耐热保护剂、猪瘟可室温保存活疫苗及其制备方法和应用与流程

本发明属于疫苗制造保存领域，具体涉及耐热保护剂、猪瘟可室温保存活疫苗及其制备方法和应用，尤其涉及一种猪瘟可室温保存活疫苗及其制备方法。

背景技术：

猪瘟(classicalswinefever，csf)是由黄病毒科瘟病毒属的猪瘟病毒(classicalswinefevervirus，csfv)引起的一种急性、热性和高度接触性传染病，流行性广、病死率高，给养猪业造成巨大的安全隐患和经济损失。目前市场上用以预防猪瘟效果较好的是猪瘟细胞活疫苗和猪瘟成兔组织脾淋苗，均是以c株为基础。

猪瘟病毒对热非常敏感，有文献报道，猪瘟病毒在37℃中半衰期仅有3小时；目前常用的猪瘟活疫苗主要采用冷冻干燥工艺制备，市场上常用的冻干保护剂组方简单，大多含有蔗糖、明胶、硫脲、牛血清白蛋白、水解乳蛋白、磷酸盐等成分，疫苗耐热性能有限，仅能在37℃保存7-10天，或-15℃长期保存，或2～8℃保存1-2年，一旦冷链断裂，常温条件下仅几个小时就会使产品效价损失50％以上，甚至完全失效；同时，由于在冷冻过程中形成的冰晶对病毒囊膜或细胞壁造成不同程度的机械性损伤，会大大降低病毒活性。因此，减少疫苗干燥损失、提高疫苗耐热性能以保证疫苗品质，是充分发挥免疫效力的重要关键技术。近年来，很多研究者都在研究、改进耐热工艺，例如喷雾干燥、仿生矿化等，但都处于实验室研究水平。

糖玻璃疫苗技术可以将疫苗制备成玻璃态，该技术主要通过梯度真空干燥工艺得以实现，在真空梯度降低过程中，包含疫苗的高黏度糖通过沸腾、起泡、水分挥发，逐步固相化成为一种玻璃体，由于非还原糖很稳定，因此包裹疫苗的糖玻璃不会与蛋白质产生反应。此技术不需冷冻、在常温中即可进行，避免了传统冻干中“冷冻”产生的冰晶对病毒的机械性损伤，此外，由于疫苗含糖量较高、粘度较大，形成的玻璃态疫苗具有更高的玻璃化转变温度，可以在室温或“冷链”环境以外进行长期保存。

玻璃化转变温度tg(glasstransitiontemperature)是物质的重要特性热参数，是物质从玻璃态转变为高弹态的温度。在tg以下，高聚物处于玻璃态，分子链和链段都不能运动，只是构成分子的原子(或基团)在其平衡位置作振动；而在tg时分子链虽不能移动，但是链段开始运动，表现出高弹性质，温度再升高，就使整个分子链运动而表现出粘流性质。对于干燥的疫苗而言，tg越高，tg与储存温度的差值越大，越有利于疫苗的长期储存。

基于以上原理，在对疫苗进行梯度真空干燥前需要加入增稠剂增加疫苗的黏度，同时真空度下降速率不能太快，以保证在干燥过程中可以起泡且样品不喷瓶。需要注意的是，糖玻璃疫苗的残余水分不能太高，控制在1-3％为宜，在此残水情况下，疫苗可以较好地保持玻璃态且稳定。

技术实现要素：

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供了一种耐热保护剂。

本发明还要解决的技术问题是提供了一种耐热保护剂的制备方法。

本发明还要解决的技术问题是提供了耐热保护剂在制备疫苗方面的应用。

本发明还要解决的技术问题是提供了耐热保护剂在制备猪瘟可室温保存活疫苗方面的应用。

本发明最后要解决的技术问题是提供了猪瘟可室温保存活疫苗的制备方法。

技术方案：本发明的目的通过以下技术方案实现：一种耐热保护剂，所述耐热保护剂按质量百分含量包括但不仅限于以下组分：棉子糖1％～5％、麦芽糖5％～10％、蔗糖15％～30％、乳糖1％～5％、葡萄糖1％～5％、聚山梨酯800.1％～1.5％、聚乙二醇80000.1％～0.5％、酪氨酸0.5％～3％、丝素蛋白3％～6％、其余为注射用水。

其中，所述耐热保护剂按质量百分含量包括但不仅限于以下组分：棉子糖1.5％～4％、麦芽糖6％～9％、蔗糖20％～25％、乳糖2％～4％、葡萄糖2％～4％、聚山梨酯800.5％～1％、聚乙二醇80000.2％～0.4％、酪氨酸1％～2％、丝素蛋白4％～5％、其余为注射用水。

本发明内容还包括耐热保护剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将棉子糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖、聚山梨酯80溶于水，采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌得到溶液1；

2)将聚乙二醇8000、酪氨酸、丝素蛋白溶于水，采用过滤法进行除菌得到溶液2；

3)将溶液1和溶液2混合，补足水，得到耐热保护剂。

本发明内容还包括上述的耐热保护剂在制备疫苗方面的应用。

本发明内容还包括上述的耐热保护剂在制备猪瘟可室温保存活疫苗方面的应用。

本发明内容还包括一种猪瘟可室温保存活疫苗的制备方法，将猪瘟病毒液与所述的耐热保护剂按体积比1～3：1混合均匀制得猪瘟活疫苗溶液，经过梯度真空干燥后得到所述猪瘟活疫苗。在干燥过程中，真空度逐级降低、而温度维持在室温，水分挥发，液体变得粘稠、沸点下降，当真空度和溶液粘稠度达到一定阈值时，溶液开始鼓泡、水分挥发的表面积增大，加速了疫苗的干燥。该工艺没有冷冻阶段，避免冰晶对病毒造成损伤。

具体的，梯度真空干燥方法如下：

将猪瘟活疫苗溶液在常温常压下平衡0.5～2小时，在真空度为500mbar～800mbar、温度为5℃～30℃条件下保持0.5～1小时，在真空度为80mbar～500mbar、温度为10℃～35℃条件下保持0.5～2小时，在真空度为30mbar～80mbar、温度为10℃～40℃条件下保持0.5～2小时，在真空度为0.01mbar～0.05mbar、温度为20℃～40℃条件下保持8～12小时，在真空度为0.001mbar～0.01mbar、温度为20℃～40℃条件下保持12～24小时，得到干燥的猪瘟活疫苗。

其中，本发明制备的猪瘟活疫苗在37℃保存3个月，25℃保存一年。

本发明所述干燥的猪瘟活疫苗在扫描电镜下呈现呈现出玻璃样片层结构，其玻璃化转变温度高达50℃以上。其中，上述玻璃化转变温度高达65～70℃。

其中，上述猪瘟病毒液为细胞毒(c株)。

有益效果：与现有技术相比，本发明具备以下优点：

1、本发明的耐热保护剂，由于成分搭配合理，使得猪瘟活疫苗耐热、耐储存，可让病毒处于休眠状态，降低病毒干燥和保存期的生命活动；

2、本发明中的梯度真空干燥技术，可避免冰晶损伤，使得猪瘟活疫苗在制造过程中的损失降到最低，极大保持了猪瘟病毒的活性；

3、本发明制备的猪瘟活疫苗可在37℃保存3个月，25℃保存一年。

4、本发明制备的疫苗外观为致密的干燥泡沫状，扫描电镜下呈现出玻璃样片层结构，其玻璃化转变温度高达50℃以上，比常规冻干疫苗高30℃以上。

附图说明

图1猪瘟活疫苗外观(致密的干燥泡沫状)；

图2猪瘟活疫苗扫描电镜照片(玻璃样片层结构)。

具体实施方式

下述实施例仅对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

实施例1耐热保护剂1以及猪瘟活疫苗1的制备

如果没有特殊说明，本实施例中的百分比为重量百分比。

耐热保护剂1配方：

耐热保护剂1的具体制备步骤如下：将棉子糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖、聚山梨酯80溶于水，采用高压蒸汽灭菌法(110℃20min)进行灭菌；将聚乙二醇8000、酪氨酸、丝素蛋白溶于水，采用0.22μm过滤法进行除菌；将高压灭菌部分和过滤除菌部分等体积混合，补足注射用水，得到所述耐热保护剂1。

制备猪瘟活疫苗1：将耐热保护剂1与猪瘟病毒液(c株，病毒含量50×10⁴rid/ml)以体积比3：1混合，分装至7ml西林瓶中，1ml/瓶，用丁基胶塞半加塞后，置入冻干机箱内进行梯度真空干燥，得到猪瘟活疫苗1。

该梯度真空干燥的具体步骤为：将猪瘟活疫苗溶液在常温常压下平衡0.5小时，在真空度为500mbar、温度为20℃条件下保持0.5小时，在真空度为500mbar、温度为20℃条件下保持1小时，在真空度为80mbar、温度为25℃条件下保持0.5小时，在真空度为0.05mbar、温度为40℃条件下保持12小时，在真空度为0.01mbar、温度为40℃条件下保持24小时，得到干燥的猪瘟活疫苗1。

实施例2耐热保护剂2以及猪瘟活疫苗2的制备

如果没有特殊说明，本实施例中的百分比为重量百分比。

耐热保护剂2配方：

耐热保护剂2的具体制备步骤如下：将棉子糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖、聚山梨酯80溶于水，采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌；将聚乙二醇8000、酪氨酸、丝素蛋白溶于水，采用过滤法进行除菌；将高压灭菌部分和过滤除菌部分等体积混合，补足注射用水，得到所述耐热保护剂2。

制备猪瘟活疫苗2：将耐热保护剂2与猪瘟病毒液(c株，病毒含量50×10⁴rid/ml)以体积比1：1混合，分装至7ml西林瓶中，1ml/瓶，用丁基胶塞半加塞后，置入冻干机箱内进行梯度真空干燥，得到猪瘟活疫苗2。

梯度真空干燥的具体步骤为：将猪瘟活疫苗溶液在常温常压下平衡1小时，在真空度为800mbar、温度为10℃条件下保持1小时，在真空度为80mbar、温度为10℃条件下保持0.5小时，在真空度为50mbar、温度为15℃条件下保持2小时，在真空度为0.02mbar、温度为20℃条件下保持12小时，在真空度为0.001mbar、温度为20℃条件下保持24小时，得到干燥的猪瘟活疫苗2。

实施例3耐热保护剂3以及猪瘟活疫苗3的制备

如果没有特殊说明，本实施例中的百分比为重量百分比。

耐热保护剂3配方：

耐热保护剂3的具体制备步骤如下：将棉子糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖、聚山梨酯80溶于水，采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌；将聚乙二醇8000、酪氨酸、丝素蛋白溶于水，采用过滤法进行除菌；将高压灭菌部分和过滤除菌部分等体积混合，补足注射用水，得到所述耐热保护剂3。

制备猪瘟活疫苗3：将耐热保护剂3与猪瘟病毒液(c株，病毒含量50×10⁴rid/ml)以体积比3：1混合，分装至7ml西林瓶中，1ml/瓶，用丁基胶塞半加塞后，置入冻干机箱内进行梯度真空干燥，得到猪瘟活疫苗3。

梯度真空干燥的具体步骤为：将猪瘟活疫苗溶液在常温下平衡2小时，在真空度为700mbar、温度为5℃条件下保持0.7小时，在真空度为300mbar、温度为10℃条件下保持0.5小时，在真空度为30mbar、温度为25℃条件下保持2小时，在真空度为0.01mbar、温度为25℃条件下保持12小时，在真空度为0.001mbar、温度为25℃条件下保持12小时，得到干燥的猪瘟活疫苗3。

实施例4耐热保护剂4以及猪瘟活疫苗4的制备

如果没有特殊说明，本实施例中的百分比为重量百分比。

耐热保护剂4配方：

耐热保护剂4的具体制备步骤如下：将棉子糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖、聚山梨酯80溶于水，采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌；将聚乙二醇8000、酪氨酸、丝素蛋白溶于水，采用过滤法进行除菌；将高压灭菌部分和过滤除菌部分等体积混合，补足注射用水，得到所述耐热保护剂3。

制备猪瘟活疫苗4：将耐热保护剂4与猪瘟病毒液(c株，病毒含量50×10⁴rid/ml)以体积比3：1混合，分装至7ml西林瓶中，1ml/瓶，用丁基胶塞半加塞后，置入冻干机箱内进行梯度真空干燥，得到猪瘟活疫苗4。

梯度真空干燥的具体步骤为：将猪瘟活疫苗溶液在常温常压下平衡0.5小时，在真空度为500mbar、温度为15℃条件下保持0.5小时，在真空度为80mbar、温度为15℃条件下保持2小时，在真空度为50mbar、温度为20℃条件下保持1小时，在真空度为0.05mbar、温度为20℃条件下保持12小时，在真空度为0.01mbar、温度为25℃条件下保持18小时，得到干燥的猪瘟活疫苗4。

实施例5耐热保护剂5以及猪瘟活疫苗5制备

如果没有特殊说明，本实施例中的百分比为重量百分比。

耐热保护剂5配方：

耐热保护剂5的具体制备步骤如下：将棉子糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖、聚山梨酯80溶于水，采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌；将聚乙二醇8000、酪氨酸、丝素蛋白溶于水，采用过滤法进行除菌；将高压灭菌部分和过滤除菌部分等体积混合，补足注射用水，得到所述耐热保护剂5。

制备猪瘟活疫苗5：将耐热保护剂5与猪瘟病毒液(c株，病毒含量50×10⁴rid/ml)以体积比2：1混合，分装至7ml西林瓶中，1ml/瓶，用丁基胶塞半加塞后，置入冻干机箱内进行梯度真空干燥，得到猪瘟活疫苗5。

梯度真空干燥的具体步骤为：将猪瘟活疫苗溶液在常温常压下平衡0.5小时，在真空度为800mbar、温度为30℃条件下保持0.5小时，在真空度为80mbar、温度为35℃条件下保持2小时，在真空度为50mbar、温度为40℃条件下保持1小时，在真空度为0.05mbar、温度为30℃条件下保持12小时，在真空度为0.01mbar、温度为30℃条件下保持18小时，得到干燥的猪瘟活疫苗5。

实施例6耐热保护剂6以及猪瘟活疫苗6的制备

如果没有特殊说明，本实施例中的百分比为重量百分比。

耐热保护剂6配方：

耐热保护剂6的具体制备步骤如下：将棉子糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖、聚山梨酯80溶于水，采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌；将聚乙二醇8000、酪氨酸、丝素蛋白溶于水，采用过滤法进行除菌；将高压灭菌部分和过滤除菌部分等体积混合，补足注射用水，得到所述耐热保护剂6。

制备猪瘟活疫苗6：将耐热保护剂5与猪瘟病毒液(c株，病毒含量50×10⁴rid/ml)以体积比1：1混合，分装至7ml西林瓶中，1ml/瓶，用丁基胶塞半加塞后，置入冻干机箱内进行梯度真空干燥，得到猪瘟活疫苗6。

梯度真空干燥的具体步骤为：将猪瘟活疫苗溶液在常温常压下平衡0.5小时，在真空度为500mbar、温度为25℃条件下保持1小时，在真空度为80mbar、温度为25℃条件下保持2小时，在真空度为50mbar、温度为30℃条件下保持1小时，在真空度为0.05mbar、温度为30℃条件下保持8小时，在真空度为0.01mbar、温度为35℃条件下保持24小时，得到干燥的猪瘟活疫苗6。

实施例7对照耐热保护剂1

对照耐热冻干保护剂1(公开于cn103341176a)，具体制备方法如下：

(1)a液配制：取nz-胺(nzamine[商]nz胺[酪蛋白的酶促水解物])3g、谷氨酸单钾盐(cas：6382-01-0)0.375g，蔗糖25g、水解乳蛋白1.875g，将以上成分按顺序溶于100ml注射用水中，充分溶解后摇匀，用0.22μm的滤膜过滤除菌后2～8℃备用；

(2)b液配制：取水解明胶20g，用70～80℃的注射用水100ml充分溶解后，121℃、15磅高压灭菌30分钟，灭菌后保存在37℃；

(3)将a液与b液按4：1的比例进行配比，混合均匀即为耐热冻干保护剂，其中各组分的质量体积百分比浓度如下：2.4％nz-胺、0.3％谷氨酸单钾盐、20％蔗糖、1.5％水解乳蛋白、4％水解明胶。

对照猪瘟活疫苗1：取对照耐热冻干保护剂2与猪瘟病毒抗原液(c株，病毒含量50×10⁴rid/ml)按照体积比为1:4混合，分装至7ml西林瓶中，1ml/瓶，用丁基胶塞半加塞后，冻干机箱体内。

具体冻干步骤为：将混合液置入冻干箱中，选取预冻温度为-50℃，预冻时低温保持时间为2h、预冻前期控制在-15℃，待产品释放解析热后快速冷冻：升华阶段产品温度为-33℃、板层温度设定为-8℃、升华时间为11h；解析温度为26℃、解析时间为4h，冻干全程为24h，加塞出箱，得到对照猪瘟活疫苗1。

实施例8对照耐热保护剂2

对照耐热冻干保护剂2(公开于cn103041399a)，具体制备方法如下：

按照各耐热保护剂的配方称取各成分，获得对照耐热保护剂2。

对照猪瘟活疫苗2：取对照耐热保护剂2与猪瘟病毒抗原液(c株，病毒含量50×10⁴rid/ml)按照体积比为1:1混合，分装至7ml西林瓶中，1ml/瓶，用丁基胶塞半加塞后，冻干机箱体内。

具体冻干步骤为：将对照猪瘟活疫苗2在常压、温度为-52℃条件下保持4小时，在真空度为5.0mbar温度为-3℃条件下保持18小时，在真空度为2.5mbar温度为20℃条件下保持5小时，即得对照猪瘟活疫苗2。

实施例9猪瘟活疫苗的理化特性检测

测定实施例1～8中各猪瘟活疫苗的物理性状、残余水分、玻璃化转变温度和真空度。干燥疫苗的剩余水分和真空度测定按照现行《中华人民共和国兽药典》附录的方法和标准进行，玻璃化转变温度用差示量热扫描仪检测。具体结果见表1。从表1可以看出，均符合《中华人民共和国兽药典》附录的规定，且猪瘟活疫苗1-6在残余水分和真空度等方面均符合规定，残余水分比对照猪瘟活疫苗1和2均略低。玻璃化转变温度方面，猪瘟活疫苗1-6均比对照猪瘟活疫苗1(传统冻干疫苗)高30℃以上。其中，猪瘟活疫苗5玻璃化转变温度tg最高，为69±1.68℃。

表1猪瘟活疫苗的物理性状、残余水分测定结果

实施例10猪瘟活疫苗的耐热性能测定

测定实施例1～8中各猪瘟活疫苗在干燥前后、37℃条件下储存10天、30天、60天、90天和120天的病毒含量，在25℃条件下储存1月、3月、6月、9月、12月和15月的病毒含量。猪瘟活疫苗的病毒含量检测方法按照现行《中华人民共和国兽用生物制品规程》进行。表2为猪瘟活疫苗37℃长期保存后病毒含量的测定结果；表3为猪瘟活疫苗25℃长期保存后病毒含量的测定结果。

表2中：干燥损失是指干燥前和干燥后0d疫苗病毒含量的差值。耐热损失是指疫苗干燥第0天后与37℃保存不同天数后疫苗病毒含量的差值。

从表2可以看出，猪瘟活疫苗1～6在干燥过程中病毒含量损失在0.4～0.52lgrid/ml；在37℃条件下储存10天后，病毒含量损失均≤0.3lgrid/ml，37℃条件下储存90天后，病毒含量损失在0.88～1.0lgrid/ml。猪瘟活疫苗1～6在耐热过程中的病毒含量损失均小于对照猪瘟耐热活疫苗。其中，猪瘟活疫苗4和猪瘟活疫苗5的耐热性能最好，37℃储存120天，耐热损失均为1.22lg。

表3中：干燥损失是指干燥前和干燥后0d疫苗病毒含量的差值。耐热损失是指疫苗干燥第0天后与25℃保存不同天数后疫苗病毒含量的差值。

通过表3可以看出，猪瘟活疫苗1～6在干燥过程中病毒含量损失在0.4～0.52lgrid/ml；在25℃条件下储存6月，病毒含量损失均≤0.6lgrid/ml，25℃条件下储存12月，病毒含量损失在0.82～1.0lgrid/ml；对照猪瘟活疫苗1和2在25℃储存1个月病毒含量损失在1.0～1.48lgrid/ml。猪瘟活疫苗1～6在耐热过程中的病毒含量损失均小于对照猪瘟耐热活疫苗。其中，猪瘟活疫苗5的耐热性能最好，在25℃条件下储存12月病毒含量损失仅0.82lgrid/ml，这个结果与其tg最高、37℃条件下储存90天-120天耐热性能最好呈现出相关性。