楊玉玲,吳愫青
(珠海市食品藥品檢驗(yàn)所,廣東 519000)
國(guó)際上抗生素效價(jià)測(cè)定以管碟法和濁度法并行,濁度法具有耗時(shí)短、靈敏度高、操作簡(jiǎn)單、人為影響因素少、測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度與精密度高的優(yōu)點(diǎn),《中國(guó)藥典》自2005年版已收載濁度法。本文對(duì)紅霉素效價(jià)測(cè)定的濁度法和管蝶法進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn),進(jìn)一步比較管碟法、濁度法測(cè)定過(guò)程中的優(yōu)缺點(diǎn)和影響因素。
1.1 材料 金黃色葡萄球菌[CMCC(B)26003]、紅霉素標(biāo)準(zhǔn)品(批號(hào)130307-201417,效價(jià)928 U/mg,由中國(guó)食品藥品檢定院提供);紅霉素腸溶片(批號(hào)11200203、11190308,來(lái)源于特一藥業(yè)集團(tuán)有限公司;批號(hào)190701,來(lái)源于廣東華南藥業(yè)集團(tuán)有限公司);紅霉素腸溶膠囊(批號(hào)190104,來(lái)源于浙江華潤(rùn)三九眾益制藥有限公司);依托紅霉素片(批號(hào)11190604、11181203,來(lái)源于特一藥業(yè)集團(tuán)有限公司);琥乙紅霉素片(批號(hào)2102035020,來(lái)源于西安利君制藥有限責(zé)任公司;批號(hào)A2105003,來(lái)源于石家莊以嶺藥業(yè)股份有限公司;批號(hào)A21100903,來(lái)源于浙江京新藥業(yè)股份有限公司);依托紅霉素顆粒(批號(hào)211101,來(lái)源于湖北東信藥業(yè)有限公司);抗生素檢定培養(yǎng)基3號(hào)(批號(hào)1100031,由廣東環(huán)凱微生物科技有限公司提供);氯化鈉(批號(hào)20161012,來(lái)源于天津市百世化工有限公司);磷酸二氫鉀(批號(hào)20180226,來(lái)源于天津市大茂化學(xué)試劑廠);磷酸氫二鉀(批號(hào)20151001-11,來(lái)源于廣州化學(xué)試劑廠)。
1.2 儀器WBS-100微生物比濁法測(cè)定儀(北京先驅(qū)威鋒技術(shù)開(kāi)發(fā)公司);ZY-300IV多功能微生物自動(dòng)測(cè)量分析儀(北京先驅(qū)威鋒技術(shù)開(kāi)發(fā)公司);Sartorius CPA225D十萬(wàn)分之一電子天平(德國(guó)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(shè)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(nèi)操作,用滅菌的0.9%氯化鈉溶液適量將凍干菌溶解并轉(zhuǎn)移至營(yíng)養(yǎng)瓊脂斜面上,于36℃培養(yǎng)26 h。再取營(yíng)養(yǎng)瓊脂斜面培養(yǎng)物,接種于營(yíng)養(yǎng)瓊脂斜面上,于36℃培養(yǎng)20 h。待臨用時(shí),用滅菌水將菌苔洗下,作為實(shí)驗(yàn)用菌懸液。
2.2 供試品溶液和標(biāo)準(zhǔn)品溶液的制備 精密稱取標(biāo)準(zhǔn)品和供試品(按照管碟法制備方法進(jìn)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(jié)束后吸光度讀數(shù)在線性范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。如選擇高低濃度為0.5和0.25 U/ml的制備過(guò)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(biāo)準(zhǔn)品溶液的分裝 取經(jīng)過(guò)高溫滅菌的石英比色皿16支,分別標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)記的對(duì)應(yīng)編號(hào)加入相應(yīng)的比色皿中。加入標(biāo)準(zhǔn)品溶液和供試品溶液時(shí),均在有標(biāo)記處沿管壁緩緩加入。
2.4 含試驗(yàn)菌液體培養(yǎng)基的制備 臨用前,取規(guī)定的試驗(yàn)菌懸液適量(35~37℃培養(yǎng)2~4 h后測(cè)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(yàn)條件下能得到滿意的劑量-反應(yīng)關(guān)系和適宜的測(cè)定濁度。
2.5 培養(yǎng)基的分裝 取含試驗(yàn)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(shí),應(yīng)在加入樣品溶液的標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(cè)量與計(jì)算 使用WBS-100微生物比濁儀可進(jìn)行恒溫振蕩培養(yǎng)并進(jìn)行在線快速測(cè)量,測(cè)量后能進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算并生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
3.1 線性及其范圍試驗(yàn) 精密稱取標(biāo)準(zhǔn)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(duì)數(shù)為橫坐標(biāo),以吸光度(A)為縱坐標(biāo),進(jìn)行線性回歸。結(jié)果得到:Y=0.498 9X+0.043 6(r=0.997 5),說(shuō)明在0.1~1 U/ml的濃度范圍內(nèi),抗生素濃度的對(duì)數(shù)與吸光度呈直線關(guān)系。
3.2 精密度試驗(yàn) 取1 000 U/ml標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行精密度試驗(yàn),共測(cè)定9次,濁度法的精密度可以達(dá)到方法學(xué)驗(yàn)證的要求,RSD為0.6%。
3.3 回收率試驗(yàn) 選擇90%、100%和110%三點(diǎn)進(jìn)行回收率試驗(yàn)。精密稱取標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)用90%標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)用100%標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)用110%標(biāo)準(zhǔn)品溶液。按照濁度法進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果平均回收率為99.63%,RSD為0.3%。見(jiàn)表1。
表1 回收率試驗(yàn)結(jié)果
3.4 多個(gè)廠家、多個(gè)紅霉素品種濁度法與管碟法測(cè)定結(jié)果的比較 本文選取了多個(gè)廠家的紅霉素相關(guān)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(jìn)行測(cè)定。琥乙紅霉素相關(guān)樣品通過(guò)室溫放置16 h或40℃放置6 h達(dá)到水解完全,依托紅霉素相關(guān)樣品通過(guò)60℃水浴中放置4 h達(dá)到水解完全,最后都是采用和紅霉素標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行比較得出結(jié)果。水解時(shí)間是影響含量測(cè)定效價(jià)值的關(guān)鍵因素,水解時(shí)間短,樣品水解不充分會(huì)導(dǎo)致最終結(jié)果偏低;水解時(shí)間過(guò)長(zhǎng),則會(huì)使水解得到的紅霉素再發(fā)生降解,導(dǎo)致效價(jià)測(cè)定值發(fā)生偏差。結(jié)果表明,濁度法測(cè)定結(jié)果精密度高。見(jiàn)表2。
表2 多個(gè)廠家紅霉素相關(guān)品種濁度法、管碟法測(cè)定結(jié)果比較
管碟法和濁度法都是在適宜條件下,根據(jù)量反應(yīng)平行線原理設(shè)計(jì),通過(guò)檢測(cè)抗生素對(duì)微生物的抑制作用,計(jì)算抗生素活性(效價(jià))的方法。管碟法是利用抗生素在瓊脂培養(yǎng)基內(nèi)的擴(kuò)散作用,比較標(biāo)準(zhǔn)品與供試品兩者對(duì)接種的試驗(yàn)菌產(chǎn)生抑菌圈的大??;濁度法是利用抗生素在液體培養(yǎng)基中對(duì)試驗(yàn)菌生長(zhǎng)的抑制作用,通過(guò)測(cè)定培養(yǎng)后細(xì)菌濁度值的大小,比較標(biāo)準(zhǔn)品與供試品對(duì)試驗(yàn)菌生長(zhǎng)抑制的程度[1]。
抗生素微生物檢定法自40年代建立以來(lái)仍作為經(jīng)典方法之一收載于各國(guó)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(guó)藥典》中。管碟法的缺點(diǎn)是專屬性差,凡具有抗菌活性的物質(zhì)都會(huì)干擾檢驗(yàn)結(jié)果,并且操作步驟多、復(fù)雜,影響試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度的因素較多,需要從各個(gè)環(huán)節(jié)加以嚴(yán)格控制,減少結(jié)果誤差。
濁度法測(cè)定抗生素效價(jià)時(shí)抗生素溶液的濃度非常低,微生物污染對(duì)濁度法測(cè)定效價(jià)有很大影響,因此試驗(yàn)器具采用單獨(dú)浸泡、單獨(dú)清洗的方式,可以減少試驗(yàn)過(guò)程的交叉污染。濁度法對(duì)試驗(yàn)用培養(yǎng)基的靈敏度的要求比較高,使用的培養(yǎng)基應(yīng)澄明,顏色以盡量淺為佳,培養(yǎng)基經(jīng)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(guò)對(duì)培養(yǎng)基的預(yù)試,挑選合適品牌的產(chǎn)品使用[2]。紅霉素濁度法測(cè)定用試驗(yàn)菌為金黃色葡萄球菌,為保證試驗(yàn)的成功率,此菌懸液建議臨用現(xiàn)制。經(jīng)本試驗(yàn)驗(yàn)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(cè)定、采用液體培養(yǎng)法、無(wú)擴(kuò)散因素影響、靈敏度高和精密度較好等優(yōu)點(diǎn),適用于紅霉素及其相關(guān)品種的含量測(cè)定。
但是,抗生素效價(jià)測(cè)定對(duì)人員的專業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)水平有較高的要求,檢驗(yàn)人員上崗前應(yīng)接受相應(yīng)的培訓(xùn),包括實(shí)驗(yàn)室生物安全方面、微生物檢驗(yàn)技術(shù)及效價(jià)測(cè)定相關(guān)檢測(cè)方法、程序、檢測(cè)目的、檢驗(yàn)中的影響因素等的培訓(xùn),上崗后通過(guò)不斷提高檢驗(yàn)技能,掌握檢驗(yàn)技巧,才能確保檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
總之,伴隨著高效液相色譜法等化學(xué)分析方法的發(fā)展和進(jìn)一步應(yīng)用,越來(lái)越多的抗生素微生物檢定分析方法逐步被化學(xué)分析方法所取代,但是,對(duì)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(shì)。而且隨著抗生素的廣泛應(yīng)用、新的抗菌藥物的研發(fā)和近年來(lái)抗生素耐藥性的產(chǎn)生,對(duì)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。