摘要 ： 口蹄疫病毒粗提纯工艺的优化面临着多重关键挑战，其中包括污染物的高度复杂性和多样性，病毒活性的易损性， 以及纯度与收率之间的平衡难题。在面对污染物的去除时，需克服不同来源的杂质对提纯效果的负面影响， 同时避免损害 病毒的结构和功能。粗提纯过程中可能导致病毒失去活性， 因此需要采用有效的策略来确保病毒在提纯过程中的稳定性。 此外， 为在提高收率的同时保持足够的纯度，需要细致调控各个步骤以达到最佳的综合效果。解决这些挑战的关键在于采 用先进的提纯技术，如亲和层析和超滤技术，并通过整合和优化工艺流程， 以实现高效的口蹄疫病毒粗提纯。此外，合理 设计实验方案、采用统计分析方法也对工艺优化具有重要意义。

　　关键词： 口蹄疫,粗提纯,工艺优化,挑战

　　0 引言

　　口蹄疫是一种极具传染性的动物病害，广泛威胁着 牛、猪、羊等偶蹄动物的健康与畜牧业的可持续发展[1] 。 为研究口蹄疫病毒的性质、开发疫苗和制备生物制品，口蹄疫病毒的粗提纯工艺显得尤为关键。当前病毒提纯 过程中仍存在一系列的挑战，限制了疫苗和疫制品的高 效制备。首先，污染物的复杂性和多样性使得口蹄疫病 毒的粗提纯面临着严峻的问题。不同来源的杂质可能对病毒产生不同程度的负面影响，因此在提纯过程中有效 地去除这些污染物成为一项迫切需要解决的关键挑战。 其次，病毒活性易受到提纯过程的干扰，包括温度、 pH 值等因素对病毒结构和功能的影响，这给病毒粗提纯的 稳定性带来了挑战。最后，纯度和收率之间的平衡问题 也制约着提纯工艺的进一步优化，因为提高收率往往会 伴随着纯度的下降，而过高的纯度则可能导致产量的减 少。通过深入研究并解决这些关键问题，将为口蹄疫防 控提供更为可靠、高效的技术支持，有望为口蹄疫疫苗和相关制品的制备提供更可行的途径。

　　1 口蹄疫病毒粗提纯工艺

　　1.1 病毒来源与培养

　　口蹄疫病毒粗提纯工艺中，病毒来源与培养直接影 响着后续粗提纯的效果。这一过程包括宿主细胞的选择 和培养条件的优化，旨在最大程度地提高口蹄疫病毒的 产量和维持其活性。在病毒来源方面，宿主细胞的选择 是一个至关重要的决策。不同的宿主细胞具有不同的生 长特性和亲和性，对于口蹄疫病毒的生长和繁殖具有重 要影响。常见的宿主细胞包括Vero细胞、 BHK-21细胞 等。 Vero细胞因其对口蹄疫病毒的高亲和性而被广泛使 用。宿主细胞的选择需根据病毒株的特性和研究目的进 行慎重考虑，以确保病毒能够有效地感染和复制。除了 宿主细胞的选择外，培养条件的优化也是病毒来源与培 养过程中的关键步骤。培养条件的合理优化可以显著提 高口蹄疫病毒的产量。温度、 pH值、氧气浓度以及培养 基成分等因素对培养过程产生直接影响。通过系统的实 验设计和数据分析，可以确定最适宜的培养条件，以促 使宿主细胞更好地支持病毒的生长和繁殖。不同的培养 基成分会直接影响到细胞的代谢和病毒的复制。含有适 当营养物质的培养基可以提高细胞的生长速率和病毒的 产量。

　　1.2 病毒收集与分离

　　病毒收集与分离直接关系到提纯效果的优劣。这一 过程涉及到收集方法的比较以及分离技术的选择，旨在 最大程度地保持口蹄疫病毒的纯度和活性。在进行病 毒收集时，需要仔细比较不同的收集方法，以找到最适 合口蹄疫病毒的方案。这可能包括对不同离心速度、收 集时间以及收集介质等参数的详细比较。离心法是常用 的收集方法之一，通过调整离心速度和时间，可以实现 对病毒的有效分离。此外，超滤技术也被广泛应用于病 毒收集，其通过孔径大小选择性地收集病毒颗粒。不同 的收集方法可能影响病毒的得率和纯度，因此需要充分 考虑实际需求和工艺的具体要求，以确定最佳的收集策 略。在病毒收集的基础上，分离技术的选择是下一步不 可或缺的环节。不同的分离技术对于口蹄疫病毒的特性 可能有不同的影响，因此需要在多个方面进行比较。分离效率、纯度的维持能力，以及对病毒结构的保护程度 等是选择分离技术时需要重点考虑的因素。传统的亲和 层析技术常用于病毒的分离，通过对病毒颗粒与固定配 体的相互作用，实现对病毒的选择性分离。此外，离子 交换层析、凝胶过滤等技术也常被应用于口蹄疫病毒的 分离过程[2]。

　　2 关键挑战

　　2.1 污染物的去除

　　污染物的去除是口蹄疫病毒粗提纯工艺中的一项重 要挑战。首先，了解杂质的种类与来源至关重要。这些 杂质可能来自于培养过程中的宿主细胞残留物、培养基 成分以及其他外源性污染物。了解污染物的来源有助于 有针对性地选择适当的去除方法。在污染物的去除过程 中，技术难点是一个关键问题。不同来源的杂质可能具 有不同的性质，导致去除过程的复杂性增加。选择适当 的去除技术需要考虑到杂质的物理化学性质，例如分子 大小、电荷等，以确保高效去除污染物的同时保持口蹄 疫病毒的完整性和活性。传统的方法包括超滤、离心、 亲和层析等，但如何在保证高纯度的同时克服技术上的 难点仍然是一个亟待解决的问题。

　　2.2 病毒活性的维持

　　维持口蹄疫病毒的活性是粗提纯工艺中的另一大挑 战。提纯过程中可能受到温度、 pH值、离子浓度等因 素的影响，引起病毒结构的改变或失活。了解提纯过程 对病毒活性的影响是至关重要的。需要明确不同步骤对 病毒的影响程度，以便在提纯过程中采取相应的保护 策略。活性维持的策略包括在提纯过程中采用温和的条 件，例如较低的温度和适当的pH值。此外，引入稳定剂 和保护剂，如葡萄糖、蛋白质和小分子化合物，也是一 种常见的手段，以增强病毒在提纯过程中的稳定性[3] 。 细致设计提纯工艺，避免使用对病毒有害的材料和条 件，是确保口蹄疫病毒活性维持的关键措施。

　　2.3 收率与纯度的平衡

　　在口蹄疫病毒粗提纯工艺中，收率与纯度之间存在 一个平衡难题。为提高收率，可以采用高通量的提纯方 法，但这可能导致提纯物中的杂质增多，从而影响产品 的纯度。相反，为了提高纯度，可能需要采用更为严格 和复杂的提纯方法，但这又可能导致产品的收率下降。 提高收率的方法包括优化培养条件，提高病毒产量，以及采用高效的收集方法。

　　3 工艺优化的解决方案

　　3.1 先进的提纯技术

　　3.1.1 亲和层析

　　亲和层析是一种卓越的高效提纯技术，其核心原理 在于通过有选择性地与目标病毒颗粒上的特定配体结 合，实现对口蹄疫病毒的高度选择性结合和分离。这种方法的独特之处在于其卓越的特异性，能够在保持口蹄 疫病毒活性的同时，极其有效地去除杂质。亲和层析在 提纯步骤上具有显著的优势，因为它能简化整个提纯流 程，从而提高提纯效率[4] 。成功应用亲和层析于口蹄疫 病毒粗提纯工艺的关键在于巧妙选择亲和层析介质和配 体，以及对操作条件的精心优化。确保亲和层析介质具 有良好的亲和力，同时适当调整操作参数，如流速、洗 脱梯度等，是保障该技术在口蹄疫病毒提纯中成功应用 的关键因素。通过综合运用这些策略，亲和层析将为口蹄疫病毒粗提纯工艺注入更多的效率和可靠性。

　　3.1.2 超滤技术

　　超滤技术作为一项广泛运用的提纯技术，在口蹄疫 病毒粗提纯工艺中发挥着关键的作用。其基本原理是通 过膜的孔隙大小差异实现对溶液中不同分子的精确分 离。在口蹄疫病毒的提纯过程中，超滤技术的应用不仅 能有效去除杂质，还具备浓缩病毒溶液和提高病毒得率 的重要功能。关键在于精细选择超滤膜的孔隙大小，通 过合理优化操作参数如压力、流速等，以确保最佳的提 纯效果[5] 。此外，超滤技术还能与其他提纯步骤有机整 合，形成高效协同作用，从而更好地实现口蹄疫病毒的 全面提纯。通过这种方式，超滤技术不仅在提高病毒得 率的同时，也为口蹄疫病毒粗提纯工艺的高效性提供了 可行而可靠的解决方案。

　　3.2 技术整合与优化

　　通过整合多样化的提纯步骤，精心优化工艺流程被 视为实现高效口蹄疫病毒粗提纯的关键措施。这涉及到 对每个步骤的细致调控，包括病毒培养、收集和分离 等各个环节，以确保整个过程协调有序且高效运行。通 过优化工艺流程，不仅有望降低生产成本，同时能够显 著提高产品的产量和质量，实现更为经济和高效的口蹄 疫病毒粗提纯。采用多层次的提纯策略被认为是有效的 应对口蹄疫病毒提纯过程中挑战的手段。通过巧妙地结 合不同的提纯技术，如亲和层析、超滤以及其他分离技术，形成层次分明的提纯步骤，可最大程度地保持病毒 的活性和结构完整性。

　　3.3 实验设计与统计分析

　　在工艺优化中，合理的实验设计是确保取得可靠数据和结果的基础。精心设计实验方案，包括病毒培养条 件的优化、提纯步骤的参数调整等，有助于明确每个因 素对整个工艺的影响，从而有针对性地进行优化。统计 分析是工艺优化的重要工具。通过收集大量实验数据， 采用统计方法进行分析，可以揭示变量之间的相互关 系，帮助找到最优的操作条件。常用的统计方法包括方 差分析等，它们为优化工艺提供了科学依据，使得工艺 调整更为精准和高效。通过统计分析，可以识别出对口 蹄疫病毒粗提纯工艺影响最大的因素，并理解它们之间 的复杂关系。

　　4 结论

　　病毒提纯工艺的优化对于确保口蹄疫病毒制备的高 效性、高产量和高质量至关重要。在病毒来源与培养阶 段，宿主细胞的选择和培养条件的优化对病毒产量和质 量的影响。在病毒收集与分离阶段，选择合适的收集方 法和分离技术，以平衡产量和纯度的关系，是提纯工艺 中需要仔细考虑的关键步骤。当面临包括污染物去除、 病毒活性的维持以及纯度与收率的问题时，针对这些挑 战的解决方案有如先进的提纯技术、技术整合与优化、 实验设计与统计分析等。口蹄疫病毒粗提纯工艺可以不 断迎接新的挑战，为口蹄疫疫苗和生物制品的制备提供 更为可靠和高效的技术支持。其不断的创新与进步将为 口蹄疫疫苗和生物制品领域打开新的可能性，推动产业向更高水平发展。

　　参考文献

　　[1] 赵家昌，俞挺，孙建国，等. 口蹄疫流行现状及防控措施[J] . 山东畜牧兽医， 2023 ，44( 8 )：42-45 ，49 .

　　[2] Wang F ，Si Y ，Yu J Y ，et al .超柔性分级笼状结构纳米纤维 气凝胶具有高效的过滤性能和可再生的抗菌、抗病毒活性[J] . 张江科技评论， 2021( 5 )：78 .

　　[3] 张会军. 口蹄疫病毒结构蛋白VP3通过自噬途径降解HDAC8 的机制研究[D] . 哈尔滨：东北农业大学， 2023 .

　　[4] 孙燕燕.基于不同微球标记非洲猪瘟病毒和口蹄疫A型病毒 免疫层析检测方法的建立[D] .兰州：甘肃农业大学， 2022 .

　　[5] 田志辉. 口蹄疫病毒抗原的多步连续集成纯化方法的研究[D] . 呼和浩特：内蒙古农业大学， 2023 .