兽用疫苗生产.ppt

兽用疫苗生产,一、兽用生物制品分类 二、兽用疫苗的制备技术 三、兽用诊断试剂的制备技术 四、兽用生物制品检测技术,一、兽用生物制品分类,兽用生物制品系指用天然或人工改造的微生物（细菌、病毒、衣原体、钩端螺旋体等）及其代谢产物、寄生虫、动物血液或组织等为原材料，采用生物学、分子生物学或生物化学等相应技术制成的生物制剂，用于预防、治疗或诊断畜禽疫病。1、按照性质和制造方法 疫（菌）苗、类毒素、抗血清、诊断制剂和微生态制剂等。2、按照作用与用途 预防、诊断和治疗用生物制品。,（一）预防用兽用生物制品,将细菌、病毒、寄生虫等接种于特殊基质进行培养，收获其抗原单位或亚单位，或用人工合成的抗原单位或亚单位制备而成的活的或灭活的、具有特异性和免疫原性的生物制品，用于预防靶动物的疾病。预防用兽用生物制品包括：灭活疫苗、活疫苗、重组亚单位疫苗、合成肽疫苗、基因缺失疫苗、重组活载体疫苗和核酸（DNA）疫苗。,1、灭活疫苗(死疫苗),1)强毒(菌)或弱毒（菌）培养灭活或加热纯化或浓缩佐剂或防腐剂。2)灭活的毒素或提取的亚单位或rDNA产生亚单位。灭活疫苗稳定、安全，便于运输和保存，易于提纯纯化和制备多价、多联苗。但用量较大、接种次数多、免疫力产生慢、注射困难、注射局部可能有反应等。,2、活疫苗(弱毒疫苗),1）致弱的弱毒（菌、虫）株 动物、组织、细胞、鸡胚或培养基培养降低毒力、保留免疫原性筛选。2）自然弱（无）毒（菌、虫）株。3）异种毒（菌、虫）株。4）基因工程改造弱毒株。活疫苗对原宿主动物无致病性或引起亚临床感染，能产生主动免疫力，用量少、成本低、免疫力产生快、免疫期长。但可能存在不安全风险。,3、重组亚单位疫苗,1）微生物物理和化学方法提取有效抗原成分。2）病原基因工程技术保护性抗原基因序列插入合适的表达质粒高效稳定表达生产抗原亚单位疫苗。,4、合成肽疫苗,用化学方法人工合成多肽作为抗原。纯度高、稳定，但只能线性表达，不能折叠，免疫原性较差。,5、基因缺失疫苗,病原体基因工程方法缺失致病性基因或非必要糖蛋白保持免疫原性降低致病性。疫苗毒力不易恢复，稳定性好，可配合鉴别诊断方法，区别免疫动物和自然感染动物。,6、重组活载体疫苗,病原保护性抗原基因序列插入另一种无毒或弱毒的微生物基因组表达构建重组活载体疫苗株。可以同时表达多种抗原，制成多价或多联疫苗，毒力不返强。,7、核酸疫苗（基因或DNA疫苗）,病原保护性抗原基因连接细菌或病毒DNA 直接导入动物体表达抗原诱导产生免疫保护。制造简便、成本低、安全、免疫期长、热稳定性好，但仍未商品化生产。,（二）诊断用制品,1、常规免疫血清学诊断技术（1）凝集试验抗原：直接凝集试验（平板法、试管法）：抗原和抗体混合后直接发生凝集反应。间接凝集试验（间接血凝、胶乳凝集和反相间接血凝试验）。,1、常规免疫血清学诊断技术,（2）免疫沉淀试验抗原：包括试管沉淀法、单相免疫扩散试验和双相免疫扩散试验、免疫电泳、对流免疫电泳等。（3）中和试验：将特异性血清与相应病原混合，用血清病毒混合物接种靶动物、鸡胚或细胞培养，观察感染情况进行疾病诊断。（4）补体结合试验抗原：抗原抗体复合物可以激活补体，出现各种生物学反应。,1、常规免疫血清学诊断技术,（5）酶联免疫吸附试验（ELISA）：包括直接法、间接法、双抗体夹心、竞争ELISA等。（6）荧光抗体染色技术：直接法、间接法、竞争法等。（7）胶体金免疫检测技术。（8）免疫组化诊断试剂。,2、生物技术和分子生物学诊断技术,（1）生物技术：单克隆抗体技术（荧光抗体染色技术或酶联免疫染色技术）。（2）分子生物学技术。PCR（RTPCR）扩增技术。荧光定量PCR（RTPCR）。基于核酸序列扩增技术（NASBA）。核酸探针。,（三）治疗及其他制品,1、抗血清：用抗原多次免疫动物，提取血清制成，用于治疗或预防动物疾病。2、微生态制剂：含活菌的制剂，具有调节机体菌群、增强免疫力、促生长等。3、卵黄抗体：用抗原多次免疫禽类，提取卵黄抗体制成，用于治疗或预防动物疾病。4、干扰素：用病毒等诱导产生干扰素。5、转移因子：用动物脏器或组织提取制成，作为非特异性免疫调节剂，增强机体免疫力，提高生产性能。,二、兽用疫苗制备技术,（一）兽用灭活疫苗的制备技术 灭活疫苗是用菌（毒）种培养物或含毒组织或细胞培养物，经化学灭活剂灭活或加热处理，使微生物失去活性而保持免疫原性，再加入适当的防腐剂或加入免疫佐剂制成。,1、菌（毒）种,1.1、菌（毒）种标准历史清楚；生物学性状明显；遗传稳定；优良的免疫原性与反应原性；毒力在规定的范围内。,1.1、菌（毒）种标准,原种 细菌原种应规定其培养特性、生化特性、血清学特性、毒力和免疫原性等，并作纯粹检查。病毒原种应规定其生物学特性、理化特性、血清学特性、最小感染量、最小免疫量、安全性等，并纯粹。基础种子 基础种子由原种制备而来，基础种子为企业生产兽用生物制品提供种子来源，应作系统鉴定，并规定代次。生产种子 生产种子由生产企业用基础种子进行复壮、繁殖。细菌等生产种子应作纯粹检查。病毒生产种子应作含量测定和纯净检查。,1.2、菌（毒）种选育,菌种的选育 分离病原纯粹检验致病性鉴定和抗原性测定设计制成灭活疫苗接种实验室动物攻毒用本动物进行保护率测定以确定疫苗候选株。毒种的选育 弱毒毒种有天然弱毒株或人工致弱毒株；强毒毒株分离系统鉴定（无污染、毒力强而稳定、免疫原性好、抗原谱广、与流行毒血清型相符）疫苗候选株。,1.3、菌（毒）种保存,冷冻真空干燥法 冻干的菌种一般在28C保存；冻干的毒种一般在-20C以下保存，温度越低保存期越长。结冻保存 有些病毒可用含毒组织在低温条件下（-20C以下）。液氮保存 有些细胞结合毒须在196C的液氮中保存。动物继代保存 虫种一般通过动物继代保存。,1.4、菌（毒）种的管理,生产检验用菌（毒）种实行分级管理制度，种子分三级（原种、基础种子和生产种子）。原种和由国家兽医微生物菌种保藏中心或分中心负责保管；基础种子由菌种中心或分中心负责制备、鉴定、保管和供应；生产种子由生产企业自行制备、鉴定和保管。,1.5、菌（毒）种索取与分发,供应：菌种中心及分中心统一供应。索取：须持有相应级别机构出具的正式公函，说明菌种名称、型别、数量及用途。一、二类菌种时，必须由省（市、自治区）兽医行政主管部门审核，农业部批准后，方可供应。有产品批准文号者，可由生产企业直接向菌种中心或分中心领取。要求：其他任何单位不得转发生产用菌（毒）种。烈性传染病或人畜共患传染病的强毒菌（毒）种，必须有专职技术人员领取。,1.2、病原培养,1.2.1 细菌培养技术细菌的繁殖是以二分裂法进行，分四个时期：迟缓期（细菌处于静止适应状态）；对数增殖期（以恒定的速度增殖）；稳定期（细菌增加数与死亡数保存平衡）；衰退期（活菌数下降）。,1.2.1、细菌培养技术,需氧菌的培养 平板培养法 有平板划线培养法和倾注培养法。需氧芽孢菌的培养 将接种材料先接种于液体培养基中，置水浴加入至80C，维持1520分钟，以杀死非芽孢菌，然后在37C作增菌培养。抑菌分离培养 利用某些化学药品对某类细菌的抑制或杀灭作用，而对另一些细菌不生产明显的作用，来分离培养某些细菌。接种试验动物进行培养。,1.2.1、细菌培养技术,厌氧菌的培养 生物学方法 在培养基中加入植物或动物组织（如马铃薯、发芽谷物、灭菌的新鲜动物组织块），以消耗养气或使氧化还原电势下降。用这些培养基培养厌氧菌时，先将培养基煮沸1530分钟，降温后在培养基表面加一层灭菌的液体石蜡，然后接种培养。,厌氧菌的培养,化学方法 利用还原作用强的化学物质，吸收环境或培养基内的养气或还原氧化型物质，降低氧化还原电势。物理学方法 利用加热、密封、抽气等物理学方法，以驱除或隔绝培养环境或培养基中的养气，形成无氧状态，以利于厌氧菌的生长。常用的有厌氧罐法。,含二氧化碳条件下的细菌培养,有些细菌特别是初次分离培养，在含有510CO2环境下生长良好，培养时，可直接利用二氧化碳培养箱培养，按照需要调节培养箱内二氧化碳的浓度。在没有条件的实验室，简便的做法是用有盖玻璃容器，放入接种的培养物后，点燃蜡烛，加盖密闭容器，由于燃烧耗氧产生二氧化碳，蜡烛即熄灭。此时容器内含有较高浓度的二氧化碳，将容器放入适宜温度培养。,1.2.2、病毒培养基本技术,病毒是严格的细胞内寄生物，由于病毒缺乏自主复制的酶系统，不能独自进行物质代谢，必须依赖宿主细胞或细胞的某些成分合成核酸和蛋白质，所以只能在易感的细胞内以复制的方式进行增殖，而不能在任何无细胞的培养液内生长。除少数病毒外，大多数动物病毒能在试验动物、受精卵和细胞培养中增殖。,1.2.2、病毒培养基本技术,病毒细胞培养的营养需求1）无机离子 维持渗透压、提供细胞酶与代谢活动所需要的物质，促进细胞贴壁等。常用弱碳酸氢盐来调节培养液的pH值，培养液的pH值一般维持在7.2-7.4。2)碳水化合物 常用的碳水化合物是葡萄糖。有些复杂的培养基，还需添加其它糖类或简单的化合物如乳酸、丙酮酸及醋酸，或代替葡萄糖。3)氨基酸 细胞培养所用的氨基酸为左旋异构体。维持细胞生长的最低营养要求需要以下13种氨基酸。,病毒细胞培养的营养需求,4)维生素 大部分维生素与细胞代谢有关。使用较多的维生素主要是B族维生素，复杂的培养液中还含有还原剂、谷胱甘肽、抗坏血酸及L半胱氨酸。在不含血清的培养液中，常含有脂溶性维生素。5)蛋白质 动物血清是蛋白质的主要来源，常用的有胎牛血清或犊牛血清。血清起营养作用，保护细胞或去毒，抑制蛋白溶解酶，促进细胞在玻璃上附着和铺开。6）抗生素 控制细胞培养中细菌的污染，常用的抗生素有青霉素、链霉素、制霉菌素或两性霉素B。,细胞培养技术,细胞培养类型（1）原代细胞 原代细胞是用动物新鲜组织如胚胎或幼畜的组织或受精卵，经胰蛋白酶消化分散后制备而成。病毒对原代细胞易感，繁殖滴度高，且无致瘤性等。但原代细胞不能在体外多次传代，组织原材料的来源不固定，易混入外源病原，造成外源病毒污染，不易控制其质量，影响产品的纯净和安全性。,细胞培养类型,2）二倍体细胞株 原代细胞次代细胞多次连续传代成为二倍体细胞。二倍体细胞的细胞形态学可能发生变化，但细胞染色体数与原代细胞一样。不能在体外无限制传代，从几代至几十代，兼有原代细胞和传代细胞的优点，病毒对其易感，质量可控，适用于繁殖病毒。3）传代细胞系 由肿瘤组织培养而成或由细胞株转化而来。可在体外无限制的传代，其染色体数不正常，成为异倍体。适宜于许多动物病毒的生长，易于培养，可以建立种子库，质量易控制。但存在潜在的致瘤性，要求背景情况应详细，并作系统鉴定合格后，方可用于繁殖病毒生产灭活疫苗。,各种传代水平细胞系检查,传代细胞的保存,1)细胞保存 收集新鲜细胞，用细胞冷冻保护液(含20犊牛血清、510二甲基亚砜的营养液)调整细胞浓度达100万一200万个细胞m1，分装于安瓿中，封口，4预冷30min，封口严密的安瓿移至-5070C冰箱中预冷，然后移至液氮罐内贮存，可保存数年。2)细胞复苏 将安瓶自液氮罐取出后立即放入3740温水中，在lmin之内使细胞融化，换液培养至形成细胞单层。3)细胞运输 单层细胞培养瓶装满生长液，以防液体振荡冲脱细胞，或只留少量生长液能覆盖单层，以防细胞干燥。细胞悬液装于冰盒保持温度在1525左右。,细胞培养方法,1）静止培养 静止培养是指将制备好的细胞悬液分装在适宜的培养瓶中，密闭瓶口，置恒温培养箱内静止培养或以松口的容器通入二氧化碳或在含二氧化碳的培养箱中静止培养，形成细胞单层后，接种病毒悬液，3738C左右继续培养。2）转动培养 将制备好的细胞悬液分装在玻璃或塑料转瓶中，密闭瓶口，置转瓶机上，以每小时510转转动培养，细胞在转动培养时，贴附于瓶壁四周，长成细胞单层后，接种病毒悬液，3738C左右继续转动培养。,细胞培养方法,3）悬浮培养 在悬浮培养罐中通过不断搅拌，并随时补充营养液和校正pH值，使细胞在悬浮的条件下培养生长。由于悬浮培养细胞能及时得到充足的营养和养气，细胞生长速度快，产量高，可以得到大量的细胞。4）微载体培养 通过搅拌使微载体悬浮在培养液中，细胞通过贴附在微载体固体颗粒表面上生长形成细胞单层，细胞的浓度较大、生长快。微载体培养可采用通气搅拌法，也可采用转瓶培养法进行。,1.2.3 鸡胚接种技术,鸡胚的选择 必须是来源于健康易感的种鸡群，其种蛋必须新鲜，清洁。种鸡群必须定期监测，不得含有繁殖病毒的相应抗体。鸡胚接种途径和接种方法1）尿囊腔途径 取911日龄的鸡胚，在灯光照射下，在离气室约0.30.5cm处无大血管的位置作一标记，作为接种部位，在气室和待接种部位各打一小孔，将受精卵横放在蛋盘上，在待接种处垂直刺入针头约0.5cm，接种0.050.2ml病毒溶液，用石蜡封口，继续孵化。也可将气室向上放于蛋盘中，在气室距边缘约0.5cm处打一小孔。沿受精卵长径平行方向刺入针头约1cm，注入接种物0.050.2ml，用石蜡封孔，继续孵化。,鸡胚接种途径和接种方法,2）绒毛尿囊膜途径 在气室中心钻一小孔，直接从气室处刺入针头约0.5cm，滴入0.10.2ml病毒溶液，继续垂直刺入针头，穿过卵膜和绒毛尿囊膜，拔出针头。也可用人工气室法进行，在胚胎附近处和气室处各打一小孔，然后用吸球紧贴气室小孔处轻轻吸气，造成负压，形成人工气室，接种0.10.2ml病毒溶液，用石蜡封孔。3）卵黄囊途径 在气室中心钻一小孔，垂直刺入针头约3cm，注入接种物0.20.5ml，用石蜡封口，继续孵化。也可在气室外和卵长径的1/2处各打一小孔，并在中间孔处刺入针头约1.5cm，接种0.10.5ml病毒溶液，用石蜡封孔。,鸡胚接种途径和接种方法,4）羊膜腔途径 将气室端靠近胚胎侧的卵壳锯穿，在卵膜上滴入一滴无菌液体石蜡或生理盐水，避开血管，在气室处刺入针头约0.5cm，在气室内的卵膜上滴入0.10.2ml病毒溶液，继续垂直刺入针头，穿过卵膜和绒毛尿囊膜，拔出针头。或在人工气室孔处呈30角刺入针头约0.5cm，接种0.10.2ml病毒溶液，用石蜡封孔。5）静脉途径 画出直而粗的静脉处位置，卵壳，加一滴液体石蜡，使卵膜透明。用长约1.5cm的4号针头插入血管内注射接种物0.02-0.05ml。,接种后的检查及病毒的收获,接种后一般在37C左右继续孵化27天，不必翻蛋。每日照蛋12次，弃去接种后24小时内非特异死亡的鸡胚，24小时后死亡的鸡胚随时捡出，置48C冷却424小时。观察期结束，所有活胚同样冷却处理。分别收获收获胚体、卵黄囊、尿囊液、绒毛尿囊膜等。收获期间注意检查胚胎、绒毛尿囊膜的病变情况、尿囊液是否浑浊等。,几种病毒接种途径及收获材料,1.2.4 动物接种技术,2.4.1 动物接种途径和接种方法1）脑内接种 给小鼠和地鼠脑内接种时，用左手大拇指和食指固定头部，消毒左侧眼与耳之间上部注射部位，并于眼后角、耳前缘及颅前后中线所构成之位置中间刺入针头23mm，乳鼠接种0.01-0.02ml，成年鼠和地鼠为0.03-0.05ml。给豚鼠和家兔进行脑内接种时，先作麻醉或人工固定，在颅前后中线旁边5mm平行线与动物瞳孔横线交叉处消毒，用锥刺穿颅骨，然后用针头刺入410mm，接种0.1-0.025ml。绵羊脑内接种时，先固定在接种台上，剪去头顶部的毛，并用硫化钡脱毛，碘酊消毒后，在颅顶部中线左或右侧，用锥钻一小孔，硬脑膜下或脑内接种1ml，立即用火棉胶封闭接种孔。,动物接种途径和接种方法,2）皮内接种 常用于大动物。在背部、颈部、腹部、耳部及尾根部先剪毛，碘酊消毒，以左手拇指和食指提起注射部位皮肤，用针头斜面向外，与皮肤面平行刺入23mm，接种0.1-0.2ml。注射剂量较大时，可分点注射。牛、羊舌面皮内注射时，先固定动物，抓住动物舌头并固定，然后接种。3）皮下注射 豚鼠和家兔可选择腹部及大腿内侧皮肤松弛处，小鼠可选择尾根部或背部，碘酊消毒皮肤处，用针头水平方向挑起皮肤，刺入1.5-2cm，缓慢注入接种物0.2-1ml。,动物接种途径和接种方法,4）静脉接种 小鼠尾静脉注射时，先将小鼠尾巴在5055C水中浸泡1分钟，使尾静脉扩张，用鼠缸扣住鼠体，露出尾部，用左手拇指和中指将鼠尾拉直，以食指托住尾部，消毒注射部位后由靠近尾尖端处平行刺入针头，再向下刺入静脉，慢慢注入0.1-1ml接种物。家兔耳静脉注射时，先固定在特制固定器上或人工固定，剃耳毛，用酒精棉球涂擦注射部位静脉1分钟，使静脉扩张，再用左手拇指及中食指抓住耳尖部，刺入针头缓慢注射15ml接种物。鸡翅下肱静脉注射时，侧卧固定，张开翅膀，拔去注射部位的羽毛，碘酊消毒，用针头斜面朝上刺入静脉注射15ml接种物。,动物接种途径和接种方法,5）腹腔接种 家兔和豚鼠先在腹股沟处刺入皮下，进针少许后再刺入腹腔注射0.5-5ml。小鼠腹腔接种时，用右手提起鼠尾，左手拇指和食指捏其头背部，翻转鼠体使腹部向上，把鼠尾和右后脚夹于小指和无名指之间，右手将针头平行刺入腿根处腹部皮下，向下斜行刺入腹腔，注射0.5-1ml。,动物接种后的观察及含毒组织的收获,动物接种后应每天观察，注意动物的活动、饮食、粪便与尿液及皮毛体表等情况，还应根据接种微生物的特性及动物性别、年龄等的不同而有所侧重，如体温曲线、特征性临床症状的出现及注射部位的特征性变化等。根据观察结果，选出接种后符合要求的反应特征的动物，按照规定方法剖杀动物，收集含毒血液或采集含毒组织、器官等。,1.3、工业化大规模繁殖病原的方法,大量培养细菌的方法（1）固体培养基表面培养法 此法是将溶化的肉汤琼脂培养基，分装于大扁瓶(大型克氏瓶)，灭菌后平放使凝固，经培养观察无污染，在无菌室接入种子液，使均匀分布于表面，平放温室静置培养，然后倾去凝集水，收集菌苔制成菌悬浮液。,大量培养细菌的方法,（2）液体静置培养法 此法适于一般菌苗的生产，培养容器可用大玻瓶也可用培养罐(或称发酵罐)，按容器的深度，装入适量培养基，一般是容器深度的1223为宜，经高压蒸汽灭菌之后，冷至室温接入细菌种子，保持适宜温度静置培养。（3）液体深层通气培养法 使用培养罐（反应缸），带有搅拌器和通气系统，或自动控制装置，用人工控制培养温度和通气量。培养基与佐剂（氢氧化铝胶、油佐剂等）均可在缸内消毒，在缸内进行细菌的培养及灭活、加佐剂配苗与分装等，可大量生产出质量较好的菌苗。,工业化大规模培养病毒的方法,（1）单层转瓶培养 是在转鼓条件下发展起来的，专用于大量生产细胞的一种设备，能自动调温、调速和报警，靠一台马达驱动，转瓶架分上、中、下几层，每层可放一排1万1.5万m1的转瓶，转瓶是搁置在滚轴上，以每小时915转的转速转动。国际上普遍使用无毒塑料转瓶，直径为1520cm，长度为3080cm，多为一次性使用。,工业化大规模培养病毒的方法,（2）培养罐培养 培养罐罐体结构均为不锈钢质，可以自动调温、调pH值，用无级马达、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。深层悬浮培养法能控制一致的细胞培养条件，可大规模生产，细胞培养物可通过高速离心弃去培养液，使病毒更加纯净，可减少异性蛋白质的含量。,工业化大规模培养病毒的方法,（3）微载体细胞培养系统 微载体的直径在60250 m，由天然葡聚糖、凝胶或各种合成的聚合物组成，如聚苯乙烯、聚丙烯酰胺等。此法兼有悬浮培养法和单层培养法的优点，容易大量培养细胞，特别是适合那些不能被悬浮培养法培养的二倍体细胞和原代细胞。,工业化大规模培养病毒的方法,（4）生物反应器 反应器控制系统由高性能、智能化的微机控制仪及附属功能电路和器件所组成，实现了空气、氧气、氮气和C02气体与pH值、溶氧的关联控制，能准确控制温度、转速、pH值、溶解氧浓度和液位。细胞培养用生物反应器可连续进行培养，随时采样观察，生产效率提高200300，大大降低产品的成本；有完善的由计算机控制的检测及培养系统，保证了运行的安全；体积小，减少了生产车间所需的净化空间面积；自动化程度高，大大降低了污染率。,3、灭活工艺,3.1、灭活剂（1）甲醛溶液（福尔马林）常用的甲醛溶液约含37%甲醛气体（重量计），为强还原剂，能与微生物蛋白质的氨基酸结合，形成具有其它性质的化合物，而扰乱微生物的代谢，适当浓度可使微生物丧失增殖力或毒力，保持其抗原性和免疫原性。用于灭活细菌的浓度为0.1%0.8%，用于灭活病毒时浓度为0.05%0.2%。必要时在甲醛灭活后加入焦亚硫酸钠以终止反应。（2）烷化剂类 为一类含有烷基分子去一个氢原子的化合物，它能与另一种化合物作用，将烷基引入形成烷基取代物，其灭活作用主要是烷化病毒DNA分子中的鸟嘌呤或腺嘌呤，引起单链断裂、双螺旋链交联，防碍RNA的合成，从而抑制细胞的有丝分裂，使病毒完全丧失感染力，但不损伤保护性抗原，广泛用于病毒的灭活。常用的为BEI和AEI。,3.1、灭活剂,（3）丙烯内脂（BPL）本品为无色有刺激气味的液体，对皮肤、粘膜有强刺激性，并具有致癌性。水中溶解度37（V/V），能与丙酮、醚和氯仿混合。吸入空气中的水分子时缓缓分解成羟基丙酸，其水溶液迅速全部分解，密封保存在玻璃瓶中于48C保存较稳定。（4）硫柳汞钠盐 又称乙基汞硫代水杨酸钠，本品为剧毒品，能溶于水和醇，在空气中稳定，在日光下不稳定。对细菌、霉菌和病毒有一定的灭活作用，用于灭活疫苗的抑菌剂、消毒剂或灭活剂，常用终浓度为0.02%0.01%。,3.1、灭活剂,（5）苯酚 又名石炭酸，为羟基与芳烃族（苯环与稠丙环）直接连接的化合物，其中苯的一部分被酚取代。本品有毒、腐蚀性及特殊气味，其灭活机制是使微生物蛋白质变性和抑制特异酶系统，使其失去活性或感染性。常作为细菌灭活疫苗的抑菌剂、消毒剂或灭活剂，用量为0.30.5%。（6）结晶紫 别名甲基青莲或甲紫，为一种碱性染料，易溶于醇，能溶于氯仿，不溶于水或醚。其阳离子与微生物蛋白质带阴电的羟基形成弱电力的化合物，防碍微生物的正常代谢，也可扰乱微生物的氧化还原作用，使电势太高，不利于微生物的增殖。,3.2、灭活方法,1）物理灭活方法 有热灭活、射线照射灭活和超声波裂解等方法。采用热灭活方法牛副结核灭活疫苗和草鱼出血病灭活疫苗。超声波裂解应放冰浴中间断进行，以免升温过高影响微生物的抗原性。60Co照射处理，应根据被照射物的容量大小选择照射物与钴源的距离和剂量。2）化学灭活方法 早在20世纪初，就开始用甲醛减毒制备破伤风类毒素，之后有用甲醛或苯酚灭活制成犬瘟热疫苗。20世纪30年代，用结晶紫成功地研制出猪瘟疫苗。1957年，采用丙烯内脂研制成功了口蹄疫灭活疫苗等。,4、佐剂配制,4.1、佐剂作用 对抗原的作用 佐剂吸附抗原后增加抗原的表面积，并改变活性基因的构型，因而增强抗原的免疫原性；佐剂和抗原被巨噬细胞吞噬，对抗原加工处理，赋予较强的免疫原性，增强T细胞和B细胞的协同作用；延长抗原在组织内的贮存时间，是抗原缓慢降解和缓慢释放。,4.1、佐剂作用,对机体的作用 引起巨噬细胞、淋巴细胞及浆细胞等细胞浸润，促进其繁殖，增强其活性；加速淋巴细胞的转化成效应细胞；增加细胞膜的活性和胞浆变化，分泌辅助性因子；改变细胞功能，巨噬细胞表现为数量增多、膜表面积增大、产生大量辅助因子和前列腺素等调节因子，T细胞和B细胞表现为数目增多、进入细胞增殖周期，膜表面成分发生改变，产生大量辅助因子（LK），B细胞则分化为浆细胞，分泌大量的抗体。,4.2、佐剂标准,无致癌或辅助致癌作用，不能诱导或促进肿瘤形成；无毒性，纯度高，注射、口服等对动物安全，无任何毒、副作用；符合相关的质量标准；具有一定的吸附力；能在动物体内降解吸收，不易在组织中长期存留而诱发组织损伤；不诱发自身超敏反应及与血清抗体结合形成有害的免疫复合物；不含有与动物发生交叉反应的抗原物质；性能稳定，佐剂抗原混合物储存后不分解、不变质、不产生有害物质。,4.3、佐剂的类型,1）不溶性铝盐佐剂 包括氢氧化铝胶、各种明矾和磷酸铝等，与抗原混合后成为凝胶状态，注射动物后可较长期存留在机体内，持续释放抗原，显著提高抗体滴度。这类佐剂在兽用生物制品中广泛采用，规程现有的灭活疫苗中大多数用氢氧化铝胶作为佐剂，如牛多杀性巴氏杆菌病灭活疫苗、伪狂犬病灭活疫苗等。铝胶的质量对产品的质量有直接影响，因此规程中明确规定了氢氧化铝胶质量标准。,2）油佐剂,早期有弗氏佐剂，以羊毛脂为乳化剂，具有亲油亲水性，乳化作用较好，但制出的乳剂非常粘稠。国外所用的油佐剂中广泛采用的是矿物油和缩水甘露醇单油酸酯（Arlacel A）。国内广泛选用注射白油、司本-80和吐温-80作为油佐剂。规程中明确规定了注射白油（轻质矿物油）的质量标准，要求其性状（相对密度、粘度）、酸度、重金属、铅、砷、稠环芳烃、固形石蜡及易碳化物等项检验均应符合规定。乳化剂不同、矿物油不同、乳化剂配合比例不同及乳化方法不同，均影响着乳剂的性状和稳定性。目前常用的剂型为油包水和水包油包水型。,4.3、佐剂的类型,3）蜂胶佐剂 蜂胶是蜜蜂采集植物分泌的树脂，混入蜜蜂上颚腺分泌物，以及蜂蜡、花粉和其他一些有机与无机物的一种天然物质，具有广谱的生物活性。蜂胶作为疫苗佐剂需进行纯化，蜂胶佐剂具有良好的免疫增强作用，能增强巨噬细胞的吞噬能力，促进抗体的产生，提高机体的特异性和非特异性免疫力。,4.3、佐剂的类型,4）人工合成佐剂 研究最多的属胞壁酰二肽（MDP）及其衍生物、海藻糖合成衍生物，已合成了多种MDP的类似物和衍生物，这类佐剂和抗原形成油包水乳剂，接种动物具有有效的佐剂活性，但作为水溶液接种动物后，迅速排出，其佐剂活性受到限制。海藻糖合成衍生物有海藻糖-6，6-双霉菌酸酯（TDM），又称索状因子，最初从分枝杆菌细胞中发现。TDM有多种生物学活性，抗感染和抗肿瘤。,4.3、佐剂的类型,5）微生物及其代谢产物佐剂 为细菌的菌体成分，具有明显的佐剂作用。如革兰氏阴性菌外膜脂多糖（LPS）、分枝菌的胞壁成分、革兰氏阳性菌的脂磷壁酸（LTA）、蛋白毒素等。6）免疫刺激复合物佐剂（ISCOM）是由两歧性抗原与Quil A和胆固醇1：1：1的分子混匀共价结合而成的一种较高免疫活性的脂质小泡。Quil A是从皂树皮提取的一种糖苷，纯化的Quil A能与病毒被膜蛋白或细菌和寄生虫的外膜蛋白的疏水基结合。ISCOM现已广泛用于多种细菌、病毒和寄生虫病的疫苗。,4.3、佐剂的类型,7）细胞因子类佐剂 多种细胞因子是有效的免疫增强剂，能增强由病毒、细菌和寄生虫疫苗产生的保护作用。这类细胞因子主要有白细胞介素-2、白细胞介素-1、-干扰素及白细胞介素-12。8）其它佐剂 这类佐剂主要有非离子阻断共聚物表面活性剂、核酸及其类似物佐剂和左旋咪唑等。,4.4 制苗工艺,1）用铝胶作佐剂 配苗时，将灭活的菌液和氢氧化铝胶以一定的比例（3：19：1）混合，再加入适量的硫柳汞和苯酚充分振荡而成。用明矾作佐剂配苗时，按灭活的菌液量加入明矾溶液12，充分振荡，然后沉淀而成。2）用油佐剂配苗，以白油、司本和硬脂酸铝为油相，以含24%吐温的抗原液为水相，按水相与油相1：11：4（V/V）的比例配制。在胶体磨或乳剂缸内配制成油包水或水包油包水疫苗。3）蜂胶作佐剂 配苗时，在灭活的抗原液（病毒液或菌液）中加入蜂胶乙醇浸液，使每ml抗原液中含蜂胶10mg，变加变振荡，成为乳浊状，即为蜂胶佐剂疫苗。,（二）活疫苗制备技术,弱毒活疫苗是用人工培育的弱菌（毒）株或自然弱（无）毒菌（毒）株或异种菌（毒）株或基因工程弱毒疫苗株生产的，对原宿主动物无致病性或引起亚临床感染，但能使接种动物产生免疫力，以抵抗由该种病原引起的疾病。弱毒疫苗又称活疫苗，大多数采用冷冻干燥技术生产成冻干疫苗，少数为液体（湿）疫苗。弱毒疫苗具有用量少、成本低、免疫力产生快、免疫期长等优点。,1、菌（毒）种的选育,1.1、菌种的选育1）自然弱毒菌株 自然界中存在着具有免疫原性的自然弱毒株，可以用于生产活疫苗。如布鲁氏菌病猪2号株就是自然界中存在的弱毒株，已成功地用于制作活疫苗。2）人工传代致弱菌株 在培养基中或非宿主体内等连续传代减弱病原的致病性，以制作活疫苗。如致弱的兔、山羊、绵羊牛传染性胸膜肺炎菌株、布鲁氏菌羊型5号菌株、乳兔肺致弱的猪支原体肺炎疫苗株等。,1.1、菌种的选育,3）改变培养环境致弱菌株 在体外培养传代病原菌时，某些突变株在正常环境中不易生长发育而死亡，但改变培养温度（提高或降低），或在培养基中加入有抑制病原的化学物质，有利于某些突变株的发育，如在培养基中加醋酸铊分离培育出了抗醋酸铊的猪副伤寒沙门氏菌和马流产沙门氏菌弱毒菌株。4）诱变菌株 射线处理病原微生物或在体外的培养基中加入化学诱变剂，都能提高微生物的突变率，从而有助于弱毒株的培育。如用黄色素培养基培育猪丹毒弱毒菌株。许多疫苗的温度敏感株（ts）都经过诱变选择的。,1.2、毒种的选育,1）自然弱毒株 选用自然界中具有免疫原性的天然弱毒株，可以用于生产动物用活疫苗。如NDVLa Sota株和B1株，鸡马立克氏病血清II型（SB1、Z4）毒株，已成功地用于制作活疫苗。2）同属异种的微生物 选择与病原同属不同种，但具有一定的交叉免疫原性，天然宿主不同的微生物株系作为疫苗株，如火鸡疱疹病毒预防鸡马立克氏病，山羊痘细胞致弱毒株预防绵羊痘和羊接触传染性脓疱皮炎等。,1.2、毒种的选育,3）人工传代致弱毒株 在培组织或细胞培养中、鸡胚内或非宿主体内等连续传代减弱病原的致病性，以制作活疫苗，如猪瘟活疫苗。4）基因工程疫苗株的构建 利用基因工程技术改造微生物，构建基因工程弱毒活疫苗株。1）基因缺失疫苗株 2）重组载体疫苗株。,1.3、菌（毒）种的鉴定,1）免疫抑制试验 当疫苗毒可能存在免疫抑制作用时，如鸡传染性法氏囊病、猪繁殖与呼吸综合症等，应对毒种进行免疫抑制试验。靶动物接种菌（毒）种后，与未接种的动物同时观察免疫器官或组织的变化，或同时再免疫接种其它疫苗，观察两组的疫苗抗体产生情况和/或抗强毒攻击的保护情况。,1.3、菌（毒）种的鉴定,2）毒力返强试验 用基础菌（毒）种较早代次，按实际接种途径大剂量接种各种最易感日龄的靶动物，一定时间后，采集含菌（毒）靶组织制成悬液，再接种另一组易感的靶动物，如此至少传5代次，观察每次传代动物的反应情况，并比较第一代和最后一代动物的反应和毒力或致病性增强的趋势情况。,3）外源病毒检验,禽源种毒1)鸡胚接种检查法 将种毒中和后分别经尿囊腔和绒毛尿囊膜途径接种911日龄的SPF鸡胚10枚，鸡胚应发育正常，绒毛尿囊膜无病变，鸡胚尿囊液对鸡红细胞凝集阴性。2)鸡接种检查法 将种毒接种适宜日龄的SPF雏鸡20只，点眼、滴鼻接种10头份；肌肉注射100头份，接种后21日，重复接种1次，第一次接种后42日采血，测定相关病原的抗体。观察期间不应由种毒引起的特异性局部或全身和呼吸道症状或死亡。3)细胞接种检查法 将种毒中和后接种CEF后，培养57日，不应有特异的细胞病变（CPE）产生，并不应出现吸附红细胞现象。此外禽白血病病毒的检验（COFEL或ELISA）和REV（IFA）应为阴性。,3）外源病毒检验,非禽源种毒 1)荧光抗体检查法 先用相应的阳性血清中和种毒后，接种细胞连传2代，视被检的种毒不同，选用不同的细胞和不同的荧光抗体。经荧光抗体染色后，不应出现特异的荧光。2)绿猴肾(vero)传代细胞检查法 将中和后的接种vero细胞，连传2代，不应出现CPE，同时进行红细胞（豚鼠、鸡和人红细胞混合物）吸附试验和荧光抗体试验，均应为阴性。3)致细胞病变和红细胞吸附试验检查法 经接种传代培养7日的细胞，用适宜染色液对细胞单层进行染色，检查后不应出现包涵体、巨细胞或其它由外源病原引起的CPE。此外不应出现红细胞吸附现象。,2、制苗用主要原材料,1）SPF鸡或鸡胚 所有禽用病毒性活疫苗及其种毒制备所用的鸡胚必须符合兽用生物制品质量标准中有关标准，即必须来源于SPF鸡。生产禽用疫苗用SPF鸡应在隔离环境中饲养，使用全价营养的无菌饲料。必须经17种病原（13种病毒，2种细菌，2种支原体的检测，结果阴性方可使用。2）试验动物 当采用动物及其动物组织生产病毒性活疫苗时，要求制苗用动物应按照实验动物的来源、品种、品系不同、动物级别不同和实验目的不同，分开饲养，饲喂质量合格的全价饲料。,农业部关于加强兽用生物制品生产检验原料监督管理的通知(2006.11.22 农医发2006l0号令),2008年1月1日起，农业部将对GMP疫苗生产企业疫苗菌(毒)种制备与鉴定、活疫苗生产以及疫苗检验使用无特定病原体(SPF级)鸡、鸡胚情况进行全面监督检查。对达不到标准要求的，将根据兽药管理条例规定进行处理。,3）其它原材料,血清、化学试剂和生物制剂 细胞培养用血清能提供人工合成培养液必须的物质，对细胞附着和保护有明显的作用，各种动物的血清都能应用，实验室常用新生犊牛血清，既可大量采集，又有良好的细胞培养效果。也可应用马血清、大牛血清、绵羊血清或鸡、兔血清等。用成年动物血清培养细胞，效果大都不如犊牛血清，常含有抗病毒抗体或其它抑制病毒的物质，抑制病毒的生长。,3、疫苗原液的繁殖,1）制苗用菌液的制备 液体培养基按培养基量的一定比例接入二级种子菌液，在37C左右摇动培养或通气培养，当菌液混浊或pH下降时，停止培养，冷却后收获菌液或离心后收获菌泥，适当稀释后置28C保存备用。固体培养基培养时，将检验合格的二级种子接种于琼脂培养基上布匀，置适宜的温度下培养一定时间，经检查合格后加入稳定剂将菌苔洗下，过滤，28C静置沉淀。2）制苗用病毒液的制备 将一定量的生产毒种接种动物、组织、鸡胚或细胞，每天观察接种动物的反应，接种鸡胚的观察鸡胚的死亡或感染情况，接种细胞的既可静止培养，也可转瓶培养，每天观察细胞病变，待病毒繁殖充分后收获含毒器官、组织或含毒细胞液，收获的含毒组织或细胞液。,4、疫苗配制与冻干,1）液体（湿）苗的配制 疫苗原液或半成品检验合格后，将菌（毒）液混合，按规定头份定量分装，每头份疫苗不得低于规定的最低标准。2）冻干苗的配制 按疫苗原液量加入一定比例的保护（稳定）剂，病毒性组织苗需预先制成乳剂后，加入一定比例的保护（稳定）剂，充分混合后，按规定头份定量分装，分装过程中应随时振摇，分装结束后迅速进行冷冻真空干燥。冻干后在真空状态下在冻干柜内自动压塞，出箱后压上铝帽。,5、疫苗保护剂,1）冻干疫苗保护剂（稳定剂）防止疫苗在冻干过程中活性物质失去结构水及阻止结构水形成结晶；保护微生物中活性物质的活性与抗原性；降低细胞内外的渗透压差；保持弱毒疫苗中微生物在干燥状态下的活力和复苏时迅速恢复活力；对疫苗的免疫效果无影响；对微生物的保护性能（尤其是耐热性能）良好；冻干产品的物理性状（外观、色泽、溶解性等）符合要求。常用的有：5%蔗糖（乳糖）脱脂乳、明胶蔗糖、40%蔗糖明胶、聚乙烯吡咯烷酮乳糖和SPGA。2）液体疫苗保护剂 甘油 甘油作为保护剂广泛用于活疫苗，如50甘油盐水，可以杀灭大多数细菌，而病毒却可存活 二甲基亚砜（DMSO）二甲基亚砜可以减少冷冻过程中微小冰晶的形成，因而保护冷冻的病毒。,不同微生物保护剂的主要成分,（三）疫苗质量改进新技术,1、疫苗质量中问题 弱毒活疫苗：冻干保护剂；毒力偏强；外源病原污染。灭活疫苗:抗原繁殖、浓缩和纯化技术落后，抗原纯度不够，副反应太大；油佐剂灭活苗稳定性差，副反应大；免疫效果差。,2、改进新技术,1）分子设计与基因工程技术 亚单位疫苗、基因缺失疫苗、活载体疫苗、DNA疫苗转基因植物疫苗等。2）抗原缓释技术 将抗原制成聚合物，增加抗原效能、延长疫苗免疫期。3）新型免疫佐剂 减少副反应，提高细胞免疫调节作用。4）新型生物发酵技术 传统的生物发酵罐变为生物反应器，实现了程序化操作。5）现代细胞工程技术 利用细胞反应器进行细胞微载体培养和悬浮培养。,三、兽用诊断试剂的制备,兽用诊断制品中使用的微生物都具有抗原性，根据抗原与抗体特异性结合或核酸碱基配对的原理，利用微生物及其代谢产物或动物血液及组织材料制成的可用于畜禽疾病诊断的制品称为诊断用生物制品，包括诊断抗原、诊断血清、标记抗体及核酸探针等。,（一）诊断抗原的制备,1、诊断抗原类型 按性质可将诊断抗原分颗粒性抗原和可溶性抗原。按照诊断试验的种类可将诊断抗原分为凝集反应抗原、补体