खुरपका-मुंहपका रोग के टीके की उत्पादन प्रक्रिया में गहन निस्पंदन के अनुप्रयोग पर अध्ययन

प्रस्तावना - खुरपका और मुँहपका रोग क्या है

14वीं सदी में यूरोप में इसी तरह की खुरपका-मुंहपका बीमारी के लिखित रिकॉर्ड मौजूद हैं। खुरपका-मुंहपका रोग एक तीव्र, ज्वरयुक्त, अत्यधिक संक्रामक रोग है जो खुरपका-मुंहपका रोग वायरस के कारण होता है।

वयस्क पशुओं के नैदानिक ​​लक्षणों में शामिल हैं: शरीर के तापमान में वृद्धि, मुंह में छाले और छाले, खुर में छाले और छाले, और यहां तक ​​कि खुर के खोल का झड़ना, जिससे खाने और सोने में कठिनाई होती है, वजन कम होना और यहां तक ​​कि आर्थिक पशुओं में आर्थिक मूल्य की हानि भी होती है। ;

युवा जानवरों के नैदानिक ​​लक्षणों में शामिल हैं: ऊंचा शरीर का तापमान, मायोकार्डिटिस और अन्य लक्षण, एक बार शुरू होने पर, युवा जानवरों की मृत्यु दर अधिक होती है।

 

अमूर्त

पिछले 500 वर्षों में, खुरपका-मुंहपका रोग दुनिया भर में बार-बार फैला है और बड़ी संख्या में सूअर, मवेशी, भेड़ और अन्य घरेलू जानवर और जंगली खुर वाले जानवर मर गए हैं या बीमार हो गए हैं, जिससे पशुधन पर गंभीर प्रभाव पड़ा है। और प्रजनन उद्योग।

 

पैर-और-मुंह रोग के टीके की उत्पादन प्रक्रिया में गहरी निस्पंदन तकनीक के अनुप्रयोग का अध्ययन करने के लिए, सतह निस्पंदन और गहरी निस्पंदन की फिल्टरेबिलिटी प्रदर्शन का परीक्षण और तुलना की गई, साथ ही जीवाणुनाशक निस्पंदन पर सुरक्षात्मक प्रभाव भी। सेल मलबे को हटाने में उच्च चार्ज गहरे निस्पंदन के लाभों का अध्ययन किया गया। विभिन्न मैलापन वाले सेल कल्चर माध्यम के लिए संबंधित निस्पंदन योजनाओं का विश्लेषण किया गया।

 

परिणामों से पता चला कि गहरा निस्पंदन भार सतह निस्पंदन का 13.9 गुना था, फिल्टर तरल की मैलापन सतह निस्पंदन का केवल 23.5% था, और उसके बाद का 0.2um डीबैक्टीरियलाइजेशन भार 7.2 गुना था। सतह निस्पंदन. इसके विशेष रेजिन लिगैंड का उपयोग करके, फिल्टर तरल की मैलापन समान छिद्र आकार वाले सामान्य गहरे फिल्टर की 38.6% है, जो डाउनस्ट्रीम प्रक्रिया की सुरक्षा के लिए फायदेमंद है। परिणामों से पता चला कि गहरे निस्पंदन, विशेष रूप से मजबूत सकारात्मक चार्ज गहरे निस्पंदन, को एफएमडी वैक्सीन के उत्पादन के लिए प्रभावी ढंग से लागू किया जा सकता है, और विभिन्न संस्कृति मीडिया के लिए उपयुक्त निस्पंदन प्रक्रियाएं स्थापित की जानी चाहिए।

 

खुरपका-मुंहपका रोग और गहरा निस्पंदन

खुरपका-मुंहपका रोग (एफएमडी) खुरपका-मुंहपका रोग वायरस (एफएमडीवी) के कारण होने वाला खुरपका पशुओं का एक तीव्र, ज्वरयुक्त और संक्रामक रोग है। इस बीमारी के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील जानवरों में मवेशी, सूअर और भेड़ शामिल हैं। खुरपका-मुंहपका रोग एशिया, अफ्रीका, मध्य पूर्व और दक्षिण अमेरिका में स्थानिक है, इसकी घटना बहुत अधिक है और संचरण तेजी से होता है। विश्व पशु स्वास्थ्य संगठन (ओआईई) ने इसे पहली श्रेणी ए जूनोटिक बीमारी के रूप में सूचीबद्ध किया है, जिसके लिए सदस्य राज्यों को उल्लेखनीय पशु रोगों की सूची में पैर और मुंह की बीमारी को शामिल करने की आवश्यकता होती है। टीकाकरण एफएमडी की विशिष्ट रोकथाम का एक प्रभावी साधन है। एफएमडी निष्क्रिय टीका, जो निष्क्रिय वायरस को निष्क्रियकर्ता के साथ निष्क्रिय करके बनाया जाता है, एफएमडी की रोकथाम और नियंत्रण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

एफएमडीवी की एंटीजेनेसिटी स्वयं खराब है, और वायरस के निष्क्रिय होने से इसके एंटीजन पर बहुत अधिक प्रभाव पड़ता है। इसलिए, एफएमडी वैक्सीन के वर्तमान उत्पादन में, उच्च शुद्धता एफएमडी वैक्सीन यूनिट खुराक की एंटीजन सामग्री और शुद्धता सुनिश्चित कर सकती है, जो विशेष रूप से महत्वपूर्ण है और वर्तमान टीकाकरण रणनीति भी है। यह वायरस के डाउनस्ट्रीम शुद्धिकरण के लिए उच्च आवश्यकताओं को सामने रखता है। इसके अलावा, 2009 से पहले, चीन में निष्क्रिय पैर और मुंह रोग के टीकों के अपस्ट्रीम ने ज्यादातर बोतल को घुमाने और दीवार से चिपकाने की संस्कृति पद्धति को अपनाया था। टीकों की बढ़ती मांग के साथ, बड़ी संख्या में घूमने वाली बोतलों, कम दक्षता और कम अभिव्यक्ति स्तर की आवश्यकता वाली इस संस्कृति पद्धति के नुकसान धीरे-धीरे सामने आए।

इसलिए, हाल के वर्षों में, सेल कल्चर तकनीक धीरे-धीरे पिछले अनुवर्ती कल्चर से सस्पेंशन कल्चर में बदल गई है, और वायरस उत्पादन में काफी सुधार हुआ है। हालाँकि, वायरस के उत्पादन में वृद्धि के साथ, कल्चर मोड में बदलाव ने डाउनस्ट्रीम शुद्धिकरण के लिए अधिक दबाव लाया है, क्योंकि कल्चर प्रक्रिया द्वारा उत्पन्न कोशिका मलबे, मेजबान प्रोटीन, मेजबान डीएनए, आदि की कोशिका रिहाई में तदनुसार वृद्धि हुई है, जो डाउनस्ट्रीम शुद्धिकरण क्षमता पर और आवश्यकताएं डालता है।

झिल्ली निस्पंदन तकनीक का व्यापक रूप से टीके जैसे जैविक उत्पादों की उत्पादन प्रक्रिया में उपयोग किया जाता है, जिनमें से डीसी निस्पंदन तकनीक का उपयोग आमतौर पर कोशिका मलबे जैसी अघुलनशील अशुद्धियों को अलग करने के लिए रोग जहर की कटाई प्रक्रिया में किया जाता है। प्रारंभिक एफएमडीवी स्पष्टीकरण में, तह झिल्ली फिल्टर तत्व द्वारा प्रस्तुत सतह निस्पंदन तकनीक को मुख्य रूप से अपनाया गया था। संस्कृति की स्थितियों में बदलाव के साथ, सेल मलबे की अशुद्धियों में वृद्धि, सतह निस्पंदन से स्पष्टीकरण प्रभाव प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है, और क्योंकि सतह निस्पंदन भार कम है, फ़िल्टर सामग्री की लागत अधिक से अधिक होती जा रही है।

 

उपरोक्त पृष्ठभूमि के तहत, एफएमडीवी के साइटोलिक्विड पृथक्करण की प्रक्रिया में गहरे निस्पंदन को अधिक से अधिक लागू किया गया है। गहरी फिल्टर सामग्री आमतौर पर प्राकृतिक स्रोतों से लंबे और महीन रेशों से बनी होती है, और फिल्म बनाने के बाद फिल्टर माध्यम द्वारा बनाया गया चैनल अक्सर भूलभुलैया एपर्चर संरचना के समान बहुत टेढ़ा होता है। अशुद्धता के कण अक्सर सतह के बजाय फिल्टर के अंदर फंस जाते हैं। इसके अलावा, फिल्टर चैनल की दीवार अक्सर इलेक्ट्रोस्टैटिक क्रिया या अंतर-आणविक बल द्वारा अत्यंत सूक्ष्म कण अशुद्धियों के एक हिस्से को अवशोषित करती है। सामान्य तौर पर, गहरे निस्पंदन के निस्पंदन तंत्र को यांत्रिक प्रतिधारण और सोखना की विशेषता होती है।

 

लगातार चालू निस्पंदन विधि

गहरी फिल्टर प्लेट को निरंतर चालू फिल्टर डिवाइस पर स्थापित करें, फिल्टर प्लेट को 54 एल/एम2 से ऊपर बफर पीबीएस के साथ धोएं; धुलाई समाप्त होने के बाद, तरल को धीरे-धीरे पंप करने के लिए पेरिस्टाल्टिक पंप शुरू करें, धीरे-धीरे पंप की गति को अपेक्षित प्रवाह दर के अनुसार समायोजित करें, और तरल को फ़िल्टर करें। निस्पंदन प्रक्रिया के दौरान निस्पंदन मात्रा, समय, दबाव अंतर और मैलापन रिकॉर्ड करें। एंटीजन का पता लगाने के लिए छानना एकत्र किया गया था।

 

गहरे निस्पंदन के लाभ

सतह निस्पंदन एक ऐसी तकनीक है जो निस्पंदन प्राप्त करने के लिए फ़िल्टर सामग्री की सतह पर कणों को पकड़ती है। निस्पंदन तंत्र मुख्य रूप से द्रव छलनी में कणों के आकार पर आधारित होता है, बड़े कण फिल्टर झिल्ली की सतह पर फंस जाते हैं। गहरा निस्पंदन कण अवरोधन और गहराई पर सोखने के लिए आंतरिक चैनलों का उपयोग करता है। दोनों का तुलना आरेख चित्र 1 में दिखाया गया है।

एक निश्चित निर्माता से पैर और मुंह रोग के टीके के निष्क्रिय समाधान को क्रमशः 0.45um पॉलीप्रोपाइलीन सतह झिल्ली और गहरी फिल्टर प्लेट द्वारा पूर्व-फ़िल्टर किया गया था, और फिर 0.2um जीवाणुनाशक फ़िल्टर द्वारा फ़िल्टर किया गया था। फ़िल्टरेबिलिटी डेटा तालिका 1 में दिखाया गया है।

 

खुरपका-मुँहपका रोग के टीके के निष्क्रिय घोल की गंदलापन 77 एनटीयू है। यदि बैक्टीरिया को सीधे फ़िल्टर किया जाता है, तो बड़ी संख्या में कोशिका टुकड़े अनिवार्य रूप से 0.2um फ़िल्टर झिल्ली को जल्दी से अवरुद्ध कर देंगे, जो 146S विपार्टिकल्स के संचरण को प्रभावित करेगा। इसलिए, पूर्व-निस्पंदन को डीबैक्टीरियलाइजेशन निस्पंदन से पहले डिजाइन किया गया था, और गहरी निस्पंदन और सतह निस्पंदन की दो पूर्व-निस्पंदन विधियों की तुलना की गई थी। निस्पंदन के लिए डबल लेयर डीप फिल्टर प्लेट का चयन किया जाता है, लोड 641 एल/एम2 है, और डीप फिल्टर 77 एनटीयू की सामग्री को घटाकर 9.65 एनटीयू कर देता है, जो स्पष्ट और उज्ज्वल है। 0.45um का सतह निस्पंदन भार केवल 46 L/m2 है, और फ़िल्टर तरल की मैलापन 41 NTU तक है, जो पूर्व-निस्पंदन के लिए उपयुक्त नहीं है। बाद के 0.2um डिबैक्टीरियलाइज्ड निस्पंदन लोड की तुलना के अनुसार, गहरे निस्पंदन के बाद डिबैक्टीरियलाइज्ड निस्पंदन झिल्ली लोड 655 एल/एम2 है, जो संबंधित सतह निस्पंदन निस्पंदन लोड का 7.2 गुना है (केवल 91 एल/एम2) .

146एस परीक्षण के परिणाम बताते हैं कि गहरी निस्पंदन प्रणाली की उपज सतही निस्पंदन प्रणाली की तुलना में अधिक है। गहरा निस्पंदन भार सतह निस्पंदन का 13.9 गुना था, फिल्टर तरल की मैलापन सतह निस्पंदन का केवल 23.5% था, और बाद में 0.2um बैक्टीरिया हटाने वाला निस्पंदन भार 7.2 गुना था सतह निस्पंदन. इसलिए, लागत के दृष्टिकोण से और उपज के दृष्टिकोण से, गहरी निस्पंदन प्रणाली सतह झिल्ली निस्पंदन प्रणाली की तुलना में काफी बेहतर है।

 

मजबूत सकारात्मक चार्ज डीप फिल्टर के लाभ

विभिन्न स्रोतों से पैर और मुंह रोग के टीके के निष्क्रिय समाधान की तुलना करने के लिए सकारात्मक चार्ज गहरी फिल्टर प्लेट और मजबूत सकारात्मक चार्ज गहरी फिल्टर प्लेट का उपयोग किया गया था। फ़िल्टर योग्यता परिणाम तालिका 2 में दिखाए गए हैं, और निस्पंदन प्रक्रिया में निस्पंदन वेग और दबाव अंतर में परिवर्तन रंग लेआउट 2 में दिखाया गया है।

उपयोग की जाने वाली गहरी फिल्टर प्लेटों के दो समूहों में समान एपर्चर सटीकता होती है, और प्रदर्शन भार और दबाव अंतर परिवर्तन के दृष्टिकोण से बहुत सुसंगत होता है, और चित्र 2 में दबाव अंतर परिवर्तन वक्र मूल रूप से समान होता है।

 

हालाँकि, फ़िल्टर तरल की मैलापन से, अंतर बहुत बड़ा है। सामान्य धनात्मक रूप से चार्ज की गई डबल लेयर फिल्टर प्लेट का फिल्टर तरल 25 एनटीयू है, जबकि समान एपर्चर के साथ दृढ़ता से चार्ज की गई गहरी परत फिल्टर प्लेट का फिल्टर तरल केवल 9.65 एनटीयू है, जो सामान्य गहरी फिल्टर प्लेट का केवल 38.6% है। यह मुख्य रूप से मजबूत सकारात्मक चार्ज डीप फिल्टर प्लेट फिल्टर सामग्री में विशेष राल लिगैंड के कारण होता है। दृढ़ता से सकारात्मक डबल-लेयर फिल्टर प्लेट द्वारा मैलापन को 10NTU से कम कर दिया जाता है, और कोशिका के टुकड़े पूरी तरह से सोख लिए जाते हैं या फंस जाते हैं, जो बाद के अल्ट्राफिल्ट्रेशन या जीवाणुनाशक निस्पंदन प्रक्रिया के लिए अनुकूल है। अघुलनशील कोशिका मलबे पर सोखने के प्रभाव के अलावा, यिग्ज़ॉ वाई एट अल ने सेल होस्ट प्रोटीन पर दृढ़ता से सकारात्मक रूप से चार्ज की गई गहरी फिल्टर प्लेट को हटाने के प्रभाव की भी सूचना दी है, और डोरसी एन एट अल ने दृढ़ता से सकारात्मक रूप से चार्ज की गई गहरी फिल्टर प्लेट के हटाने के प्रभाव की भी सूचना दी है। डीएनए पर.

 

गहरे निस्पंदन द्वारा पैर और मुंह रोग के टीके के सतह पर तैरनेवाला के लिए स्पष्टीकरण निस्पंदन प्रक्रिया की स्थापना

सतह निस्पंदन और गहरे निस्पंदन के उपरोक्त तुलनात्मक अध्ययन के माध्यम से, और विशेष मजबूत सकारात्मक चार्ज गहरी फिल्टर प्लेट के स्पष्टीकरण प्रभाव के अध्ययन के माध्यम से, विभिन्न निस्पंदन योजनाओं को विभिन्न के तहत उत्पादित पैर और मुंह रोग के टीके के निष्क्रिय सतह पर तैरनेवाला से मिलान किया जाना चाहिए। संस्कृति की स्थितियाँ. 3 अलग-अलग मैलापन, कम मैलापन, मध्यम मैलापन और उच्च मैलापन के साथ केन्द्रापसारक सतह पर तैरनेवाला के लिए, गहरी निस्पंदन योजना और संबंधित निस्पंदन पैरामीटर तालिका 3 में दिखाए गए हैं।

कम मैलापन वाले केन्द्रापसारक सतह पर तैरनेवाला के लिए, एकल परत गहरी फिल्टर प्लेट प्रभावी ढंग से सेल मलबे की एक छोटी मात्रा को स्पष्ट और हटा सकती है। मध्यम मैलापन के केन्द्रापसारक सतह पर तैरनेवाला के लिए, डबल परत गहरी फिल्टर प्लेट प्रभावी ढंग से स्पष्ट कर सकती है, विशेष रूप से मजबूत सकारात्मक चार्ज गहरी फिल्टर प्लेट मैलापन को 5 एनटीयू से कम तक कम कर सकती है; उच्च मैलापन वाले केन्द्रापसारक सतह पर तैरनेवाला के लिए, संयुक्त फिल्टर प्लेट को प्रभावी ढंग से स्पष्ट किया जा सकता है। कोई फर्क नहीं पड़ता कि कौन सी प्रक्रिया है, प्रसंस्करण क्षमता 500 ~800 एल/एम2 है, फिल्टर तरल की मैलापन 20 एनटीयू से कम है, और लक्ष्य एंटीजन पूरी तरह से पुनर्प्राप्त है, जो बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है।

 

बहस

1970 के दशक में, फिल्टर मीडिया में एस्बेस्टस सामग्री का उपयोग नहीं करने के लिए निर्दिष्ट किया गया था, क्योंकि एस्बेस्टस सामग्री में कार्सिनोजेन्स की उपस्थिति थी। गहरे फिल्टर सामग्री में एस्बेस्टस नहीं होता है और इसमें एक मजबूत सकारात्मक चार्ज होता है। फ़िल्टर सामग्री लकड़ी के फ़ाइबर मैट्रिक्स और फ़िल्टर सहायता से बनी है। उत्पादन प्रक्रिया में, पॉलिमर राल का उपयोग बुनियादी घटकों को जोड़ने के लिए किया जाता है, और इसमें सकारात्मक चार्ज कार्यात्मक समूह प्रभावी रूप से गहरे फिल्टर सामग्री की चार्ज सोखने की क्षमता देते हैं। बारीक कणों की कैप्चरिंग क्षमता पर सोखने योग्य गहरे निस्पंदन का उत्कृष्ट प्रदर्शन चित्र 3 में दिखाया गया है।

इस प्रयोग में, एफएमडीवी संस्कृति समाधान के निस्पंदन परीक्षण को स्पष्ट करने के लिए विभिन्न राल घटकों और विभिन्न सटीक गहरी फिल्टर सामग्री का चयन किया गया था, और सतह निस्पंदन के साथ तुलना परीक्षण किया गया था। परिणामों से पता चला कि सतह निस्पंदन की तुलना में कोशिका मलबे को हटाने के लिए गहरा निस्पंदन अधिक उपयुक्त था, जो बाद के माइक्रोबियल लोड नियंत्रण निस्पंदन इकाई (0.2um) के लिए अनुकूल था। इसके अलावा, मजबूत पॉजिटिव चार्ज डीप फिल्टर प्लेट और साधारण पॉजिटिव चार्ज डीप फिल्टर प्लेट के निस्पंदन प्रभाव की तुलना करके, मजबूत पॉजिटिव चार्ज फिल्टर प्लेट एक मजबूत टर्बिडिटी नियंत्रण क्षमता दिखाती है, जो टर्बिडिटी को 5 एनटीयू से कम कर सकती है, जो संपूर्ण निस्पंदन प्रक्रिया की मजबूती में सुधार के लिए बहुत अनुकूल है।

अपस्ट्रीम कल्चर प्रक्रिया का सक्रिय अवयवों के संचयन चरणों पर बहुत प्रभाव पड़ता है। परीक्षण के माध्यम से, इस प्रयोग ने अंततः अलग-अलग मैलापन के साथ सेल कल्चर मीडिया के लिए एक स्केलेबल निस्पंदन योजना स्थापित की, जिसका बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए कुछ मार्गदर्शक महत्व है।

गाइडलिंग टेक्नोलॉजी द्वारा लॉन्च किया जाने वाला डेप्थ फिल्टर एक डिस्क प्रकार का फिल्टर तत्व है, जो फिल्टर सामग्री के रूप में डीप फिल्टर कार्डबोर्ड के साथ एक प्रकार का कुशल फिल्टर तत्व है, जो बायोफार्मास्युटिकल की नियामक आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करता है, मुख्य रूप से हटाने के लिए विशेष रूप से डिजाइन और निर्मित किया जाता है। कोशिकाओं और कोशिका के टुकड़ों जैसी बड़ी ठोस सामग्री, और स्तनधारी कोशिका संवर्धन द्रव पर लागू की जा सकती है; बैक्टीरिया और यीस्ट कोशिकाओं के लाइसेट का स्पष्टीकरण; मेजबान कोशिका प्रोटीन (एचसीपी) को हटाना; वायरस और डीएन हटाएं; एंडोटॉक्सिन को हटाना; डिफॉमर को हटाना.

उत्पाद में छोटी मृत मात्रा, रैखिक प्रवर्धन, डिस्क कैप्सूल संरचना, कॉम्पैक्ट संरचना डिजाइन के फायदे हैं, और इसे अन्य उपकरणों, छोटे पदचिह्न, स्थिर प्रवाह दर, लंबे जीवन और कम लागत के साथ श्रृंखला में उपयोग किया जा सकता है।