(wěn)定性研究結(jié)果一致,經(jīng)3000 r/min 離心15 min 不分層。閆馨月等[17]研究通過適當(dāng)?shù)某曁幚砜商岣呋鹇橛腿閯┑姆€(wěn)定性,該方法可為疫苗乳劑制備工藝的進(jìn)一步研究提供借鑒。
火麻油中必需脂肪酸的組成與比例更符合動(dòng)物代謝需要,在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)方面的研究極具功能性開發(fā)潛力,在新型無殘留的動(dòng)物疫苗佐劑方面的應(yīng)用探索也具有進(jìn)一步研究的價(jià)值,但火麻油佐劑的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及其配方的優(yōu)化、疫苗免疫持續(xù)期、疫苗保存期等有待后續(xù)的深入規(guī)范研究。
本研究首創(chuàng)采用火麻油代替礦物油作為佐劑,實(shí)驗(yàn)室研究能夠制備出穩(wěn)定的禽流感火麻油佐劑滅活疫苗。