肺炎多糖疫苗的整体解决方案
时间：2023-09-22 阅读：808
肺炎球菌感染是在世界范围内引起死亡的重要原因之一，同时也是肺炎、脑膜炎、中耳炎的主要病因。中国每年有大约3万名5岁以下儿童死于各种肺炎球菌性疾病，肺炎球菌性疾病也被称作婴幼儿“健康杀手”。而肺炎疫苗是预防肺炎强有力的手段之一。
其中多糖荚膜是造成侵袭性肺炎球菌疾病的主要毒力因素，根据多糖组分的不同，肺炎球菌可分为约90种不同的血清型。通过对不同血清型的肺炎球菌多糖荚膜进行纯化，可制成含有不同抗原组分的多价肺炎球菌多糖疫苗。
肺炎球菌疫苗是全球疫苗销售额TOP3品种。据报道，2023年上半年，由辉瑞研发的“沛儿”系列肺炎球菌疫苗(包括Prevnar 13和Prevnar 20)销售额达到29.81亿美元，为畅销疫苗。
目前中国已获批的肺炎球菌疫苗主要包括13价肺炎球菌多糖结合疫苗(PCV13)以及23价肺炎球菌多糖疫苗(PPV23)两种，其中23价肺炎球菌多糖疫苗用于2岁以上适宜人群预防肺炎球菌引起的感染性疾病，是临床上预防肺炎球菌感染的最主要产品之一。目前国内已经有五家企业推出了23价肺炎多糖疫苗，分别为成都所，沃森生物，北京民海，科兴生物以及智飞生物。而结合苗目前有沃森生物以及康泰生物推出了13价肺炎多糖结合疫苗。
肺炎球菌夹膜多糖作为保护性抗原，被用于肺炎球菌疫苗的研发和生产。安全性和有效性是疫苗产品最重要的两个基本属性。肺炎球菌多糖疫苗中蛋白和核酸杂质含量是影响安全性的重要因素，而特异糖或特异基团决定疫苗的免疫原性，是保证疫苗有效性的前提条件。
肺炎多糖疫苗的生产工艺解析
链球菌的生产一般主要是通过不锈钢细菌发酵罐进行的。百林科一次性生物反应器微生物版本，通过合理的设计，可成功实现一次性技术在细菌发酵工艺的应用，可以实现多个亚型之间生产的快速切换。
多糖类疫苗生产中的典型杂质包括宿主细胞蛋白(HCP)、宿主细胞 DNA、色素和其他多糖类物质，一般下游通过多模式层析比如MaXtar MMA 或者羟基磷灰石等去除HCP 以及DNA 等杂质。在这个过程中可以考虑引入采用脱氧胆酸钠(sodium deoxycholate，DOC)沉淀做前处理，从而降低后面层析纯化的压力。
目前中国药典三部对各项目限度要求如下：
作为国产生物工艺领域的企业
百林科能够为客户提供肺炎多糖疫苗整体解决方案
目前百林科能够为肺炎多糖疫苗提供一系列工艺解决方案，涵盖上游一次性细胞培养和下游澄清，超滤的关键硬件设备和耗材。例如如微生物反应器CytoLinX® MO-50L、可用于收菌或者裂解后澄清的中空纤维、实验室级别的手动超滤系统及工业级的中试和生产超滤设备。此外，百林科也能够提供高质量的层析纯化解决方案：包括PuriLinX™台式层析系统和适用于生产规模的层析系统、层析柱，以及多模式填料MaXtar MMA 和羟基磷灰石。
图1：百林科在肺炎多糖疫苗上的整体解决方案
典型案例
百林科核心设备与耗材在肺炎多糖上的应用：CytoLinX® MO-50L在多糖类菌体发酵测试
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1、从两次培养的结果来看，百林科一次性生物反应器的发酵生长速度都是快于平行罐的；
2、第二次培养，初纯得到的糖产量比第一次提高53%。
0.2um HF在肺炎多糖澄清中的应用
通过0.2um孔径的HF 代替膜包对肺炎多糖裂解液进行澄清处理，经过优化，通量可以高达75L MH及以上，整体工艺时长可以控制在2-3h，同时可以提供快速高效的放大生产设备及耗材的提供。
MaXtar MMA或CHT 在肺炎多糖中的应用
使用MaXtar MMA或CHT对肺炎多糖预处理样品进行纯化，通过优化缓冲体系的盐浓度，上样量等因子，最终获得纯度合格以及较高收率的多糖样品。
通过观察UV254 判断MaXtar MMA除核酸效果较好，同时去除HCP等，多糖回收率为85%。
BaronCHT Type II在肺炎多糖中的应用
目前II型CHT在肺炎多糖项目中也经过客户小试工艺，中试以及生产确认，获得与进口产品一致的纯化效果，从而协助客户完成后续的国产化变更。
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