过滤技术在肺炎疫苗工艺中的应用实例分享

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作者：乐纯生物（BLA联合发起单位）

肺炎球菌（Streptococcus pneumoniae）是一种链状生长的细菌，是导致肺炎、脑膜炎、中耳炎等严重疾病的常见病原体。自1974年被科学家发现以来，该细菌已被定义为肺炎链球菌。肺炎球菌具有45种血清群和超过92个血清型，其中20至25种血清型具备致病性，能够引发如肺炎、脑膜炎和中耳炎等多种疾病。

肺炎疫苗通过刺激人体免疫系统产生抗体，当人体接触到肺炎球菌时，抗体能够迅速识别并抵御病菌的侵袭，从而降低感染的风险和减轻感染后的症状。早在2008年，WHO就已将肺炎球菌疾病列为需“极高度优先”使用疫苗预防的疾病。

在我国，肺炎球菌疫苗尚未被纳入我国国家免疫规划，属于自费接种疫苗。从市场规模看，据观研天下数据显示，到2026年，中国肺炎球菌疫苗市场规模将突破200亿元，年复合增长率达到18.24%。

肺炎球菌分类

肺炎球菌疫苗能够有效预防肺炎球菌引发的各种严重感染，尤其对于老年人和儿童等易感人群至关重要，而针对肺炎球菌的疫苗可细分为两类：

01.多糖疫苗

■ 使用肺炎球菌表面的多糖作为抗原，刺激人体免疫系统产生反应。

■ 常见的有23价多糖疫苗（PPSV23），包含23种不同的肺炎球菌血清型的多糖。

■ 适用于两岁以上成人，主要用于预防肺炎球菌引起的疾病。

02.多糖-蛋白结合疫苗

■ 将肺炎球菌的多糖与蛋白质结合，以增强免疫反应。

■ 目前上市的为13价多糖结合疫苗（PCV13），疫苗企业也在布局多价PCV的研发，例如PCV13，PCV24等。

■ 适用于各年龄段，尤其是儿童和老年人。

肺炎疫苗的生产工艺概述

在生产工艺上，多糖疫苗的制备主要为荚膜多糖的制备及纯化工艺，而多糖结合疫苗的制备要将荚膜多糖与蛋白载体相结合，工艺流程更为繁复，技术壁垒更高。

如下图为通用多糖结合疫苗的工艺流程：

一般肺炎疫苗的过滤工艺，肺炎多糖结合疫苗的生产流程包括发酵、灭活、澄清、乙醇沉淀、深层过滤、超滤浓缩、去除杂质以及最终的结合和过滤步骤。在这些工艺环节中，深层过滤器、超滤膜包和除菌过滤器等产品在工艺中扮演重要角色。

过滤技术在肺炎多糖疫苗

生产工艺中的应用

01. 澄清步骤

在多糖精制工艺路线中，常需使用乙醇等有机溶剂进行沉淀，通常会涉及离心或澄清工艺。需要注意的是，不同价次的多糖疫苗，其工艺路线可能存在差异。根据工艺中关键指标（如载量、降浊效果、回收率等）的控制要求，中空纤维过滤器和深层过滤器是澄清工艺中的常用解决方案。

在多糖结合疫苗的生产过程中，结合蛋白的生产环节同样涉及澄清工艺。使用 E.lico 表达体系进行发酵，离心收集菌体后进行破碎以释放蛋白，随后经过离心进入澄清阶段。初始浊度达到167 NTU，为确保高效澄清，选择乐纯生物 F9K9 LeClafine 深层过滤器—— 进行小试及中试放大。

F9K9 深层过滤器在相同工艺条件下实现了278 L/m²的高载量，同时滤液浊度降低至9.9 NTU的理想水平。这一成果充分验证了过滤方案的可靠性和效率。精确的工艺路线设计与过滤解决方案的选择，对疫苗生产的成功至关重要。

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02. 多糖过滤工艺

澄清过滤后，通常会选用除菌滤器用以去除料液中颗粒物，以及降低微生物负荷。乐纯生物选用不同孔径滤器对料液，进行恒流可滤性实验，终点压力为 2Bar。

如上结果证明，乐纯生物PVDF材质滤器在性能上相较竞品具有显著优势。单层0.2 µm滤膜的载量相比竞品提升超过20%。此外，通过优化不同孔径的膜材，滤膜载量从原来的66L/m²提升至419L/m²。这一改进不仅大幅缩短了客户的工艺时间，还显著减少了滤器的使用面积，从而有效降低了工艺成本。

03. 超滤浓缩

在多糖结合疫苗的生产中，多价型多糖及结合蛋白的超滤浓缩环节需要高效的超滤膜包。乐纯生物提供的超滤膜包具备优异的浓缩性能，从180cm2到2.65m2，满足小试到放大生产应用，满足不同生产规模的需求。

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乐纯生物在肺炎疫苗生产中的技术布局涵盖澄清、超滤浓缩及除菌过滤工艺，提供高效的深层过滤产品、中空纤维产品、超滤膜包及除菌过滤器，为疫苗的全流程生产提供可靠支持。

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稿件撰写：Jane  |

排版编辑：乐纯生物市场营销团队 |

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