孫源遠(yuǎn) 王欣 周輝 劉弘忍
(上海上藥第一生化藥業(yè)有限公司 上海 200240)
隨著動(dòng)物源性組織、細(xì)胞、體液制備的生物制品逐漸增多,應(yīng)用范圍越來越廣,生物組織提取制品中潛在的動(dòng)物源性病毒感染問題愈發(fā)受到關(guān)注[1-2]。2005年國(guó)家藥品評(píng)審中心發(fā)布《生物組織提取制品和真核細(xì)胞表達(dá)制品的病毒安全性評(píng)價(jià)技術(shù)評(píng)審一般原則》,規(guī)定對(duì)生物組織提取制品生產(chǎn)工藝進(jìn)行病毒去除/滅活驗(yàn)證及有效工藝步驟的評(píng)價(jià)[3-4]。目前由動(dòng)物組織提取的生化藥制品,大多采用有機(jī)試劑提取、酸堿提純、鹽析梯度沉淀等方法對(duì)生物組織中的有效成分進(jìn)行提取,但其生產(chǎn)工藝中缺乏病毒去除/滅活的步驟,這一方面不符合現(xiàn)行藥品法規(guī)的規(guī)定,另一方面也對(duì)后續(xù)的藥品質(zhì)量埋下隱患。因此,本研究針對(duì)動(dòng)物組織提取中較為常見的工藝步驟,增加病毒去除/滅活驗(yàn)證,完善工藝質(zhì)量體系。
三批次垂體前葉粉(批號(hào)為161029、161112和170101,泰興市金葉農(nóng)副產(chǎn)品有限公司):三批次垂體前葉沉淀前濾清液(批號(hào)為520171102、520171103和520171104)、三批次硫酸魚精蛋白粗制中間體(批號(hào)490190401-1、490190402-1和490190403-1)、三批次硫酸魚精蛋白精制中間體(批號(hào)490190401-2、490190402-2和490190403-2)均來自上海上藥第一生化藥業(yè)有限公司。
考慮指示病毒的基因組、有無包膜和理化抗性等因素,同時(shí)結(jié)合促皮質(zhì)素和硫酸魚精蛋白的病毒滅活驗(yàn)證工藝,選擇了六種具有代表性的指示病毒(表1)。
表1 指示病毒及其理化性質(zhì)
促皮質(zhì)素病毒去除/滅活工藝驗(yàn)證都選擇加熱步驟和丙酮沉淀步驟;硫酸魚精蛋白病毒去除/滅活工藝驗(yàn)證選擇酸醇處理步驟和加熱步驟。
病毒滴度測(cè)定參照消毒技術(shù)規(guī)范(2002版)“2.1.1.10病毒滅活試驗(yàn)”[5]以及《動(dòng)物病毒學(xué)》(第二版)“(四)病毒感染力的滴定”[6]的標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用微量滴定法測(cè)定。
1.3.1 促皮質(zhì)素病毒去除/滅活工藝驗(yàn)證
促皮質(zhì)素是垂體前葉粉經(jīng)過鹽酸丙酮法提取再經(jīng)丙酮沉淀得到,因此選擇了工藝中鹽酸加熱步驟和丙酮沉淀步驟作為病毒去除/滅活步驟。
1)加熱步驟 取垂體前葉粉加入7倍量(W/V)丙酮,3倍量(W/V)1 mol/L HCl溶液,攪拌溶解15 min后,將其置于(51±1)℃恒溫水浴鍋中,待樣品溫度升至50 ℃時(shí),按25∶1(樣品-病毒,V∶V)比例分別加入指示病毒EMCV、PPV或ReoV-3,混勻后開始計(jì)時(shí),繼續(xù)于(51±1)℃恒溫水浴鍋中保溫滅活,分別在0、5、15、30和60 min時(shí)從中取樣測(cè)定各取樣時(shí)間點(diǎn)的病毒滴度。最終病毒滅活效果以樣品與起始滴度對(duì)照的病毒滴度差值計(jì)算。
2)丙酮沉淀步驟 按9∶1(垂體前葉中間體濾清液-病毒,V∶V)比例分別加入指示病毒BVDV,PRV或VSV,混勻。取其中一份,加入7倍量純水,剩余五份分別按1∶7(樣品-冷丙酮,V∶V)比例加入冷丙酮,攪拌混勻后繼續(xù)于(51±1)℃恒溫液浴循環(huán)兩用槽中靜置沉淀,開始計(jì)時(shí),分別在計(jì)時(shí)至0、5、15、30和60 min時(shí)取出一份,3 000 r/min離心(Eppendorf Centrifuge 5810R)1 min后,用移液器分離上清和沉淀,沉淀用純水復(fù)溶至原體積,分別從上清和沉淀復(fù)溶液中取樣測(cè)定病毒滴度。最終病毒滅活效果以樣品與起始滴度對(duì)照的病毒滴度差值計(jì)算。
3)盲傳三代 將各指示病毒三批次加熱保溫30 min取樣的樣品50倍稀釋度的測(cè)定細(xì)胞孔(測(cè)定為陰性的細(xì)胞孔)分別進(jìn)行盲傳三代。
1.3.2 硫酸魚精蛋白病毒去除/滅活工藝驗(yàn)證
硫酸魚精蛋白是由魚白粗品經(jīng)過酸醇提取,高溫、酸堿去除核酸最終得到,因此選取了酸醇處理和加熱步驟作為病毒去除/滅活步驟。
1)酸醇處理步驟 取粗制中間體,按每公斤粗品加入1.2 L酸醇溶液(量取98%硫酸147 mL加入純化水至2 L待用,再量取95%乙醇240 mL,加入上述硫酸溶液,再加純化水至總體積2.4 L,配制成含6%硫酸的酸醇溶液)計(jì)算加入酸醇溶液,將其置于(16±1)℃恒溫液浴循環(huán)兩用槽中,按15∶1(粗制中間體-病毒,W∶V)比例加入指示病毒PRV和VSV,攪拌混勻后開始計(jì)時(shí),分別在計(jì)時(shí)至0、0.5、1和2 h時(shí)從中取樣測(cè)定各取樣時(shí)間點(diǎn)的病毒滴度。最終病毒滅活效果以樣品與起始滴度對(duì)照的病毒滴度差值計(jì)算。
2)加熱步驟 取精制中間體,加入2.5倍重量(W∶V)的純水,將其置于(86±1)℃恒溫水浴鍋中加熱至85 ℃后,用玻棒攪拌10 min使中間體全部溶解,再按14∶1(樣品-病毒,W∶V)比例加入指示病毒PPV和ReoV-3,混勻后開始計(jì)時(shí),分別在計(jì)時(shí)至0、10、20和30 min時(shí)從中取樣用培養(yǎng)基稀釋200倍后測(cè)定各取樣時(shí)間點(diǎn)的病毒滴度。
3)盲傳三代 將各指示病毒三批次加熱保溫30 min時(shí)取樣的樣品加入50倍稀釋度的測(cè)定細(xì)胞孔(測(cè)定為陰性的細(xì)胞孔)分別進(jìn)行盲傳三代。
2.1.1 加熱法病毒滅活
三批次樣品中EMCV、PPV和ReoV-3滴度均降至檢測(cè)限1.7 logs(經(jīng)細(xì)胞毒試驗(yàn),將培養(yǎng)基稀釋50倍,此時(shí)細(xì)胞生長(zhǎng)良好,所以檢測(cè)限為1.7 logs)以下,滴度平均下降值≥4 logs(表2),表明該升溫過程對(duì)這些病毒具有滅活作用。
表2 加熱時(shí)間對(duì)促皮質(zhì)素中病毒滅活的影響
2.1.2 丙酮沉淀步驟病毒滅活
三批次上清和沉淀中BVDV、PRV和VSV滴度均降至檢測(cè)限1.7 logs以下(表3)。
表3 丙酮處理時(shí)間對(duì)促皮質(zhì)素中病毒滅活的影響
將三批次丙酮沉淀30 min時(shí)從上清和沉淀復(fù)溶液中分別取樣的樣品加入50倍稀釋度的細(xì)胞孔(測(cè)定為陰性的細(xì)胞孔)分別進(jìn)行盲傳三代,指示細(xì)胞(MDBK細(xì)胞、ST細(xì)胞和Vero細(xì)胞)均正常生長(zhǎng),即盲傳三代無病變,表明BVDV、PRV和VSV均被完全滅活。這些結(jié)果表明,該工藝對(duì)脂包膜指示病毒(BVDV、PRV和VSV)均具有快速滅活作用。
2.2.1 酸醇處理步驟病毒滅活
三批次粗制中間體中加入酸醇溶液后再加入指示病毒,攪拌混勻后立即取樣,三批次樣品中PRV滴度均降至檢測(cè)限1.50 logs(經(jīng)細(xì)胞毒試驗(yàn),將培養(yǎng)基稀釋100倍,此時(shí)細(xì)胞生長(zhǎng)良好,所以檢測(cè)限為1.50 logs)以下,滴度平均下降值≥4.52 logs;取樣后剩余染毒樣品于(16±1)℃水浴攪拌保溫,經(jīng)攪拌保溫滅活0.5 h,三批次樣品中VSV滴度均降至檢測(cè)限1.50 logs以下,滴度平均下降值≥ 4.30 logs(表4)。
表4 酸醇處理時(shí)間對(duì)硫酸魚精蛋白中病毒滴度的影響
將三批次酸醇處理1 h時(shí)取樣的樣品加入100倍稀釋度的細(xì)胞孔(測(cè)定為陰性的細(xì)胞孔)分別進(jìn)行盲傳三代,指示細(xì)胞(ST細(xì)胞/Vero細(xì)胞)均正常生長(zhǎng),即盲傳三代無病變,表明指示病毒PRV和VSV均被完全滅活。這些結(jié)果表明,酸醇處理對(duì)脂包膜指示病毒PRV和VSV均具有快速滅活作用。
2.2.2 加熱步驟病毒滅活
三批次精制中間體中加入純水后升溫至85 ℃,攪拌溶解后再加入指示病毒,混勻后立即取樣,三批次樣品中PPV和ReoV-3滴度均降至檢測(cè)限1.80 logs(經(jīng)細(xì)胞毒試驗(yàn),將培養(yǎng)基稀釋200倍,此時(shí)細(xì)胞生長(zhǎng)良好,所以檢測(cè)限為1.80 logs)以下,其中PPV滴度平均下降值≥4.08 logs,ReoV-3滴度平均下降值≥4.23 logs(表5)。
表5 加熱時(shí)間對(duì)硫酸魚精蛋白中病毒滴度的影響
將三批次加熱20 min時(shí)取樣的樣品加入200倍稀釋度的細(xì)胞孔(測(cè)定為陰性的細(xì)胞孔)分別進(jìn)行盲傳三代,指示細(xì)胞(ST細(xì)胞/LLC-MK2細(xì)胞)均正常生長(zhǎng),即盲傳三代無病變,表明指示病毒PPV和ReoV-3均被完全滅活。這些結(jié)果表明,加熱步驟對(duì)非脂包膜指示病毒PPV和ReoV-3也具有快速滅活作用。
本文三種動(dòng)物源性生物組織提取制品經(jīng)病毒去除/滅活工藝,病毒滴度下降值可達(dá)到4 logs,為有效的病毒去除/滅活工藝,達(dá)到了《生物組織提取制品和真核細(xì)胞表達(dá)制品的病毒安全性評(píng)價(jià)技術(shù)評(píng)審一般原則》的安全標(biāo)準(zhǔn)。說明丙酮處理和加熱法是在生產(chǎn)工藝中有效的病毒去除/滅活的方法。
病毒去除/滅活方法驗(yàn)證還須基于原始工藝步驟,其重要的原則是盡可能不改變?cè)脊に?,因此本研究的幾種方法并不是適用于全部的動(dòng)物組織提取制品,除了本研究驗(yàn)證的去病毒方法,通常動(dòng)物組織提取中還有S/D法[7-8]、巴氏消毒法[9]、色譜柱及納米膜過濾法[10]等有效去除/滅活病毒的方法,可以針對(duì)不同工藝體系進(jìn)行去病毒驗(yàn)證,以保證藥品生產(chǎn)的質(zhì)量。
鑒于動(dòng)物組織提取制品的特殊性(其來源多為動(dòng)物內(nèi)臟或組織),所以除了針對(duì)其工藝進(jìn)行去病毒工藝步驟的選擇和驗(yàn)證,同時(shí)也要積極地改進(jìn)工藝步驟,采用層析,超濾等本身具有病毒去除/滅活特性的步驟來達(dá)到藥品質(zhì)量的安全性;另一方面,藥品生產(chǎn)企業(yè)也同時(shí)要把好粗品來源的關(guān)口,積極主動(dòng)地進(jìn)行原料商的審查,從粗品來源保證藥品的質(zhì)量。
致謝:感謝王小良,吳娟對(duì)本研究中病毒測(cè)定的貢獻(xiàn)。