Nachgeschalteter Reinigungsprozess des Impfstoffs gegen Schweinedurchfall

Durchfall ist eine der drei Hauptkrankheiten, die der Schweineindustrie in China große wirtschaftliche Verluste verursacht haben. Es gibt viele Faktoren, die bei Schweinen Durchfall verursachen, und die viralen Faktoren sind die schwerwiegendsten. Schweine jeden Alters können infiziert werden, insbesondere Saugferkel, und die Sterblichkeitsrate nach der Infektion kann mehr als 50 % erreichen. Das Porcine Epidemic Diarrhoea Virus (PEDV) und das Porcine Transmissible Gastroenteritis Virus (TGEV) sind weltweit weit verbreitet und die beiden Viren können einzeln oder in Kombination infiziert sein. Derzeit gibt es keine spezifischen Medikamente zur Behandlung von PEDV und TGEV, und zur Vorbeugung und Bekämpfung von Durchfall bei Schweinen werden hauptsächlich kommerzielle Impfstoffe eingesetzt.

Zu den traditionellen Impfstoffen gegen epidemischen Durchfall bei Schweinen gehören hauptsächlich inaktivierte Gesamtvirenimpfstoffe und attenuierte Lebendimpfstoffe. Klinisch werden häufig inaktivierte PEDV- und TGEV-Tandemimpfstoffe oder abgeschwächte Impfstoffe sowie dreifach inaktivierte oder abgeschwächte Impfstoffe gegen PEDV, TGEV und Schweine-Rotavirus (RV) verwendet, meist PEDV- und TGEV-Tandemimpfstoffe.

Derzeit gibt es in China viele Impfstoffe gegen epidemischen Durchfall bei Schweinen.

Der Produktionsprozess inaktivierter und abgeschwächter Impfstoffe ist ähnlich und umfasst im Wesentlichen fünf Schritte: Pathogenkultur, Pathogeninaktivierung oder attenuierte Pathogenextraktion und -reinigung, Impfstoffvorbereitung und -verpackung sowie Impfstoffqualitätskontrolle. In diesem Artikel wird hauptsächlich das Verfahren zur Pathogenreinigung vorgestellt.

Klärung

Der Zweck der Klärung besteht darin, die Entfernung von Zelltrümmern und anderen großen Partikelaggregaten sicherzustellen. Bei der Zellkulturproduktion einer Vielzahl von Giften gibt es neben einer großen Anzahl von Viruspartikeln auch viele Zellgewebetrümmer, Stoffwechselprodukte und andere Verunreinigungen, wodurch das Gift im trüben oder halbtrüben Zustand vorliegt, was direkt ist Die Verwendung dieses Giftkonzentrationsvorgangs führt bald dazu, dass die Ultrafiltrationsmembran verstopft wird und die Konzentration des Giftes nicht abgeschlossen werden kann, was zu Abfall der Ultrafiltrationsmembran führt. Bevor das Gift konzentriert wird, muss es daher zunächst geklärt werden, was normalerweise durch Zentrifugation bei niedriger Geschwindigkeit und Membranfiltration erfolgt. Es ist zu beachten, dass bei der Verwendung der Membrantrenntechnologie aufgrund des Membranmaterials, das häufig Elektronegativität oder hydrophobe Gruppen aufweist, untersucht werden muss, ob das Membranmaterial eine Adsorption an die Viruspartikel aufweist.

Ein effizienter Klärschritt erfordert eine Kombination aus hoher Kapazität zur Entfernung fester Partikel und hoher Produktausbeute, einfacher Amplifikation und dem Schutz später nachgeschalteter Betriebseinheiten. Derzeit werden Tiefenfilter zur Klärung eingesetzt.

Wenn der Kultivierungsmaßstab jedoch zu groß ist, ist eine große Anzahl von Tiefenfiltermembranen erforderlich, was zu einem erheblichen Anstieg der Kosten für Verbrauchsmaterialien führt. Gleichzeitig verringert die hohe Dichte der Zellkultur die Belastung der Tiefenfiltermembran, was zu höheren Kosten und einer übermäßigen Produktverdünnung führt.

Bei der Mikrofiltrationsmethode wird hauptsächlich ein Tangentialflussfiltrationsgerät verwendet, und die Membrankomponenten sind flache Membrankassetten und Hohlfasern. Die Tangentialflussfiltration (TFF) wird durch die transmembrane Druckdifferenz angetrieben. Substanzen und Verunreinigungen, die kleiner als die Porengröße der Membran sind, passieren die Membran, während Verunreinigungen wie Zellen mit größeren Partikeln zurückgehalten werden. Die Porengröße der zur Mikrofiltration verwendeten Membran beträgt {{0}},45/0,22μm. Hohlfaser-Tangentialströmungsmikrofiltration kann Flüssigkeiten mit hohem Feststoffgehalt, wie z. B. Zellkulturmedium hoher Dichte, direkt verarbeiten, Zentrifugations- und Vorfiltrationsschritte können mit weniger Schritten und einfacher Bedienung entfallen, die Membran kann durch Reinigung wiederholt verwendet werden, was die Ausrüstungsinvestitionen und den Betrieb reduziert Kosten, entsprechend den Anforderungen einer modularen automatisierten Produktion.

Konzentration und Reinigung

Nach vorläufiger Klärung enthält das Viruskulturmedium noch eine große Anzahl an Verunreinigungen, darunter defekte Partikel, Virushülle, Zytotoxin, Medium, Serum und Zellfragmente usw. Wenn diese Verunreinigungen Tieren injiziert werden, beeinträchtigen sie nicht nur die Wirksamkeit von des Impfstoffs, sondern verursachen auch eine starke Immunantwort des Wirts und führen sogar zum Tod der geimpften Tiere. Daher sind Konzentration und Reinigung erforderlich, um Verunreinigungen wie Heteroproteine ​​und Zellfragmente zu entfernen, wirksame Immunantworten zu verstärken und auszulösen, die Menge des verwendeten Impfstoffs zu reduzieren und Nebenwirkungen zu reduzieren.

Das Prinzip der Virusreinigung besteht darin, die biologische Aktivität und Infektiosität des Virus aufrechtzuerhalten, die Virusverunreinigungen zu entfernen und die hohe Reinheit des Virus zu extrahieren.

Derzeit ist die Ultrafiltration die wichtigste Konzentrations- und Reinigungsmethode in der Großproduktion.

Bei der Ultrafiltrationsmethode werden hauptsächlich Tangentialfluss-Ultrafiltrationsgeräte, Hohlfaserfiltrationssysteme und andere Filtrationsgeräte verwendet. Unter normalen Umständen kann die Anwendung der Ultrafiltrationsmethode dazu führen, dass sich das Virus mehr als 100-fach konzentriert und die Entfernungsrate von Heteroprotein bis zu 99 % beträgt. Unter anderem bietet die Hohlfasermembranfiltrationstechnologie die Vorteile einer milden und geringen Scherkraft, eines einfachen Verstopfens, eines flexiblen Betriebs, einer langen Lebensdauer und niedriger Kosten sowie einer einfachen Verstärkung. Daher wird empfohlen, Hohlfasern für die Viruskonzentration und -reinigung zu wählen.

Wenn die Ultrafiltrationsmethode zur Konzentration und Reinigung verwendet wird, ist es sehr wichtig, die geeignete Membranporengröße auszuwählen, die direkt die Effizienz und Qualität der Konzentration bestimmt. Einerseits ist es notwendig, die Membranöffnung so auszuwählen, dass die Zielmoleküle effektiv eingefangen werden, um die Ausbeute sicherzustellen, und andererseits sollten der Entfernungseffekt und die Verarbeitungsgeschwindigkeit von Heteroproteinen vollständig berücksichtigt werden. Daher besteht das beste Prinzip darin, die Membran mit der größten Porengröße auszuwählen, die das Zielmolekül einfangen kann, und zu versuchen, die Filtermembran mit gleichmäßiger Porengrößenverteilung auszuwählen.

Das Porcine Epidemic Diarrhea Virus (PEDV) und das Transmissible Gastroenteritis Virus (TGEV) sind beide Coronaviren, bei denen es sich um polymorphe Kugeln mit umgedrehten, spitzenartigen Spitzen mit einem Durchmesser von 60 bis 190 nm handelt. Bei der Rotavirus-Krankheit handelt es sich um eine zoonotische Erkrankung, bei der das Rotavirus (RV) ein radartiges Aussehen hat und einen Durchmesser von etwa 70 nm hat. Diese drei Viren können im Allgemeinen mit Ultrafiltrationsmembranen mit 100-750kd-Apertur abgefangen werden.

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