《生物制品学》PPT课件.ppt

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1、生物制品的定义与定名原则,生物制品定义：1979用微生物(细菌、噬菌体、立克次氏体、病毒等)、微生物代谢产物、寄生虫、动物毒素、人或动物的血液或组织等直接制备或用现代生物技术、化学方法制成，作为预防、治疗、诊断特定传染病或与其有关疾病的制剂，通称生物制品。,生物制品(Biological Products)2000,是指以生物材料作原料，采用生物化学、生物物理学等方法制备，用干预防、诊断和治疗传染病、免疫病等疾病的制剂。狭义的生物制品包括疫苗、类毒素、抗毒素和抗血清等。广义的生物制品还包含抗生素、血液制剂、肿瘤以及免疫病等非传染性疾病的制剂。,世界各国现沿用的vaccine 一询泛指所有自动免

2、疫的生物制品、来源于当时最大规模应用的用牛制备的疫苗牛痘苗(vaccine)，拉丁文中vacca是指牛的意思。,定名原则:制造方法一般不要标明。但由于制品制造方法上改变，为区别过去惯用名称或两种制造方法同时存在，则应在基本名称前标明，如吸附霍乱菌苗、吸附精制破伤风类毒素；剂型为液体者，液体二字不要标明，其它剂型则应标明，如百日咳菌苗、冻干麻疹活疫菌。,菌苗、疫苗分“灭活”及“活”的两种，灭活菌苗、灭活疫苗除惯用的如卡介苗外。其它则应标明。若两种制品同时存在，则应标明“灭活”或“活”字样。,生物制品的发展历史,1923年年G1enny和Ramon，提出将白喉类毒素作人群免疫。1949年由于组织培

3、养工作的开展特别是Enders用非神经组织培养脊髓灰质炎病毒成功后，Sdlk制成脊髓灰质炎死疫苗，1956年又试制成脊髓灰质炎活疫苗。1960年制成麻疹疫苗。1962年风疹疫苗研制成功。1968年：C群流脑多糖菌苗和1971年A群多糖菌苗相继制成。1976年试用乙型肝炎表面抗原疫苗。,生物制品的分类,一、预防接种类 预防接种生物制品是用细菌、病毒和细菌和病毒的代谢产物，通过人工培养减毒致弱或用物理、化学方法杀灭病原体，使其失去毒力，但仍保持其免疫原性，制造而成的生物制剂。,预防用生物制品一般通过注射、气雾，饮水、点眼、滴鼻、划痕等不同的途径，对机体进行免疫接种后，持续刺激机体产生特异性抗体，以

4、中和或消灭侵入机体的病原微生物，从而起到预防传染病的效果。,这种免疫力一般在免疫接种后12周产生，免疫力出现缓慢，但维持的时间较长，因为不同的生物制品的免疫期备不相同，一般可达半年至数年不等。,而且还可通过重复注射，增加佐剂、保护剂等以强化或延长生物制品的免疫反应，降低机体的易感性，增强机体的抵抗力，从而达到预防疾病的目的。,习惯上将细菌制成的生物制品称菌苗|以病毒，立克次氏体、支原体、原生虫等制成的生物制品称疫苗。现将两种制剂统称疫苗。常用的预防用生物制品有以下几类：,1灭活苗或死苗：选用免疫原性强的细菌、病毒、支原体，立克次氏体、螺旋体等，经过人工大量培养，用物理或化学方法将其杀死(灭活)

5、后制造而成。病原体虽失去毒力，但仍保持其抗原性。这类疫苗的特点是，生产周期短，属无毒制品，安全，容易保存。但因抗原不能在体内繁殖，所以使用剂量较大，免疫期较短，因此，免疫效果不如弱毒活疫苗好。目前使用的灭活苗大多在制品中加入了适当的佐剂。,国内常用的佐剂是氢氧化铝胶。因为氢氧化铝胶来源易，价格低，对抗原有较好的吸附作用，注射后能使抗原在机体内缓慢释放，以提高机体的免疫力，增强灭活疫苗的免疫效果。但因吸收困难，在注射局部形成无菌结节。,2弱毒活疫苗 此类疫苗是通过人工培育减毒致弱，而保留了原来的免疫原性制造而成的生物制品。这类疫苗经免疫后能在体内短期繁殖，而且无致病反应，免疫期较长，某些弱毒疫苗

6、还可在体内诱生干扰素，因此免疫力产生快。目前使用的弱毒活疫苗多为冻干苗，即在液体苗中加入适当的保护剂，按照特定的冻干曲线采用冷冻真空干燥的方法冻干而成。,这类疫苗的特点是体积小，容易保存，便于运输，有效期较长，但需低温保存。如麻疹弱毒冻干苗，脊髓灰质炎弱毒冻干苗，卡介苗等等。,3类毒素：,是将细菌产生的外毒素，经甲醛溶液处理后，使其毒性消失，而保留其免疫原性而造成的生物制品。在类毒素中加入适量的磷酸铝或氢氧化铝胶等，即成吸附精制类毒素，注射后能在体内缓慢吸收，可长久刺激机体产生高滴度抗体，能增强免疫效果。如破伤风明矾类毒素等,4干粉苗 它是将各种细菌经过繁殖培养加入福尔马林杀菌并经过脱毒后，以

7、硫酸铵提取，然后用冷冻干燥法或雾化干燥后，根据需要，配制而成。它改变了多职苗圃定联合的方式，采取灵活配合的方法，使所需要的各种疫苗尽可能地结合在一起。这类疫苗的特点是体积小，有效期长，使用荆量小，容量注射，动物反应轻，便于运输和保存，方便使用，尤其是对交通不便的广大牧区更为有利，能起到一针防多病的效果。如羊梭菌多联千粉菌苗等。,5.亚单位疫苗 用化学试剂裂解病毒，提取其有效抗原成分，使其保存免疫原性而大大降低其副作用。,3类毒素 细菌的外毒素经03一o4甲醒处理后，使其毒性消失，而仍保留其免疫原性也可加入适量的磷酸铝或氢氧化铝而成为吸附精制类毒素。如葡萄球菌、霍乱、白喉、破伤风和肉毒毒素等类毒

8、素。,2 被动免疫类1抗毒素和抗血清(1)抗毒素 用类毒素免疫马而得的免疫血清，合有能中和相应外毒素的抗毒轰抗体。如白喉破伤风、气性坏疽、肉毒和蛇毒等抗毒素。(2)抗血清 用细菌或病毒免疫动物后得到的含特异性抗体的抗血清。如抗肺炎、鼠疫、痢疾、炭疽、百日咳等抗菌血清和抗狂犬病、流感、乙脑、腺病毒等抗病毒血清。,二、治疗用生物制品,治疗用生物制品一般是指用抗毒素、抗菌血清和抗病毒血清等对已经感染发病或可疑发病的家畜家禽进行免疫接种，借以中和体液中的游离毒素、细菌或病毒，以阻止毒素 细菌和病毒对机体组织或细胞的侵害和破坏，从而起到治疗疾病的目的。,对于已经感染某种病原微生物，而且已经发病的动物，应

9、及时注射相应的含有特异性抗体的抗血清或抗毒素，由于抗体的作用，直接抑制体内病原微生物的繁殖，与体内正常防御机能共同作用把病原微生物消灭。但是若侵入机体内的病原微生物一旦与机体的有关组织发生结合，这时抗毒素或抗血清则显示不出效力，达不到治疗疾病的目的。,国内生产和使用的治疗用生物制品主要有以下几类：,1抗毒素；就是给动物反复多次注射某种细菌所产生的外毒素，使其产生抵抗这种毒素的坚强免疫力，在其血清中含有太量特异性抗毒素。采取该动物血液，提取血清，经过处理制造成抗毒素。抗毒索具有很高的特异性，可对相应的传染病产生相应的免疫力，是早期治疗该传染病的有效制剂，也可用于紧急预防。如破伤风抗毒素等。,2抗

10、菌血清：,选用适当的动物，经反复多次注射某种致病细菌，使其产生对该细菌的高度免疫力，即在动物血清中含有大量所注射细菌的特异性抗体。采集动物血液，提取血清，经过处理后制成。抗菌血清的特异性强，一般来说，一种抗苗血清只对相应的细菌起作用。,3抗病毒血清,就是选用适当的动物经多次反复注射某种病毒，使其产生对该病毒的高度免疫力，即在血清中含有大量的对所注射病毒的特异性抗体，采取该动物血液，提取血清，经过处理制造而成。抗病毒血清亦具有很高的特异性，只能对相应的病毒所引起的传染病产生被动免疫。如抗狂犬病病毒血清。,4免疫球蛋白,(1)正常免疫球蛋白 正常人血(胎脐血)丙种球蛋白、静脉注射丙种球蛋白等。(2

11、)特异性免疫球蛋白 抗百日咳、破伤风、牛痘、狂犬病、腮腺炎、麻疹、风疹、脊灰、Rho(D)免疫球蛋白和抗淋巴细胞丙种球蛋白等。,5其它免疫制剂,如转移因子，干扰素，免疫核糖核酸等对增强机体免疫力都有一定的效果，亦用于治疗。由于噬菌体具有能使细菌裂解的溶菌作用，如大肠杆菌噬菌体、布氏杆菌噬苗体、钩端螺旋体噬苗体等也分别用于治疗感染。,诊断用生物制品,诊断用生物制品是利用微生物本身或其代谢产物或动物的血液及组织材料，运用免疫学抗原与抗体特异性结合的原理，制造而成用于诊断各种传染病的生物制品。,诊断用生物制品之所以能起起到诊断疾病的作用，就是用已知的抗原检出未知的抗体，或用已知的抗体检出未知的抗原。

12、抗原与抗体的结合力越强，则反应越清楚。一般来说，特异性越高越好，而非特异性越低越好。,但是，由于目前的生产水平还不能使抗原或抗体达到绝对纯化的程度，在使用中常常会影响诊断的准确性或者出现误诊，所以在使用诊断制品时应结台其它情况综合制定，不宜以诊断制品的反应结果作为唯一的制定依据。,1各种抗原：是以经挑选鉴定合格的微生物或其它生物材料，经繁育、传种或精制提纯加工处理等步骤制造而成。如布氏杆菌试管凝集反应抗原，布氏杆菌平板凝集反应抗原，布氏杆菌全乳环状反应抗原，布氏杆菌三用抗原，布氏杆菌补体结合反应抗原。,国内生产及使用的诊断用兽医生物制品主要有以下几类：,2免疫标记抗体：是以已知的合格抗原或采取

13、含有该抗体的动物血清制造面成。抗体经提纯还可以再免疫动物制成抗体。抗体和抗体可根据使用要求提取其中的免疫球蛋白，以减少其非特异性，并可标记成荧光索、同位素或酶抗体等用于诊断传染病。如荧光抗体、金标记抗体、酶标记抗体和放射性标记抗体等等。,3变态反应原：某些细胞内寄生菌如鼻疽杆菌，结核杆菌，布氏杆菌，病毒如庖疹病毒，真菌如流行性淋巴管炎囊球菌；寄生虫如血吸虫等，在传染过程中可引起以细胞免疫为主的第型变态反应。因为这种变态反应是由病原微生物或其代谢产物在传染过程中作为变态厦所引起的一种异常反应，故称之为传染性变态反应。,由于这种反应具有高度的特异性和敏感性，而且患病动物的个体差异不大，大多数动物均

14、能产生这种现象。因此，在临床上常利用变态反应作为诊断某些传染病的一种方法。如鼻疽菌素，结核菌素，布氏杆菌水解素等。,4诊断血清：是利用体外抗原抗体来诊断疾病或鉴别微生物的生物制剂。含有多型或多群抗体的称为多价诊断血清。含有一种抗体的称之为单价诊断血清。含有鞭毛和菌体两种抗体的称OH 血清，单含鞭毛成分的称H血清。含菌体成分的称O血清等。用具有共同抗原的其它细菌将免疫血清中的共同抗体吸收，仅留下一种或部分特异性抗体的称之为因子血清、分型血清或分群血清。根据需要，微生物抗原一般均可研制成含有相应抗体的诊断血清。如魏氏梭菌定型血清、炭疽沉降素血清等等。,存在的问题和发展方向,一、动物原料的SPF与制

15、品生产环境的GMP 据不完全统计，2000年我国SPF鸡蛋总产量为5346万枚，绝大多数用于禽用活疫苗及其种毒的制备。如果禽用活疫苗及其种毒的制备全部使用SPF鸡蛋，则全国年需SPF鸡蛋约1600万枚，尚缺1000万枚左右。,二、制品辅助制剂问题 弱毒活苗系列(广谱或窄谱)新型冻干保护剂的研制开发冻干是目前疫苗生产中的关键技术环节但由于冻干过程中常造成疫苗大量失活所以需要加入冻干保护剂以减少失活。而传统的冻干保护剂保护效果不理想(冻干损失过大)这样研制开发保护效果更好的新型冻干保护剂便成了本领域的一大主攻热点与重要研究方向。,弱毒活苗系列(广谱或窄谱)新型常温耐热保护剂的研制开发弱毒活疫苗的常

16、温保存是人们多年来追求的理想目标。近年来，由于化学、药剂学、微生物学、尤其是生物制品学的发展，使得开展该领域的研究成为可能。弱毒活疫苗的常温保存除可大大降低生产成本外，还可为此类制品的运输、保存与使用提供极大的方便，同时，亦降低了疫苗的现场应用损失率进而提高了疫苗的“单位有效免疫保护率”。,新型细菌、病毒种毒增殖促进剂的研制与开发目前，在各类疫苗生产中，为了进一步增加产量、降低成本(即提高劳动生产率)，除了通过改进培养基、摸索筛选最佳培养条件、采用先进的培养工艺(如引进先进的培养设备及工艺等)外，其中重要的技术环节就是如何以化学或生物的方法来提高疫苗毒种的增殖力(提高其增殖速度或延长其有效高峰

17、增殖期)，欲达此目的，就必须研制开发系列疫苗种毒增殖促进剂。,新型免疫佐剂的研制与开发新型浓缩弱毒活苗用系列免疫增强剂的研制与开发：在提高弱毒活疫苗的免疫保护力(提高保护率与延长保护期方面，除了使用冻干与常温耐热保护剂外，就是研制开发系列新型浓缩免疫增强剂，其中最理想的剂型为既具有免疫增强又兼有冻干及常温保护效能的“多效型复合免疫增强剂”。此亦是目前本领域研究的重要热点之。新型灭活疫苗用系列免疫佐剂的研制与开发：目前所普遍应用的油佐荆、蜂胶佐剂及其他的如铝胶等传统佐剂均存有众所周知的各自明显的不足,之处，所以探索开发更为理想的灭活疫苗用系列新型免疫佐剂势在必行。多效、速效、长效系列复合免疫佐剂

18、的研制与开发(包括弱毒活疫苗与灭活疫苗)：由于频发的免疫失败与继发、并发感染(多病联发)的出现与持续上升，研制开发多效、速效、长效系列复合免疫佐剂乃是当务之急 上述佐剂将具有控制或预防继发、并发感染、迅速产生免疫保护及延长免疫保护期等多重功能，可极大地提高疫苗的综合免疫保护效力。,群体免疫用弱毒活苗辅助制剂的研制与开发 随着饲养业的持续发展，畜禽的饲养规模将会越来越大集约化程度将会越来越高从而对易于操作且应墩反应最小的群体免疫性疫苗(口服与气雾)的需求必将H渐强烈包括“口服(混饲和饮水)疫苗用耐酸制剂与气雾粒子稳定剂的研制与开发”。,促弱毒活苗组织细胞定向吸附剂的研制与开发 欲使疫苗尽快产生最

19、大的免疫反应其中的关键技术之一就是想办法使进入机体的疫苗抗原尽快积聚到相应靶细胞组织或易于产生免疫反应的相应淋巴组织，达此目的的技术途径之一即为研制与开发“促弱毒活苗组织细胞定向吸附剂”，包括“促疫苗呼吸道定向吸附剂、促疫苗消化道定向吸附剂、促疫苗免疫反应敏感组织定向吸附剂”等。,抗体、酶等生物活性物质常温耐热保护剂和保护技术的研制与开发随着生物制品业的发展与动物疫病“全程保护(无免疫空白期)免疫防控”及疫病定性、定量(诊断与免疫监测)的需要，对抗体等生物制剂的需求量必然日渐增大，而常温保护剂与保护技术将使此类制品的使用效率(易于运输、保存且使用极为方便)大为提高。,（,新型灭活剂及灭活方法的

20、研制与开发 众所周知目前普遍应用的以甲醛、BP1(B一丙内酯)等制剂为主的化学灭活法存在着许多弊端(如灭活前的浓度限制性、灭活彻底检验的繁琐性 细胞检验须将灭能剂透析全部除去方可进行等等)所以探索开发新型灭活剂(如经定简便处理可分解为无毒产物)与灭活方法(如高压灭衙、放射性核素辐射灭活等)迫在眉睫。,弱毒活疫苗专用稀释液问题 现行的弱毒活疫苗稀释液成分简单效能单一(一般仅具有使疫苗溶解稀释的溶剂作用)。所以应研制开发具有特定效能(如稳定、促免疫、促吸收、组织定向、促疫苗毒体内增殖及延缓免疫清除等等)的活疫苗专用复合稀释液。,(3)研发及推广、引进先进的疫苗培养新技术(设备、工艺改进问题),高效

21、细胞培养技术的开发 病毒浓缩新技术的开发 高效禽胚机械接种与收获技术的引进 高度自动化细菌培养技术的研制、开发 灭活油乳剂疫苗的乳化工艺 冻干工艺的电脑程序化管理问题(冻干程序管理软件的开发)冻干曲线的设定是冻干工艺的关键技术环节，直接关系到冻干的成败。,现有疫苗传统工艺的“全程线性优化”问题 弱毒疫苗有效增殖力保护问题 提高疫苗有效毒价问题,(4)现有疫苗种毒株的进一步选育 与遗传稳定性动态监测问题(种毒题)部分弱毒疫苗种毒株的克隆纯化：现有的疫苗种毒株大部分均是未被克隆纯化的异质性集合体。在此种异集合体中，既有高增殖力、高抗原(“双高”)的个体集合，也有低增殖力、抗原性(“双低”)的个体集

22、合，而在增过程中，由于占位效应，后者将影响者的增殖，进而影响疫苗的内在质量故此，有必要对现有疫苗种毒株进隆纯化选育，选择“双高”克隆作为种毒株。已发生变异及具有变异潜力的病原体疫苗种毒株的多价化问题,(5)制品副产物的科学处理(合理开发利用)问题,2O0O年版中国生物制品规程的主要技术指标达到了WHO生物制品规程的标准。该版规程的主要特点是：(1)强调了生产用菌、毒种系统(原始种子批主种子批、及工作种子批)的三级管理，提出包括建库、传代、检定及储存的要求。规定了对主种子批及工作种子的检定项目及要求；增补了病毒外源因子检查规程、SV40核酸序列检测附录及逆转录酶活性测定等要求。,(2)强调了生物

23、制品生产用起始材料的质量控制要求。提出生产及检定用动物(除灵长类动物和某些大动物外)应符合清洁级或SPF级要求；增补了SPF鸡胚检测附录；为减少献血员间的交叉感染及提高原料浆的质量，规定了用自动血浆分离机取代人工采浆；在新增的“生物制品生产用动物细胞制备及检定规程”中，规定了对原代细胞、二倍体细胞及传代细胞的制备及检定要求。,(3)加强了对成品及半成品的质量控制。成品检定增加了鉴别试验的要求；病毒类疫苗(除重组疫苗外)成品检定增加了热稳定性试验：细胞因子成品检定增加了小鼠异常毒性试验；血液制品成品中增加HIV一1HIV一2抗体、HCV抗体检测；规定了以人源及可能引起人畜共患疾病的动物源起始材料

24、的产品成品须经病毒灭活的要求。,(4)改进并提高了生产工艺的质量控制要求。血液制品生产工艺中增加去除或灭活病毒的步骤；为便于血液制品生产过程中质控点的热原检查，用细菌内毒素检查法取代家兔法；规定了各类制品均应有明确的有效性成份检定指标及检定方法，并规定其检定方法必须得到充分验证的原则；生物制品无菌试验的培养时间由8天改为14天并增加支原体检测部分；生物制品热原质试验取消肌内注射判定标准，一律以静脉注射制品判定标准来判定。,(5)全面统一规范了各类规程及使用说明的框 架、专业术语和书写格式；根据新生物制品审评办法修订了生物制品的定义，规范了生物制品名称命名原则；增补了生物制品常用词解释及中英文规

25、程目录；根据TIO规程，在框架中规范了原液的制备及检定要求；增加了生产设施、生产用水、原辅材料等的基本要求；在使用说明中增加了药理作用、副反应及处理等内容；明确了制品保存与有效期的制定原则，即：有效力试验的制品自效价检定合格之日起、血液制品自投浆之日起计算效期。,(6)化学检定的方法及手段进一步向仪器化、自动化发展，取消了肉眼判定标准，减少了检测误差，提高了准确性和科学性；由于该版规程新增了多种生物技术产品，增补化学检定项目l0个分别是：聚山梨酯残留量测定、SDSPAGE测定、肽图分析、残余DNA含量测定、免疫球蛋白类制品糖含量测定、磷酸三丁酯残留量测定、大肠杆菌菌体蛋白残留含量测定、氨苄青霉索残留量检定、紫外光谱测定、等电点测定；规定了纳入“生物制品规程化学检定方法附录”的项目为仲裁方法。,2000年版中国生物制品规程包括了重组基因工程产品l3个，体现了近年来我国高新技术和生物技术领域的发展步伐。重组乙型肝炎疫苗的问世，完全取代了血源乙肝疫苗，使该疫苗的安全性、有效性得到进一步提高；人用纯化狂犬病疫苗在有效性及副反应等方面均有较大改进，成为浓缩狂犬病疫苗的换代产品；重组人红细胞生成素、各类亚型重组人干扰素产品、重组人自介素一2、重组人粒细胞集落刺激因子等基因工程产品将在肿瘤等疾病的治疗中发挥积极作用。,谢谢,