什么是疫苗组分纯化工艺？

疫苗的安全性要求非常高,因为它们是用于健康人的。因此,疫苗开发既耗时又非常昂贵。缩短上市时间对于制药公司来说是关键,可以挽救生命,并节省金钱。因此,需要系统的、通用的和有效的工艺开发策略来缩短开发时间并增强对工艺的理解。高通量技术极大地增加了与工艺相关的有用数据量,结合统计和机械建模,新的高通量工艺开发(HTPD)方法不断发展。引入基于模型的 HTPD 可以更快、更广泛地筛选条件,并进一步增加知识。基于模型的 HTPD 对于层析法尤其重要,而后者是获得高纯度的关键分离技术。

疫苗组分纯化工艺是建立适合大规模生产的组分无细胞百日咳疫苗(acellular component pertussis vaccine, ACPV) 纯化新工艺。

在20世纪50年代,工业化生产的全细胞百日咳疫苗(wP)大规模接种,此后百日咳在全球范围内的发病率逐渐下降。

而在20世纪80年代,百日咳疫苗进行了第一次工艺改进,这种工艺被称为“共纯化工艺”,即一次性提取百日咳杆菌中的免疫相关物质百日咳毒素(PT)、丝状血凝素(FHA)再一同进行纯化,但是有PT和FHA含量差异较大的问题。

百日咳疫苗工艺的第二次重大革新——“组分纯化工艺”。五联疫苗中的百日咳疫苗,采用的就是组分纯化工艺。分别提取PT和FHA,再以合适的比例配置而成。

鉴于传染病爆发和竞争激烈的市场,快速的疫苗工艺开发至关重要,这在很大程度上取决于其纯化工艺的设计策略。传统上,疫苗是在10 到 15 年内开发出来的,因此制药公司希望在各个方面都大幅缩短工艺开发时间。第一个 SARS-CoV-2 疫苗可以在 1-2 年内开发出来的原因之一是,由于阶段的并行化而不是顺序开发,实现了加速的开发时间线。

无细胞百日咳疫苗的制备在全球分为共纯化疫苗和组分纯化疫苗两种工艺。百日咳共纯化技术解决了从全细胞到无细胞的升级,解决了公众关注的不良反应问题,成本较低;组分技术是共纯化技术的升级,通过锁定成分、精确定量的方式,让百日咳的预防更加科学。相对来说,组分纯化疫苗工艺比共纯化疫苗更加先进,其有效抗原成分有更加精确的定量且有更高的纯度。

疫苗纯化工艺彼此之间可能存在巨大差异,因为它们在很大程度上取决于疫苗的类型和起始材料/宿主生物体(例如鸡胚、细菌细胞、哺乳动物细胞和昆虫细胞)。疫苗组分纯化介质就是:凝胶过滤介质(4FF、6FF)、亲和层析(金属螯合、GST)、类病毒专用介质(DEAE-SHP1、DEAE-SHV)、离子交换(DEAE)、疏水层析(Butyl-S、Butyl) 。

通过疫苗纯化工艺的技术,该方法适用于大规模生产,为以组分百白破疫苗为基础的联合疫苗的研发奠定基础。