革蘭氏陰性菌(GNB)給全球公共衛(wèi)生造成了最嚴(yán)重的問題之一,因?yàn)檫@種細(xì)菌對抗生素有高度耐藥性1,而且會引發(fā)肺炎、血液感染、傷口和手術(shù)部位感染、腦膜炎等感染性疾病2。細(xì)菌內(nèi)毒素是GNB細(xì)胞膜的關(guān)鍵成分,當(dāng)濃度足夠高時(shí)會引發(fā)致熱反應(yīng)(即高燒)。美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)要求制藥廠進(jìn)行細(xì)菌內(nèi)毒素檢測(BET,Bacterial Endotoxins Testing),重點(diǎn)測量注射用水(WFI,Water For Injection)、制藥原材料、成品藥、醫(yī)療器械等所有涉及注射用藥物的GNB污染程度。細(xì)菌內(nèi)毒素的檢測方法主要有以下3種:1、凝膠法(Gel-Clot),2、動態(tài)濁度法(KTA,Kinetic Turbidimetric Assay),3、動態(tài)顯色法(KCA,Kinetic Chromogenic Assay)。
鱟試劑(LAL,Limulus Amebocyte Lysate)提取自鱟的血液,用于細(xì)菌內(nèi)毒素檢測。當(dāng)檢測到內(nèi)毒素時(shí),鱟試劑級聯(lián)就會有一系列酶促反應(yīng),酶促反應(yīng)會放大內(nèi)毒素的顯現(xiàn)。當(dāng)內(nèi)毒素與鱟試劑反應(yīng)時(shí),內(nèi)毒素會激活酶級聯(lián)中的第一個(gè)因子 — C因子,然后C因子會激活B因子。B因子會作用于凝固酶原,使其成為凝固酶。最后的檢測步驟就是凝固(用凝膠法)、濁度(用動態(tài)濁度法)或顯色(用動態(tài)顯色法)。下圖1是采用動態(tài)顯色法時(shí)鱟試劑級聯(lián)反應(yīng)的示意圖。
圖 1:采用動態(tài)顯色法的鱟試劑級聯(lián)反應(yīng)

LPS:Lipopolysaccharide,脂多糖
Sievers® Eclipse細(xì)菌內(nèi)毒素檢測儀(以下稱Eclipse)采用動態(tài)顯色法,用405 nm波長(即動態(tài)顯色法的典型波長)來測量和分析內(nèi)毒素的濃度。動態(tài)顯色法使用帶有顯色基底的鱟試劑。顯色基底是一種連接對硝基苯胺(pNA,一種黃色顯色劑)的肽。如果樣品中存在內(nèi)毒素,鱟試劑中的酶促反應(yīng)就會破壞連接pNA的肽鍵,從而在樣品或溶液中釋放黃色。可以用分光光度計(jì)來測量顏色變化,量化色變后可以得出內(nèi)毒素濃度。Eclipse還可以使用Fujifilm Wako濁度試劑,也是用405nm波長來測量內(nèi)毒素濃度。
鱟試劑(LAL)化驗(yàn)易受干擾。樣品中可能含有抑制或增強(qiáng)內(nèi)毒素檢測的物質(zhì),因此產(chǎn)生假性結(jié)果。需要對待測樣品進(jìn)行方法適用性測試和抑制/增強(qiáng)測試,以確定克服上述干擾所需的稀釋倍數(shù)(或其它有效方法)。
本文概述了如何進(jìn)行抑制/增強(qiáng)測試,如何運(yùn)行此測試來證明Sievers Eclipse細(xì)菌內(nèi)毒素檢測儀的適用性,以及提供運(yùn)行樣品的方法適用性。方法信息包括:所用的鱟試劑化驗(yàn)方法、化驗(yàn)靈敏度(λ)、驗(yàn)證的稀釋倍數(shù)、PPC(陽性產(chǎn)品對照)加標(biāo)濃度、稀釋劑、%CV(變異系數(shù))標(biāo)準(zhǔn)、以及平均PPC回收率。
樣品信息包括:樣品濃度(單位為mg/mL)、內(nèi)毒素限值(EL,Endotoxin Limit;單位為 EU/mL)、最大有效稀釋倍數(shù)(MVD,Maximum Valid Dilution)、最小有效濃度(MVC,Minimum Valid Concentration)、平均樣品結(jié)果(單位為EU/mL)、以及樣品儲存/處理?xiàng)l件。
Sievers Eclipse細(xì)菌內(nèi)毒素檢測儀,包括分析儀、微孔板、軟件
鱟試劑(LAL)
細(xì)菌內(nèi)毒素檢查用水(LRW,LAL Reagent Water)
用于干擾測試的材料(如果需要):
細(xì)菌內(nèi)毒素工作標(biāo)準(zhǔn)品(CSE,Control Standard Endotoxin)或細(xì)菌內(nèi)毒素參考標(biāo)準(zhǔn)品(RSE,Reference Standard Endotoxin)
不含內(nèi)毒素的稀釋管
不含內(nèi)毒素的移液器吸頭
可調(diào)量程移液器,可進(jìn)行55 μL和1000 μL分液
血清移液器
不含內(nèi)毒素的血清玻璃移液器
渦旋混合器
A
抑制/增強(qiáng)研究:
應(yīng)先進(jìn)行初步的抑制/增強(qiáng)研究,以確定最佳稀釋倍數(shù),并評估可能存在的干擾。
01
02
03
04
05
B
克服干擾:
干擾測試的要求根據(jù)樣品性質(zhì)而有所不同。鱟試劑化驗(yàn)要求有最佳和特定的活性條件,例如最佳的溫度、pH值、離子強(qiáng)度。大多數(shù)藥品配方適用于患者診治,而非鱟試劑化驗(yàn)。因此大多數(shù)藥品并不符合鱟試劑化驗(yàn)的最佳條件,會對鱟試劑化驗(yàn)有干擾。干擾表現(xiàn)為以下兩種方式之一:抑制或增強(qiáng)。制藥廠應(yīng)當(dāng)非常了解樣品的化學(xué)組成,以便能夠確定干擾源,這非常重要??梢詤⒖肌懊绹幍?lt;1085>內(nèi)毒素檢測指南(USP <1085> Guidelines on Endotoxins Test)",以了解常見的干擾及其緩解方法。下表是有關(guān)干擾摘要。
表 1. 常見干擾和緩解方法(摘自USP <1085>)

LPS:Lipopolysaccharide,脂多糖
BET:Bacterial Endotoxins Testing,細(xì)菌內(nèi)毒素檢測
01
02
03
04
C
加標(biāo)測試:
加標(biāo)測試是可選程序,旨在進(jìn)一步證明Sievers Eclipse適用于BET測試。此外還要求進(jìn)行加標(biāo)研究,以確定樣品容器適用于測試樣品。
01
02
03
04
05
06
07
對新產(chǎn)品進(jìn)行細(xì)菌內(nèi)毒素檢測時(shí),應(yīng)執(zhí)行以下程序:
初始的產(chǎn)品評估和稀釋倍數(shù)優(yōu)化
在對新產(chǎn)品進(jìn)行內(nèi)毒素檢測之前,應(yīng)先評估陽性產(chǎn)品對照(PPC)的回收率和變異系數(shù)(%CV),以檢測樣品基質(zhì)所造成的干擾(包括抑制和增強(qiáng))。此階段的目標(biāo)是確定最佳產(chǎn)品稀釋倍數(shù),從而將干擾降至可接受的范圍之內(nèi)。最佳稀釋倍數(shù)應(yīng)低于最大有效稀釋倍數(shù)(MVD)。幾乎所有產(chǎn)品都會干擾細(xì)菌內(nèi)毒素檢測(BET),因此了解產(chǎn)品基質(zhì)非常重要。確定最佳稀釋倍數(shù)之后,就可以進(jìn)行產(chǎn)品驗(yàn)證。
產(chǎn)品驗(yàn)證程序:確保穩(wěn)健性和合規(guī)性
產(chǎn)品驗(yàn)證包括以最佳稀釋倍數(shù)測試3個(gè)不同批次的產(chǎn)品。這種多批次測試可以確保內(nèi)毒素檢測方法在測試不同批次產(chǎn)品時(shí)的一致性和穩(wěn)定性,符合良好生產(chǎn)規(guī)范(GMP)和法規(guī)要求。
Sievers Eclipse細(xì)菌內(nèi)毒素檢測儀是細(xì)菌內(nèi)毒素檢測領(lǐng)域的一項(xiàng)重大的技術(shù)進(jìn)步,為持續(xù)進(jìn)行的產(chǎn)品驗(yàn)證需求提供了全面、高效、合規(guī)的解決方案,提高了產(chǎn)品的安全性和質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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