動態(tài)濁度法定量檢測乳糖一水合物中細(xì)菌內(nèi)毒素的含量
劉晉 1,王芳芳 2,馮宇 3*,楊喆 3,秦?zé)?3,殷鑫 3
(1. 聊城市食品藥品檢驗(yàn)檢測中心,聊城 252000;2. 聊城市食品藥品檢驗(yàn)檢測中心,聊城 252000;
3. 科德角國際生物醫(yī)學(xué)科技(北京)有限公司,北京 100068)
摘要 目的:應(yīng)用美洲鱟試劑(Limulus Amebocyte Lysate,LAL)的動態(tài)濁度法,定量檢測乳糖一水合物中細(xì)菌內(nèi)毒素。方法:依據(jù) 2015 年版《中華人民共和國藥典》<1143 細(xì)菌內(nèi)毒素檢查法 > 的要求,應(yīng)用Pyros Kinetix® Flex(PKF)細(xì)菌內(nèi)毒素定量檢測系統(tǒng),使用葡聚糖抑制緩沖液稀釋溶解LAL,建立細(xì)菌內(nèi)毒素的標(biāo)準(zhǔn)曲線并確定稀釋倍數(shù),通過測定供試品溶液中外加內(nèi)毒素的回收率進(jìn)行干擾試驗(yàn),并定量測定樣品中的細(xì)菌內(nèi)毒素含量。Pyros® EQS 軟件自動繪制并出具標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算溶液中內(nèi)毒素的絕對含量。
結(jié)果:內(nèi)毒素檢測標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度線性范圍為 0.001~0.032 EU·mL-1(r=-0.9854),標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為 logT=-0.200logC+2.943;供試品在稀釋 100、300、500 倍時均對試驗(yàn)無干擾作用,細(xì)菌內(nèi)毒素回收率在50%~200%之間;4 批樣品的內(nèi)毒素定量測定結(jié)果符合規(guī)定。
結(jié)論:在PyrosKinetix®Flex(PKF)細(xì)菌內(nèi)毒素定量檢測系統(tǒng)平臺,使用 LAL 建立的動態(tài)濁度法,可用于乳糖一水合物的細(xì)菌內(nèi)毒素定量檢測。LAL 有更高的靈敏度,葡聚糖抑制緩沖液可有效阻止由(1 → 3)-β-D- 葡聚糖引起的干擾,提高試驗(yàn)的成功率,符合數(shù)據(jù)完整性的要求。
關(guān)鍵詞:葡聚糖抑制緩沖液;乳糖一水合物;動態(tài)濁度法;細(xì)菌內(nèi)毒素;干擾試驗(yàn);美洲鱟試劑;最大有效稀釋倍數(shù);最高靈敏度
Content determination of bacterial endotoxin in lactose
monohydrate by kinetic turbidimetric method
LIU Jin1,WAHG Fang-fang2,F(xiàn)ENG Yu2,YANG Zhe3,QIN Huan-jia3,YIN Xin3
(1. Liaocheng Food and Drug Testing and Testing Center,Liaocheng 252000,China;2.Liaocheng Food and Drug Testing and Testing Center,Liaocheng 252000,China;3.Coastal-Times International BioMedical Technologies(Beijing)Co.,Ltd.,Beijing 100068,China)
Abstract Objective:To develope a kinetic turbidimetric method with Limulus Amebocyte Lysate(LAL) to quantify bacterial endotoxin in lactose monohydrate. Methods:According to the requirements in Chapter 1143 Bacterial Endotoxin Test in Chinese Pharmacopoeia 2015 edition,by using Pyros Kinetix® Flex(PKF)bacterial endotoxin quantitative detection system and LAL dissolved in glucan inhibitory buffer,a standard curve for bacterial endotoxin was established and the dilution factor was determined.The interference test was performed by measuring recovery rate of endotoxin added in the test solution,and bacterial endotoxin in the sample was quantitatively determined.Pyros® EQS software automatically produced a calibration curve to calculate the absolute content of endotoxin in each solution. Results:Concentration linear ranges of endotoxin detection calibration curve was
0.001-0.032 EU·mL-1(r=-0.985 4)with recovery rate of 50%-200%,and no interference was observed for test samples diluted 100-500 times.Results of quantitative determination of endotoxin in four batches of samples met the requirements.Conclusion:On the platform of PKF bacterial endotoxin quantitative detection system,the kinetic turbidimetric endotoxin method using LAL can be used for bacterial endotoxin detection of lactose monohydrate.
Glucan inhibitory buffer effectively prevented the interference caused by(1 → 3)-β-D-glucan,improved the test success rate,sensitivity and accuracy of detection.the experiment met data integrity requirements.
Keywords:glucashield beta glucan inhibiting buffer;lactose monohydrate;kinetic turbidimetric method;bacterial
endotoxin;interference test;Limulus Amebocyte Lysate(LAL);maximum valid dilution;highest sensitivity
注射用福沙匹坦二甲葡胺是用于抑制腫瘤化療所致嘔吐反應(yīng)的藥物,以靜脈注射的方式給藥。由于鉑類、阿霉素等多種抗腫瘤藥物在使用過程中會產(chǎn)生嚴(yán)重的嘔吐反應(yīng),而急性劇烈的惡心、嘔吐可能導(dǎo)致患者脫水、電解質(zhì)紊亂、營養(yǎng)不良,嚴(yán)重者可能因消化道黏膜損傷而出血、感染甚至死亡,嚴(yán)重影響化療效果,因而止吐藥是抗腫瘤治療重要的輔助治療藥物。福沙匹坦二甲葡胺注射劑與其他止吐藥聯(lián)用,可用于防治中等催吐及大劑量催吐的腫瘤化療(包括大劑量順鉑)初始和反復(fù)用藥引起的急性和遲后的惡心和嘔吐[3]。
乳糖一水合物是一種白色或類白色的晶體狀粉末,緩慢溶于水,幾乎不溶于乙醇(96%),是注射用福沙匹坦二甲葡胺注射液的一類重要輔料。對乳糖一水合物進(jìn)行細(xì)菌內(nèi)毒素檢測,是對藥物生產(chǎn)源頭的質(zhì)量把關(guān)與控制,可使藥物的質(zhì)量更有保證,故在福沙匹坦二甲葡胺注射劑生產(chǎn)的質(zhì)量控制中具有重要意義[2]。目前國內(nèi)多采用凝膠法對乳糖一水合物進(jìn)行細(xì)菌內(nèi)毒素檢測,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其限值應(yīng)小于0.005 EU·mg-1。本研究參照 2015 年版《中華人民共和國藥典》<1143 細(xì)菌內(nèi)毒素檢查法 >[1]中的動態(tài)濁度法,對乳糖一水合物中的細(xì)菌內(nèi)毒素定量檢測方法進(jìn)行開發(fā),試圖找到一種干擾影響小、靈敏度高、更為準(zhǔn)確的定量檢測方法。
1 儀器與試藥
Pyros Kinetix® Flex 96(PKF 96)細(xì)菌內(nèi)毒素定量檢測系統(tǒng)(Associates of Cape Cod 公司)。Pyros® EQS 軟件(搭配 PFK 細(xì)菌內(nèi)毒素定量檢測系統(tǒng)的專用軟件,Associates of Cape Cod.Inc.)
乳糖 一 水 合 物(DMV Fonterra Excipients GmbH &Co.KG 公 司,Lactohale® 200 Milled lactose monohydrate,批號:Lactose-1031D73、Lactose-1031D74、Lactose-1031D75、Lactose-1031D76)。
動 態(tài) 濁 度 法 美 洲 鱟 試 劑(LAL,批 號 518-11-903-T,靈敏度λ=0.001 EU·mL-1,規(guī)格 5 mL·瓶 -1);細(xì)菌內(nèi)毒素工作標(biāo)準(zhǔn)品(control standard endotoxin,CSE;批號 162);無熱原水(LAL reagent water,LRW批 號 AD17657282,規(guī) 格 50 mL· 瓶 -1);葡 聚 糖 抑制緩沖液(批號 1207063);硼硅酸鹽玻璃反應(yīng)試管(8 mm×75 mm);硼硅酸鹽玻璃稀釋試管(12 mm×
75 mm)。以上所有試劑與耗材均來自 Associates of Cape Cod 公司。
2 方法與結(jié)果
2.1 細(xì)菌內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立和可靠性分析
用葡聚糖抑制緩沖液復(fù)溶 LAL,用無熱原水稀釋 CSE,使 其 最 終 濃 度 分 別 為 0.032、0.016、0.008、0.004、0.002、0.001 EU·mL
-1。各取0.1 mL,分 別 加到預(yù)先加有 0.1 mL 鱟試劑的反應(yīng)試管內(nèi),混合均勻,將反應(yīng)試管插入設(shè)置好的 PKF 細(xì)菌內(nèi)毒素定量檢測系統(tǒng)中,每一濃度重復(fù) 3 管,同時做 2 管陰性對照。當(dāng)陰性對照的吸收度或透光率小于標(biāo)準(zhǔn)曲線最低點(diǎn)的檢測值,反應(yīng)時間大于標(biāo)準(zhǔn)曲線最低點(diǎn)的反應(yīng)時間時,將全部數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸分析。Pyros
® EQS 軟件自動出具標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸報告,以到達(dá)反應(yīng)終點(diǎn)所需時間的對數(shù)值對細(xì)菌內(nèi)毒素濃度的對數(shù)值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線:logT=-0.200logC+2.943 r=0.985 4
標(biāo)準(zhǔn)曲線中 CSE 的最低濃度為 0.001 EU·mL
-1,此濃度點(diǎn)的反應(yīng)時間小于陰性對照的反應(yīng)時間
[1],故標(biāo)準(zhǔn)曲線成立。細(xì)菌內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)曲線及可靠性分析結(jié)果見表 1。
1細(xì)菌內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)曲線及可靠性分析
Tab. 1 Standard curves of bacterial endotoxinand reliability analysis
標(biāo)準(zhǔn)曲線中細(xì)菌內(nèi)毒素濃度(standard curves
concentration)/(EU·mL-1) |
CV/% |
配置值(preparation value) |
實(shí)測值(measured value) |
0.032 |
0.02740 |
2.537 |
0.016 |
0.01603 |
2.666 |
0.008 |
0.008968 |
1.259 |
0.004 |
0.005138 |
7.383 |
0.002 |
0.002325 |
15.951 |
0.001 |
0.00073 |
27.251 |
2.2 最大有效稀釋倍數(shù)(MVD)的確定
取乳糖一水合物樣品粉末 0.5 g,用 5 mL 無熱原水溶解并稀釋,制得終濃度(C)為 100 mg·mL-1 的
溶液。,按細(xì)菌內(nèi)毒素限值(L)0.005 EU·mg-1,標(biāo)準(zhǔn)曲線最低濃度(λ)0.001 EU·mL-1,計(jì)算乳糖一水合物樣品的 MVD:MVD=100 mg·mL-1×0.005 EU·mg -1/0.000 1EU·mL-1=500 倍
2.3 干擾試驗(yàn)
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線內(nèi)毒素濃度的設(shè)置,選擇標(biāo)準(zhǔn)曲線中點(diǎn) 0.004 EU·mL-1 作為加標(biāo)內(nèi)毒素濃度(λm)。取
批號 Lactose-1031D73、Lactose-1031D74、Lactose-1031D75、Lactose-1031D76 的乳糖一水合物粉末 0.5 g,分別溶于 5 mL 無熱原水中,靜置,待樣品完全溶解后再分別稀釋至 100、300、500 倍,作為供試品溶液,將0.1 mL 0.004 EU·mL-1(λm)濃度的 CSE 溶液分別加入到 0.9 mL 100、300、500 倍的供試品溶液中,制備供試品陽性對照溶液。分別取陰性對照、供試品溶液、供試品陽性對照溶液各 0.1 mL,加到預(yù)先加有 0.1mL LAL 的反應(yīng)管內(nèi),混合均勻,將反應(yīng)試管插入設(shè)置好的 PKF 細(xì)菌內(nèi)毒素定量檢測系統(tǒng)中進(jìn)行測定,各反應(yīng)均做 2 個平行復(fù)孔。測定結(jié)束后,Pyros® EQS 軟件自動出具試驗(yàn)數(shù)據(jù)及報告,結(jié)果見表 2。
2干擾試驗(yàn)及供試品細(xì)菌內(nèi)毒素含量測定結(jié)果
Tab. 2 Interference test and content determination of bacterial endotoxin in samples
批號
(lot No.) |
稀釋倍數(shù)
(dilution factor) |
細(xì)菌內(nèi)毒素濃度(concentration)/(EU·mL-1) |
回收率
(recovery)/% |
限值
(limit) |
加標(biāo)值
(spiked) |
平均值
(mean) |
陽性對照
(positive control) |
Lactose-1031D73 |
1∶100 |
0.004 |
<0.001 |
0.002 671 |
94.0 |
0.5 |
|
1∶300 |
0.004 |
<0.001 |
0.003 344 |
104.0 |
0.5 |
|
1∶500 |
0.004 |
<0.001 |
0.002 787 |
102.0 |
0.5 |
Lactose-1031D74 |
1∶100 |
0.004 |
<0.001 |
0.003 422 |
89.0 |
0.5 |
|
1∶300 |
0.004 |
<0.001 |
0.002 727 |
93.0 |
0.5 |
|
1∶500 |
0.004 |
<0.001 |
0.003 052 |
91 |
0.5 |
Lactose-1031D75 |
1∶100 |
0.004 |
<0.001 |
0.003 241 |
107.0 |
0.5 |
|
1∶300 |
0.004 |
<0.001 |
0.004 064 |
99.0 |
0.5 |
|
1∶500 |
0.004 |
<0.001 |
0.004 683 |
101.0 |
0.5 |
Lactose-1031D76 |
1∶100 |
0.004 |
<0.001 |
0.002 413 |
116.0 |
0.5 |
|
1∶300 |
0.004 |
<0.001 |
0.004 273 |
105.0 |
0.5 |
|
1∶500 |
0.004 |
<0.001 |
0.003 484 |
110.0 |
0.5 |
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算不同稀釋倍數(shù)下供試品溶液中細(xì)菌內(nèi)毒素的含量及回收率,Pyros® EQS 軟件的數(shù)
據(jù)與報告系統(tǒng)中會自動出具報告和細(xì)菌內(nèi)毒素檢測結(jié)果。干擾試驗(yàn)中各批次的供試品,經(jīng) 100、300、500倍稀釋后,其回收率在 50%~200% 范圍內(nèi),符合要求[1],可以認(rèn)為供試品溶液中成分不存在干擾作用。
2.4 供試品定量檢查
供試品檢查同“2.3”項(xiàng)下方法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見表2,結(jié)果 4 批樣品細(xì)菌內(nèi)毒素含量均符合規(guī)定。
3 討論
3.1 方法開發(fā)的意義
本試驗(yàn)用動態(tài)濁度法檢測福沙匹坦二甲葡胺注射液的輔料——乳糖一水合物中的細(xì)菌內(nèi)毒素含量。動態(tài)濁度法是常用的細(xì)菌內(nèi)毒素定量檢測方法,通過檢測反應(yīng)混合物的濁度到達(dá)某一預(yù)先設(shè)定的吸收度所需要的反應(yīng)時間,或是檢測濁度增加速度來定量測定樣品中內(nèi)毒素的含量。該方法操作簡單、快速、靈敏度高、檢測范圍寬。動態(tài)濁度法的干擾試驗(yàn)中,以樣品中外加內(nèi)毒素的回收率進(jìn)行判斷,若回收率在50%~200% 之間,可認(rèn)為樣品溶液對試驗(yàn)無干擾[5-9]。該方案相對于傳統(tǒng)的凝膠法,具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、操作簡便、節(jié)約時間等優(yōu)點(diǎn)[6,12],能夠更好地滿足藥品質(zhì)量控制的要求。該試驗(yàn)的另外一個重要意義,是選擇對輔料進(jìn)行檢測。對輔料乳糖一水合物進(jìn)行細(xì)菌內(nèi)毒素定量檢測是對福沙匹坦二甲葡胺注射液藥品的源頭進(jìn)行精準(zhǔn)的質(zhì)量把控,是更高級別的質(zhì)量控制要求[2]。
3.2 葡聚糖抑制緩沖液可以解決葡聚糖干擾問題
本試驗(yàn)使用葡聚糖抑制緩沖液來復(fù)溶 LAL,該緩沖液在內(nèi)毒素試驗(yàn)中可以阻斷(1 → 3)-β-D-葡聚糖的干擾。當(dāng)供試品溶液中同時存在細(xì)菌內(nèi)毒素與(1 → 3)-β-D- 葡 聚 糖 時,會產(chǎn)生假陽性反應(yīng),另外,和不存在(1 → 3)-β-D- 葡聚糖相比,凝膠反應(yīng)會更迅速、更劇烈[13]。假陽性反應(yīng)與
(1 → 3)-β-D- 葡聚糖的存在有關(guān),原因是 LAL 中葡聚糖敏感因子(G 因子)被激活,使得供試品中細(xì)菌內(nèi)毒素含量雖然并未超過規(guī)定限值,但檢查呈現(xiàn)陽性,被誤判為不合格
[6,13]。如不確定某樣品是否受到(1 → 3)-β-D- 葡聚糖干擾,在針對同一樣品的測試中,將非葡聚糖抑制緩沖液復(fù)溶的 LAL 檢測的細(xì)菌內(nèi)毒素水平與葡聚糖抑制緩沖液復(fù)溶 LAL 檢測的細(xì)菌內(nèi)毒素水平進(jìn)行比較,如果使用葡聚糖抑制緩沖液復(fù)溶的報告中細(xì)菌內(nèi)毒素含量明顯較低,則說明樣品可能有(1 → 3)-β-D- 葡聚糖干擾。葡聚糖抑制緩沖液可有效阻止由高達(dá) 100 ng·mL
-1 的葡聚糖濃度引起的干擾,使鱟試劑對于供試品的抗干擾能力大大增強(qiáng)。
3.3 高靈敏度鱟試劑可拓寬最大有效稀釋倍數(shù)
用 凝 膠 法 測 試 該 樣 品 時,采 用 靈 敏 度 為 0.03EU·mL-1 的凝膠法鱟試劑進(jìn)行試驗(yàn),乳糖一水合物樣 品 的 最 大 有 效 稀 釋 倍 數(shù):MVD=CL/λ=100 mg·mL-1×0.005 EU·mg-1/0.03 EU·mL-1=16 倍,供試品對試驗(yàn)干擾明顯,由于試劑靈敏度的限制,樣品無法稀釋更大的倍數(shù)來消除干擾。LAL 的最高靈敏度能達(dá)到 0.001 EU·mL-1,使得供試品的最大有效稀釋倍數(shù)擴(kuò)增至 500 倍,動態(tài)濁度法的干擾試驗(yàn),以樣品中外加內(nèi)毒素的回收率進(jìn)行判斷,在稀釋倍數(shù) 為 100、300 和 500 倍 時 均 有 極 佳 的 回 收率,回收率 在 50%~200% 之 間,可認(rèn)為樣品溶液對試驗(yàn)無干擾。LAL的高靈敏度,可以增大樣品的 最大有效稀釋倍數(shù),降低樣品對內(nèi)毒素反應(yīng)帶來的干擾[5,13]。
3.4 符合法規(guī)與數(shù)據(jù)完整性要求
PKF 細(xì)菌內(nèi)毒素定量檢測系統(tǒng)與 Pyros® EQS 軟件嚴(yán)格遵循聯(lián)邦法典 21 CFR Part 11 標(biāo)準(zhǔn),同時符合
《中國人民共和國藥典》、USP、JP、EP 等多國法規(guī)的規(guī)定與要求,軟件具備三級管理權(quán)限、審計(jì)追蹤及電子簽名功能,滿足試驗(yàn)的數(shù)據(jù)完整性要求。本文采用動態(tài)濁度法對福沙匹坦二甲葡胺注射液中的輔料乳糖一水合物進(jìn)行細(xì)菌內(nèi)毒素定量檢測,試驗(yàn)結(jié)果表明,樣品進(jìn)行 100 倍、300 倍、500 倍稀釋時均對試驗(yàn)無干擾,多批樣品檢查結(jié)果符合規(guī)定。因此,在 PKF 細(xì)菌內(nèi)毒素定量檢測系統(tǒng)上開發(fā)動態(tài)濁度法來定量檢測福沙匹坦二甲葡胺注射液的輔料乳糖一水合物中細(xì)菌內(nèi)毒素含量的方法是可行的。
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