К ВОПРОСУ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМА СУБЛИМАЦИИ
ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ВАКЦИНЫ ЛТФ-130
,
ФГБОУ ВО Ставропольский государственный медицинский университет
Выбор режима сублимации вакцины является одним из наиболее важных факторов стабилизации живых вакцин, для которых необходимость сохранения всех свойств микробных клеток в течение длительного времени, является наиболее значимым вопросом в производстве.
В результате ранее проведенных исследований была разработана и провалидирована методика определения концентрации жизнеспособных микроконидий на примере вакцины «ТРИХОВАК ЛТФ-130» против трихофитии (стригущего лишая).
Сублимационная сушка (лиофилизация) – сложный технологический процесс, включающий подготовку материала, замораживание, сублимационную сушку и упаковку высушенного продукта. На каждом из этих этапов микроорганизмы могут потерять жизнеспособность, поэтому конечный результат зависит от строгого соблюдения технологии на всех этапах.
В основе работы сублимационной установки заложен метод лиофилизации – высушивание в замороженном состоянии (переход в газообразное состояние миную жидкую фазу) под вакуумом антибиотиков, тканей, белков, плазмы крови и других объектов, с сохранением основных биологических качеств материала.
Лиофилизация вакцины против трихофитии крупного рогатого скота ЛТФ-130 на основе штамма TF_130 VIEV 1975 осуществлялась в сублимационной установке NLG-10 (Рис.1).
Рис. 1. Промышленная лиофильная сушка NLG-10
Сублимационная сушка состоит из сушильной камеры, оснащенной полками, которые могут нагреваться или охлаждаться, охлаждаемого конденсора, холодильной и вакуумной систем.
В установку сублимационной сушки также входит измерительная аппаратура и приборы управления. Машина имеет функцию SIP, которые позволяют проводить стерилизацию установки каждый раз при смене продукта, что полностью соответствует стандарту GMP.
Многолетние исследования и опыт промышленного производства сухих биопрепаратов позволили сформулировать следующие практические рекомендации, которым мы уделили внимание:
– макроструктура (внешний вид) сухого биопрепарата формируется в основном на этапе первичной кристаллизации жидкого материала;
– основные повреждения биообъекта за счет температурного шока и механического повреждения клеток при образовании и росте кристаллов льда вне клетки происходят на этапе первичной кристаллизации;
– повреждения за счет денатурации белков при длительном пребывании клетки в концентрированных растворах электролитов при температурах выше эвтектической зоны, механических повреждений клеток, при росте кристаллов льда внутри клетки происходят на этапе вторичной кристаллизации [1].
Для максимально возможного снижения повреждающего воздействия охлаждения и замораживания проводили предварительное охлаждение до 10-15 оС и первичную кристаллизацию при скорости охлаждения материала менее 1 оС в минуту. Мы исходили из того, что рекомендуется проводить замораживание биоматериала до температуры, значение которой приблизительно на 10 оС ниже, чем нижняя эвтектическая температура.
При следующем этапе, температура охлажденных поверхностей и глубина вакуума, должны обеспечить удаление максимального количества влаги именно из замороженного состояния.
На этапе вакуумного досушивания испарением удаляется связанная влага. Старались не допускать перегрев материала. Удаление влаги как таковое сопровождается продолжающимися на этой стадии биохимическими и структурными изменениями. Отдельную проблему представляет выбор конечной влажности. Остаточная влажность связана с допустимыми сроками хранения и уровнем выживаемости при регидрации.
Опираясь на вышеизложенное был выбран оптимальный режим сублимации вакцины против трихофитии крупного рогатого скота (флаконы 20 мл по 10 мл).
1. Условия заморозки:
– плиты вакуумной камеры охладить до температуры -30С;
– кассеты с расфасованной вакциной установить на плиты;
– датчики температуры продуктов устанавливать в кассеты, принесенные с расфасовки последними;
– установить температуру полок -45С, продолжать заморозку;
– общее время заморозки должно быть не менее 14-16 часов.
2. Условия сублимации:
– после окончания заморозки (температура в продукте не менее -45С) открыть вакуумную задвижку для создания вакуума в сушильной камере. За 30 минут до этого необходимо включить вакуум-насосы для прогрева;
– после создания вакуума необходимой глубины (15 Па), установить температуру подогрева плит на +10С и включить подогрев, при данной температуре выдержать 30-32 часа (авария вакуума 26 Па);
– увеличить температуру подогрева полок до +30С, продолжать сушку;
– снизить температуру подогрева полок до +28С при достижении температуры продукта +26С°;
– досушивание проводить в течение 30 часов после достижения в продукте температуры +22С, максимальная температура в продукте не должна превышать +26С.
Общее время сублимации составляет 78-84 часов.
Оптимизация режимов высушивания для каждой вакцины индивидуально с предварительным и последующем контролем наличия жизнеспособных бактериальных клеток.
Список использованной литературы
Нежута A. A. Теоретические и практические основы технологии сублимационного высушивания биопрепаратов / Нежута A. A., , и др. Курск.: Изд. Курской государственной сельскохозяйственной академии 2002. – 240 с.
