兽用生物制品是根据免疫学原理,利用天然或人工培养的微生物、寄生虫及其代谢产物或免疫应答产物制备的一类物质,专供相应的疫病诊断、治疗或预防之用。
兽用生物制品种类繁多,按不同的标准分类有不同的归类。本书依据生物制品的性质、用途和制法等将其分为疫苗、类毒素、诊断制剂、免疫血清、免疫调节剂、微生态制剂。
(1)活疫苗 又称弱毒疫苗,它是微生物自然强毒株通过物理、化学或生物处理,并经连续传代和筛选,培养而成的丧失或减弱对原宿主动物致病力,但仍保存良好免疫原性和遗传特性的毒株,或从自然界筛选的具有良好免疫原性的自然弱毒株,经培养增殖后制备的疫苗。其优点是可以在免疫动物体内繁殖;能刺激机体产生全面的系统免疫反应和局部免疫反应;免疫力持久,有利于清除局部野毒;产量高、生产成本低。缺点:是疫苗残毒在自然界动物群体内持续传递后有毒力增强和返祖危险;有不同抗原的干扰现象;要求在低温、冷
(2)灭活疫苗 又称死疫苗,用标准强毒或免疫原性良好的弱毒株,经人工大量培养后,用理化方法将其灭活后制成的疫苗。其优点是微生物不能在免疫动物体内繁殖,安全性好;不存在毒力返祖现象;有利于制备多价或多联等混合疫苗;制品稳定,受外界环境影响小,有利于保存运输。缺点是该类疫苗免疫剂量大,生产成本高,有时需多次免疫;有的疫苗存在过敏反应;一般只能诱导机体产生体液免疫和免疫记忆,故常需要用佐剂来增强其免疫效果。
(3)单价疫苗 利用同一种微生物菌(毒)株或同一种微生物中的单一血清型菌(毒)株的增殖培养物制备的疫苗。
(6)同源疫苗 指利用同种、同型或同源微生物株制备,又应用于同种类动物免疫预防的疫苗。如猪瘟兔化弱毒疫苗。
(7)异源疫苗 ①用不同种微生物的菌(毒)株制备的疫苗,接种动物后能使其获得对疫苗中并未含有的病原体产生抵抗力。如犬在接种麻疹疫苗后,能产生对犬瘟热的抵抗力;兔接种兔纤维瘤病毒疫苗后能使其抵抗兔黏液瘤病。②用同一种微生物中的一种型的菌(毒)株制备的疫苗,接种动物后能使其获得对异型病原的抵抗力。如接种猪型布鲁氏菌弱毒菌苗后,能使牛获得对牛型布鲁氏菌病的免疫力。
类毒素又称脱毒素。它是指细菌生长繁殖过程中产生的外毒素,经化学药品(甲醛)处理后,成为无毒性而保留免疫原性的生物制剂。接种动物后能产生主动免疫,也可用于注射动物制备抗毒素血清。
抗血清为含有高效价特异性抗体的动物血清(或卵黄),能用于治疗或紧急预防相应病原体所致的疾病,所以又称为被动免疫制品。通过给适当动物以反复多次注射同一种抗原物质,促使动物不断产生免疫应答,在血清中或禽卵黄中含有大量对应的特异性抗体,通过提取血清或卵黄中含有大量对应的特异性抗体,通常提取血清或卵黄制成。
利用微生物、寄生虫及其代谢产物,或动物血液、组织制备的,专供诊断动物疫病、监测动物免疫状态及鉴定病原微生物的制品称为诊断制剂或诊断液。
该类制剂是通过刺激动物机体,提高特异性和非特异性免疫力的免疫制品,从而使动物机体对抗原物质的特异性免疫力更强更持久。
微生态制剂又称益生素、活菌制剂或生菌剂。是用非病原性微生物,如乳酸杆菌,醋样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌或双歧杆菌等活菌制剂。
干热灭菌是用于干热空气进行灭菌的方法,均采用电加热,可自动控温,温度调节范围在室温至400℃,温差±1℃。干热灭菌器主要分为箱式和层流隧道箱式,按GMP标准要求,必须使用双扉型箱式嵌墙构造,在操作区将消毒物品装箱,灭菌后从净化区取出。
使用方法:灭菌开始应把排气孔敞开,以排除冷气和潮气。灭菌器升温必须缓慢均匀,不能剧增,尤其是130~160℃之间不宜突击加温。要保持被灭菌物品均匀升温。干热灭菌法所用的温度一般规定为160~170℃,时间为1~2h。灭菌结束,必须让灭菌器内温度下降到60℃以下,才能缓慢开门,否则可能引起棉花纸张起火、器皿炸裂。
生产所用的玻璃瓶、注射器、试管、吸管、培养皿和离心管等常用干热法灭菌。玻璃瓶和各种玻璃器皿灭菌前必须完全干燥,以免破裂。装灭菌物品时要留有空隙,不宜过紧过挤。各种灭菌物品必须包扎装盒,包扎的纸张不能与干燥箱壁接触,以免烤焦。
(1)使用方法 准备→开饱和蒸汽→夹层预热→夹层冷凝水排出→放置待灭菌物品(装锅)→锁紧气门→用抽空器排出器内空气→蒸汽输入器室→排放器室内空气→开始灭菌→维持灭菌所需时间→灭菌完毕→关闭蒸汽总阀门→夹层蒸汽排出→器室送入空气→压力线度→开启器门→取出灭菌物品→清洗器室→器门小开,器室通风→结束灭菌工作。
(2)灭菌时间和温度 不同灭菌物品的时间和温度有不同要求。常用的培养基、培养液一般116℃ 20~40min ;玻璃器皿、用具等,一般121℃ 30min。
安全措施:蒸汽压力灭菌器是受压容器,务必保证设备完好,安全阀、压力表、温度计灵敏准确。用前检查,定期检修,校正仪表,技术鉴定。
灭菌物品保存期:工具、用具、器皿、工作衣帽等灭菌后保存期不超过48h;培养基、溶液等最好72h内使用,最长保存期不能超过5d。
利用γ射线、伦琴射线或电子辐射穿透物品,杀死其中微生物的灭菌方法称为电离辐射灭菌。该方法是在常温下进行,特别适用于各种怕热物品的灭菌,最适合于大规模灭菌。目前国内外大量一次性使用的医用制品都采用辐射灭菌,各种SPF动物的饲料使用辐射灭菌后,不但其营养成分不被破坏,而且使用安全、保存期长。
辐射灭菌的优点是:①消毒均匀彻底。②价格便宜,节约能源。③可在常温下灭菌,特别适用于热敏材料。④不破坏包装,消毒后用品可长期保存。⑤消毒的速度快,操作简便。⑥穿透力强。本方法唯一的缺点是一次性投资大,并要培训专门的技术人员管理。
目前,根据兽药GMP要求,开始应用净化空气进入无菌室。净化空气所用的洁净技术,系将经过调温调湿和过滤的无菌空气,通过排气孔循环,使室内的空气对外保持一定的压差(正压或负压),同时室内可以保持恒温恒湿和空气洁净。洁净无菌室空调过滤系统的设备有空调机、过滤机、送回风管道等。
温室是生物制品生产的必备设备。用于细菌或病毒繁育,一般为36~38℃,培养温度有的也有特殊要求,如培养霉菌需20~25℃。
是用于大量培养细胞的一种设备。这种大型转瓶机都安装在自动控温的温室中,并设有高温及低温的报警装置,转瓶机通过变速箱使转瓶的转速控制在9~12r/h。实验室及小规模生产的转瓶可安放在温箱中。细胞转瓶机应符合国际GMP标准的各项要求,具有可靠性高、平稳运转、拆装方便、耐酸、耐油耐腐蚀等特点。
可进行细菌和细胞的培养,目前各生物制品企业均采用培养罐培养细菌,生产规模可观。培养罐可自动调温、调PH值,用无级调速电动机、磁搅拌、消泡、控制氧压、自动补液、换液、自动高压灭菌、自动计算呼吸商等精密仪表,而罐体结构均为不锈钢质。这种深层培养
法的优点是可使细菌培养有比较一致的环境,抽样时高度一致性,特别便于生物化学的分析、细胞动力学及对单位体积内细胞数目增长情况的研究,也是一个生产优质疫苗的方法。
可用于培养悬浮生长或贴壁生长的动物细胞,可生产疫苗、单克隆抗体、干扰素、激素等,用生物反应器培养动物细胞比目前用的静止培养、转瓶培养有更多的优越性。
为有效地连续对微生物、抗体及生物制剂进行浓缩、分离,必须使用超滤器。根据不同用途、不同容量、超滤器可组成内压型、外压型和实验型。它们都是以中空纤维超滤膜组件为主体,中空纤维膜为不对称半透膜,呈毛细管状,膜的外表面和内表面存在致密层,可分别形成外压和内压。在压力作用下,原液在膜内或膜外流动。体积大于微孔的溶质截留在原液内,小于微孔的溶质则随溶剂透过膜,对微粒、胶体、细菌以及各种大分子有机物具有良好的分离作用,从而可达到物质分离、浓缩和提纯的目的。
内压型以获得纯净的超滤液为目的,主要用于提纯、除菌。外压型以浓缩为目的,原液循环直至达到需要的浓度为止,主要用于有用物质的回收。
按GMP标准的要求,易消毒、易清洗。新型孵化器多是高分子材料制造的,耐热、耐湿,抗酸碱及消毒药,供SPF鸡胚使用的孵化器,还具有空气过滤系统,保证进入的空气呈无菌状态。
立式胶体磨是制造佐剂的工具之一,但由于其耐磨性较差及受电压影响大的缺点,从而影响了灭活疫苗的质量。其乳化的液珠直径在1~5μm之间。
这是一种制备超细液-液乳化物或液-固分散物的通用设备,其主要加工部件具有极高的耐腐蚀性和良好的耐磨性,对加工乳化的油佐剂、抗原均不会产生不良影响,替代原来应用的胶体磨。乳化液珠直径仅0.25~2μm。
操作步骤:先打开油相制备罐通向乳化罐的阀门,并打开贮油罐压缩空气阀门,给贮油罐加压,再打开乳化罐的无菌呼吸器的阀门,然后缓慢打开乳化罐上进油阀门。油相进入乳化罐后,启动搅拌电机,使电机缓慢搅拌。关闭贮油罐上控制压缩空气的手动球阀。打开冷却水循环的手动球阀。打开水相罐通往乳化罐的阀门,并打开水相罐压缩空气的阀门,给水相罐加压,打开乳化罐上的无菌呼吸器的手动隔膜阀,慢慢开启乳化罐上的水相进入的阀门,使流量计的指针缓慢上升。将水相输入乳化罐内。从乳化罐加样口按比例加入1%的硫柳汞溶液,硫柳汞的最终浓度为10-4.然后打开乳化罐的出料阀门同时开启乳化机,开始乳化,乳化结束,打开贮苗罐的进料阀门将乳化好的乳剂苗输入至贮苗罐中。
冷冻真空干燥设备简称冻干机,由制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统四部分组成,包括冻干箱、冷凝器、真空泵组、制冷压缩机组、加热装置、控制装置等。
冻干箱内设有若干层隔板,冻干的制品在隔板上,隔板内置冷冻管和加热管,分别对制品进行冷冻和加热。冷凝器又称水汽凝集器或冷阱,内装有螺旋状冷凝蛇管数组,其操作温度应低于干燥箱内制品的温度,工作温度可达-45~-60℃,其作用是捕获制品升华的水蒸气,以保证冻干过程的进行。真空泵组对系统抽真空,使冻干箱中绝对压力应保持在0.13~13.3Pa。制冷压缩机组对冻干箱中的隔板及冷凝器中的冷冻盘管降温,冻干箱中的隔板可降至-30~-40℃。常用的冷冻剂有氨、氟利昂、二氧化碳等。加热装置供制品在升华阶段时升温用,应能保证干燥箱中隔板的温度达到80~100℃,加热系统可采用电加热、辐射加热或循环油间接加热。控制装置是利用计算机输出程序控制整个工作系统正常运转。
新型冻干机冻干箱内的板层上有液压装置,箱内可通入高压热蒸汽,能够实现箱内自动压瓶塞和在线高压消毒。
冷冻真空干燥又称冷冻干燥,简称冻干。它是物质干燥的一种方法。是将物料或溶液在较低的温度下冻结成固态,然后在真空下将其中水分不经液态直接升华成气态而脱水的干燥过程。真空冷冻干燥在生物制品方面的应用十分广泛,干燥后的制品水分被排除了96%以上,易于长期保存。生物制品冷冻干燥的程序:冻干箱进行空箱降温→液态制品装箱→预冻→升华干燥→解析干燥→结束冻干→加塞封口。
(1)预冻 在干燥之前,先将溶液物质在低温下冻结称为预冻。预冻是将溶液中的自由化水固化,使干燥后产品与干燥前有相同的形态,防止真空干燥时起泡、浓缩、收缩和溶质移动等不可逆变化产生。
预冻温度必须低于产品的共熔点温度,各种产品的共熔点温度是不一样的,必须认真测得。溶液达到全部凝固冻结的温度称为凝固点或共晶点,实质上物质的凝固点也是该物质的融化点,故又称此温度为共熔点。共熔点的测定是1对白金电极和1支温度计侵入待测样品溶液中,并将电极、温度计、仪表与记录仪连接,然后将溶液冷冻到-40℃以下,直至电极达到无穷。
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