灭活脊髓灰质炎疫苗的研制

灭活脊髓灰质炎疫苗的研制

汪凯

北京民海生物科技有限公司 北京 102629

摘要

脊髓灰质炎被医学界描述为“儿童生命和健康的最大杀手”，只有通过接种疫苗才能预防。20世纪60年代，脊髓灰质炎灭活疫苗和三价口服减毒活疫苗研制成功并上市推广，显著降低了脊髓灰质炎的发病率。TOPV由于易于接种和生产成本低，在消除野生病毒感染病例之前是大多数发展中国家的首选。

关键词：脊髓灰质炎;疫苗;工艺

前言

脊髓灰质炎又称脊髓灰质炎，是由于儿童脊髓、脊神经受到病毒感染后引起的疾病，是一种严重的传染性疾病。一些孩子可以自己康复，但大多数都很小。患儿患病后会出现下肢肌肉萎缩、畸形，导致终身残疾，大部分跛足甚至不能站立、行走。这种疾病没有有效的治疗方法，但可以通过使用疫苗来预防。

1脊髓灰质炎减毒活疫苗生产工艺叙述

1.1脊髓灰质炎病毒病原学

脊髓灰质炎病毒属于小核糖核酸病毒科的肠道病毒属。脊髓灰质炎病毒侵入人体，主要通过消化道传播。这些病毒具有一些相同的物理化学和生物学特征。在电子显微镜下，它们是较小的球形颗粒，直径为20*30nm，为立体对称的20面体。

1.2生产工序流程

1.2.1细胞复苏

将工作细胞从液氮罐中取出，温水溶解。消毒后打开细胞，加入瓶内。缓慢加入细胞回收液，37℃培养。1 d后，废弃旧液，更换新配制的细胞培养液，37℃继续培养。

1.2.2细胞传代

复活细胞在37℃培养3 d，细胞呈致密单层。单层细胞表面消毒后，打开单层细胞，丢弃旧液，加入0.25%胰蛋白酶消化细胞。

1.2.3病毒接种培养

单层细胞观察后，弃旧溶液，取感染复数(MO1)的病毒种子，感染单层细胞，35℃孵育72-96h。

1.2.4洗换

当病变达到5-10%时，用不同浓度的PBS和Earle's液冲洗细胞表面，加入病毒维持液继续培养。

1.2.5原液收获

当病变达到70%-85%时，用EDTA消化，分散细胞。离心，弃上清，收集病变细胞，重溶M199保护剂，-60℃保存。

1.2.6原液检测

原液按《中国药典》三部(2021版)进行病毒滴度、无菌试验、支原体检查。

1.2.7半成品配制

将同一细胞批次生产的病毒收集液组合成分批原液。原液按病毒滴度稀释，加入稳定剂，即半成品单价。

1.2.8半成品检定

半成品按《中国药典》三部(2021版)进行病毒滴度、无菌试验、支原体检查。

1.2.9成品分批分装

应符合“生物制品分批规程”规定。

应符合“生物制品分装和冻干规程”规定 。

1.2.10.规格

每瓶1.0毫升。每人剂量为2滴(相当于0.1 ml)。

1.2.11包装

符合《生物制品包装规程》的要求。产品将被包装在一个直接的盒子和标签的纸箱包含圆筒瓶。产品包装完毕后，应装入装箱单和装箱单，并密封入库。

2主要设备

2.1工艺设备概况

本项目所需工艺设备由口服液制剂生产线、脊髓灰质炎减毒疫苗原液生产线及其配套设施组成。

2.2工艺设备选型与设备选材的原则

为了更好地实施GMP，在设备的选择上应注意以下几点:(1)所选设备应符合药品生产和工艺的要求。结构简单，表面光滑，操作维护方便。(2)与药品直接接触的设备表面应采用不与药品发生反应、不释放颗粒的材料制成。表面应便于清洁、消毒、杀菌。无菌药品生产的设备和容器应选用优质低碳不锈钢，并严格控制选材。(3)设备的传动部件应密封好，尽量与工作室隔离，防止润滑油和冷却剂泄漏，造成原材料、半成品、成品和包装材料的污染。(4)配备在线清洗(GIP)和在线杀菌(SIp)系统的设备优先。(5)注射装罐设备不仅要设在相应的洁净室内，还应按GMP要求部分配备A层流洁净空气保护装置。(6)应能满足检定要求，合理设置相关参数试点。(7)设备上的仪器和测量装置应计数准确，调节和控制应稳定可靠。(8)设备上的药液、注射用水、净化压缩空气等管路，应避免死角和盲管。管道的连接应采用快排连接，终端应加装过滤器。(9)设备布置应便于操作和管理，有利于安全，不妨碍清洁和维护。

2.3主要设备选型

2.3.1 Thermo Scientific Nunc细胞工厂系统自动化设备(ACFM)

Thermo Scientific Nunc自动化电池工厂操作系统程序化控制4个40层薄。植物系统的填充和收获。

2.3.2配制罐

每瓶液量为0.5ml，单批次配制量为40L。市面上固定式点液罐的最小容积为50L，符合本设计。本设备的外缸体、缸盖、搅拌浆液、进料口、出料阀均采用1CrI8Ni9Ti耐酸钢制成。按照GB741-80的技术条件，缸体内外打磨，内部有搅拌浆，起到搅拌作用。上面有一个温度计显示圆筒内的温度。驱动搅拌料浆并可安装拆卸和清洗并有两个开缸盖进行清洗，加上两个进料口，可与管道连接，方便连接多种配料，下方有出料口，并安装在旋塞上搅拌均匀后，旋塞阀手柄旋转90度即可排出，进料可关闭，达到搅拌均匀的目的。

2.3.3西林瓶理瓶机

在本次设计中，考虑到西林瓶的摆放情况，选用LP400全自动西林瓶分选机。

1.洗烘灌轧联动生产线

(1)选型说明

西林瓶清洗、干燥、灌装、灌装全自动生产联动线，按GMP标准设计，品质高。该生产线由立式超声波洗瓶机、隧道烘箱、灌装机组成。立式超声波洗瓶机可完成对瓶子的超声波粗洗、瓶壁清洗、瓶内三气三水清洗。热风循环隧道杀菌烘箱可对清洗后的瓶子进行干燥灭菌，消除热源。灌装机具有灌装、填充功能。根据生产工艺的不同，铝盖可以用轧盖机进行密封。

所以该生产线符合本设计。

3.3.5贴签机

不干胶贴标机采用微电脑伺服贴标系统，该系统具有多种检测功能。当机器出现缺标签、标签段带、标签泄漏、紧急停机、变频异常、打印机缺色带等情况时，可随时停机、检测报警。

2.4生产车间主要工艺设备及工艺比较

脊灰疫苗生产过程涉及的主要工艺设备包括转瓶机、细胞工厂全自动操作系统、生物反应器系统、配制系统以及分装设备等。

2.4.1转瓶机(实验室)

转瓶培养是一种传统的培养技术，具有结构简单、投资低、技术成熟等优点。主要适用于悬浮细胞和贴壁细胞的培养。但由于单位体积提供的细胞生长表面积小，细胞生长密度相对较低，只适合中试车间或小规模生产。

2.4.2细胞工厂全自动操作系统

该细胞工厂利用有限空间内的最大培养面实现细胞膨胀，具有污染风险低、节省空间、生产效率高、自动化等优点，已逐步广泛应用于疫苗行业。该细胞工厂已被证明比其他细胞培养设施产生更多的细胞，而且该设计足够小，使该系统更适合。

2.4.3微载体技术与生物反应器系统

微载体是一种新兴的大规模细胞培养技术，高密度的微载体大大增加了.细胞培养的表面积，从而实现产能的扩大，其兼具悬浮培养和贴壁培养的优点。

2.4.4配制系统

制备罐主要采用磁搅拌式自动罐，外置蒸汽罐可消毒。配液罐杀菌过程数据可在线显示和记录。每个水箱独立配备温度、转速、液位、PH值测量及CIP/SIP系统自动配置，采用可靠的总线自动控制系统。

2.4.5分装设备

洗、干、灌生产联动线一般由立式洗瓶机、隧道式热风循环杀菌干燥机、拉封机(安瓿瓶)或灌装堵口机(木林瓶)组成。对于锡林瓶，以下顺序需要配备旋盖机。在设计时主要考虑使用大型、现代化、自动化的设备，尽量减少人员操作。

总结

综上所述，在脊髓灰质炎减毒活疫苗原液生产车间的工艺设计中，需要从生产工艺流程、相关设计规范标准和生物安全控制等方面合理划分有毒和无毒区域，设计人员物流流线。为了尽量减少交叉污染的风险，工艺表面的布置应适当地满足生产工艺和操作的要求。随着生物制药技术的发展和设备自动化水平的提高，现代化、高标准的疫苗生产车间对工艺设计提出了更高的要求，需要不断优化。

参考文献

[1]吴燕，倪政．脊髓灰质炎疫苗相关病例的流行现状、负担及应对措施［J］． 中国公共卫生管理，2021，25(6): 619 －621．

[2]温宁，樊春祥，严冬梅，等． 中国 2019－202年疫苗衍生脊髓灰质炎病毒及病例流行病学特征分析［J］． 中国疫苗和免疫，2020，20(3): 210 －215．

[3]张媛媛.浅谈脊髓灰质炎减毒活疫苗生产车间的工艺布置设计[J].工程设计与装备，2021.5（5）：53-56.

[4]王红燕，张晋，金歌，等.细胞工厂在制备口服脊髓灰质炎减毒活疫苗中的应用[J].中国生物制品学杂志，2020,27（4）：550-554.