способ получения концентрата микробных клеток в производстве чумных вакцин

Формула изобретения

Способ получения концентрата микробных клеток в производстве чумных вакцин, предусматривающий осаждение биомассы в аппарате-ферментере и концентрирование, отличающийся тем, что концентрирование осуществляют микрофильтрацией через мембраны с размером пор 0,2 мкм в режиме тангенциального потока жидкости при рабочем давлении 0,15-0,2 МПа и производительности по фильтрату 6-8 дм³ч^-1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии производства медицинских иммуно-биологических препаратов, а именно к способам получения концентрата микробных клеток в производстве чумной живой сухой вакцины.

Известен способ получения концентрата микробных клеток Y.pestis путем выращивания микробной массы на плотных питательных средах и смыва ее средой высушивания (Регламент производства 37-86 "Вакцина чумная живая сухая"). Общим с заявляемым способом является получение концентрата микробных клеток, пригодного для приготовления чумных вакцин.

К недостаткам данного способа следует отнести необходимость смыва микробной массы с плотной питательной среды, вследствие чего в микробную взвесь попадают остатки питательной среды и продукты метаболизма, что отрицательно сказывается на качестве вакцин.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения концентрата микробных клеток в производстве вакцины чумной живой сухой (Регламент производства 377-97 "Вакцина чумная живая сухая"), предусматривающий выращивание нативной культуры чумного микроба, первичное осаждение микробной биомассы в аппарате-ферментере в течение 6 ч при температуре 18...20^oС, отбор осадка в аппарат-осадитель или 20-литровые бутыли и концентрирование осаждением в течение 18...48 ч при температуре 4...8^oС. Выход концентрата составляет 2... 3% от объема среды. Общим с заявляемым способом является получение концентрата микробных клеток, пригодного для приготовления чумных вакцин.

К недостаткам данного способа следует отнести его продолжительность и относительно низкий выход концентрата с единицы объема среды.

Задачей изобретения является ускорение процесса получения концентрата микробных клеток с одновременным увеличением выхода концентрата с единицы объема среды.

Поставленная задача достигается тем, что концентрирование микробной массы осуществляют путем микрофильтрации культуры чумного микроба через мембраны с размером пор 0,2 мкм в режиме тангенциального потока жидкости.

Сравнение существенных признаков предлагаемого технического решения и прототипа показывает, что общим для них является процесс культивирования микробных клеток в жидкой питательной среде, а также процесс первичного осаждения биомассы непосредственно в аппарате-ферментере.

Отличием предлагаемого способа является то, что процеcc получения концентрата микробных клеток в производстве чумных вакцин осуществляют путем микрофильтрации культуры чумного микроба в режиме тангенциального потока жидкости через мембраны с размером пор 0,2 мкм.

Возможность использования микрофильтрационного концентрирования микробных клеток в производстве чумных вакцин установлена нами экспериментальным путем и неизвестна из доступных источников информации.

Сущность предложенного способа заключается в следующем. Нативную культуру вакцинного штамма чумного микроба после завершения процесса культивирования оставляют в аппарате-ферментере для первичного осаждения на 6 ч. Осаждение проходит при температуре 18...20^oС. Далее отбирается образовавшийся осадок в 20-литровые бутыли и подвергается микрофильтрации на мембранах с размером пор 0,2 мкм при температуре 18...20^oС, рабочем давлении 0,15. ..0,2 МПа, производительности по фильтрату 6...8 дм³ч^-1.

Характеристика концентрата микробных клеток, полученного указанным способом, представлена в табл.1. В качестве образца сравнения дана характеристика осадка микробных клеток способа-прототипа по РП 377-97.

По результатам, представленным в табл.1, видно, что концентрат микробных клеток, полученный с использованием метода микрофильтрации, по своей характеристике не уступает приготовленному традиционным способом и соответствует требованиям НТД.

Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом, представлено в табл.2.

Изобретение позволяет получать концентрат микробных клеток, по своим физико-химическим и биологическим характеристикам пригодный для использования в производстве чумных вакцин.

Возможность осуществления заявляемого изобретения показана следующими примерами.

Пример 1. Получение концентрата микробных клеток.

Нативная культура Y. pestis штамма ЕВ, выращенная методом глубинного культивирования в аппарате-ферментере V=0,250 м³ в течение 27 ч при температуре 26...28^oС, имеет следующие характеристики: рН=7,4 ед. рН, концентрация микробных клеток (по ОСО мутности ГИСК им. Л.А.Тарасовича) 40 млрд. кл. мл^-1, ПМФ отсутствует. После завершения процесса культивирования микробную суспензию оставляют в аппарате-ферментере на 6 ч при температуре 18...20^oС. Затем отбирают осадок в объеме 40 л в две 20-литровые бутыли и подвергают его микрофильтрации на ультра- микрофильтрационной установке "Сартокон-мини" через мембраны с размером пор 0,2 мкм при температуре 18...20^oС, рабочем давлении 0,15. . . 0,2 МПа, производительности по фильтрату 6...8 дм³ч^-1. В процессе фильтрации, после сокращения объема микробного осадка втрое, через каждые 10 мин отбирают стерильно пробы в объеме 5 мл для определения концентрации микробов по ОСО мутности ГИСК им. Л.А.Тарасовича. При достижении концентрации 150. . .170 млрд. кл. мл^-1 процесс микрофильтрации прекращают. Общая продолжительность концентрирования двух 20-литровых бутылей составляет 12. . .18 ч. Выход концентрата микробных клеток 8...10 л (3,5...4% от объема среды).

Пример 2. Концентрирование выбракованного полуфабриката чумной вакцины (по концентрации микробных клеток).

Культивирование микробов Y. pestis проводится как указано в примере 1, однако вследствие ряда причин не удается вырастить нативную культуру с требуемой по регламенту концентрацией микробных клеток (по ОСО мутности ГИСК им. Л. А.Тарасовича), что приводит к выбраковке данной культуры. Применение метода микрофильтрации позволяет сконцентрировать нативную культуру с низким содержанием микробных клеток до микробной взвеси с требуемой концентрацией. Первичное осаждение и микрофильтрация проводятся, как указано в примере 1. Продолжительность процесса микрофильтрационного концентрирования составляет 10. . . 14 ч. Выход концентрата микробных клеток 4...5 л (1,5...2% от объема среды).

Пример 3. Концентрирование плохоосаждаемых (седиментационно-устойчивых) культур.

Культивирование микробов Y.pestis проводится, как указано в примере 1. Нативная культура по своим характеристикам соответствует требованиям регламента, но при осаждении в аппаратах-осадителях или 20-литровых бутылях по истечении 48 ч осадок не сформирован, что не позволяет получить микробную взвесь с требуемой концентрацией микробов. Весь объем неосаждаемой культуры подвергают микрофильтрации, как указано в примере 1, что позволяет получить микробную взвесь с требуемыми характеристиками. Выход концентрата микробных клеток составляет 8...10 л (3,5...4% от объема среды).

Пример 4. Характеристика вакцины чумной живой сухой, приготовленной с применением заявляемого способа получения концентрата микробных клеток и способа-прототипа.

Характеристика вакцины чумной живой сухой, приготовленной с применением заявляемого способа получения концентрата микробных клеток и способа-прототипа, дана в табл.3.