Application de l'ultrafiltration dans le processus de production du vaccin DTC

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1. Vaccin DTC

La coqueluche, communément appelée coqueluche, est une maladie infectieuse respiratoire aiguë causée par Bordetella pertussis, affectant principalement les nourrissons et les jeunes enfants. Elle se transmet par les gouttelettes respiratoires et a une période d'incubation de 7 à 10 jours. Le patient développera des symptômes d’accumulation d’expectorations, notamment de la toux. La diphtérie est une infection aiguë des voies respiratoires causée par Corynebacterium diphtheriae. Les bactéries envahissent la muqueuse nasale ou la gorge, prolifèrent, produisent des exotoxines et provoquent une inflammation locale et une nécrose tissulaire. Le tétanos, causé par Clostridium tetani, pénètre dans le corps humain par des plaies cutanées ou des muqueuses. Il prospère dans des conditions anaérobies et produit des toxines, déclenchant des contractions musculaires spasmodiques.

Le vaccin DTC est un vaccin combiné qui contient des composants efficaces de Bordetella pertussis, de toxine diphtérique et de toxine tétanique mélangés dans certaines proportions et adsorbés sur un adjuvant d'hydroxyde d'aluminium. Il est utilisé pour prévenir trois maladies : la coqueluche, la diphtérie et le tétanos.

 

2. Processus de production du vaccin DTC

Le vaccin DTC est généralement un vaccin inactivé. La préparation du vaccin DTC suit le processus de production du vaccin inactivé, principalement pour des raisons de sécurité. Actuellement, le processus de production des vaccins DTC en Chine repose en grande partie sur la technologie des années 1970 et 1980. Cependant, tout au long du processus, les étapes de dialyse impliquaient trop d’étapes de filtration conventionnelles, ce qui avait un impact significatif sur le processus de production global du produit. Les produits de filtration membranaire à flux tangentiel avec canaux ouverts offrent des avantages dans la séparation en aval des produits biologiques, tels que de faibles forces de cisaillement et des taux de récupération élevés. Ils sont particulièrement adaptés à la séparation d’échantillons présentant des concentrations élevées, des viscosités élevées et une teneur élevée en particules, ce qui les rend adaptés au processus de production de vaccins DTC.

3. Application de la technologie d’ultrafiltration à fibres creuses dans le processus de purification du liquide d’antigène vaccinal combiné DTP sans cellules

(1)Matériaux et méthodes

①Échantillon

Solution d'antigène DTP acellulaire décontaminée et raffinée (ci-après dénommée solution d'antigène décontaminée).

②Principaux réactifs et instruments

Eau de qualité injectable ; chlorure de sodium (qualité pharmaceutique); sac de dialyse; Fibre creuse 10 kDa ; pompe péristaltique.

③Ultrafiltration et purification du liquide antigène DTP acellulaire

Tout d’abord, concentrez la solution d’antigène décontaminée pour environ 5-plier le volume initial à l’aide d’une fibre creuse de 10 kDa. Ensuite, commencez le processus de filtration et de lavage. Arrêtez ensuite la filtration lorsque le volume du filtrat atteint environ 4 à 5 fois le volume initial. Enfin, rincez l’ensemble du système et récupérez le filtrat en utilisant 1- fois le volume de sérum physiologique.

④Dialyse et purification du liquide antigène DTP acellulaire

Emballez de manière aseptique la solution d'antigène décontaminée dans des sacs de dialyse et plongez-la dans une solution stérile de chlorure de sodium à 0, 85 %, puis effectuez une dialyse à 2-8 degré.

⑤Identification du liquide purifié

Restaurer proportionnellement les échantillons liquides récupérés par ultrafiltration et par dialyse au volume de pré-purification. Utilisez une solution d’antigène décontaminée comme contrôle et analysez la pureté des échantillons à l’aide de SDS-PAGE à 12 %. Mesurez le contenu solide des solutions et calculez le taux de récupération après avoir centrifugé les échantillons à 10,000 tr/min pendant 15 minutes.

Résultats

① Concentration et lavage par ultrafiltration de fibres creuses

Au cours du processus de concentration par ultrafiltration, 4 800 ml de filtrat sont obtenus en 70 minutes, ce qui entraîne une concentration 5- fois supérieure. Le débit de filtration diminue régulièrement, avec un débit de filtration moyen de 42 LMH (69,6 mL/min). Au cours du processus de lavage, 5 300 ml de filtrat sont obtenus en 90 minutes, ce qui entraîne un lavage 4,4-fois, et le débit de filtration diminue régulièrement, avec un débit de filtration moyen de 36 LMH (59,5 ml/min). Enfin, rincez l’ensemble du système avec 1 200 ml de solution saline physiologique et mélangez la solution de rinçage avec la solution de lavage précédente (1 200 ml). Le facteur de concentration final du liquide est de 2,5-fois. Par rapport à l'ultrafiltration, la dialyse nécessite cinq changements de dialysat et dure environ 6 jours.

②Identification du liquide purifié

L'analyse SDS-PAGE a révélé que la pureté du liquide antigénique acellulaire du vaccin DTP purifié par les méthodes d'ultrafiltration et de dialyse reste relativement inchangée, comme le montre la figure ci-dessous. Le taux de récupération de la purification par ultrafiltration est légèrement inférieur à celui de la purification par dialyse, comme indiqué dans le tableau ci-dessous.

Échantillon	Du contenu solide(%)	Taux de récupération(%)
Solution antigénique décontaminée	0.872	/
Liquide récupéré par ultrafiltration (réduit)	0.803	92.1
Liquide récupéré par dialyse (réduit)	0.813	93.2

 

Conclusion

L'ultrafiltration à fibres creuses est une technologie de séparation par membrane largement utilisée dans des industries telles que l'alimentation, la fermentation, les produits pharmaceutiques, la protection de l'environnement et le génie chimique pour la séparation, la concentration et la purification de substances moléculaires de grande taille. Dans cette expérience, la technologie d’ultrafiltration à fibres creuses a été utilisée pour purifier la solution d’antigène DTP acellulaire décontaminée. L'expérimentateur a comparé la dialyse traditionnelle en termes d'efficacité de purification et de taux de récupération. Les résultats ont montré que l'ultrafiltration avait une plus grande efficacité dans l'élimination des agents détoxifiants et des pigments (réalisable en 3 heures, contre 5-7 jours pour la dialyse) et avait un taux de récupération plus élevé. Ceux-ci suggèrent que l’application de fibres creuses pour la purification par ultrafiltration du liquide antigénique acellulaire du vaccin DTP est réalisable. Il peut remplacer les processus de dialyse existants.