Ultrafiltracija s 300 kd votlimi vlakni: analiza visoko-učinkovitega postopka koncentracije in čiščenja za-in-ustne bolezni O/A virus
Sep 03, 2026| Uvod
Slinavka in parkljevka (FMD) je akutna, vročinska in zelo nalezljiva živalska bolezen, ki jo povzroča virus slinavke in parkljevke (FMDV). Ta virus prizadene parkljare, pri čemer je dovzetnih več kot 70 vrst. Hitro se širi in ima visoko stopnjo obolevnosti, običajno prizadene večje živali, kot so prašiči, ovce in govedo, kjer lahko pojavnost doseže 100 %. FMDV spada v rodVirus slinavke in-ustiz družine MicroRNAviridae. Delci so sferični, približno 27-30 nm v premeru, s sedimentacijskim koeficientom 146S za nedotaknjene virusne delce. Trenutno so na voljo različna cepiva proti slinavki in parkljevki, vključno z oslabljenimi živimi virusnimi cepivi, živimi virusnimi vektorskimi cepivi, inaktiviranimi cepivi, cepivi z nukleinsko kislino, sintetičnimi peptidnimi cepivi in podenotnimi cepivi. Inaktivirana cepiva proti slinavki in slinavki imajo na splošno manj stranskih učinkov pri živalih, večvalentna cepiva pa nudijo boljšo učinkovitost imunizacije, zaradi česar so temelj preprečevanja slinavke in parkljevke na Kitajskem.
Ultrafiltracija s tangencialnim tokom
Trenutno je ultrafiltracija s tangencialnim tokom pogosto uporabljena metoda čiščenja in koncentracije v -obsežni proizvodnji multivalentnih inaktiviranih cepiv proti slinavki in -ustnici. Ta metoda ne le doseže želeni faktor koncentracije, ampak tudi odstrani veliko količino tujih nečistoč. Ultrafiltracija s tangencialnim tokom se uporablja predvsem za čiščenje, koncentracijo in filtracijo (razsoljevanje in zamenjava pufra). Poleg tega se lahko uporablja tudi za bistrenje fermentacijske brozge ali gojišča celične kulture z uporabo tangencialne pretočne mikrofiltracije in tako nadomesti centrifugiranje ali primarno bistrenje.
Pri konvencionalni navpični filtraciji se velike molekule nagibajo k agregaciji na površini membrane in tako zamašijo filter. Tangencialna filtracija toka pa omogoča, da tok poteka vzporedno z membrano, s čimer se izognemo temu problemu zamašitve. Pri tangencialnem tokovnem filtriranju se topilo in snovi, manjše od velikosti por membrane, ki prehajajo skozi membrano, imenujejo permeat, medtem ko se snovi, večje od velikosti por, zadržijo kot koncentrat. V kombinaciji z optimiziranimi postopki pranja in filtracije je mogoče doseči ločevanje in čiščenje molekul različnih velikosti. Ta tehnologija nudi prednosti, kot so nizki stroški, blagi pogoji delovanja, priročno čiščenje in zamenjava, visoka stopnja pretoka membranskega permeata in preprosto delovanje, zaradi česar je še posebej primerna za koncentracijo in čiščenje bioaktivnih snovi v-velikem obsegu.
Materiali in metode
Steber iz votlih vlaken:Mejna vrednost molekulske mase 300 kd, površina membrane 1600 cm².
Materiali:5,6 L vsakega supernatanta iz FMDV tipa O in tipa A po centrifugiranju in bistrenju.
Parametri procesa:Med ultrafiltracijsko koncentracijo je bila strižna sila nastavljena na približno 3000⁻¹, TMP pa je bil nadzorovan tako, da ni višji od 10 psi. Ko se je faktor koncentracije približal 11-krat, smo vzorec sprali z raztopino pufra 6CV. Po pranju je bil v dovodno cev doveden sterilni zrak in ves koncentrirani vzorec v cevki je bil vbrizgan v steklenico za koncentracijo vzorca. Nato je bil dodan sterilni PBS za izpiranje cevi, dokler končni volumen koncentrirane tekočine ni bil 500 ml, s čimer se je izboljšala skupna stopnja okrevanja.
Rezultati in razprava
Kar zadeva začetno čiščenje virusov, ultrafiltracijska koncentracija doseže stopnjo odstranitve več kot 90 % za nečistoče, kot so beljakovine, ki ne vsebujejo virusov. Glede na prostornino lahko doseže visoke koncentracije 10-50-krat, kar zagotavlja močno podporo za naknadno čiščenje. Izbrana je kolona z votlimi vlakni z mejno vrednostjo molekulske mase 300 kd. Ta velikost por lahko obdrži več kot 85 % virusa in odstrani več kot 90 % nečistoč. Površina membrane je 1600 cm², pretok pa 2-5 mL/cm², kar omogoča, da se koncentracija ultrafiltracije zaključi v učinkovitem času (v 2 urah). Podrobni podatki o koncentraciji ultrafiltracije in čiščenju so prikazani v tabeli 1.
Tabela 1. Rezultati skupne detekcije antigenov slinavke in-ust (tipa O in A)
| Ime vzorca | tekoča krma | Prostornina (mL) | Vsebnost 146S (ug/mL) | Stopnja obnovitve 146S (%) | Koncentracija beljakovin (ug/mL) | Stopnja odstranitve beljakovin (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| O-vrsta | Izvirna rešitev | 5600 | 2.53 | 87.94 | 5040 | 94.38 |
| O-vrsta | Koncentriraj se | 500 | 24.92 | 87.94 | 3170 | 94.38 |
| Vrsta- | Izvirna rešitev | 5600 | 3.37 | 94.80 | 5980 | 93.55 |
| Vrsta- | Koncentriraj se | 500 | 35.78 | 94.80 | 4318 | 93.55 |
Premisleki glede metode čiščenja
Trenutno obstajajo različne metode čiščenja, toda celo z isto metodo za isti antigen je učinek čiščenja pogosto nezadovoljiv zaradi številnih razlogov, vključno s karakterizacijo antigena in procesnimi parametri. Na primer, spremembe v zgornji molekularni zasnovi ali sistemih fermentacijske kulture lahko spremenijo virusno molekularno strukturo, kar vodi do nezadovoljivih rezultatov čiščenja. Neustrezne metode čiščenja lahko povečajo stroške surovin ali količino heterolognih beljakovin, kar poveča pritisk na nadaljnje čiščenje. Neustrezna koncentracija ultrafiltracije, kot so različne velikosti por ultrafiltracijske membrane, faktorji koncentracije in elucije, stopnje vhodnega pretoka, hitrosti filtracije in TMP, lahko povzročijo nizke stopnje obnovitve antigena. Obsežna praksa kaže, da lahko slabo čiščenje povzroči znatne neželene reakcije pri živalih po imunizaciji, ki lahko povzročijo smrt.
Zaključek:Ta študija kaže, da je pri procesih tangencialnega toka mogoče z izbiro ustrezne velikosti por membrane (300 kd), razmerja pranja, vstopne stopnje pretoka in TMP zagotoviti tako visoko stopnjo obnovitve kot največjo odstranitev nečistoč.