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破伤风类毒素的发展历史及进展

摘要：破伤风是一种严重危害人民生命健康的疾病,当今仍然是一个世界性的

难题,在广大贫困落后的第三世界的国家和地区更为严重。本文主要介绍破伤风类

毒素的发展历史以及应用和研究进展。

关键词：破伤风；类毒素；研究；应用

一些经变性或经化学修饰而失去原有毒性而仍保留其免疫原性的毒素。

某些细菌外毒素可用甲醛等处理后脱毒的制品，毒性虽消失，但免疫原性不

变，故仍然具有刺激人体产生抗毒素，以起到机体从此对某疾病具有自动免疫的作

用。它们广泛地应用于预防某些传染病。如向人体注射白喉类毒素后可以预防白

喉。其他的还有破伤风类毒素、葡萄球菌类毒素、霍乱类毒素等。亦可把它们注射

到动物体内用于制备抗毒素。细菌的外毒素经甲醛处理后，失去毒性而仍保留其免

疫原性，能刺激机体产生保护性免疫的制剂。常用的甲醛溶液的浓度是0.3～0.4

％。它可使细菌外毒素的电荷发生改变，封闭其自由氨基，产生甲烯化合物

（CH2=N-）。其他基团（如吲哚异吡唑环）与侧链的关系亦可改变，成为类毒素。

常用的类毒素有白喉类毒素，破伤风类毒素。另外，若在类毒素中加入适量的磷酸

铝或氢氧化铝，即成吸附精制类毒素。该类制剂在体内吸收较慢，能较长时间刺激

机体，使机体产生高滴度抗体，增强免疫效果。类毒素也可与死疫苗混合制成联合

疫苗。如百白破三联疫苗，就是由百日咳死菌苗、白喉类毒素、破伤风类毒素混合

制成的。主要用于儿童，注射后可同时预防儿童易发的白喉、百日咳、破伤风三种

疾病。类毒素在预防由外毒素引起的传染病中起重要作用，可用于人和动物的免疫

接种，使其通过人工自动免疫获得抗病能力；还可用来免疫动物，再从动物血液中

提取含抗毒素的血清，将此抗血清注入人体后，可使人体通过被动免疫的方式，立

即获得相应的特异性免疫力。

1破伤风类毒素的发展历史

破伤风是一种严重危害人民生命健康的疾病,当今仍然是一个世界性的难题,

在广大贫困落后的第三世界的国家和地区更为严重。据估计,全世界每年有几十万

至一百万的死亡病例,死于破伤风的80%为新生儿[1、2]。人们为了认识、治疗和

预防破伤风作出了不懈的努力。早在1884年,Nicolarier通过动物试验发现了破

伤风与泥土中的细菌有关。1889年,Kitasato分离出纯的病原体。1890年Kund

Faber证明了给动物注射培养物的滤液而产生破伤风的症状,是因为有一种毒素的

存在。同年,VonBehring和kitasato用减弱的毒素免疫家兔制备出破伤风抗毒

素。最初试图用抗毒素治疗人的破伤风,证明对有明显破伤风症状的患者,基本上是

无效的。抗毒素仅能用作应急预防,有效预防时间短,且反复大量地使用马血清可能

引起血病。1923年,Ramon报告用甲醛和热处理毒素的方法,制备出了有抗原性的类

毒素。1926年,Ramon和Zeoller用破伤风类毒素成功地给人进行了免疫,从而开创

了类毒素预防免疫的新时代[2,3]。

最初普遍使用的是原制破伤风类毒素,这种原制的类毒素免疫效果是好的,但

接种后的付反应很大,甚至有过敏性休克死亡的事例。这主要是由于原制类毒素中

存在着大量的培养基中的无关蛋白成分,引起过敏反应。[2,3]以后注意了培养基的

成分,但收效甚微。为了减轻接种的付反应,之后对原制类毒素进行了精制提纯,制

备出了精制的破伤风类毒素。经过使用观察,精制破伤风类毒素的接种反应比原制

类毒素的接种反应显著地减少,但免疫学效果不如原制的类毒素。为了提高精制破

伤风类毒素的免疫效果,人们开展了佐剂疫苗的研究。1940年,Holt用磷酸铝吸附

精制的类毒素,既降低了接种的付反应,又提高了免疫学效果。经过不断的改进,直

到今天世界各国基上都采用铝佐剂吸附精制破伤风类毒素制剂。破伤风类毒素的制

备有二个重要的进展:(1)采用了半合成〈综合〉培养基,减少了引起过敏反应的大

分子物质。(2)应用发酵罐进行了工业化生产,为大规模地人群免疫接种,提供了充

足的保证。[2]我所经过几年的探索,于1978年正式用发酵罐进行破伤风细菌的培

养。

2破伤风类毒素的现状

目前,精制破伤风类毒素的生产工艺主要有两种:(1)先脱毒后精制;(2)先精制

后脱毒。据认为第一种工艺生产的类毒素稳定性一般较好,但是原制毒素中含有大

量的培养基成分,在脱毒过程中,容易通过甲醛与毒素分子交联,提纯比较困难。此

外,脱毒的体积大,操作不便。第二种工艺生产的精破类纯