Tööstuslik -Veiste nakkava rinotrahheiidi (IBR) vaktsiini allavoolu puhastusprotsess – jaotis "Ultrafiltratsioon"
Veiste nakkav rinotrahheiit (IBR) on põhjustatud veiste infektsioosse rinotrahheiidi viirusega (IBRV), tuntud ka kui veiste 1. tüüpi herpesviirus (BHV-1). Seda haigust iseloomustavad peamiselt hingamisteede sümptomid ja abort. Lisaks nendele kliinilistele ilmingutele võib IBR põhjustada piimaveiste piimatoodangu vähenemist ja lihaveiste kaalutõusu, mille tulemuseks on loomakasvatusettevõtetele oluline majanduslik kahju.
Haigus on oma olemuselt immunosupressiivne. Üksiku infektsioonina esinedes on selle patogeensus suhteliselt madal; kui aga esinevad segainfektsioonid teiste viirus- või bakteriaalsete haigustega, suureneb nende tõsidus ja kahjustus märkimisväärselt. Vaktsineerimine on kõige tõhusam ennetus- ja tõrjemeetod, saadaval on kahte peamist tüüpi vaktsiine: nõrgestatud elusvaktsiinid ja inaktiveeritud vaktsiinid. Praegu on farmides kasutatavad veiste nakkava rinotrahheiidi vaktsiinid valdavalt inaktiveeritud vaktsiinid.
Nõrgestatud elusvaktsiine iseloomustab tugev immunogeensus, kiire immuunsuse teke ja pikk kaitse kestus (tavaliselt üle kuue kuu). Neid kasutatakse tavaliselt erakorraliseks immuniseerimiseks haiguspuhangute ajal. Siiski on nendega seotud viiruse leviku oht, need kujutavad endast ohtu tiinetele lehmadele ja neid ei saa kasutada latentselt nakatunud, kuid sümptomiteta veistel.
Inaktiveeritud vaktsiine iseloomustab kõrge ohutus, viiruse leviku või virulentsuse taastumise oht puudub ning neid peetakse täiesti ohututeks. Neid võib kasutada veistel kõigil etappidel, sealhulgas tiinetel lehmadel, vasikatel ja aretuspullidel. Immuunsuse teke on aga suhteliselt aeglane ja kaitse kestus lühem, mistõttu on tavaliselt vaja revaktsineerimist. Mõnel juhul võib kaitsetõhusus olla nõrgem kui nõrgestatud elusvaktsiinidel.
Sõltumata sellest, kas kasutatakse nõrgestatud elusvaktsiini või inaktiveeritud vaktsiini, saab järgneva puhastusprotsessi jagada nelja põhietappi: kogumine ja selgitamine → kontsentreerimine ja esmane puhastamine → poleerimine puhastamine → inaktiveerimine/steriilne filtreerimine ja formuleerimine.
Kontsentreerimine on vaktsiinide allavoolu puhastusprotsessi põhietapp, mis toimub vahetult pärast selgitamist. Selle esmane eesmärk on kiiresti redutseerida kogutud suure-mahuga, madala-kontsentratsiooniga viiruspuhastatud lahus väikese-mahuga, suure kontsentratsiooniga-vormiks, säilitades samal ajal viiruse bioaktiivsuse. See loob vajalikud tingimused järgnevate suure-eraldusvõimega, kuid väikese-võimsusega peenpuhastuse etappide jaoks, nagu kromatograafia.
See etapp viiakse tavaliselt läbi tangentsiaalse voolu ultrafiltratsiooni (TFF) abil. Põhimõte on järgmine: viiruse toitelahus voolab paralleelselt spetsiifilise poorisuurusega ultrafiltratsioonimembraani pinnaga. Surve all läbivad väikesed molekulid, nagu vesi, soolad ja teatud lisandid risti, membraani ja need eemaldatakse, samas kui terved viirusosakesed, mis on palju suuremad kui membraani poorid, jäävad alles, tsirkuleeritakse pidevalt ja kontsentreeritakse. Võrreldes traditsioonilise-kiire tsentrifuugimisega, on see meetod õrnem lipiidide ümbrisega habrastele viirustele nagu IBRV. See vähendab tõhusalt viiruse struktuurikahjustusi ja aktiivsuse kadu, mis on põhjustatud suurtest nihkejõududest, ning on tööstuslikuks tootmiseks sobivam lineaarselt{5}}suurendada.
Edukas keskendumisoperatsioon on palju enamat kui lihtsalt mahu vähendamine. Protsessi optimeerimise põhipunktid on järgmised: transmembraanse rõhu ja etteande voolukiiruse täpne reguleerimine, et tasakaalustada filtreerimise efektiivsust, minimeerides samal ajal kontsentratsiooni polarisatsiooni ja membraani saastumist; sobiva membraanimaterjali ja pooride suuruse valimine, et tagada viiruse kõrge retentsioon ja permeaadi voog; ja optimaalse tasakaalu leidmine viiruse taastumise, kontsentratsiooniteguri ja töötlemisaja vahel. Kontsentreeritud viirussuspensioon mitte ainult ei saavuta oluliselt kõrgemat tiitrit, vaid saavutab ka esialgse puhastamise, eemaldades suure osa vees{2}}lahustuvatest lisanditest. See annab vajaliku mahu ja kontsentratsiooni aluse järgmiste kriitiliste täiustamisetappide jaoks, nagu kromatograafia ja nukleaasitöötlus, muutes kontsentreerimise keskseks tõhususe sõlmpunktiks kogu järgnevas protsessis.
Sekundaarne diafiltratsioon on vaktsiini allavoolu puhastamise kriitiline etapp, mis asetatakse pärast peenpuhastust ja enne formuleerimist. Tavaliselt viiakse see läbi pärast kromatograafiat ja nukleaasitöötlust. Selle põhieesmärk ei ole esialgne kontsentreerimine, vaid süsteemivahetus ja lõpliku koostise tingimuste täpne reguleerimine. Protsess viiakse läbi tangentsiaalse voolu ultrafiltratsiooni (TFF) süsteemis, kus ringlevale kontsentreeritud viiruslahusele lisatakse pidevalt värsket puhast koostispuhvrit, samal ajal eemaldatakse algne lahusti ja väikesed -molekulilised lisandid. See toiming eemaldab tõhusalt ja õrnalt puhastusprotsessist järelejäänud soolade jäägid, orgaanilised lahustid, nukleaasi lagunemissaadused ja lahustuvad lisandid.
Võti on säilitada konstantne maht või rakendada väiksemaid kontsentratsiooni korrigeerimisi tagamaks, et viiruse kontsentratsioon vastab koostise spetsifikatsioonidele. Habraste, ümbrisega viiruste, nagu veiste infektsioosse rinotrahheiidi viirus (IBRV) puhul on sekundaarse diafiltratsiooni õrn hüdrodünaamiline keskkond ülioluline osakeste terviklikkuse ja immunogeensuse säilitamiseks. Lõppkokkuvõttes loob see etapp kindla aluse järgnevaks inaktiveerimiseks (vajadusel), adjuvandi või stabilisaatori lisamiseks ja lõplikuks täitmiseks, tagades, et lõpptoode siseneb koostisesse kindlaksmääratud komponentidega, ühtlaste tingimuste ja hea ühilduvusega. Seetõttu on see üks peamisi samme vaktsiini ohutuse, stabiilsuse ja partiide -to{4}}järjepidevuse tagamiseks.
IBRV on ümbrisega kaheahelaline lineaarne DNA viirus, mille ümbris on ligikaudu sfääriline. Küpsed IBRV osakesed on umbes 160–230 nm läbimõõduga. Seega võib 100, 300 või 500 kDa ultrafiltratsioonimembraanide kasutamine säilitada IBRV-d, eemaldades samal ajal mõned saastavad valgud. Jiuling Technology membraanikassettide ultrafiltratsiooni taastumismäär varieerub sõltuvalt toitematerjali tüübist, kuid üldiselt ulatub see 90–95% -ni.