蔣惠嵐
(廣西壯族自治區(qū)獸藥監(jiān)察所,南寧 530001)
管碟法是國內(nèi)外常用的抗生素微生物檢定法[1]。其原理是根據(jù)抗生素在一定濃度范圍內(nèi),對數(shù)劑量與抑菌圈直經(jīng)(面積)呈線性關系,比較標準品(S)與供試品(T)兩者對接種的特定試驗菌的固體培養(yǎng)基內(nèi)呈球面形擴散,形成含一定濃度抗生素球形區(qū),抑制了試驗菌的繁殖而呈現(xiàn)透明的抑菌圈大小,計算出供試品的效價[2]。因為試驗過程中影響結(jié)果的因素較多,任何一個環(huán)節(jié)操作不當或疏忽就會造成很大誤差,甚至導致整組實驗的失敗。筆者根據(jù)多年的工作實踐,對以下關鍵的影響因素進行了試驗研究,并提出控制方法,供同行參考。
1.1 實驗環(huán)境的選擇 操作室要潔凈,室內(nèi)設有紫外燈,定期消毒,無抗生素的污染。操作臺面要求水平平整,最好用大理石臺面[2]。
1.2 實驗器材的選擇 雙碟要求[2-4]碟底水平,無氣泡。鋼管要求[2],內(nèi)外壁及兩端面光潔平坦,管壁厚薄一致,重量相等。鋼管二端面不夠平整可使抗生素溶液漏出,破壞均勻擴散現(xiàn)象。鋼管重量相同,能保證均勻擴散。移液管、容量瓶必須經(jīng)過檢定。
1.3 實驗器材的清洗 玻璃雙碟和鋼管要特別注意清潔,如果因為清洗不干凈而殘留有抗生素或清潔液等污染,在下次實驗中造成抑菌圈不正?,F(xiàn)象。玻璃雙碟和鋼管先滅菌再清洗,玻璃雙碟等其他玻璃容器最好用重鉻酸鉀硫酸洗液浸泡。鋼管最好定期加洗衣粉置超聲波清洗,再用流水多次沖洗干凈,最后用純化水沖洗3次。
要及時做好實驗菌的傳代工作和和定期檢查工作。一旦發(fā)現(xiàn)菌種老化,必須進行純化、復壯,若污染雜菌則廢棄不用,否則會引起抑菌圈不清晰,甚至無抑菌圈等異?,F(xiàn)象。從工作中我們總結(jié)出如下經(jīng)驗,取純種的凍干菌種復蘇到營養(yǎng)瓊脂平板上,從第一代開始從平板上挑選典型菌落接種至兩支營養(yǎng)瓊脂斜面,1支作為工作用菌種留下一次接種用(保種),置4℃冰箱保存,另1支作為制作菌懸液使用,如此反復。大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、藤黃微球菌可使用10代(每1個月傳代1次);短小芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌可使用5代(每6個月傳代1次)。制備好的芽孢菌懸液,置4℃冰箱保存,可使用6個月;金黃色葡萄球菌菌懸液,可使用1~2個月;藤黃微球菌菌懸液,可使用1~2個月;大腸桿菌菌懸液,可使用15~60 d。試驗菌菌齡對抑菌圈邊緣的清晰度影響較大,筆者做過試驗菌菌齡對抑菌圈的影響,當天菌最清晰,15 d菌很清晰,30 d菌清晰,60 d菌清晰,90 d菌尚清晰,120 d菌欠清晰,150 d菌不清晰(芽孢菌除外),甚至無抑菌圈,因此菌懸液的使用一般不超過3個月。
培養(yǎng)基有成品干粉培養(yǎng)基和自配培養(yǎng)基兩種。干粉培養(yǎng)基按比例加水配制調(diào)節(jié)pH值后滅菌,使用方便,目前多用。干粉培養(yǎng)基以中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所等的質(zhì)量較好,特別是粘菌素干粉培養(yǎng)基,其抑菌圈清晰透明。自配培養(yǎng)基時蛋白胨、瓊脂等的質(zhì)量影響較大。培養(yǎng)基中原材料質(zhì)量及培養(yǎng)基pH值對抑菌圈的邊緣清晰度和試驗結(jié)果的精密度影響較大[2,5-6],如自配粘菌素培養(yǎng)基,如原料選擇不當,常導致抑菌圈清晰度差,因此應對原材料進行預試驗,挑選適當?shù)钠放啤?/p>
宜采用容量瓶,稀釋步驟一般不得過3步,每步取樣量不得小于2 mL為宜。用吸管吸取溶液前,要用待稀釋液沖洗吸管2~3次,吸取溶液后,要用濾紙把吸管外壁多余液體擦去,再從起始刻度開始垂直放溶液,一定要把液體放完,特別是油性的液體最后要使吸管碰壁并停留半分鐘。標準品與供試品溶解稀釋的時間、所用緩沖液應盡量一致。
新配制的菌懸液,正式試驗前應先進行預試驗,在上層培養(yǎng)基中分別加入不同濃度的菌懸液,以能使標準品高濃度所致的抑菌圈直徑在18~22 mm的菌液濃度為試驗用濃度。批量試驗中后期,菌懸液保存的時間過久,菌株就會逐漸衰亡,生長周期不一致,其對抗生素的敏感度減小,導致抑菌圈變大、模糊或者出現(xiàn)雙圈(在供試品中含有兩種以上抗生素時也可以產(chǎn)生雙圈)。如若菌株不純,也會造成這樣的結(jié)果。因此,菌懸液在使用一段時間后,應逐漸加大菌懸液的使用量,但菌液使用到一定時間后,菌種對抗生素不敏感,這時不能再盲目加大量使用,必須重新配制。試驗過程中如果所生成的抑菌圈太小,要減小菌懸液的加入量;如果所生成的抑菌圈太大,要增加菌懸液的加入量。表1為常用抗生素效價測定菌層培養(yǎng)基的參考加菌量,可供抑菌圈預測實驗時的參考。
表1 常用抗生素效價測定菌層培養(yǎng)基的參考加菌量
7.1 底層培養(yǎng)基的制備 培養(yǎng)基在微波爐中完全熔化后,加注底層培養(yǎng)基20 mL均勻鋪滿整個雙碟,應無氣泡,若有氣泡應用吸管戳破。注意培養(yǎng)基溫度不可太低,應控制在70℃以上,溫度太低培養(yǎng)基易析出及結(jié)塊,甚至不能使用。
7.2 菌層的制備 菌層制備時培養(yǎng)基溫度的掌握,一般菌(大腸桿菌等)培養(yǎng)基溫度控制48~52℃,芽孢菌培養(yǎng)基溫度控制50~65℃,溫度過高會導致菌種死亡而無抑菌圈;溫度過低培養(yǎng)基會凝固,菌懸液與培養(yǎng)基不能混勻,在底層培養(yǎng)基上不能均勻攤布,產(chǎn)生的抑菌圈不規(guī)則,誤差增大。當加入菌懸液混勻以后,應盡快加注到底層培養(yǎng)基上,可直接用大口吸管吸取菌層培養(yǎng)基放在底層培養(yǎng)基雙碟的中間部位,再迅速轉(zhuǎn)動雙碟,將培養(yǎng)基均勻攤布并鋪滿整個底層培養(yǎng)基,鋪好的培養(yǎng)基表面應平整,如果不平整則加入鋼管中的抗生素溶液會從鋼管下緣流出,出現(xiàn)破圈,導致實驗失敗。
盡量使用自動鋼管放置器,以使鋼管之間的距離均勻,避免距離過小,導致抑菌圈相連。放好后靜置5 min,使之在瓊脂內(nèi)沉降穩(wěn)定,再開始滴加抗生素溶液。
因為同一抑菌濃度的抗生素,其在鋼管中的量大,抑菌圈大;量小,抑菌圈小。所以,每個鋼管中抗生素效價單位數(shù)應盡量一致,以克服碟間差異,減小誤差。
9.1 膠頭滴管法(要求操作非常熟練)要按照SH→TH→SL→TL(二劑量法)滴加抗生素,滴加之前,滴管至少要用被滴加液體沖洗3次。在往小鋼管中滴加抗生素溶液時,由于滴管內(nèi)抗生素溶液往往會有氣泡或者滴管開口端有液體殘留,繼續(xù)滴加容易造成氣泡膨脹破裂,使溶液濺落在菌層培養(yǎng)基表面造成破圈,也引起滴加體積不準確,滴管內(nèi)千萬不能有氣泡。因此一旦滴管中出現(xiàn)氣泡或者殘留,就重新吸取抗生素溶液進行滴加。膠頭滴管管口應避免太細或太粗,滴加時離開鋼管口距離不要太高,以免液體濺出;也不能太低而碰倒鋼管。滴加中若有濺出,可用濾紙片或棉花輕輕吸去,不致造成破圈。在滴加中還有可能出現(xiàn)抗生素溶液滴入鋼管后,沒有與培養(yǎng)基菌層接觸,有一段空氣被壓在溶液與培養(yǎng)基之間(滴加抗生素溶液過快時容易形成),導致培養(yǎng)后無抑菌圈的產(chǎn)生。此時可以小心的用滴管吸出鋼管內(nèi)的抗生素溶液,棄去,換滴管重新滴加。每次滴加抗生素溶液至鋼管口平滿。假如滴加過滿,可以用滴管吸出。滴加溶液間隔時間不可過長,因為溶液的擴散時間不同影響測定結(jié)果。
9.2 移液槍(微量進樣器)法 當用移液槍滴加抗生素溶液時以加入270 μL的體積最為合適,可以獲得滿意的可信限率(≤5%)。經(jīng)過多次對比實驗和多年的實踐驗證用移液槍加樣更易操作和掌握,誤差更小,更準確,可節(jié)約大量時間。建議把用移液槍滴加抗生素溶液的體積為270 μL寫入《中國獸藥典》,以便于廣泛推廣應用。
按各品種要求置36℃培養(yǎng)16~18 h,根據(jù)需要可適當延長1~2 h,以抑菌圈清晰為好。根據(jù)經(jīng)驗粘菌素、慶大霉素、泰樂菌素等可適當延長1~2 h。
11.1 游標卡尺測量 測量抑菌圈直徑,眼睛視線應與讀數(shù)刻度垂直,游標卡尺測量的尖端與抑菌圈直徑的切點成垂直方向測量,最好先測量標準品和樣品高濃度抑菌圈,再測量低濃度抑菌圈,以減小游標卡尺大范圍移動產(chǎn)生的測量誤差,同時增加了相同濃度之間的可比性。記錄測量結(jié)果后進行效價計算[1]和統(tǒng)計分析。
11.2 抑菌圈測定儀測量 自動測量,電腦測試、計算、統(tǒng)計分析打印結(jié)果即得。注意調(diào)整抑菌圈清析后再進行測量。盡量使用儀器測量以減小人為因素引起的實驗誤差。
利用管碟法測定抗生素效價具有準確、直觀、重復性好、靈敏度高、便于操作等優(yōu)點。其原理與臨床醫(yī)療基本一致,能夠直接顯示抗生素的抗菌活性。不需要使用太貴重的儀器,成本不高,至今為止絕大多數(shù)抗生素都使用此方法測定含量。相關藥廠和地市級藥品檢驗所都能開展此項檢驗,關鍵是操作技術的熟練程度,對檢測結(jié)果的準確性影響很大。筆者認為雖然影響因素較多,只要認真分析產(chǎn)生的原因,把上述影響因素控制好,消除影響,就能夠使測量結(jié)果更準確,滿足藥品含量測定要求,提高測量結(jié)果的精密度和準確性。
[1]中國獸藥典委員會.中華人民共和國獸藥典 二○○五年版一部[S].
[2]中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所.獸藥檢驗操作規(guī)程[S].二○○五.
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[4]余 萍,傅師一.用微生物法測定抗生素效價對雙碟的技術要求[J].中國獸藥雜志,1994,28(4):34 -35.
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[6]李 凡,朱志華,姜鳳麗,等.管碟法測定生物效價影響因素的探討及改進[J].中國獸藥雜志,2008,42(1):45 -48.