Лиофилизация - как способ консервирования вирусов - Студенческий научный форум

XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Лиофилизация - как способ консервирования вирусов

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Консервирование – это метод длительного сохранения жизнеспособности находящихся в материале возбудителей, с помощью добавок, предупреждающих их размножение и гибель. Наиболее часто употребляют воздействие физических факторов – метод лиофиоизации, сущность метода будет сводиться к вытеснению молекул воды из вируссодержащего материала под воздействием физических факторов. В высушенном состоянии все вирусы длительное время сохраняют свои иммуногенные и инфекционные свойства.[2] Лиофилизация – процесс получения обезвоженного материала, способного легко растворяться в воде [5]. Основной метод высушивания вируссодержащих материалов. Сущность этого метода заключается в том, что вирусный препарат сначала замораживают, а затем в вакууме путем перегонки высушивают. Процесс представляет собой применение физического явления, называемого сублимацией: переход вещества из твердого состояния в газообразное без предварительного прохождения через жидкую фазу.

Процесс высушивания имеет две фазы:

1) сублимацию льда при температурах ниже 0о – не изменяется изначальная структура белков, бактериальных и животных клеток, вирусов; происходит испарение воды, минуя жидкое состояние. В материале приостанавливаются либо полностью прекращаются все процессы, в том числе биохимические: бактериальные клетки, культуры клеток млекопитающих, вирусы находятся в состоянии анабиоза.[6] Благодаря этому препарат длительное время сохраняет первоначальную активность и свойства, а также становится устойчивым к негативным факторам внешнего воздействия.

2) десорбция – удаление части свободной и связанной влаги при температурах выше 0о (рисунок 1). Первичная сушка (в вакууме): вследствие пониженного давления паров льда занимает долгое время. Повышение температуры на 1 градус сокращает общий период первичной сушки. Однако резкое увеличение температуры выше критической для определенных составов грозит потерей структуры осадка. Во время превышения критической температуры, структура высушенных пор соединяется с остаточными молекулами воды, что приводит к образованию отверстий, это сопряжено с повышенным содержанием жидкости, а также менее обширной площадью внутренней поверхности. Это негативно сказывается на стабильности конечного препарата, а также времени и полноте его восстановления. Твердый продукт может полностью разрушаться или дать частичную усадку – это делает его непригодным. Лед полностью сублимируется, однако в исходном материале присутствует связанная влага. Вторичная сушка: высушивание происходит под действием более высоких температур. Процесс проводится при совместимой с лабильностью вещества температуре окружающей среды. Облегчить десорбционную сушку можно посредством увеличения температуры, а также минимизации давления в камере. Снижение давления внутри камеры до минимума благоприятствует десорбции воды. [3]

Рисунок 1 – процесс десорбциии

При лиофилизации большинство белков не подвергается денатурации и может длительно сохраняться при умеренном охлаждении. Для предупреждения частичной инактивации вирусов в процессе сушки в вируссодержащую жидкость добавляют стабилизаторы (обезжиренное молоко, кровяная сыворотка, куриный желток и др.). После сушки высушенный вирус в ампулах запаивают, чтобы избежать увлажнения препарата при хранении и в таком состоянии хранят несколько лет при температуре 4 и 18 градусов. Ампулы запаивают, предварительно создавая в них вакуум или заполняя их инертным газом. Запаянные ампулы проверяют аппаратом на вакуум, создающим электрополем высокого напряжения светящийся разряд в ампуле. Ампулы в которых отсутствует свечение, выбраковывают. Флаконы заполняют газом или сухим воздухом, закрывают резиновыми пробками с алюминиевыми колпачками. Наиболее длительное время высушенный вирус сохраняется при температуре 4 градуса и минусовых температурах.[1] В процессе лиофилизации вирулентных штаммов микроорганизмов, живых вакцин и диагностикумов возможна контаминация сушильных аппаратов, поэтому их необходимо периодически дезинфицировать парами формальдегида, спиртом и другими средствами. Лиофильно высушенный препарат восстанавливает свои исходные свойства после контакта с водой или физраствором. Лиофилизация также приводит к повышенной растворимости препаратов, что позволяет подготовить препарат к применению в короткие сроки.[6]

Преимущества лиофилизации:

+ отсутствие воздействия высоких температур на препарат

+ сохранение дисперсной фазы препарата

+ возможность использования летучих растворителей [7]

Недостатки лиофилизации:

- необходимость тщательной подготовки препарата к сушке

- создание высокого вакуума для полноты высыхания

- длительность высушивания

Качество лиофильной сушки оценивается по следующим основным показателям:

1) быстрая растворимость препарата (1-2 мин)

2) остаточная влажность, не превышающая 1-3%

3) исходная вязкость препарата после растворения

4) характерная структура высушенного материала

5) рН среды

6) сохранение активности, специфичности и других свойств объекта [4]

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Быков, А.С. Атлас по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии / А.С. Быков, Н.А. Воробьев, В.В. Зверева. – М.: Медицинское информационное агентство, 2008. – 278 с.

Кудачева, Н.А. Общая ветеринарная вирусология: учебное пособие / Н.А. Кудачева; МСХ РФ, Самарская ГСХА. – Самара: РИЦ ГСХА, 2010. – 300 с.

Лиофилизация – эффективная методика низкотемпературной сушки. – Текст : электронный // vc.ru : [сайт] URL: https://vc.ru/marketing/439636-liofilizaciya-effektivnaya-metodika-nizkotemperaturnoy-sushki (18.12.2022)

Лиофилизация препаратов. – Текст : электронный // biotechno.ru [сайт] URL: https://biotechno.ru/about_company/articles/liofilizatsiya-mikrobiologicheskikh-preparatov/ (18.12.2022)

ЛИОФИЛИЗАЦИЯ. – Текст : электронный // бмэ.орг : [сайт] URL: https://xn--90aw5c.xn--c1avg/index.php/ (18.12.2022)

Лиофильные сушилки в биотехнологии. – Текст : электронный // bio-rus.ru : [сайт] URL: https://bio-rus.ru/stati/liofilnyie-sushilki-v-biotexnologii,-farmaczevtike,-mediczine.html (18.12.2022)

Преимущества лифоилизации. – Текст : электронный // studfile : [сайт] URL: https://studfile.net/preview/7008681/page:4/ (18.12.2022)

Просмотров работы: 84