流感高发期,疫苗如何纯化?两种主流工艺深度解析
当前正值冬春流感高发季节。流感——这种由流感病毒引起的急性呼吸道传染。驯涣形啻静。接种疫苗是预防流感最有效的手段之一。
01、流感病毒简介
流感病毒的结构从外至内主要由包膜、基质蛋白和核心(RNA及核蛋白)三部分构成。其中,位于病毒包膜表面的血凝素和神经氨酸酶是两种最为关键的糖蛋白(图1),它们分别如同病毒的“钥匙”和“剪刀”:血凝素负责识别并介导病毒入侵宿主细胞,神经氨酸酶则协助新生成的病毒从细胞中释放。
基于此,流感疫苗设计的核心思路正是模拟这些关键的表面蛋白,以安全的方式训练免疫系统。无论是提取自灭活或减毒病毒颗粒的传统疫苗,还是通过基因工程制备的重组蛋白亚基疫苗,其共同目标都是将HA和/或NA蛋白呈递给人体,从而刺激机体产生特异性的保护性抗体,以预防真实的病毒感染。

图1. 流感病毒
02、流感疫苗纯化难点
流感疫苗的纯化工艺面临多重挑战:其关键抗原(如血凝素、神经氨酸酶)结构复杂且不稳定,在纯化过程中容易变性失活;病毒本身属于带有脆弱脂质包膜的大颗粒,对理化处理非常敏感;同时,工艺必须从性质相近的复杂混合物中彻底去除宿主蛋白与DNA等杂质。因此,纯化必须在高效去除杂质与最大限度保持抗原完整性及病毒稳定性之间取得精密的平衡。
目前,流感疫苗的主流纯化工艺多采用1-2步层析,常见方法包括凝胶过滤层析、离子交换层析、疏水相互作用层析或复合模式。
03、流感疫苗纯化工艺概览
鸡胚流感疫苗纯化
鸡胚(蛋基)疫苗是流感疫苗规模化生产的主要方式,将重组病毒接种于鸡胚中扩增,再收获和纯化病毒。该工艺的主要杂质卵清蛋白占蛋白质总量高达60%,易引发严重过敏反应。传统纯化方法(如深层过滤与密度梯度离心)难以满足大规模生产需求。目前工业上普遍采用离心、过滤(微滤/深层过滤)、超滤与层析相结合的综合纯化工艺,其中分子筛层析(如NW Rose 4FF)或复合模式层析(如NW Rose Viral L)为常用推荐方法(图2)。

图2. 鸡胚流感疫苗纯化工艺推荐
细胞流感疫苗纯化工艺
相较于鸡胚流感疫苗,基于细胞培养的流感病毒疫苗优势在于不含卵清蛋白残留。对细胞培养液的澄清处理,并加入核酸酶以降解残留的宿主DNA,然后可采用与鸡胚流感疫苗相同的层析介质传统分子筛NW Rose 6FF或复合模式NW Rose Viral L进行纯化,也可以采用阴离子UniGel-80Q+复合模式NW Rose Viral L或疏水UniHR Phenyl-30L进行纯化(图3)。

图3. 细胞流感疫苗纯化工艺推荐
04、案例分享
案例1. NW Rose 6FF凝胶过滤纯化流感疫苗
采用NW Rose 6FF凝胶过滤层析介质纯化流感病毒疫苗,具有分离速度快、周期短、分辨率高及重复性好等优势,适用于大规模生产制备。经该介质一步纯化后,杂蛋白去除率可达98%,目标回收率接近100%。

案例2. UniGel-80Q离子交换纯化流感疫苗
采用UniGel-80Q离子交换层析对灭活后的流感疫苗进行一步纯化,可高效去除宿主蛋白等杂质。经BCA法检测,杂蛋白去除率达98%以上,同时抗原回收率高于50%。该方法在保证抗原活性的前提下,显著提升了纯化效率与产品纯度,适用于流感疫苗的规模化制备工艺。

05、流感疫苗纯化填料推荐

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