一种利用生物反应器制备猪圆环病毒2型灭活疫苗的方法
技术领域
本发明涉及一种疫苗的制备方法,尤其涉及一种利用生物反应器制备猪圆环病毒2型灭活疫苗的方法。
背景技术
猪圆环病毒(porcine circovirus,PCV)在分类学上属圆环病毒科圆环病毒属,为已知的最小的动物病毒之一。病毒粒子直径14-17nm,呈20面体对称结构,无囊膜,含有共价闭合的单股环状负链DNA,基因组大小约为1.76kb。PCV对外界理化因子的抵抗力相当强,即便在PH3的酸性环境及72℃的高温环境中也能存活一段时间,氯仿作用不失活,无血凝活性。现已知PCV有两个血清型,即PCV1和PCV2。PCV1为非致病性的病毒。PCV2为致病性的病毒。
PCV-2是断乳仔猪多系统综合征(Post-weaning multi-systemic wasting syndrome,PMWS)的主要病原,具有较强的易感性,感染猪可自鼻液、粪便等废物中排出病毒,经口腔、呼吸道途径感染不同年龄的猪。自1991年PMWS在北美最先发现以来,已在世界范围内流行。由于PCV-2经常与多种病原混合感染,典型性临床症状有消瘦、皮肤苍白、腹泻、呼吸障碍及轻度的黄疸,还包括神经症状、繁殖障碍、皮炎等。PCV-2及其相关的猪病死亡率10%~30%不等,较严重的猪场在暴发本病时死淘率高达40%,给养猪业造成严重的经济损失。目前还没有治疗这种疾病的方法,现有预防和控制猪圆环病毒病最为有效的方法就是接种疫苗。
目前,猪圆环病毒2型灭活疫苗的生产主要是转瓶细胞培养的传统培养方式,进而增殖猪圆环病毒。但转瓶培养细胞增殖较为缓慢。而且生产过程中对细胞和病毒的培养条件,如PH、溶氧、糖耗等难以监控和适时补给,无法提供最佳的培养条件,造成该方法自动化程度低,劳动强度大,并因为转瓶细胞培养环境的不可控性,导致生产的产品质量稳定性不够,批间差较大。另外由于该病毒是一种DNA病毒,病毒变异率低,同时在世界范围内的致病只有PCV2一型。而PCV2的生物学特殊性比较特殊,它在细胞上的增殖滴度很低,而且不引起细胞病变,因此产毒滴度较低也是一个更为重要的问题,并且与当前大规模动物疫苗生产不相适应。此外如要扩大生产规模只能通过增加转瓶数量的方法,结果导致车间规模、设备通入、人员等需求更大,劳动量更大。
综上所述,本领域还需继续研发一种适用的制备猪圆环病毒疫苗的新方法。另外提高病毒毒价,保证良好的临床效果是解决猪圆环病毒2型灭活疫苗产业化的当务之急。
发明内容
本发明的目的为提供生产用地小,劳动强度大大降低,生产成本相对较低,操作工艺程序不繁琐,批间差异小,产品质量高且稳定的一种利用生物反应器制备猪圆环病毒2型灭活疫苗的方法。
为了实现以上目的,本发明采用以下技术方案:
该利用生物反应器制备猪圆环病毒2型灭活疫苗的方法,所述的生物反应器为激流式生物反应器,通过灌注袋和激流袋形成循环系统,灌注袋内置有细胞培养袋,细胞培养袋内有纸片载体,所述的制备猪圆环病毒2型灭活疫苗的方法包括以下步骤:
1)在已灭菌的激流式生物反应器中培养PK-15细胞,细胞接种量为2-5×109个PK-15细胞,在培养条件为pH值7.2-7.4、温度36.8-37.5℃及溶氧DO60%-90%的条件下,以激流式生物反应器的循环速度450-500mL/min、振荡器转速50-60rpm,培养PK-15细胞至纸片载体上形成致密的单层,弃去细胞生长液;
2)加入病毒维持液,接种猪圆环病毒2型,病毒接种量为生物反应器工作体积的5%,在培养条件为pH值7.4-7.6、温度36.5-37℃及溶氧DO60-90%的条件下,以激流式生物反应器的循环速度450-500mL/min和振荡器转速50-60rpm培养猪圆环病毒2型;
3)培养猪圆环病毒2型72-120h后,每隔6-12h取病毒维持液测糖耗,糖耗下降时收获病毒液,-15℃以下冷冻保存;
4)制成猪圆环病毒2型灭活疫苗。
进一步,所述生物反应器的培养采用灌注培养的方式,维持细胞生长液或病毒维持液的体积不变。
进一步,所述的纸片载体密度为15-20g/L。
进一步,所述的细胞生长液为含体积浓度为8-10%小牛血清的MEM粉剂细胞培养基,病毒维持液为含体积浓度为1-2%小牛血清的MEM粉剂细胞培养基。
本发明采用以上技术方案,通过激流式生物反应器制备猪圆环病毒2型灭活疫苗,生产用地小,劳动强度大大降低,生产成本相对较低;操作工艺程序简单,能达到全自动微电脑控制;批间差异小,产品质量高且稳定;生产的猪圆环病毒2型灭活疫苗安全性好、免疫效力高,副作用小,对猪圆环2型病毒强毒攻击具有较好的免疫保护作用。
附图说明
图1为本发明的激流式生物反应器示意图;
图2为本发明的工艺流程图;
图1中1为灌注袋,2为激流袋。
具体实施方式
本发明的技术方案为:本发明所述的生物反应器为激流式生物反应器,通过灌注袋1和激流袋2形成循环系统,灌注袋1内置有细胞培养袋,细胞培养袋内有纸片载体,所述的制备猪圆环病毒2型灭活疫苗的方法包括以下步骤:
1)在已灭菌的激流式生物反应器中培养PK-15细胞,细胞接种量为2-5×109个PK-15细胞,在培养条件为pH值7.2-7.4、温度36.8-37.5℃及溶氧DO60%-90%的条件下,以激流式生物反应器的循环速度450-500mL/min、振荡器转速50-60rpm,培养PK-15细胞至纸片载体上形成致密的单层,弃去细胞生长液;
2)加入病毒维持液,接种猪圆环病毒2型,病毒接种量为生物反应器工作体积的5%,在培养条件为pH值7.4-7.6、温度36.5-37℃及溶氧DO60-90%的条件下,以激流式生物反应器的循环速度450-500mL/min和振荡器转速50-60rpm培养猪圆环病毒2型;
3)培养猪圆环病毒2型72-120h后,每隔6-12h取病毒维持液测糖耗,糖耗下降时收获病毒液,-15℃以下冷冻保存;
4)制成猪圆环病毒2型灭活疫苗。
进一步,所述生物反应器的培养采用灌注培养的方式,维持细胞生长液或病毒维持液的体积不变。
进一步,所述的纸片载体密度为15-20g/L。
进一步,所述的细胞生长液为含体积浓度为8-10%小牛血清的MEM粉剂细胞培养基,病毒维持液为含体积浓度为1-2%小牛血清的MEM粉剂细胞培养基。
本发明采用以上技术方案,通过激流式生物反应器制备猪圆环病毒2型灭活疫苗,生产用地小,劳动强度大大降低,生产成本相对较低;操作工艺程序简单,能达到全自动微电脑控制;批间差异小,产品质量高且稳定;生产的猪圆环病毒2型灭活疫苗安全性好、免疫效力高,副作用小,对猪圆环2型病毒强毒攻击具有较好的免疫保护作用。
所用的激流式生物反应器工作体积可为5L,10L,20L,50L等。
下面将结合附图1-2之一所示和以激流式生物反应器的工作体积10L为具体实施例对本发明进一步说明:
实施例1
激流式生物反应器,生产厂家:杭州安普生物工程有限公司;型号:AP20SC II;工作体积:10L。
通过灌注袋和激流袋形成循环系统,灌注袋内置有细胞培养袋,细胞培养袋内有纸片载体,所述生物反应器的培养采用灌注培养的方式,维持细胞生长液或病毒维持液的体积不变。
所用纸片载体密度为20g/L,即纸片载体的质量为20g/L×10L为200g。
配制细胞生长液:含体积浓度为10%小牛血清的MEM粉剂细胞培养基;
配制病毒维持液:含体积浓度为2%小牛血清的MEM粉剂细胞培养基。
所述的制备猪圆环病毒2型灭活疫苗的方法包括以下步骤:
1)在已灭菌的激流式生物反应器中培养PK-15细胞,细胞接种量为5×109个PK-15细胞,在培养条件为pH值7.4、温度37.5℃及溶氧DO90%的条件下,以激流式生物反应器的循环速度500mL/min、振荡器转速60rpm,培养PK-15细胞至纸片载体上形成致密的单层,弃去细胞生长液;
2)加入病毒维持液9.5L,接种猪圆环病毒2型,病毒接种量为0.5L,在培养条件为pH值7.4、温度37℃及溶氧DO90%的条件下,以激流式生物反应器的循环速度500mL/min和振荡器转速60rpm培养猪圆环病毒2型;
3)培养猪圆环病毒2型120h后,每隔6h取病毒维持液测糖耗,糖耗下降时收获病毒液,-15℃以下冷冻保存;
4)采用常用方法制成猪圆环病毒2型灭活疫苗。
表1为本发明生产的猪圆环病毒2型灭活疫苗与普通转瓶方法生产的猪圆环病毒2型灭活疫苗的比较。
表1本发明与传统转瓶比较
比较项目 |
传统转瓶 |
本发明 |
表面积 |
4500cm2 |
约19.2m2 |
病毒数(产毒量) |
1.5L液,5.0的毒价 |
10L液,5.5-5.7的毒价 |
500个转瓶所需的种毒 |
7500mL |
50-150mL |
500个转瓶所需的培养基 |
1500L |
20-30L |
500个转瓶所需的血清 |
90000mL |
1540-2240mL |
时间(1个转瓶为基础) |
17-18天 |
12-13天 |
人员 |
15-20人 |
2-3人 |
从表1中,可以看出本发明生产用地小,劳动强度大大降低,生产成本相对较低;种毒需要量小,所需培养基和血清量少,所需时间短,人员少。
实施例2
激流式生物反应器,生产厂家:杭州安普生物工程有限公司;型号:AP20SC II;工作体积:10L。
通过灌注袋和激流袋形成循环系统,灌注袋内置有细胞培养袋,细胞培养袋内有纸片载体,所述生物反应器的培养采用灌注培养的方式,维持细胞生长液或病毒维持液的体积不变。
所用纸片载体密度为15g/L,即纸片载体的质量为15g/L×10L为150g。
配制细胞生长液:含体积浓度为8%小牛血清的MEM粉剂细胞培养基;
配制病毒维持液:含体积浓度为1%小牛血清的MEM粉剂细胞培养基。
所述的制备猪圆环病毒2型灭活疫苗的方法包括以下步骤:
1)在已灭菌的激流式生物反应器中培养PK-15细胞,细胞接种量为2×109个PK-15细胞,在培养条件为pH值7.2、温度36.8℃及溶氧DO60%的条件下,以激流式生物反应器的循环速度450mL/min、振荡器转速50rpm,培养PK-15细胞至纸片载体上形成致密的单层,弃去细胞生长液;
2)加入病毒维持液9.5L,接种猪圆环病毒2型,病毒接种量为0.5L,在培养条件为pH值7.4、温度36.5℃及溶氧DO60%的条件下,以激流式生物反应器的循环速度450mL/min和振荡器转速50rpm培养猪圆环病毒2型;
3)培养猪圆环病毒2型72h后,每隔12h取病毒维持液测糖耗,糖耗下降时收获病毒液,-15℃以下冷冻保存;
4)制成猪圆环病毒2型灭活疫苗。
表2为本发明生产的猪圆环病毒2型灭活疫苗与普通转瓶方法生产的猪圆环病毒2型灭活疫苗的比较。
表2本发明与传统转瓶比较
比较项目 |
传统转瓶 |
本发明 |
表面积 |
4500cm2 |
约19.2m2 |
病毒数(产毒量) |
1.5L液,5.0的毒价 |
10L液,5.5-5.7的毒价 |
500个转瓶所需的种毒 |
7500mL |
50-150mL |
500个转瓶所需的培养基 |
1500L |
20-30L |
500个转瓶所需的血清 |
88650mL |
1517-2206mL |
时间(1个转瓶为基础) |
17-18天 |
12-13天 |
人员 |
15-20人 |
2-3人 |
从表2中,可以看出本发明生产用地小,劳动强度大大降低,生产成本相对较低;种毒需要量小,所需培养基和血清量少,所需时间短,人员少。
实施例3
激流式生物反应器,生产厂家:杭州安普生物工程有限公司;型号:AP20SC II;工作体积:10L。
通过灌注袋和激流袋形成循环系统,灌注袋内置有细胞培养袋,细胞培养袋内有纸片载体,所述生物反应器的培养采用灌注培养的方式,维持细胞生长液或病毒维持液的体积不变。
所用纸片载体密度为18g/L,即纸片载体的质量为18g/L×10L为180g。
配制细胞生长液:含体积浓度为9%小牛血清的MEM粉剂细胞培养基;
配制病毒维持液:含体积浓度为1.5%小牛血清的MEM粉剂细胞培养基。
所述的制备猪圆环病毒2型灭活疫苗的方法包括以下步骤:
1)在已灭菌的激流式生物反应器中培养PK-15细胞,细胞接种量为3×109个PK-15细胞,在培养条件为pH值7.3、温度37℃及溶氧DO75%的条件下,以激流式生物反应器的循环速度470mL/min、振荡器转速55rpm,培养PK-15细胞至纸片载体上形成致密的单层,弃去细胞生长液;
2)加入病毒维持液9.5L,接种猪圆环病毒2型,病毒接种量为0.5L,在培养条件为pH值7.5、温度36.8℃及溶氧DO75%的条件下,以激流式生物反应器的循环速度470mL/min和振荡器转速55rpm培养猪圆环病毒2型;
3)培养猪圆环病毒2型90h后,每隔9h取病毒维持液测糖耗,糖耗下降时收获病毒液,-15℃以下冷冻保存;
4)制成猪圆环病毒2型灭活疫苗。
表3为本发明生产的猪圆环病毒2型灭活疫苗与普通转瓶方法生产的猪圆环病毒2型灭活疫苗的比较。
表3本发明与传统转瓶比较
比较项目 |
传统转瓶 |
本发明 |
表面积 |
4500cm2 |
约19.2m2 |
病毒数(产毒量) |
1.5L液,5.0的毒价 |
10L液,5.5-5.7的毒价 |
500个转瓶所需的种毒 |
7500mL |
50-150mL |
500个转瓶所需的培养基 |
1500L |
20-30L |
500个转瓶所需的血清 |
85500mL |
1463-2128mL |
时间(1个转瓶为基础) |
17-18天 |
12-13天 |
人员 |
15-20人 |
2-3人 |
从表3中,可以看出本发明生产用地小,劳动强度大大降低,生产成本相对较低;种毒需要量小,所需培养基和血清量少,所需时间短,人员少。