RU2340356C2 - Method of obtaining of anthracic protective antigen - Google Patents

Method of obtaining of anthracic protective antigen Download PDF

Info

Publication number
RU2340356C2
RU2340356C2 RU2006129090/13A RU2006129090A RU2340356C2 RU 2340356 C2 RU2340356 C2 RU 2340356C2 RU 2006129090/13 A RU2006129090/13 A RU 2006129090/13A RU 2006129090 A RU2006129090 A RU 2006129090A RU 2340356 C2 RU2340356 C2 RU 2340356C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protective antigen
sodium bicarbonate
obtaining
nutrient medium
sterile
Prior art date
Application number
RU2006129090/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006129090A (en
Inventor
Александр Николаевич Шевцов (RU)
Александр Николаевич Шевцов
Владимир Сергеевич Лобастов (RU)
Владимир Сергеевич Лобастов
Денис Витальевич Боровской (RU)
Денис Витальевич Боровской
Виктор Алексеевич Меновщиков (RU)
Виктор Алексеевич Меновщиков
Николай Геннадьевич Хапаев (RU)
Николай Геннадьевич Хапаев
Original Assignee
Федеральное государственное учреждение "48 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное учреждение "48 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" filed Critical Федеральное государственное учреждение "48 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации"
Priority to RU2006129090/13A priority Critical patent/RU2340356C2/en
Publication of RU2006129090A publication Critical patent/RU2006129090A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2340356C2 publication Critical patent/RU2340356C2/en

Links

Landscapes

  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: medicine; biotechnologies.
SUBSTANCE: plating of the vaccine strain on a sterile nutrient medium with sodium bicarbonate. Thus administer sodium bicarbonate into a nutrient medium throughout an exponential growth phase at 6-8 hours of the vaccine strain planting. After the planting process termination allocation, concentration and sterilisation of a protective antigen is performed on the equipment of ultra-and microstraining.
EFFECT: stable obtaining of a native anthracic protective antigen with the activity in "РДП" more that 100 EA·ml-1 and reduction of time and stages of reception of the sterile concentrated protective antigen with the activity in "РДП" more that 200 EA·ml-1.
3 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к технологии получения сибиреязвенного протективного антигена (ПА), в частности к сибиреязвенным вакцинам, и может быть использовано в медицине и ветеринарии для специфической профилактики сибирской язвы.The invention relates to the microbiological industry, in particular to a technology for producing anthrax protective antigen (PA), in particular to anthrax vaccines, and can be used in medicine and veterinary medicine for specific prophylaxis of anthrax.

Изобретение позволяет воспроизводимо получать нативный ПА с активностью в реакции диффузионной преципитации (РДП) в геле более 100 ЕА·мл-1, сократить время и количество технологических стадий получения стерильного концентрированного ПА.EFFECT: invention allows reproducibly producing native PA with activity in the diffusion precipitation (RDP) reaction in a gel of more than 100 EA · ml -1 , reducing the time and number of technological stages of obtaining sterile concentrated PA.

Сибиреязвенный ПА используется для получения двух видов вакцин: сибиреязвенной очищенной адсорбированной химической и комбинированной жидкой и сухой (одним из компонентов которых он является), по иммунологическим и физико-химическим показателям, удовлетворяющим требования, предъявляемые национальным органом контроля медицинских иммунобиологических препаратов (МИБП) к этим вакцинам.Anthrax PA is used to produce two types of vaccines: anthrax purified, adsorbed chemical and combined liquid and dry (one of the components of which it is), according to immunological and physico-chemical parameters that meet the requirements of the national body for the control of medical immunobiological preparations (MIBP) to these vaccines.

Известен способ получения сибиреязвенного ПА при глубинном анаэробном культивировании штамма B.antracis на питательной среде, содержащей бикарбонат натрия при аэрировании культуральной жидкости инертным газом(патент RU 2223114 C2, 10.02.2004). Данный способ используется при приготовлении вакцины сибиреязвенной очищенной адсорбированной химической жидкой, включающем в себя следующие стадии:A known method of producing anthrax PA in deep anaerobic cultivation of B.antracis strain on a nutrient medium containing sodium bicarbonate during aeration of the culture fluid with an inert gas (patent RU 2223114 C2, 02/10/2004). This method is used in the preparation of a vaccine anthrax purified adsorbed chemical liquid, which includes the following stages:

приготовление маточной посевной культуры производственного штамма СТИ-1;preparation of the uterine seed culture of the production strain STI-1;

приготовление производственной питательной среды;preparation of a production medium;

получение нативной культуры штамма СТИ-1;obtaining a native culture of strain STI-1;

получение нативного ПА;obtaining native PA;

получение стерильного ПА, включающее сепарирование нативного ПА на сепараторе SA-1-02-575, концентрирование на установке УФУ-4,0, грубую, тонкую и стерилизующую фильтрацию через бумажный фильтр «синяя лента», фильтрующие мембраны МФА №2 и МФА №1;obtaining sterile PA, including the separation of native PA on a separator SA-1-02-575, concentration on a UFU-4.0 unit, coarse, fine and sterilizing filtration through a blue ribbon paper filter, MFA No. 2 and MFA No. 1 filter membranes ;

сорбцию стерильного концентрированного ПА на геле гидроокиси алюминия;sorption of sterile concentrated PA on an aluminum hydroxide gel;

стабилизацию раствором формалина и отмывку сорбированного ПА;stabilization with formalin solution and washing the adsorbed PA;

разведение сорбированного концентрированного ПА, розлив;dilution of sorbed concentrated PA, bottling;

контроль качества полученного сорбированного концентрированного ПА.quality control of the obtained sorbed concentrated PA.

Недостатком вышеуказанного способа является низкая воспроизводимость при получении нативного ПА в ферментерах с требуемой активностью ПА в реакции диффузионной преципитации 100 ЕА·мл-1 и более. Кроме того, при выделении ПА из культуральной жидкости используется метод сепарирования, который по времени более длителен и имеет следующие недостатки (Отчет о НИР. Совершенствование технологии производства химической сибиреязвенной вакцины - Арх. Вч 23527 - инв. №30353, 1997. - С.28):The disadvantage of the above method is the low reproducibility upon receipt of native PA in fermenters with the required PA activity in the diffusion precipitation reaction of 100 EA · ml -1 or more. In addition, when separating PA from the culture fluid, the separation method is used, which is longer in time and has the following disadvantages (Research report. Improving the production technology of chemical anthrax vaccine - Arch. Vch 23527 - Inv. No. 30353, 1997. - P.28 ):

сложность эксплуатации (вибрация, шум, необходимость разборки и мойки) аппарата;the complexity of operation (vibration, noise, the need for disassembly and washing) of the apparatus;

воздействие на микробную культуру центробежной силы, перепада давления и гидродинамического удара;impact on the microbial culture of centrifugal force, differential pressure and hydrodynamic shock;

отсутствие герметизации и обеспечения асептических условий ведения процесса.lack of sealing and ensuring aseptic conditions of the process.

Кроме того, известно, что при выращивании микробной популяции вакцинного сибиреязвенного штамма СТИ-1 в присутствии бикарбонат-иона, добавляемого в момент начала культивирования, нарастает доля клеток со структурными поломками гена pag в условиях несбалансированного роста (Sirard J.C., Mocr М., Fonet A. Tne three Bacillus anthracis taxin genesare coordinately regulated by bicarbonate and temperature. / J. Bacterid / - 1962/ - vol.52, p.632-645), что отрицательно сказывается на продукции антигена.In addition, it is known that when the microbial population of the vaccine anthrax strain STI-1 is grown in the presence of a bicarbonate ion added at the time of cultivation, the proportion of cells with structural breakdown of the pag gene under conditions of unbalanced growth grows (Sirard JC, Mocr M., Fonet A Tne three Bacillus anthracis taxin genesare coordinately regulated by bicarbonate and temperature. / J. Bacterid / - 1962 / - vol. 52, p.632-645), which negatively affects the production of antigen.

Задачей изобретения является стабильное получение нативного сибиреязвенного ПА с высокой активностью, сокращением времени получения стерильного концентрированного ПА с высокой активностью.The objective of the invention is the stable production of native anthrax PA with high activity, reducing the time to obtain sterile concentrated PA with high activity.

Поставленная задача решается изменением момента введения раствора бикарбоната натрия в процессе культивирования и получением стерильного концентрированного ПА методом ультра- и микрофильтрации.The problem is solved by changing the moment of introduction of a solution of sodium bicarbonate during cultivation and obtaining sterile concentrated PA by ultrafiltration and microfiltration.

Возможность практического использования заявляемого изобретения подтверждается следующими примерами.The possibility of practical use of the claimed invention is confirmed by the following examples.

Пример 1. Изменение времени введения индуктора синтеза ПА-раствора бикарбоната натрия (NaHCO3).Example 1. Changing the time of introduction of the inducer of synthesis of PA-solution of sodium bicarbonate (NaHCO 3 ).

Известно, что при выращивании микробной популяции вакцинного сибиреязвенного штамма СТИ-1 в присутствии бикарбонат-иона, добавляемого в момент начала культивирования, нарастает доля клеток со структурными поломками гена pag в условиях несбалансированного роста (Sirard J.C., Mocr M., Fonet A. Tne three Bacillus anthracis taxin genesare coordinately regulated by bicarbonate and temperature. / J. Bacterid / - 1962 / - vol.52, p.632-645).It is known that when the microbial population of the vaccine anthrax strain STI-1 is grown in the presence of a bicarbonate ion added at the moment of cultivation, the proportion of cells with structural breakdowns of the pag gene under conditions of unbalanced growth increases (Sirard JC, Mocr M., Fonet A. Tne three Bacillus anthracis taxin genesare coordinately regulated by bicarbonate and temperature. / J. Bacterid / - 1962 / - vol. 52, p. 632-645).

Для уменьшения отрицательного влияния на развитие микробной культуры в начальной фазе роста, вызываемого присутствием в ПС бикарбоната натрия, целесообразно введение индуктора (NaHCO3) синтеза ПА в динамике культивирования на 6...8 час роста, что контролируется содержанием глюкозы в среде и значением рН культуральной жидкости. Бикарбонат натрия активирует экспрессию гена рад, детерминирующего синтез ПА, на поздней лаг-фазе и протяжении экспоненциальной фазы роста.To reduce the negative impact on the development of microbial culture in the initial phase of growth caused by the presence of sodium bicarbonate in PS, it is advisable to introduce an inducer (NaHCO 3 ) of PA synthesis in the dynamics of cultivation for 6 ... 8 hours of growth, which is controlled by the glucose content in the medium and the pH value culture fluid. Sodium bicarbonate activates the expression of the rad gene that determines PA synthesis in the late lag phase and during the exponential growth phase.

Динамика развития микробной популяции вакцинного сибиреязвенного штамма и накопления ПА по существующему способу (на основании пяти циклов ферментации) технологии представлены в таблице 1, по заявляемому способу в таблице 2 (на основании 10 циклов ферментации).The dynamics of the development of the microbial population of the vaccine anthrax strain and the accumulation of PA according to the existing method (based on five cycles of fermentation) of the technology are presented in table 1, according to the claimed method in table 2 (based on 10 cycles of fermentation).

Как видно из результатов, представленных в таблицах 1 и 2, введение бикарбоната натрия на 6 часов культивирования по заявляемому способу технологии в отличие от существующего способа благоприятно сказывается на продукции ПА, антигенная активность которого к 12 часам культивирования выходит на регламентируемый показатель 100 ЕА·мл-1, а к 19 часам роста антигенная активность возрастает до 200 ЕА·мл-1 и сохраняется на этом уровне до окончания процесса культивирования.As can be seen from the results presented in tables 1 and 2, the introduction of sodium bicarbonate at 6 hours of cultivation according to the claimed method of technology, in contrast to the existing method, favorably affects the production of PA, the antigenic activity of which by 12 hours of cultivation reaches a regulated rate of 100 EA · ml - 1 , and by 19 hours of growth, antigenic activity increases to 200 EA · ml -1 and remains at this level until the end of the cultivation process.

Пример 2. Выбор эффективного оборудования в процессе получения стерильного концентрированного ПА.Example 2. The choice of effective equipment in the process of obtaining sterile concentrated PA.

Использование ультра- и микрофильтрационной установки «Сартокон» в технологическом процессе выделения, стерилизации и концентрирования ПА дает возможность:The use of the Sartocon ultra- and microfiltration unit in the technological process of separation, sterilization and concentration of PA makes it possible to:

проводить технологический процесс в асептических условиях;carry out the process in aseptic conditions;

осуществлять стерилизацию оборудования химическим и термическим способами и их сочетанием, что соответствует требованиям GMP;sterilize equipment by chemical and thermal methods and their combination, which meets the requirements of GMP;

быстро заменять фильтрующие элементы в случае их выхода из строя во время проведения технологического процесса благодаря модульной системе фильтров установки «Сартокон».quickly replace filter elements in case of failure during the process due to the Sartokon modular filter system.

Заявляемый способ получения стерильного концентрированного ПА с использованием установки «Сартокон» при проведении процесса микро- и ультрафильтрации уменьшает количество стадий с 6 до 2, сокращает время выделения ПА из культуральной жидкости и всего цикла в целом по сравнению с существующим способом и включает в себя:The inventive method of obtaining a sterile concentrated PA using the Sartocon installation during the micro- and ultrafiltration process reduces the number of stages from 6 to 2, reduces the time for the release of PA from the culture fluid and the whole cycle as compared to the existing method and includes:

выделение ПА из культуральной жидкости и одновременную его стерилизацию;the allocation of PA from the culture fluid and its simultaneous sterilization;

концентрирование стерильного ПА.concentration of sterile PA.

Технологические характеристики проведения процесса концентрирования ПА по существующему и заявленному способам технологии представлены в таблице 3.The technological characteristics of the process of concentration of PA on the existing and claimed methods of technology are presented in table 3.

Как видно из данных, представленных в таблице 3, применение микро- и ультрафильтрационной установки «Сартокон» по заявленному способу в значительной степени уменьшает время выделения ПА из культуральной жидкости и всего технологического процесса в целом по сравнению с существующим способом технологии.As can be seen from the data presented in table 3, the use of micro- and ultrafiltration unit "Sartocon" according to the claimed method significantly reduces the time for the release of PA from the culture fluid and the whole process as a whole compared with the existing method of technology.

Таблица 1Table 1 Динамика развития микробной культуры по существующему способу, n=5The dynamics of the development of microbial culture by the existing method, n = 5 Определяемый показательThe determined indicator Время выращивания, чGrowing time, h 00 99 1212 15fifteen 18eighteen 20twenty рН, ед. рНpH units pH 8,48.4 8,18.1 7,77.7 7,67.6 7,47.4 7,07.0 Биомасса, ед. экс.Biomass, units the ex. 6060 250250 280280 350350 560560 13001300 Утилизация глюкозы, %Utilization of glucose,% 00 55 18eighteen 2828 4343 6868 Антигенная активность в РДП, ЕА. мл-1 Antigenic activity in RDP, EA. ml -1 00 2525 2525 25...5025 ... 50 25...5025 ... 50 25...10025 ... 100

Таблица 2table 2 Динамика развития микробной культуры по заявляемому способу, п=10The dynamics of the development of microbial culture by the present method, n = 10 Определяемый показательThe determined indicator Время выращивания, чGrowing time, h 00 66 1212 1919 рН, ед. рНpH units pH 7,77.7 7,2/7,9*7.2 / 7.9 * 7,67.6 7,47.4 Биомасса, ед. экс.Biomass, units the ex. 7575 650650 14801480 18601860 Утилизация глюкозы, %Utilization of glucose,% 00 1616 7979 100one hundred Антигенная активность в РДП, ЕА. мл-1 Antigenic activity in RDP, EA. ml -1 00 00 50...10050 ... 100 100...200100 ... 200 Примечание: * - значение рН культуры до и после внесения бикарбоната натрия.Note: * - pH value of the culture before and after making sodium bicarbonate.

Таблица 3Table 3 Временные характеристики технологического процесса по существующему и заявляемому способу, n=3Temporary characteristics of the technological process according to the existing and claimed method, n = 3 Стадии технологического процесса по существующему способуThe stages of the technological process according to the existing method Время проведения процесса по существующему способу, минThe time of the process according to the existing method, min Стадии технологического процесса по заявляемому способуThe stages of the technological process according to the claimed method Время проведения процесса по заявляемому способу, минThe time of the process according to the claimed method, min Выделение ПА из культуральной жидкости методом сепарирования на «Westfalia» SA-02-575Isolation of PA from the culture fluid by separation using Westfalia SA-02-575 90±1090 ± 10 Выделение ПА из нативной культуры и одновременная его стерилизация методом микрофильтрации на установке «Сартакон-2»Isolation of PA from the native culture and its simultaneous sterilization by microfiltration at the Sartakon-2 installation 40±1040 ± 10 Концентрирование нативного ПА на установке УФС -0,4Concentration of native PA in the UFS-0.4 installation 90±2090 ± 20 Концентрирование стерильного ПА методом ультрафильтрации на установке «Сартакон-2».Concentration of sterile PA by ultrafiltration on a Sartacon-2 unit. 40±1040 ± 10 Грубая фильтрация (колба Бунзена)Coarse filtration (Bunsen flask) 120±10120 ± 10 отсутствуетabsent отсутствуетabsent Тонкая фильтрация, фильтр МФА-А №2Fine filtration, filter MFA-A No. 2 60±1060 ± 10 отсутствуетabsent отсутствуетabsent Стерилизующая фильтрация, фильтр МФА-А №1Sterilizing filtration, filter MFA-A No. 1 60±1060 ± 10 отсутствуетabsent отсутствуетabsent Общее время проведения по существующему способу составляет 420±20 минутThe total time for the existing method is 420 ± 20 minutes Общее время проведения заявляемого способа составляет 80±10 минутThe total time of the proposed method is 80 ± 10 minutes

Claims (1)

Способ получения сибиреязвенного протективного антигена, включающий культивирование вакцинного штамма на стерильной питательной среде с бикарбонатом натрия, отличающийся тем, что бикарбонат натрия вводят в питательную среду на протяжении экспоненциальной фазы роста на 6-8 ч культивирования вакцинного штамма, а после окончания процесса культивирования выделение, концентрирование и стерилизацию протективного антигена осуществляют на одной установке ультра- и микрофильтрации.A method of producing anthrax protective antigen, including culturing a vaccine strain on a sterile nutrient medium with sodium bicarbonate, characterized in that sodium bicarbonate is introduced into the nutrient medium during the exponential growth phase for 6-8 hours of cultivation of the vaccine strain, and after the cultivation process is completed, isolation, concentration and sterilization of the protective antigen is carried out in one ultrafiltration and microfiltration unit.
RU2006129090/13A 2006-08-10 2006-08-10 Method of obtaining of anthracic protective antigen RU2340356C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006129090/13A RU2340356C2 (en) 2006-08-10 2006-08-10 Method of obtaining of anthracic protective antigen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006129090/13A RU2340356C2 (en) 2006-08-10 2006-08-10 Method of obtaining of anthracic protective antigen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006129090A RU2006129090A (en) 2008-02-20
RU2340356C2 true RU2340356C2 (en) 2008-12-10

Family

ID=39266839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006129090/13A RU2340356C2 (en) 2006-08-10 2006-08-10 Method of obtaining of anthracic protective antigen

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2340356C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2492241C1 (en) * 2012-07-10 2013-09-10 Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека ("РосНИПЧИ "Микроб") METHOD OF PRODUCTION OF PROTECTIVE ANTIGEN AND PROTEIN OF S-LAYER EA1OF ASPOROGENOUS RECOMBINANT STRAIN IN anthracis 55 ΔTPA-1Spo-

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Микробные антигены, Сборник трудов МНИИЭМ МЗ СССР, М., 1978, т.ХХ, с.140-142. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2492241C1 (en) * 2012-07-10 2013-09-10 Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека ("РосНИПЧИ "Микроб") METHOD OF PRODUCTION OF PROTECTIVE ANTIGEN AND PROTEIN OF S-LAYER EA1OF ASPOROGENOUS RECOMBINANT STRAIN IN anthracis 55 ΔTPA-1Spo-

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006129090A (en) 2008-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2022125250A (en) High-speed harvesting by alternating tangential flow
CN105154394B (en) The method of the attached cell grown in renewed vaccination hollow-fiber bioreactor system
CN101695572B (en) Method for producing pseudorabies attenuated vaccine by using bioreactor and pseudorabies attenuated vaccine product
RU2340356C2 (en) Method of obtaining of anthracic protective antigen
US20210268405A1 (en) Method for producing recombinant adenovirus
CN101695571B (en) Method for producing swine fever vaccine by using bioreactor and swine fever vaccine product
CN110862953A (en) Preparation and germination method and application of geobacillus stearothermophilus spores
KR100821266B1 (en) Method for producing Bifidobactrium sp. strains in a high yield using submerged membrane bioreactor
CN113755368B (en) Fujian chicken mycoplasma synoviae and culture medium thereof
CN105296458B (en) Cell immobilization method for preparing pseudomonas stutzeri with efficient hydrolytic activity
CN111100823B (en) Polymyxin B sulfate production strain, preparation method and application of polymyxin B sulfate
RU2299238C2 (en) Nutrient medium for brucella culturing
CN110283855B (en) Method for improving GABA (Gamma amino acid butyric acid) producing capability of streptococcus thermophilus 210202 strain
RU2085212C1 (en) Method of preparing the common brucellosis antigen for pa, pck and pdck
US20070092961A1 (en) Process to cultivate Brevundimonas diminuta for filtration validation
CN110656131A (en) Preparation method of antibacterial secondary metabolite of actinomycetes
CN107198771B (en) Method for producing porcine pseudorabies gE gene deletion virus vaccine by microcarrier suspension culture cells
RU2215033C2 (en) Method for preparing concentrate of bacterial cells in production of anti-plague vaccines
RU2414929C1 (en) Animal's pasteurellosis vaccine
CN110016489B (en) Natamycin fermentation process based on cell immobilization technology
CN109078003B (en) Large-scale production method of mycoplasma hyopneumoniae live vaccine
CN116693706B (en) Purification method of streptococcus pneumoniae capsular polysaccharide
US10660925B2 (en) Method for producing a medium containing steroidal glycosides from plant cells of the genus Hoodia
RU2223114C2 (en) Method for obtaining anthracic native protective antigen
CN114032265A (en) Process for producing thymidine by fermentation method

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20120510

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140811