Вы находитесь:

Технология промышленной очистки вакцин с помощью ультрацентифугирования

Сценарий получения целевого продукта -  выделение, концентрирование и очистка с помощью тангенциальной ультрафильтрации и ультрацентрифугирования показаны на рисунке 1.

Рисунок 1 - Сценарий получения целевого продукта -  выделение, концентрирование и очистка с помощью тангенциальной ультрафильтрации и ультрацентрифугирования

 Описание применения и работы AW ультрацентрифуги с непрерывным потоком    представлено ниже:
- основное направление очистки в производстве вакцин, например, гриппа;
- осветление, концентрирование и очистка в одном этапе для микробных частиц, полных (целых) вирусов и вирусоподобных частиц, вирусных субъединиц, вирусных векторов, белков, полисахаридов и т.д.
 
AW ультрацентрифуга с непрерывным потоком. Как это работает?

Рисунок 2 – Описание процесса градиентного ультрацентрифугирования с непрерывным потоком

  1. Ротор заполняется градиентом плотности и буфером.
  2. Ускорение (увеличение скорости) ротора так, чтобы градиент переориентировался (перегруппировался).
  3. При наборе скорости начинается непрерывная подача продукта через ротор.
  4. Гравитация заставляет частицы концентрироваться в градиенте колец; частицы покидают жидкость.
  5. Замедление (уменьшение скорости) ротора приводит к тому, что градиент переориентируется (перегруппировывается).
  6. Частицы остаются разделенными (распределенными) в кольцах.
  7. Посредством коллектора фракций частицы извлекаются из ротора и фракционируются.
  8. Высокой чистоты фракции собираются согласно (на основе) плавучей плотности.
 Производственная схема получения высокоочищенного вируса, пригодного для приготовления вакцины медицинского назначения с помощью ультрацентрифугирования  показана ниже. Промышленного объема ультрацентрифуги Альфа Вассерманн используются для разделения частиц, которое основано на плавучей плотности и седиментации. Разделение достигается применением высокой седиментационной силы и гравитации (выше 120 000 g) к раствору, содержащему частицы в суспензии и проходящему через ротор. Из 40.000 куриных яиц получают приблизительно 400 литров сбора эмбриональной суспензии. На следующем этапе проводится первая очистка (осветление) до конечного объем 400 литров. Затем в течение 5-7 часов выполняется 5-кратное концентрирование до получения 88 литров сконцентрированной вирусной суспензии. На заключительном этапе осуществляется очистка вируссодержащего материала градиентным ультрацентрифугированием в непрерывном потоке. Все вирусные частицы остаются в роторе и разделяются согласно плавучей плотности. Жидкая фаза объемом 88 литров без вирусных частиц из ультрацентрифуги подается к емкости для отходов. Общий объем собранного градиента плотности и частиц в вертикальном роторе по данной технологии составляет 3,2 литра, в нем разделены очищенные вирусные фракции в отдельных зонах градиента. Таким образом, целевые вирусные частицы поглощаются в градиенте, другие частицы примесей перемещаются в емкость для отходов. Процесс характеризуется высококачественным разделением, в котором каждая частица концентрируется в индивидуальной зоне согласно плавучей плотности. Применение коллектора фракций дает возможность отобрать фракции вируса самой высокой чистоты/высоких концентраций из ротора общим объемом 3.2 литра.   Конечный объем продукта после фракционирования составляет 600 мл с 80-90% выходом продукта.
Схема получения высокоочищенного вируса гриппа из вируссодержащей аллантоисной жидкости с помощью градиентного ультрацентрифугирования в непрерывном потоке показана на рисунке 3.
 

 

Рисунок 3 - Технология ультрацентрифугирования – как это работает

На основании многолетних экспериментальных исследований (см. список использованных источников) установлены протоколы выделения и очистки для представителей различных семейств вирусов  с помощью ультрацентрифугирования.

Рисунок 4 – Коэффициенты седиментации и плотности для значимых представителей семейств вирусов

 Использование диапазонов, установленных посредством лабораторных протоколов с применениемAWST центрифуг, дает возможность выделять частицы всех плотностей, указанных на  диаграмме, и оперировать всеми коэффициентами седиментации от 120 Сведберга и выше. Так, в частности, для вирусов гриппа это диапазон коэффициентов седиментации J, а для вирусов бешенства – диапазон U. Характеристики процесса седиментационного разделения (сепарирования) патогенных для человека вирусов показаны в таблице 1.
 
Таблица 1 - Седиментационный диапазон, скорость потока и градиент для ряда вирусов, патогенных для человека
Семейство вирусов
Репрезентативные протокол
Седиментацион-ный диапазон
Скорость потока
Градиент
Adenoviridae
Adenovirus (AWI data)
650 to 865S
26-35 L/hr
40% Nycodenz
Arenaviridae
 
330 – 500S
10-15 L/hr
0-55% Sucrose
Astroviridae
 
135-180S
4 to 5 L/hr
0-65% Sucrose
Caliciviridae
 
185-195S
6 L/hr
0-65% Sucrose
Coronaviridae
Coronovirus (Lisbon 2004)
320-490S
10 – 15 L/hr
0-55% Sucrose
Filoviridae
 
1430-1590S
43-48 L/hr
0-65% Sucrose
Hepanaviridae
Hepatitis B
280-310S
8 – 9 L/hr
0-55% Sucrose
Herpesviridae
HBLV
720-775S
22 – 23 L/hr
0-45% Sucrose
Orthomyxoviridae
Influenza
700-900S
22 – 30 L/hr
0-45% Sucrose
Papovaviridae
HPV (unpublished data)
255-315S
8 – 9 L/hr
0-45% Sucrose
Paramyxoviridae
NDV, Mumps
1000-2000S
30 – 60 L/hr
0-60% Sucrose
Retroviridae
RSV, MuLV, MoMLV, AKRMLV,
KiMSV, FeLV, FSV
585-650S
18 – 20 L/hr
0-55% Sucrose
Flaviviridae
Japanese Encephalitis
180-220S
5 to 7 L/hr
0-55% Sucrose
Parvoviridae
 
120-135S
4 L/hr
0-65% Sucrose
Picornaviridae
Polio
160-180S
5 L/hr
0-65% Sucrose
Poxviridae
Vaccinia
4900-5200S
60 L/hr
0-65% Sucrose
Togaviridae
Semliki Forest Virus
280-650S
8 – 9 L/hr
0-60% Sucrose
Bunyaviridae
 
585-650S
18 – 20 L/hr
0-55% Sucrose
Reoviridae
 
415-585S
13 – 18 L/hr
0-65% Sucrose
Rhabdoviridae
Rabies Virus
650-1025S
20 – 31 L/hr
0-55% Sucrose

 Технические характеристики AW систем ультрацентрифугирования представлены в таблице 3.

Таблица 2 - Характеристики и внешний вид оборудования AW систем ультрацентрифугирования
 
Производственные мощности для промышленной очистки вакцин методом ультрацентрифугирования показаны на рисунке 5.
Рисунок 5 - Промышленные мощности для производственной очистки вакцин методом ультрацентрифугировани

Вернуться »

Abercade — Исследования промышленных рынковBiOENGiNEERiNGТРИС