细菌性疫苗制造技术

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1、细菌性疫苗制造技术任务一灭活苗的制造流程菌种的选择(强毒株)f菌液培养f灭活! !配苗(5份菌液+1份铝胶配苗)-浓缩工序一菌种与种子培养选取毒力强、免疫原性好的13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。种子液保存 于28C冷暗处，在有效期内用于菌苗生产种子使用。大肠杆菌病的菌种应采 集动物心血、腹水、肝渗出物、气囊附着物或正常动物的肠道内容物作为接种物。 如用含大肠杆菌的病料，首先对大肠杆菌进行分离、鉴定，符合要求方可作为菌 种使用。工序二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

2、：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。实例大肠杆菌的菌液培养方法(1) .将生化结果典型的菌种接种于伊红美兰琼脂平板或麦康凯琼脂平板上， 置37C温箱中培养1824h，挑取单个典型菌落接种于琼脂斜面，置37C温箱 中培养1824h，经显微镜检查无杂菌污染者，即可作为种子培养物。(2) .取5ml马丁肉汤加入琼脂斜面洗下菌苔作为一级种子，用灭菌吸管按 5%的量将一级种子接种于马丁肉汤中，置37C培养1824h后作为二级种子。(3) .二级种子可以

3、接种到营养琼脂培养基或马丁肉汤中做进一步扩大培养。 如接种到营养琼脂培养基表面，37C培养2448h后，加入灭菌生理盐水，用灭 菌接种环或特制的刮子将菌苔刮下，倾入灭菌的离心管中，低速离心5min (500r/min)，使其中可能掺杂的琼脂块下沉。吸取上层细菌悬浮液加入盛有玻璃 珠的灭菌瓶中，用手或振荡器振荡30min，使细菌均匀分散，取少量菌液装于灭 菌试管中供计数用，其余细菌将灭活(强毒细菌须在杀菌后，再行计数)。如接种于马丁肉汤培养基，经37C培养2448h后，直接取少量菌液供计数用，其余细菌则灭活。工序三菌数计算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。工序四灭

4、活与浓缩对大肠杆菌苗液应加入0.5%甲醛溶液，置37C温箱作用4872h,以达到 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沉淀法。可使菌液浓缩1倍以上。工序五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所 得原菌液的浓度，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，充分振荡，置 28C静止23d，抽弃上清液，浓缩成全量的60%。塞上胶塞，用固体石蜡溶 化封

5、口，贴上标签，注明菌苗名称。使用前充分摇匀。，整个制备过程都必须在 无菌条件下按照无菌操作进行介绍常用灭活剂1. 甲醛甲醛是最古典的、也是应用最广的一种灭活剂。为无色气体，易溶于水和乙 醇，其36%40%水溶液称为福尔马林。甲醛用于疫苗灭活的浓度为0.1%0.5%。一般需氧细菌用0.1%0.2% 的浓度，厌氧菌则多用0.4%0.5%的浓度。病毒可在0.05%0.4%的之间， 多数使用0.1%0.3%。2. 苯酚 又称石炭酸。为无色结晶或白色熔块，有特殊气味，有毒及腐蚀性， 易潮解，溶于水及有机溶剂。置于空气中易被氧化，应避光保存。灭活机制是使微生物的蛋白质发生变性和抑制特异酶系统（如脱氨酶、氧

6、化 酶等）的活性，从而导致微生物死亡。制作生物制品的常用浓度为0.3%0.5%。3. B-丙内酯 又名为羟基丙酸-B-内酯，性状为不稳定，无色，有刺激气味 的液体，是一种良好的病毒灭活剂。B-丙内酯的灭活机制是破坏病毒的核芯，但不损害衣壳蛋白，因此能保持 病毒良好的免疫原性，主要用于狂犬病灭活苗的制备。4. 结晶紫 是一种带有金属光泽的绿色结晶或深绿色结晶状粉末的碱性染 料，易溶于醇、氯仿，不溶于水和醚。灭活机制主要是它的阳离子与微生物蛋白质的羧基形成带弱电的化合 物， 妨碍了微生物的正常代谢，扰乱微生物的氧化还原作用，使电势太高而不适于微 生物的增殖，对革兰氏阳性菌主要是干扰细胞壁肽聚糖的合

7、成。5. 硫柳汞 又称乙基汞硫代水杨酸钠，为无色结晶或乳白色粉末，微有特殊 气味，易溶于水和乙醇，不溶于乙醚和苯，应避光保存。用于生物制品的防腐和 消毒，对霉菌、细菌和病毒都有一定的灭活作用。常用浓度为0.01%0.02%。6. 烷化剂是含有烷基的分子中去掉一个氢原子与另一种化合物作用，将烷 基引入，形成烷基取代物。其灭活机制是烷化微生物DNA、RNA分子中的鸟嘌吟 或腺嘌吟，引起单链断裂、双链交联，也可与酶系统和核蛋白起作用，破坏核酸 代谢、合成，使病毒丧失感染力，但不损害蛋白衣壳，从而保留其抗原性。这类 烷化剂常用的有N-乙酰乙烯亚胺、二乙烯亚胺及缩水甘油醛等。介绍常用的免疫佐剂(一) 免

8、疫佐剂的概念免疫佐剂又称佐剂，是指单独使用没有免疫原性，与抗原物质合并使用能非 特异性地改变或增强机体对该抗原的特异性免疫应答，发挥其辅佐作用的一类物 质。其作用特点是：对某些分子的相对质量小的多糖或多肽等抗原性微弱的物 质，可明显增强其抗原性；可用最小的抗原量、最少的接种次数，刺激机体产 生足够的免疫应答和高滴度的抗体，在血流中或黏膜表面维持较长时间，发挥持 久作用。(二) 常规免疫佐剂1. 铝盐类佐剂(1) .氢氧化铝胶 简称铝胶。铝胶可用制造多种兽用疫苗。(2) .明矶(3) .磷酸三钙2. 弗氏佐剂弗氏不完全佐剂是由3份液体石蜡油、1份无水羊毛脂、4份磷酸缓冲盐水 (pH7.2)混合而

9、成。制造时，先将各成分混合均匀，116C高压灭菌30min，冷 却后加入1%吐温-80混匀，使用时与抗原物质等量混合。弗氏完全佐剂是在不完全佐剂中加入杀死的分枝杆菌或卡介苗，按l2mg/ml的量加入，使用时与抗原物质等量混匀。3. 油乳佐剂油乳佐剂是指一类由油类物质和乳化剂按一定比例混合形成的佐剂。4. 蜂胶佐剂蜂胶是由蜜蜂上颚腺的分泌物和由蜜蜂采自柳树、杨树、栗树和其他植物幼 芽分泌的树脂以及蜂蜡、花粉等组成。5. 微生物佐剂(三) 新型免疫佐剂1. 细胞因子类佐剂白细胞介素-1 (IL-1)、白细胞介素-2 (IL-2)、白细胞介素-4 (IL-4)白细胞介素-12 (IL-12)Y-干扰

10、素。2. 免疫刺激复合物(ISCOM)佐剂任务二活疫苗的制造流程弱毒疫苗的制造流程菌种与种子菌液培养f浓缩f配苗与冻干工序一菌种与种子。弱毒菌种多是冻干制品，在使用前应按规程规定进行复壮、挑选，并作形态、 免疫原性等鉴定，合格后将菌种接种于规定的培养基进行增殖培养，经纯粹检查 及有关的检查合格者即作为种子液。种子液保存在04C，有效期2个月。在 保存期内用作菌苗生产的批量种子使用。工序二菌液培养。按培养基1%3%的比例接入种子液，依不同菌苗的要求制备菌液。如猪丹 毒弱毒苗在深层通气培养中要加入适当植物油作消泡剂，并通入过滤除菌的热空 气。菌液于04C暗处保存，经抽样无菌检验、活菌计数合格后使用

11、。工序三浓缩。经上述检验合格的菌液进行浓缩，其目的是提高单位活菌数，进而提高某些 弱毒菌苗的免疫效果。常用的浓缩方法有吸附剂吸附沉降法和离心沉降法。浓缩菌液应抽样作纯粹检验、无菌检验及活菌计数。工序四配苗与冻干。将检验合格的菌液按比例加入冻十保护剂（如5%蔗糖脱脂乳）配苗，充分 摇匀后立即分装。随后将菌苗迅速放入冻干柜预冻和真空干燥，并立即加塞、抽 空、封口，移入冷库保存后由质检部门抽样检验介绍常用的冻干保护剂（一）冻干保护剂的组成和分类1. 低分子物质又称为营养液，是一种均匀的混悬液，使微生物保持稳定的 存活状态及对水分子起缓解作用，使冻干生物制品保留一定量水分，促进高分子 物质骨架形成，使

12、冻干制品呈多孔的海绵状，从而增加溶解度。如糖类和氨基酸 类（谷氨酸、天门冬氨酸、精氨酸、赖氨酸）等。2. 高分子物质 又称为赋型剂，在冻干生物制品中主要起骨架作用，防止低 分子物质的碳化和氧化;保护活性物质不受加热的影响；使冻干制品形成多孔性、 疏松的海绵状物，从而使溶解度增加。高分子物质范围很广，种类甚多。如白蛋 白、血清、明胶、脱脂乳、各种液体培养基、淀粉、酵母浸膏、聚乙烯毗咯烷酮 和羧甲基纤维素等。3. 抗氧化剂 具有抑制冻干制品中酶的活化作用，从而促进、保持微生物等 活性物质的稳定性。抗氧化剂包括一些有机物质和无机物质，如维生素C、维生 素E、硫脲、碘化钾、钼酸铵和硫代硫酸钠等。（二）

13、、冻干保护剂分类1. 根据冻干保护剂的化学性质分类可分为复合物、糖类、盐类、醇类、酸类、碱类、聚合物等2. 根据冻干保护剂的作用机制分类.渗透剂 .非渗透剂（三）常用的冻干保护剂1. 5%蔗糖脱脂乳保护剂2. 脱脂乳-谷氨酸钠保护剂3. 7.5%葡萄糖血清保护剂4. 环乙醇-血清保护剂5. 喷雾干燥用保护剂（四）不同微生物适用的保护剂1. 需氧和兼性厌氧菌 可用5%蔗糖脱脂乳，或含1%谷氨酸钠的10%脱 脂乳，或10%脱脂乳与犊牛血清，或5%蔗糖，或1.5%明胶等。2. 厌氧菌 可用10%脱脂乳，或7.5%葡萄糖加血清，或用含0.1%谷氨 酸钠的10%乳糖等。3. 病毒可用明胶、血清、蛋白胨、

14、乳糖、蔗糖、山梨醇和聚乙烯毗咯烷 酮等，也可加入脱脂乳，或者几种成分混合配成保护剂。4. 支原体可用3%脱脂乳加5%葡萄糖混合液，或1%牛血清白蛋白，或 50%健马血清，或7.5%葡萄糖加血清等。5. 立克次体 常用10%脱脂乳。6. 酵母菌可用健步马血清，或7.5%葡萄糖加血清，或脱脂乳加谷氨酸钠 和蔗糖等。任务三类毒素的制造流程类毒素的制造流程菌种与毒素f脱毒f类毒素的精制工序1菌种与毒素应选用中监所分发或批准的产毒效价高、免疫力强的菌株，必要时可对菌种 进行筛选。菌种应定期作全面性状检查（如细菌形态、纯化试验、糖发酵反应、 产毒试验及特异性中和试验等），并有完整的传代、鉴定记录。菌种应用

15、冻干或 其他适宜方法保存在28C。选择适宜的培养基制造种子菌及毒素。毒素制造 过程应严格控制杂菌污染，经显微镜检查或纯化试验发现污染者应废弃。毒素须 经除菌过滤后方可进行下一步制造程序，亦可杀菌后进行精制。工序2脱毒目前采用最可靠的脱毒方法仍是甲醛溶液法，温度控制在3739C，终浓 度控制在0.3%0.4%。脱毒后的制品即成粗制的类毒素。经检验合格者，置2 8C保存，有效期可达3年。工序3类毒素的精制用人工培养法所制得的粗制类毒素液含有大量的非特异性杂质，而毒素含量较低。因此，有必要对类毒素进行浓缩精制，以获得纯的或比较纯的类毒素制品。（1）物理学方法可用冷冻干燥、蒸发、超滤、冻融等方法除水浓

16、缩；也可 用氧化铝和磷酸钙胶等固相吸附剂吸附。（2）化学沉淀法有酸沉淀法（盐酸、硫酸、磷酸、三氯醋酸等）、盐析法 （硫酸盐、硫酸钠及磷酸盐缓冲液等）、有机溶剂沉淀法（甲醇、乙醇及丙酮等）和重金属阳离子沉淀法（Mg2+、Ca2+、Zn2+、Ba2+等，其中以氯化锌应用最广）。（3）层析法 有凝胶过滤和离子交换层析法。类毒素精制后应加终浓度0.01%硫柳汞防腐，并尽快除菌过滤。保存于2 8C,有效期为3年。实例猪链球菌蜂胶苗制备1. 材料与试剂（1）器材：粉碎机或垫板和锤头.研磨器.量筒.玻璃棒.离心机.吸管等。（2）试剂：95%酒精2. 蜂胶佐剂疫苗制备方法（1）蜂胶的处理： 用市售蜂胶，放4C

17、以下低温贮存，制备前用粉碎机或垫板和捶头在 4-8C下粉碎。 过筛，按1： 4加入95%乙醇，室温浸泡24-48h。 冷却，过滤或离心取上清液，即得透明栗色纯净蜂胶浸液。 除去干渣，计算出浸液中蜂胶含量，浸液置4C以下保存备用。（2）链球菌的培养 将至病性链球菌接踵于普通肉汤培养基中，37C震荡培养至细菌生长饱 和状态。 将菌液3000rpm离心20min，弃去上清液，沉淀物用灭菌生理盐水或PBS 液稀释至所需浓度，同时要求纯粹生长。 将菌液灭活：在菌液中缓慢加入终浓度为0.5%的甲醛溶液，边加入变搅 拌，使之完全混匀，置37C灭活24h。(3) 蜂胶佐剂疫苗的制备：在灭活菌液中加入蜂胶乙醇浸

18、液，使每毫升菌液中喊蜂胶10mg，边加边摇 荡，迅即成为乳浊状，即为蜂胶佐剂疫苗。(4) 疫苗的检验自制菌苗的检验主要为安全检验，取注射计量的5-10倍的剂量注射实验猪， 猪在注射后应无异常反应，或反应很轻微。任务四几种主要细菌性疫苗的制作实例1布鲁氏菌19号活疫苗的制作(1) 菌种制苗菌种为牛种布鲁氏菌弱株A19,其生物学特性典型。(2) 制备工序工序1种子繁殖冻干菌种接种于胰蛋白琼脂平板培养基上，于36-37C培养 2-3d,选取典型菌落，再次接种于胰蛋白琼脂平板营养48-72h,作为种子.工序2菌液培养 按培养基总量的1%-2%将种子液接种于马丁肉汤，在 36-37C下通气培养36h期间

19、于第12h、20h、28h分别按培养基总量的1%-2%加 入50%葡萄糖溶液。纯粹检验合格。工序3浓缩与配苗 将菌液用PH6.3-6.8缓冲生理盐水稀释成120亿-160亿 个/ml,无菌分装即为湿苗，若制冻干苗，按总量的0.2%_0.4%加入羧甲基纤维素 钠，浓缩沉淀菌体.浓缩的菌液纯粹检验及活菌计数合格后，加入PH7.0的蔗糖明 胶稳定剂进行配苗，定量分装,迅速冷冻真空干燥.实例2仔猪大肠杆菌三价灭活苗制作(1) 菌种 制苗用菌种为C83549.C83644.C83710菌株，检验用菌种,检验用 菌种为C83902 C83912 C83917菌株.要求用相应的K88 K99和987P因子血

20、清做 平板凝集反应，达到强阳性反应.(2) 制备工序工序1种子繁殖 将各株冻干菌种接种改良Minca汤中培养后,用改良Minca 琼脂平板划线分离，选取典型菌落若干，分别用相应的K88 K99和987P因子血清 逐个做平板凝集反应，选取强阳性反应菌落，接种改良Minca汤中培养，作为一级 种子.取一级种子按上述方法繁殖，革兰氏染色镜检后，无杂菌者作为二级种子.工序2菌液制备将二级种子进行连续通气培养，搅拌速度为600r/min，通 气量大于1： 1，第一代通气培养7h，取样检验合格，即收获，并按加入培养基 的3%-5%留有种子，然后加入培养基，通气培养6-7h，再收获，如此循环培养， 但最多吧

21、超过10代。培养温度为36-37C，0.01%花生油为消泡剂。工序3配苗与分装 按总量加入20%氢氧化铝胶，最后补加PBS和0.01%硫 柳汞，每1ml成品苗中应含有K88100个抗原单位、K99 50个抗原单位、987P50 个抗原单位、菌种兰200亿个。经无菌检验合格后，进行混合、分装。实例3猪丹毒灭活疫苗本疫苗是用免疫原性两好的B型猪丹毒杆菌，接种于适宜培养基中培养，培 养物经甲醛溶液灭活后，加氢氧化铝胶浓缩后制成。用于猪丹毒的预防。皮下或 肌肉注射，体重在10kg以上的断奶猪5ml；未断奶仔猪3ml，间隔1个月后，再 注射3ml，注射后多无不良反映，但有时注射部位出现硬结，可逐渐消失。

22、免疫 期为6个月。活疫苗国内猪丹毒弱毒疫苗使用菌株很多，目前，我过猪丹毒弱毒疫苗生 产中广泛使用是GC42和G4T10，两个菌株。实例4猪丹毒GC42活疫苗将GC42弱毒菌株接种与明胶平板上进行培养，选取呈分支状生长的典型菌 落，接种在血液琼脂斜面上培养作为菌种。制苗时再将斜面培养物接于肉肝肠膜 消化汤37C培养20h将培养物作为种子液，按1%接种于含2%血清或裂解红细 胞全血的肉肝肠膜消化汤，35-37C培养20h经菌数计算和纯粹检验后，7份菌 液与1份明胶蔗糖保护剂混合分装冻干即成。分头份活菌GC42应不低于7亿个.安全检疫用小白鼠应全部健活.-15C保存,有效期1年;2-8C保存,有效期9个月.使用时，按瓶签标定的头份加入20%铝胶生理盐水 稀释溶解，每头猪皮下注射1ml,疫苗稀释后，限4h内用完，GC42疫苗亦可用于口 服，口服时剂量加倍，口服前应停食4h,免疫后7-9天产生免疫力.断奶猪免疫期 可达6个月.任务五细菌性疫苗生产中的主要设备仪器设备:超净工作台恒温培养箱灭菌平板 灭菌试管