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耐热冻干保护剂及其在兽用冻干活疫苗中的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2007-11-02  来源:四川畜牧兽医  作者:乐天  浏览次数:831
      目前,在我国兽用疫苗中,活的冻干疫苗占相当大的比例,国内常用的保护剂主要为牛奶、蔗糖、明胶等,组方简单,保护功能差。如果在2℃-8℃条件下,保存期只有4-6月,多需要在-15℃以下保存。加上国内传统的兽用生物制品保护剂的研制相对滞后,使成品疫苗的长期保存和运输受限。所以,耐热冻干保护剂的研究是非常急需的,在20世纪80年代,发达国家就已开始进行耐热冻干保护剂的研究。我国在耐热冻干保护剂方面的研究起步较晚,但现在在这方面的研究取得了一定的成果,如王栋等[1]已经研制出一种耐热冻干保护剂,用此保护剂冻干的疫苗在2℃-8℃条件下,保存24个月以后,病毒滴度无明显下降,但仍未达到全面推广应用。随着中国加入WTO,我国畜牧业的快速发展使得对疫苗的使用量和种类也随着增加了,加上中国市场巨大,国外生物制品涌入,市场竞争加剧。为了本国生物制品业的生存和发展,新型有效的耐热冻干保护剂的研究和应用显得尤为迫切。

    1 耐热冻干保护剂原料的种类[2-6]

    1.1 按分子量分类  分为低分子量和高分子量化合物以及天然混合物和其它物质。低分子量化合物,又可以分为酸性物质、中性物质和碱性物质。酸性物质主要为谷氨酸、天冬氨酸、苹果氨酸、乳酸等;中性物质主要为葡萄糖、肌醇、乳糖、蔗糖、棉籽糖、海藻糖、山梨醇DL-苏氨酸、肌醇、木糖醇等;碱性物质主要为精氨酸和组氨酸等;高分子化合物主要为白蛋白、鼓性蛋白、明胶、蛋白陈。可溶性淀粉、糊精、肉汁、果胶、阿拉伯胶、羟甲基纤维素(CMC)、藻类等;天然混合物如脱脂牛奶、血清等;其它物质如抗坏血酸、半胱氨酸、羟胺、胺基源等。低分子化合物在冻干过程中直接发挥作用,高分子化合物促进低分子化合物的保护作用。一般制备保护剂时,多将低、高分子化合物配合使用。其它一些物质是为了防止对冻干活性物质有害的胺基、羟基起氧化反应,可选择添加使用。

1.2 按保护剂浓度与升华速度关系分类 根据升华速度分为两类,一类浓度增加时升华速度降低;另一类则没有前者的现象。将上述二类保护剂结合则可增长升华速度。

1.3 按保护剂功能和性质分类  分为填充剂、防冻剂、抗氧化剂、酸碱调整剂、缓冲剂、羟基中和剂。填充剂能防止有效物质随水蒸气一起升华飞散并使之成形,如甘露醇、乳糖、明胶等;防冻剂能防止和减少冷冻过程结晶水的形成,如甘油、二甲亚砜(DMSO)。蔗糖、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等;抗氧化剂能防止保存过程中的氧化反应,如维生素D、维生素E、蛋白质水解物、硫代硫酸钠等;酸碱调整剂能将pH值调整到活性物质的最稳定区域,如磷酸、山梨醇、EDTA(乙二胺四醋酸二纳)、氨基酸等;其他物质如葡聚糖、脱脂乳、谷氨酸钠、硫脲、碘化钾等。

2 耐热保护剂的组成

耐热冻干保护剂比常规用冻干保护剂更周到地考虑了具有生物活性的制品在较高温度和较长保存时间的情况下,冻干物质可能产生的物理和化学变化对活疫苗存活的影响。冻干保护剂的保护功能主要跟两个方面的因素有很大的关系。一是微生物因素,微生物的种类和其本身结构差异(如病毒有无囊膜)、培养方法以及疫苗种类等方面决定了不同种类疫苗的保护剂的配方也应不同;二是保护利用的组方因素,如何护剂原料及其性质、配比、冻干曲线。耐热冻干保护剂的组方要根据以上二者主要因素,选择组方,合理搭配,并反复验证,制定合理的冻干曲线。产品冻干以后,对其物理性状进行保存期试验,并将样品放置在不同温度下进行保存期长短及效价测定、安全性检验等对比试验。根据试验结果,不断调整配方及冻干曲线,以达到理想的效果。

3 耐热冻干保护剂的研究应用

耐热冻干保护剂有良好功能和应用前景,但不同品种疫苗的保护效果并不一致,保护剂存在有些问题需要更深入研究解决。

3.1 ND疫苗耐热冻干保护剂的研究  史济筠等对脱脂牛奶、明胶、蔗糖、乳糖、山梨醇、谷氨酸钠、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸二钠、磷酸盐缓冲液(pH7.2)等按拟定的配方进行试验。结果表明耐热保护剂苗适合农村使用,它不需要低温冷藏,可以在一般冷藏条件下储存,也可以在常温条件下存放,便于基层推广和使用。孙中成等[7]把ND-LaSota系鸡胚液与耐热保护剂(右旋糖研、羟乙基淀粉、L-谷氨酸钠、柠檬酸等)按一定比例混合制成冻干疫苗,在不同的温度和时间,测定其疫苗活性,结果用耐热冻干保护剂冻干的鸡新城疫(LaSota系)活疫苗,在4℃环境下放置1年半,疫苗的病毒总量基本不变。王栋等[1]对鸡新城疫耐热保护剂活疫苗进行中试生产试验,在2℃-8℃,保存期达24个月;同时在北京、河北、辽宁、天津选择了5个鸡场进行区域试验,结果证明此疫苗安全有效。

3.2  IBD疫苗耐热冻干保护剂研究 张云浦等[8]选用多聚蛋白陈、明胶、乳糖、水解乳蛋白、硫脲、PVP、精氨酸做为原料,与IBD病毒弱毒株B87制成冻干疫苗,在2℃-8℃条件下,保存12、24个月效价基本不变,保存37个月后,对鸡免疫攻毒,保护率仍为91%-100%。

3.3 MD 疫苗耐热保护剂的研究 王栋等[9]选用牛血清白蛋白、溶性明胶、卵清蛋白、谷氨酸钠、蔗糖、海藻糖、山梨醇等保护剂基质,研究与鸡马立克氏病火鸡疱疾病毒(HVT)的相溶性及优化冻干曲线,研制出一种适宜HVT的耐热冻干保护剂,并经50万羽份的田间试验证明安全有效,并且显示出良好的耐热冻干效果,达到国外同类产品水平。

3.4  IBV疫苗耐热冻干保护剂研究 张云浦等[10]用多聚蛋白陈、脱脂奶粉、明胶、乳糖、水解乳蛋白、硫脲、PVP、精氨酸作为原料,与IBV的毒株H52、H120HK肾型弱毒原液,配置疫苗,经试验证明其中一组保护性能较好,疫苗在2℃-8℃下可以保存2年以上,达到国际同类产品水平。

3.5 鸡痘疫苗耐热冻干保护剂研究 张云浦等[11]在试验中用乳塘、脱脂奶粉、PVP、硫脲、水解乳蛋白为原料,研制3种配方,经筛选,选一种配方,与鸡痘鸡胚组织原苗按1:1比例,制成鸡痘弱毒活疫苗。该苗在2℃-8℃条件下保存效价比较稳定,保存24个月时,试验疫苗效价下降率为6%-16.3%,而对照的常规疫苗下降率达31.4%。

3.6 猪瘟疫苗耐热冻干保护剂的研究 王成业等[12,13]研制的耐热冻干保护剂疫苗,在2℃-8℃保存2年后,接种实验家兔,所有实验兔竞热型反应均达到标准,同时以常现用5%蔗糖脱脂奶为保护剂的猪瘟细胞冻干疫苗,在2℃-8℃保存仅15个月后接种家兔,却未出现热型反应。说明耐热冻干保护剂比常规的保护剂更能有效地保护疫苗,保存时间更长久。耐热冻干保护剂的种类和配比是影响疫苗的质量和保存效果的重要因素,由于我国在此方面的研究滞后,从而限制了推广应用。但是,我国市场巨大,前景较好,所以应加大力度研制开发保护效果好、价格便宜的优良耐热冻干保护剂。 

  
 

 
 
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