楊玉玲,吳愫青
(珠海市食品藥品檢驗所,廣東 519000)
國際上抗生素效價測定以管碟法和濁度法并行,濁度法具有耗時短、靈敏度高、操作簡單、人為影響因素少、測定結果準確度與精密度高的優(yōu)點,《中國藥典》自2005年版已收載濁度法。本文對紅霉素效價測定的濁度法和管蝶法進行了相關試驗,進一步比較管碟法、濁度法測定過程中的優(yōu)缺點和影響因素。
1.1 材料 金黃色葡萄球菌[CMCC(B)26003]、紅霉素標準品(批號130307-201417,效價928 U/mg,由中國食品藥品檢定院提供);紅霉素腸溶片(批號11200203、11190308,來源于特一藥業(yè)集團有限公司;批號190701,來源于廣東華南藥業(yè)集團有限公司);紅霉素腸溶膠囊(批號190104,來源于浙江華潤三九眾益制藥有限公司);依托紅霉素片(批號11190604、11181203,來源于特一藥業(yè)集團有限公司);琥乙紅霉素片(批號2102035020,來源于西安利君制藥有限責任公司;批號A2105003,來源于石家莊以嶺藥業(yè)股份有限公司;批號A21100903,來源于浙江京新藥業(yè)股份有限公司);依托紅霉素顆粒(批號211101,來源于湖北東信藥業(yè)有限公司);抗生素檢定培養(yǎng)基3號(批號1100031,由廣東環(huán)凱微生物科技有限公司提供);氯化鈉(批號20161012,來源于天津市百世化工有限公司);磷酸二氫鉀(批號20180226,來源于天津市大茂化學試劑廠);磷酸氫二鉀(批號20151001-11,來源于廣州化學試劑廠)。
1.2 儀器WBS-100微生物比濁法測定儀(北京先驅威鋒技術開發(fā)公司);ZY-300IV多功能微生物自動測量分析儀(北京先驅威鋒技術開發(fā)公司);Sartorius CPA225D十萬分之一電子天平(德國Sartorius公司);Zealway GR110DR高壓滅菌鍋(致微儀器有限公司);DHG-9123A恒溫干燥箱(上海申賢恒溫設備廠);量瓶、培養(yǎng)皿、移液管、刻度吸管。
2.1 金黃色葡萄球菌菌懸液的制備 取金黃色葡萄球菌凍干菌1支,于生物安全柜內操作,用滅菌的0.9%氯化鈉溶液適量將凍干菌溶解并轉移至營養(yǎng)瓊脂斜面上,于36℃培養(yǎng)26 h。再取營養(yǎng)瓊脂斜面培養(yǎng)物,接種于營養(yǎng)瓊脂斜面上,于36℃培養(yǎng)20 h。待臨用時,用滅菌水將菌苔洗下,作為實驗用菌懸液。
2.2 供試品溶液和標準品溶液的制備 精密稱取標準品和供試品(按照管碟法制備方法進行制備)適量,加滅菌水制成1 000 U/ml的溶液,再吸取5.0 ml 1 000 U/ml的溶液到100 ml量瓶中,定容至刻度得50 U/ml的溶液,備用。后續(xù)稀釋用pH7.8的磷酸鹽緩沖液稀釋到適宜的濃度??蛇x擇劑間比為2∶1或4∶1,抗生素最終濃度范圍為0.1~0.85 U/ml,具體濃度可以根據(jù)培養(yǎng)結束后吸光度讀數(shù)在線性范圍內進行調整。如選擇高低濃度為0.5和0.25 U/ml的制備過程如下:精密量取50 U/ml的溶液10.0 ml置于100 ml量瓶中,定容至刻度得5 U/ml的溶液,分別精密量取5 U/ml的溶液5.0 ml置于50 ml和100 ml量瓶中,加入pH7.8的磷酸鹽緩沖液至刻度,搖勻,配制成濃度為高濃度為0.5 U/ml、低濃度為0.25 U/ml的溶液。
2.3 供試品溶液和標準品溶液的分裝 取經過高溫滅菌的石英比色皿16支,分別標記為1S1~1S4共4支,2S1~2S4共4支,1T1~1T4共4支,2T1~2T4共4支,然后按照拉丁方的排列順序分別排列好。精密吸取標準品溶液的高濃度溶液、低濃度溶液及供試品溶液的高濃度溶液、低濃度溶液各1.00 ml按標記的對應編號加入相應的比色皿中。加入標準品溶液和供試品溶液時,均在有標記處沿管壁緩緩加入。
2.4 含試驗菌液體培養(yǎng)基的制備 臨用前,取規(guī)定的試驗菌懸液適量(35~37℃培養(yǎng)2~4 h后測定的吸光度在0.3~0.7之間,且劑距為2的相鄰劑量間的吸光度差值不小于0.1),加入到各規(guī)定的液體培養(yǎng)基中,混合,使在試驗條件下能得到滿意的劑量-反應關系和適宜的測定濁度。
2.5 培養(yǎng)基的分裝 取含試驗菌的液體培養(yǎng)基,分裝至比色皿中,每管精密加入9 ml。加入培養(yǎng)基時,應在加入樣品溶液的標記處稍上方,然后沿著管壁緩緩流入,以便將沾在管壁上的供試品溶液和標準品溶液一起沖入比色皿底部,待溶液和培養(yǎng)基全部加完后,蓋上塞子,水平輕輕搖勻,使供試品溶液、標準品溶液和培養(yǎng)基混合均勻。
2.6 培養(yǎng) 使用WBS-100微生物比濁儀在37℃培養(yǎng)2~4 h。
2.7 測量與計算 使用WBS-100微生物比濁儀可進行恒溫振蕩培養(yǎng)并進行在線快速測量,測量后能進行自動計算并生成實驗報告。
3.1 線性及其范圍試驗 精密稱取標準品(928 U/mg)適量,加滅菌水制成1 000 U/ml的溶液,用pH7.8的磷 酸 鹽 緩 沖 液 分 別 稀 釋 到0.10、0.15、0.20、0.265、0.37、0.51、0.72和1.00 U/ml的溶液,按濁度法操作。以濃度(C)的對數(shù)為橫坐標,以吸光度(A)為縱坐標,進行線性回歸。結果得到:Y=0.498 9X+0.043 6(r=0.997 5),說明在0.1~1 U/ml的濃度范圍內,抗生素濃度的對數(shù)與吸光度呈直線關系。
3.2 精密度試驗 取1 000 U/ml標準品溶液配制成濃度為0.25和0.5 U/ml的溶液,按照濁度法進行精密度試驗,共測定9次,濁度法的精密度可以達到方法學驗證的要求,RSD為0.6%。
3.3 回收率試驗 選擇90%、100%和110%三點進行回收率試驗。精密稱取標準品適量,加pH7.8的磷酸鹽緩沖液制成1 000 U/ml的溶液。分別精密量取該溶液4.5、5.0和5.5 ml至100 ml的量瓶中,用pH7.8的磷酸鹽緩沖液稀釋至刻度,得到45、50和55 U/ml的溶液,分別精密量取10.0 ml置于100 ml量瓶中,加入pH7.8的磷酸鹽緩沖液至刻度,搖勻,配制成濃度為4.5、5.0和5.5 U/ml的溶液。精密量取4.5 U/ml的溶液5.0 ml分別置于100和50 ml量瓶中,加入pH7.8的磷酸鹽緩沖液至刻度,搖勻,制備成濃度為0.225和0.45 U/ml的溶液,作為試驗用90%標準品溶液;精密量取5.0 U/ml的溶液5.0 ml分別置于100和50 ml量瓶中,加入pH7.8的磷酸鹽緩沖液至刻度,搖勻,制備成濃度為0.25和0.5 U/ml的溶液,作為試驗用100%標準品溶液;精密量取5.5 U/ml的溶液5.0 ml分別置于100和50 ml量瓶中,加入pH7.8的磷酸鹽緩沖液至刻度,搖勻,制備成濃度為0.275和0.55 U/ml的溶液,作為試驗用110%標準品溶液。按照濁度法進行試驗,結果平均回收率為99.63%,RSD為0.3%。見表1。
表1 回收率試驗結果
3.4 多個廠家、多個紅霉素品種濁度法與管碟法測定結果的比較 本文選取了多個廠家的紅霉素相關品種:紅霉素腸溶片、依托紅霉素片、紅霉素腸溶膠囊、依托紅霉素顆粒、琥乙紅霉素片,分別采用兩種方法進行測定。琥乙紅霉素相關樣品通過室溫放置16 h或40℃放置6 h達到水解完全,依托紅霉素相關樣品通過60℃水浴中放置4 h達到水解完全,最后都是采用和紅霉素標準品進行比較得出結果。水解時間是影響含量測定效價值的關鍵因素,水解時間短,樣品水解不充分會導致最終結果偏低;水解時間過長,則會使水解得到的紅霉素再發(fā)生降解,導致效價測定值發(fā)生偏差。結果表明,濁度法測定結果精密度高。見表2。
表2 多個廠家紅霉素相關品種濁度法、管碟法測定結果比較
管碟法和濁度法都是在適宜條件下,根據(jù)量反應平行線原理設計,通過檢測抗生素對微生物的抑制作用,計算抗生素活性(效價)的方法。管碟法是利用抗生素在瓊脂培養(yǎng)基內的擴散作用,比較標準品與供試品兩者對接種的試驗菌產生抑菌圈的大??;濁度法是利用抗生素在液體培養(yǎng)基中對試驗菌生長的抑制作用,通過測定培養(yǎng)后細菌濁度值的大小,比較標準品與供試品對試驗菌生長抑制的程度[1]。
抗生素微生物檢定法自40年代建立以來仍作為經典方法之一收載于各國藥典,目前,管碟法、濁度法被作為抗生素微生物檢定方法,收載于《中國藥典》中。管碟法的缺點是專屬性差,凡具有抗菌活性的物質都會干擾檢驗結果,并且操作步驟多、復雜,影響試驗結果準確度的因素較多,需要從各個環(huán)節(jié)加以嚴格控制,減少結果誤差。
濁度法測定抗生素效價時抗生素溶液的濃度非常低,微生物污染對濁度法測定效價有很大影響,因此試驗器具采用單獨浸泡、單獨清洗的方式,可以減少試驗過程的交叉污染。濁度法對試驗用培養(yǎng)基的靈敏度的要求比較高,使用的培養(yǎng)基應澄明,顏色以盡量淺為佳,培養(yǎng)基經滅菌后、培養(yǎng)后本身不得出現(xiàn)沉淀。根據(jù)這一原則,通過對培養(yǎng)基的預試,挑選合適品牌的產品使用[2]。紅霉素濁度法測定用試驗菌為金黃色葡萄球菌,為保證試驗的成功率,此菌懸液建議臨用現(xiàn)制。經本試驗驗證,與微生物管碟法比較,濁度法具有快速(僅需3~4 h)、易于操作、可在線測定、采用液體培養(yǎng)法、無擴散因素影響、靈敏度高和精密度較好等優(yōu)點,適用于紅霉素及其相關品種的含量測定。
但是,抗生素效價測定對人員的專業(yè)技能和經驗水平有較高的要求,檢驗人員上崗前應接受相應的培訓,包括實驗室生物安全方面、微生物檢驗技術及效價測定相關檢測方法、程序、檢測目的、檢驗中的影響因素等的培訓,上崗后通過不斷提高檢驗技能,掌握檢驗技巧,才能確保檢驗結果的準確性。
總之,伴隨著高效液相色譜法等化學分析方法的發(fā)展和進一步應用,越來越多的抗生素微生物檢定分析方法逐步被化學分析方法所取代,但是,對于多組分抗生素,抗生素微生物檢定法仍然具有不可替代的優(yōu)勢。而且隨著抗生素的廣泛應用、新的抗菌藥物的研發(fā)和近年來抗生素耐藥性的產生,對于抗生素耐藥菌株的分析和研究,抗生素微生物檢定法也有著廣闊的發(fā)展前景。