王曉麗 徐濤 劉亞絨
【摘 要】科學(xué)、有效的病毒滅活工藝是確保血液制品安全的重要措施,能夠有效降低因輸注血液制品而產(chǎn)生的患病風(fēng)險?;诖耍恼乱匝褐破凡《緶缁顬檠芯繉ο?,首先分析了當(dāng)前常用的集中血液制品病毒滅活技術(shù),然后討論了血液制品病毒滅活技術(shù)的發(fā)展趨勢,希望對我國血液制品安全水平的提升有所幫助。
【關(guān)鍵詞】血液制品;病毒滅活;技術(shù)
血液制品一般是指以健康人或經(jīng)特異免疫的人的血漿為原材料,經(jīng)過提純、分離,最后制備成血漿蛋白、人血白蛋白、人凝血因子、人免疫球蛋白或其他血液細(xì)胞有形成分的統(tǒng)稱。血液制品通常用于治療及被動免疫預(yù)防。需要注意的是,由于血液制品的原材料主要來源于人,理論上通過血液傳播的病毒也可通過血液制品進(jìn)行傳播,因此,需要對血液制品進(jìn)行全面的病毒滅活和去除工作,提高血液制品的安全性。
一、常用血液制品病毒滅活工藝研究現(xiàn)狀
(一)S/D處理法
S/D處理法是利用有機(jī)溶劑/表面活性劑分解脂包膜病毒的類脂膜,使其失去黏附、感染和復(fù)制能力的滅活技術(shù),并且大多數(shù)血液制品在經(jīng)過S/D處理后還能保持蛋白質(zhì)的生物活性。常用有機(jī)溶劑為磷酸三丁酯(TNBP),表面活性劑有膽酸鈉、吐溫80、TritonX-45、TritonX-100等。S/D法中所使用的有機(jī)溶劑和表面活性劑需要在滅活之后去除,以免對相關(guān)蛋白的回收率和純度造成影響。根據(jù)歐洲藥典,S/D處理的最后產(chǎn)物所允許的殘留量分別是TNBP小于2和TritonX-100少于5,事實(shí)上,在發(fā)達(dá)國家,大多數(shù)S/D血漿中的添加劑檢測閾值分別低于0.5和1,其毒性水平比歐洲藥典的低得多。需要注意的是,該方法只適用于對脂包膜病毒的滅活處理,對于無外殼病毒則需要輔助使用其他滅活方法,而且滅活劑的去除過程不僅復(fù)雜而且較為昂貴。
(二)低pH孵化法
低pH值孵化法是指在pH=4,溫度為30~37℃的環(huán)境下,持續(xù)保溫20h,使病毒中的某些成分發(fā)生變質(zhì)作用,從而降低病毒復(fù)制能力的技術(shù)。通常情況下,pH值越低,其滅活能力越強(qiáng)。在具體應(yīng)用時,一般通過加入鹽酸來制造酸性環(huán)境。免疫球蛋白在低pH值條件下蛋白質(zhì)功能活性較穩(wěn)定。國外學(xué)者在研究人細(xì)小病毒4(PARV4)的失活中,用1mol/L鹽酸將血液制品調(diào)整到目標(biāo)pH值,通過比較pH=3.5時,不同孵化時間(10min~6h)內(nèi)人細(xì)小病毒4(PARV4)、細(xì)小病毒B19(B19V)和鼠微小病毒(MVM)的滅活滴度情況。結(jié)果顯示B19V在pH=3.5酸化情況下,幾乎立即喪失感染性,且病毒滴度下降;PARV4病毒滴度下降;MVM病毒滴度幾乎不改變。這3種病毒對低pH值處理的抵抗力為MVM>PARV4>B19V。由此可見,該方法有著良好的脂包膜病毒滅活效果,而對于非脂包膜病毒的滅活作用卻十分有限;此外,該技術(shù)的滅活周期較長,需要孵化21天。
(三)巴氏消毒法
巴氏消毒法是指在60℃的環(huán)境下,對血液制品進(jìn)行連續(xù)加熱處理(≥10h),從而破壞病毒蛋白質(zhì)和核算結(jié)構(gòu),使其失去復(fù)制能力的滅活技術(shù)。同時,該技術(shù)能夠有效削弱病毒的傳染能力。但是,該方法常用于對血漿、免疫球蛋白、凝血因子、抗凝血劑以及蛋白酶抑制劑等產(chǎn)品的病毒滅活工作。該方法已公認(rèn)能大大降低病毒的危險性,至今尚未見有病毒傳播的報道。需要注意的是,巴氏消毒法雖然是常用的病毒滅活方法,但是其所采用的高溫條件會使血漿蛋白等具有熱不穩(wěn)定的產(chǎn)品過度變性,存在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而喪失蛋白聚合及功能活性的風(fēng)險,因此需要加入穩(wěn)定劑以減小病毒滅活的速率。
(四)干熱法
干熱法是指對凍干的血液制品進(jìn)行熱處理,當(dāng)前主要用于對凝血因子的處理。該技術(shù)的原理同巴氏消毒法類似,但是該技術(shù)的處理溫度為60~100℃,持續(xù)時間為30min~4d,并且需要加入穩(wěn)定劑防止血漿蛋白的過度變性。在具體應(yīng)用時,一般溫度越高,病毒滅活時間就越短。典型的處理?xiàng)l件包括60℃時,處理時間為96h;80℃時,處理時間為72h;100℃時,處理時間為30min。影響干熱滅活凝血因子中病毒效果的因素很多,如制品中保護(hù)劑的類型及其加量、凍干效果等,因此在實(shí)際生產(chǎn)過程巾要嚴(yán)格操作。此外,干熱法在應(yīng)用時,其產(chǎn)率較其他技術(shù)而言會有10%~30%的降幅,產(chǎn)品的可利用性也相應(yīng)降低,進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。
(五)納米膜過濾
納米膜過濾技術(shù)主要利用病毒顆粒與蛋白分子大小差異,通過納米級的濾膜將病毒除去。尹惠瓊等通過PegasusSV4納米膜對不同企業(yè)提供的5%靜注人免疫球蛋白樣品和重組人源化單克隆抗體樣品進(jìn)行病毒過濾驗(yàn)證,其中,靜注人免疫球蛋白樣品有效處理量為60~110L/m2,蛋白處理量3.12~5.72kg/m2;重組人源化單克隆抗體樣品的有效處理量為40L/m2。對于未能檢測到病毒滴度的樣品,取其最低稀釋倍數(shù)孔上清接種敏感細(xì)胞,盲傳3代,結(jié)果均未觀察到細(xì)胞病變。納米膜過濾較其他技術(shù)而言,對血液組成成分的影響更小一些,并且在去除小病毒(<20nm)方面有著顯著的應(yīng)用優(yōu)勢,但是,其過濾質(zhì)量很容易受到納米膜生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)品品質(zhì)影響,存在過濾不徹底的可能。
二、發(fā)展趨勢
對于血液制品中的病毒滅活,其關(guān)鍵在于在滅活脂包膜和非脂包膜病毒的同時,還要有效保證蛋白質(zhì)的質(zhì)量??v觀上文所述的病毒滅活技術(shù),這些技術(shù)雖然均可以較為有效達(dá)到病毒去活的目的,但是也有著各種各樣的不足,因此,相關(guān)學(xué)者還要進(jìn)一步加強(qiáng)對病毒滅活技術(shù)的研究。而除了上文所述一些常用血液制品病毒滅火技術(shù)以外,另外還有一些滅活工藝雖有較大的不足,但也已實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用,如化學(xué)方法中的辛酸處理法、亞甲藍(lán)光化學(xué)處理法,物理方法中的射線輻照法、紫外線輻照法。其中,紫外線照射將成為未來病毒滅活方法的優(yōu)選之一,具有以下兩大應(yīng)用優(yōu)勢:第一,無論是脂包膜還是非脂包膜病毒,均可實(shí)現(xiàn)高效滅活;第二,紫外線照射滅火過程不會引入任何雜質(zhì),有效避免了二次污染,具有較高的安全性。需要注意的是,該方法在滅活過程中也會對蛋白質(zhì)造成一定的影響,因此,探索紫外照射劑量、尋找更好的蛋白質(zhì)保護(hù)劑是該技術(shù)的關(guān)鍵所在。如果能將此劑量應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)中,將大大地提高病毒滅活的效率,節(jié)省時間。
三、結(jié)束語
總而言之,血液制品安全的重要性是毋庸置疑的,為有效提高血液制品病毒滅活的質(zhì)量和有效性,并且保證其效果,各國學(xué)者為此做出了巨大努力,并且也找出了眾多的有效方法。需要注意的是,隨著生物的進(jìn)化與發(fā)展,未來將會出現(xiàn)更多的病毒種類,進(jìn)而威脅到血液制品的安全性,因此需要不斷加強(qiáng)對血液制品病毒滅活及去除技術(shù)的研究,促進(jìn)血液制品安全性的提升。
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