李 翠,郭彩云,戴志紅,蔣 卉,張秀英,溫 芳,陸連壽,王在時(shí)
(中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所,北京100081)
雞傳染性法氏囊?。↖nfectious of bursal disease,IBD)是由雞傳染性法氏囊病毒(Infectious of bursal disease virus,IBDV)引起的一種急性、高度傳染性疾?。?],是家禽傳染性疾病中危害最嚴(yán)重的疫病之一[2]。在我國對該病的主要防治措施是對雞群進(jìn)行疫苗免疫[3],雞傳染性法氏囊病活疫苗(B87株)一直作為國內(nèi)生產(chǎn)使用最為廣泛的雞傳染性法氏囊病疫苗。為控制該疫苗的質(zhì)量,本文研制了參考疫苗作為實(shí)物標(biāo)尺使生產(chǎn)范疇內(nèi)的疫苗效力值標(biāo)準(zhǔn)化。
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的穩(wěn)定性是指標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特性量值在規(guī)定的時(shí)間間隔和環(huán)境條件下保持在規(guī)定范圍內(nèi)的性質(zhì),是衡量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)特性量值隨時(shí)間變化的指標(biāo),特性量值不發(fā)生明顯變化的時(shí)間間隔越長,表明該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的穩(wěn)定性越好。由于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的各項(xiàng)特性值要求均比較高,其制備過程也較為復(fù)雜,所以較長的保存期對于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來說非常重要。通常在較低的保存溫度下生物制品的失活速度很慢,加之生物制品活性出現(xiàn)的細(xì)微下降不易被非常準(zhǔn)確地測定,因此在較低溫度下往往很難在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算其有效期。而生物制品在較高溫度下的失活速度很快,所以熱加速穩(wěn)定性試驗(yàn)最常被用來在短時(shí)間內(nèi)比較準(zhǔn)確地預(yù)測生物制品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的有效期[4-5]。本研究首次采用熱加速穩(wěn)定性試驗(yàn)和雞胚半數(shù)致死量(ELD50)測定法測定制備參考疫苗的病毒含量,預(yù)期其貯存有效期,以期為今后此類研究提供參考。
1.1 雞傳染性法氏囊活疫苗(B87株)參考品 雞傳染性法氏囊活疫苗(B87株),加入5%蔗糖脫脂牛奶(凍干保護(hù)劑),同時(shí)加入雙抗(終濃度1‰),混勻后定量分裝至安瓿(1 mL/支),迅速冷凍干燥,并采用充氮融封。由中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所制備(批號 201111)。
1.2 SPF雞胚 10~11日齡雞胚均購自梅里亞維通實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司。
2.1 試驗(yàn)方案 采用經(jīng)典恒溫?zé)峒铀俜€(wěn)定性試驗(yàn)[6-7],從幾個(gè)較高溫度下樣品的效價(jià)失活情況計(jì)算其在較低溫度下的貯存有效期[8]。同一批次的參考疫苗隨機(jī)抽取4組樣品,每組40支,分別置于56℃、37℃、25℃、4℃保存,其中4℃保存樣品在4、8、12、18、24、32、44 周時(shí)取樣,其他溫度保存的樣品分別于第0、3天、第1周、2周、3周、4周、6周、8周和之后每半月一次取樣,每次取樣3支,測定樣品ELD50值。每組樣品以分裝凍干后的ELD50值為基準(zhǔn)值,當(dāng)ELD50值下降2個(gè)滴度時(shí)停止該組實(shí)驗(yàn)。
2.2 不同溫度下的衰減速率常數(shù)K的計(jì)算 大部分蛋白質(zhì)或生物制品的活性失活基本上都符合一級反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。將時(shí)間t與相對效力值的對數(shù)lgC進(jìn)行直線回歸,求得各溫度下的直線方程,符合方程lgC= -K/2.303t+lgC0,可確定該參考疫苗隨溫度、時(shí)間變化符合一級降解反應(yīng)。根據(jù)直線方程的斜率可求得各試驗(yàn)溫度下的反應(yīng)速度常數(shù)K值[9-10]。
2.3 -30℃下衰減速率常數(shù)K的計(jì)算 不同溫度的衰減速率常數(shù)K與溫度的動(dòng)力學(xué)關(guān)系符合Arrhenius方程[11]K = Ae-E/RT,即 lgK = lgA+ (-E/RT) ,式中:T為絕對溫度,R為摩爾常數(shù),E為活化能,A為指前因子。對某一具體反應(yīng)常數(shù)K為速率常數(shù),是化學(xué)反應(yīng)的一個(gè)特征數(shù)值,與濃度無關(guān)。將56℃、37℃、25℃、4℃下衰減速率常數(shù)K按Arrhenius方程擬合出線性回歸方程,據(jù)此求出-30℃下的K值[12]。
2.4 -30℃下貯存有效期的計(jì)算 根據(jù)-30℃下的衰減速率常數(shù)K及方程lgC=-K/2.303t+lgC0,即可計(jì)算出樣品效力值由初始效力值降低到目標(biāo)效力值所需的時(shí)間,即為該樣品的貯存有效期。
2.5 長期穩(wěn)定性監(jiān)測 隨機(jī)抽取-30℃下保存1年的參考疫苗3支,測定其ELD50值,以后每隔1年監(jiān)測一次。
3.1 不同溫度下的熱加速試驗(yàn)結(jié)果 參考疫苗在不同溫度和不同時(shí)間條件下病毒含量的測定結(jié)果見表1,結(jié)果表明,參考疫苗的保存溫度越高,效價(jià)下降的速率越快。
表1 不同溫度和不同時(shí)間下熱加速穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果
3.2 不同溫度下的衰減速率常數(shù)K 將不同溫度下的熱加速穩(wěn)定性數(shù)據(jù)按公式lgC=-K/2.303t+lgC0計(jì)算不同溫度下的衰減速率常數(shù)K,結(jié)果見表2。
表2 不同溫度下的衰減速率常數(shù)K
3.3 -30℃下衰減速率常數(shù)K的計(jì)算 將不同溫度下衰減速率常數(shù)K按公式Arrhenius方程擬合出線性回歸方程為 lg(-K) =-3364.6/T+10.545。據(jù)此求出-30℃下的K值為-0.0188。
3.4 -30℃下貯存有效期的計(jì)算 根據(jù)-30℃下的衰減速率常數(shù) K值及公式 lgC=-K/2.303t+lgC0,計(jì)算出參考疫苗效力值下降1個(gè)滴度所需的時(shí)間為2.4年。
3.5 長期穩(wěn)定性監(jiān)測 -30℃下保存1年的3支參考疫苗lgELD50值分別為4.33、4.21和4.19,未發(fā)生明顯下降,與熱加速穩(wěn)定性試驗(yàn)預(yù)期結(jié)果一致。
國外有文獻(xiàn)報(bào)道,熱加速穩(wěn)定性試驗(yàn)是預(yù)測生物制品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)穩(wěn)定性最常用的方法。該方法是根據(jù)幾個(gè)較高溫度下樣品效價(jià)快速失活的速率以Arrhenius方程預(yù)測其在較低溫度下的貯存有效期[8]。根據(jù)Arrhenius方程擬合線性回歸必須至少需要3個(gè)溫度點(diǎn)的要求,而且要根據(jù)制品在幾個(gè)溫度點(diǎn)的失活數(shù)據(jù)擬合線性回歸得到比較準(zhǔn)確的K值,所以需要科學(xué)選擇試驗(yàn)的溫度點(diǎn),若溫度點(diǎn)間隔較小,則K值隨溫度變化不明顯,若溫度太高以致失活太快,則該溫度下失活的有效數(shù)據(jù)太少,都會(huì)導(dǎo)致擬合線性回歸不理想[8]。在本研究中,設(shè)定了56℃、37℃、25℃、4℃為溫度點(diǎn),56℃溫度太高,該溫度下失活的有效數(shù)據(jù)太少,另外3個(gè)溫度點(diǎn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)按Arrhenius方程擬合出線性回歸方程,說明溫度點(diǎn)的選擇是合適的。
國內(nèi)也有研究以老化試驗(yàn)預(yù)測生物制品穩(wěn)定性,即根據(jù)37℃條件下樣品效價(jià)失活速率預(yù)測其在較低溫度下的貯存有效期,該方法只設(shè)1個(gè)溫度點(diǎn),而熱加速穩(wěn)定性試驗(yàn)至少需要3個(gè)溫度點(diǎn),再根據(jù)Arrhenius方程擬合線性回歸計(jì)算樣品在較低溫度下的貯存有效期,理論上熱加速穩(wěn)定性試驗(yàn)更科學(xué)、有效。
熱加速穩(wěn)定性試驗(yàn)所選擇的測定方法需要有足夠的靈敏度、精密度和重復(fù)性,而且要保證每個(gè)溫度下的測定次數(shù)不少于3次,所以測定時(shí)需選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔,可在熱加速初期密集測定,再根據(jù)下降趨勢調(diào)整測定頻率[13]。本試驗(yàn)采用雞胚半數(shù)致死量測定法計(jì)算樣品ELD50值,并按先密后疏的策略選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔,這樣既能檢測到效價(jià)的細(xì)微下降,又能檢測到大的下降趨勢,也保證了總的檢測次數(shù)。結(jié)果表明,擬合線性回歸的相關(guān)系數(shù)較好,說明測定方法和時(shí)間間隔的選擇也是合理的。
由于生物制品本身的復(fù)雜性,加之溫度點(diǎn)的選擇、每個(gè)溫度點(diǎn)的測定次數(shù)和每次測定的樣品數(shù)量有限,用熱加速穩(wěn)定性試驗(yàn)預(yù)測制品的貯存有效期必然存在一定局限性,仍不能完全替代長期穩(wěn)定性研究。因此,在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)使用過程中,可以熱加速穩(wěn)定性試驗(yàn)預(yù)測樣品的貯存有效期為依據(jù),按需要進(jìn)行實(shí)際貯存溫度下的長期穩(wěn)定性監(jiān)測,以確保標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)際使用中的有效性。
[1]鄭建浩.淺談雞傳染性法氏囊病的診斷與防治[J].畜禽業(yè),2008,(4): 82-83.
[2]張七斤,王克恭.傳染性法氏囊病病毒細(xì)胞培養(yǎng)的研究[J].中國畜禽傳染病,1992, (6): 50-52.
[3]謝俊玲.雞傳染性法氏囊的綜合防控措施[J].養(yǎng)禽與禽病防控,2011,(2):33-34.
[4]Jerne N K, Perry WLM.The stability of biological standards[J].Bull WHO,1956, 14: 167-182.
[5]Kirkwood TBL.Predicting the stability of biological standards and products[J].Biomerrics,1977, 33(4): 736-742.
[6]戴志紅,蔣 卉,李 翠,等.豬瘟病毒陽性血清的熱加速穩(wěn)定性試驗(yàn)[J].中國獸藥雜志,2013, 47(3): 7-10.
[7]董文燊,瞿發(fā)林,徐 波.經(jīng)典恒溫加速試驗(yàn)法預(yù)測芍甘膠囊的有效期[J].藥學(xué)與臨床研究,2011, 19(1): 87-88.
[8]Kirkwood TBL.Design and analysis of accelerated degradation tests for the stability of biological standardsⅢ.Principles of design [J].Journal of Biological Standardization, 1984, 12:215-224.
[9]Tydeman M S, Kirkhood TBL.Design and analysis of accelerated degradation tests for the stability of biological standardsⅠ.Principles of maximum likelihood estimators[J].Journal of Biological Standardization,1984, 12:195-206.
[10]Marina C R,F(xiàn)ernando R Q,Luis F,et al.Determination of product shelf life and activation energy for tumor necrosis factor-α in cerebrospinal fluid samples[J].Clin Chem,1996, 42(5):670-674.
[11]Peleg M,Normand M D,Corradini M G.The arrhenius equation revisited[J].Crit Rev Food Sci Nutr,2012, 52(9): 830-851.
[12]國家藥典委員會(huì).中華人民共和國藥典一部[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:9-68.
[13]Kirkwood TBL, Tydeman M S.Design and analysis of accelerated degradation tests for the stability of biological standardsⅡ.A flexiblecomputer program for data analysis[J].Journal of Biological Standardization,1984, 12:207-214.