上新 | 中外法規(guī)藥典內(nèi)毒素檢測新趨勢-重組C因子法
內(nèi)毒素的概念
已知,凡是能造成生物機體體溫上升的物質(zhì)均可稱為熱原(Pyrogen),其來源可能多樣化。而細菌內(nèi)毒素(Endotoxin)是熱原的一種,它是細菌性感染的一個重要致病因素。
內(nèi)毒素是革蘭氏陰性菌菌體中存在的毒性物質(zhì)總稱,為多種革蘭氏陰性菌細胞壁上的teyou結(jié)構(gòu)。細菌內(nèi)毒素主要由磷脂、脂蛋白和脂多糖(LPS)組成,其中脂多糖(LPS)是天然或?qū)嶒炇抑苽涞膬?nèi)毒素復合物的生物活性部分,發(fā)揮毒性作用的是類脂質(zhì)A(Lipid A)。不同革蘭氏陰性菌的脂質(zhì)A結(jié)構(gòu)基本相似,所以由此類細菌引起的感染導致的毒性效應(yīng)大致相同,主要表現(xiàn)為發(fā)熱、微循環(huán)障礙、內(nèi)毒素休克及播散性血管內(nèi)凝血等。細菌在存活狀態(tài)時不會釋放內(nèi)毒素,但當細菌死亡裂解或者自溶后,內(nèi)毒素會被大量釋放出來。
圖1.革蘭氏陰性菌結(jié)構(gòu)圖
細菌內(nèi)毒素耐熱性和化學穩(wěn)定性很強,一般的方法很難將其去除或滅活,如:常規(guī)高壓滅菌法也不能將內(nèi)毒素chedi清除,一般的化學藥品也不會影響細菌內(nèi)毒素的活性,只有強酸、強堿或強氧化劑可以破壞其結(jié)構(gòu)。但內(nèi)毒素具有水溶性,生產(chǎn)中可用無熱原水沖洗以除去熱原;其還具有被吸附性,可用活性碳將其吸附。
細菌內(nèi)毒素是目前最危險和最常見的致熱污染物之一,主要原因為:它在自然界中無處不在(革蘭氏陰性菌即使在干凈的水中也能繁殖)、毒性強、在jiduan條件下也很穩(wěn)定、生產(chǎn)過程中很容易引入。對于日常的生命科學實驗,使用細菌制備的質(zhì)粒DNA和重組蛋白中都會有內(nèi)毒素的殘留,而且很難去除干凈,進而對后續(xù)實驗帶來潛在毒性影響。內(nèi)毒素的主要成分脂多糖有強烈的免疫活性和細胞毒性并產(chǎn)生復雜的細胞生物學效應(yīng),因此大多數(shù)情況下會明顯干擾并產(chǎn)生不可預(yù)測的實驗結(jié)果。對生物系統(tǒng),當人(或動物)體血液系統(tǒng)的輸入液中混入微量的細菌內(nèi)毒素時,可激活組織內(nèi)的炎性細胞和炎癥因子,導致機體發(fā)熱并產(chǎn)生全身性炎癥反應(yīng),在很短時間內(nèi)將會使人產(chǎn)生昏迷和高燒,若不及時搶救,很可能危及生命。
因此,無論是用于生命科學研究的可能含有內(nèi)毒素的相關(guān)試劑,還是用于人和動物預(yù)防或治療的化學藥品、抗生素、生物制品等的原輔料、中間品和放行產(chǎn)品均需要進行內(nèi)毒素檢測,以確保有效性和安全性。
內(nèi)毒素檢測及法規(guī)監(jiān)管要求
從20世紀開始,內(nèi)毒素檢測方法相繼出現(xiàn)。
1942年,美國藥典首先收載家兔法檢測熱原(RPT法)。該方法可以檢測所有類型的熱原物質(zhì);但有其缺點,即動物個體差異大導致檢測靈敏度低,對于毒性大的藥物如放射性藥物或腫瘤抑制劑等無法進行檢測,是定性而非定量方法,不能用于藥品生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制。
1980年,F(xiàn)DA發(fā)布用鱟試劑來檢測人用和獸用注射藥成品的內(nèi)毒素;同年,《美國藥典》收載細菌內(nèi)毒素檢測法,但在藥典各品種正文中未涉及。
1995年,美國藥典23版1至7增補本除了經(jīng)典的凝膠法(LAL)外,還收載了動態(tài)濁度法、動態(tài)顯色法、終點顯色法。
2005年版《中國藥典》也有規(guī)定熱原檢查采用家兔法,細菌內(nèi)毒素檢查采用鱟試劑法。鱟試劑法具有易操作、靈敏度高、可用于內(nèi)毒素定量檢測等優(yōu)點,但也有其不便之處,如:鱟血批次間有差異,對革蘭氏陰性菌以外的內(nèi)毒素不靈敏,易受β-葡聚糖(β-Glucans)影響而產(chǎn)生假陽性,鱟受到動物保護,無法大批量供應(yīng)。
鑒于上述情況,國內(nèi)外藥典法規(guī)也提出了一些新的內(nèi)毒素檢測方法。如:2020版《中國藥典》(四部)9251章節(jié)中提到可以采用重組C因子法檢測細菌內(nèi)毒素(C因子是鱟試劑中對細菌內(nèi)毒素敏感的蛋白,能夠選擇性識別內(nèi)毒素)。美國藥典(USP)專家委員會也已于2024年7月26日批準將USP<86>Bacterial Endotoxins Test Using Recombinant Reagents納入《美國藥典-國家處方集》,USP<86>章節(jié)于2024年11月發(fā)布,并于2025年5月正式生效。重組C因子法(rFc)通過重組方法產(chǎn)生C因子,具有:C因子來源穩(wěn)定,受批次影響??;操作簡單快速;更強的抗干擾能力(不受β-glucans影響);專屬性好等優(yōu)點。該方法也有其缺點,主要為來源于不同品質(zhì)鱟血蛋白序列的重組蛋白對內(nèi)毒素的反應(yīng)性可能不同。
圖2.中外法規(guī)里列舉的內(nèi)毒素檢測方法
重組C因子內(nèi)毒素檢測方法
2020版《中國藥典》(三部)針對細菌內(nèi)毒素檢測,收錄了包括凝膠法和光度法在內(nèi)的共6種細菌內(nèi)毒素檢查方法。
凝膠法和光度法等都需要從海洋節(jié)肢動物鱟中取鱟血作為原料,而鱟目前已呈瀕?,F(xiàn)狀,亟需尋求替代方法。2020版《中國藥典》(四部)9251章節(jié)中提到可以采用重組C因子法檢測細菌內(nèi)毒素。此外,美國、歐洲和日本藥典也都提到可以采用重組C因子法檢測細菌內(nèi)毒素。
表1.各種內(nèi)毒素檢測方法介紹
目前,行業(yè)內(nèi)對于內(nèi)毒素的檢測,雖然仍以鱟試劑方法為主,但也逐漸接受重組C因子的檢測方法。為此,翌圣生物自主研發(fā)了重組C因子內(nèi)毒素檢測試劑盒。
本試劑盒通過基因重組的方式表達C因子,然后重組C因子被待測樣本中的細菌內(nèi)毒素激活,進而酶切水解熒光底物,產(chǎn)生與內(nèi)毒素濃度成比例的熒光信號,根據(jù)熒光信號值檢測內(nèi)毒素含量。本試劑盒可以用于人類疾病治療的注射藥物(如化學藥品、抗生素、生物制品等)和醫(yī)療器械(包括透析液、植入式器械等)的原輔料、研發(fā)和生產(chǎn)工藝過程以及商業(yè)化進程中的內(nèi)毒素檢測。
產(chǎn)品特點
安全穩(wěn)定:合成試劑,不依賴動物源性成分,具有更高的批間一致性、安全性及可持續(xù)性;
強特異性:重組技術(shù)消除了鱟試劑中β-1,3-葡聚糖對檢測結(jié)果的干擾,提高特異性和準確性;
高靈敏度:檢測范圍0.005-5EU/mL,定量下限(LLOQ)低至0.005EU/mL;
高精密度:批內(nèi)重復性高CV<10%,批間差異小即中間精密度CV<15%;
快速便捷:僅需1h即可完成檢測;
驗證完善:參考ICH Q2(R2)分析方法驗證指導原則,可提供完善的驗證報告。
實驗數(shù)據(jù)
試劑盒檢測范圍為0.005~5EU/mL,R2=0.9968,各濃度檢測值CV≤10%。
圖3.重組C因子內(nèi)毒素檢測試劑盒標準曲線
該重組C因子內(nèi)毒素檢測試劑盒不受鱟試劑中β葡聚糖的干擾,避免了因β-葡聚糖引起的假陽性/結(jié)果不準確情況。
表2.不同內(nèi)毒素檢測方法數(shù)據(jù)對比
產(chǎn)品信息
類別 | 產(chǎn)品 | 貨號 | 品名 | 規(guī)格 |
重組C因子法 內(nèi)毒素檢測 | 重組C因子試劑盒 | 36723ES | Recombinant Factor C Endotoxin Detection Kit 重組C因子內(nèi)毒素檢測試劑盒 | 48 T/96 T |
動態(tài)濁度法 內(nèi)毒素檢測 | 動態(tài)濁度法 內(nèi)毒素試劑 | 60401ES | Kinetic Turbidimetric LAL Assays 動態(tài)濁度法內(nèi)毒素檢測鱟試劑 | 17 T |
內(nèi)毒素去除 | 內(nèi)毒素去除試劑盒 | 60404ES | Endotoxin Removal Kit 內(nèi)毒素去除試劑盒 | 1 Kit |
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