Sản xuất Vaccin uốn ván

Khoa Dượ c
BM Vi sinh - Ký sinh


CHUYÊN ĐỀ HÊT́ MÔN
SẢN XUẤT NGUYÊN LIỆU DƯỢC BẰNG CNSH
Tên chuyên đề:

VACCIN NGỪA UỐN VÁN


Sinh viên TH:
Số thăm:
Giảng viên HD: TS. Huỳnh Thị Ngọc Lan
Ký tên
GV chấ m 1
GV chấ m 2

TP.HCM - 2016

Điể m

TB


Mục lục
1.Tóm tắt ................................................................................................................................ 1
2.Giới thiệu ............................................................................................................................ 1
3.Nội dung ............................................................................................................................. 2
3.1.Quá trình nghiên cứu phát triển vaccin uốn ván hấp phụ ................................................ 2
3.2. Phân tích quy trình sản xuất vaccin uốn ván hấp phụ .................................................... 4

3.3. Các yêu cầu quy trình kiểm soát chất lượng.................................................................. 7
3.4. Ý nghĩa của qui trình bảo quản ..................................................................................... 7
3.5. Hiệu quả - tác dụng phụ- các loại vaccin uốn ván đang lưu hành trên thị trường .......... 8
3.5.1 Hiệu quả của vaccin uốn ván hấp phụ ..................................................................... 8
3.5.2.Tác dụng phụ của vaccin uốn ván ........................................................................... 8
3.5.3.Các loại vaccin có thể ngừa uốn ván hiện nay ......................................................... 9
4. Kết luận – kiến nghị ........................................................................................................... 9
Tài liệu tham khảo .................................................................................................................10


1.Tóm tắt
Năm 1924, Descombey đặt nền móng đầu tiên cho quá trình sản xuất vaccin phòng ngừa
uốn ván [6,8]. Và từ đó đến nay, trên thế giới đã sản xuất được các loại vaccin khác nhau có
chứa thành phần uốn ván để phòng ngừa bệnh uốn ván. Trước kia, vaccin uốn ván chủ yếu
được sản xuất theo phương pháp lên men tĩnh (phương pháp lên men cổ điển). Hiện nay, với
sự tiến bộ và phát triển của công nghệ sinh học, vaccin uốn ván được sản xuất bằng phương
pháp lên men động và được tối ưu hóa các điều kiện sản xuất để cho hiệu quả sản xuất cao
nhất.Tại Việt Nam, viện Pasteur Nha Trang cũng đã sản xuất thành công vaccin ngừa uốn ván
để phục vụ nhu cầu tiêm chủng trong nước.
2.Giới thiệu
Bệnh uốn ván đã được mô tả từ rất sớm trong lịch sử y học ở Ai Cập, Trung Hoa và Hy
Lạp với đặc trưng cứng hàm và co cứng cơ liên quan đến vết thương [7]. Đến năm 1888, Sir
William Gowers đã mô tả bệnh cảnh điển hình của uốn ván: “ Uốn ván là một bệnh của hệ
thần kinh có đặc điểm co cứng tăng trương lực kéo dài với các cơn kịch phát ngắn. Co cứng
gần như luôn bắt đầu từ cổ và hàm gây khít chặt hàm và bị các cơ ở thân mình nhiều hơn ở
chi. Khởi phát bệnh luôn cấp tính, và một tỉ lệ lớn những người bệnh phải tử vong” [7] .
Bệnh uốn ván do Clotridium tetani gây nên. Dạng hoạt động của Clotridium tetani là
dạng trực khuẩn gram dương, tạo nha bào, di động và kị khí tuyệt đối, phát triển tốt nhất ở
nhiệt độ 330C đến 370C. Vi khuẩn nhạy cảm với nhiệt và không thể tổn tại được khi có mặt ở
oxy. Trực khuẩn uốn ván có mặt ở khắp mọi nơi, sống hoại sinh trong ruột người, bò và một

số động vạt nhai lại khác [8].Vào năm 1887, Rosenbach mô tả một trực khuẩn có đầu tận chứa
bào tử tròn ở trong mủ lấy từ người, khi tiêm dịch tiết mủ này cho động vật thì uốn ván xuất
hiện [11]. Năm 1889, Shibasaburo Kitasato phân lập được Clostridium tetani và báo cáo việc
trung hòa độc tố bằng kháng thể đặc hiệu [8,11].
Trong năm 1890, Tizzoni và Cattani, Knud Faber phân tách được độc tố uốn ván chứng
minh độc tố là tác nhân gây bệnh. Và cũng chính trong năm 1890, Von Behring và Kitasato
chứng tỏ rằng tiêm chủng chất tinh khiết đã bất hoạt từ vi khuẩn này phòng được bệnh uốn
ván trên động vật, lần đầu tiên mô tả miễn dịch chủ động với giải độc tố uốn ván [8,9,11].

1


Trực khuẩn uốn ván sinh hai loại độc tố là tetanolysin và tetanospasmin, trong đó
tetanospasmin (còn gọi là độc tố uốn ván) là độc tố thần kinh rất mạnh trong số các độc tố vi
sinh chỉ sau độc tố botulinum [8]. Tetanospamin là độc tố chịu nhiệt, có tính kháng nguyên
mạnh nên đã được đùng để sản xuất vaccin phòng bệnh uốn ván.
Với sự ra đời của Chương trình Tiêm chủng mở rộng, việc phòng bệnh uốn ván đã có
nhiều thành công. Ở Việt Nam, từ năm 1981 Chương tình Tiêm chủng mở rộng đa được triển
khai thí điểm tại Hà Nội. Từ năm 1995 đến nay thì các xã phường trong cả nước đều được
thực hiện theo chương trình này.
Vaccin uốn ván giúp cơ thể phòng bệnh uốn ván[10]. Vaccin có dạng dụng dịch đóng
trong lọ thủy tinh. Ngoài ra nó còn được đóng sẵn trong bơm kim tiêm tự khóa [1]. Hiện nay ở
Việt Nam, viện Pasteur Nha Trang đã sản xuất thành công vaccine uốn ván từ năm 1990 và
chế tạo thành 2 loại là vaccine bạch hầu – uốn ván – ho gà hấp phụ (DTP) và vaccine uốn ván
hấp phụ (TT).
Để hiểu rõ hơn và vaccin uốn ván và quy trình sản xuất vaccin uốn ván, chuyên đề nhằm
mục tiêu:
 Giới thiệu về lịch sử sản xuất vaccin uốn ván
 Quy trình sản xuất vaccine uốn ván
 Ý nghĩa của quy tình kiểm soát chất lượng và bảo quản vaccine uốn ván

 Các loại vaccin chứa thành phần uốn ván
3.Nội dung
3.1.Quá trình nghiên cứu phát triển vaccin uốn ván hấp phụ
Vaccin ngừa uốn ván chứa vô độc tố vi khuẩn uốn ván được chế tạo bằng cách xử lý độc
tố uốn ván với formalin sau đó thường sử dụng phương pháp hấp phụ. Năm 1923, Gaston
Ramon thông báo việc thêm formol vào độc tố bạch hầu trong những điều kiện nhất định để
chuyển thành “giải độc tố” không có độc tính nhưng còn khả năng sinh miễn dịch, và hai năm
sau ông cũng làm như vậy với độc tố uốn ván [8]. Năm 1924, Descombey chế giải độc tố uốn
ván và tính hiệu quả của việc tạo miễn dịch chủ động đã được chứng minh trong chiến tranh

2


Thế giới thứ hai và đặt nền móng cho việc sản xuất giải độc tố uốn ván làm vaccin phòng uốn
ván [6,8].
Từ 1944 đến những năm 1960, việc sản xuất độc tố uốn ván chủ yếu sử dụng phương
pháp lên men tĩnh hay gọi là phương pháp cổ điển. Người ta nuôi cấy vi khuẩn uốn ván trong
các bình thủy tinh miệng rộng với môi trường kỵ khí thích hợp. Các chai nuôi cấy được đặt
trong tủ ấm hoặc phòng ấm 36oC - 37oC. Sau thời gian nhất định ( thường 4-5 ngày, có tác giả
để 8-14 ngày đến lúc tế bào ly giải ) độc tố giải phóng vào nước nổi của môi trường nuôi cấy,
thu nhận độc tố bằng các phương pháp lọc [2,8].
Năm 1947, Raynaud đưa ra khái niệm "canh khuẩn non" ( 1-3 ngày nuôi cấy ) là canh
khuẩn chủ yếu chứa các tế bào chưa bị ly giải, lượng độc tố nằm trong tế bào. Năm 1951, cũng
chính Raynaud đề xuất một phương pháp trích chiết độc tố trong tế bào uốn ván bằng cách
cưỡng bức ly giải canh khuẩn non. Ông tập trung vi khuẩn bằng cách ly tâm "canh khuẩn non"
và giữ chúng trong dung dịch muối ( NaCl 1M + Na2CO3 0,1M ) ở 4oC/4 ngày, sau đó để ở
35oC/2 ngày. Ly tâm lấy nước nổi xác định Lf/ml bằng phản ứng lên bông. Độc tố thu được
theo phương pháp của Raynaud có tác dụng gây miễn dịch trên ngựa tạo kháng thể. Phương
pháp này đã được một số phòng thí nghiệm ứng dụng sản xuất độc tố lúc bấy giờ. Về sau
phương pháp này vừa dùng để xác định độc tố trong tế bào vừa so sánh lượng độc tố có trong

nước nổi ( ngoài tế bào ) và dùng để tìm ra thời gian nuôi cấy tối ưu thu nhận được độc tố cao
nhất. Năm 1955, ông xác định được lượng độc tố cực đại trong tế bào cũng như ở nước nổi tại
thời gian nuôi cấy khác nhau tùy thuộc vào số lần cấy truyền chủng [2,8].
Từ những năm 1970 trở lại đây cùng với sự phát triển của công nghệ sinh học, người ta
đã nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi phương pháp sản xuất giải độc tố uốn ván trên các nồi lên
men với các điều kiện kiểm soát được như dùng thiết bị rung tạo cho vi khuẩn phân tán đều
trong môi trường lỏng, dùng khí nén thổi qua bề mặt canh cấy để loại khí H2S sinh ra trong
quá trình nuôi cấy (phương pháp nuôi cấy đồng nhất hay còn gọi là phương pháp nuôi cấy
động homogeneous culture) [2,8].
Sirks ( 1956 ) và Van Hemert (1962) là những người đầu tiên phát triển phương pháp
nuôi cấy đồng nhất ( homogeneous ) trên nồi lên men 5 lít bằng thép không rỉ, thu nhận được
một lượng độc tố đáng khích lệ. Đầu tiên người ta dùng khí thổi qua bề mặt, khuấy nhẹ để tạo
3


sự phân tán đều của vi khuẩn cùng với sự cân nhắc không để oxy khuếch tán vào môi trường
gây ức chế vi khuẩn phát triển. Về sau nhiều nghiên cứu tiếp tục phát triển trên các nồi lên
men lớn hơn : nồi thủy tinh 50lít, nồi bằng thép không rỉ nhiều kích cỡ tới 1000 lít..Năm 1967,
Van Wezel so sánh hiệu quả lên men của hai phương pháp trên thấy rằng với phương pháp
nuôi cấy đồng nhất (homogeneous ) cho hiệu giá Lf/ml gấp đôi phương pháp nuôi cấy tĩnh
(static culture) [2,8].
Tại Việt Nam từ năm 1986 trở về trước áp dụng sản xuất vacxin uốn ván theo phương
pháp nuôi cấy cổ điển. Hiện nay, vaccin uốn ván được sản xuất bằng phương pháp lên men.
Năm 1990, viện Pasteur Nha Trang sản xuất thành công vaccin DPT và năm 2002 sản xuất
thành công vaccin TT.
3.2. Phân tích quy trình sản xuất vaccin uốn ván hấp phụ
Các bước đầu tiên trong sản xuất vaccin uốn ván:
Nuôi cấy
 Chủng sản xuất: Clostridium tetani có độc tính cao, biết rõ nguồn gốc,
lịch sử chủng

 Môi tường nuôi cấy: casein lỏng bổ sung chiết xuất nấm men, điều kiện
kị khí
 Xác định hàm lượng độc tố Lf/ml bằng phản ứng lên bông
Hấp phụ độc tố và làm bất hoạt
 Hấp phụ độc tố vi khuẩn bằng nhôm hydroxyd
 Bất hoạt bằng formalin tạo vô độc tố, hấp phụ lại bằng
nhôm hydroxyd
 Kiểm tra hiệu quả tạo đáp ứng miễn dịch

Tinh chế

 Giải độc tố uốn ván được tinh chế để loại các thành phần
có thể gây các phản ứng phụ cho người
 Bất hoạt bằng formalin

Giải độc tố uốn ván tinh chế sau đó được sử dụng để sản xuất vaccin bán thành phẩm và
vaccin thành phẩm.

4


Vaccin uốn ván hấp phụ có thể được sản xuất ở dạng nước và dạng đông khô.Vaccin
dạng nước và dạng đông khô được sản xuất giống nhau ở tất cả các bước của quy trình sản
xuất. Chỉ khác nhau ở bước cuối cùng: vaccin dạng nước sau đó được bảo quản ở nhiệt độ 20C
– 80C, sẵn sàng cho sử dụng; còn vaccin dạng đông khô: vaccin sau khi hoàn thành vẫn ở dạng
nước sẽ tiếp tục trải qua quá trình đông khô.

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình sản xuất vaccine mẫu chuẩn của Viện Pasteur Nha Trang
Nguồn: Luận văn nghiên cứu sản xuất vaccin mẫu chuẩn quốc gia bạch hầu – uốn ván – ho gà [5]

5


Hình 3.2. Sơ đồ đông khô vaccin
Nguồn: Luận văn nghiên cứu sản xuất vaccin mẫu chuẩn quốc gia bạch hầu – uốn ván – ho gà [5].

6


3.3. Các yêu cầu quy trình kiểm soát chất lượng
Kiểm soát chất lượng vaccin nhằm đảm bảo về hiệu quả và độ an toàn của mỗi lô sản
xuất [4]. Quy trình kiểm soát chất lượng:
 Kiểm soát trong quá trình
 Kiểm soát sản phẩm cuối
 Yêu cầu chất lượng phù hợp cho mỗi nguyên liệu sản xuất ban đầu, trung gian,
sản phẩm cuối và các phương pháp xử lí
Các yêu cầu kiểm soát chất lượng [4]
 Độ vô trùng: nhằm phát hiện tác nhân ngoại lai là các vi sinh vật sống nhiễm vào sản
phẩm. Thử nghiệm độ vô trùng được thục hiện ở nhiều giai đoạn trong quá trình sản
xuất
 Tính an toàn: xác định độc tính bất thường trong vaccin được tiến hành trên chuột nhắt
trắng
 Xác định hàm lượng nhôm: hàm lượng nhôm trong vaccin không được vượt quá 1,25
mg Al3+/ 1 liều tiêm cho người.
 Xác định hàm lượng formaldehyde: lượng formaldehyde không được vượt quá 0,02%.
 Độ ẩm tồn dư (vaccin đông khô)
3.4. Ý nghĩa của qui trình bảo quản
Qui trình bảo quản vaccin có ý nghĩa quan trọng vì sẽ ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả và
độ ổn định của vaccin.
Vắc xin được bảo quản ở nhiệt độ từ 2-80C. Khi bảo quản ở điều kiện quy định vắc xin

có thể giữ được công hiệu 3 năm kể từ ngày chuẩn độ công hiệu []. Nếu để lắng lọ vắc xin TT
trong thời gian dài, lọ vắc-xin sẽ chia thành 2 phần dung dịch và phần lắng cặn ở dưới đáy lọ.
Do đó phải lắc kỹ trước khi sử dụng. Vắc-xin TT/DT/Td/DPT không được để đông băng. Nếu
vắc-xin đã bị đông băng phải hủy bỏ [3].

7


3.5. Hiệu quả - tác dụng phụ- các loại vaccin uốn ván đang lưu hành trên thị trường
3.5.1 Hiệu quả của vaccin uốn ván hấp phụ
Vaccin uốn ván dùng để phòng ngừa bệnh uốn ván và được sử dụng trong Chương tình
tiêm chủng mở rộng. Đối tượng của Chương trình là trẻ em và phụ nữ có thai hoặc phụ nữ
trong độ tuổi 15 – 35 ở một số vùng trọng điểm.Ngoài ra vaccin uốn ván còn dùng phòng ngừa
cho các đối tượng nguy cơ cao (cứ sau 5 – 10 năm tiêm nhắc lại 1 liều sẽ phòng bệnh uốn ván
xuốt đời):
 Người làm vườn
 Người làm việc tại các trang trại, các nông trường chăn nuôi gia súc, gia cầm..
 Người dọn vệ sinh, cống rãnh, chuồng trại…
 Công nhân xây dựng các công trình
 Bộ đội và thanh niên xung phung
 ván cho trẻ lớn 6 – 16 tuổi
Vắc xin TT hoặc Td khi tiêm cho phụ nữ có thai không chỉ bảo vệ bệnh uốn ván cho mẹ
mà còn phòng uốn ván sơ sinh cho con. Sau khi tiêm vắc xin TT hoặc Td, kháng thể hình
thành sẽ truyền cho thai nhi để bảo vệ cho trẻ trong khi sinh và sau đó 1 vài tháng. Đồng thời
kháng thể cũng phòng uốn ván cho bà mẹ. Ba liều vắc xin TT hoặc Td có khả năng phòng uốn
ván cho bà mẹ và uốn ván sơ sinh ít nhất 5 năm. Nếu tiêm 5 liều có thể phòng uốn ván trong
suốt thời kỳ sinh đẻ.
3.5.2.Tác dụng phụ của vaccin uốn ván
Những vắc-xin có chứa thành phần uốn ván thường là phản ứng nhẹ, ít gây phản ứng
nặng.

Có khoảng 1/10 trường hợp sau tiêm 1 – 3 ngày có biểu hiện đau nhẹ, nổi mẩn, nóng và
sưng tấy nhẹ tại chỗ tiêm. Những phản ứng nhẹ này trở nên phổ biến hơn ở những lần tiêm sau
và có thể gặp ở 50% đến 80% những người tiêm nhắc lại.
Khoảng 1/10 trường hợp được tiêm có biểu hiện sốt nhẹ sau tiêm.

8


3.5.3.Các loại vaccin có thể ngừa uốn ván hiện nay [8]
Vaccin TT ( giải độc tố uốn ván hấp phụ): có tác dụng phòng bệnh uốn ván và bệnh uốn
ván sơ sinh, sử dụng cho người lớn, phụ nữ có thai, phụ nữ lứa tuổi sinh đẻ, người lớn có nguy
cơ cao.
Vaccin DPT (bạch hầu – ho gà – uốn ván hấp phụ) phòng được các bệnh bạch hầu, ho
gà, uốn ván cho trẻ dưới 5 tuổi (vaccin này có thành phần Ho gà toàn tế bào)
Vaccin DTaP (bạch hầu – ho gà – uốn ván tinh chế, hấp phụ): phòng được bạch hầu, uốn
ván, ho gà cho trẻ em dưới 5 tuổi (chứa thành phần Ho gà được tinh chế)
Vaccin DT (bạch hầu – uốn ván): phòng các bệnh bạch hầu, uốn ván dùng tiêm cho trẻ
dưới 6 tuổi
Vaccin Td (bạch hầu – uốn ván giảm liều, hấp phụ): phòng bệnh bạch hầu, uốn ván
4. Kết luận – kiến nghị
Vaccin uốn ván đã được sản xuất lâu đời trên thế giới và tại Việt Nam có Viện Pasteur
Nha Trang đã sản xuất thành công 2 loại vaccin chứa thành phần uốn ván là DPT và TT để
cung cấp và phục vụ cho Chương trình tiêm chủng mở rộng quốc gia và nhu cầu phòng ngừa
bệnh uốn ván trong nước.
Kiến nghị
Nghiên cứu và xây dựng các tiêu chuẩn kiểm nghiệm vaccin nghiêm ngặt hơn nữa để
tránh được tối đa các phản ứng có hại có thể xảy ra khi tiêm phòng vaccin
Cần thêm nhiều hơn nữa những nghiên cứu về tính an toàn và độ ổn định của vaccin có
chứa thành phần uốn ván trong thời gian bảo quản.
Những nghiên cứu để có thể sản xuất những vaccin có chứa thành phần uốn ván (ngoài

hai vaccin DPT và TT của viện Pasteur Nha Trang) để phục vụ đủ nhu cầu tiêm phòng trong
cả nước.

9


Tài liệu tham khảo
[1]. />[2]. />[3]. Bộ Y Tế, Hướng dẫn bảo quản vaccin, Quyết định số 1730/QĐ-BYT ngày
16/5/2014
[4]. PGS.TS. Trần Cát Đông. Sản xuất nguyên liệu dược bằng công nghệ sinh học.
2015, trang 93.
[5]. GS.PTS. Nguyễn Thị Kê, Luận văn nghiên cứu sản xuất vaccin mẫu chuẩn quốc
gia bạch hầu – uốn ván – ho gà, Đề tài cấp bộ, Bộ Y Tế 1999, trang 17.
[6]. Bhatia R., Prabhakar S., Grover V.K. (2002). Tetanus. Neurol. India, 2002.
p398-407.
[7]. Bleck T.P., Brauner J.S. (1997). Infections of the Central Nervous System.
Scheld W.M., Whitley R.J., Durack D.T. eds. 2nd Ed. Raven Press, New York,
p629-653.
[8]. Centers for Disease Control and Prevention (2006). In Atkinson, W; Hamborsky,
J; McIntyre, L; et al. Epidemiology and Prevention of Vaccine-Preventable
Diseases (The Pink Book) (10th ed.). p341- 352..
[9]. Nathan B.R., Bleck T.P. (1999). Tropical Infectious Diseases: Principles,
Pathogens & Practice. Guerrant R.L., Walker D.H., Weller P.F. (eds). Churchill
Livingstone, p517-526.
[10]. "Tetanus

vaccine:

WHO

position

paper" .

Weekly

epidemiological

record 20 (81): 197–208. May 19, 2006.
[11]. Weinstein L.L., Harrison R.E., Cherry J.D. (1999). Textbook of Pediatric
Infectious Diseases. 4th Ed., Vol. 2. W.B. Saunders, p 1577-1587.

10