病毒灭活试验
病毒,一类严格的细胞内寄生物。在宿主细胞外环境,病毒既不能独立进行代谢活动,也不能进行繁殖,只能以颗粒形态存在,即病毒体(virion)的形态存在。病毒死亡,由蛋白质外壳的分裂和核酸退化导致的病毒浓度随时间的降低。死亡的病毒不会感染宿主细胞, 因而丧失对人畜健康危害(没有生物活性,不能主动进入细胞,也不能在细胞内进行复制)。清除病毒的方法有很多,按病毒去除/灭活方式的不同,可分为有机溶剂/去污剂(S/D)法、低pH值孵放法、膜过滤法、紫外法、超短时微波加热法、巴氏消毒法和干热法等。咨询电话: 13816144967 (微信同号)
1. 有机溶剂/去污剂病毒(S/D)灭活法
过去,人们发现甲肝病毒能通过消化道传播,乙肝病毒通常不能通过消化道传播,但是在胆汁分泌障碍人群体内,乙肝病毒能通过消化道传播的概率较高。后来,科学研究发现,这与胆汁能溶解乙肝病毒的脂包膜有关。根据以上原理,通过研究和临床观察发现,使用Triton-X 45这类的非离子型表面活性剂(去污剂)和磷酸三丁酯(有机溶剂)能够有效破坏类似乙肝病毒的类脂膜:类脂从病毒表面脱落,使病毒失去黏附和感染细胞的能力,从而达到灭活病毒的效果,且对蛋白质分子的结构的影响也非常小。这种方法就是有机溶剂/去污剂病毒(S/D)灭活法。
因S/D法具有较高病毒去除作用、蛋白相容性高、易于插入到现有或新开发的纯化工艺中等优点,人们便将这种灭毒方法用于血浆、血液制品和生物制品。S/D法作为血浆病原体灭活技术,是最早得到医疗界的认可,并投入临床中的。因为S/D法满足了以下三点:①能完全有效灭活胞内、胞外病原体及附着在细胞上的病原体;②所选试剂能选择性地进入细胞且不损伤细胞;③经处理后的红细胞不产生新抗原或者抗体,对人体无害。因为S/D病毒灭活处理对多种不同的包膜病毒都能发挥有效的病毒灭活作用,且有良好的临床安全性,因此其通过美国FDA许可,以用于浓缩的人血液Ⅷ因子的病毒灭活,并已广泛用于生物制品的生产。
在工艺操作过程中需要注意:本方法对于无脂包膜类病毒作用微弱(仅部分非脂包膜病毒有效),但在工艺中的低pH(如pH 4)处理(有时加胃酶)能灭活几种脂包膜病毒。除此之外,病毒灭活效果可能受pH值、孵放时间和温度、胃酶含量、蛋白质浓度、溶质含量等因素影响。随着pH升高,灭活效果降低,随着温度升高,灭活效果升高,通常可以达到5~6LRV灭活效果。在pH 3.7、pH 3.8时,其灭活效果会受多因素干扰。而样品中含有一定量的精氨酸时可以改善病毒灭活效果,即使在pH 4.0的条件下也有显著的灭活效果。低pH孵放不仅可以灭活有脂包膜类病毒,还可以沉淀HCP、DNA等杂质,对纯化工艺中的杂质去除也起到重要作用。咨询电话: 13816144967 (微信同号)
2. 纳米膜过滤技术
纳米膜过滤技术是一种通过孔径大小过滤来滤除病毒的技术,多用于血液制品和生物制品中的病毒去除,其可以有效去除非脂包膜病毒。作为生物制品净化过程中最常用的技术之一,其目的是达到有效的净化效果,保证生物制品的安全。得益于生物治疗产品如单克隆抗体、干细胞产品、血液成分、生物制剂和疫苗不断增长的需求,未来几年全球病毒过滤市场预计呈现增长的趋势。
纳米膜过滤是利用病毒和蛋白大小的不同,小于平均孔径的蛋白通过滤膜,大于平均孔径的病毒截留在膜内,从而达到去除病毒的效果。纳米膜过滤可以同时满足病毒去除效果好、目的蛋白质通过性高(回收量、过滤时间)、目的蛋白质不变性的特点,另外不管是脂包膜病毒还是非脂包膜病毒,无论病毒基因组是RNA还是DNA,基本靠孔径大小来去除病毒,所以是当前最可靠的病毒去除、灭活技术。根据目的蛋白的大小,可以选择平均孔径不同的滤膜。在滤过产品中,平均孔径为20 nm左右的产品被称为细小病毒滤膜。近年来,由于去除小病毒的需求的提高,这种产品得到了广泛的应用。其中平均孔径35~50 nm的滤膜被称为逆转录酶病毒滤膜。
在实际的生产过程中,为了提高蛋白回收率,需要暂停压力,然后将流路切换到清洗缓冲槽进行后冲洗。病毒过滤的最劣条件之一是高TMP(跨膜压差)。近年来的报告表明,过滤过程中压力的释放及之后的再加压都会影响病毒去除效果。特别是在添加细小病毒和噬菌体进行的实验中,在压力暂停后再次加压,会从滤液中检测出病毒粒子。这种现象不是某种病毒滤膜所特有的,而是所有病毒滤膜产品的普遍现象。发生这种现象的原因在于,暂停压力后,被截留在膜内的病毒粒子会再进行布朗运动,离开膜壁,再次加压后,附近若有粒径较大的滤孔,病毒粒子又会通过而漏出膜外。当然,这不意味着病毒粒子一定会漏出。病毒漏出与否、漏出量取决于过滤对象溶液的性质、过滤压力、压力暂停时间、病毒种类、病毒滴度/量和病毒滤膜的种类。咨询电话: 13816144967 (微信同号)