病毒是一類非細(xì)胞型生物，需要寄生在其活細(xì)胞體內(nèi)，雖然大部分病毒對人體是有害的，但是隨著科學(xué)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)很多病毒有較高的利用價(jià)值。例如：可以作為基因工程載體的慢病毒、腺相關(guān)病毒等；還有噬菌體展示技術(shù)，可以幫助我們對蛋白質(zhì)進(jìn)行相關(guān)研究；以及曾作為細(xì)胞融合應(yīng)用的仙臺(tái)病毒；而病毒最重要的應(yīng)用，就是用來制備滅活、減毒、亞單位疫苗。本期，我們主要對病毒疫苗生產(chǎn)過程中的純化方法進(jìn)行介紹。
 

病毒提純是病毒學(xué)研究的重要前提，病毒的相關(guān)詳細(xì)研究都需要高純度的病毒樣品。病毒純化是在病毒不受損、不失活的前提下使用一些物理或化學(xué)方法，去除宿主細(xì)胞雜質(zhì)組分，提取出高純度濃縮的病毒樣品。病毒純度只是一個(gè)相對的概念，我們通常會(huì)參考病毒的物理均一性、病毒滴度、蛋白含量比例和免疫學(xué)反應(yīng)來判斷病毒的純度。
 

在疫苗的制備中，先進(jìn)的分離純化技術(shù)和設(shè)備必不可少。經(jīng)典的疫苗純化常用離心、過濾、沉降、萃取等方法分離純化，但隨著對疫苗質(zhì)量和安全有越來越高的要求，疫苗純化進(jìn)入了色譜時(shí)代，高性能的離子交換介質(zhì)、疏水層析介質(zhì)、親和層析介質(zhì)等可滿足疫苗純化的各種需求。
 

純化工藝介紹
 

1、離子交換層析法

常規(guī)病毒層析純化方法主要采用離子交換。離子交換層析的優(yōu)勢是介質(zhì)成本低，可以在捕獲或者中純階段使用，能分離與雜質(zhì)有不同離子強(qiáng)度的目標(biāo)樣品。病毒衣殼大多帶負(fù)電荷，可以選擇陰離子交換介質(zhì)進(jìn)行純化。
 

2、凝膠過濾層析法

凝膠過濾層析又叫分子篩，大多通過目的樣品與雜質(zhì)的分子量或形狀差異來分離�；旌蠘悠愤^柱時(shí)，分子量大或者形狀更大的物質(zhì)會(huì)因?yàn)椴荒芡ㄟ^介質(zhì)內(nèi)部孔徑而提前出峰，而分子量小或小顆粒物質(zhì)會(huì)因?yàn)榻?jīng)過介質(zhì)內(nèi)部孔徑，路徑增加而出峰延遲達(dá)到分離的效果。

3、多模式層析法

多模式純化采用離子交換、分子篩、疏水以及氫鍵等多種作用原理。多模式純化是近些年來興起的方法，此類介質(zhì)可以結(jié)合不同純化模式的優(yōu)勢，單次純化獲得較高純度的病毒，提高純化效率。

案例分享
 

案例：流感病毒純化
 

根據(jù)上面介紹的病毒純化工藝流程和相關(guān)層析介質(zhì)，我們選擇流感病毒樣品對比凝膠過濾層析介質(zhì)和多模式層析介質(zhì)的純化效果。
 

流感病毒樣品經(jīng)過超濾后，分別使用Smartarose 4FF和Smac Core 700過柱純化，純化后檢測病毒回收率。

表1.Smac Core 700和Smartarose分別純化病毒樣品后回收率統(tǒng)計(jì)結(jié)果

*N/A：未測定

Smac Core 700的純化效果與經(jīng)典的Smartarose 4FF分子篩相近，但相同體積的介質(zhì)，Smac Core 700的處理量要遠(yuǎn)高于Smartarose 4FF。

總結(jié)

病毒純化三種層析模式各有特點(diǎn)（見下表），可以根據(jù)實(shí)際情況對純化工藝進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整以獲得最合適且高效的層析條件。
 

使用的相關(guān)純化試劑：