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MFI高靈敏微流成像技術(shù)在疫苗開發(fā)中的應(yīng)用

瀏覽次數(shù):4422 發(fā)布日期:2021-8-9  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
2021注定又是不平凡的一年,河南同胞們剛剛歷經(jīng)了特大暴雨的浩劫,Delta變種病毒在全球多個國家和地區(qū)橫行肆虐。疫情中,奧運(yùn)健兒們排除萬難,為全球觀眾帶來一場又一場的精彩比拼。第32屆奧林匹克運(yùn)動會于2021年7月23日在日本東京拉開了帷幕,本應(yīng)于2020年舉行的運(yùn)動盛會,由于“不速之客”新冠疫情而推遲了一年。全員佩戴口罩也成了本屆奧運(yùn)會的“亮點(diǎn)”之一。
法規(guī)要求

自新冠肺炎爆發(fā)以來,疫情的“防”和“治”是全球的焦點(diǎn),而疫苗一直被認(rèn)為是病毒防控最有效、最實用的措施。這場席卷全球的新冠肺炎,也隨著多個新冠疫苗的問世,得到了一定的控制。然而,我們都知道向世界偏遠(yuǎn)地區(qū)分發(fā)疫苗會面臨非常多的挑戰(zhàn),因為在整個過程中,不可避免地會受到許多壓力的挑戰(zhàn),如溫度、光線和震蕩。這些因素都可能導(dǎo)致疫苗失去效力。因此,疫苗配方開發(fā)的主要目標(biāo)之一就是確保免疫原性成分,能夠克服制造、儲存和分發(fā)過程中的諸多挑戰(zhàn)和壓力。

生物制品的聚集對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)造成了許多威脅。此外,它的影響在產(chǎn)品生命周期的任何階段都是有害的,包括蛋白質(zhì)重新折疊、產(chǎn)品純化、滅菌、運(yùn)輸和儲存。雖然,聚集通常與蛋白質(zhì)的物理不穩(wěn)定性有關(guān),但是,疫苗中的其他成份,例如,無機(jī)物佐劑鹽、佐劑乳劑、基于脂類的免疫刺激劑或整個減毒微生物也能導(dǎo)致聚集。

由于可見和不可見的蛋白質(zhì)聚集物,可能會表現(xiàn)出不可預(yù)測的免疫反應(yīng),因此,監(jiān)管機(jī)構(gòu)對此有明確規(guī)定。
研究方法

疫苗研發(fā)及生產(chǎn)人員一般會使用多種方法對聚集體進(jìn)行表征,以及對顆粒大小進(jìn)行檢測。眾所周知,聚集體可能會導(dǎo)致潛在的不良反應(yīng),如免疫反應(yīng)的變化可能會影響藥物療效。為了控制和全面表征顆粒,會使用一系列的分析技術(shù)。但遺憾的是,目前沒有一個單一的分析方法可以涵蓋整個顆粒大小范圍。因此,不同的技術(shù)方法被用來表征從納米、微米到可見顆粒。建議使用各種正交方法,對結(jié)果進(jìn)行全面的分析比較。

用來檢測顆粒數(shù)目大小分布的方法主要包括(但不限于):動態(tài)光散射,納米顆粒追蹤分析儀,光阻法,分析型超速離心、庫爾特顆粒計數(shù)儀、激光衍射和微流成像(MFI(Micro FLow Imaging),ProteinSimple )。
MFI原理

微流成像技術(shù),因其高靈敏性,以及可以對高度透明的顆粒進(jìn)行表征和計數(shù),在疫苗行業(yè)中被廣泛使用。

MFI的檢測原理:樣本在流經(jīng)樣本檢測池(Flow Cell)的過程中,在固定的檢測窗口處,由高頻成像檢測器動態(tài)連續(xù)檢測樣品本中的顆粒物,獲取一系列的數(shù)據(jù)照片,最終通過軟件對所獲取的顆粒照片進(jìn)行歸類和計數(shù)分析的自動化系統(tǒng)。
MFI應(yīng)用
重組蛋白疫苗:鋁佐劑制劑開發(fā)

近一個世紀(jì)以來,佐劑的免疫原性已為人所知。如今,鋁鹽被廣泛用作佐劑,以增強(qiáng)T細(xì)胞對純白蛋白和亞單位疫苗的反應(yīng)。來自輝瑞公司藥物研發(fā)部的科學(xué)家們考察了制劑配方條件對含鋁佐劑疫苗可再懸浮性的影響。他們使用了MFI對顆粒粒徑進(jìn)行分析來表征懸浮性能。離子強(qiáng)度、pH和抗原濃度會顯著影響顆粒大小和再分散。
MFI結(jié)果顯示,無抗原的磷酸鋁佐劑內(nèi)的顆粒粒徑和pH值相關(guān)。與pH=4和pH=6相比,當(dāng)pH=5時,≥2μm的顆粒濃度有明顯增加,是因為磷酸鋁顆粒的相互作用增強(qiáng),進(jìn)而導(dǎo)致≥2μm的顆粒數(shù)的增加。
重組蛋白疫苗:抗原制劑開發(fā)
來自堪薩斯州大學(xué)藥物化學(xué)系疫苗分析與配方中心的科學(xué)家們致力于使用非復(fù)制型輪狀病毒(NRRV)重組疫苗的開發(fā)。他們認(rèn)為,雖然疫苗的有效性主要取決于其成分(如抗原和佐劑),研制穩(wěn)定疫苗的配方同樣重要,以確保在疫苗生產(chǎn)、長期儲存、運(yùn)輸和使用期間的安全性和有效性。研究發(fā)現(xiàn),NRRV抗原(P[4]、P[6]和P[8])對震動壓力很敏感,Shaking 6小時之后,P8抗原聚集形成的顆粒明顯增加。

MFI采用的微流成像技術(shù),可以對樣品內(nèi)的顆粒進(jìn)行成像。從MFI的檢測結(jié)果圖片發(fā)現(xiàn),每種抗原內(nèi)的顆粒形態(tài)均為不透明的纖維狀。

由于NRRV抗原經(jīng)過Shaking,很容易形成聚集體,他們篩選了35種制藥行業(yè)常用的賦形劑對P[8]抗原形成聚集體進(jìn)行改善。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),許多賦形劑,如Triton X-100,Pluronic F-68, Brij-35, PS-20和 PS-80都能改善P[8]抗原顆粒聚集體的形成;2-OH propyl β-CD和PS-80能改善P[4]抗原顆粒聚集體的形成。
該項研究中,科學(xué)家們也對不同濃度的賦形劑效果進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)PS-80在濃度為0.025%時效果最明顯。在文章最后,他們還進(jìn)行了多種賦形劑聯(lián)用效果的研究。

參考文獻(xiàn):

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發(fā)布者:ProteinSimple
聯(lián)系電話:021-60276091
E-mail:Juno.Gu@bio-techne.com

標(biāo)簽: 疫苗 制劑開發(fā) 佐劑
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