Priemyselný{0}}proces čistenia po prúde vakcíny proti bovinnej infekčnej rinotracheitíde (IBR) – časť „Ultrafiltrácia“

Bovinná infekčná rinotracheitída (IBR) je spôsobená infekciou vírusom bovinnej infekčnej rinotracheitídy (IBRV), tiež známym ako bovinný herpesvírus typu 1 (BHV-1). Ochorenie je charakterizované najmä respiračnými príznakmi a potratmi. Okrem týchto klinických prejavov môže IBR viesť k zníženiu dojivosti u dobytka na mlieko a zníženému prírastku hmotnosti u hovädzieho dobytka, čo vedie k významným ekonomickým stratám na farmách s chovom dobytka.

Choroba má imunosupresívnu povahu. Keď sa vyskytuje ako jediná infekcia, jej patogenita je relatívne nízka; keď sa však vyskytnú zmiešané infekcie s inými vírusovými alebo bakteriálnymi ochoreniami, závažnosť a poškodenie sa výrazne zvýši. Očkovanie je najúčinnejšou metódou prevencie a kontroly, pričom sú k dispozícii dva hlavné typy vakcín: živé atenuované vakcíny a inaktivované vakcíny. V súčasnosti sú vakcíny proti infekčnej rinotracheitíde hovädzieho dobytka používané na farmách prevažne inaktivované vakcíny.

Živé atenuované vakcíny sa vyznačujú silnou imunogenicitou, rýchlym nástupom imunity a dlhým trvaním ochrany (zvyčajne viac ako šesť mesiacov). Bežne sa používajú na núdzovú imunizáciu počas prepuknutia choroby. Prinášajú však potenciálne riziká šírenia vírusu, predstavujú riziká pre gravidné kravy a nemožno ich použiť u latentne infikovaného, ​​ale asymptomatického dobytka.

Inaktivované vakcíny sa vyznačujú vysokou bezpečnosťou, bez rizika šírenia vírusu alebo návratu k virulencii a považujú sa za absolútne bezpečné. Môžu sa použiť u hovädzieho dobytka vo všetkých štádiách, vrátane gravidných kráv, teliat a plemenných býkov. Nástup imunity je však relatívne pomalý a trvanie ochrany je kratšie, preto sú zvyčajne potrebné posilňovacie imunizácie. V niektorých prípadoch môže byť ochranná účinnosť slabšia ako u živých atenuovaných vakcín.

Bez ohľadu na to, či sa použije živá atenuovaná vakcína alebo inaktivovaná vakcína, následný purifikačný proces možno rozdeliť do štyroch hlavných etáp: zber a čírenie → koncentrácia a primárne čistenie → leštiaca purifikácia → inaktivácia/sterilná filtrácia a formulácia.

Koncentrácia je kľúčovým krokom v následnom procese purifikácie vakcín bezprostredne po vyčírení. Jeho primárnym cieľom je rýchlo znížiť zozbieraný veľký-objem s nízkou{2}}koncentráciou vyčíreného roztoku vírusu na formu s malým-objemom s vysokou-koncentráciou pri zachovaní vírusovej bioaktivity. To vytvára potrebné podmienky pre následné kroky jemného čistenia s vysokým-rozlíšením, ale s nízkou{7}}kapacitou, ako je napríklad chromatografia.

Tento krok sa typicky uskutočňuje pomocou ultrafiltrácie s tangenciálnym tokom (TFF). Princíp je nasledujúci: vodný roztok vírusu prúdi paralelne s povrchom ultrafiltračnej membrány so špecifickou veľkosťou pórov. Pod tlakom malé molekuly, ako je voda, soli a určité nečistoty, prechádzajú kolmo cez membránu a sú odstránené, zatiaľ čo intaktné vírusové častice, ktoré sú oveľa väčšie ako póry membrány, sú zadržiavané, kontinuálne recirkulované a koncentrované. V porovnaní s tradičným-odstreďovaním pri vysokých rýchlostiach je táto metóda šetrnejšia pre krehké vírusy, ako je IBRV, ktoré majú lipidový obal. Účinne znižuje štrukturálne poškodenie vírusu a stratu aktivity spôsobenú vysokými šmykovými silami a je vhodnejšie na lineárne škálovanie-pre priemyselnú výrobu.

Úspešná operácia koncentrácie je oveľa viac, než len zníženie objemu. Kľúčové body pre optimalizáciu procesu zahŕňajú: precízne riadenie transmembránového tlaku a prietokovej rýchlosti na vyváženie účinnosti filtrácie pri minimalizácii polarizácie koncentrácie a zanášania membrány; výber vhodného materiálu membrány a veľkosti pórov na zabezpečenie vysokej retencie vírusu a toku permeátu; a nájdenie optimálnej rovnováhy medzi obnovou vírusu, koncentračným faktorom a časom spracovania. Koncentrovaná vírusová suspenzia nielenže dosahuje výrazne vyšší titer, ale tiež dosahuje predbežné čistenie odstránením veľkej časti vo vode-rozpustných nečistôt. To poskytuje potrebný základ objemu a koncentrácie pre následné kritické rafinačné kroky, ako je chromatografia a ošetrenie nukleázou, čím sa koncentrácia stáva centrálnym centrom účinnosti v celom následnom procese.

Sekundárna diafiltrácia je kritickým krokom pri purifikácii vakcíny po prúde, umiestnená po jemnom čistení a pred formuláciou. Typicky sa uskutočňuje po chromatografii a nukleázovom spracovaní. Jeho hlavným účelom nie je počiatočná koncentrácia, ale systémová výmena a presné nastavenie konečných podmienok formulácie. Proces sa uskutočňuje v systéme ultrafiltrácie s tangenciálnym tokom (TFF), kde sa čerstvý, čistý formulačný pufor kontinuálne pridáva do cirkulujúceho koncentrovaného vírusového roztoku, pričom sa odstraňuje pôvodné rozpúšťadlo a nečistoty s malými -molekulami. Táto operácia účinne a jemne eliminuje zvyškové soli, organické rozpúšťadlá, produkty degradácie nukleáz a stopové rozpustné nečistoty zostávajúce z procesu čistenia.

Kľúčom je udržiavať konštantný objem alebo použiť menšie úpravy koncentrácie, aby sa zabezpečilo, že koncentrácia vírusu spĺňa špecifikácie formulácie. Pre krehké, obalené vírusy, ako je vírus bovinnej infekčnej rinotracheitídy (IBRV), je šetrné hydrodynamické prostredie sekundárnej diafiltrácie kľúčové pre zachovanie integrity častíc a imunogenity. Nakoniec tento krok poskytuje pevný základ pre následnú inaktiváciu (ak je to potrebné), pridanie adjuvans alebo stabilizátora a konečné plnenie, čím sa zabezpečí, že konečný produkt vstúpi do formulácie s definovanými zložkami, jednotnými podmienkami a dobrou kompatibilitou. Ide preto o jeden zo základných krokov na zaistenie bezpečnosti, stability a konzistencie medzi jednotlivými dávkami vakcíny-k-.

IBRV je obalený dvojvláknový lineárny DNA vírus s približne sférickým obalom. Zrelé častice IBRV majú priemer približne 160–230 nm. V súlade s tým, použitie 100, 300 alebo 500 kDa ultrafiltračných membrán môže zadržať IBRV pri odstraňovaní niektorých kontaminujúcich proteínov. Rýchlosť obnovy ultrafiltrácie membránových kaziet Jiuling Technology sa líši podľa typu vstupného materiálu, ale vo všeobecnosti dosahuje 90–95 %.