豚下痢ワクチンの下流精製プロセス

下痢は中国の養豚産業に多大な経済的損失をもたらした三大疾病の一つである。豚の下痢を引き起こす要因は数多くありますが、ウイルス要因が最も深刻です。あらゆる年齢の豚、特に乳飲み子豚が感染する可能性があり、感染後の死亡率は 50% 以上に達することがあります。豚流行性下痢ウイルス (PEDV) と豚伝染性胃腸炎ウイルス (TGEV) は世界中に蔓延しており、これら 2 つのウイルスは単独で感染することもあれば、組み合わせて感染することもあります。現在、PEDV と TGEV を治療する特効薬はなく、豚の下痢の予防と制御には主に市販のワクチンが使用されています。

ブタ流行性下痢に対する従来のワクチンには、主に全ウイルス不活化ワクチンと弱毒化生ワクチンが含まれます。臨床的には、PEDV と TGEV のタンデム不活化ワクチンまたは弱毒化ワクチン、および PEDV、TGEV およびブタロタウイルス (RV) の 3 重不活化ワクチンまたは弱毒化ワクチンが一般的に使用されており、ほとんどが PEDV と TGEV のタンデムワクチンです。

現在、中国では豚の流行性下痢に対するワクチンが多数存在する。

不活化ワクチンと弱毒化ワクチンの製造プロセスは類似しており、主に病原体の培養、病原体の不活化または弱毒化、病原体の抽出と精製、ワクチンの調製と包装、ワクチンの品質管理の 5 つのステップが含まれます。この記事では主に病原体浄化の手順を紹介します。

説明

清澄化の目的は、細胞破片やその他の大きな粒子凝集体を確実に除去することです。さまざまな毒液を細胞培養で生産する場合、多数のウイルス粒子が含まれることに加えて、多くの細胞組織の破片や代謝産物、その他の不純物が含まれるため、毒液は濁りまたは半濁りの状態になります。この毒液濃縮操作を行うと、すぐに限外濾過膜が目詰まりしてしまい、毒液を完全に濃縮できず、限外濾過膜がスクラップになってしまいます。したがって、毒を濃縮する前にまず清澄化する必要があり、これは通常低速遠心分離と膜濾過によって行われます。なお、膜分離技術を利用する場合、膜材質が電気陰性度や疎水性基を有している場合が多いため、膜材質がウイルス粒子に対する吸着性を有するかを調査する必要がある。

効率的な清澄ステップには、高い固体粒子除去能力と高い生成物収率、容易な増幅、およびその後の下流の操作ユニットの保護の組み合わせが必要です。現在、浄化操作にはディープフィルターが使用されています。

 

しかし、培養規模が大きすぎると、多数の深層ろ過膜が必要となり、消耗品のコストが大幅に増加してしまいます。同時に、高密度の細胞培養によりディープフィルター膜の負荷が軽減され、その結果、コストが増加し、製品の過剰な希釈が発生します。

精密ろ過法は主にタンジェンシャルフローろ過装置を使用し、膜構成要素は平膜カセットと中空糸です。タンジェンシャルフローろ過 (TFF) は膜間差圧によって駆動されます。膜の孔径より小さい物質や不純物は膜を通過しますが、粒子の大きい細胞などの不純物は捕捉されます。精密ろ過に使用される膜の孔径は {{0}}.45/0.22μm です。中空糸接線流精密ろ過は、高密度細胞培養培地などの高固形分液体を直接処理でき、少ない手順と簡単な操作で遠心分離と前ろ過のステップを排除でき、膜は洗浄により繰り返し使用できるため、設備投資と運用を削減できます。モジュール式自動生産の要件に沿ったコストを実現します。

 

濃縮と精製

予備的な解明の後でも、ウイルス培地には欠陥粒子、ウイルス殻、細胞毒素、培地、血清、細胞断片などを含む多数の不純物が依然として含まれています。これらの不純物が動物に注射されると、ウイルスの有効性に影響を与えるだけでなく、しかし、宿主の強い免疫反応を引き起こし、ワクチン接種を受けた動物の死につながることさえあります。したがって、ヘテロタンパク質や細胞断片などの不純物を除去し、効果的な免疫応答を強化および誘導し、ワクチンの使用量を減らし、副作用を軽減するには、濃縮と精製が必要です。

ウイルス精製の原理：ウイルスの生物学的活性と感染力を維持することを前提として、ウイルスの不純物を除去し、高純度のウイルスを抽出する。

現在、大規模生産で使用される主な濃縮および精製方法は限外濾過です。

 

限外濾過法は、主に接線流限外濾過装置、中空糸濾過システムおよびその他の濾過装置を使用します。通常の状況下では、限外濾過法の適用によりウイルスが100倍以上濃縮され、ヘテロタンパク質の除去率が最大99％になります。その中でも、中空糸膜濾過技術は、穏やかでせん断力が低く、プラグ接続が容易で、柔軟な操作が可能、長寿命で低コスト、増幅が容易であるという利点があるため、ウイルスの濃縮と精製には中空糸膜を選択することをお勧めします。

限外濾過法を濃縮と精製に使用する場合、適切な膜の孔径を選択することが非常に重要であり、これが濃縮の効率と品質を直接決定します。収率を確保するには標的分子を効果的に捕捉するための膜開口を選択する必要がある一方で、ヘテロタンパク質の除去効果や処理速度を十分に考慮する必要があります。したがって、標的分子を捕捉できる最大の細孔径を持つメンブレンを選択し、均一な細孔径分布を持つフィルターメンブレンを選択することが最善の原理です。

豚流行性下痢ウイルス (PEDV) と伝染性胃腸炎ウイルス (TGEV) は両方ともコロナウイルスであり、直径が 60 ～ 190 nm の範囲で、逆さまの穂状のスパイクを備えた多形性の球体です。ロタウイルス病は、ロタウイルス (RV) が車輪のような外観を持ち、直径約 70 nm である人獣共通感染症です。これら 3 つのウイルスは通常、100-750kd アパーチャ限外濾過膜を使用して阻止できます。

 

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