Мембранные технологии в производствах иммунобиологических лекарственных препаратов, выпускаемых филиалом федерального государственного бюджетного учреждения «48 Центральный научно-исследовательский институт» Министерства обороны Российской Федерации (г. Киров)

В филиале федерального государственного бюджетного учреждения «48 Центральный научно-исследовательский институт» Министерства обороны Российской Федерации (г. Киров) проведены теоретические и экспериментальные исследования по внедрению метода тангенциальной фильтрации для разделения биологических смесей в производство иммунобиологических лекарственных препаратов. Метод микрофильтрации в тангенциальном потоке заменил процесс седиментации на стадии концентрирования полуфабрикатов вакцинных препаратов, значительно сократив продолжительность процесса, а также позволил получать суспензии из некондиционной по показателю концентрации микробных клеток культуральной жидкости. Одновременно с этим метод микрофильтрации дал возможность концентрировать седиментационно-устойчивые культуры Yersinia pestis вакцинного штамма ЕV. В сравнении с центробежным сепарированием концентрация живых микробных клеток вакцинного штамма ЕV Y. pestis увеличилась в полтора раза, объем выхода концентрата − в два раза, а продолжительность процесса сократилась в четыре раза. Фильтрация в тангенциальном потоке в установке «АСФ-020» по выходу спорового продукта сибиреязвенной вакцины СТИ-1 (в млн доз) в 1,8 раз более эффективна по выходу в сравнении с центробежным сепарированием. В конструкцию фильтрующих модулей для выпуска иммуноглобулина противосибиреязвенного включены капсулы «Сартобран-РР», показавшие высокую эффективность стерилизации. Мембранный метод позволил сократить продолжительность технологического процесса, высвободить при этом производственные площади путем демонтажа малоэффективного оборудования. В настоящее время мембранные процессы используются в филиале при производстве чумной, сибиреязвенной, бруцеллезной и сапной вакцин, противосибиреязвенного иммуноглобулина, диагностических препаратов и стерилизации жидких питательных сред. При стерилизации питательных сред данный вид оборудования содействует более рачительному отношению к энергопотреблению и выступает альтернативой процессам термической стерилизации жидкостей, обеспечивая при этом сохранение их биологической и технологической полноценности. Эксперименты по применению металлокерамических фильтров, стерилизующих воздух, подаваемый для аэрации, показали снижение продолжительности подготовительных операций на 20 ч и повышение общих эксплуатационных возможностей системы.

1. Елинов Н.П. Основы биотехнологии. СПб.: 1995.

2. Сазыкин Ю.Ю., Орехов С.Н., Чакалева И.И. Биотехнология / Под ред. Катлинского А.В. М.: 2014.

3. Бирюков В.В. Основы промышленной биотехнологии. М.: 2004.

4. Василенко Л.В., Никифоров А.Ф., Лобухина Т.В. Методы очистки промышленных сточных вод. Екатеринбург. 2009.

5. Дубяга В.П., Перепечкин Л.П., Каталевский Е.Е. Полимерные мембраны. М.: 1981.

6. Брок Т. Мембранная фильтрация. М.: 1987.

7. Мембраны и мембранные технологии / Под ред. чл. корр. РАН А.Б. Ярославцева. М.: 2013.

8. Орлов Н.С. Ультра- и микрофильтрация. М.: 2014.

9. Besnard L., Fabre V., Fettig M., at al. Clarification of vaccines: An overview of filter based technology trends and best practices // Biotechnol Adv. 2016. V. 34(1), P. 1–13. doi: 10.1016/j.biotechadv.2015.11.005.

10. Lutz H., Arias J., Zou Y. High concentration biotherapeutic formulation and ultrafiltration: Part 1 pressure limits // Biotechnol Prog. 2017 V. 33 (1), P. 113-124. doi: 10.1002/btpr.2334.

11. Emami P., Motevalian S.P., Pepin E., Zydney A.L. Purification of a Conjugated Polysaccharide Vaccine using Tangential Flow Diafiltration. Biotechnol Bioeng. 2018 doi: 10.1002/bit.26867.

12. Шлейкин А.Г., Панова Н.Е. Мембранные процессы в биотехнологии. СПб.: 2013.

13. Пименов Е.В., Дармов И.В., Кожухов В.В. и др. Актуальные проблемы совершенствования технологии асептического концентрирования при производстве МИБП // Материалы юбилейной науч. конф., посвященной 70-летию образования НИИ микробиологии МО РФ, 30 нояб.-1 дек. 1998 г. Киров, С. 324-325.

14. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: 1990.

15. Сибирская язва: актуальные проблемы разработки и внедрения медицинских средств защиты / Под ред. Г.Г.Онищенко, И.В.Дармова, С.В.Борисевича. М.: 2018.

16. Ежов А.В., Бирюков В.В., Мохов Д.А. и др. Возможность использования метода микрофильтрации в технологии вакцины чумной живой сухой //Материалы Всероссийской научной конференции посвященной 80-летию основания ФГУ «48 ЦНИИ» Минобороны России. Киров: ФГУ «48 ЦНИИ» Минобороны России. 2008. Вып. 1. С. 313–316.

17. Лещенко А.А., Тетерин В.В., Лазыкин А.Г. и др. Экспериментальное обоснование возможности получения концентрата микробных клеток штамма Yersinia pestis EV методом микрофильтрации //Биопрепараты. 2014. № 1. С. 31–36.

18. . Тихонов В.И., Рубан Е.А., Грязнева Т.Н. и др Биотехнология / Под ред. акад. РАСХН Е.С. Воронина. СПб.: 2005.

19. Волова Т.Г. Биотехнология. Новосибирск. 1999.

20. Коваленко В.Н., Бирюков В.В., Ежов А.В. и др. «Холодная» серилизация сред высушивания в технологии производства чумной вакцины. Сборник научных трудов, посвященных 75- летию НИИ микробиологии МО РФ 2003. Киров. с.147.

21. Комиссаров А.В., Алешина Ю.А., Громова О.В. и др. Применение ультрафильтрации для концентрирования и очистки антигенов // Проблемы особоопасных инфекций. 2015, Вып. № 1. С. 79–84.

22. Комиссаров А.В., Комоско Г.В., Лещенко А.А. и др. Изучение процесса стерилизующей фильтрации жидкого противосибиреязвенного глобулина // Биотехнология. 2002. № 2. С. 66–74.

23. Прусаков В.Н., Загнитько А.В., Никулин Е.А. и др. Многослойные металлические фильтрующие элементы для высокоэффективной очистки газов. Новые промышленные технологии. М.: 1994. Вып. 5. С. 38–40.

24. Дытнерский Ю.И., Каграманов ГГ. Моделирование процесса фильтрации с помощью керамических мембран. М.: 2001.

25. Аршинов А.Н., Садовой Н.В., Косяков А.А. и др. Фильтры для высокоэффективной тонкой очистки технологического воздуха при культивировании микроорганизмов // Биотехнология. 1997. № 4. С. 27–30.