HPV病毒樣顆粒疫苗屬于預(yù)防性生物制品，主要應(yīng)用在生物醫(yī)藥疫苗行業(yè)，是當(dāng)前宮頸癌防控領(lǐng)域的核心熱點(diǎn)產(chǎn)品，國產(chǎn)HPV疫苗的市場滲透率不斷提升，公眾對可及性高、穩(wěn)定性好的疫苗需求持續(xù)增長。傳統(tǒng)液體疫苗冷鏈運(yùn)輸成本高，常溫存儲(chǔ)干粉疫苗能解決偏遠(yuǎn)地區(qū)配送痛點(diǎn)，是新型疫苗研發(fā)的重要方向。

HPV病毒樣顆粒是通過基因工程表達(dá)的自組裝中空顆粒，保留了抗原表位但不含有病毒核酸，本身是典型的熱敏性生物活性物質(zhì)，溫度稍高就會(huì)解聚失活，而且顆粒形態(tài)容易被剪切力破壞，干燥過程既要除去水分獲得可分裝的干粉，又要嚴(yán)格保持顆粒完整性和抗原活性，對工藝條件的控制要求非?？量蹋Ｒ?guī)真空干燥容易出現(xiàn)活性損失大、顆粒團(tuán)聚的問題。

案例1：實(shí)驗(yàn)室小試開發(fā)HPV病毒樣顆粒干粉疫苗

某生物醫(yī)藥研發(fā)團(tuán)隊(duì)要做HPV病毒樣顆粒干粉疫苗的工藝開發(fā)，前期小試需要摸索穩(wěn)定的干燥條件，樣品就是HPV病毒樣顆粒原液，固含量大概8%，選用明膠和蔗糖作為復(fù)合壁材，用來保護(hù)顆粒結(jié)構(gòu)和活性，最終配比是病毒樣顆粒:明膠:蔗糖=1:2:3，配成待噴霧料液。小試階段用那艾實(shí)驗(yàn)室小型噴霧干燥機(jī)NAI-LSD，標(biāo)配二流體霧化器，這種霧化方式剪切力適中，適合小量樣品試驗(yàn)，溶劑體系是純水，一開始擔(dān)心溫度太高失活，嘗試過進(jìn)風(fēng)溫度110℃，出風(fēng)溫度大概62℃，測出來抗原活性保留率只有72%，收率68%，明顯活性損失太大。后來調(diào)整進(jìn)風(fēng)溫度降到90℃，出風(fēng)溫度穩(wěn)定在50℃，霧化壓力調(diào)到0.15MPa，進(jìn)料流速控制在8mL/min，整個(gè)干燥過程很快，物料停留時(shí)間不到10秒。最終得到的粉末松散易分散，檢測下來包埋率達(dá)到89%，抗原活性保留率91%，收率81%，完全滿足小試階段后續(xù)動(dòng)物試驗(yàn)的要求，成功拿到了穩(wěn)定的小試工藝參數(shù)。

案例2：有機(jī)溶劑體系HPV病毒樣顆粒微球疫苗制備

某研發(fā)團(tuán)隊(duì)要做可緩釋的HPV微球疫苗，選用聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）作為壁材包裹HPV病毒樣顆粒，PLGA只能溶于二氯甲烷，屬于有機(jī)溶劑體系，常規(guī)噴霧干燥設(shè)備沒有防爆配置不能用，所以選用那艾有機(jī)溶劑噴霧干燥機(jī)NAI-CLSD，這款設(shè)備自帶惰性氣體保護(hù)和防爆系統(tǒng)，適合有機(jī)體系作業(yè)。本次物料是HPV病毒樣顆粒吸附在PLGA有機(jī)相中，固含量12%，壁材就是PLGA，霧化方式用二流體霧化，進(jìn)風(fēng)溫度設(shè)置為65℃，出風(fēng)溫度控制在42℃，霧化壓力0.2MPa，進(jìn)料流速5mL/min，氮?dú)庾霰Ｗo(hù)氣體，氧含量始終控制在3%以下，避免有機(jī)溶劑燃爆風(fēng)險(xiǎn)。過程中一開始出現(xiàn)過粘壁的問題，主要是進(jìn)風(fēng)溫度太低，有機(jī)溶劑揮發(fā)不徹底，后來微調(diào)進(jìn)風(fēng)到70℃，出風(fēng)穩(wěn)定到46℃，粘壁問題就解決了。最終得到的微球粒徑均勻，大概在5-15μm之間，適合皮下注射，檢測下來抗原包埋率達(dá)到86%，活性保留率88%，收率76%，滿足緩釋疫苗的制備要求，后續(xù)體內(nèi)試驗(yàn)顯示抗原釋放周期延長到了3個(gè)月，達(dá)到了研發(fā)預(yù)期。

案例3：中試規(guī)模熱敏性HPV病毒樣顆粒低溫噴霧干燥

小試工藝驗(yàn)證通過后，要做中試驗(yàn)證放大，準(zhǔn)備后續(xù)申報(bào)，因?yàn)镠PV病毒樣顆粒對溫度敏感度極高，中試批次處理量更大，物料停留時(shí)間比小試長，活性損失風(fēng)險(xiǎn)更高，所以選用那艾真空低溫噴霧干燥機(jī)NAI-VSD，真空環(huán)境下可以降低水的沸點(diǎn)，在更低溫度下完成干燥，進(jìn)一步保護(hù)活性。本次待干燥料液是HPV病毒樣顆粒加上甘露醇和組氨酸作為凍干保護(hù)劑（壁材），固含量10%，溶劑是純水（真空體系），霧化方式用氣流式霧化，進(jìn)風(fēng)溫度設(shè)置為70℃，出風(fēng)溫度控制在38℃，真空度維持在-0.07MPa，進(jìn)料流速500mL/min，霧化壓力0.2MPa。一開始放大的時(shí)候出現(xiàn)出粉含水率偏高的問題，因?yàn)檎婵斩炔▌?dòng)導(dǎo)致出風(fēng)溫度不穩(wěn)，后來調(diào)整了排風(fēng)系統(tǒng)的參數(shù)，穩(wěn)定真空度在±0.005MPa范圍內(nèi)，出風(fēng)溫度就穩(wěn)定了，最終含水率控制在3%以內(nèi)。檢測結(jié)果顯示，抗原活性保留率93%，包埋率91%，出粉收率84%，放大后的工藝穩(wěn)定性很好，粉末的分散性和流動(dòng)性都符合制劑要求，為后續(xù)的生產(chǎn)申報(bào)提供了充足的中試數(shù)據(jù)支撐。

三個(gè)案例分別覆蓋了實(shí)驗(yàn)室小試工藝開發(fā)、特殊體系微球疫苗制備、中試放大生產(chǎn)三個(gè)不同階段的需求，針對HPV病毒樣顆粒熱敏性、易失活的特點(diǎn)，通過匹配不同型號的那艾噴霧干燥設(shè)備，調(diào)整進(jìn)風(fēng)出風(fēng)溫度、霧化壓力和進(jìn)料流速，都實(shí)現(xiàn)了不錯(cuò)的工藝效果，活性保留率都穩(wěn)定在88%以上，收率也能滿足研發(fā)和中試的要求。相比傳統(tǒng)的冷凍干燥，噴霧干燥工藝得到的粉末粒徑更均勻，不需要后續(xù)粉碎過篩，工藝步驟更短，生產(chǎn)效率更高，尤其適合干粉疫苗和緩釋微球疫苗的開發(fā)，對于降低HPV疫苗的冷鏈運(yùn)輸成本、提升偏遠(yuǎn)地區(qū)的疫苗可及性，提供了可行的工藝路線。