一种不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂及其动物疫苗

摘要

本发明涉及提供一种不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂，所述不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂按重量份计，包括如下组分：注射用油60～95份；乳化剂A 0.1～20份；乳化剂B 0.1～20份；助乳化剂0～5份。本发明所提供的新型乳化剂构建的疫苗体系由于采用高性能的乳化剂，能与疫苗中的其他组分更好的配伍，形成独特的乳液结构，整个乳液体系由均匀微小的油滴组成，将油滴变小后，佐剂就具有更大的表面积来吸附抗原，与现有油佐剂相比，可有效的增加吸附面积，因此在不增加佐剂浓度的情况下，具有更大的抗原结合面积。

说明书

技术领域

本发明涉及疫苗佐剂领域，提供了一种不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂及其动物疫苗。

背景技术

佐剂是指与抗原同时或预先应用，能增强机体针对抗原的免疫应答能力，或改变免疫反应类型的物质。佐剂对疫苗起着至关重要的作用，它能同时对抗原和机体起作用，适当运用佐剂可以调节甚至改变机体免疫系统产生抗原特异性的体液和/或细胞免疫应答的类型。对于机体而言，佐剂是外源性物质，除了所需要的免疫刺激作用外，佐剂还能引起不良反应。将佐剂掺入疫苗制剂以增强疫苗免疫原性的裨益必须与其引起不良反应的危险性进行权衡。局部不良反应有炎症、结节、脓肿等，全身不良反应有过敏、发热、免疫抑制，甚至有致畸、致癌、致突变等危险。在实验动物中观察到的对佐剂的全身反应包括不适、发热、佐剂性关节炎和前眼色素层炎等。这些反应常由佐剂与抗原本身的相互作用而引起，或可能由于佐剂引起的对特定抗原的应答类型，或疫苗中佐剂引起的细胞因子类型。

油佐剂可通过几种机制提高免疫力和延长免疫期：油乳剂中含有油和乳化剂，抗原包被在油相形成的微结构内，使之形成贮存库而缓慢释放，刺激机体细胞产生抗体；油乳剂刺激局部产生肉芽肿或炎症反应，吸引巨噬细胞等聚集，这些细胞产生大量的活性介质，这些活性物质又增强了体液和细胞免疫。因此，疫苗的安全性和效力高低，直接与佐剂中的乳化剂组成和乳化效果的好坏有关。产品乳化后的稳定性，反映了乳化后对疫苗的保护力及疫苗注入机体后的缓释能力。

佐剂中的乳化剂作为其重要组成部分，一直是佐剂领域研究的重要内容。随着免疫学研究的深入，重组亚单位疫苗、合成肽疫苗、基因工程疫苗、核酸疫苗等新型疫苗相继开发并投入使用，新型疫苗免疫原性较低，往往更需要佐剂的协助作用，才能引起有效的细胞和体液免疫应答，而佐剂中乳化剂的选择及应用成为制约佐剂性能的关键因素。在当前应用的佐剂配方选择中往往采用含有聚氧乙烯基的乳化剂体系，如聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯类(吐温系列乳化剂)，聚氧乙烯脂肪酸酯类，这些类型的乳化剂具有一定的溶血性，所以注射后易引起组织炎性反应，将引起动物的副反应。而作为疫苗使用的实际情况，疫苗的安全性往往比效力和持续时间更重要。因此在提高疫苗的效力持续时间，以确保防止发生疾病发生或发挥出疫苗作用的基础上应选用刺激性小，安全性高的乳化剂应用于佐剂。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的是制备出动物应急反应小，安全高效的疫苗佐剂，以针对不同的进行动物免疫，且所述佐剂中不含聚氧乙烯基乳化剂。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂，按重量份计，包括如下组分：

所述乳化剂A为一种或多种多元糖的脂肪酸酯；

所述乳化剂B为一种或多种聚甘油酯脂肪酸酯；

所述助乳化剂为直链或有支链的脂肪酸或脂肪醇。

在本发明所描述的体系中的配比比例均按重量比计算，疫苗佐剂中优选各组分的总用量为100份。

其中，优选所述不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂按重量份计，包括如下组分：

更优选按重量份计，包括如下组分：

以上所述的佐剂配方中，注射用油选自一种或多种矿物油，优选杭炼白油、MARCOL 52及SONNEBORN 40oil的一种或两种。

本发明所描述的佐剂可以提供水包油，油包水，水包油包水等多种剂型。

以上所述的佐剂配方中：

乳化剂A优选为山梨醇单油酸酯，山梨醇双油酸酯，山梨醇三油酸酯，山梨醇单月桂酸酯，山梨醇双月桂酸酯，山梨醇三月桂酸酯，山梨醇单硬脂酸酯，山梨醇单硬脂酸酯，麦芽糖醇油酸酯，蔗糖油酸酯等中一种或多种的混合物，更优选山梨醇单油酸酯、山梨醇单月桂酸酯、山梨醇单硬脂酸酯及蔗糖油酸酯。此类乳化剂在油中溶解度大，易形成油包水型乳剂，能起到一定的缓释效果。

乳化剂B中所述聚甘油酯中聚甘油选自二聚甘油，三聚甘油，四聚甘油，五聚甘油，六聚甘油，七聚甘油，八聚甘油，九聚甘油，十聚甘油，十一聚甘油，十二聚甘油中的一种或多种的混合物；所述脂肪酸酯中脂肪酸选自硬脂酸、异硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸、月桂酸、蓖麻醇酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、乙酸，酒石酸。

其中，优选所述乳化剂B选自二聚甘油硬脂酸酯，三聚甘油单硬脂酸酯，三聚甘油二硬脂酸酯，三聚甘油单异硬脂酸酯，三聚甘油二异硬脂酸酯，三聚甘油单软脂酸酯，三聚甘油三油酸酯，四聚甘油三硬脂酸酯，四聚甘油五硬脂酸酯，四聚甘油异硬脂酸酯，五聚甘油单硬脂酸酯，六聚甘油单月桂酸酯，六聚甘油单油酸酯，十聚甘油双棕榈酸酯，十聚甘油十油酸酯，十聚甘油单异硬脂酸酯，十聚甘油二异硬脂酸酯，聚甘油辛癸酸酯，二乙酰酒石酸双甘油酯，聚甘油乙酸酯中的一种或多种，更优选三聚甘油单硬脂酸酯、六聚甘油单月桂酸酯、十聚甘油单异硬脂酸酯、六聚甘油单油酸酯和三聚甘油三油酸酯。聚甘油酯的耐热性、粘度比其它多元醇系脂肪酸酯高。其水溶液不会因存在酸或盐而发生凝聚作用，且耐水解性能好，具有良好的安全性、耐酸性、耐水解性和药理物质的相容性等特点，可起到乳化、增溶、渗透的协同效果。

本发明所述助乳化剂为直链或有支链的脂肪酸或脂肪醇，碳链长度为5-22；优选所述脂肪酸选自硬脂酸、异硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸、月桂酸、蓖麻醇酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、琥珀酸中的一种或多种。优选所述脂肪醇选自PEG100，PEG200，PEG400，PEG600,PEG800，PEG1000，PEG2000，正辛醇，正壬醇，正癸醇，十一烷醇，十二烷醇(月桂醇)，十四烷醇(鲸蜡醇)，十八烷醇(硬脂醇)，二十烷醇(花生醇)，二十二醇中的一种或几种的混合物；更优选所述助乳化剂为硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂醇、鲸蜡醇、十八烷醇，以及最优选为聚乙二醇400、三聚甘油、硬脂酸中的一种或几种。此类助乳化剂可起到润湿，分散的作用。

本发明采用聚甘油脂肪酸酯乳化剂复配可与山梨醇，麦芽糖醇，蔗糖，木糖醇等多元糖的脂肪酸酯结合使用，可获得稳定高效的油佐剂，所采用的乳化剂不含聚氧乙烯基团，具有良好的安全性、耐酸性、耐水解性和药理物质的相容性等特点，佐剂中的油是被聚甘油脂肪酸酯乳化剂所包裹。由于所采用的乳化剂种类是由天然植物提取物合成，在动物的代谢过程中可被分解参与代谢被动物利用，具有高度的安全性。由于其具有良好的生物相容性，注射后可以避免组织炎性反应，有效避免动物的副反应，因而具有很高的安全性。

乳剂疫苗经肌内或皮下注射后，易浓集于淋巴系统，具有淋巴定向性的特点，在体内呈现出靶向性分布的特点，而影响其靶向性的因素有佐剂配方组成，乳滴的大小、表面电荷，油相、乳化剂种类和用量，给药途径等因素有关。现有佐剂往往存在局部不良反应，存在全身不良反应，有过敏、发热、免疫抑制，甚至有致畸、致癌、致突变等危险。本发明所提供的新型乳化剂构建的疫苗体系由于采用高性能的乳化剂，能与疫苗中的其他组分更好的配伍，形成独特的乳液结构，整个乳液体系由均匀微小的油滴组成，将油滴变小后，佐剂就具有更大的表面积来吸附抗原，与现有油佐剂相比，可有效的增加吸附面积，因此在不增加佐剂浓度的情况下，具有更大的抗原结合面积。这些细小油滴能够通过淋巴系统被更有效的分散，能有效减少注射部位的组织反应。同时这些细小油滴比现有佐剂能够让更多的全细胞抗原被吸附，有更多的抗原被逞递到免疫系统，具有良好的靶向性和可控性，所以免疫后动物能产生更强的免疫应答，同时均匀微小的油滴可提供疫苗体系出色的稳定性。相对而言由于形成了微小油滴的悬浮液，与常规连续油相不同，这样微小的油滴可减少疫苗对注射部位的刺激性，独特的佐剂组成还使疫苗具有良好的通针性和易使用性。

本发明同时提供上述不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂的制备方法之一(优选方法，但并不局限于此)，具体而言，所述制备方法为：按比例称取定量的乳化剂和助剂，加入到称量好的矿物油中，控制搅拌速度，进行物理混合，混合过程中可采取加热助溶的方式，温度控制在100℃以下，混合均匀成液体即得不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂。所述的搅拌速度优选为500转以下。

上述制备方法简单可控，有利于工业化生产和产品工艺质量控制。

本发明的第二目的在于保护包含上述不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂的动物疫苗。

上述动物疫苗包括且不限于禽流感，新城疫，口蹄疫(病毒苗和合成肽苗)，猪圆环病毒疫苗，猪伪狂犬病毒疫苗，猪繁殖与呼吸综合症疫苗，猪伪狂犬疫苗及牛流行热灭活疫苗等动物疫苗产品。基于本发明所述的特殊不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂，所制备的疫苗不易引起组织炎性反应，副反应小，安全有效的优点。

本发明同时提供了上述动物疫苗的制备方法，所述方法优选包括如下步骤：(本发明对动物疫苗的制备方法不局限于此)

(1)将所述不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂经121℃灭菌30分钟冷却至35℃；

(2)将灭菌冷却的所述不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂加入到乳化罐中，搅拌混合均匀，控制搅拌速度至3000转/分以下；

(3)将动物疫苗水相抗原缓慢加入到不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂中，加入量为不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂质量的10～120％；

(4)加入完成后，进行预剪切乳化，控制剪切速度在5000转/分以下，预剪切乳化的过程控制在10分钟以内；

(5)预剪切完成后，控制转速10000转/分以下，进行剪切乳化，此过程控制在10分以内；

(6)乳化完成后，进行标记分装，即得。

采用上述制备方法，有利于制备得到颗粒度为1微米左右，粒度分布均匀，安全有效的动物疫苗。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明所涉及的高效佐剂疫苗指标检测的相关说明如下：

1.离心检测

采用台式离心机，疫苗样品经4000转/分钟离心15分钟，不出油出水、分层、破乳等现象。

2.粒度测定

疫苗经粒度仪测定，乳液粒子大小分布均匀，粒度特征参数D90为1微米作用。

3.粘度检测

粘度测定采用1毫升吸管(吸管出口内径1.2mm)，吸取25℃疫苗样品1毫升，吸管垂直，经自然流出，流出0.4毫升时用秒表记录时间，连续测试三次，取平均值。数值符合兽药典规程要求。

4.稳定性测试

制备的疫苗在4～8℃条件下放置2年稳定有效；常温25℃条件下放置一年稳定，未破乳分层；在37℃条件下中放置30天疫苗稳定，未破乳分层。

5.无菌检测

酪胨10g肉浸液1000ml氯化钠5g，15～20g琼脂，取酪胨和氯化钠，琼脂加入肉浸液内，微温溶解后，调节pH为弱碱性，煮沸，滤清，调节pH值使灭菌后为7.2±0.2，分装，灭菌。接种疫苗与培养基后经30～35℃培养48小时，观察结果无菌。

本发明所述高效佐剂动物疫苗的安全性和免疫效果评价内容如下：

将制备的纳米佐剂疫苗免疫评价动物，动物接种疫苗后无异常反应，在规定的时间采血分离血清，检测血清HI效价，根据需要进行攻毒保护率试验。

a.动物安全性试验

1.用体重350—450g的豚鼠2只，每只皮下注射疫苗2ml：用体重18—22g的小白鼠5只，每只皮下注射疫苗0.5ml。连续观察7日，观察临床反应。

2.用至少6月龄的健康易感牛3头，每头舌背面皮内注射20个点，每点0.1ml疫苗，逐日观察4日。之后，每头牛按推荐的接种途径接种3头份疫苗，继续逐日观察6日，观察临床反应。

实验结果：动物存活100％(2/2,5/5,3/3),未见发热等副反应,未出现异常症状。

3.效力试验

将制备的高效佐剂疫苗免疫评价动物，动物接种疫苗后无异常反应，根据需要进行攻毒保护率试验。

实施例1

本实施例所述不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂按重量百分比计，组成如下：

注射用矿物油MARCOL 52 30％，SONNEBORN 40oil 30％

山梨醇单油酸酯 8.5％

三聚甘油单硬脂酸酯 30％

硬脂酸 1.5％。

实施例2

本实施例所述不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂按重量百分比计，组成如下：

注射用矿物油MARCOL 52 85％

山梨醇单月桂酸酯 10％

六聚甘油单月桂酸酯 5％

实施例3

本实施例所述不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂按重量百分比计，组成如下：

实施例4

本实施例所述不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂按重量百分比计，组成如下：

实施例5

本实施例所述不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂按重量百分比计，组成如下：

实施例6

本实施例所述不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂按重量百分比计，组成如下：

实施例7

本实施例提供了实施例1-5任一所述不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂的制备方法：具体如下：

按比例称取定量的乳化剂和助剂，加入到称量好的矿物油中，控制搅拌速度，进行物理混合，混合过程中可采取加热助溶的方式，温度控制在100℃以下，混合均匀成液体即得不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂。

实施例8

本实施例提供了含有实施例1-6任一所述不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂的动物疫苗。

本实施所述动物疫苗为口蹄疫疫苗，制备方法具体如下：

根据上述实施例1-6的配方(优选实施例5)，按实施例7所述方法制备成不含聚氧乙烯基乳化剂的疫苗佐剂佐剂，经121℃灭菌30分钟冷却至35℃，取1000ml加入到剪切机乳化罐中，剪切速率1000转/分钟条件下将生产用符合标准口蹄疫抗原1000ml缓慢加入乳化罐内，剪切乳化3分钟，再在8000转/分钟条件下剪切乳化5分钟，制备成5种口蹄疫疫苗，分装标记后待检测。放置24小时后进行物理指标检测和动物实验。

本实施例所制备的口蹄疫疫苗在2～8℃中放置一年稳定，在37℃中放置30天未见破乳，经4000转/分离心15分钟未见出油出水，疫苗粒度为0.9微米左右。

对照组

按照实施例8所述制备方法，分两批对市售含甘露醇酯的佐剂采用同样抗原进行乳化，制备疫苗，分装后待检验，得实验编号为201301057A和201301133B的口蹄疫疫苗。

市售佐剂所制备的口蹄疫疫苗在2～8℃中放置一年稳定，在37℃中放置7天未见破乳，但在14天后已破乳，经4000转/分离心15分钟未见出油出水，疫苗粒度为1.5微米左右。

与现有市售佐剂相比，在同样乳化工艺条件下，本发明提供的佐剂制备疫苗具有较小的粒度，可有效的增加吸附面积，因此在不增加佐剂浓度的情况下，具有更大的抗原结合面积，这些细小油滴能够通过淋巴系统被更有效的分散，能有效减少注射部位的组织反应。同时这些细小油滴比现有佐剂能够让更多的全细胞抗原被吸附，有更多的抗原被逞递到免疫系统，具有良好的靶向性和可控性，所以免疫后动物能产生更强的免疫应答，同时均匀微小的油滴可提供疫苗体系出色的稳定性。相对而言由于形成了微小油滴的悬浮液，与常规连续油相不同，这样微小的油滴可减少疫苗对注射部位的刺激性。

由于本发明所采用的乳化剂种类是由天然植物提取物合成，在动物的代谢过程中可被分解参与代谢被动物利用，具有高度的安全性。由于其具有良好的生物相容性，注射后可以避免组织炎性反应，有效避免动物的副反应。如下动物试验也证实了本发明这些的优点。

试验例1动物安全性检验

实验对象：

实验组1：按本发明实施例5配方，以实施例7给出的制备方法制备佐剂，以该佐剂按实施例8所述方法制备的口蹄疫疫苗；

实验组2：按本发明实施例2配方，以实施例7给出的制备方法制备佐剂，以该佐剂按实施例8所述方法制备的口蹄疫疫苗；

对照组1：实验编号为201301057A的口蹄疫疫苗；

对照组2：实验编号为201301133B的口蹄疫疫苗。

实验方法：

采用30-40日龄仔猪，经乳鼠中和试验测定无口蹄疫中和抗体，分本发明所提供佐剂和市售佐剂两组共四头，各两侧耳根后肌肉注射两倍剂量疫苗，逐日观察2日，未观察到异常临床反应，饮食饮水正常。当日每隔两小时记录体温变化，当日记录六次，第二日早晚各记录一次体温。结果如表1(单位为摄氏度)：

表1

组别基础体温2h4h6h8h10h12h24h36h实验组139.539.139.339.139.139.339.739.539.6实验组239.339.038.939.139.239.139.739.339.5对照组139.538.938.738.839.539.439.839.339.5对照组239.238.338.538.438.438.738.639.239.4

表1的结果表明，在记录期内市售佐剂的点体温变化超过基础体温0.5℃的点要多于本发明所提供的佐剂，证明本发明所提供的佐剂较现有佐剂对动物的应急反应较小。

试验例2动物免疫效力检验

按照规程要求进行动物免疫：

实验对象：

实验组：按本发明实施例5配方，以实施例7给出的制备方法制备佐剂，以该佐剂制备的口蹄疫疫苗；

对照组：实验编号为201301057A的口蹄疫疫苗(市售佐剂疫苗组)；

空白对照组：不注射任何疫苗。

实验方法：

体重40kg左右架子猪，经乳鼠中和试验测定无口蹄疫中和抗体，共三组13头，分别注射待检新型疫苗(实验组)1头份/头，共5头；市售佐剂疫苗组(对照组)5头，分别注射1头份/头；设空白对照组3头。接种28日后攻毒，本发明所提供佐剂疫苗组，市售佐剂疫苗组和空白对照组均进行攻毒，每头猪耳根后肌肉注射猪口蹄疫Ozk/93病毒强毒1000ID50。记录各组猪只临床症状，连续观察14日，观察疫苗保护率。数据如下：

实验结果：实验组及对照组动物实验均为5/5保护，保护率100％，空白对照组3/3发病。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。