Химические вакцины. 
Биотехнология производства и получения вакцин

Химические вакцины готовят из молекулярных антигенов, извлеченных из микробной клетки тем или иным способом (чаще с помощью химических средств или ультразвука). Поэтому их еще и называют молекулярными вакцинами. К ним относят такие вакцины, полученные из растворимых дериватов микробной клетки, например, токсинов, но описывают как анатоксины. Химические (молекулярные) вакцины могут быть получены как методом биосинтеза, так и химическим синезом. До сих пор в практике используют, начиная с 40-гг. нашего века, лишь биосинтетический метод. Однако эксперименты последних лет показывают возможность в ближайшем будущем на практике использовать и химически синтезированные вакцины. Несомненно, что современные химические вакцины, полученные из очищенных антигенов, по иммуногенности все же уступают живым вакцинам. Но в то же время они обладают неоценимыми преимуществами: уменьшена опасность поствакцинальных осложнений, они менее реактогенны, более стандартны, имеется возможность концентрировать антигены в небольшие объемы, адсорбировать их на различных веществах, применять адъюванты и таким образом повышать антигенные свойства биопрепаратов. Более того, химические вакцины могут быть применены в ассоциированных препаратах, т. е. возможно конструирование многокомпонентных препаратов против многих возбудителей. Для создания химических вакцин необходимо, во-первых, расшифровать структуру микробной клетки, особенно специфичность антигенных структур. Из микробной клетки выделяют так называемые протективные антигены — это иммунологически активные вещества, имеющие различную химическую природу, способные при введении в организм обеспечивать формирование специфического иммунитета. Протективные антигены состоят из тех структурных элементов, которые обеспечивают патогенность микроорганизма, но в то же время определяют антигенность и специфическую иммуногенность. Они находятся или на поверхности микробной клетки, или на ЦПМ, или в клеточной стенке, и также могут быть внеклеточными продуктами жизнедеятельности микробных клеток. С химической точки зрения протективные антигены — это макромолекулы. Они являются высокомолекулярными полимерами — гликопротеидами, белково-полисахаридно-липидными комплексами. У всех микроорганизмов — бактерий, вирусов, риккетсий — природа протеиновых антигенов общая. Известно, что антигенность вещества в значительной степени обусловлена его макромолекулярностью — она, в свою очередь, зависит от молекулярной массы антигена. При конструировании химических вакцин имеется возможность укрупнения молекул антигена путем агрегации, образования ковалентных химических связей. Считается общепризнанным, что полимеризация антигена является одним из практических путей повышения его иммуногенности. Получение химической вакцины биосинтетическим путем включает: 1. подбор соответствующего микроорганизма, максимально продуцирующего протективный антиген; 2. выбор питательной среды, обеспечивающей прирост биомассы и выход протективного антигена. Самыми приемлемыми являются синтетические и полусинтетические среды (отсутствие балластных веществ); 3. отработку условий культивирования, включая глубинное, в биореакторах большой скорости; 4. отработку методов промышленного извлечения антигена из биомассы и его очистки, позволяющие сохранить первоначальную антигенную структуру препарата и обеспечить достаточную степень чистоты препарата при удовлетворительном содержании антигена (экстрагирование биомассы цельных и лизированных клеток: ферментативный лизис, длительное замораживание и быстрое оттаивание, озвучивание, механическая обработка, щелочной лизис). Очистку антигена производят в зависимости от свойств антигена и применяют изоэлектрическое осаждение кислотами и щелочами, высаливание нейтральными солями, осаждение спиртов, сорбцию и элюцию, ультрафильтрацию, хроматографические способы и т. д. Антигены выделяют как из живой, как и из инактивированной культуры. Для инактивации используют те же физические и химические методы, которые применяют для получения убитых вакцин (формальдегид, фенол, глутаральдегид, солянокислый гидроксиламин, перекись водорода, азид натрия и др.). Главным принципом получения антигена является применение щадящих физико-химических методов, возможное сокращение числа этапов в технологической цепи и повышение иммуногенности препарата. Принципиально важным вопросом является обеспечение безвредности вакцины, ее стерильности (фильтрация, 0,3%-й формалин при 40 °C в течение 5 суток, в-пропиолактон и др.). Для сорбции антигенов чаще используют гель гидроокиси алюминия, который одновременно обладает и адьювантным действием. Сорбированные вакцины создают в организме депо, из которого постепенно всасываются антигены, обеспечивающие пролонгированное действие препарата. Это дает возможность уменьшить кратность вакцинации при сохранении высокого профилактического эффекта.