生物工程学报ChinJBiotech2008,July25;24(7):1279-1284journals.im.ac.cnChineseJournalofBiotechnologyISSN1000-3061cjb@im.ac.cn©2008InstituteofMicrobiology,CAS&CSM,AllrightsreservedReceived:October26,2007;Accepted:November21,2007Supportedby:theNationalNaturalScienceFoundationofChina(Nos.20536050,20576136&20636010).Correspondingauthor:ZhiguoSu.Tel:+86-10-62561817;Fax:+86-10-62562813;E-mail:zgsu@home.ipe.ac.cn国家自然科学基金项目(Nos.20536050,20576136&20636010)资助。技术与方法溶液环境对百日咳疫苗分离纯化的影响吴铁1,2,闭静秀2,黄永东2,3,张焱2,3,孙李靖2,3,孙春宝1,苏志国21北京科技大学土木与环境工程学院,北京1000832中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京1000803中国科学院研究生院,北京100049摘要:针对百日咳疫苗在低盐条件下不稳定,容易聚集而导致层析过程收率低、分离度低的难题,实验中选择脲作为稳定剂来改善百日咳疫苗所处的溶液环境,并采用离子交换层析和凝胶过滤层析进行百日咳疫苗的分离纯化,通过ELISA抗原活性测定和还原性SDS-PAGE等方法研究了脲对百日咳疫苗分离纯化的影响。结果表明,在流动相中加入2mol/L脲作为稳定剂,能显著提高离子交换层析和凝胶过滤层析中的PT和FHA活性回收率、凝胶过滤层析的分离度、PT和FHA的纯度。这些结果对百日咳疫苗的分离纯化和层析工艺优化提供了重要的依据和参考。关键词:溶液环境,脲,百日咳疫苗,百日咳毒素,丝状血凝素EffectofSolutionEnvironmentonthePurificationofPertussisToxinTieWu1,JingxiuBi2,YongdongHuang2,3,YanZhang2,3,LijingSun2,3,ChunbaoSun1,andZhiguoSu21Civil&EnvironmentalEngineeringSchool,UniversityofScienceandTechnologyofBeijing,Beijing100083,China2NationalKeyLaboratoryofBiochemicalEngineering,InstituteofProcessEngineering,ChineseAcademyofSciences,Beijing100080,China3GraduateSchoolofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,ChinaAbstract:Thelowrecoveryofpertussistoxin(PT)andthelowresolvingefficiencyofchromatography,duetotheinstabilityofPTinlowsaltcondition,arethemainchallengesforitspurification.Weaplied2mol/LureatopreventtheaggregationanddisassociationofPTduringthepurificationbyion-exchangechromatography(IEC)andgelfiltrationchromatography(GFC).TheeffectofureaonthepurificationofPTwasstudiedbyELISAassayandnon-reducedSDS-PAGE.TheactivityrecoveriesofPTandfilamentoushemagglutinin(FHA)inIECandGFC,theresolutionefficiencyinGFCandthepuritiesofPTandFHAwereimprovedobviouslybyadding2mol/Lureainthemobilephase.Theresultshighlightthepotentialapplicationofureaintheacellularpertussisvaccine(APV)manufactureprocedure.Keywords:solutionenvironment,urea,pertussisvaccine,pertussistoxin(PT),filamentoushemagglutinin(FHA)百日咳是由鲍特氏百日咳杆菌(Bordetellapertussis)引起的具有高度传染性的急性呼吸道传染病[1]。1940年左右研制出来的全细胞百日咳疫苗(Wholecellpertussisvaccine,WPV)是将灭活的百日咳杆菌作为接种疫苗,但是存在的弊端是其频繁发生的副作用,以及导致急性或慢性神经性疾病。这1280ISSN1000-3061CN11-1998/QChinJBiotechJuly25,2008Vol.24No.7Journals.im.ac.cn促使人们研制更加安全、高效的无细胞百日咳疫苗(Acellularpertussisvaccine,APV)。20世纪70年代日本的Sato等人研制出了由纯化的百日咳杆菌抗原PT和FHA组成的无细胞百日咳疫苗,证实了在婴幼儿中有良好的安全性和免疫原性[2]。不同厂家生产的APV组分差异较大,但所有的无细胞百日咳疫苗都包含了百日咳毒素(Pertussistoxin,PT)。不同组分和比例的疫苗对接种人群的保护率差异很大,每种物质都有不同的生物活性,在免疫过程中所起的作用也不同,导致无细胞混合组分百日咳疫苗对人群的保护率难于控制,因而有必要将各个组分特别是最主要的抗原组分分别纯化出来,明确各自的生理特性之后,再按照不同的配比组成新的能够...
