疫苗澄清技术专题4

sulin534 · 发表于 2016-12-7 11:12:40

疫苗澄清技术专题（四）：类毒素 & 质粒DNA疫苗澄清

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◢ 类毒素

最常用于疫苗的两种毒素是白喉和破伤风，分别由白喉杆菌和破伤风梭菌生产。两种疫苗的生产有严格的法规要求，以确保疫苗的安全性及效力。

白喉类毒素疫苗的传统生产步骤包括液态培养基培养用于类毒素生产的白喉杆菌，悬液离心后，膜过滤处理含有外毒素的上清液，添加福尔马林，将毒素转化为类毒素。TFF是从细胞上清液中分离纯化白喉毒素最常用的方法，可在相对较短的时间内处理大体积的培养液，工艺规模放大简单，并可完整监测和优化。如使用0.65μm TFF，总面积0.58m^2的膜可在3h内处理56L的收获液，且不造成毒素损失。

破伤风疫苗的制备是将破伤风毒素经福尔马林处理后，获得无毒性但不损失免疫源性的类毒素。其中，从发酵液中分离细胞的过程传统上常使用离心和死端深层过滤，但两种方法都非常耗时，且回收率较低。为了简化操作，提高产量，并降低操作人员风险，很多生产商现在都在积极向可抛弃型设备转移，如可抛弃型囊式或深层滤器。

而TFF微滤也是最为可行的替代方法之一，且膜生产批次间可保持质量的高度一致性，从而可简化在GMP环境下的验证，与深层滤器等相比更具便利性和经济性。报导显示，可使用0.2μm的TFF组件对破伤风料液进行常规初步澄清，毒素过膜性良好，回收率在处理批次间保持较高稳定性。

◢ 质粒DNA疫苗

目前，已有上市的兽用质粒DNA疫苗，同时，多种人用质粒DNA疫苗也正处于研发或临床评估等不同阶段，其生产一般是在E.Coli发酵后，收获细菌，裂解后释放质粒DNA产物。细胞碎片一般通过离心或过滤去除。

质粒DNA疫苗工艺通常包括两步澄清：初步澄清是从细胞培养液中分离细菌细胞，二级澄清是从细胞裂解液中去除细胞碎片。根据处理规模的不同，细胞收获可使用离心或TFF微滤，但离心常会在其工作过程中形成较大的剪切，导致超螺旋质粒收率下降，所以，倾向于使用0.1μm或0.2μm的TFF微滤膜，特别是中空纤维组件，因其对高固含量料液的处理能力较高。

通常情况下，TFF工艺过程包括3-5倍浓缩及3-5体积洗滤。为降低剪切，并控制膜极化，推荐对滤液进行控制。相比离心，过滤设备更轻便，操作也更简单。此外，针对特定的料液，还可添加絮凝剂进行预处理，以提高后续纯化效率。

细胞裂解会形成含有大颗粒、细胞碎片、可溶性杂质、胶状颗粒及pDNA的高粘度复杂料液，使分离澄清非常困难，使用TFF进行处理时，可在较低的流速和压力条件下进行，以避免杂质进入膜孔，形成堵塞。