流行性感冒纯化疫苗的研究

［摘 要］目的 研制安全有效的流感疫苗。方法 将A1、A3和B三株流感病毒分别接种鸡胚，取尿囊液，灭活后，经超滤浓缩再经Sepharose-4FF层析纯化，除菌过滤后制成疫苗。结果 该疫苗的主要技术指标：血凝素含量、卵清蛋白含量、总蛋白含量及细菌内毒素均符合 WHO规程要求标准［1］，人体接种后无副作用，抗体阳转率三株均达99％以上。结论 以该纯化工艺制备的流感疫苗安全有效。     

甲型肝炎病毒复合层析介质Capto Core 400的纯化效果

目的 探索新型复合层析介质Capto Core 400层析填料纯化甲型肝炎病毒(hepatitis A virus,HAV)的效果。方法用Capto Core 400层析介质纯化人胚肺二倍体细胞(2BS株)培养收获的HAV粗纯液,经流速(60、150、300、450 cm/h)、上样缓冲液pH(6.6、7.0、7.4)、上样缓冲液盐离子浓度(0、0.15、0.3、0.45 mol/L)、载量[0.5、1、2、4柱体积(column volume,CV)]筛选最适纯化HAV的条件,并与传统Sepharose 4FF层析介质纯化效果进行比较。结果 初步确定Capto Core 400纯化工艺条件为流速150 cm/h、上样缓冲液pH 7.0～7.4、盐离子浓度0.15 mol/L、上样量2 CV时,纯化效果最好,病毒回收率平均为92.61%,蛋白去除率平均为84.25%。Sepharose 4FF层析介质纯化HAV抗原回收率平均为76.03%,蛋白去除率平均为73.21%,Capto Core 400层析介质纯化效果优于Sepharose 4FF层析介质。结论Capto Core 400复...     

应用复合纯化介质Capto Core700纯化狂犬病疫苗

目的应用复合凝胶Capto Core700作为纯化介质去除狂犬病疫苗中的Vero细胞宿主蛋白和宿主细胞DNA等杂质。方法将Vero细胞接种至微载体,在celligen plus生物反应器中培养,按MOI=0.002接种狂犬病病毒,连续制备10批狂犬病疫苗原液。经过滤及浓缩后加入β-丙内酯,于2~8℃灭活24 h,获得病毒灭活液。上样至装载复合凝胶Capto Core700的纯化柱进行层析纯化,并按《中国药典》三部(2015版)的方法检测宿主细胞蛋白去除率、宿主细胞DNA去除率、狂犬病病毒糖蛋白回收率及总蛋白去除率。同时与传统Sepharose系列凝胶纯化方法进行比较。结果 10批疫苗纯化液的宿主细胞蛋白去除率为58.3%~63.2%,宿主细胞DNA去除率均90%,糖蛋白回收率范围为52.3%~74.5%,蛋白去除率范围为7.22%~11.76%。与传统Sepharose系列凝胶纯化方法比较,差异较小,且Capto Core700的上样量为3倍柱体积,高于Sepharose凝胶(15%)。结论 Capto Core700凝胶可有效去除狂犬病疫苗中的杂质,缩短了纯化工艺时间。     

蔗糖密度梯度离心法纯化流感病毒工艺的优化

目的优化蔗糖密度梯度离心法纯化流感病毒的工艺参数。方法在不同进样量(600、700和800 ml)时,检测经蔗糖密度梯度离心纯化后各紫外检测峰的糖浓度、血凝滴度及卵清蛋白含量,并对血凝滴度大于1∶480的检测峰样品进行蛋白质含量和血凝素含量检测,确定最佳收峰位置、糖度范围及病毒浓缩液进样量;在不同比例的30%和50%的蔗糖溶液、不同离心时间(2、3和4 h)条件下对流感病毒浓缩液进行蔗糖密度梯度离心纯化,检测纯化后的病毒纯化液蛋白质、血凝素及卵清蛋白含量,计算蛋白质含量与血凝素含量比值及血凝素回收率,确定最佳离心时间。结果确定最佳收峰位置为第三峰,糖度范围为30%~50%之间;当病毒浓缩液进样量为600~700 ml时,30%蔗糖溶液进液量为450~550 ml,55%蔗糖溶液进液量为400~500 ml,转速为90 639×g离心3 h后,可获得最佳纯化效果。结论确定了蔗糖密度梯度离心法纯化流感病毒的最佳工艺参数,为进一步提高流感病毒的纯化效果提供了参考。     

新型层析技术在人乳头瘤病毒L1蛋白病毒样颗粒快速纯化中的应用

目的采用新型层析技术快速纯化人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)L1蛋白病毒样颗粒(virus-like particles,VLPs)。方法应用新型的基于阴离子交换和分子筛原理的色谱填料CaptoCore 700初纯昆虫细胞表达的HPV L1蛋白VLPs,再用高流速、高分辨力的阴离子交换树脂Capto Q ImpRes进一步纯化。各步纯化的样品经SDSPAGE进行分析,采用ImageQuant图像分析软件分析两步纯化后蛋白的纯度,并对初纯蛋白进行质谱分析;改良Lowry法测定初纯蛋白的浓度,并计算杂蛋白去除率。结果昆虫细胞表达的HPV L1蛋白经CaptoCore 700初纯后,目标蛋白组成的VLPs存在于流穿组分中,经质谱分析,为目的蛋白HPV L1;料液处理量为1个柱体积时,杂蛋白去除率达80%,料液处理量为2个柱体积时,杂蛋白去除率为76%。初纯的蛋白经Capto Q ImpRes进一步层析纯化,HPV L1蛋白的纯度接近100%。结论 CaptoCore 700加Capto Q ImpRes两步层析纯化能够快速高效地纯化HPV L1蛋白VLPs,整个工艺过程简单、快速、高效、易放大,适用于大规模生产。     

复合型阴离子交换层析填料Capto adhere纯化工艺的优化

目的优化复合型阴离子交换层析填料Capto adhere的纯化工艺,并进行验证。方法利用中心复合设计(central composite design,CCD)法对影响复合阴离子交换层析的3个因素(上样液pH值、上样液电导率值、上样量)进行优化,拟合出响应曲面,找出最优参数范围。将优化的Capto adhere层析工艺与亲和层析相结合,纯化CHO细胞表达的IgG1单抗培养液,验证工艺参数的稳定性。结果优化的Capto adhere层析工艺为:上样液pH值6.9,上样液电导值率6.3 mS/cm,上样量300 mg/ml gel;CHO细胞表达的IgG1单抗培养液先经蛋白A亲和层析柱初步纯化,再经优化的Capto adhere层析工艺进一步纯化后,样品纯度达98.9%,蛋白A残留量为0.000 52%,宿主细胞蛋白残留量为0.015%,与预测值比较,结果偏差小于10%,且均符合质控标准,两步层析总收率达86.7%。结论优化了复合型阴离子交换层析填料Capto adhere的纯化工艺,利用亲和层析与Capto adhere复合阴离子交换层析两步法纯化单抗是有效、简便、可行的。     

两种凝胶过滤介质纯化Sabin株脊髓灰质炎病毒效果的比较

目的比较两种不同的凝胶过滤介质对Sabin株脊髓灰质炎病毒的分离纯化效果。方法将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型Sabin株脊髓灰质炎病毒收获液各3批经超滤浓缩后,分别采用Sepharose CL-6B和Sepharose 6FF填料进行凝胶过滤纯化,分段收集各纯化峰,检测D抗原及蛋白含量,计算比活性、蛋白去除率及抗原回收率,确定病毒峰收集范围。取抗原含量最高的病毒收获液,利用DEAE Sepharose FF离子交换填料进行纯化后,检测Vero细胞DNA残留量、Vero细胞蛋白残留量、牛血清白蛋白残留量、抗生素残留量。结果 Sepharose 6FF填料按6%柱体积上样进行凝胶纯化,纯化的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型病毒收获液抗原回收率均值分别为78.69%、78.03%和78.37%,与Sepharose CL-6B填料按3%柱体积上样(77.29%、78.60%和77.36%)相比,差异无统计学意义(P0.05)。两种填料纯化的各型收获液再经离子交换纯化后,蛋白去除率、比活性、Vero细胞DNA残留量、Vero细胞蛋白残留量、牛血清白蛋白残留量、抗生素残留量检测结果均符合《中国药典》三部(2015版)相关要求,两种填料纯化的各型收获液比活性差异无统计学意义(P0.05)。结论使用Sepharose 6FF纯化的各型病毒纯化液抗原回收率和比活性与Sepharose CL-6B无明显差异,但可以减少纯化的上样次数,大幅提高纯化效率,可用Sepharose 6FF替换Sepharose CL-6B。     

流感病毒超滤工艺的优化

目的分析截留相对分子质量不同的超滤膜浓缩对流感病毒纯化效果的影响,以获得杂质含量低的高浓度病毒液。方法将H1N1、H3N2、Bv和By 4个型别流感病毒分别接种9~11日龄鸡胚,经(34±1)℃培养72 h后,收获尿囊液,经连续流离心获得澄清的病毒液后,再进行截留相对分子质量1 000 000、300 000的超滤膜及其两种超滤膜组合的超滤浓缩,测定超滤前后的总蛋白含量、卵清蛋白含量和血凝滴度。结果截留相对分子质量1 000 000的超滤膜超滤后,杂质去除率高,均在80%以上,截留相对分子质量300 000的超滤膜超滤后杂质去除率相对低,但后者病毒回收率较高,二者组合既能降低杂蛋白含量,又可提高病毒回收率。结论流感病毒鸡胚尿囊液采用截留相对分子质量1 000 000+300 000超滤膜组合超滤浓缩,病毒纯化效果较好。     

百日咳毒素、丝状血凝素和黏附素的纯化

目的采用新型层析介质对无细胞百日咳疫苗百日咳毒素(pertussis toxin,PT)、丝状血凝素(filamen-toushemagglutinin,FHA)和黏附素(pertactin,PRN)3组分进行分离纯化。方法调整PT和FHA发酵液上清的pH值和电导后,PT经Capto SP ImpRes和Capto MMC进行两步层析,FHA经Capto SP ImpRes进行一步层析;PRN热处理原液经Capto Adhere和Capto SP ImpRes进行两步层析。纯化产物经4%～12%NuPAGE进行鉴定,ImageQ分析纯度;LC-MASS(Thermo LTQ Velas)进行蛋白质的质谱检测;PT和FHA经BiaCore T200进行定量分析,并计算各步回收率。结果纯化后,无细胞百日咳疫苗3组分纯度均达95%以上;PT和FHA的总回收率均在30%左右;电泳图谱上的各组分条带经LC-MASS鉴定,均与Uniprot Bordetella pertussis数据库数据高度同源。结论采用新型层析介质有效纯化了无细胞百日咳疫苗PT、FHA和PRN,提高了抗原纯度,大大缩短了生产时间。     

去除百日咳毒素、丝状血凝素中内毒素的工艺探索

目的探讨无细胞百日咳疫苗纯化工艺中百日咳毒素(pertussis toxin,PT)、丝状血凝素(filamentous hemagglutinin,FHA)的内毒素去除问题。方法选用Triton法和离子交换层析法,分别对百日咳杆菌发酵液上清和经Capto SP Imp Res柱纯化的发酵液进行内毒素去除,按《中国药典》三部(2015版)相关方法检测纯化样品的蛋白含量、内毒素含量、抗原含量,并进行SDS-PAGE分析。结果使用Triton法和离子交换层析法均可以将FHA和PT这两种成分的内毒素在脱毒前阶段降低至200 EU/mg以下。在合适的纯化条件下使用离子层析去除内毒素的能力高于Triton法,而在对抗原的回收率上Triton法又稍占优势。结论使用Triton法和离子交换层析法均可解决FHA和PT去除内毒素的问题,两类工艺下对目的蛋白活性的影响有待进一步研究。     

流感亚单位疫苗裂解剂残留量检测及安全性试验

目的检测流感亚单位疫苗的裂解剂残留量,并观察其安全性。方法制备3批流感亚单位疫苗,采用比色法检测其裂解剂Tween-80和CTAB的残留量,通过动物实验观察其安全性。结果制备的3批疫苗样品,Tween-80的残留量平均在68.3~72.0μg/ml之间,CTAB残留量平均在36.3~38.7μg/ml之间。在安全性试验中,豚鼠未出现过敏反应,小鼠和豚鼠未出现异常毒性反应。结论制备的流感亚单位疫苗的裂解剂残留量符合拟定规程要求,安全性良好。     

应用柱层析法纯化Vero细胞乙型脑炎疫苗

浓缩Vero细胞乙脑疫苗经SepharoseCL－6B柱层析可去除大部分杂蛋白，再经SphacrylS－500HR层析可进一步去除比病毒大的杂质及残余小分子量杂蛋白。经两步凝胶过滤层析纯化后，疫苗总蛋白含量减少约99％，抗原比活性提高87～165倍，抗原回收率达30％～50％，残余牛血清和残余细胞DNA均符合WHO有关规程要求，提纯疫苗的效力达到或超过中国地鼠肾灭活乙脑疫苗和日本提纯鼠脑拔苗的参考苗。     

流感疫苗血凝素含量测定替代方法的建立及验证

目的建立测定流感疫苗血凝素(Haemagglutinin,HA)含量的替代方法 ,并进行验证,以解决大流行流感发生初期疫苗原液中HA定量的难题。方法优化糖苷酶处理条件,将流感疫苗原液经糖苷酶处理后,以还原SDS-PAGE方法分离样品,以灰度扫描法确定HA蛋白百分比,结合样品总蛋白数值,计算样品中HA含量。以该方法和传统的单向免疫扩散(SRID)法分别测定7批流感疫苗原液中HA含量,并进行比较。结果优化的糖苷酶处理条件为:总蛋白400μg/ml,PNGaseF加入比例为1:50。样品经糖苷酶处理后,以还原SDS-PAGE法可以清晰区分各蛋白条带,经测序后确定HA两个亚基,与预期相对分子质量一致。该方法测定7批流感疫苗原液中HA含量的结果与SRID法测定结果的符合率在87.90%~122.20%之间。结论初步建立了测定流感疫苗中HA含量的替代方法 ,在WHO参考品供应不到位时,可用于大流感发生时疫苗原液中HA之定量。     

以MDCK为基质的H5N1流感全病毒灭活疫苗的制备及其免疫学评价

目的利用生物反应器培养技术大规模制备以MDCK细胞为基质的H5N1流感全病毒灭活疫苗,并进行免疫学评价。方法利用7.5 L生物反应器,以5 g/L微载体培养MDCK-G1细胞,当细胞密度达到1.5×106或2.5×10^6个/mL时,以0.001、0.0001、0.00001 MOI接种H5N1流感病毒,每12 h取样检测流感病毒血凝滴度,并观察细胞形态;利用40 L生物反应器进行放大培养,收获病毒液后进行纯化。以不同剂量的细胞基质和鸡胚基质流感疫苗免疫BALB/c小鼠及攻毒,检测免疫原性。结果当细胞密度达1.5×10^6个/mL时,以0.0001 MOI接种H5N1流感病毒48 h后,流感病毒滴度可达1∶1024。纯化后病毒液杂蛋白去除率为91.2%,回收率为87.9%,总蛋白与HA比值低于4.5,符合《中国药典》三部(2015版)相关规定。各剂量组细胞基质疫苗血凝抑制试验中和抗体滴度略高于鸡胚基质疫苗,其中10μg剂量组差异无统计学意义(P>0.05),0.1μg剂量组差异有统计学意义(P<0.01)。细胞基质疫苗及鸡胚基质疫苗组小鼠体重均有下降再恢复的过程,二者对小鼠体重的影响差异不大;1、0.1μg剂量组细胞基质疫苗保护率为80%和40%,高于鸡胚基质疫苗的70%和30%,但差异均无统计学意义(P>0.05),10μg剂量组均为100%。结论建立了以MDCK细胞为基质的H5N1流感病毒的生物反应器培养工艺,细胞基质流感病毒灭活疫苗免疫原性和安全性方面均非劣效于鸡胚基质流感疫苗,是未来流感疫苗的发展方向。本研究为细胞基质流感疫苗的研制及生产奠定了基础。     

人禽流感裂解疫苗对小鼠的免疫原性观察

目的观察人禽流感裂解疫苗对小鼠的免疫原性。方法将不同血凝素含量(20、30、45μg/ml)的铝佐剂和无佐剂人禽流感裂解疫苗各3批分别经腹腔注射免疫小鼠,0.5 ml/只,每批疫苗又分为1针、2针和3针组,每组10只,每针间隔1周,同时设空白对照组。首针免疫后21 d,分别采血,分离血清,检测血凝抑制抗体效价和中和抗体效价。结果 1针、2针组各3批无佐剂疫苗免疫小鼠的血凝抑制抗体效价和中和抗体效价分别小于1∶40和1∶200;2针、3针组各3批铝佐剂疫苗的血凝抑制抗体效价均大于1∶50,2针组20、30μg/ml血凝素铝佐剂疫苗的中和抗体效价均大于1∶200;2针、3针组20、30与45μg/ml血凝素铝佐剂疫苗的血凝抑制抗体效价和中和抗体效价差异均无统计学意义(P>0.05);且2针、3针组3批铝佐剂疫苗的血凝抑制抗体效价和中和抗体效价均明显高于相应的3批无佐剂疫苗。结论铝佐剂疫苗对小鼠的免疫原性明显优于无佐剂疫苗,且20、30μg/ml血凝素铝佐剂疫苗接种2针可获得理想的免疫效果。     

流感裂解疫苗纯化及裂解工艺的优化

目的优化大规模生产的流感病毒裂解疫苗的纯化及裂解工艺。方法比较凝胶层析和蔗糖密度梯度超速离心的纯化效果,以及TritonX-100和去氧胆酸钠两种裂解剂在不同条件下的裂解效果。结果层析法纯度稍高于蔗糖密度梯度超速离心法,而蔗糖密度区带超速离心法的收率优于层析法。TritonX-100的裂解效果优于去氧胆酸钠,裂解剂浓度为0.5%或0.8%,裂解3或4h,裂解率达90%以上。疫苗在4℃保存1年后,所有检测项目均合格,4℃保存18个月和37℃保存28d后,HA含量仍保持在30μg/ml以上。结论已建立了切实可行的流感病毒裂解疫苗规模生产的纯化及裂解工艺。     

以重配技术制备H1N1流感病毒Vero细胞适应株

目的以重配技术制备H1N1流感病毒Vero细胞适应株,为以Vero细胞为基质生产流感疫苗奠定基础。方法以流感病毒Vero细胞适应株A/Yunnan/1/2005Va(H3N2)为母本株,与WHO推荐的2007～2008年度北半球流感疫苗生产用毒株A/Caledonia/20/99(H1N1)共同感染SPF鸡胚和Vero细胞,用抗A/Yunnan/1/2005Va(H3N2)抗体筛选重配病毒,在Vero细胞连续传12代,采用血凝抑制试验和RT-PCR鉴定病毒型别。将重配病毒经Vero细胞大量培养,重配前的病毒经鸡胚大量培养,分别经甲醛灭活,制备灭活疫苗,免疫ICR小鼠,检测其免疫原性。结果获得了1株Vero细胞适应的高产H1N1流感病毒株,连续传9代后,病毒血凝滴度维持在512,免疫原性与重配前的毒株相比,差异无统计学意义。结论通过流感病毒Vero细胞适应株与流行株的重配和抗体筛选,可以获得H1N1流感病毒Vero细胞适应株。     

铝吸附流感疫苗中血凝素含量检测方法的建立

目的建立铝吸附流感疫苗中血凝素(HA)含量的检测方法。方法选用不同的解离液,在不同的条件下对铝吸附疫苗进行解离,以单向免疫扩散法(SRID)检测血凝素含量,比较回收效果,并对选取的解离方法进行初步验证。结果经解离液A处理后,测定HA的回收率为71%～80%,而解离液B的回收率在96%～110%之间。对不同温度、作用时间等考察,最终确定以解离液B在室温解离2h后进行检测。该方法试验内和试验间变异系数均小于20%。结论采用解吸附结合传统SRD方法测定铝吸附流感疫苗中HA含量,重复性好,准确度高,可代替动物接种法。     

Sabin株脊髓灰质炎灭活疫苗纯化工艺的建立

目的建立Sabin株脊髓灰质炎灭活疫苗(IPV)纯化工艺。方法采用Sepharose CL-6B凝胶过滤和DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析两步纯化法纯化脊髓灰质炎病毒,进行各项检定后再经除菌过滤和灭活。结果Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型病毒纯化后的蛋白去除率均不低于98.81%,病毒滴度分别为8.75、8.50和8.63lgCCID50/ml,DNA残留量均<100pg/ml。除菌过滤和灭活后,D抗原含量略有下降。结论已建立了Sabin株IPV的纯化工艺,纯化后制备出了高纯度的Sabin株IPV。