Sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio Cholerae

Tim hiều vi khuẩn tả vibrio cholerae, Xây dựng dây chuyền nhà máy sản xuất vaccine, thiết kế và bố trí thiết bị trong nhà máy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG KHĨA HĨA BÁO CÁO ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG NHÀ MÁY SẢN XUẤT VACCINE DỊCH TẢ NĂNG SUẤT 20 TRIỆU LIỀU/NĂM GVHD : TS.NGUYỄN THỊ MINH XUÂN SVTH : LÊ HỒNG DIỄM LỚP : 17SH MSSV : 107170220 Đà Nẵng, ngày 25 tháng năm 2021 LỜI CẢM ƠN Sau bốn tháng thực đồ án công nghệ với đề tài “ Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả với suất 20 triệu liều/năm”, đến em hồn thành đề tài so với mục tiêu đề Để đạt nhờ vào giúp đỡ, bảo tận tình động viên thầy cô giáo, gia đình bạn bè Đặc biệt, em xin bày tỏ kính trọng lịng biết ơn sâu sắc đến cô TS Nguyễn Thị Minh Xuân, giảng viên môn Công nghệ Sinh học - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, người trực tiếp hướng dẫn theo sát em suất trình thực đề tài tận tình truyền đạt dạy lại cho em kiến thức kinh nghiệm vô quý báu Em xin trân trọng gởi lời cảm ơn đến tồn thể q thầy, giáo mơn ngành Công nghệ Sinh học – Đại học Bách khoa Đà Nẵng dạy cho em kiến thức môn đại cương môn chuyên ngành, giúp em có tảng kiến thức lý thuyết vững tạo điều kiện giúp đỡ để em hồn thành đề tài Q trình làm đồ án tạo cho em hội ứng dụng kiến thức học vào thực tiễn, hiểu thêm vaccine dịch tả cách tính tốn lựa chọn, bố trí thiết bị phân xưởng, nhà máy cho phù hợp, kinh tế Đồng thời hội để em ôn lại củng cố lỗ hỏng kiến thức cách hiệu quả, nhận vấn đề sai khác lý thuyết so với xu hướng phát triển thực tế Mặc dù cố gắng nổ lực để hoàn thành đồ án cách tốt nhất, nhiên kiến thức thân cịn hạn chế, q trình làm đồ án khó tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp q thầy bạn Một lần em xin chân thành cảm ơn ! Đà nẵng, ngày 25 tháng năm 2021 Sinh viên thực Lê Hồng Diễm i DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1:Cơ chế gây bệnh tả Hình 1.2: Vi khuẩn Vibrio cholerae Hình 2.1: Hệ thống sản xuất WFI dựa chế thẩm thấu ngược RO .12 Hình 2.2: Cơ chế tiệt trùng làm nguội 15 Hình 2.3: Thiết bị len men .16 Hình 2.4: Hệ thống lọc dịng chảy tiếp tuyến TFF 17 Hình 2.5: Thiết bị gia nhiệt lớp vỏ .18 Hình 2.6: Nồi khuấy trộn có cánh khuấy .19 Hình 2.7: Thiết bị chiết rót vaccine .20 Hình 2.8: Kiểm tra trực quan vaccine 21 Hình 4.1: Thùng chứa 46 Hình 4.2: Tủ cấy TL-NCLF×V .48 Hình 4.3: Bình tam giác thể tích 100ml 150ml 49 Hình 4.4: Bình tam giác thể tích 1000ml 2000ml 50 Hình 4.5: Hệ thống bioreactor 10 lít 15 lít .52 Hình 4.6: Bioreactor 100 lít bioreactor 150 lít 54 Hình 4.7: Thiết bị tiệt trùng làm nguội .57 Hình 4.8: Cấu tạo bioreactor 58 Hình 4.9: Hệ thống lọc tiếp tuyến Sartoflow Beta 62 Hình 4.10: Nguyên lý làm việc thiết bị lọc tiếp tuyến 63 Hình 4.11: Thiết bị lọc tiếp tuyến Mini T01 68 Hình 4.12: Thiết bị khuấy trộn gia nhiệt 10 lít 69 Hình 4.13: Bơm ly tâm 73 Hình 4.14: Bơm định lượng 73 Hình 4.15: Băng tải 75 Hình 4.16: Hệ thống thẩm thấu ngược RO 5m3 76 Hình 4.17: Sơ đồ nguyên lý hệ thống RO .76 ii DANH MỤC BẢNG Bảng 1-1: Các type huyết Vibrio cholerae Bảng 2-1:Thành phần môi trường APW .13 Bảng 3-1: Kế hoạch sản xuất nhà máy 23 Bảng 3-2: Thành phần liều vaccine 24 Bảng 3-3: Hao hụt dự kiến qua công đoạn 25 Bảng 3-4: Thành phần môi trường 35 Bảng 3-5: Tổng kết nguyên liệu sản phẩm phụ qua giai đoạn 42 Bảng 3-6: Khối lượng nguyên liệu phụ 44 Bảng 4-1: Thông số kĩ thuật tủ cấy vi sinh dịng khí thổi đứng TL-NCLF×V .47 Bảng 4-2: Thơng số kỹ thuật bình tam giác 100ml 150ml [12] 49 Bảng 4-3: Thơng số kĩ thuật bình tam giác 1000ml 2000ml [12] 51 Bảng 4-4: Thơng số kĩ thuật bioreactor 10 lít bioreactor 15 lít [12] 52 Bảng 4-5: Thơng số kĩ thuật bioreactor 100 lít bioreactor 150 lít [12] 54 Bảng 4-6: Thông số kĩ thuật cân định lượng OKS-LC 56 Bảng 4-7: Thông số kỉ thuật thiết bị tiệt trùng làm nguội 56 Bảng 4-8: Thông số kỹ thuật thiết bị lên men 1600 lít 59 Bảng 4-9: Thơng số thiết bị lên men 1000 lít 60 Bảng 4-10: Thông số kỹ thuật hệ thống lọc tiếp tuyến SARTOFLOW Beta 61 Bảng 4-11: Thông số kỹ thuật thiết bị lọc tiếp tuyến Mini T01 67 Bảng 4-12: Thông số thiết bị khuấy trộn gia nhiệt 68 Bảng 4-13: Thông số kĩ thuật BN-10 71 Bảng 4-14: Thông số kĩ thuật thiết bị đóng lọ .72 Bảng 4-15: Tổng số bơm cần sử dụng 74 Bảng 4-16: Thông số kĩ thuật băng tải 75 Bảng 4-17: Tổng kết thiết bị quy trình sản xuất 77 Bảng 4-18: Tổng thiết bị thùng chứa qua công đoạn 78 iii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1: Quy trình cơng nghệ sản xuất vaccine tả bất hoạt toàn tế bào .11 Sơ đồ 3.1: Quá trình lên men 26 Sơ đồ 3.2: Giai đoạn cấy giống .30 Sơ đồ 3.3: Giai đoạn làm nguội .34 Sơ đồ 3.4: Giai đoạn tiệt trùng 35 Sơ đồ 3.5: Giai đoạn lọc 36 Sơ đồ 3.6: Giai đoạn hoàn nguyên 37 Sơ đồ 3.7: Giai đoạn bất hoạt 38 Sơ đồ 3.8: Giai đoạn lọc TFF loại formalin 39 Sơ đồ 3.9: Giai đoạn phối trộn 40 Sơ đồ 3.10: Giai đoạn rữa 40 Sơ đồ 3.11: Giai đoạn làm giàu .41 Sơ đồ 3.12: Giai đoạn hấp phụ 41 Sơ đồ 3.13: Giai đoạn đóng lọ .42 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TCMR Tiêm chủng mở rộng LPS Lipopolysaccharide CT Độc tố tả RO Reverse Osmosic WFI Water for injection iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC HÌNH ẢNH ii DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT iv MỤC LỤC .v LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU Giới thiệu bệnh tả .2 1.1.1 Nguyên nhân gây bệnh 1.1.2 Cơ chế bệnh sinh Giới thiệu vi khuẩn Vibrio cholerae .4 1.2.1 Nguồn gốc 1.2.2 Cấu trúc, phân loại 1.2.2.1 Cấu trúc 1.2.2.2 Phân loại .4 1.2.3 Đặc tính sinh hóa .5 1.2.4 Tính chất ni cấy 1.2.5 Cấu tạo kháng nguyên .6 Các loại vaccine phòng bệnh tả 1.3.1 Vaccine tiêm 1.3.2 Vaccine uống tự nhiên .7 1.3.2.1 Vaccine chết toàn tế bào (WCK) 1.3.2.2 Vaccine tiểu đơn vị 1.3.2.3 Các vaccine sống, giảm độc lực 1.3.2.4 Vaccine lai tạo 1.3.3 Tình hình phát triển vaccine tả Việt Nam 1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu lực vaccine v 1.3.4.1 Chất lượng vaccine .8 1.3.4.2 Liều lượng sử dụng 1.3.4.3 Quá trình bảo quản .9 CHƯƠNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT VACCINE DỊCH TẢ 10 Sơ đồ quy trình công nghệ 10 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 12 2.2.1 Xử lý nước sản xuất vaccine 12 2.2.2 Chuẩn bị giống .13 2.2.3 Nhân giống .13 2.2.4 Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng 14 2.2.5 Tiệt trùng làm nguội môi trường .14 2.2.6 Lên men 15 2.2.7 Lọc TFF 16 2.2.8 Hoàn nguyên 17 2.2.9 Bất hoạt 17 2.2.10 Phối trộn 18 2.2.11 Lọc TFF 19 2.2.12 Rữa 19 2.2.13 Làm giàu 19 2.2.14 Hấp phụ 19 2.2.15 Đóng lọ 20 2.2.16 Kiểm vaccine thành phẩm .20 CHƯƠNG TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 23 Kế hoạch sản xuất nhà máy 23 Các số liệu ban đầu .23 Hao hụt dự kiến qua công đoạn 24 Cân vật chất 25 3.4.1 Lên men 26 3.4.2 Môi trường nhân giống cấp .31 vi 3.4.2.1 Nhân giống chủng V Cholerae O1, Phil 6973 31 3.4.2.2 Nhân giống chủng V.Cholerae O139, 4260B 32 3.4.2.3 Nhân giống chủng V Cholerae O1, Cairo 50 32 3.4.2.4 Nhân giống chủng V Cholerae O1, Cairo 48 34 3.4.2.5 Nhân giống chủng V Cholerae O1, E1 Tor, 638 .34 3.4.3 Làm nguội 34 3.4.4 Tiệt trùng 35 3.4.5 Pha chế môi trường 35 3.4.6 Lọc 36 3.4.7 Hoàn nguyên 37 3.4.8 Bất hoạt 38 3.4.9 Phối trộn 40 3.4.10 Rữa 40 3.4.11 Làm giàu 41 3.4.12 Hấp phụ 41 3.4.13 Đóng lọ 42 Tổng kết 42 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ 45 Cách chọn tính tốn thiết bị .45 4.1.1 Nguyên tắc chọn thiết bị 45 4.1.2 Tính tốn thiết bị 45 4.1.3 Công thức tính thể tích thùng chứa hình trụ đứng 46 Tính tốn chọn thiết bị .47 4.2.1 Tủ cấy giống 47 4.2.2 Hoạt hóa giống .48 4.2.3 Nhân giống cấp I 50 4.2.4 Nhân giống cấp 51 4.2.5 Nhân giống sản xuất 53 4.2.6 Pha chế môi trường 55 vii 4.2.6.1 Cân định lượng 56 4.2.6.2 Thùng chứa môi trường 56 4.2.7 Thiết bị tiệt trùng làm nguội .56 4.2.8 Lên men 58 4.2.9 Lọc TFF hoàn nguyên .61 4.2.9.1 Thùng chứa dịch lên men đưa vào hệ thống lọc TFF .64 4.2.9.2 Thùng chứa dịch lên men loại bỏ sau lọc 65 4.2.9.3 Thùng chứa muối dung dịch NaCl 0,9% 65 4.2.10 Thiết bị bất hoạt Formalin 65 4.2.10.1 Thùng chứa dung dịch formalin .65 4.2.10.2 Thùng chứa dịch ủ bất hoạt 66 4.2.10.3 Thiết bị lọc TFF .67 4.2.11 Thiết bị bất hoạt nhiệt độ 68 4.2.12 Thiết bị phối trộn 69 4.2.13 Thiết bị rữa 69 4.2.13.1 Thùng chứa dịch kháng nguyên sau lọc có bổ sung thêm đệm .70 4.2.13.2 Thùng chứa dung dịch đệm WHO – Buffer .70 4.2.13.3 Thùng chứa dịch loại bỏ sau lọc nước sau làm giàu 70 4.2.14 Thiết bị làm giàu 71 4.2.15 Thùng hấp phụ .71 4.2.16 Thiết bị đóng lọ 71 4.2.16.1 Thiết bị chiết rót đóng nắp 71 4.2.16.2 Thiết bị rữa, sấy lọ vaccine 72 4.2.16.3 Cân kiểm tra trọng lượng 72 4.2.16.4 Thiết bị dán nhãn 72 4.2.17 Thiết bị vận chuyển 73 4.2.17.1 Bơm 73 4.2.17.2 Băng tải 75 Tính chọn thiết bị khu xử lý nước 75 viii Tổng kết 77 4.4.1 Thiết bị quy trình sản xuất 77 4.4.2 Thiết bị thùng chứa 78 KẾT LUẬN 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO .81 ix Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm Hình 4.11: Thiết bị lọc tiếp tuyến Mini T01 Số thiết bị cần dùng: n= 𝟑𝟎,𝟒 ×𝟏 𝟏𝟎𝟎 = 0,304 Vậy ta chọn thiết bị cho công đoạn 4.2.11.Thiết bị bất hoạt nhiệt độ chủng nhiệt độ là: V Cholerae O1, Cairo 48 V Cholerae O1, El Tor, 638 Giả sử khối lượng riêng dịch: 1,09 Hệ số chứa đầy thùng chứa 0,8 Lượng dung dịch bất hoạt nhiệt độ: 1,914 (kg/ca) = 1,86 (lít/ca) Ta chọn thiết bị khuấy gia nhiệt 10 lít Bảng 4-12: Thơng số thiết bị khuấy trộn gia nhiệt Model Hãng sản xuất Dung tích, L GVHD: TS NGUYỄN THỊ MINH XUÂN Thiết bị phối trộn, gia nhiệt ( Đặt hàng theo công nghệ ) Đức 10 SVTH: LÊ HỒNG DIỄM 68 Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm Nhiệt độ làm việc,0C 0-150 Lớp bảo vệ gia nhiệt, mm 60 Tốc độ khuấy, r/min 0-200 Kích thước,mm 500 x 950 Cơng suất, kw Hình 4.12: Thiết bị khuấy trộn gia nhiệt 10 lít Số thiết bị cần dùng: thiết bị khuấy trộn 10 lít 4.2.12.Thiết bị phối trộn Giả sử khối lượng riêng dịch là: 1,03 (kg/lít) Lượng dung dịch kháng nguyên sau phối trộn là: G9 = 5,102 (kg/ca) = 4,95 (lít/ca) Để tiết kiệm diện tích số thiết bị sử dụng, ta sử dụng thiết bị phối trộn gia nhiệt bước hoạt hóa chủng nhiệt độ cho công đoạn phối trộn Số thiết bị cần dùng: thiết bị khuấy trộn 10 lít 4.2.13.Thiết bị rữa Giả sử khối lượng riêng dịch 1,009 (kg/lít) Dung dịch cần lọc qua màng để loại bỏ đệm là: G10 = 11,43 (kg/ca) = 11,33 (lít/ca) GVHD: TS NGUYỄN THỊ MINH XUÂN SVTH: LÊ HỒNG DIỄM 69 Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm Dung dịch đầu vào để làm giàu: G11 = 32,23 (kg/ca) = 31,94 (lít/ca) Thiết bị làm việc theo chế gián đoạn với thời gian công đoạn T = 1h T = 30 phút Ta chọn thiết bị lọc tiếp tuyến Mini T01 có thơng số kỹ thuật mục 4.2.10.3 Số thiết bị cần dùng: thiết bị lọc tiếp tuyến Mini T01 4.2.13.1 Thùng chứa dịch kháng nguyên sau lọc có bổ sung thêm đệm Giả sử khối lượng riêng lượng đệm 1,009 (kg/lít) Lượng kháng nguyên sau bổ sung đệm 32,23 (kg/ca) => V = 31,94 (lít/ca) Chọn thùng chứa với hệ số chứa đầy  = 0,8, dung tích thùng chứa là: Vtb = 𝟑𝟏,𝟗𝟒 𝟎,𝟖 = 31,93 (lít) = 0,03193 (m3) Áp dụng cơng thức tính kích thước thùng chứa, ta có: D= 𝟑 𝟎,𝟎𝟑𝟏𝟗𝟑 √ 𝟏,𝟐𝟖𝟓 ×1000 = 291,8 mm Ta chọn : D = 500 mm Vậy h1= 1,3 × D = 650 mm h2 = 0,3 × D = 150 mm H = (2 × h2) + h1 = 950 mm Vậy chọn thùng chứa kích thước 500 × 950 (mm) Số thiết bị cần dùng: thùng chứa kích thước 500 × 950 (mm) 4.2.13.2 Thùng chứa dung dịch đệm WHO – Buffer Giả sử khối lượng riêng lượng đệm 1,009 (kg/lít) Lượng đệm cần sử dụng 34,652 (kg/ca) Vậy chọn thùng chứa kích thước 500 × 950 (mm) Số thiết bị cần dùng: thùng chứa kích thước 500 × 950 (mm) 4.2.13.3 Thùng chứa dịch loại bỏ sau lọc nước sau làm giàu Giả sử khối lượng riêng lượng hổn hợp dịch bỏ 1,009 (kg/lít) Lượng đệm bỏ lượng nước sau làm giàu là: Gđệm bỏ + Gnước = 6,912 + 0,21 = 7,122 (kg/ca) = 7,06 (lít) Ta sử dụng bình chứa niox 10 lít có thơng số kĩ thuật sau: GVHD: TS NGUYỄN THỊ MINH XUÂN SVTH: LÊ HỒNG DIỄM 70 Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm Bảng 4-13: Thông số kĩ thuật BN-10 Model Bình chứa inox BN-10 Xuất xứ Inox Việt Nam Kích thước,mm 250 × 430 Dung tích,L 10 Chất liệu Inox 4.2.14.Thiết bị làm giàu Ta chọn thiết bị lọc tiếp tuyến Mini T01 có thơng số kỹ thuật mục 4.2.10.3 thay đổi màng lọc từ 0,45µm sang 0,2µm Số thiết bị cần dùng: thiết bị lọc tiếp tuyến Mini T01 4.2.15.Thùng hấp phụ Giả sử khối lượng riêng dịch kháng nguyên là: 1,117 (kg/lít) Hệ số chứa đầy 0,8 Lượng kháng nguyên trình hấp phụ: 31,02 (kg/ca) => V = 27,77 (lít/ca) Dung tích thùng chứa là: Vtb = 𝟐𝟕,𝟐𝟕 𝟎,𝟖 = 34,1 (lít) = 0,0341 (m3) Áp dụng cơng thức tính kích thước thùng chứa, ta có: 𝟑 𝟎,𝟎𝟑𝟒𝟏 D= √ 𝟏,𝟐𝟖𝟓 ×1000 = 298 mm Ta chọn : D = 500 mm Vậy h1= 1,3 × D = 650 mm h2 = 0,3 × D = 150 mm H = (2 × h2) + h1 = 950 mm Vậy chọn thùng hấp phụ dung dịch sau làm giàu kích thước 500 × 950 mm 4.2.16.Thiết bị đóng lọ 4.2.16.1 Thiết bị chiết rót đóng nắp Năng suất thiết kế cơng đoạn đóng lọ 31,71 kg/ca Thiết bị làm việc theo chế gián đoạn với T = 1h Số lọ cần dùng cho ca là: n= 𝟏𝟖𝟖𝟑𝟐 ×𝟏 = 2354 (lọ/h) = 40 (lọ/phút) Chọn thiết bị chiết rót tự động với thông số kỹ thuật sau: GVHD: TS NGUYỄN THỊ MINH XUÂN SVTH: LÊ HỒNG DIỄM 71 Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm Bảng 4-14: Thông số kĩ thuật thiết bị đóng lọ Model CYF-KSG 100 Tốc độ, b/m 30-100 Điện áp,V 380 Kích thước máy, mm 2400 x 1000 x 1700 Trọng lượng máy, kg 500 Số thiết bị cần dùng: n= 𝟒𝟎 ×𝟏 𝟏𝟎𝟎 = 0,4 Vậy chọn thiết bị chiết rót, đóng nắp CYF-KSG 100 4.2.16.2 Thiết bị rữa, sấy lọ vaccine Chọn thiết bị rửa, sấy công ty TNHH ABM Việt Nam với thông số kỹ thuật sau: Năng suất làm việc: 1000-3000 lọ/h Nguồn Điện: 380V, 50hz Công suất: 0.75kw Trọng lượng máy: 800kg Kích thước máy: 3700×1000×1800mm 4.2.16.3 Cân kiểm tra trọng lượng Phạm vi cân: lên đến 1000g Giá trị hiệu chuẩn nhỏ nhất: 0,1g Phạm vi tốc độ: 0,2 – 1,5 m/s Kích thước: 1800 × 500 × 1500 4.2.16.4 Thiết bị dán nhãn Đặc tính kĩ thuật máy dán nhãn: GVHD: TS NGUYỄN THỊ MINH XUÂN SVTH: LÊ HỒNG DIỄM 72 Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm - Năng suất dán nhãn: - 60 Sản phẩm / phút (tùy thuộc vào kích thước chai nhãn) - Hướng hoạt động băng tải: từ trái sang phải / từ phải sang trái - Tốc độ băng tải: ≤40 mét / phút - Sai số dán nhãn: ＜ ± 0,2 mm - Đường kính cuộn nhãn: 76 mm - Đường kính ngồi cuộn nhãn: 360 mm (tối đa) - Thích hợp cho kích thước nhãn: Rộng 5-300mm, Dài 10-400mm - Kích thước chai lọ phù hợp: kích thước - Nguồn cung cấp: 220V, pha, 50 / 60HZ - Công suất: 600 W - Trọng lượng: 300 kg - Kích thước máy: Dài 2000 x Rộng 800 x Cao 1650 (mm) 4.2.17.Thiết bị vận chuyển 4.2.17.1 Bơm Chọn bơm ly tâm BЦH-5 để vận chuyển nguyên liệu bán thành phẩm qua công đoạn với thông số sau: + Năng suất, m3/h: + Áp suất, MPa: 0,08 + Tốc độ quay, vòng/phút: 1420 + Cơng suất động cơ, kW: 1,7 + Kích thước, mm: 432 × 290 × 285 Hình 4.13: Bơm ly tâm Chọn bơm định lượng hiệu Fimars – Italy để phân phối môi trường từ thùng pha chế môi trường lên men qua tank lên men để đạt khối lượng xác với thơng số sau: + Model: MIA1000BMT1259 + Lưu lượng tối đa: 1000l/giờ Hình 4.14: Bơm định lượng + Áp suất: bar GVHD: TS NGUYỄN THỊ MINH XUÂN SVTH: LÊ HỒNG DIỄM 73 Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm + Màng bơm: Teflon + Kích thước: 330 × 175 × 390 Bảng 4-15: Tổng số bơm cần sử dụng Công đoạn Loại bơm Số lượng Bơm nước từ thùng chứa nước vào thiết bị pha chế môi trường, môi trường nhân giống BЦH-5 BЦH-5 Fimars – Italy Bơm canh trường vào thiết bị lọc thu sinh khối BЦH-5 Bơm dung dịch vào thùng hoàn nguyên BЦH-5 Bơm dung dịch vào thùng bất hoạt BЦH-5 Bơm dung dịch vào thùng phối trộn BЦH-5 Bơm dung dịch vào thiết bị lọc TFF BЦH-5 Bơm dung dịch vào thiết bị lọc rửa BЦH-5 Bơm dung dịch vào thiết bị cô đặc BЦH-5 Bơm dung dịch vào thùng hấp phụ BЦH-5 Bơm dung dịch vào thiết bị đóng lọ BЦH-5 Bơm dung dịch đệm vào thiết bị rửa Fimars – Italy Bơm dung dịch NaCl vào thùng hoàn nguyên Fimars – Italy Bơm dung dịch formalin vào thùng bất hoạt Fimars – Italy Bơm dung dịch từ thùng pha chế môi trường vào thiết bị trùng- làm nguội Bơm dung dịch từ thiết bị trùng - làm nguội vào bồn lên men GVHD: TS NGUYỄN THỊ MINH XUÂN SVTH: LÊ HỒNG DIỄM 74 Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm 4.2.17.2 Băng tải Ta chọn thiết bị băng tải tự hành, toàn thiết bị chế tạo hợp kim nhôm cấu trúc A6063 để đưa chai lọ vaccine để đóng hộp Cấu tạo siêu mạnh làm cho thiết bị bền bỉ không bị cong vênh Hình 4.15: Băng tải Bảng 4-16: Thông số kĩ thuật băng tải Model Băng tải BTBM-N200 Chiều rộng,mm 500 Chiều dài,mm 2000 Chiều cao,mm 850 Tải trọng tối đa, kg 30-50 Tốc độ tối đa, m/s Điện áp,V 220 Nhiệt độ hoạt động, 0C -10 => 80 Tính chọn thiết bị khu xử lý nước Tổng lượng nước cần cung cấp cho ca sản xuất là: 4457,8 (lít/ca) Chọn hệ thống thẩm thấu ngược RO 5000L/h hãng Purescience – Trung Quốc GVHD: TS NGUYỄN THỊ MINH XUÂN SVTH: LÊ HỒNG DIỄM 75 Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm Hình 4.16: Hệ thống thẩm thấu ngược RO 5m3 Nguyên lý hoạt động: Hình 4.17: Sơ đồ nguyên lý hệ thống RO Nước từ nguồn bơm tiền lọc cấp vào bình lọc khí nhằm loại bỏ bẩn dạng thô cột lọc - Nước xử lí mùi, bị thơng qua bình lọc than hoạt tính cột lọc Than hoạt tính với cấu trúc xốp, diện tích bề mặt lớn hấp phụ phân tử mùi, vị có nước - Sau qua cột lọc than, nước tiếp tục qua bình trao đổi cation cột lọc Mục đích loại bỏ ion dương Ca2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+,… làm cho nước có hàm lượng chất hòa tan mức độ thấp nhất, đảm bảo làm mềm nước GVHD: TS NGUYỄN THỊ MINH XUÂN SVTH: LÊ HỒNG DIỄM 76 Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm - Nước sau xử lý sơ tiếp tục bơm cao áp qua hệ thống thẩm thấu ngược RO hút đẩy qua màng lọc với áp suất lên đến 10-15kg/cm2, màng lọc RO cho phần tử nước qua Phần nước lại với hàm lượng chất hòa tan cao bị loại Nước sau qua lọc cấp vào bồn chứa nước RO - Nước RO từ bồn chứa đem sử dụng nhờ hệ thống đường ống nhà máy Dựa khảo sát thực tế tổng diện tích sử dụng cho khu vực xử lí nước hệ thống RO : 16m2 Tổng kết 4.4.1 Thiết bị quy trình sản xuất Bảng 4-17: Tổng kết thiết bị quy trình sản xuất STT Tên cơng đoạn Tên thiết bị Định lượng môi Cân điện tử ONEKO trường OKS – LC – 150 kg Tiệt trùng, làm nguội Alpha-laval Tủ cấy giống TL-NCLFxV Kích thước thiết bị Số (L x W x H) (mm) lượng 400 × 500 × 600 1980 x 1250 x 1400 1340×580×540 Bình tam giác 100ml Bình tam giác 150 ml Bình tam giác 1000ml Bình tam giác 2000ml Hoạt hóa giống Nhân giống cấp I Bioreactor 10 lít 425×200×550 Bioreactor 15 lít 450×230×610 Bioreactor 100 lít 800×600×1200 Bioreactor 150 lít 1000×800×1400 Bioreactor 1000 lít 1000×1900 Bioreactor 1500 lít 1200×2280 Nhân giống cấp II Nhân giống sản xuất Lên men GVHD: TS NGUYỄN THỊ MINH XUÂN SVTH: LÊ HỒNG DIỄM 77 Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm Lọc thu sinh khối 10 Lọc TFF 11 Phối trộn Phối trộn gia nhiệt 10l 12 Rửa 13 Làm giàu Lọc tiếp tuyến Mini T01 14 Đóng lọ Máy đóng lọ 15 Tiệt trùng lọ Máy rữa sấy lọ Kiểm tra Cân kiểm tra trọng trọng lượng lượng Dán nhãn Máy dán nhãn 16 17 Lọc Sartoflow beta 1500×800×1500 1500×800×1500 120×300 1500×800×1500 2400 x 1000 x 1650 1200×1000×1800 1800×500×1500 2000×800×1650 Lọc tiếp tuyến Mini T01 4.4.2 Thiết bị thùng chứa Bảng 4-18: Tổng thiết bị thùng chứa qua công đoạn STT Tên thiết bị Kích thước Số D×H (mm) lượng Thùng pha chế mơi trường 1380×3520 Thùng chứa dịch lên men đưa vào hệ thống lọc TFF 1200×2280 2 1000×1900 3 Thùng chứa dịch lên men loại bỏ sau lọc 1380×3520 Thùng chứa dung dịch NaCl 0,9% 500×950 Thùng chứa dung dịch ủ formalin 500×950 Thùng chứa nước dung dịch formalin 500×950 Thùng chứa đệm WHO-buffer 500×950 Thùng chứa dịch loại bỏ sau làm giàu rữa 500×950 GVHD: TS NGUYỄN THỊ MINH XUÂN SVTH: LÊ HỒNG DIỄM 78 Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm 10 11 Thùng chứa dịch hoàn nguyên sau bổ sung đệm Thùng hấp phụ GVHD: TS NGUYỄN THỊ MINH XUÂN 500×950 500×950 SVTH: LÊ HỒNG DIỄM 79 Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm KẾT LUẬN Mặc dù nước ta công nghệ sản xuất vaccine chưa phát triển xứng tầm với phát triển chung quốc tế đem đến hiệu ứng tích cực xã hội, góp phần bảo vệ sức khỏe người trước bệnh tật từ vi khuẩn, virus việc xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả điều cần thiết Qua trình tìm hiểu vị trí địa lý, khí hậu, hệ thống giao thông vận tải điều kiện khác, định chọn địa điểm xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả Khu công nghệ cao Đà Nẵng Dây chuyền sản xuất thiết kế dựa việc tham khảo tài liệu, nghiên cứu nước Với sản lượng yêu cầu 20 triệu liều/ năm đặt nhu cần sử dụng nguyên liệu chuẩn bị sẵn mua lại từ nhà phân phối môi trường, giống vi sinh vật Để vận hành dây chuyền sản xuất cần sử dụng thiết bị với kích thước theo yêu cầu lắp đặt để phù hợp với xuất công đoạn: Pha chế môi trường (thùng chứa pha chế môi trường, thiết bị trùng làm nguội môi trường), lên men (thiết bị lên men), tinh chế sản phẩm (thiết bị ly tâm, thùng hoàn nguyên, thùng ủ formalin, thùng ủ nhiệt độ, lọc TFF, thiết bị rửa, đặc, thùng hấp phụ) đóng lọ sản phẩm Để vận hành quy trình cần số nhân lực sản xuất trực tiếp 20 người Nhà máy xây dựng diện tích 15600 m2 với phân xưởng sản xuất cơng trình phụ trợ GVHD: TS NGUYỄN THỊ MINH XUÂN SVTH: LÊ HỒNG DIỄM 80 Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] “Vi khuẩn tả (vibrio cholerae): tính chất, dịch tễ, phịng ngừa, biểu chẩn đoán.” https://www.dieutri.vn/bgvisinhyhoc/vi-khuan-ta-vibrio-cholerae (accessed Jan 20, 2021) [2] “Tiêu chuẩn ngành 28 TCN 200 : 2004 Vibrio Cholerae sản phẩm thủy sản - Phương pháp định tính Bộ Thuỷ sản ban hành.” https://vanbanphapluat.co/28-tcn-200-2004-vibrio-cholerae-trong-san-phamthuy-san-phuong-phap-dinh-tinh (accessed Mar 23, 2021) [3] “VắC XIN TẢ UỐNG BẤT HOẠT ppsx - Tài liệu text.” https://text.123doc.net/document/1952259-vac-xin-ta-uong-bat-hoat-ppsx.htm (accessed Jan 20, 2021) [4] “Dược thư.” https://ykhoaphuocan.vn/thuvien/duoc-thu/Vaccin-ta (accessed Jan 20, 2021) [5] “tailieuXANH - Sự lưu hành type huyết vi khuẩn Vibrio cholerae phân lập tỉnh Trà Vinh.” https://tailieuxanh.com/vn/tlID2348990_su-luu-hanh-typehuyet-thanh-vi-khuan-vibrio-cholerae-phan-lap-tai-tinh-tra-vinh.html (accessed Jan 24, 2021) [6] “Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu lực vắc-xin.” https://suckhoedoisong.vn/cac-yeuto-anh-huong-den-hieu-luc-vac-xin-n135503.html (accessed Jan 20, 2021) [7] “A Cost Review of Four System Designs for Water for Injection (WFI) - MECO.” https://www.meco.com/cost-review-of-wfi-systems/ (accessed Feb 01, 2021) [8] “TCBS agar - BK040HA.” https://dongnamlab.com/moi-truong-nuoi-cay-visinh-bot-kho-115/tcbs-agar-bk040ha-906 (accessed Feb 01, 2021) [9] “QUY TRÌNH sản XUẤT VACCINE uốn ván.” https://123doc.net//document/5125729-quy-trinh-san-xuat-vaccine-uon-van.htm (accessed Feb 01, 2021) [10] “Euvichol (Oral Cholera Vaccine).” http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:bt7rvEfUX_wJ:www.w ho.int/immunization_standards/vaccine_quality/pq_298_euvichol_1dose_eubiol GVHD: TS NGUYỄN THỊ MINH XUÂN SVTH: LÊ HỒNG DIỄM 81 Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm ogics_PI.pdf%3Fua%3D1+&cd=14&hl=vi&ct=clnk&gl=vn (accessed Mar 23, 2021) [11] “Tủ cấy vi sinh dịng khí thổi đứng.” https://www.thietbiphongsach.com/snphm.html?page=shop.product_details&category_id=4&flypage=flypage.tpl&pro duct_id=440 (accessed Apr 08, 2021) [12] “China 150 Liters Stainless Steel Fermenter (Mechanica stirring) - China Fermenter, Bioreactor.” https://shbailun.en.made-inchina.com/product/HyhnIlMbhxkg/China-150-Liters-Stainless-Steel-FermenterMechanica-stirring-.html (accessed Apr 09, 2021) [13] “Cân điện tử số to OKSLC | Cân Điện Tử Giá Rẻ - Uy Tín - Chất Lượng.” http://candientulehuy.com/p/can-ban-dien-tu-150kg/can-dien-tu-oneko-oks-lc150kg (accessed Apr 19, 2021) [14] “Hệ thống lọc tiếp tuyến SARTOFLOW Beta.” http://ibiotech.com.vn/he-thongloc-tiep-tuyen-sartoflow-beta.html (accessed Apr 16, 2021) [15] “HỆ THỐNG LỌC TIẾP TUYẾN.” https://thietbikhoahocsonghong.com/hethong-loc-tiep-tuyen-1562293675?lang=vn (accessed Apr 16, 2021) [16] “Hệ thống lọc tiếp tuyến phóng thí nghiệm.” http://thietbithinghiem.vn/thiet-biloc-tiep-tuyen-phong-thi-nghiem-1254.html (accessed Apr 18, 2021) GVHD: TS NGUYỄN THỊ MINH XUÂN SVTH: LÊ HỒNG DIỄM 82 ... kế nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio Cholerae với suất 20 triệu liều/năm? ?? GVHD: TS NGUYỄN THỊ MINH XUÂN SVTH: LÊ HỒNG DIỄM Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn. .. HỒNG DIỄM Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm 1.2.5 Cấu tạo kháng nguyên Vibrio cholerae loài bao gồm vi khuẩn gây bệnh tả vi khuẩn khơng... DIỄM Xây dựng nhà máy sản xuất vaccine dịch tả từ vi khuẩn Vibrio choleare suất 20 triệu liều/năm CHƯƠNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT VACCINE DỊCH TẢ Sơ đồ quy trình cơng nghệ Đối với Vi? ??t Nam, vaccine