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油乳剂疫苗黏度与稳定性影响因素

来源: 永顺人生 浏览 125 次 发布时间:2024-06-19

油乳剂疫苗是以矿物油为佐剂与灭活后的抗原液混合乳化制成,即是将一种液体或粉末微粒(分散相或内相)借助乳化剂、机械力的作用,分散悬浮于另一种不相溶的液体(连续相或外相)中,从而形成稳定的分散体系。当以水相为分散相,以加有乳化剂的油相为连续相时,制成的油乳剂为油包水型(W/0),其以佐剂活性优良,为生物制品所采用的主要剂型,此剂型疫苗具有吸收缓慢、免疫刺激持续和免疫保护期长等特点,在兽用疫苗方面具有广泛应用前景。


但通常来说,W/0型油乳剂疫苗相对黏稠,在机体内不易分散,而黏度是油乳剂疫苗成品检验物理性状中的一项重要指标。疫苗的黏度偏大,给临床兽医人员注射疫苗造成很大困难,使靶动物的应激反应大且机体难以吸收,故油乳剂的黏度可直接影响到疫苗的使用和免疫效果,影响到疫苗的产品质量,为了降低油乳剂疫苗黏度从而使疫苗达到方便使用,且减少其使用过程中的副反应,本文主要从制备油乳剂疫苗中的硬脂酸铝、乳化剂、油/水相比与乳化工艺等方面探讨影响油乳剂疫苗黏度与稳定性的因素。


1、适量的硬脂酸铝


硬脂酸铝在油乳剂中是一种助悬剂,是影响油乳剂疫苗黏度的一个重要因素,加入适量可减少液珠的沉降,增强油乳剂的内相黏度,降低液珠之间的碰撞几率,最终可增加油乳剂疫苗的稳定性,但是,在同一油/水相比情况下,随着硬脂酸铝含量的增加,其黏度有升高的趋势。


当油/水相比的大小较高时,随着硬脂酸铝含量的加大,其黏度有增加的趋势,此时低含量硬脂酸铝是有利于降低油乳剂的黏度,但会出现分层现象,影响油乳剂的稳定性;相反,当油/水相比的大小较低时,随着硬脂酸铝含量的加大,其黏度同样存在增加的趋势,此时高含量硬脂酸铝会使油乳剂的黏度出现过高现象而不符合《规程》的规定,据有关资料报道,当油/水相比分别为3:1、2:1和1:1时,相应油相中适量的硬脂酸铝含量应分别为2%、1%与0.5%,此时制备的油乳剂疫苗的黏度、稳定性均达到《规程》的质量要求。这说明随着油/水相比的大小降低,油相中硬脂酸铝含量相应降低,呈正比例关系。


2、采用混合的乳化剂


要获得优良的油乳剂疫苗,应将灭活抗原高度分散于白油中,就要使油与水的界面张力降低。乳化剂的一个主要功能就是降低界面张力,从而使水相充分分散于油相之中。


在加有乳化剂油/水相体系中,经过机械力作用,界面张力降低,同时界面发生吸附,形成界面膜,界面膜具有一定强度,对分散相液珠具有保护作用,使得液珠在相互碰撞时不易聚结。研究发现,单一、纯净的乳化剂所形成的界面吸附膜的膜排列不够紧密,膜强度不高。而混合的乳化剂,以及混有杂质的乳化剂,则比单一、纯净的膜强度大为提高,表面吸附分子排列紧密。一般认为,在混合乳化剂使用后,界面上有“复合物”生成,膜的强度增加,表面张力降至极低值且不易破裂,因此液珠不易聚结,油乳剂更具有稳定性。


以Span-80与Tween-80组成的混合乳化剂在兽用油乳剂疫苗中得到了广泛的使用,其混合HLB值(亲水亲油平衡值)成为制备稳定油乳剂的重要参数,且调整主要利用Span-80与Tween-80的配比来进行。具有良好免疫效果的油乳剂多为W/0型,这需要调整HLB值以达到制取稳定油乳剂目的,一般HLB值应小于8。


3、恰当的油/水相比


油乳剂黏度影响油乳剂疫苗的稳定性,黏度越大,则分散相液珠运动速度越慢有利于油乳剂的稳定,但是,高黏度不利于机体免疫,而低黏度容易造成油乳剂不稳定,因此油/水相比的大小有一定范围。


如欲降低油乳剂的黏度,可以增加油相的比例,例如以油/水相比为2:1、3:1,最高可达4:1时,亦能获得良好的W/0型油乳剂疫苗,但是随着油/水相比的升高,除了前面所提到为了制备的油乳剂疫苗的黏度、稳定性均达到《规程》的质量要求,导致硬脂酸铝用量需相应提高外,还有重要一点,即此时制备的油乳剂疫苗中的单位抗原含量偏低,为达到免疫效果,则不得不增大注射剂量或增加免疫次数,增加临床兽医人员工作强度,再者如需提高每种抗原滴度,虽可以通过浓缩等方式增加单位体积抗原滴度,但在制苗过程增加工艺程序以致可能会增加污染机会。相反,油/水相比的大小较低时,硬脂酸铝用量相应减小,但是生产油乳剂疫苗时需要大量的抗原,增大了生产成本。所以在恰当油/水相比下,制备的油乳剂疫苗不但稳定性良好、黏度低及均达到《规程》的质量要求,而且疫苗中抗原含量适中,生产成本适宜。


4、适当的乳化程度与时间


乳化机乳化速率对油乳剂疫苗稳定性的影响极大。分散相在强大机械力的作用下分散越来越均匀,形成的油乳剂颗粒越均匀细密,故疫苗就越稳定。但当乳化速率达到一定程度后继续增大强度,疫苗的稳定性提高较小,颗粒之间碰撞较多,容易分层导致破乳。再者,高速剪切搅拌对于油/水相体系产热明显,大量的机械能被转化为热能的形式,而热能会对水相中的抗原蛋白产生不利影响。


同样,油水两相经强烈搅拌乳化形成比较稳定的油乳剂疫苗需要一定时间。随着搅拌乳化时间的增加,疫苗的稳定性相应增加,但超出一定时间后,油乳剂中的液珠可能因为相互碰撞和离心沉降的作用有聚结的趋势,影响了疫苗的稳定性。一般来说,乳化时从加完水相计起,8000-10000rpm,乳化5-6min为佳。


5、白油的品质


制备油乳剂疫苗用的白油,目前国产的有杭州炼油厂生产的10号白油,国外产的白油有Drakocel-6VR、Marcol-52和Lipolul-4。在国内制备兽用疫苗尤以Marcol-52常用,其以黏度低、流动性好和吸收充分等特点成为目前公认的质量较好的白油佐剂。在同样条件下使用进口Marcol 52白油乳化的油乳剂疫苗,黏度明显低于使用国产10号白油的黏度,这可能是进口Marcol 52白油自身的黏度及紫外吸收值、紫外消光系数等方面优于国产10号白油的缘故。


综上所述,制备品质优良的油乳剂疫苗,在生产实践中应综合考虑以上各个因素,通过选择良好材料和最佳乳剂配方及工艺等,使制备的油乳剂疫苗名副其实,既有油乳剂疫苗黏性特点,又能发挥其抗原缓释作用,延长其免疫期,采用优良的乳化剂还能起到免疫增强作用。