脊髓灰质炎疫苗病毒滴定

p　　由我国生产的双价口服脊髓灰质炎疫苗(bOPV)和甲肝疫苗(HAV)日前通过世界卫生组织预认证。联合国采购机构现在能采购这两种疫苗用于其他国家的疾病预防和控制。/pp　　“双价口服脊髓灰质炎疫苗通过预认证对于全球消灭脊灰行动来说是非常好的消息。”世界卫生组织驻华代表处代办施南博士表示，2016年实现了从三价口服脊髓灰质炎疫苗到双价口服脊髓灰质炎疫苗的转换，大多数国家将依赖于灭活脊髓灰质炎疫苗和双价口服脊髓灰质炎疫苗的组合以完成消除脊髓灰质炎工作，现在中国将助力这一必需疫苗的充分供应。/pp　　脊髓灰质炎(小儿麻痹症)是一种由脊髓灰质炎病毒引起的高传染性疾病。它侵入神经系统并可以在几小时内导致全身瘫痪。/pp　　甲型肝炎是一种病毒性肝脏疾病。疾病流行可呈急剧增长态势，并造成巨大影响和重大经济损失。接种甲肝疫苗是抵御该疾病的最经济、最有效办法。/pp　　据悉，预认证的一项重要前提是疫苗生产国的国家疫苗监管机构通过世卫组织评估。作为我国疫苗监管机构，国家食品药品监管总局和国家卫生计生委已于2011年和2014年通过了世卫组织评估，为中国生产的疫苗通过预认证奠定基础。/pp　　双价口服脊髓灰质炎疫苗和甲肝疫苗通过预认证使得中国通过世卫组织预认证的疫苗数目达到4种。“我们非常高兴地看到中国的创新和生产能力通过世卫组织预认证为全世界带来拯救生命的疫苗。”施南博士说。/pp/p

p style="text-align: justify text-indent: 2em "全球新冠疫情愈演愈烈的背景下，疫苗被寄予彻底终结疫情的厚望。然而，世界卫生组织不止一次强调疫苗的开发很难在18个月内完成。要知道，最近几年人类的疫苗研发往往耗时数年。但这一次，人类必须提速。那么我们要如何优化研发流程才让全球不同背景的研发者都可以跑步前进研发新冠疫苗呢？/pp style="text-align: center "img title="001.png" style="max-height: 100% max-width: 100% " alt="001.png" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/f0017eb6-6ebf-4ca6-bc80-116a4f3b591e.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong全球新冠疫苗开发现状/strongbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "根据WHO官网提供的的全球疫苗临床实验项目清单，截止到4月20日，一共有下列项目位居前列：/pp style="text-align: center "img width="600" height="567" title="WHO官网提供的的全球疫苗临床实验项目清单.jpg" style="width: 600px height: 567px max-height: 100% max-width: 100% " alt="WHO官网提供的的全球疫苗临床实验项目清单.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/e3fb81b9-51f2-450d-9d00-3e28bafed79b.jpg" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "WHO：全球新冠疫苗试验候选清单/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 0, 0) "其中，核酸疫苗属于新型疫苗，早期研发速度快，但风险在于并没有已经的上市品种作为验证；腺病毒载体疫苗由于有埃博拉研发先例，因此研发进度相对较快；灭活疫苗技术最传统，但同时综合风险也最低。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 0, 0) "疫苗虽然是药品，但它比较特殊。与其他药品相比，它是给健康人群，甚至是给婴幼儿、老年人等特殊人群使用的。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 0, 0) "所以对于疫苗，人们的主要关注点在于：/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 0, 0) "1）疫苗是否有效？/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 0, 0) "2）疫苗是否安全？/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 0, 0) "3）疫苗是否经济？/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 0, 0) "——疫苗研发不是投入500万做出一支疫苗只给一个人使用，而是研发出一支几十元、几百元的疫苗给几百万人使用。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong疫苗研发必须要平衡这三点：安全性、有效性、经济性。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em " /pp style="text-align: center "img title="002.png" style="max-height: 100% max-width: 100% " alt="002.png" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/f84ae97f-441d-470e-b9a5-6ce7ffde3a5d.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong新冠病毒疫苗的开发策略浅析/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em " /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "新冠病毒是一种新型的冠状病毒，跟SARS和MERS病毒属于同一属。这个病毒大小是125纳米，结构上相对比较大。比流感病毒，略大，（流感病毒80-120纳米）。针对本次新冠病毒疫苗的开发，各个国家的研究团队策略不同。其中有的传统，有的新锐。不同的疫苗研发路线，各有优缺点。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "一种是基于传统病毒疫苗的开发思路——也就是用病毒培养的方式。然而，即使都是病毒培养的方式，也不尽相同，有的方式是用细胞工厂或微载体；有的则在灭活脊髓灰质炎的平台操作；有的是基于流感疫苗基培的基础做的。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "重组蛋白的疫苗研发这条线，也有用不同的表达系统。比如大肠杆菌酵母的，目前听起来比较少，但做CHO表达的相对比较多，另外是做昆虫系统表达的。此外是病毒载体疫苗。另外还有比较新的mRNA的疫苗，DNA疫苗。一种是化学合成，另一种是大肠杆菌表达质粒。在这些过程中，灭活的方式被普遍采用。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "对某些公司来说，他们可能自己有成熟的病毒平台或是曾经拿到过SARS疫苗批件，所以平台相对比较成熟。另一些些公司则在用灭活脊髓灰质炎的平台。脊髓灰质炎的平台对生物安全的要求比流感病毒更高，它是用发酵罐的微载体培养，过程中的密闭性是关键点。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "新冠疫苗是一个新的病毒，因此在任何情况下，不论是病毒发酵液，浓缩液，只要是灭活前，具有活性的，都应该封闭在一个密闭容器中，不与操作人员接触以保证安全。因此，使用一次性的生产方式，一次性的发酵袋和氮液焊接的方式无菌连接，可以避免了人和液体的接触/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "此外，病毒载体的进展非常快。病毒载体的平台上，有的公司已经有比较成熟的病毒载体工艺，可以把上游病毒柱重新构建、筛选并筛选出更高产的毒株以提高病毒产量。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong当然，前期筛选的过程中，应当选择更高效的微型全自动生物反应器。一是提高研发速度，二是出于安全性的考虑——不需要对罐子清洗、灭菌、消毒的过程，而且体积能在ambr的系统里，15ml或是250ml的体积下，对前期的筛选工艺非常重要。后续平台的工艺，就类似一个病毒疫苗生产的过程，这也是我们在腺病毒载体工艺的一个过程。这个过程里，病毒载体疫苗之所以进展很快，也是因为使用了一次性生物反应器后可以在大规模培养的情况下提高生产速度。/strong/pp style="text-align: center "img title="003.png" style="max-height: 100% max-width: 100% " alt="003.png" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/25755883-1a60-4fb5-b4fc-19e22ce29180.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong赛多利斯在不同类型的下游工艺步骤中/strong/pp style="text-align: center text-indent: 0em "strong有哪些解决方案/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "前文提及，疫苗的研发生产，必须要平衡这三个点：安全性、有效性、经济性。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在平衡过程中会面对很多的挑战。例如：工艺是不是能得到很好的优化？足够有韧性，能用工艺制作出安全、有效的疫苗，有没有质量控制的风险策略？使用什么密闭系统？如何使用可以减少生产过程中的交叉污染？下面我们就为大家具体介绍一下。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongbr//strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong病毒的检测/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "传统病毒检测，做病毒类产品的朋友应该比较熟悉，主要分为两类：一类是基于功能性的检测，主要有TCIB50，另一类是基于非功能性的检测，例如检测核酸，QPCR，检测所有的病毒的核酸，还有检测总蛋白，像ELISA和HPLC，还有像电镜，是检测病毒颗粒的。strongVirus Counter技术，是对病毒的完整颗粒进行检测，原理是基于荧光染色技术，流式技术实现的。它的染色剂可以对病毒的核酸和包膜上的蛋白进行染色，两个信号同时出现的时候就会被记为一个病毒。使用的过程很简单，经过30分钟染色——染色过程多样品同时进行，每个样品单独检测只需要2～5分钟即可，是一个极快的病毒检测方法。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "这种检测可以带来对样品里的病毒的状态更准确的认识：例如可以知道有多少是空壳的，有多少是有活性的，有多少是空壳但是没有活性的状态。尤其对疫苗来说，这是个非常有价值的数值。因为所有产生免疫活性的成分并不全是有活力的，像空壳的，也可能发生免疫反应，如果仅仅以活性判断，就有可能导致注射到人体内的免疫源过量造成患者的安全风险。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongVirus Counter有两种检测试剂。一种是Combodye，通用型，可以对所有有囊膜的病毒进行染色。目前我们已经有20多种病毒成功应用。/strong包括冠状病毒、慢病毒、流感、埃博拉、痘病毒、狂犬等等。目前的新冠病毒，也属于冠状病毒类，有囊膜的病毒，可以用Combodye染色技术。strong另外一种是ViroTag，是基于抗体特异性染色的，只能检测有相应抗体染料的病毒，/strong例如现在开发出来的AV二、AV三、杆状病毒，还有流感病毒，有A型，B型，等等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong除菌滤器的使用和选择/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "随着过滤技术的发展，现在大多数的单抗和疫苗企业已经普遍采用囊式过滤器，比以前用的滤芯更方便。尤其对新疫苗的开发追求速度，采用囊式过滤器，能够免去前期的安装、使用后的清洗问题，可以节省很多时间，还可以避免安装造成的泄露。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "如果希望更进一步方便地保证上下游连接的无菌性，可以采用预灭菌、预组装、即插即用的Transfer Sets的形式——这种滤器从0.05平米一直到27平米，可以全方位实现从小规模的尝试到大规模的生产。再进一步，如果过滤过程中希望满足法规要求，对过滤工艺进行严格的控制和数据记录，则可以采用Flex Act平台技术对过滤过程中的压力、流速等进行监控和记录。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong关于如何选择过滤器。绝大多数的应用场景下我们首先会推荐采用聚醚砜材质的过滤器 ，因为可以满足辐照灭菌的需求，且能极好的跟管路、袋子组合起来，直接做成一次性的无菌产品，非常方便。/strong另外，对绝大多数的应用场景，它的载量和流速都优于其他的材质。这是源自它本身亲水性质的差异，因为醋酸纤维素是亲水性最好的材质，是天然亲水的。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "经过澄清之后的料液通常会进行超滤浓缩和换液，这一步会起到三个作用：一是浓缩，二是换液，以便于下一步的层析，三是去除小分子，可以对HCP，DNA和培养基里的小分子起到一个非常好的去除作用。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "对超滤技术，首先第一步，需要考察膜材质和孔径的筛选，就是哪种材质和孔径适合您的产品，同时可以考虑到制剂，因为最终制剂换液，也是采用超滤技术，前期也可以进行这个技术的考察，我们要考察不同的缓冲体系对产品稳定性的影响，什么样的制剂处方是适合这个产品的，同时可以考察超滤过程的工艺参数对产品稳定性的影响。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "传统的方法，一般会采用超滤离心管或是小型的超滤装置实现。这种方式速度比较慢，一次只能进行一个或几个操作。现在为了加速研发，我们可以采用strongambr Crossflow技术/strong，strong有4-16个通道，支持高通量筛选，每个通道可以独立运行不同的条件，只需要5ml以上料液就能实现。前期工艺开发的时候可以实现高通量的超滤工艺筛选和制剂处方筛选。之后做放大工艺的工艺参数确认，可以采用小型的超滤设备，比如Sartoflow系列的自动化、半自动化的超滤系统，确定某款膜包的过滤性能，预测生产规模需要多大的膜面积和相应的工艺时间、流速，/strong生产级别等，可以有不同的考量，其中一种是采用传统的超滤系统，不锈钢的材质，这种最常见，可以采用普通膜包，用碱消毒，然后正常使用，这是非常常规的一种使用方法。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "但对其他的有毒性的病毒，其他的有毒性的料液或是考虑到希望过程是完全无菌的，像狂犬、其他的一些颗粒比较大的病毒，是不能进行除菌过滤的。工艺过程中需要实现全无菌操作。这个时候可以采用无菌的超滤组件实现。另外一个选择，就是采用可以进行湿热灭菌的超滤膜包，对系统进行灭菌，保证整个系统全无菌。当然，现在也有很多狂犬工艺是采用碱灭菌。作为微生物负荷控制，并不像灭菌这么彻底。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em " /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong膜包的选择/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "对膜包的选择，市场上现在主要材质是两大类，一类是聚醚砜，这种有较长的使用历史，另外一种是基于纤维素的。聚醚砜的特点，就是对水性的东西速度较快，另外PH兼容性和耐热性能比较好，缺点则是吸附相对高一些，所以产品收率相对低。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "除此之外，容易污染，使用后滤速容易衰减。而基于再生纤维素的，其特点就是亲水性特别好，产品收率好、容易清洗，但传统的普通的再生纤维素有一定的点不耐碱，不耐高温和伽马辐照、有机溶剂。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong为了结合这两种材质特点，赛多利斯已经上市了很长时间的Hydrosart材质，是基于普通的再生纤维素进行改造，变成稳定化的再生纤维素，使其同时良好的PH兼容性，可耐受1M的氢氧化钠、蒸汽灭菌、伽马辐照和很多有机溶剂（像苯酚、氯仿等），非常适合疫苗企业的应用，不管是需要使用前进行灭菌或是一次性的无菌膜包的，或是使用前要进行SIP的，等等，都可以实现。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong /strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong关于膜层析/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "对料液进行澄清、超滤、换液后，最关键的就是提高纯度的步骤，即两到三步的层析步骤。膜层析和传统的填料层析是类似的层析技术，都是基于一定的机制上耦联相应的基团和目标分子相互作用实现分离。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "不同的是两者的机制——膜层析的机制是膜，内部有3-5微米的微孔，微孔里会耦联上相应的基团，比如阳离子层析、阴离子层析，耦联上相应的胚基。传统的填料是在基于树脂的微球耦联相应的胚基，胚基可能在表面，绝大多数是在微球里面的微孔里。微孔只有14～40纳米，所以当分子比较小的时候，它可以进入微孔里，载量非常大；但当目标分子比较大的时候，例如病毒或多糖结合疫苗，分子比较大，就难以进入微孔，所以载量会急剧下降，这个时候，膜层析载量要远远超过传统填料的载量。这是膜层析在病毒类产品纯化中的一个优势。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "另外一个优势，就是膜层析在速度上，远远快于传统的填料层析。传统的填料一般速度不超过0.5个柱体积每分钟，膜层析可以达到5-30倍膜体积每分钟，这个差距是几十上百倍的差距。同时膜层析还可以一次性使用，从技术上可以进行清洗再生。由于本身像囊式滤器一样的形式，一些情况下可以作为一次性使用，还可以免去清洗验证的麻烦。再一个，本身不需要相应的柱子做前期的装柱操作，可以省去前期硬件投资和前期装柱的操作，使用起来非常方便，也非常契合现在疫苗快速开发的需求。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "未完待续… … /pp style="text-align: right "span style="color: rgb(89, 89, 89) "文 | 赛多利斯工艺平台专家团队/span/p

第四轮新冠疫情在全球的爆发，就在近几日，上海疫情感染总数也突破10万人次大关，感染人数不断上升，但这不仅仅是因为上海防控措施的原因，更因为病毒没有一刻停止过进化。目前国外甚至又进化出两种新的“毒王”。随着大家对疫情的关注度迎来又一波热潮，对疫苗的关心和问题也冲上热搜。目前不同厂家的疫苗有什么区别？为什么有的疫苗只需接种一剂，有的则需要接种两剂或三剂？应该选择什么类型的疫苗？不同疫苗的有效性是否有差异？疫苗加强针是否应该接种，该怎么选择？有没有有效性更高、且稳定性好的疫苗？关于疫苗研发的5条技术路线图1：全球并行开发了5条技术路线的疫苗我们先来了解一下什么是疫苗？疫苗是预防和控制传染病最经济、有效的手段，疫苗接种是通过诱导机体产生保护性免疫应答来预防和控制人类和动物疾病的常规方法。自新冠疫情初期开始，我国与全球主要国家就投入了新冠疫苗的研发工作，并行开发了5条技术路线的疫苗，这也是目前疫苗的主要分类。疫苗的不同技术路线：※灭活疫苗※减毒活疫苗※基因工程亚单位疫苗※腺病毒载体疫苗※核酸疫苗（含DNA和RNA疫苗）灭活疫苗是最传统的平台，而亚单位蛋白疫苗在过去几十年中蓬勃发展，核酸和病毒载体疫苗是该领域重要的新生事物。核酸疫苗使用先进的基因工程RNA或DNA产生一种自身可以安全诱发免疫应答的蛋白质。相较于DNA而言，RNA更容易被人体识别并产生相应的抗原信息，但不会参与细胞内DNA的改造，因而更加高效且安全性更高。不同疫苗的有效性如何呢？此次新冠疫苗在产量方面处于领先地位的是美国辉瑞-BioNTech和Moderna（mRNA疫苗）、阿斯利康和强生（病毒载体）以及中国国药集团和科兴（灭活）。各疫苗的有效性如何呢？世界卫生组织公布的数据如下：从数据来看，辉瑞-BioNTech和Moderna（mRNA疫苗）有效性较高，分别为95%和94.1%。为了应对新冠病毒的持续变异，建议尽早接种新冠疫苗加强针。为确保同等或更有利的免疫原性或疫苗有效性，在第一剂和第二剂接种灭活疫苗后，视产品供应情况，第三剂既可继续接种同品牌的灭活疫苗，也可接种世卫组织紧急使用列表中的任一种COVID-19mRNA疫苗（辉瑞或莫德纳）或COVID-19病毒载体疫苗（阿斯利康Vaxzevria/COVISHIELD或杨森）。mRNA疫苗的优势在哪里？代表着未来新技术的mRNA疫苗是将外源靶抗原的基因序列通过转录、合成等工艺制备的mRNA通过特定的递送系统导入机体细胞，通过在体内表达目的蛋白，刺激机体产生特异性免疫学反应，从而使机体获得免疫保护的一种核酸制剂，能实现体液与细胞的双重免疫，有效性高。mRNA疫苗作为一种平台型技术，在设计和构建上具有快速性、应变性以及简单的全合成制备等优势，新型冠状病毒肺炎在全球范围爆发和蔓延后，随着Moderna和BioNtech公司的mRNA疫苗在临床上的安全性和保护效力得到进一步验证，使得mRNA疫苗技术得到广泛关注并推动了其快速发展。冷冻干燥技术在mRNA疫苗研发和生产中的应用mRNA疫苗虽然有效性高，但在生产和使用过程中依然存在一些挑战——①结构不稳定；②容易被环境中普遍存在的RNA酶降解破坏；③需要在零下-20℃～-70℃之间保存。这就意味着全程需要冷冻储存和冷链运输，配送和使用会变得非常困难，尤其是对于医疗条件和运输条件相对较差的非洲、南美洲和部分亚洲国家等，因此会造成由于无法按时接种最终导致仍有数百万人死于这些疾病。图2：冻干疫苗可以解决储存运输难题而这些难题可以通过冻干生产相对较为干燥的产品来解决。目前，冷冻干燥技术由于其独特的优势，已被广泛应用于抗体、疫苗等生物制药中。1、冻干疫苗的优势●疫苗制剂在预冻前完成分装，从而保证了剂量的精确性；●由于冻干是在真空和低温状态下完成的，因此不易发生氧化和热变性，可以最大限度地保持疫苗的理化性质和生物特性；●固态的冰晶升华成为水蒸气后形成的疏松多孔（海绵状）结构，使冻干疫苗具有极好的速溶性和复水性，可迅速吸水溶解，恢复其原有特性；●冻干疫苗易进行无菌化操作，污染相对减少，临床应用效果好，过敏等副作用少；●冻干疫苗脱水彻底，含水量低，重量轻，适合长途运输及长期保存；●冻干疫苗可以在室温下保存，减少冷链运输的成本，延长货架期。2、冻干疫苗所面临的挑战冻干疫苗具有显著的优势，但必须克服一些挑战。复杂的制剂，尤其是由多种菌株或多种抗原组成的疫苗，可能导致具有挑战性的关键配方温度和复杂的冷冻干燥过程。冷冻和干燥会对疫苗造成一定的影响，疫苗冻干过程的敏感性程度因疫苗而异。内部结冰和对疫苗成分（例如脂质膜、核酸或蛋白质）的直接损害可能是应力因素。在冷冻过程中会形成病毒内冰晶，这会增加产品的体积并可能损坏脂质双层（如图3所示）。冰还会在冰和液体之间产生新的界面，并增加表面诱导聚集的风险。图3：冷冻干燥过程中的应力因素在关键配方温度以上干燥会导致无定形相在冻干循环的初级干燥步骤中的流动性提高。这使得蛋白质相互作用并可以提高膜通透性。在去除结合水的二次干燥阶段，可能会发生蛋白质聚集和失活。在磷脂存在的情况下，热致相变的改变也可以提高膜渗透性。二次干燥直接影响残留水分含量，从而影响长期稳定性。3、冻干疫苗配方所需特性最理想的情况是，疫苗须在干燥状态下长期储存和液体状态下至少保持24小时稳定。为了实现这一目标，必须以适当的配方和工艺开发疫苗。稳定剂（冷冻或冷冻保护剂）在开发稳定的疫苗配方中起着关键作用。无定形冷冻保护剂，如糖类和糖醇，在冷冻过程中通过优先排除冷冻保护剂和蛋白质的水合作用在热力学上保持稳定（如下图4所示）。图4：优先排除理论它们还通过玻璃化作用提供动力学稳定性，从而减缓蛋白质和脂质膜的聚集。一些冷冻保护剂，如葡聚糖，不能渗透化合物，但通过增加渗透梯度，也能够阻止内部结冰。一些冻干保护剂，如右旋糖酐，不能渗透该化合物，但可以通过增加渗透梯度来抑制内部结冰。冻干保护剂通过替换水和磷脂或蛋白质之间的氢键，在冷冻干燥循环的干燥阶段发挥作用(如图5所示)。与冻干保护剂一样，通过玻璃化来实现动力学稳定，使蛋白质和脂质膜的流动性得以实现，从而达到结构和构象的稳定。图5：水替代理论为了提高疫苗的稳定性，可以在制剂中加入其他赋形剂，例如缓冲剂、使表面引起的不稳定最小化的表面活性剂和不太常用的赋形剂，例如填充剂、有机共溶剂和张力调节剂。案例研究——开发一种具有三种灭活血清型的耐热冻干脊髓灰质炎疫苗通过使用实验设计(DoE)方法，用多种赋形剂评估了脊髓灰质炎疫苗的不同配方，并检查了血清型的稳定性。用有限量的赋形剂进行基本筛选没有显示出稳定的产品，因此进行了广泛的筛选，成功鉴定了稳定剂。与液体制剂和其他市售脊髓灰质炎疫苗制剂相比，对最佳候选物进行优化产生了具有高热稳定性的最终制剂。4、冻干疫苗工艺开发冷冻对产品特性有重要影响，进而影响产品稳定性(如图6所示)。缓慢冷冻会导致形成少量的大晶体，这可能对膜有害。快速冷冻减少了渗透水释放的时间，但是会产生更大的内部结冰风险。快速或慢速冷冻之间的选择是困难的，但会很容易受疫苗配方和敏感性的影响。因此，在冻干循环开发过程中研究冷冻速率对稳定性的影响至关重要。图6：冻结速率的影响产品温度在整个初级干燥步骤中至关重要，它会影响干燥时间、升华速率和稳定性。在优化疫苗的主要干燥参数时，值得考虑减少干燥时间与产品稳定性的成本效率。在二次干燥期间去除水合壳会降低产品稳定性。残留水分增加还会导致坍塌、聚集和降解。因此，最佳残留水分含量和二次干燥条件也应该是开发阶段的一部分。案例研究——初级干燥过程中产品温度对长期稳定性的重要性在所检查的细菌疫苗的示例中，基于产品温度(Tp)测试了三个不同的循环，并在稳定性方面分析了产品特性。通过比较冻干后活细菌疫苗的活细胞计数来量化稳定性。冷冻干燥后立即保守[Tp远低于崩溃温度（Tc）但高于玻璃化转变温度（Tg' ）]和激进循环（Tp高于Tc）之间没有区别。激进周期在几天和一个月后表现不佳，中间（Tp在Tc）和激进周期不如保守周期好（如图7所示）。建议使用保守条件开始干燥周期，但对于某些疫苗制剂，高于Tc的初级干燥可能不会导致稳定性损失。图7：临界配方温度(CFT)与冷冻干燥条件对疫苗稳定性的影响的相关性那么问题来了Q1：如何准确实现冻干疫苗中关键配方温度测量？图8：冻干显微镜Lyostat5及搭配使用的DSC模块英国BiopharmaGroup公司提供的冻干显微镜Lyostat5及可与显微镜搭配使用的DSC模块，可以轻松实现配方关键温度（Tc,Teu,Tg’)的测量。Q2：如何快速实现疫苗冻干工艺开发和优化？SPScientific提供的Lyostar冻干机仅需运行一个遁环即可自动摸索和开发冻干工艺。结合全球领先的冻干PAT技术（Smart全自动工艺开发技术，Controlyo晶核控制技术，TDLAS实时水蒸汽测量技术），使漫长复杂的工艺摸索变得简单快捷有效。图9：Lyostar全智能冻干工艺开发与优化Q3：是否有冻干疫苗的案例？辉瑞、莫德纳，阿斯利康、强生均已在使用SPScientificLyostar智能工艺开发冻干机进行新冠冻干疫苗的研发。ThePfizer/BioNTechComirnatyvaccine,31December2020.TheModernaCOVID-19vaccine(mRNA1273),30April2021.TheSII/COVISHIELDandAstraZeneca/AZD1222vaccines,16February2021.TheJanssen/Ad26.COV2.SvaccinedevelopedbyJohnson&Johnson,12March2021.灭活疫苗是传统成熟的技术路线。RNA疫苗有效性较高，代表着未来疫苗新技术和新趋势。冷冻干燥是提高疫苗热稳定性的理想技术。冻干疫苗制剂开发应探索冻干保护剂和冷冻保护剂、其他稳定赋形剂的选择以及冻干过程中的冷冻干燥工艺的影响，以防止对疫苗造成任何损害。在开发项目中，应根据配方和工艺问题考虑对工艺条件的影响，以及它如何影响产品质量属性。通过了解这些潜在机制，结合先进的PAT工具和QbD理论，实现快速合理开发，最终获得有效性高、长期稳定性好的预防疫苗和治疗疫苗，快速预防和消除人类疾病！