如何生产生物制品？

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：生物制品按照所用材料、制法或用途，一般分为细菌性疫苗、病毒性疫苗、类毒素、抗毒素和免疫血清、血液制品、免疫调节剂和诊断试剂七个大类。不同种类的生物制品由于性质各异，因此制法差别较大。下面就以细菌性疫苗、病毒性疫苗及类毒素为例介绍生产生物制品的一般方法。因此，大量生产疫苗时常用液体培养法。

生物制品按照所用材料、制法或用途，一般分为细菌性疫苗、病毒性疫苗、类毒素、抗毒素和免疫血清、血液制品、免疫调节剂和诊断试剂七个大类。不同种类的生物制品由于性质各异，因此制法差别较大。其中细菌性疫苗、病毒性疫苗及类毒素等作为预防制品，以其低廉的价格，在预防和控制传染病的200多年历史中，对人类健康产生了重要而深远的影响。下面就以细菌性疫苗、病毒性疫苗及类毒素为例介绍生产生物制品的一般方法。

（一）生产细菌性疫苗及类毒素的一般方法

细菌性疫苗和类毒素的生产都是由细菌培养开始。虽然不同菌苗生产的工艺过程差异较大，但其主要程序相似。细菌性疫苗和类毒素的生产工艺流程如图1-10-1所示。

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图1-10-1　细菌性疫苗和类毒素的生产工艺流程

（1）菌种与种子培养　选取毒力强、免疫原性好、生物学特性稳定的1～3个品系菌株，按规定定期复壮和鉴定，将合格菌种增殖培养并经无菌检验、活菌计数达到标准后作为种子液。种子液于2～8℃下保存，在有效期内用于菌苗生产种子使用。

（2）菌液的培养　用于规模化细菌培养的方法很多，有手工式、机械化或自动化等方式。可供菌体培养的方法有固体表面培养法、液体静置培养法、液体深层通气培养法和透析培养法。一般固体培养易获得高浓度细菌悬液，含培养基成分少，易稀释成不同的浓度，但生产量较小。因此，大量生产疫苗时常用液体培养法。培养基中应考虑微生物的特性适量添加特殊营养物质，保证其正常生长。采用活菌计数法或比浊计数法，以概略地计算出每毫升菌液中的细菌总数。

（3）培养条件　培养过程中需根据微生物本身的特性控制各种培养条件。例如：溶氧要与菌种需氧特性保持一致；培养温度应是菌种生长的最适温度，一般控制在35～37℃；培养过程中pH要严格控制，使其适应菌种生长、繁殖和产生代谢产物的要求；培养中还需根据菌种的生物学特性控制光照，避免引起特性变化。

（4）灭活与浓缩　死菌疫苗制剂制成原液后需用物理或化学方法杀菌，活菌疫苗不需此步骤。不同菌苗杀菌的方法不同，可用加热、甲醛溶液或丙酮杀菌等方法。例如，大肠杆菌菌液中加入0.5%甲醛溶液，37℃下作用48～72 h，可达到杀死细菌的目的。灭活后需对菌液进行浓缩，常用的浓缩方法有离心沉降法、氢氧化铝吸附沉淀法和羧甲基纤维素沉淀法，可使菌液浓缩1倍以上。

（5）配苗与分装　配苗就是在菌苗的制备过程中加入佐剂，以增强免疫效果。由于灭活菌苗所用的佐剂不同，所以配苗方法也不同。例如，大肠杆菌氢氧化铝菌苗细菌计数得到原菌液的浓度，用灭菌生理盐水将其稀释成最终浓度为100亿～400亿个/mL，按每5份菌液加入1份氢氧化铝胶配苗，同时加入0.01%硫柳汞溶液，充分振荡，2～8℃下静置2～3 d，弃上清液，浓缩成全量的60%，塞上胶塞，用固体石蜡熔化封口，贴上标签，注明菌苗名称。使用前充分摇匀。整个生产过程都必须在无菌条件下按照无菌操作进行。

（二）生产病毒性疫苗的一般方法

不同病毒性疫苗的生产工艺基本上都是由制备病毒或抗原成分收获液开始，经过分离、纯化和配制、分装、成品几个阶段。虽然生产工艺过程各有差异，但主要步骤相似。病毒性疫苗的生产工艺流程如图1-10-2所示。

（1）毒种的选择与减毒　毒株须具备特定的抗原性；应有典型的形态和感染特定组织的特性，并能保持其生物学特性；易于在特定组织中大量繁殖；繁殖过程中不产生神经毒素或能引起机体损害的其他毒素；如生产活疫苗，繁殖过程中应无恢复原致病性的现象；同时毒株未被其他病毒污染。

（2）病毒的繁殖　病毒只能在活细胞中繁殖，因此病毒可经活体动物培养、鸡胚培养和细胞培养繁殖。

通过细胞培养繁殖病毒时需要在培养基中添加氨基酸、辅酶、维生素、葡萄糖和无机盐等营养物质；同时控制pH为6.8～7.2；保持环境CO2摩尔分数为5%；供氧；培养容器内壁用硫酸-铬酸混合液洗涤，然后用纯水冲洗；容器和培养液彻底灭菌后，加入一定量抗生素；培养温度为（37±1）℃，培养时间为2～4d。

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图1-10-2　病毒性疫苗的生产工艺流程

（3）疫苗的灭活　不同疫苗灭活的方法不同。可用甲醛或酚溶液进行灭活处理。动物组织对灭活效果有影响，要根据动物组织特性调整灭活剂的浓度。灭活温度和时间要考虑病毒的生物学特性和热稳定性，原则是既要有足够高的温度和足够长的时间充分破坏疫苗的毒力，又要尽量减少疫苗免疫力的损失。

（4）疫苗纯化　细胞培养过程中，通过换液的方法可以去除动物组织（如牛血清），降低疫苗接种后可能引起的不良反应。

（5）冻干　疫苗的稳定性较差，一般采用冻干的方法提高其稳定性。冻干的疫苗充氮或真空密封保存，其残余水分保持在3%以下。

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