Réflexions sur la lyophilisati m des produits...
Réflexions sur la lyophilisati m
des produits biologiques sous conditio IS tropicales
La stabilisation des produits biologiqu e
t
singuliérc-
ment des vaccins par la technique de lyoph: sation se révèle
particuliérement heureuse sous conditions t
picales où l’ap-
plication de la cryo-dessiccation aux produil
biologiques uti-
lisés cn mi3decinc vétérinaire permet une : tion prophylac-
tique accrue contre les épizooties.
Le mode d’élevage, nomade le plus SC vent, impose le
recours à des méthodes vaccinales ne CO: portant qu’une
seule intervention et conférant une immun: : de longue du-
rée. Les vaccins « vivants », (virus modifii
en particulier)
répondent parfaitement li ces exigences. E lis l a tempéra-
ture moyenne élevée, les insuffisances de la
:haîne du froid,
les distances et la précarité de l’équipeme
routier en res-
treignent l’emploi. Des expédients comme
inoculation sur
place d’animaux producteurs de virus mot iés, transportés
d’un centre de vaccination à l’autre, avec PE ;age en série du
virus, ne peuvent être que provisoires. Il es1
nutile d’insister
sur les inconvénients d’une telle méthode
t les avantages
qu’offre la possibilité de préparer en labo1
toire des stocks
de vaccins contrôlés, titrés, d’une stabilitc
suffisante poui
atteindre les points les plus reculés du ter
toire, présentés
sous un faible volume et un poids négligea1 ,.
En zone intertropicale, les avantages
e l a lyophilisa-
tion ont été rapidement reconnus mais les
épercussions d e
l’ambiance ne pouvaient manquer d’impri e r a u procéd6
quelques particularités.
En effet, la zone intertropicale est essel iellenieiit carac-
tCriséc par une température moyenne 6le ic ( l e s iiiaxiim
Ilul. hrnd. \\ Ét. -- IP 8, 1959. -- Vignt F’rèrre,
Editeurs.
4tL!
BULLETIN DE L’ACADÉMIE
X c e s f a c t e u r s cliniatiqucs tléf:ivor:~hles s’ajoutent les
effets du sous-bquipeinent que coniiaisscnt dc i~ou~lw~~ux ter-
ritoircs à kginrc similaire.
Il garnît intCrcssaut de rk3uiuci~ Ics ohservalions rccueii-
lies :Iu cours tic yuctlyucs anii~~es dc pratique, ct tic faire cou-
unîtrc les tliffkulti~s rcucontrks, les solutions rctcutiw ct les
riwlt:tts cnregistrk.
Lgophiliscr un produit, c’est, apri~ l’avoir cotigelC, eu
c*xlrairc l’eau par suhlimwtiou sous vi&>. Il itnporto donc tic
disposer d’une sou~‘cc’ de froid, des moyens de ~~twlltire ct
entrcteniï l e vide, ct cl’appliqucr convcii:tl)l~lii~iit ces p r o -
cétl~s li la réalisation des op6r:itious succcssivcs (10 congbla-
tien ct dessiccation afin dc respcctcr 311 ulaxitnuni Irs qua-
lit& essentielles du pwduit. Nous cwvisagcrous cloue tour A
toile les difficultés rencontrées sous contlitioiis tropicales dans
la procluctiou d u f r o i d ct (111 vide, I)uis :ttt cot~rs ti~k I’opC-
ration clic-mêrnc.
(klui-ci peut 6trc produit ~cotiolnictuclii~llt ~:II* 1~s wu-
les tuachincs frigorifiques. La glaçc carhot~iquc ti’mt Ims.
sauf cxceptiou, fahriqufk sur place, et S:I pri’p:iratic:ti :i pal*-
t i r du g a z carbonique liquitlc rcvictit à uii pris I)roliil)itil’.
Les gaz liquéfibs ( a i r c*t azote liquitlcs) sotit ct1cor~~
t1’1111
cniploi restreint ct coîitcux. S o u s coiitlitions lropical~~s, lrs
niachincs Frigorifiques A coniprcsscwr I’ouctiomiwt :~vt>c’ uu
tmuvais rendement cu raison tic I:I tctnp~r:iturc tics Iluidcs
de wfroidisserncnt ; air ou eau. Ccllc-ri ci1 pnrticulicr atteint
couramment 30 à 350C et l’on observe sur 1
lement du fluide frigorigène des pressions
-
production en frigories subit une baisse sen
Les apports de chaleur par rayonncm
sont accrus par l’élévation de la tempéra
les performances des appareils sont nettem
celles enregistrées en climats tempérés.
11 résulte de ce fait une fatigue génér
lage (compresseur surtout) se manifestant
incidents que compliquent les difficultés d
pièces de rechange et la rareté des spéciali
la technique des basses températures.
11 semble HUSS
constructeurs désir
nccs apparem-
.
ment contradictoires, obtention de perfor
laires et prix de v
nés à « pousser »
tesse et de l’endurance.
2” L e uide.
Le problt’me de la réalisation et de
ctien du vitic
est double. Il con
u) des gaz permanents (air en par
l’enceinte où s’effectue la lyophilisation,
trer par des défauts d’étanchéité ;
pompes.
*
Il faut noter cependant que la fourn
I
du c o u r a n t
électrique est sujette à des interruptions
tivcment f’rk-
quentes. I,‘:WrCt de la pompe à vide est sui
u n e remontée
t. Il est donc
L
1.w une paroi froide, jouant le rôle dc pompe A grand tl&bii,
car les desséchants chimiques sont à peu près abandonnés.
L’efficacité de ce piège dépend en grande partie de sa
température. Plus celle-ci est basse, plus le transfert de la
vapeur émise par le produit maintenu B une température
déterminée est rapide. Lorsqu’on dessèche un produit pour
lequel la sublimation peut s’effectuer à température relati-
vement élevée (-15, -2OOC) une vitesse de dessiccation
satisfaisante peut être obtenue avec un piège a --AO°C. Mais
s’il s’agit de matériels à bas point eutectique (-25 à -30°C).
et certains produits à dessécher sous conditions tropicales
offrent cette particularité, il est nkessaire de disposer d’une
paroi froide A très basse température (--S~OC par exemple),
pour maintenir une pression différentielle suffisante et obte-
nir la dessiccation dans un temps raisonnable.
Compte tenu des conditions adverses de production du
froid, les appareils actuellement construits permettent d’ob-
tenir ici une température au niveau du piège supérieure dc
5 à 10°C B celle annoncée pour les régions tcnipérées. La
durée de la dessiccation en est sensiblement prolongée.
L’évaporateur à détente directe semble le moins affect6
par les conditions tropicales. Des températures basses peu-
vent être atteintes par l’emploi d’un seul étage de compres-
sion, mais on ne dispose pas d’un volant de froid, comme
dans le cas du système à détente indirecte, ou l’évaporateur
du groupe frigorifique refroidit une masse de fluide (alcool
par exemple). Il est alors nécessaire de recourir A des étages
multiples dc compression pour obtenir de basses températu-
res. Le fluide refroidi peut aussi être utilisé pour la congé-
lation rapide des produits, et la limitation du réchauffement
du matériel en fin de dessiccation. Ce dernier résultat n’est
acquis qu’au prix du réchauffement du fluide et par consé-
i
quent du piège. Il serait préférable d’alimenter en fluide
froid le condenseur et la cuve à dessiccation par des grou-
pes frigorifiques différents, mais cette solution accroît consi-
dérablement le prix de revient des appareils.
Le fonctionnement des instruments de contrôle (vide ct
température) ne semble pas perturbé par les conditions tro-
pieales. Il est seulement à signaler que, sur certains appa-
reils, ils sont fixés h merne Ic châssis, et subissent l’eflct des
vibrations. Leur réparation ct Icur réglngc posent alors dc
skieux problèmes.
COMMUNICATIONS
30 Déroulement des opérations de lyophiiisati
a) Congélation.
La plupart des appareils étant destinés
sa lion du plasma, leurs installations de conl
sont prévues pour les flacons de grand volur
la congélation rapide de produits répartis el
peut être réalisée. En pays tempérés, on reco‘
Iation en coquille dans un bain d’alcool refroi
carbonique. En l’absence de cette dernière, le
plus satisfaisants permettent la congélation ei
étagères ou dans un bain d’alcool refroidi.
mêmes diff i-
cuités se rencontrent lors de l’emploi de petj
« Pénicilline ». La congélation rapide n’est
sable à la conservation des bactéries (certa
sont sensibles au choc thermique) dont on p
la perte par un enrichissement de la susper
elle offre par contre un grand intérêt dans 1
des virus, facilement inaclivés par les concen ations salines
eutectiques.
Une congélation rapide offre aussi l’avan!
au produit une porosité plus grande par la
des cristaux de glace et leur faible dimensio
tation du produit s’effectue alors dans de r
ditions.
b) Dessiccation.
Dans les régions tropicales, la lyophilisa
;i peu près exclusivement au plasma et aux
ries ou virus). Le plasma, produit relativer
supportant à l’état sec des températures as:
pose pas de problèmes particuliers, et la plu
reils utilisés sont étudiés pour son traitemc
vaccins au contraire, certains virus se révèle
l’action de la chaleur, même à l’état sec, et s(
inactivés à la lcmpérature ambiante (souvent
+30” e t +4O”C).
Le virus-vaccin bovipestique lapinisé en
s t u n exem-
pic, et sa conservation par lyophilisation a
quelques recherches. A la fin de la dessiccati
sublimation se ralentit, le produit se réchauf
l’arret du chauffage, et se maintient j la te1
4%
BULLETIN I>I: L’ACADIhIIl3
biante durant toute la dur& de I:i phase tcrminalc amenant
le produit a une teneur en humidité rksiduelle inférieure à
1 y!. Dans mine ambiance de -t 3OoC environ, une haisse de
titre supérieure à 1 log. est enregistrbe, soit 90 Y! des unités
virulentes. Pour réduire cette perte, on niainticnt lc vaccin
k -tAoC, et une diminution des unités virulcntcs de 20 %
seulenicnt e s t observée.
Il est donc essentiel de pouvoir, selon besoin, soit
apporter au produit les calories nécessaires à la sublimation,
soit maintenir sa températurc à mc valeur déterminée au-
dessous de l’ambiance. Dans certains appareils cc dcrniel
résultat est obtenu soit par une circulation de fluide réfri-
géré dans les étagères de la chamhrc ri dessiccation, soit par
la situation du condenseur autour des plateaux, h l’intérieur
de la cuve à dessiccation. Dans cc cas, la tcnipérature du
produit est fonction du seul chauffage.
Le maintien du produit à tcinpératurc relativenient bas-
se allonge consitléreblerneilt lc temps nécessaire ii l’ohtcn-
tion d’un taux d’humidité résiduclic égal ou mieux inférieur
il 1 yh.
A la fin de la première phase tic dessiccation pendant
laquelle le produit est maintenu congelé par le froid résul-
tant de la sublimation de la glace, il reste environ 5 % d’h~l-
midité. Le produit est alors rkhauffb au-dessus du point
de congélation et ce ttc eau extraite par simple distillation
SOLE vide. Son élimination est difficile car il s’agit d’eau
adsorbéc. Si lc produit supporte un chauffage h -t-lO”C,
comme lc plasma, la dernière phase de la dessiccation dure
environ 1/5e de la durée totale du processus. Par contre, pour
un matériel main tenu au-dessous de $ lO”C, un taux d’humi-
dité convenable n’esf atteint qu’apriis mie pbïiodc pouvant
dbpasser en durée la dessiccation primaire.
z
Ainsi la lyophilisation du virus-vaccin l>ovipestiquc lapi-
misé réparti à la dose de 1 CI~! cn amponlcs dc l-f nini de din-
niétrc, sur une 6paisseur de 8 inni (wviron, dcinand~~ 36 hcu-
res au total. Durant la premicrc partie de la dessiccation, lc
vaccin est maintenu ii une température de ----35°C environ
SOLE ~111 vide de 0,i mm de ~~~CLI~C~ environ. Cette phase
dure environ 15 heures, puis la pression s’abaisse à 0,0:5 mm
de mercure et SC maintient à cette valeur pendant à peu prk
15 heures. Enfin la pression a t t e i n t 0,03 nini d e nicrcurc
ct I:i dessiccation est considérk coniinc terniink. L a
km-
COMMUNICATIONS
4%
-~.-- -
.~
pérature du condenseur est de -WC pcndai I
les 2 0 der-
nières heures.
Les dosages d’humidité résiducllc font a1 paraître une
teneur de 0,s A 0,9 pour 100.
:
Lors de la sortie du produit, si la difTérel
rature entre celui-ci et l’ambiance est sensible
sation importante SC produit. Une précaution
est donc de réchauffer le contenu de la cuve av,
son ouver-
turc, ou mieux, d’opérer en ntmosl~hère tond
c) Problèmes connexes.
Le plus important est celui posé par le ch
sern’unt cl’excipient azzn: uirzzs. L’étude, effect
concerne, comme pour la température de d
virus-vaccin bovipestique lapinisé.
Celui-ci est constitué par un broyat de r;
glions mésentériqnes de lapins infectés, dans
hriné. Une première formule comportait ml m
ries, de sang et de solution isotonique de chlore
L’inflence nocive de ce sel fut vite recomlue, et
utilisé reste le sang défibriné. Dans ces candi
à la lyophilisation peut être ramcnéc A 20 3
vue d’éviter la saignée cardiaque des lapins, l(
(lieuse, l’emploi de diluants différents du sans
Les essais, restreints, ont porté d’une part SUI
isotonique tamponnée additionnée de lactose
d’autre part sur l’extrait embryonnaire pré
NAI~AMITRA. On le prépare en mélangeant ;i
des embryons de poulet de 17 à 18 jours et u
glucose à 1 y;. Le tout est broyé et centrifugé.
constitue l’extrait embryonnaire.
Les titrages pratiqués avant et après la
font apparaître une différence d’un log. envirc
donc à la perte de 90 yh du virus. Dans ces c(
ploi du sang demeure le plus avantageux, malg
des globules qui constituent un élément rale
dessiccation.
Par contre, d’autres virus, comme celui de 1
ou de la maladie de Newcastle, ne subissent
infime après lyophilisation dans la solution
lactose et phosphate, et résistent aussi à des !
plus élevées.
I
/
4
-.---._--.
IIIJLL~TIN D1: L’AÇADÉRLIE
I,f? f:o~tdifi~o~~~zf~mf~zzt du produit s’achève par la fernlctlwc
des riGpicnts sous vide ou atinosl~li&w inerte.
Les vaccins fragiles sont jusqu’ici, ~9 rCglc gbnéralc,
conservés sous nn vide plus ou nIoins poussC. Quc~qucs essais
de conservation sous azote n’ont abouti qu’à des niécolnptcs,
la vitalité du produit étant abolie ;lprCs une courte période.
Ces @checs scmb!cnt irnputablcs à l a m a u v a i s e qualit
<lC I’&otc crnp1oye, r~nfc~mant une lwolmrtion notable tl’iiii-
pllretés.
1,‘ciiiploi rk~nt d’azote rcctifii~, inil)ortE d’I~wolw, pmiiet
uni’ conscrwtioii iquivalentc à celle ol~scrv&~ sou vide. Les
rnanil>ulations tl’~tircnicnt et sccllagc des aiiipoules sous vide
seraiciit CI~ c c C:I~ consi~léral~lcliicllt r6duites. T)e nouvc:1ux
e s s a i s aprL;s LUC p’ïiodc plus 101~guc dc conserwtion s o n t
iikcssaircs pour tloiinc~r mit conclusion dCfinitiw.
13) ihIÉI,IOHA’l-IONS POSSIHLI:S
Les solutions aux difficult~:s rcncontrk~s dans 13 lyophi-
lis:1 tien sous conditions tropicales consistent :
~~- soit à adapter les appareils aux conditions tropicnlcs,
s o i t à rccrkr a u t o u r tics al~l~:~rcils 1’aiiibi:mcc poui
lac~~~clle ils ont Rt4 CO~~LIS.
Dans le punier cas, il faut envisager la construction
d’appareils adapti5 aux conditions rcncontrks dans lu zone
intert ropicalc : la l~uissance I’rigorifiyuc SCL’;I augnientk, l’iso-
lation sera l>a”ticulièrciiieiit étudik. lin dispositif perinet-
tant le refroitlissenicnt du fluide (air OLI cnu) alimentant lc
çontlrnseu~~ ci1 :~ni6lioi*er:~ 10 i~eiidc~iiient. P e n d a n t t o u t e l a
durée de l’opération, la tenipér:1 turc du produit devra Ctrc
exactement contrôlk, et le système de refroidisserncnt sera
de préfkrence indépendant du piCge à vapeur d’eau. FMIH ia
cong6latioii I.al)itlc du p r o d u i t tlcvrn Ctre possihlc.
En pratique, la dcrnantie des régions interlropicalw en
appareils à lyol~hiliser denieurc liniitéc. L’étude et la cons-
truction de niodéles spéciaux nc présenteraient aucun ç:~rac-
tCre de rentabilité.
i
La deuxiCinc solution apparaît pour l’instant la seule
kalisable, inalgrfJ les dépenses reh~tivement élevks qu’cllc
entraîne. Elle consiste :j plawr l’nppareil dms une chanlbrc
5
COMMUNICATIONS
489
-
maintenue à la température maxima que p
produit en fin d’opération sans dénaturation. Ai
les appareils fonctionnent dans une chambre :l
les effets des conditions tropicales sont à pc
seul subsiste le problème de la congélation.
En effet, les apports excessifs de chaleur
pérature ambiante sont supprimés. Le refr
condenseurs s’effectue dans d’excellentes con
de l’air & +~OC soit par de l’eau rafraîchie par
simple (serpentin 6 ailettes -- type radiateur d
placé sous l’évaporateur de la chambr
nution puis l’arrêt du chauffa
de dessiccation on limite le
maximum compatible avec sa conservation, qui
rature de l’ambiance. En fin d’opération, l’appar
d’azote rectifié et le produit se trouve à
que la chambre, ce qui évite
les OU flacons sont bouchées
puis scellés définitivement SOUS vide modéré.
Les dépenses d’équipement sont éleva
chambre, équipement frigorifique puissant
fonctionnement des appareils à l’intérieur, ma
de fonctionnement sont restreintes et largemen
par les avantages d’un travail en milieu favor
reils ne semblent nullement affectés par le
température, la seule précaution consiste
pes à vide à palettes avant la mise en ro
pes à rayons infra-rouges, afin d’éviter
la trop forte viscosité de l’huile à bas
appareil à lyophiliser fonctionne depuis six
conditions et a effectué sans incident notable
mille heures de marche.
(:) hIITI:S 111: LA M É T H O D E
La stabilisation !)ar lyophilisation des pro
ques n’est cependant pas absolue, et il est n
reconnaître les limites.
9
En effet, si certains produits (nous envisag
liérement les vaccins bactériens ou les virus
I
après dessiccation des températures relative1
490
BULLETIN l>E L’ACADÉMIE
- - -
.-_
-_--
~.-~
d’autres restent particulièrement sensibles a la chaleur meme
en cet état. Les virus-vaccins bovipestiques modifiés exigent
ainsi une conservation constante sous glace.
Sans nul doute, ils pourraient supporter une tempéra-
ture légèrement supérieure, mais la présence dc la glace
constitue un critère facile du dcgr6 thermométrique. Cette
T
nécessité de conservation sous froid est le principal facteur
limitant actuellement l’emploi des virus-vaccins, car l’éta-
blissement d’une chaîne du froid pose de sérieux probl&
mes en régions tropicales. Les zones d’élevage extensif sont
caractérisées par un faible peuplement humain, des voies
de communications précaires et des distances considérables
A parcourir d’un centre à l’autre. Le ravitaillement en glace
des équipes de vaccination demande une organisation rigou-
reuse, des moyens de transport adéquats et entraîne des
.
tICpenses élevées, compensées il est vrai par l’abaissement
-
du prix de revient des vaccins et une dur& dc protection
_
accrut.
D) RÉSULTATS
L’application de la technique de lyophilisation à la con-
servation des produits biologiques (vaccins en particulier)
rend possible sous conditions tropicales l’utilisation de nom-
breux agents dont la fragilité en interdit l’emploi à l’État
frais, en dehors du laboratoire.
Dans le domaine de la médccinc vétérinaire, compte
tenu des conditions de travail en régions tropicales, le but
poursuivi dans la prophylaxie n&iicale des affections con-
tagieuses est l’obtention d’une immunit6 d’installation rapide?
solide et durable, conférée par une seule. injection. Les WC-
cins dits « vivants » (virus modifiés par passage sur un hôte
inhabituel, souches bactériennes avirulentes) r@pondent par-
faitement à ces prescriptions, mais la conservation de lcu:
activité nécessite me stabilisation que seule la lyophilisa-
tion a pu apporter jusqu’ici.
Cette opération permet aussi dc centraliser la produc-
tion dans des centres bien équipés, de choisir l’époque fnvo-
2
rable à la constitution de stocks qui, conservés à basse tem-
phrature, peuvent être ensuite rkpartis selon les besoins dans
Ics zones les plus éloignées.
;
de revient bieu iul’érieur à celui des vaccins
-
dies à virus.
c
cins contre la maladie de Newcastle et la v:
vaccin contre la brucellose bovine, BCG, etc...
mouie contagieuse bovine.
Les résultats les plus intéressants sont ci
la lutte contre la peste bovine, grâce à l’en1
vivants modifiés sur chèvre ou sur lapin. J?~L
de doses de ces vaccins sont utilisé.es chaqu e t nuée, et cer-
tains territoires ont pu, par leur seul cnlp
éliminer la
maladie.
loii
(Laboratoire Cen
1 de I’Hewge
« Georges Cura.
>>, Ilakur.)
-----
des produits biologiques sous conditio IS tropicales
La stabilisation des produits biologiqu e
t
singuliérc-
ment des vaccins par la technique de lyoph: sation se révèle
particuliérement heureuse sous conditions t
picales où l’ap-
plication de la cryo-dessiccation aux produil
biologiques uti-
lisés cn mi3decinc vétérinaire permet une : tion prophylac-
tique accrue contre les épizooties.
Le mode d’élevage, nomade le plus SC vent, impose le
recours à des méthodes vaccinales ne CO: portant qu’une
seule intervention et conférant une immun: : de longue du-
rée. Les vaccins « vivants », (virus modifii
en particulier)
répondent parfaitement li ces exigences. E lis l a tempéra-
ture moyenne élevée, les insuffisances de la
:haîne du froid,
les distances et la précarité de l’équipeme
routier en res-
treignent l’emploi. Des expédients comme
inoculation sur
place d’animaux producteurs de virus mot iés, transportés
d’un centre de vaccination à l’autre, avec PE ;age en série du
virus, ne peuvent être que provisoires. Il es1
nutile d’insister
sur les inconvénients d’une telle méthode
t les avantages
qu’offre la possibilité de préparer en labo1
toire des stocks
de vaccins contrôlés, titrés, d’une stabilitc
suffisante poui
atteindre les points les plus reculés du ter
toire, présentés
sous un faible volume et un poids négligea1 ,.
En zone intertropicale, les avantages
e l a lyophilisa-
tion ont été rapidement reconnus mais les
épercussions d e
l’ambiance ne pouvaient manquer d’impri e r a u procéd6
quelques particularités.
En effet, la zone intertropicale est essel iellenieiit carac-
tCriséc par une température moyenne 6le ic ( l e s iiiaxiim
Ilul. hrnd. \\ Ét. -- IP 8, 1959. -- Vignt F’rèrre,
Editeurs.
4tL!
BULLETIN DE L’ACADÉMIE
X c e s f a c t e u r s cliniatiqucs tléf:ivor:~hles s’ajoutent les
effets du sous-bquipeinent que coniiaisscnt dc i~ou~lw~~ux ter-
ritoircs à kginrc similaire.
Il garnît intCrcssaut de rk3uiuci~ Ics ohservalions rccueii-
lies :Iu cours tic yuctlyucs anii~~es dc pratique, ct tic faire cou-
unîtrc les tliffkulti~s rcucontrks, les solutions rctcutiw ct les
riwlt:tts cnregistrk.
Lgophiliscr un produit, c’est, apri~ l’avoir cotigelC, eu
c*xlrairc l’eau par suhlimwtiou sous vi&>. Il itnporto donc tic
disposer d’une sou~‘cc’ de froid, des moyens de ~~twlltire ct
entrcteniï l e vide, ct cl’appliqucr convcii:tl)l~lii~iit ces p r o -
cétl~s li la réalisation des op6r:itious succcssivcs (10 congbla-
tien ct dessiccation afin dc respcctcr 311 ulaxitnuni Irs qua-
lit& essentielles du pwduit. Nous cwvisagcrous cloue tour A
toile les difficultés rencontrées sous contlitioiis tropicales dans
la procluctiou d u f r o i d ct (111 vide, I)uis :ttt cot~rs ti~k I’opC-
ration clic-mêrnc.
(klui-ci peut 6trc produit ~cotiolnictuclii~llt ~:II* 1~s wu-
les tuachincs frigorifiques. La glaçc carhot~iquc ti’mt Ims.
sauf cxceptiou, fahriqufk sur place, et S:I pri’p:iratic:ti :i pal*-
t i r du g a z carbonique liquitlc rcvictit à uii pris I)roliil)itil’.
Les gaz liquéfibs ( a i r c*t azote liquitlcs) sotit ct1cor~~
t1’1111
cniploi restreint ct coîitcux. S o u s coiitlitions lropical~~s, lrs
niachincs Frigorifiques A coniprcsscwr I’ouctiomiwt :~vt>c’ uu
tmuvais rendement cu raison tic I:I tctnp~r:iturc tics Iluidcs
de wfroidisserncnt ; air ou eau. Ccllc-ri ci1 pnrticulicr atteint
couramment 30 à 350C et l’on observe sur 1
lement du fluide frigorigène des pressions
-
production en frigories subit une baisse sen
Les apports de chaleur par rayonncm
sont accrus par l’élévation de la tempéra
les performances des appareils sont nettem
celles enregistrées en climats tempérés.
11 résulte de ce fait une fatigue génér
lage (compresseur surtout) se manifestant
incidents que compliquent les difficultés d
pièces de rechange et la rareté des spéciali
la technique des basses températures.
11 semble HUSS
constructeurs désir
nccs apparem-
.
ment contradictoires, obtention de perfor
laires et prix de v
nés à « pousser »
tesse et de l’endurance.
2” L e uide.
Le problt’me de la réalisation et de
ctien du vitic
est double. Il con
u) des gaz permanents (air en par
l’enceinte où s’effectue la lyophilisation,
trer par des défauts d’étanchéité ;
pompes.
*
Il faut noter cependant que la fourn
I
du c o u r a n t
électrique est sujette à des interruptions
tivcment f’rk-
quentes. I,‘:WrCt de la pompe à vide est sui
u n e remontée
t. Il est donc
L
1.w une paroi froide, jouant le rôle dc pompe A grand tl&bii,
car les desséchants chimiques sont à peu près abandonnés.
L’efficacité de ce piège dépend en grande partie de sa
température. Plus celle-ci est basse, plus le transfert de la
vapeur émise par le produit maintenu B une température
déterminée est rapide. Lorsqu’on dessèche un produit pour
lequel la sublimation peut s’effectuer à température relati-
vement élevée (-15, -2OOC) une vitesse de dessiccation
satisfaisante peut être obtenue avec un piège a --AO°C. Mais
s’il s’agit de matériels à bas point eutectique (-25 à -30°C).
et certains produits à dessécher sous conditions tropicales
offrent cette particularité, il est nkessaire de disposer d’une
paroi froide A très basse température (--S~OC par exemple),
pour maintenir une pression différentielle suffisante et obte-
nir la dessiccation dans un temps raisonnable.
Compte tenu des conditions adverses de production du
froid, les appareils actuellement construits permettent d’ob-
tenir ici une température au niveau du piège supérieure dc
5 à 10°C B celle annoncée pour les régions tcnipérées. La
durée de la dessiccation en est sensiblement prolongée.
L’évaporateur à détente directe semble le moins affect6
par les conditions tropicales. Des températures basses peu-
vent être atteintes par l’emploi d’un seul étage de compres-
sion, mais on ne dispose pas d’un volant de froid, comme
dans le cas du système à détente indirecte, ou l’évaporateur
du groupe frigorifique refroidit une masse de fluide (alcool
par exemple). Il est alors nécessaire de recourir A des étages
multiples dc compression pour obtenir de basses températu-
res. Le fluide refroidi peut aussi être utilisé pour la congé-
lation rapide des produits, et la limitation du réchauffement
du matériel en fin de dessiccation. Ce dernier résultat n’est
acquis qu’au prix du réchauffement du fluide et par consé-
i
quent du piège. Il serait préférable d’alimenter en fluide
froid le condenseur et la cuve à dessiccation par des grou-
pes frigorifiques différents, mais cette solution accroît consi-
dérablement le prix de revient des appareils.
Le fonctionnement des instruments de contrôle (vide ct
température) ne semble pas perturbé par les conditions tro-
pieales. Il est seulement à signaler que, sur certains appa-
reils, ils sont fixés h merne Ic châssis, et subissent l’eflct des
vibrations. Leur réparation ct Icur réglngc posent alors dc
skieux problèmes.
COMMUNICATIONS
30 Déroulement des opérations de lyophiiisati
a) Congélation.
La plupart des appareils étant destinés
sa lion du plasma, leurs installations de conl
sont prévues pour les flacons de grand volur
la congélation rapide de produits répartis el
peut être réalisée. En pays tempérés, on reco‘
Iation en coquille dans un bain d’alcool refroi
carbonique. En l’absence de cette dernière, le
plus satisfaisants permettent la congélation ei
étagères ou dans un bain d’alcool refroidi.
mêmes diff i-
cuités se rencontrent lors de l’emploi de petj
« Pénicilline ». La congélation rapide n’est
sable à la conservation des bactéries (certa
sont sensibles au choc thermique) dont on p
la perte par un enrichissement de la susper
elle offre par contre un grand intérêt dans 1
des virus, facilement inaclivés par les concen ations salines
eutectiques.
Une congélation rapide offre aussi l’avan!
au produit une porosité plus grande par la
des cristaux de glace et leur faible dimensio
tation du produit s’effectue alors dans de r
ditions.
b) Dessiccation.
Dans les régions tropicales, la lyophilisa
;i peu près exclusivement au plasma et aux
ries ou virus). Le plasma, produit relativer
supportant à l’état sec des températures as:
pose pas de problèmes particuliers, et la plu
reils utilisés sont étudiés pour son traitemc
vaccins au contraire, certains virus se révèle
l’action de la chaleur, même à l’état sec, et s(
inactivés à la lcmpérature ambiante (souvent
+30” e t +4O”C).
Le virus-vaccin bovipestique lapinisé en
s t u n exem-
pic, et sa conservation par lyophilisation a
quelques recherches. A la fin de la dessiccati
sublimation se ralentit, le produit se réchauf
l’arret du chauffage, et se maintient j la te1
4%
BULLETIN I>I: L’ACADIhIIl3
biante durant toute la dur& de I:i phase tcrminalc amenant
le produit a une teneur en humidité rksiduelle inférieure à
1 y!. Dans mine ambiance de -t 3OoC environ, une haisse de
titre supérieure à 1 log. est enregistrbe, soit 90 Y! des unités
virulentes. Pour réduire cette perte, on niainticnt lc vaccin
k -tAoC, et une diminution des unités virulcntcs de 20 %
seulenicnt e s t observée.
Il est donc essentiel de pouvoir, selon besoin, soit
apporter au produit les calories nécessaires à la sublimation,
soit maintenir sa températurc à mc valeur déterminée au-
dessous de l’ambiance. Dans certains appareils cc dcrniel
résultat est obtenu soit par une circulation de fluide réfri-
géré dans les étagères de la chamhrc ri dessiccation, soit par
la situation du condenseur autour des plateaux, h l’intérieur
de la cuve à dessiccation. Dans cc cas, la tcnipérature du
produit est fonction du seul chauffage.
Le maintien du produit à tcinpératurc relativenient bas-
se allonge consitléreblerneilt lc temps nécessaire ii l’ohtcn-
tion d’un taux d’humidité résiduclic égal ou mieux inférieur
il 1 yh.
A la fin de la première phase tic dessiccation pendant
laquelle le produit est maintenu congelé par le froid résul-
tant de la sublimation de la glace, il reste environ 5 % d’h~l-
midité. Le produit est alors rkhauffb au-dessus du point
de congélation et ce ttc eau extraite par simple distillation
SOLE vide. Son élimination est difficile car il s’agit d’eau
adsorbéc. Si lc produit supporte un chauffage h -t-lO”C,
comme lc plasma, la dernière phase de la dessiccation dure
environ 1/5e de la durée totale du processus. Par contre, pour
un matériel main tenu au-dessous de $ lO”C, un taux d’humi-
dité convenable n’esf atteint qu’apriis mie pbïiodc pouvant
dbpasser en durée la dessiccation primaire.
z
Ainsi la lyophilisation du virus-vaccin l>ovipestiquc lapi-
misé réparti à la dose de 1 CI~! cn amponlcs dc l-f nini de din-
niétrc, sur une 6paisseur de 8 inni (wviron, dcinand~~ 36 hcu-
res au total. Durant la premicrc partie de la dessiccation, lc
vaccin est maintenu ii une température de ----35°C environ
SOLE ~111 vide de 0,i mm de ~~~CLI~C~ environ. Cette phase
dure environ 15 heures, puis la pression s’abaisse à 0,0:5 mm
de mercure et SC maintient à cette valeur pendant à peu prk
15 heures. Enfin la pression a t t e i n t 0,03 nini d e nicrcurc
ct I:i dessiccation est considérk coniinc terniink. L a
km-
COMMUNICATIONS
4%
-~.-- -
.~
pérature du condenseur est de -WC pcndai I
les 2 0 der-
nières heures.
Les dosages d’humidité résiducllc font a1 paraître une
teneur de 0,s A 0,9 pour 100.
:
Lors de la sortie du produit, si la difTérel
rature entre celui-ci et l’ambiance est sensible
sation importante SC produit. Une précaution
est donc de réchauffer le contenu de la cuve av,
son ouver-
turc, ou mieux, d’opérer en ntmosl~hère tond
c) Problèmes connexes.
Le plus important est celui posé par le ch
sern’unt cl’excipient azzn: uirzzs. L’étude, effect
concerne, comme pour la température de d
virus-vaccin bovipestique lapinisé.
Celui-ci est constitué par un broyat de r;
glions mésentériqnes de lapins infectés, dans
hriné. Une première formule comportait ml m
ries, de sang et de solution isotonique de chlore
L’inflence nocive de ce sel fut vite recomlue, et
utilisé reste le sang défibriné. Dans ces candi
à la lyophilisation peut être ramcnéc A 20 3
vue d’éviter la saignée cardiaque des lapins, l(
(lieuse, l’emploi de diluants différents du sans
Les essais, restreints, ont porté d’une part SUI
isotonique tamponnée additionnée de lactose
d’autre part sur l’extrait embryonnaire pré
NAI~AMITRA. On le prépare en mélangeant ;i
des embryons de poulet de 17 à 18 jours et u
glucose à 1 y;. Le tout est broyé et centrifugé.
constitue l’extrait embryonnaire.
Les titrages pratiqués avant et après la
font apparaître une différence d’un log. envirc
donc à la perte de 90 yh du virus. Dans ces c(
ploi du sang demeure le plus avantageux, malg
des globules qui constituent un élément rale
dessiccation.
Par contre, d’autres virus, comme celui de 1
ou de la maladie de Newcastle, ne subissent
infime après lyophilisation dans la solution
lactose et phosphate, et résistent aussi à des !
plus élevées.
I
/
4
-.---._--.
IIIJLL~TIN D1: L’AÇADÉRLIE
I,f? f:o~tdifi~o~~~zf~mf~zzt du produit s’achève par la fernlctlwc
des riGpicnts sous vide ou atinosl~li&w inerte.
Les vaccins fragiles sont jusqu’ici, ~9 rCglc gbnéralc,
conservés sous nn vide plus ou nIoins poussC. Quc~qucs essais
de conservation sous azote n’ont abouti qu’à des niécolnptcs,
la vitalité du produit étant abolie ;lprCs une courte période.
Ces @checs scmb!cnt irnputablcs à l a m a u v a i s e qualit
<lC I’&otc crnp1oye, r~nfc~mant une lwolmrtion notable tl’iiii-
pllretés.
1,‘ciiiploi rk~nt d’azote rcctifii~, inil)ortE d’I~wolw, pmiiet
uni’ conscrwtioii iquivalentc à celle ol~scrv&~ sou vide. Les
rnanil>ulations tl’~tircnicnt et sccllagc des aiiipoules sous vide
seraiciit CI~ c c C:I~ consi~léral~lcliicllt r6duites. T)e nouvc:1ux
e s s a i s aprL;s LUC p’ïiodc plus 101~guc dc conserwtion s o n t
iikcssaircs pour tloiinc~r mit conclusion dCfinitiw.
13) ihIÉI,IOHA’l-IONS POSSIHLI:S
Les solutions aux difficult~:s rcncontrk~s dans 13 lyophi-
lis:1 tien sous conditions tropicales consistent :
~~- soit à adapter les appareils aux conditions tropicnlcs,
s o i t à rccrkr a u t o u r tics al~l~:~rcils 1’aiiibi:mcc poui
lac~~~clle ils ont Rt4 CO~~LIS.
Dans le punier cas, il faut envisager la construction
d’appareils adapti5 aux conditions rcncontrks dans lu zone
intert ropicalc : la l~uissance I’rigorifiyuc SCL’;I augnientk, l’iso-
lation sera l>a”ticulièrciiieiit étudik. lin dispositif perinet-
tant le refroitlissenicnt du fluide (air OLI cnu) alimentant lc
çontlrnseu~~ ci1 :~ni6lioi*er:~ 10 i~eiidc~iiient. P e n d a n t t o u t e l a
durée de l’opération, la tenipér:1 turc du produit devra Ctrc
exactement contrôlk, et le système de refroidisserncnt sera
de préfkrence indépendant du piCge à vapeur d’eau. FMIH ia
cong6latioii I.al)itlc du p r o d u i t tlcvrn Ctre possihlc.
En pratique, la dcrnantie des régions interlropicalw en
appareils à lyol~hiliser denieurc liniitéc. L’étude et la cons-
truction de niodéles spéciaux nc présenteraient aucun ç:~rac-
tCre de rentabilité.
i
La deuxiCinc solution apparaît pour l’instant la seule
kalisable, inalgrfJ les dépenses reh~tivement élevks qu’cllc
entraîne. Elle consiste :j plawr l’nppareil dms une chanlbrc
5
COMMUNICATIONS
489
-
maintenue à la température maxima que p
produit en fin d’opération sans dénaturation. Ai
les appareils fonctionnent dans une chambre :l
les effets des conditions tropicales sont à pc
seul subsiste le problème de la congélation.
En effet, les apports excessifs de chaleur
pérature ambiante sont supprimés. Le refr
condenseurs s’effectue dans d’excellentes con
de l’air & +~OC soit par de l’eau rafraîchie par
simple (serpentin 6 ailettes -- type radiateur d
placé sous l’évaporateur de la chambr
nution puis l’arrêt du chauffa
de dessiccation on limite le
maximum compatible avec sa conservation, qui
rature de l’ambiance. En fin d’opération, l’appar
d’azote rectifié et le produit se trouve à
que la chambre, ce qui évite
les OU flacons sont bouchées
puis scellés définitivement SOUS vide modéré.
Les dépenses d’équipement sont éleva
chambre, équipement frigorifique puissant
fonctionnement des appareils à l’intérieur, ma
de fonctionnement sont restreintes et largemen
par les avantages d’un travail en milieu favor
reils ne semblent nullement affectés par le
température, la seule précaution consiste
pes à vide à palettes avant la mise en ro
pes à rayons infra-rouges, afin d’éviter
la trop forte viscosité de l’huile à bas
appareil à lyophiliser fonctionne depuis six
conditions et a effectué sans incident notable
mille heures de marche.
(:) hIITI:S 111: LA M É T H O D E
La stabilisation !)ar lyophilisation des pro
ques n’est cependant pas absolue, et il est n
reconnaître les limites.
9
En effet, si certains produits (nous envisag
liérement les vaccins bactériens ou les virus
I
après dessiccation des températures relative1
490
BULLETIN l>E L’ACADÉMIE
- - -
.-_
-_--
~.-~
d’autres restent particulièrement sensibles a la chaleur meme
en cet état. Les virus-vaccins bovipestiques modifiés exigent
ainsi une conservation constante sous glace.
Sans nul doute, ils pourraient supporter une tempéra-
ture légèrement supérieure, mais la présence dc la glace
constitue un critère facile du dcgr6 thermométrique. Cette
T
nécessité de conservation sous froid est le principal facteur
limitant actuellement l’emploi des virus-vaccins, car l’éta-
blissement d’une chaîne du froid pose de sérieux probl&
mes en régions tropicales. Les zones d’élevage extensif sont
caractérisées par un faible peuplement humain, des voies
de communications précaires et des distances considérables
A parcourir d’un centre à l’autre. Le ravitaillement en glace
des équipes de vaccination demande une organisation rigou-
reuse, des moyens de transport adéquats et entraîne des
.
tICpenses élevées, compensées il est vrai par l’abaissement
-
du prix de revient des vaccins et une dur& dc protection
_
accrut.
D) RÉSULTATS
L’application de la technique de lyophilisation à la con-
servation des produits biologiques (vaccins en particulier)
rend possible sous conditions tropicales l’utilisation de nom-
breux agents dont la fragilité en interdit l’emploi à l’État
frais, en dehors du laboratoire.
Dans le domaine de la médccinc vétérinaire, compte
tenu des conditions de travail en régions tropicales, le but
poursuivi dans la prophylaxie n&iicale des affections con-
tagieuses est l’obtention d’une immunit6 d’installation rapide?
solide et durable, conférée par une seule. injection. Les WC-
cins dits « vivants » (virus modifiés par passage sur un hôte
inhabituel, souches bactériennes avirulentes) r@pondent par-
faitement à ces prescriptions, mais la conservation de lcu:
activité nécessite me stabilisation que seule la lyophilisa-
tion a pu apporter jusqu’ici.
Cette opération permet aussi dc centraliser la produc-
tion dans des centres bien équipés, de choisir l’époque fnvo-
2
rable à la constitution de stocks qui, conservés à basse tem-
phrature, peuvent être ensuite rkpartis selon les besoins dans
Ics zones les plus éloignées.
;
de revient bieu iul’érieur à celui des vaccins
-
dies à virus.
c
cins contre la maladie de Newcastle et la v:
vaccin contre la brucellose bovine, BCG, etc...
mouie contagieuse bovine.
Les résultats les plus intéressants sont ci
la lutte contre la peste bovine, grâce à l’en1
vivants modifiés sur chèvre ou sur lapin. J?~L
de doses de ces vaccins sont utilisé.es chaqu e t nuée, et cer-
tains territoires ont pu, par leur seul cnlp
éliminer la
maladie.
loii
(Laboratoire Cen
1 de I’Hewge
« Georges Cura.
>>, Ilakur.)
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