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不同疫苗纯化工艺解决方案推荐
SUMMARY
中国疫苗的市场规模
据中商产业研究院发布的《2024-2029年中国疫苗行业发展研究与投资前景分析报告》数据显示，2022年，我国疫苗市场规模为1,137亿元，同比增长22.8% 。初步预测，2024年中国疫苗市场规模将增至1,491亿元。
根据弗若斯特沙利文报告，2030年全球疫苗市场规模（未含新冠疫苗）预计将达到约1,310亿美元，2021年至2030年的年复合增长率约为12.3%，预计全球非新冠疫苗产品需求仍将保持较为快速的增长。
| 12.3% | 20% |
| 全球持续复合年增长率 | 中国占全球市场 |
| 29.1% | 3.33亿 |
| 中国持续复合年增长率 | 2030年中国市场 |
疫苗的分类
| 分类方法 | 类别 | 说明 |
|---|---|---|
| 按技术路线 | 一代疫苗 | 灭活疫苗/减毒疫苗 |
| 二代疫苗 | 重组蛋白疫苗 | |
| 三代疫苗 | 病毒载体疫苗/DNA疫苗/RNA疫苗 |
疫苗纯化技术特点
无论是传统疫苗还是新疫苗，彼此之间在研制方式、组成成分和物理、化学性质及原始来源等诸多方面都存在或大或小的差异，针对不同的疫苗制品应选用不同的分离纯化路线，但一般而言，都包括两个基本阶段:初级分离和精制纯化。
传统的离心、过滤和沉淀技术更多只是作为整个疫苗分离纯化工艺的起始步骤，用于初步分离过程，层析技术与沉淀、离心等传统分离技术的结合已逐渐成为疫苗分离纯化的主流。
| 主要目的 | 主要方法 | 特点 | |
| 初级分离阶段 |
• 分离细胞和培养液 • 破碎细胞释放产物(胞内表达) • 浓缩产物去除大部分杂质等 |
• 细胞破碎技术 • 离心沉降 • 各种沉淀方法 |
• 操作简单 • 工艺经济且易于放大 • 抗原含量较低 • 纯度、活力以及安全性偏低 |
| 精制纯化阶段 |
产物和少量干扰杂质尽可能分开 |
• 梯度离心 • 超速离心技术 • 各种沉淀技术 • 各种层析技术 |
• 成本高 • 纯度、活力以及安全性高 • 免疫原性好毒副作用小等 |
疫苗纯化工艺路线推荐
灭活疫苗
原理：
灭活疫苗由完整病毒组成，其致病性丧失，但仍然保持病毒的全部或部分免疫原性，接种后病毒抗原可以刺激机体产生免疫应答，达到保护作用。
优势：研发、制备、生产及质量评估流程成熟，安全性好，稳定性好。
常见的灭活疫苗有：狂犬疫苗、新冠灭活疫苗、IPV疫苗、EV71、甲肝疫苗等。
重组蛋白疫苗
原理：
重组蛋白疫苗是通过基因工程方法，大量生产病毒的抗原蛋白，把它注射到人体，刺激人体产生抗体。
优势：成分确定，生物安全性较高，开发流程成熟，可规模化生产。
病毒载体疫苗
原理：
将病原体的保护性抗原基因插入到无害微生物的基因组中，然后使之高效表达而制备的疫苗。
优势：
1）安全、高效、引发的不良反应少；
2）生产工艺能够很快放大；
3）能够表达更高量的蛋白，表达的时间更久
多糖蛋白结合疫苗
原理：
多糖结合疫苗是指具有可变结构和数量的多糖单元与非糖单元 ( 蛋白质或短肽、脂类 ) 通过共价连接形成的疫苗，以蛋白质 - 多糖结合疫苗为主。多糖结合疫苗的开发策略是借助非糖单元如蛋白质等与多糖抗原共价结合，将多糖抗原转换为胸腺细胞依赖抗原 (T-dependent antigen, TD-Ag)。
常用的载体蛋白有破伤风类毒素（tetanus toxoid，TT）、白喉类毒素（diphtheria toxoid，DT）、流感嗜血杆菌外膜蛋白（H. influenzae protein D, HiD）、白喉毒素的交叉反应物 (cross-reactingmaterial, CRM197) 、脑膜炎耐瑟球菌外膜蛋白复合物 (meningococcal outer membrane protein complex, OMPC)。载体蛋白的纯化工艺可参考重组蛋白疫苗，由于上游工艺的不同，纯化工艺路线也有所不同，主要通过两步层析，离子和疏水层析纯化。
案例一：白喉毒素交叉反应物（CRM197）纯化工艺流程
案例二：破伤风类毒素（TT）纯化工艺流程
病毒样颗粒（virus-like particles,VLPs）疫苗
原理：
具有类似于天然病毒粒子空间结构的多聚体颗粒的一类疫苗,其含有某种病毒的一个或多个结构蛋白的空心颗粒，没有病毒核酸，不能自主复制，在形态上与真正病毒粒子相同或相似。
优势：VLP疫苗具有和天然病毒颗粒类似的空间立体结构和成分，能够通过类似病毒感染的途径刺激人体免疫系统，高效诱导人体产生免疫保护反应。
现役经典的VLP疫苗有乙肝疫苗、戊肝疫苗、宫颈癌疫苗等，另外还有基于VLP技术很多疫苗在研发中。
案例一：诺如病毒疫苗纯化工艺流程
案例二：HPV疫苗纯化工艺流程
mRNA疫苗
原理：
是利用现代生物技术，将编码某种抗原蛋白的外源基因（RNA或DNA）直接导入动物体细胞内，通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答，从而预防和治疗疾病。
优势：开发速度快，同一平台可展开对不同病原的疫苗开发，能够对爆发的流行病进行快速响应。
纯化工艺流程：
质粒纯化：
mRNA 制备：
疫苗纯化推荐
|
疫苗种类 |
填料推荐 |
|---|---|
|
Influenza H5N1流感 |
UniGel-80Q/NW Rose 4FF |
|
Influenza H5N2流感 |
NW Rose 4FF |
|
Foot and Mouth disease virus口蹄疫 |
NW Rose 6FF/NW Rose Q/UniGel-80Q/UniIDA-80Ni |
|
Rabies virus狂犬 |
NW Rose 4FF/NanoGel-50SP HP |
|
Adenovirus腺病毒 |
NanoGel-50Q HC/NW Rose Plus Q HP/NW Rose Viral L |
|
HPV人乳头状病毒 |
NanoGel-50SP HP/NMCHT Type II |
|
CA16/EV71手足口 |
NW Rose 6FF/NW Rose DEAE FF/UniGel-80DEAE |
|
Lentivirus慢病毒 |
NW Rose-Q FF/UniGel-80DEAE |
|
Hepatitis B VLP乙肝 |
UniHRButyl-80L |
|
Meninggococcus A/C流脑 |
NW Rose Plus HAM HP/NW Rose DEAE FF |
|
Norovirus诺如病毒 |
NanoGel-50SP HP/NMCHT Type II |
|
tetanus破伤风蛋白TT |
UniGel-80Q/UniHR phenyl-30L |
|
diphtheria toxin白喉毒素 |
UniGel-80Q/UniHR phenyl-30L |
|
Rotavirus轮状病毒蛋白 |
UniGel-80Q/UniHR phenyl-80L |
|
MERS中东呼吸系统综合症 |
NanoGel-50SP HP/UniHR Butyl-30L |
|
mRNA |
NanoGel dT20/UniHR Butyl-30L/UniPS 40-1000/ NMCHT Type II |
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