目前人用疫苗大多采用冷鏈物流,在國(guó)外,新技術(shù)卻能讓疫苗脫離冷鏈長(zhǎng)時(shí)間保存。
近日,記者了解到,江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院國(guó)家獸用生物制品工程技術(shù)研究中心侯繼波研究員帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事疫苗耐熱新劑型的研究。該中心助理研究員呂芳向記者表示,一種名為糖玻璃的技術(shù),是對(duì)疫苗進(jìn)行劑型上的改變,國(guó)外采用該技術(shù)制備疫苗探索較早,20世紀(jì)90年代英國(guó)在牛瘟病的消滅上曾使用過此類劑型的疫苗,但并未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
盡管美國(guó)PATH機(jī)構(gòu)糖玻璃制備技術(shù)在人用疫苗上還處在實(shí)驗(yàn)室階段,尚未實(shí)現(xiàn)商品化,但江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院卻已和業(yè)內(nèi)獸用疫苗生產(chǎn)企業(yè)在雞新城疫疫苗、豬藍(lán)耳病疫苗等多種疫苗上進(jìn)行了合作。
2015年6月,國(guó)家獸用生物制品工程技術(shù)研究中心呂芳、郝政林、盧宇、趙艷紅等人公開發(fā)表了《豬繁殖與呼吸綜合征疫苗室溫保存工藝的研究》一文,正是針對(duì)目前國(guó)內(nèi)PRRSV(豬藍(lán)耳病毒)弱毒疫苗耐熱性能差、需冷鏈保存、長(zhǎng)期運(yùn)輸途中效價(jià)損失嚴(yán)重等問題展開的研究。他們采用新型梯度真空干燥方法,以蔗糖、乳糖等進(jìn)行耐熱配方單因素分析等,獲得耐熱性能更好的豬繁殖與呼吸綜合征室溫活疫苗,同時(shí)對(duì)泡沫干燥疫苗的形態(tài)結(jié)構(gòu)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、保存期與免疫效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
呂芳等人研究指出,目前國(guó)內(nèi)減毒活疫苗主要采用真空冷凍干燥工藝制備,其在預(yù)凍階段形成的冰晶顆粒對(duì)病毒有一定的機(jī)械性損傷,并且凍干疫苗的保存與運(yùn)輸均需要冷鏈支持。此外,通常疫苗的制備要注意減緩化學(xué)反應(yīng)、降低衰變以保存病毒活性,疫苗殘余的水分子可促進(jìn)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變以及生物流動(dòng)性,在衰變中起決定性作用。干燥的疫苗水分含量很低,大大減緩了病毒的衰變,而形成玻璃態(tài)則進(jìn)一步限制分子運(yùn)動(dòng),可以降低降解反應(yīng)。
該研究在援引荷蘭格羅寧根大學(xué)專家Grasmeijer等提到的干燥制品的玻璃化溫度(Tg)高于保存溫度10℃~20℃的情況下,形成玻璃態(tài)對(duì)于其穩(wěn)定性發(fā)揮重要作用的基礎(chǔ)上,通過實(shí)驗(yàn)得出了兩種泡沫干燥疫苗的Tg分別為56.1℃、57.45℃,比室溫高30℃以上,也能較穩(wěn)定地保存。
通過掃描電鏡觀察泡沫干燥疫苗與冷凍干燥疫苗的形態(tài),呂芳等人研究發(fā)現(xiàn),前者由于減壓狀態(tài)下液體起泡、定型成為一種玻璃體,因此電鏡下呈現(xiàn)較薄的片層結(jié)構(gòu);后者則是在低溫狀態(tài)下凍結(jié)成固體,通過真空減壓使水分直接升華出來(lái),所以干燥制品為海綿狀疏松多孔結(jié)構(gòu)。在37℃、25℃和4℃分別保存3個(gè)月后的泡沫干燥疫苗免疫20日齡仔豬,結(jié)果表明,不同溫度保存的疫苗均可以產(chǎn)生合格的抗體。
呂芳介紹,這項(xiàng)研究采用梯度真空干燥工藝,制備了PRRSV弱毒泡沫干燥疫苗,使疫苗在37℃保存4個(gè)月以上,25℃及自然條件下的保存效果也極佳,免疫仔豬后也能夠產(chǎn)生與凍干商品苗相當(dāng)?shù)目贵w水平,對(duì)于疫苗的常溫保存工藝研究具有重要意義。
談及糖玻璃技術(shù),在2015(第三屆)動(dòng)物疫苗合作論壇上,浙江大學(xué)化學(xué)系教授、長(zhǎng)江學(xué)者唐??翟Q,因?yàn)樾枰磕龈?,認(rèn)為操作較為繁瑣(本報(bào)2015年8月9日《讓疫苗像雞蛋一樣長(zhǎng)“殼”》曾報(bào)道)。但呂芳稱,他們的糖玻璃技術(shù)無(wú)需涂膜,不需要膜載體。
唐教授提出了磷酸鈣礦化和硅礦化制備疫苗的路徑。磷酸鈣礦化病毒EV71-W6-CaP具有顯著增強(qiáng)的熱穩(wěn)定性,37℃存放7天后仍能有效誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生體液和細(xì)胞免疫。硅礦化路徑也能顯著提高EV71病毒疫苗的熱穩(wěn)定性,室溫儲(chǔ)存一個(gè)月或42℃儲(chǔ)存4天后,仍能有效刺激機(jī)體產(chǎn)生體液免疫和細(xì)胞免疫。
由此看來(lái),業(yè)界對(duì)于提高獸用疫苗熱穩(wěn)定性的探索從未停滯,而新技術(shù)在疫苗制備上的商業(yè)化應(yīng)用則更值得期待,它將改變的不只是冷鏈本身,更是一場(chǎng)技術(shù)革命。