【摘 要】
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根据世界卫生组织（WHO）的建议,含铝基佐剂的白喉、乙型肝炎、IPV等疫苗配方应当被保存在2-8℃的温度范围内。然而无论在发达国家还是发展中国家,由于冷链的不稳定性,疫苗在运输和储存过程中被意外冷冻的事故都时有发生。低温冷冻可使疫苗出现结构的改变,导致生物活性的丧失,影响免疫效果。然而,在冻结过程中铝佐剂的内在结构与性质的变化以及变化机制尚未被阐明。因此,本课题主要研究冷冻对铝佐剂的损伤效果,并且
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根据世界卫生组织（WHO）的建议,含铝基佐剂的白喉、乙型肝炎、IPV等疫苗配方应当被保存在2-8℃的温度范围内。然而无论在发达国家还是发展中国家,由于冷链的不稳定性,疫苗在运输和储存过程中被意外冷冻的事故都时有发生。低温冷冻可使疫苗出现结构的改变,导致生物活性的丧失,影响免疫效果。然而,在冻结过程中铝佐剂的内在结构与性质的变化以及变化机制尚未被阐明。因此,本课题主要研究冷冻对铝佐剂的损伤效果,并且总结其在冷冻过程中结构性质与功能损伤的机制,从而为更好地设计铝佐剂保护剂配方提供思路。本研究采用了工程纳米羟基氧化铝佐剂,通过全面的物理化学表征,如透射电子显微镜以及动态光散射法验证冷冻诱导的粒子形貌变化,以及表面羟基测定、傅里叶变换红外光谱和热重分析等方法,测定冷冻诱导的羟基氧化铝纳米粒子的结构和性质的变化。深入明晰了冷冻对铝佐剂材料的影响及其损伤机制。研究表明,铝佐剂经过冷冻粒径会明显增大,并且伴有表面Zeta电位的降低。同时,冷冻过程中冰晶生长产生的机械应力会使铝佐剂粒子表面的羟基基团遭受损伤。铝佐剂的理化性质深刻影响着它的功能,冷冻引发的聚集和表面化学性质的变化会削弱佐剂对抗原的吸附能力。此外,含有冷冻损伤佐剂的乙肝疫苗的免疫原性也显著降低。本研究根据所揭示的佐剂冷冻损伤机理,以抑制聚集和保护表面化学性质为目的,利用具有长疏水链的糖基表面活性剂辛基葡萄糖苷作为保护剂,防止铝盐佐剂在冷冻过程中的结构和功能损失。其多羟基头部结构可与羟基氧化铝纳米粒子表面的羟基形成氢键,保护冻结过程中的羟基基团损伤,其长疏水碳链末端可在粒子周围形成空间基团,避免粒子间聚集。在佐剂溶液中加入0.05%辛基葡萄糖苷,可以有效抑制佐剂的聚集和表面羟基的丢失。通过对乙肝抗原的吸附和小鼠体内免疫分析,证明了0.05%辛基葡萄糖苷可保护铝佐剂的吸附功能和免疫功能。这是一种创新型的佐剂冷冻保护剂,并且其较低的使用浓度也将疫苗的渗透压和材料成本降到最低。本研究有望解决由铝佐剂疫苗意外冷冻造成的大量不必要的浪费。
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