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那艾喷雾干燥机助力HPV病毒样颗粒疫苗研发生产

返回列表 浏览:11 日期:2026-05-18

HPV病毒样颗粒疫苗属于预防性生物制品,主要应用在生物医药疫苗行业,是当前宫颈癌防控领域的核心热点产品,国产HPV疫苗的市场渗透率不断提升,公众对可及性高、稳定性好的疫苗需求持续增长。传统液体疫苗冷链运输成本高,常温存储干粉疫苗能解决偏远地区配送痛点,是新型疫苗研发的重要方向。

HPV病毒样颗粒是通过基因工程表达的自组装中空颗粒,保留了抗原表位但不含有病毒核酸,本身是典型的热敏性生物活性物质,温度稍高就会解聚失活,而且颗粒形态容易被剪切力破坏,干燥过程既要除去水分获得可分装的干粉,又要严格保持颗粒完整性和抗原活性,对工艺条件的控制要求非常苛刻,常规真空干燥容易出现活性损失大、颗粒团聚的问题。

案例1:实验室小试开发HPV病毒样颗粒干粉疫苗

某生物医药研发团队要做HPV病毒样颗粒干粉疫苗的工艺开发,前期小试需要摸索稳定的干燥条件,样品就是HPV病毒样颗粒原液,固含量大概8%,选用明胶和蔗糖作为复合壁材,用来保护颗粒结构和活性,最终配比是病毒样颗粒:明胶:蔗糖=1:2:3,配成待喷雾料液。小试阶段用那艾实验室小型喷雾干燥机NAI-LSD,标配二流体雾化器,这种雾化方式剪切力适中,适合小量样品试验,溶剂体系是纯水,一开始担心温度太高失活,尝试过进风温度110℃,出风温度大概62℃,测出来抗原活性保留率只有72%,收率68%,明显活性损失太大。后来调整进风温度降到90℃,出风温度稳定在50℃,雾化压力调到0.15MPa,进料流速控制在8mL/min,整个干燥过程很快,物料停留时间不到10秒。最终得到的粉末松散易分散,检测下来包埋率达到89%,抗原活性保留率91%,收率81%,完全满足小试阶段后续动物试验的要求,成功拿到了稳定的小试工艺参数。

案例2:有机溶剂体系HPV病毒样颗粒微球疫苗制备

某研发团队要做可缓释的HPV微球疫苗,选用聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)作为壁材包裹HPV病毒样颗粒,PLGA只能溶于二氯甲烷,属于有机溶剂体系,常规喷雾干燥设备没有防爆配置不能用,所以选用那艾有机溶剂喷雾干燥机NAI-CLSD,这款设备自带惰性气体保护和防爆系统,适合有机体系作业。本次物料是HPV病毒样颗粒吸附在PLGA有机相中,固含量12%,壁材就是PLGA,雾化方式用二流体雾化,进风温度设置为65℃,出风温度控制在42℃,雾化压力0.2MPa,进料流速5mL/min,氮气做保护气体,氧含量始终控制在3%以下,避免有机溶剂燃爆风险。过程中一开始出现过粘壁的问题,主要是进风温度太低,有机溶剂挥发不彻底,后来微调进风到70℃,出风稳定到46℃,粘壁问题就解决了。最终得到的微球粒径均匀,大概在5-15μm之间,适合皮下注射,检测下来抗原包埋率达到86%,活性保留率88%,收率76%,满足缓释疫苗的制备要求,后续体内试验显示抗原释放周期延长到了3个月,达到了研发预期。

案例3:中试规模热敏性HPV病毒样颗粒低温喷雾干燥

小试工艺验证通过后,要做中试验证放大,准备后续申报,因为HPV病毒样颗粒对温度敏感度极高,中试批次处理量更大,物料停留时间比小试长,活性损失风险更高,所以选用那艾真空低温喷雾干燥机NAI-VSD,真空环境下可以降低水的沸点,在更低温度下完成干燥,进一步保护活性。本次待干燥料液是HPV病毒样颗粒加上甘露醇和组氨酸作为冻干保护剂(壁材),固含量10%,溶剂是纯水(真空体系),雾化方式用气流式雾化,进风温度设置为70℃,出风温度控制在38℃,真空度维持在-0.07MPa,进料流速500mL/min,雾化压力0.2MPa。一开始放大的时候出现出粉含水率偏高的问题,因为真空度波动导致出风温度不稳,后来调整了排风系统的参数,稳定真空度在±0.005MPa范围内,出风温度就稳定了,最终含水率控制在3%以内。检测结果显示,抗原活性保留率93%,包埋率91%,出粉收率84%,放大后的工艺稳定性很好,粉末的分散性和流动性都符合制剂要求,为后续的生产申报提供了充足的中试数据支撑。

三个案例分别覆盖了实验室小试工艺开发、特殊体系微球疫苗制备、中试放大生产三个不同阶段的需求,针对HPV病毒样颗粒热敏性、易失活的特点,通过匹配不同型号的那艾喷雾干燥设备,调整进风出风温度、雾化压力和进料流速,都实现了不错的工艺效果,活性保留率都稳定在88%以上,收率也能满足研发和中试的要求。相比传统的冷冻干燥,喷雾干燥工艺得到的粉末粒径更均匀,不需要后续粉碎过筛,工艺步骤更短,生产效率更高,尤其适合干粉疫苗和缓释微球疫苗的开发,对于降低HPV疫苗的冷链运输成本、提升偏远地区的疫苗可及性,提供了可行的工艺路线。

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