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重組釀酒酵母表達(dá)的乙肝表面抗原及其生產(chǎn)方法、乙肝疫苗及其生產(chǎn)方法與流程

文檔序號(hào):12039450閱讀:1508來(lái)源:國(guó)知局
本發(fā)明涉及生物制藥技術(shù),尤其涉及一種重組釀酒酵母表達(dá)的乙肝表面抗原及其生產(chǎn)方法、乙肝疫苗及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù):
乙行肝炎病毒(HBV)是一種DNA病毒,HBV感染呈世界性流行,但不同地區(qū)HBV感染的流行強(qiáng)度差異很大。據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)道,全球約20億人曾感染過(guò)HBV,其中3.5億人為慢性HBV感染者,每年約有100萬(wàn)人死于HBV感染所致的肝衰竭、肝硬化和原發(fā)性肝細(xì)胞癌。我國(guó)是乙型肝炎高流行區(qū),每年平均報(bào)告發(fā)病人50多萬(wàn)例。多年來(lái)乙肝發(fā)病數(shù)和發(fā)病率在我國(guó)法定報(bào)告?zhèn)魅局校恢备呔忧傲?,給病人、家庭、社會(huì)造成沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),是我國(guó)現(xiàn)階段最突出的公共衛(wèi)生問(wèn)題之一。乙型肝炎難治易防,接種乙肝疫苗是預(yù)防乙肝最有效、最經(jīng)濟(jì)的方法。1989年,美國(guó)(默沙東)默克公司與中國(guó)政府達(dá)成了技術(shù)轉(zhuǎn)讓許可協(xié)議,向中國(guó)轉(zhuǎn)讓當(dāng)時(shí)最為先進(jìn)的基因工程乙肝疫苗生產(chǎn)技術(shù)。我司從美國(guó)默克公司引進(jìn)的基因重組酵母乙肝疫苗工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù),自1994年投產(chǎn)以來(lái),累計(jì)銷(xiāo)售2億多人份,使得超過(guò)2億的中國(guó)兒童得到了有效保護(hù),安全性和有效性得到了極高的評(píng)價(jià)。我國(guó)從美國(guó)默克公司引進(jìn)的基因重組酵母乙肝疫苗工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù),其生產(chǎn)乙肝表面抗原蛋白(HBsAg)的工藝主要包括:酵母培養(yǎng)→細(xì)胞破碎液→微過(guò)濾→硅膠吸附粗提純→疏水吸附精提純。其中硅膠吸附粗提純的工藝方法是:硅膠懸浮攪拌→硅膠沉降清洗→離心收集沉淀→硼酸緩沖液洗脫抗原→離心收集上清,得到粗純樣品硅膠洗脫液(簡(jiǎn)稱(chēng)離心法)。在這一粗提純工藝中,須使用8~10臺(tái)大容量中速離心機(jī),生產(chǎn)操作時(shí)間為4天,手工操作強(qiáng)度大,工藝不能完全在密閉系統(tǒng)中完成。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種重組釀酒酵母表達(dá)的乙肝表面抗原的生產(chǎn)方法,該方法可大大降低產(chǎn)品污染幾率、減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省設(shè)備投資和維修成本、減少設(shè)備占用空間,縮短生產(chǎn)時(shí)間。本發(fā)明進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種重組釀酒酵母表達(dá)的乙肝表面抗原,抗原污染率低,且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)時(shí)間短、占用生產(chǎn)設(shè)備少、生產(chǎn)成本低。本發(fā)明進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種乙肝疫苗,該乙肝疫苗污染率低,且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)時(shí)間短、占用生產(chǎn)設(shè)備少、生產(chǎn)成本低。本發(fā)明進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種乙肝疫苗的生產(chǎn)方法,該方法可大大降低產(chǎn)品污染幾率、減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省設(shè)備投資和維修成本、減少設(shè)備占用空間,縮短生產(chǎn)時(shí)間。為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種重組釀酒酵母表達(dá)的乙肝表面抗原的生產(chǎn)方法,該方法包括有用重組釀酒酵母種子培養(yǎng)酵母菌的酵母培養(yǎng)步驟、從所述酵母菌中提取抗原的抗原提取步驟和對(duì)所述抗原進(jìn)行純化的純化步驟,所述純化步驟包括有依次進(jìn)行的粗純化步驟和精純化步驟,在所述抗原提取步驟之后和純化步驟之前,還包括有:去曲通步驟,將所述抗原提取步驟提取到的抗原用XAD-4柱循環(huán)去除曲通,得到去曲通抗原樣液;所述粗純化步驟包括:裝柱步驟,將孔徑為1000A、顆粒大小為35μm~70μm的大孔硅膠裝入層析柱中形成大孔硅膠柱后,用pH值為7.6±0.2的磷酸緩沖液對(duì)所述大孔硅膠柱進(jìn)行平衡處理;上樣步驟,將所述去曲通抗原樣液用NaOH調(diào)pH值至7.6±0.2后,上樣到所述大孔硅膠柱,其中,所述大孔硅膠柱與去曲通抗原樣液上樣量的體積比為1:1~1:3,上樣溫度為2~8℃;后處理步驟,用pH值為7.2±0.2的磷酸緩沖液對(duì)上樣步驟所得的大孔硅膠柱進(jìn)行洗雜后,在45~49℃溫度下用pH值為8.7±0.2的硼酸緩沖液對(duì)洗雜后的大孔硅膠柱進(jìn)行洗脫處理并收集洗脫液,對(duì)所述洗脫液進(jìn)行超濾濃縮 處理,得到澄清抗原。優(yōu)選地,所述洗脫處理包括:將洗雜后的大孔硅膠柱的溫度從2~8℃上升到45~49℃,上升時(shí)間控制在1.5小時(shí)以?xún)?nèi);在45~49℃溫度下用pH值為8.7±0.2的硼酸緩沖液對(duì)洗雜后的大孔硅膠柱進(jìn)行洗脫處理并收集洗脫液,洗脫處理時(shí)洗脫線(xiàn)速度不超過(guò)80厘米/小時(shí),洗脫液的pH值控制在7~9;將洗脫液降溫至2~8℃,再進(jìn)行超濾濃縮處理。優(yōu)選地,所述抗原提取步驟之中還包括:蛋白酶抑制步驟,在所述抗原提取步驟提取到的抗原中加入蛋白酶抑制劑。優(yōu)選地,所述精純化步驟具體包括:將所述澄清抗原依次經(jīng)過(guò)丁基瓊脂糖疏水層析,硫氰酸鹽轉(zhuǎn)型處理,并用磷酸鹽緩沖液稀釋至蛋白濃度為20~81ug/ml,除菌過(guò)濾后,得到HBsAg原液。優(yōu)選地,所述酵母培養(yǎng)步驟包括:將表達(dá)HBsAg的重組釀酒酵母工作種子批菌種依次經(jīng)錐形瓶、種子罐、生產(chǎn)罐進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng),收獲酵母菌;所述抗原提取步驟包括:經(jīng)高壓勻漿器破碎酵母菌,濾膜過(guò)濾除去酵母菌碎片,得到抗原。優(yōu)選地,所述表達(dá)HBsAg的重組釀酒酵母工作種子批菌種為美國(guó)默克公司生產(chǎn)的以DNA重組技術(shù)構(gòu)建的表達(dá)HBsAg的重組釀酒酵母工作種子批菌種。相應(yīng)地,本發(fā)明還公開(kāi)了一種重組釀酒酵母表達(dá)的乙肝表面抗原,該乙肝表面抗原采用上述任一種方法生產(chǎn)制得。相應(yīng)地,本發(fā)明還公開(kāi)了一種乙肝疫苗,其特征在于:該乙肝疫苗的活性成分包括有上所述的重組釀酒酵母表達(dá)的乙肝表面抗原。相應(yīng)地,本發(fā)明還公開(kāi)了一種乙肝疫苗的生產(chǎn)方法,其特征在于,該方法包括如上述任一種重組釀酒酵母表達(dá)的乙肝表面抗原的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)選取孔徑為1000A、顆粒大小為35μm~70μm的大孔硅膠,采用柱層析法進(jìn)行乙肝表面抗原的粗提純,并且其粗提純的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)后續(xù)工藝的精純化,得到了符合國(guó)家藥典標(biāo)準(zhǔn)的乙肝表面抗原。由于整個(gè)工藝在密閉系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行,大大提高了自動(dòng)化程度,免除了手工操作,從而大大降低了產(chǎn)品污染幾率、減輕勞動(dòng)了強(qiáng)度、節(jié)省了設(shè)備投資和維修成本、減少了設(shè)備占用空間,生產(chǎn)操作時(shí)間從4天縮短到了2天,也更符合GMP要求。具體實(shí)施方式本發(fā)明的核心在于,采用大孔硅膠柱層析法替代現(xiàn)有技術(shù)的離心法對(duì)乙肝表面抗原進(jìn)行粗提純,工藝完全在相對(duì)密閉的層析柱中進(jìn)行,減少了頻繁的分裝離心導(dǎo)致產(chǎn)品暴露而被污染的機(jī)會(huì)。工作強(qiáng)度小,自動(dòng)化程度高,其主要工藝流程為:裝柱→柱平衡→上樣→洗雜→洗脫(→柱清洗和再生),得到粗純樣品硅膠洗脫液。要改變?nèi)魏我呀?jīng)使用多年被驗(yàn)證為有效的純化工藝,必須考慮到諸多影響因子,如破碎后的細(xì)胞釋放出大量蛋白酶對(duì)目標(biāo)蛋白的水解、由于目標(biāo)蛋白分子及分離介質(zhì)表面的不均勻性(電荷分布、疏水性等等),在洗脫時(shí)造成目標(biāo)蛋白分子的斷裂。主要手段包括①通過(guò)加入蛋白酶抑制劑(苯甲基磺酰氟)、控制層析的溫度(上樣時(shí),溫度要控制在4~8℃,層析柱采用夾套電子控溫,確保溫度精確控制)等方法,降低或消除蛋白酶對(duì)目標(biāo)蛋白分子的降解作用;②由于目標(biāo)蛋白分子和分離介質(zhì)表面的電荷分布和疏水性是不均勻的,在洗脫時(shí)可能因分子間的作用力而導(dǎo)致目標(biāo)蛋白分子斷裂,導(dǎo)致目標(biāo)蛋白活力下降或喪失,因此需要控制好洗脫時(shí)目標(biāo)蛋白分子所處理化環(huán)境的變化情況(洗脫時(shí),層析柱的溫度從4~8℃上升到45℃需控制在1.5小時(shí)內(nèi),洗脫液需立即降溫至2~8℃;另外,洗脫時(shí),線(xiàn)速度控制在80厘米/小時(shí)以?xún)?nèi),洗脫液的pH值控制在7~9),從而減少目標(biāo)蛋白分子的斷裂現(xiàn)象。因此要成功實(shí)現(xiàn)柱層析取代離心分離必須解決上述難題,這也是蛋白生產(chǎn)工藝帶有共性的問(wèn)題,有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。下列實(shí)施例旨在進(jìn)一步舉例更具體的描述說(shuō)明本發(fā)明提供的重組釀酒酵母表達(dá)的乙肝表面抗原的生產(chǎn)方法的一個(gè)實(shí)施例;本實(shí)施例主要包括有用重 組釀酒酵母種子培養(yǎng)酵母菌的酵母培養(yǎng)步驟、從所述酵母菌中提取抗原的抗原提取步驟和對(duì)所述抗原進(jìn)行純化的純化步驟,所述純化步驟包括有依次進(jìn)行的粗純化步驟和精純化步驟,在所述抗原提取步驟之后和純化步驟之前,還包括有:去曲通步驟,將所述抗原提取步驟提取到的抗原用XAD-4柱循環(huán)去除曲通,得到去曲通抗原樣液;所述粗純化步驟包括:裝柱步驟,將孔徑為1000A、顆粒大小為35μm~70μm的大孔硅膠裝入層析柱中形成大孔硅膠柱后,用pH值為7.6±0.2的磷酸緩沖液對(duì)所述大孔硅膠柱進(jìn)行平衡處理;上樣步驟,將所述去曲通抗原樣液用NaOH調(diào)pH值至7.6±0.2后,上樣到所述大孔硅膠柱,其中,所述大孔硅膠柱與去曲通抗原樣液上樣量的體積比為1:1~1:3,上樣溫度為2~8℃;后處理步驟,用pH值為7.2±0.2的磷酸緩沖液對(duì)上樣步驟所得的大孔硅膠柱進(jìn)行洗雜后,在47~49℃溫度下用pH值為8.7±0.2的硼酸緩沖液對(duì)洗雜后的大孔硅膠柱進(jìn)行洗脫處理并收集洗脫液,對(duì)所述洗脫液進(jìn)行超濾濃縮處理,得到澄清抗原。具體實(shí)現(xiàn)時(shí),,所述洗脫處理可包括:將洗雜后的大孔硅膠柱的溫度從2~8℃上升到45~49℃,上升時(shí)間控制在1.5小時(shí)以?xún)?nèi);在45~49℃溫度下用pH值為8.7±0.2的硼酸緩沖液對(duì)洗雜后的大孔硅膠柱進(jìn)行洗脫處理并收集洗脫液,洗脫處理時(shí)洗脫線(xiàn)速度不超過(guò)80厘米/小時(shí),洗脫液的pH值控制在7~9;將洗脫液降溫至2~8℃,再進(jìn)行超濾濃縮處理。優(yōu)選地,所述抗原提取步驟之中還包括:蛋白酶抑制步驟,在所述抗原提取步驟提取到的抗原中加入蛋白酶抑制劑。所述酵母培養(yǎng)步驟可包括:將表達(dá)HBsAg的重組釀酒酵母工作種子批菌種依次經(jīng)錐形瓶、種子罐、 生產(chǎn)罐進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng),收獲酵母菌;所述抗原提取步驟可具體包括:經(jīng)高壓勻漿器破碎酵母菌,濾膜過(guò)濾除去酵母菌碎片,得到抗原。所述精純化步驟可具體包括:將所述澄清抗原依次經(jīng)過(guò)丁基瓊脂糖疏水層析,硫氰酸鹽轉(zhuǎn)型處理,并用磷酸鹽緩沖液稀釋至蛋白濃度為20~81ug/ml,除菌過(guò)濾后,得到HBsAg原液。作為本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式,所述表達(dá)HBsAg的重組釀酒酵母工作種子批菌種采用的是美國(guó)默克公司生產(chǎn)的以DNA重組技術(shù)構(gòu)建的表達(dá)HBsAg的重組釀酒酵母工作種子批菌種。實(shí)施例1取美國(guó)默克公司以DNA重組技術(shù)構(gòu)建的表達(dá)HBsAg的重組釀酒酵母工作種子批菌種經(jīng)0.25L錐形瓶27-29℃藥瓶培養(yǎng)17-19小時(shí)、2L錐形瓶27-29℃藥瓶培養(yǎng)17-19小時(shí)、70L種子罐27-29℃發(fā)酵培養(yǎng)16-22小時(shí)、800L生產(chǎn)罐27-29℃發(fā)酵培養(yǎng)44-48小時(shí),收獲酵母菌。經(jīng)高壓勻漿器破碎酵母菌后,加入等體積含TritonX-100的磷酸鹽緩沖液,在加入的過(guò)程中邊用濾膜過(guò)濾除去酵母菌碎片,抽提HBsAg。通過(guò)XAD-4柱去除曲通,制備成去曲通抗原(PBP)。將孔徑為1000A、顆粒大小為35μm~70μm的大孔硅膠裝入層析柱中形成大孔硅膠柱后,用pH值為7.6±0.2的磷酸緩沖液對(duì)所述大孔硅膠柱進(jìn)行平衡處理;將所述去曲通抗原樣液用NaOH調(diào)pH值至7.6±0.2后,上樣到所述大孔硅膠柱,其中,所述大孔硅膠柱與去曲通抗原樣液上樣量的體積比為1:1~1:3,上樣溫度為2~8℃;用pH值為7.2±0.2的磷酸緩沖液對(duì)上樣步驟所得的大孔硅膠柱進(jìn)行洗雜后,在47~49℃溫度下用pH值為8.7±0.2的硼酸緩沖液對(duì)洗雜后的大孔硅膠柱進(jìn)行洗脫處理并收集洗脫液,對(duì)所述洗脫液進(jìn)行超濾濃縮處理,得到初純的澄清抗原。將所述澄清抗原依次經(jīng)過(guò)丁基瓊脂糖疏水層析,硫氰酸鹽轉(zhuǎn)型處理,并 用磷酸鹽緩沖液稀釋至蛋白濃度為20~81ug/ml,除菌過(guò)濾后,即得HBsAg原液。對(duì)實(shí)施例1(采用柱層析法粗提純)與現(xiàn)有技術(shù)(采用離心法粗提純)作對(duì)照試驗(yàn),其結(jié)果如下:表一、大孔硅膠柱層析法的工藝參數(shù)與檢測(cè)結(jié)果對(duì)照表2:本實(shí)施例得到的HBsAg原液與現(xiàn)有技術(shù)得到的HBsAg原液檢測(cè)結(jié)果對(duì)照表:從上述試驗(yàn)結(jié)果可以看出:本實(shí)施例得到的HBsAg原液的CLAP蛋白回收率在4.0%~7.6%之間;現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)照批CLAP蛋白回收率在2.6%~5.0%之間。本實(shí)施例得到的HBsAg原液的PIII蛋白回收率在0.73%~1.7%之間;現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)照批PIII蛋白回收率在0.87%~1.25%之間。本實(shí)施例得到的HBsAg原液的小分子Sub-P24含量平均值為15.5%,在5.3%~23.5%之間;而現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)照批平均值為14.3%,在4.3%~23.1%之間。本實(shí)施例得到的HBsAg原液的所有檢測(cè)指標(biāo)均符合國(guó)家藥典質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);本實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的工藝效果基本一致。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):由于在密閉系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行,自動(dòng)化程度高,免除了手工操作,大大降低了產(chǎn)品污染幾率,同時(shí)也減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。節(jié)省了設(shè)備投資和維修成本、減少了設(shè)備占用空間。生產(chǎn)操作時(shí)間從4天縮短為2天,提高了時(shí)間效率,生產(chǎn)能力提高了100%,也更符合新版GMP要求??乖鞍椎寐逝c現(xiàn)有技術(shù)的工藝持平,所有檢測(cè)項(xiàng)目均符合國(guó)家藥典標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。下面詳細(xì)描述本發(fā)明提供的重組釀酒酵母表達(dá)的乙肝表面抗原的一個(gè)實(shí)施例;本實(shí)施例的乙肝表面抗原為采用前述實(shí)施例的方法所生產(chǎn)制得的產(chǎn)品,不再贅述。下面詳細(xì)描述本發(fā)明提供的重組釀酒酵母表達(dá)的乙肝疫苗的一個(gè)實(shí)施例;本實(shí)施例的乙肝疫苗的活性成分主要包括有前述實(shí)施例的重組釀酒酵母表達(dá)的乙肝表面抗原,不再贅述。下面詳細(xì)描述本發(fā)明提供的重組釀酒酵母表達(dá)的乙肝疫苗的生產(chǎn)方法的 一個(gè)實(shí)施例;本實(shí)施例的方法主要包括有前述實(shí)施例提供的重組釀酒酵母表達(dá)的乙肝表面抗原的生產(chǎn)方法,不再贅述。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
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