知识目标
掌握灭活苗、弱毒苗、类毒素等传统疫苗的概念及制备工艺流程；
掌握基因工程疫苗的种类及各自的特点；
了解新型疫苗的种类。
能力目标
具备从事疫苗生产及相关工作的能力；
培养学生无菌操作和质量控制意识；
培养学生的自学能力、分析问题能力；
培养学生的团结协作精神。
疫苗是将病原微生物（如细菌、立克次氏体、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。当动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后，免疫系统便会产生一定的保护物质，如免疫激素、活性生理物质、特殊抗体等；当动物再次接触到这种病原菌时，动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆，制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。接种疫苗是预防手段。
疫苗的发现可谓是人类发展史上具有里程碑意义的事件。因为从某种意义上来说人类繁衍生息的历史就是人类不断同疾病和自然灾害斗争的历史，控制传染性疾病最主要的手段就是预防，而接种疫苗被认为是最有效、安全、经济的措施。而事实证明也是如此，威胁人类几百年的天花病毒在牛痘疫苗出现后便被彻底消灭了，迎来了人类用疫苗迎战病毒的第一个胜利，也更加坚信疫苗对控制和消灭传染性疾病的作用。此后200年间疫苗家族不断扩大发展，目前国内外上市的各种疫苗总计约为36种。实际上就品种而言，远不止这些，因为预防一种传染病的疫苗就可能不止一种，有的达3~4种之多，加上一些多联、多价疫苗就更多了。
【知识拓展】
世界卫生组织的扩大计划免疫措施
世界卫生组织于1974年在全球发起了EPI（expan dedpro—grammeonim munization）扩大计划免疫运动。EPI计划包括给婴幼儿接种的卡介苗、白喉、破伤风、百日咳、麻疹和口服脊髓灰质炎疫苗，还有给孕妇接种的破伤风类毒素以预防新生儿破伤风感染。
EPI的内容包括两个方面：一是要求不断扩大免疫接种的覆盖面，使每一个儿童在出生后都有获得免疫接种的机会；二是要求不断扩大免疫接种的疫苗，除了EPI推荐的四种疫苗外，各国可根据情况增加疫苗的种类。
11.1传统疫苗
在重组DNA技术出现之前，人类使用的疫苗主要有三大类，一类是经灭活处理的病原体，即灭活疫苗；一类是经减毒处理的病毒或细菌（不再能使人体致病），即减毒病苗；还有一类是利用微生物的亚单位（亚结构）或代谢产物制成的疫苗，即亚单位疫苗。此外，还有一些寄生虫疫苗、联苗和多价苗。
11.1.1传统疫苗的分类
11.1.1.1灭活苗
灭活苗即通常所说的死疫苗或死苗，用免疫原性强的病原微生物或其代谢产物经繁殖、去除致病能力，或应用提纯抗原和人工合成有效抗原的方法制成的疫苗。
灭活疫苗免疫效果良好，在2~8℃下一般可保存一年以上，没有毒力返祖的风险；但灭活疫苗进入人体后不能生长繁殖，对人体刺激时间短，要获得强而持久的免疫力，一般需要加入佐剂，且需多次、大剂量注射。
11.1.1.2活疫苗
活疫苗又称弱毒苗，是利用人工诱变获得的弱毒株、筛选的天然弱毒株或失去毒力的无毒株制成的疫苗。接种人体后类似一次轻型的感染过程，但不会发病，在体内有生长繁殖能力，可激发机体对病原的持久免疫力，往往只需接种一次。活疫苗用量较小，免疫持续时间较长。活疫苗的免疫效果优于死疫苗。但减毒活疫苗须在低温条件下保存及运输，有效期相对较短，存在毒力返祖的风险。
【知识拓展】
卡介苗
结核病是一种严重威胁人体健康的传染病，是结核杆菌侵入人体而引起的。20世纪初期，肺结核是死亡率很高的疾病。
当时用杀死了的结核菌做疫苗，接种在人身上后并不能产生有效的抵抗力，而应用活的结核菌疫苗却会使接种人患上可怕的结核病。1907年，卡默德和介兰开始培养一株从患结核病牛的乳汁内分离出来的致病力甚强的结核菌。他们将该菌培养于含有牛胆汁的马铃薯培养基中，每隔3周移种一次，在培养移种过程中，用动物进行了200多次试验，整整耗费了13年的光阴，卡默德和介兰的愿望终于实现了，他们制成了灭毒的活结核菌。
1921年，灭毒的活结核菌苗首次被应用于人类。它不仅不会使人引起可怕的结核病，反而使人体对结核菌产生抵抗力。
为了纪念为疫苗付出了艰苦劳动的科学家卡默德和介兰，人们把这种疫苗叫做“卡介苗”。直到今天，卡介苗在结核病的防治工作中，依然起着相当重要的作用。
11.1.1.3亚单位疫苗
利用微生物的亚单位（亚结构）或代谢产物制成的疫苗称为亚单位疫苗。亚单位疫苗是除去病原体中无保护免疫作用甚至有害的成分，保留其有效的免疫原成分后，制成的疫苗。此疫苗没有微生物的遗传信息，免疫动物能产生针对此微生物的免疫力，并且可免除微生物非抗原成分引起的不必要的副作用，保证疫苗的安全性。如用脑膜炎球菌夹膜多糖等制成亚单位疫苗。
将细菌的外毒素用适当浓度（质量分数为0.3％~0.4％）的甲醛溶液处理，使之脱毒而制成的生物制品，称为类毒素，也是一种亚单位疫苗。类毒素尽管失去毒性，但仍保留抗原性，而且比外毒素本身更稳定。经盐析后加入适量的氢氧化铝胶成为吸附精制类毒素，可延缓在机体内的吸收，免疫效果更持久。
11.1.1.4寄生虫疫苗
寄生虫多有复杂的生活史，抗原成分非常复杂而多变，因此尽管寄生虫病对动物危害很大，迄今为止仍无理想的寄生虫疫苗。目前，国际上推出并收到良好免疫效果的有胎生网尾线虫疫苗、丝状网尾线虫疫苗和犬钩虫疫苗，中国市场上的球虫卵囊疫苗，效果也较好。
11.1.1.5联苗和多价苗
联苗是指不同种微生物或其代谢产物组成的疫苗，如百日咳、白喉、破伤风联合疫苗三联苗。多价苗是指用同种微生物不同型或株所制成的疫苗，如大肠杆菌多价苗。联苗和多价苗可简化接种程序，减少机体应激反应的次数。但应注意制备和使用的原则，即不加重接种副反应，不发生干扰现象，能提高各个制剂或其中之一的免疫效果。
11.1.2传统疫苗的生产
疫苗是一种特殊的生物制品，是用于健康人的免疫预防，且使用的多是致病性的病原体，其生产必须合法、安全、有效，同时又要防止病原微生物的传播和扩散，故生产的各个环节都必须严格按规程进行。各类传统疫苗的制造程序分述如下：
11.1.2.1细菌性灭活苗的制备
细菌性灭活苗制备的工艺流程如下：菌种种子培养菌液培养收集菌体浓缩配菌，分装（1）菌种菌毒种是决定疫苗质量的关键因素之一，因此必须按要求进行严格选择。中国药典中《生物制品生产鉴定用菌毒种管理规程》规定，菌毒种（直接用于制造和检定生物制品的细菌、立克次体或病毒等）必须由国家药品检定机构或国务院药品监督管理部门认可的单位保存、检定及分发。各生产单位自行分离或收集的菌毒种，均须经国家药品检定机构审查、国务院药品监督管理部门认可，生产厂家及任何其他单位不经批准不得分发和转发生产用的菌、毒种。菌种要来源清楚、资料完整，任何来历不明或传代历史不清的菌、毒种，不能用于疫苗生产。
生产细菌性灭活苗要选择毒力强，免疫原性优良的菌株，按规定定期复壮，并进行形态、培养特性、菌型、抗原性等的鉴定，合格后作为疫苗生产用菌种。
（2）种子培养
符合标准的菌种用规定的培养基增殖培养，并进行纯粹性检验、活菌计数，达标后为种子，于2~8℃保存备用。
（3）菌液培养
菌苗生产需要大量的细菌抗原，可选择的细菌培养的方法有固体表面培养法、液体静置培养法、液体深层通气培养法、透析培养法及连续培养法等。固体培养法多为手工式，主要用于诊断液的生产；而在疫苗生产中菌液的大量培养，主要选择液体培养法，其中机械自动化的方法更适于大量生产。
（4）灭活
灭活是指破坏微生物的生物学活性，破坏微生物的繁殖能力及致病性，但尽可能地不影响或少影响其免疫原性。灭活的方法包括物理灭活和化学灭活。物理法如加热、射线照射等方法，化学法是目前常用的灭活方法，常用的灭活剂包括甲醛、苯酚、结晶紫、烷化剂等。甲醛是最古典也是目前应用最广的灭活剂，商品为36％~40％的甲醛水溶液，称为福尔马林。
灭活剂的灭活效果与灭活剂本身的性质特点、灭活剂的浓度、微生物的种类、灭活的温度和时间、酸碱度等因素有关。无论何种灭活剂，用于何种微生物，灭活剂的浓度和处理时间均需由实验的结果来确定，通常以用量小、处理时间短而有效为原则。甲醛用量一般在0.05％~1％之间，灭活时间可2天到半个月不等。
（5）浓缩与纯化
培养所得的菌液中含有大量培养基成分，有必要对菌体进行浓缩，使菌体与培养液中的杂质分开，菌体再用生理盐水稀释后，得到纯化的菌液，一定程度上可降低疫苗的副反应。常用的方法有离心沉淀法、氢氧化铝吸附沉淀法和羧甲基纤维沉淀法。
（6）配苗
灭活后的菌液，一般要用含防腐剂的生理盐水稀释至所需的浓度，再加入佐剂，增强其免疫原性。
佐剂是指单独使用时一般没有免疫原性，与抗原物质合并使用时，能增强抗原物质的免疫原性，增强机体的免疫应答，或者改变机体免疫应答类型的物质。灭活苗、类毒素、微生物亚单位苗、基因工程苗及合成肽苗等，免疫原性较差，必须在其中加入佐剂。
常用的灭活苗均含有油佐剂或氢氧化铝胶佐剂，其中氢氧化铝胶是一种无毒、具有良好吸附性能的佐剂，是人用生物制品中常用的佐剂。但氢氧化铝胶佐剂也有使注射部位产生肉芽肿、无菌性脓肿及可能影响人和动物的神经系统等副作用，且还有冷冻易变性，主要诱导体液免疫等缺点。开发新型佐剂也是目前疫苗生产方面研究的热点。
根据佐剂的类型，可在灭活的同时或之后加入适当比例的佐剂，充分混匀。如一些氢氧化铝菌苗可在加入甲醛灭活的同时，加入氢氧化铝胶配苗；油佐剂苗常用的配苗程序是于灭菌的油乳剂中，边搅拌边加入适当比例的灭活菌液。
（7）分装与保存
充分混匀的菌液应及时在无菌条件下分装于合适的容器，加塞封口后、贴标签或印字，然后在2~10℃保存。
11.1.2.2细菌性活苗的制造程序
细菌性弱毒活苗的制备中，菌种来源、种子液培养、菌液培养、浓缩等环节类似于灭活苗的制备程序，经上述培养检验合格的菌液，按规定比例加入保护剂配苗。充分混匀后随即准确分装，一般活菌苗分装后还需冻干，以延长有效期。加塞、抽真空、封口后，置于冷库保存，并送质检部门抽样检验。
需要特别说明的是，制备细菌性活苗时采用的菌种是免疫原性较好的弱毒株，因为不用灭活，免疫原性相对较好，不用添加佐剂，但为了保证在冻干时活菌的存活，要求在配苗时加入保护剂。
11.1.2.3类毒素的制造程序
（1）菌种
不是所有的菌株都具有相同的产毒力，为了获得更多的毒素，菌种必须选择毒力强且稳定的菌种。此外，保持产毒菌株的产毒稳定性也至关重要。细菌变异能使产毒力丧失，经常连续传代不利于保持产毒的稳定性，应尽量避免，冷冻或冻干保存可使其比较稳定。
产毒力一旦降低或丧失，可通过易感动物使其恢复。
（2）培养条件
培养基成分对细菌产毒有较大影响，应选择适当的培养基，如铁对白喉毒素的产生至关重要。此外，糖类、维生素、氮源、pH等条件均应予以考虑。培养温度及时间对毒素的产生也有重要影响，产毒最适温度一般要比生长最适温度低一些。
（3）脱毒
自然地或人为地使毒素变为类毒素的过程称为脱毒，目前应用最广泛、最可靠的仍是甲醛法。目前常用的甲醛最终浓度为0.3％~0.4％。
（4）类毒素的精制
人工培养所制得的粗制类毒素，含有大量的非特异性杂质，而且毒素含量较低。因此，应对毒素进行浓缩精制，以期获得较纯的类毒素制品。浓缩的方法很多，如冷冻干燥、蒸发等除水浓缩，氢氧化铝等吸附剂吸附，酸、盐、有机溶剂沉淀，凝胶层析和离子交换层析等。
可根据不同的目的和不同条件，进行适当选择。
11.1.2.4病毒性鸡胚培养疫苗的制造程序
鸡胚作为疫苗生产的原材料具有来源方便、质量较易控制、制造程序简单、设备要求较低、生产的疫苗质量可靠等特点。故迄今为止，某些病毒如禽流感病毒、痘病毒、正黏病毒、副黏病毒等的疫苗仍用禽胚（尤其是鸡胚）制备。
（1）毒种与鸡胚
用于制造疫苗的毒种由国家菌毒种保藏部门鉴定分发，多为冻干品。按规定继代培养后，进行毒力、最小免疫量、安全性、无菌检验，符合标准后，作为生产用毒种。禽胚培养用的毒种多为弱毒。
生产用的鸡胚应选择SPF鸡群或未用抗生素的非免疫鸡群的受精卵，按常规无菌孵化至所需日龄用于接种。