应用微生物(或寄生虫)及其产物、动物血液及组织制造的预防、诊断、治疗动物传染病(或寄生虫病)的制剂。生物制品是预防和扑灭畜禽传染病的主要手段,用以控制了许多传染病的流行与传播,保证了畜牧业的健康发展。
发展简史 11世纪中国民间医生应用患良性天花痘痂预防天花,创立了种痘术,被视为生物制品的雏型。1774年,詹纳(Edwad Jenner)根据种痘术的启示,用牛痘痘浆或痘痂给人接种预防天花获得成功。1881年,巴斯德(Louis Pastear)用减弱毒力的病原体给健康动物接种,不引发病症,但能产生免疫力,先后研制出禽霍乱、猪丹毒、炭疽和狂犬病等疫苗,开辟了现代生物制品新纪元。1890年贝林(von Behring)等发现了血清中抗毒素的作用,1894年卡尔麦特开创了血清疗法,为制备各种被动免疫的抗血清提供了依据。1896年,格鲁伯(M.Gruber)和德拉姆(H.Du-rham)发现凝集素,1897年克劳斯(R.Kraus)发现沉淀素,创造诊断制剂新门类。1898年法伊弗(R.Pfeiffer)和科勒(W.Kohler)提出死菌疫苗的使用。拉蒙(Gasten Ramon)于1923年证明利用加热或加甲醛溶液,可以把一些细菌的蛋白质毒素(白喉、破伤风)脱毒,名之为类毒素,用以免疫动物,可获得保护。继后,拉蒙(1925)、弗罗因德(J.Freund 1935)、施米特(Sven Schmidt 1936)先后使用明矾、氢氧化铝和矿物油作佐剂,对兽医生物制品的发展起了重要促进作用。伍德拉夫(A.U.Woodruff)和古德帕斯丘(E.W.Goodpasture)二氏于1931年在鸡胚内繁殖鸡痘病毒成功,思德斯(J.F.Enders)等人1949年将脊髓灰质炎病毒在非神经组织中繁殖成功,为利用鸡胚和组织培养技术研制生物制品开辟了新的道路。1975年英国科勒(Kohler)和米尔斯坦(Midstean)创建了淋巴细胞杂交瘤技术,从而单克隆抗体的研制得到了蓬勃发展。20世纪80年代初,基因工程技术的发展,开创了研制重组疫苗的新方法,在生物制品上是一个大的突破。
中国兽医生物制品的生产始于1924年,北平中央防疫处首先制出鼻疽菌素和狂犬病疫苗。1930年在青岛创建了生产兽医生物制品的机构——青岛商品检验局血清制造所。其后,上海商品检验局、中央农业实验所畜牧兽医系、广东农林局、广西家畜保育所、四川家畜保育所、西北防疫处、江西农业院、中央畜牧实验所以及农林部设立的东南、西南、华西、华北、西北五个兽疫防治站(处),都设有兽医生物制品研制部门,生产一些疫苗、血清和诊断液。1942年陕甘宁边区延安农业试验场生产出牛瘟脏器苗和抗牛瘟血清;1948年东北行政委员会哈尔滨家畜防疫所也生产了多种疫苗、抗血清和诊断液。1952年农业部对各兽医生物药品制造机构进行了调整,将原有19个兽医生物药品制造机构合并为9个兽医生物制品厂。与此同时,组织制订了《兽医生物制品制造及检验规程》,统一了检验方法和质量标准。在生产工艺和检验方法不断改进和补充的情况下,相继于1957、1959、1963、1972、1984年进行了五次修订,使兽医生物制品监察制度、产品的质量和检验规程更为充实、完善,实现了对兽用生物制品生产、检验和使用的系统科学管理,保证了产品的安全有效。为了贯彻《规程》,建立直属农业部领导的中央兽医生物药品监察所(1984年更名中国兽药监察所),负责全国兽医生物药品厂产品质量监督检查。
与此同时,中国兽医科学工作者针对本地畜禽疫病情况,利用分离的病原体进行了生物制品的研制,灭活疫苗由加明矾作为佐剂,发展到使用氢氧化铝到油乳剂。在制苗材料上,由动物组织过渡到使用鸡胚和细胞培养;在活疫苗方面,利用不同的物理条件、化学物质和通过动物以及鸡胚和细胞培养传代,培育出猪瘟兔化弱毒株、马传染性贫血弱毒株、牛传染性胸膜肺炎弱毒菌株、布鲁氏菌弱毒菌株、仔猪副伤寒弱毒菌株、猪地方性肺炎弱毒株、马淋巴管炎弱毒株以及鸭瘟弱毒株等等多种性能良好的弱毒毒(菌)株,制造了多种安全性和免疫性良好的弱毒疫苗;在诊断制品方面,由经典的补体结合试验、凝集试验、沉淀试验发展到酶标记抗体、荧光素标记抗体、单克隆抗体等制成试验盒应用。至1989年,中国已生产兽用生物制品162种,其中活疫苗60种,灭活疫苗(含类毒素)34种, 抗血清9种, 诊断制品50种。
分类 兽医生物制品按其作用不同分为三类。①疫苗: 用微生物(或寄生虫)或微生物代谢产物制成的生物制品, 接种宿主动物能产生特异性主动免疫, 以抵抗特定微生物(寄生虫)所致的疾病或感染, 从而起到预防疾病的作用;②抗血清(含抗毒素):用病原微生物或其代谢产物以及其他特异性抗原作为免疫原, 经反复多次注射于具有基础免疫的动物机体内, 使之产生大量相应抗体, 采取其血液分离血清制成, 用于短期预防或治疗畜禽传染病; ③诊断用生物制品: 用微生物或其代谢产物, 或以免疫动物血清, 或感染动物组织制成, 用以诊断畜禽传染病。
兽医生物制品检验 兽医生物制品都须经过严格的质量检验, 从用于生产的菌种、毒种、虫种和原材料到半成品的检查,至最终的成品检验, 都属于质量检查范围, 贯穿于生产的全过程。成品检验项目主要有下列几项: ①无菌检验或纯粹检验。各类生物制品都不应有外来的各种微生物, 包括病毒、细菌、霉菌和支原体。②安全检验及外源病原体检验。主要检查是否有外源性病毒污染; 灭活或脱毒是否彻底; 活疫苗的弱毒是否合乎有关规定。③效力检验。检查制品对易感动物的保护力。有些活疫苗,其效力与活菌数、蚀斑数、病毒量之间有密切而稳定的关系者, 可以用细菌计数、蚀斑计数或病毒含量测定来代替动物保护试验。④血清学试验。是以血清学方法检验抗体水平和抗原活性,主要用于诊断制品的检验。⑤监别检验。针对活菌、活毒的特性,用培养或血清学方法检查,证明其一致性。⑥物理性状检验。检查其外观、色泽是否符合有关要求。⑦剩余水分检验。冻干制品的含水量不能超过4%。⑧真空度测定。冻干制品在出厂前,应保持一定的真空度。⑨灭活剂与防腐剂的检查。用规定的方法检查制品, 其含量不应超过规定要求。
现状和发展趋势 20世纪70年代以来,利用DNA重组技术和化学合成方法, 已生产出许多有免疫原性的抗原或疫苗。如初生仔猪和犊牛腹泻大肠杆菌基因工程疫苗, 口蹄疫的基因工程疫苗和合成肽伪狂犬病基因工程疫苗等。利用这种方法可生产出更为安全的疫苗, 甚至单一的抗原决定簇; 以及不需要冻干和冷藏, 耐热性强的疫苗; 还可能稳定地大量生产出成本低廉的用常规方法不易生产或生产上有很大困难, 成本过高的疫苗; 并可将几个不同的抗原基因共同插入一个载体基因组内,从而用一个基因重组合活载体,可以制出多价疫苗,预防数种疫病。另外,一种基于免疫学新概念——独特型和抗原决定簇内映象的发展,开辟了一种新疫苗的制造途径, 制造出抗独特型抗体疫苗。单克隆抗体的发展, 为疫病诊断提供了特异性极高的抗体, 避免了交叉反应, 可用以区分同种不同株的病原体,并可用单克隆抗体查出表现微弱的抗原。由于单克隆抗体的高度敏感性和高度特异性, 在许多情况下可能对采样进行直接检查, 而不必经过培养。中国对于单克隆抗体与基因工程疫苗已研制成功的有马传染性贫血、鸡新城疫和猪瘟等弱毒株单克隆抗体以及仔猪腹泻大肠杆菌基因工程疫苗。随着畜禽养殖业日趋集约化, 要求生物制品增加新的品种, 生产多价疫苗、多联疫苗,以及特异性强、敏感度高的诊断制品, 以适应集约化养殖的需要。