Оптимизация процесса концентрирования микробных клеток в технологии чумных вакцин

На сегодняшний день в технологии вакцины чумной живой используется комбинированный способ концентрирования микробных клеток, состоящий из трех операций суммарной продолжительностью 18 ч. К недостаткам получения концентрата в рамках существующей технологии вакцины относятся ее многооперационность, энергозатратость, продолжительность и, как следствие, малый выход концентрированной суспензии (0,04 л с 1 л нативной культуры). Цель работы состояла в оптимизации процесса концентрирования микробных клеток Yersinia pestis ЕV с применением установки тангенциальной микрофильтрации с фильтродержателем АСФ-020. Материалы и методы: в исследованиях использовали вакцинный штамм Yersinia pestis ЕV линии НИИЭГ (Научно-исследовательский институт эпидемиологии и гигиены). Для глубинного выращивания нативной культуры применяли реактор БИОР-0,25. Содержание живых микробных клеток определяли циторефрактометрическим методом. Оценку параметров окислительного метаболизма осуществляли с использованием хроноамперометрического метода. Физико-химические и иммунобиологические свойства вакцины чумной живой сухой определяли в соответствии с ФС.3.3.1.0022.15 Государственной фармакопеи Российской Федерации XIV издания. Результаты: конструктивные особенности внедряемого оборудования позволили осуществлять мембранную фильтрацию микробной суспензии, используя в качестве емкости промежуточного хранения реактор БИОР-0,25, тем самым исключив три технологические операции. Общая концентрация микробов в суспензии, полученной регламентным и оптимизированным способами, составляла не менее 120 млрд м.кл./мл. Сравнительное изучение влияния различных гидродинамических режимов в рабочих полостях фильтрующих установок АСФ-009 и АСФ-020 существенно не повлияло на морфометрические и физиологические свойства микробных культур. На основании экспериментальных данных составлен материальный баланс процесса мембранной фильтрации. Выход концентрата с 1 л нативной культуры по оптимизированной технологии достигал 0,17 л, продолжительность процесса сократилась до 4 ч. Выводы: оптимизирован процесс концентрирования микробных клеток Y. pestis ЕV в технологическом процессе производства чумных вакцин. Сравнительное изучение морфометрических и физиологических свойств культур чумного микроба в процессе их концентрирования по оптимизированной технологии не выявило существенных отличий по сравнению с регламентной.

1. Микшис НИ, Кудрявцева ОМ, Кутырев ВВ. Современные тенденции в конструировании рекомбинантных вакцин для специфической профилактики чумы. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 2015;(3):116–26.

2. Бирюков ВВ. Основы промышленной биотехнологии. М.: КолосС Химия; 2004.

3. Ежов АВ, Садовой ИН, Бирюков ВВ, Мохов ДА, Багин СВ, Чернядьев АВ и др. Возможность использования метода микрофильтрации в технологии вакцины чумной живой сухой. Материалы Всероссийской научной конференции, посвященной 80-летию со дня основания ФГУ «48 ЦНИИ Минобороны России». Киров: ФГУ «48 ЦНИИ Минобороны России», 2008. Вып. 1. С. 313–6.

4. Тетерин ВВ, Ежов АВ, Бирюков ВВ, Мохов ДА, Багин СВ, Хонин АЗ, Логвинов СВ. Способ получения препарата на основе вакцинного штамма чумного микроба. Патент Российской Федерации № 2510825; 2014.

5. Загоскина НВ, Назаренко ЛВ, Калашникова ЕА, Живухина ЕА. Биотехнология: теория и практика. М.: Оникс; 2009.

6. Мартынов НВ, Чеботарев ЕВ, Лебединский ВА, Чичерин ЮВ, Додонов НП, Нестеренко АА. Полярографический метод в оценке культуральных свойств вакцинного штамма ЕВ. Журнал микробиологии, эпидемиологии, иммунобиологии. 1990;(12):18–21.

7. Краснюк ИИ, Михайлова ГВ, ред. Практикум по технологии лекарственных форм. М.: Академия; 2007.

8. Лещенко АА, Тетерин ВВ, Лазыкин АГ, Ежов АВ, Мохов ДА, Бирюков ВВ и др. Экспериментальное обоснование возможности получения концентрата микробных клеток штамма Yersinia pestis EV методом микрофильтрации. БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2014;(1):31–5.