細菌內(nèi)毒素檢測方法介紹

1、細菌內(nèi)毒素檢測方法介紹細菌內(nèi)毒素檢測方法介紹上海市獸藥飼料監(jiān)察所上海市獸藥飼料監(jiān)察所劉雅妮劉雅妮2006年年11月月內(nèi)內(nèi) 容容v基本概念基本概念v實驗方法實驗方法v操作注意事項操作注意事項一、概念及相關(guān)知識一、概念及相關(guān)知識v熱原反應(yīng)：病人在靜脈給藥熱原反應(yīng)：病人在靜脈給藥15分鐘后發(fā)生冷感、分鐘后發(fā)生冷感、寒戰(zhàn)、發(fā)熱、頭痛、惡心、嘔吐、昏迷、休克等寒戰(zhàn)、發(fā)熱、頭痛、惡心、嘔吐、昏迷、休克等癥狀。癥狀。v熱原：任何可以導(dǎo)致肌體發(fā)熱的物質(zhì)。熱原：任何可以導(dǎo)致肌體發(fā)熱的物質(zhì)。v機理：外源性熱原質(zhì)通過內(nèi)源性熱原質(zhì)起作用。機理：外源性熱原質(zhì)通過內(nèi)源性熱原質(zhì)起作用。外源性外源性熱原質(zhì)熱原質(zhì)吞噬性吞噬性白

2、細胞白細胞內(nèi)源性內(nèi)源性熱原質(zhì)熱原質(zhì)體溫調(diào)節(jié)體溫調(diào)節(jié)中心中心發(fā)發(fā) 熱熱新蛋白新蛋白合成合成新新mRNA翻譯翻譯v1942年，美國藥典首次收載熱原檢查法，中年，美國藥典首次收載熱原檢查法，中國藥典自第一版（國藥典自第一版（1953年版）起收載。年版）起收載。v所有注射用藥品（肌肉注射、靜脈注射）都所有注射用藥品（肌肉注射、靜脈注射）都要經(jīng)過熱原檢查。要經(jīng)過熱原檢查。v熱原檢查法的局限性：熱原檢查法的局限性： 1、重現(xiàn)性差。、重現(xiàn)性差。 2、對藥物引起的增加、抑制作用無法控制。、對藥物引起的增加、抑制作用無法控制。 3、不同細菌產(chǎn)生的熱原質(zhì)的致熱域有差別。、不同細菌產(chǎn)生的熱原質(zhì)的致熱域有差別。 4、

3、非定量反應(yīng)。、非定量反應(yīng)。v雖然不排除有其他熱原物質(zhì)存在，但細菌內(nèi)雖然不排除有其他熱原物質(zhì)存在，但細菌內(nèi)毒素是最主要的熱原物質(zhì)。毒素是最主要的熱原物質(zhì)。v細胞壁結(jié)構(gòu)：細胞壁結(jié)構(gòu)： 肽聚糖肽聚糖 脂蛋白脂蛋白革蘭氏陽性菌革蘭氏陽性菌 革蘭氏陰性菌革蘭氏陰性菌 外膜外膜 磷壁酸磷壁酸 脂多糖脂多糖v細菌內(nèi)毒素：革蘭氏陰性細菌細胞壁外膜中細菌內(nèi)毒素：革蘭氏陰性細菌細胞壁外膜中的脂多糖（的脂多糖（LPS）。當細胞壁外膜結(jié)構(gòu)完整）。當細胞壁外膜結(jié)構(gòu)完整時不具備生物活性，只有當細菌死亡，脂多時不具備生物活性，只有當細菌死亡，脂多糖脫落才顯示出內(nèi)毒素活性。糖脫落才顯示出內(nèi)毒素活性。v脂多糖結(jié)構(gòu)：多糖脂多糖結(jié)

4、構(gòu)：多糖O抗原核心多糖抗原核心多糖類脂類脂A致熱活性部分致熱活性部分v內(nèi)毒素的量值：內(nèi)毒素的量值：1 1、內(nèi)毒素單位（、內(nèi)毒素單位（EUEU） 19821982年年FDAFDA將當時美國代號為將當時美國代號為ECEC2 2的內(nèi)的內(nèi)毒素標準品規(guī)定為毒素標準品規(guī)定為5EU/ng5EU/ng。19831983年內(nèi)毒素單年內(nèi)毒素單位（位（EUEU）被）被USPUSP正式引用。正式引用。2 2、國際單位（、國際單位（IUIU） WHOWHO先后兩次組織協(xié)作標定，建立內(nèi)毒先后兩次組織協(xié)作標定，建立內(nèi)毒素國際標準品，其中第二批內(nèi)毒素國際標準素國際標準品，其中第二批內(nèi)毒素國際標準品適用于所有內(nèi)毒素檢查法，且明

5、確品適用于所有內(nèi)毒素檢查法，且明確1IU1IU1EU1EU。v鱟：一種古老的棲身于沿海的海洋生物，節(jié)鱟：一種古老的棲身于沿海的海洋生物，節(jié)肢動物門，在我國主要分布于浙江、福建及肢動物門，在我國主要分布于浙江、福建及兩廣的沿海一帶。兩廣的沿海一帶。v鱟試劑：利用鱟血液中的變性細胞，經(jīng)裂解鱟試劑：利用鱟血液中的變性細胞，經(jīng)裂解液和機械方式促使細胞破裂而提取到的一種液和機械方式促使細胞破裂而提取到的一種細胞溶解物，能與極微量的細菌內(nèi)毒素形成細胞溶解物，能與極微量的細菌內(nèi)毒素形成特異凝膠反應(yīng)，反應(yīng)的速度和凝膠的堅固程特異凝膠反應(yīng)，反應(yīng)的速度和凝膠的堅固程度與內(nèi)毒素濃度有關(guān)，是體外檢測內(nèi)毒素的度與內(nèi)毒素

6、濃度有關(guān)，是體外檢測內(nèi)毒素的敏感試劑。敏感試劑。鱟試劑與內(nèi)毒素反應(yīng)機理鱟試劑與內(nèi)毒素反應(yīng)機理內(nèi)毒素內(nèi)毒素C因子因子活化的活化的C因子因子凝膠凝膠B因子因子凝固酶原凝固酶原凝固酶凝固酶活化的活化的B因子因子凝固蛋白原凝固蛋白原鱟凝血系統(tǒng)酶聯(lián)反應(yīng)鱟凝血系統(tǒng)酶聯(lián)反應(yīng)細菌內(nèi)毒素檢查法細菌內(nèi)毒素檢查法 凝膠法凝膠法 濁度法濁度法 光度法光度法 顯色基質(zhì)法顯色基質(zhì)法 重現(xiàn)性好重現(xiàn)性好 能定量能定量 能控制藥物的增強能控制藥物的增強/抑制干擾抑制干擾 操作簡便。節(jié)省時間操作簡便。節(jié)省時間方法方法分類分類方法方法特點特點二、細菌內(nèi)毒素檢測之凝膠法二、細菌內(nèi)毒素檢測之凝膠法v實驗程序?qū)嶒灣绦?、試驗準備：試劑、

7、儀器及用具、試驗準備：試劑、儀器及用具2、選擇鱟試劑靈敏度，計算樣品稀釋度、選擇鱟試劑靈敏度，計算樣品稀釋度3、鱟試劑靈敏度復(fù)核、鱟試劑靈敏度復(fù)核4、供試品干擾試驗（新藥或新方法）、供試品干擾試驗（新藥或新方法）5、供試品內(nèi)毒素限量檢查、供試品內(nèi)毒素限量檢查v實驗材料及用具實驗材料及用具1、儀器、儀器名稱名稱要求要求天平天平感量感量0.1mg0.1mg以下以下電熱干燥箱電熱干燥箱300300恒溫水浴箱恒溫水浴箱37371 1 水銀或酒精溫度計水銀或酒精溫度計100 100 1 1 漩渦混合器漩渦混合器/ /計時器計時器60min60min1min1min2、器具、器具器具分類器具分類器具名稱器

8、具名稱反應(yīng)試管反應(yīng)試管玻璃試管（外徑玻璃試管（外徑1075mm）、試管架、）、試管架、小三角瓶或磨口瓶小三角瓶或磨口瓶移液器具移液器具刻度吸管及洗耳球或移液器及無熱原吸頭刻度吸管及洗耳球或移液器及無熱原吸頭其他其他酒精燈、脫脂棉球、鑷子、剪刀、砂輪、酒精燈、脫脂棉球、鑷子、剪刀、砂輪、封口膜、記號筆封口膜、記號筆v試劑試劑1 1、鱟試劑：具有國家頒發(fā)的批準文號、鱟試劑：具有國家頒發(fā)的批準文號2 2、內(nèi)毒素工作標準品、內(nèi)毒素工作標準品3 3、內(nèi)毒素檢查用水、內(nèi)毒素檢查用水4 4、三效熱原滅火劑、三效熱原滅火劑5 5、7575乙醇乙醇v常用英文縮寫常用英文縮寫B(tài)ETBET：細菌內(nèi)毒素檢查：細菌內(nèi)毒

9、素檢查 BETBET水水：細菌內(nèi)毒素檢查用水：細菌內(nèi)毒素檢查用水 MVDMVD：供試品最大有效稀釋倍數(shù)：供試品最大有效稀釋倍數(shù) NCNC：陰性對照：陰性對照MVCMVC：供試品最低有效濃度：供試品最低有效濃度 PCPC：陽性對照：陽性對照：鱟試劑靈敏度：鱟試劑靈敏度 L L：供試品細菌內(nèi)毒素限值：供試品細菌內(nèi)毒素限值v靈敏度復(fù)核試驗：每批鱟試劑用于檢測前都必須進靈敏度復(fù)核試驗：每批鱟試劑用于檢測前都必須進行靈敏度復(fù)核。行靈敏度復(fù)核。試驗舉例：內(nèi)毒素工作標準品為試驗舉例：內(nèi)毒素工作標準品為100EU/支；支； 待測鱟試劑靈敏度待測鱟試劑靈敏度0.25EU/ml0.25EU/ml。1 1、制備內(nèi)毒

10、素標準溶液：取工作標準品一支，輕彈、制備內(nèi)毒素標準溶液：取工作標準品一支，輕彈瓶壁使粉末落入瓶底，用砂輪在瓶頸出劃痕，用瓶壁使粉末落入瓶底，用砂輪在瓶頸出劃痕，用7575酒精擦拭后啟開，加酒精擦拭后啟開，加1mlBET1mlBET水溶解，封口膜封住，水溶解，封口膜封住，置漩渦振蕩器上混勻置漩渦振蕩器上混勻15min15min后進行稀釋，步驟如下后進行稀釋，步驟如下( (箭頭下方為加入箭頭下方為加入BETBET水量水量) )：100EU/ml100EU/ml10EU/ml10EU/ml1EU/ml1EU/ml0.5EU/ml0.5EU/ml0.25EU/ml0.25EU/ml0.125EU/ml

11、0.125EU/ml0.0625EU/ml0.0625EU/ml0.2ml0.2ml1.8ml1.8ml0.2ml0.2ml1.8ml1.8ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.2ml0.2ml0.2ml0.2ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml0.9ml水水水水溶解后的標準品溶解后的標準品水水水水水水水水100100EU/mlEU/ml1010EU/mlEU/ml1 1EU/mlEU/ml0.50.5EU/mlEU/ml0.2

12、50.25EU/mlEU/ml0.1250.125EU/mlEU/ml0.06250.0625EU/mlEU/ml（2 ）（ ）（0.5 ） （0.25 ）2、溶解鱟試劑：若鱟試劑為溶解鱟試劑：若鱟試劑為0.1ml裝量，則取裝量，則取18支，支，每支加入每支加入0.1mlBET水溶解；若鱟試劑裝量大于水溶解；若鱟試劑裝量大于0.1ml，則取若干支，按標示量加入，則取若干支，按標示量加入 BET水溶解，水溶解，再取再取0.1ml分裝于標準玻璃試管（分裝于標準玻璃試管（10mm75mm），），將試管按如下形狀排列。將試管按如下形狀排列。3、加樣：每列每支加入相應(yīng)濃度的內(nèi)毒素標準品溶、加樣：每列每支

13、加入相應(yīng)濃度的內(nèi)毒素標準品溶液各液各0.1ml，第五列加入，第五列加入BET水水0.1ml。1 1222 23 30.50.54 40.250.25BETBET水水22220.50.50.50.50.250.250.250.25v反應(yīng)及結(jié)果判斷：加樣結(jié)束后用封口膜封口，反應(yīng)及結(jié)果判斷：加樣結(jié)束后用封口膜封口，輕振動混勻，置輕振動混勻，置37 水浴中保溫水浴中保溫60602min2min，將每管拿出緩緩倒轉(zhuǎn)將每管拿出緩緩倒轉(zhuǎn)180180，凝膠不變形為，凝膠不變形為“”，凝膠不能保持完整為，凝膠不能保持完整為“”。 當當2.02.0四支管都為陽性，四支管都為陽性，0.25四支管都為陰四支管都為陰性

14、時，試驗成立，按下面底公式計算復(fù)核的靈性時，試驗成立，按下面底公式計算復(fù)核的靈敏度敏度c c ： c clglg-1-1(X/4)(X/4)（X:X:反應(yīng)終點濃度的對數(shù)值。）反應(yīng)終點濃度的對數(shù)值。） 當當0. 5c c 2.02.0時，鱟試劑靈敏度復(fù)核合格，時，鱟試劑靈敏度復(fù)核合格，檢測時仍以標示靈敏度檢測時仍以標示靈敏度為準。為準。舉例：舉例：設(shè)待復(fù)核的鱟試劑標示靈敏度設(shè)待復(fù)核的鱟試劑標示靈敏度為為0.125EU/ml0.125EU/ml:平行平行管數(shù)管數(shù)內(nèi)毒素標準溶液濃度（內(nèi)毒素標準溶液濃度（EU/mlEU/ml）NCNC反應(yīng)終反應(yīng)終點濃度點濃度C CX X(lgC)(lgC)0.250.

15、250.1250.1250.060.060.030.031+-0.06-1.22-1.222+-0.125-0.903-0.9033+-/0.125-0.903-0.9034+-/0.125-0.903-0.903clg-1(X/4) lg-1（-1.22）（）（-0.903）（）（ -1.22 ）（）（ -1.22 ）/4 0.104（EU/ml） cc在在0. 50. 52.02.0范圍內(nèi)，符合規(guī)定。范圍內(nèi)，符合規(guī)定。v樣品內(nèi)毒素檢查樣品內(nèi)毒素檢查1、供試品最大有效稀釋倍數(shù)的計算：、供試品最大有效稀釋倍數(shù)的計算： CLCL MVD MVD ：測試用鱟試劑靈敏度標示值：測試用鱟試劑靈敏度標示

16、值(EU/ml)(EU/ml)。L L：供試品細菌內(nèi)毒素限值。：供試品細菌內(nèi)毒素限值。C C：供試品濃度或供試品復(fù)溶后所得樣品濃度。：供試品濃度或供試品復(fù)溶后所得樣品濃度。當當L L單位為單位為EU/mlEU/ml（溶液）時，（溶液）時，C C的單位為的單位為1ml/ml1ml/ml；當當L L單位為單位為EU/mgEU/mg或者或者EU/uEU/u時（抗生素原料），時（抗生素原料），C C的的單位為單位為mg/mlmg/ml或者或者u/mlu/ml。2、供試品溶液稀釋：將供試品稀釋，稀釋倍數(shù)為、供試品溶液稀釋：將供試品稀釋，稀釋倍數(shù)為MVDMVD。 含含2內(nèi)毒素標準品的供試品溶液（內(nèi)毒素標準

17、品的供試品溶液（PPCPPC）的制備：）的制備：3 3、加樣：取鱟試劑、加樣：取鱟試劑8 8支，每支加入支，每支加入BETBET水水0.1ml0.1ml溶解。溶解。2 2支為樣品管，加入樣品液支為樣品管，加入樣品液0.1ml0.1ml；2 2支加入陰性對支加入陰性對照管，加入照管，加入BETBET水水0.1ml0.1ml；2 2支為陽性對照管，加入支為陽性對照管，加入2 2 2濃度的內(nèi)毒素標準品溶液濃度的內(nèi)毒素標準品溶液0.1ml0.1ml；2 2支為樣品陽性支為樣品陽性管，加入管，加入0.1ml0.1ml含含2內(nèi)毒素標準品的樣品溶液。內(nèi)毒素標準品的樣品溶液。 37371 1水浴中保溫水浴中保

18、溫60601min1min。稀釋稀釋0.5MVD0.5MVD倍倍的供試品的供試品1.0ml1.0ml44濃度的內(nèi)毒素濃度的內(nèi)毒素標準品溶液標準品溶液1.0ml1.0ml混合混合含含2內(nèi)毒素的內(nèi)毒素的供試品溶液供試品溶液示意圖：示意圖：v結(jié)果判斷：結(jié)果判斷： 陽性對照為陽性陽性對照為陽性 陰性對照為陰性陰性對照為陰性 試驗結(jié)果成立試驗結(jié)果成立 樣品陽性對照為陽性樣品陽性對照為陽性 2支樣品管均為陰性時，樣品符合規(guī)定；支樣品管均為陰性時，樣品符合規(guī)定； 2支樣品管均為陽性時，樣品不符合規(guī)定；支樣品管均為陽性時，樣品不符合規(guī)定； 樣品管樣品管1支為陽性支為陽性1支為陰性時，需復(fù)試。支為陰性時，需復(fù)試

19、。 復(fù)試時做復(fù)試時做4支樣品管，有支樣品管，有1支為陽性則樣品不符合規(guī)定。支為陽性則樣品不符合規(guī)定。樣品樣品陽性陽性陰性陰性樣品陽性樣品陽性例：硫酸慶大霉素注射液例：硫酸慶大霉素注射液 規(guī)格：規(guī)格：4000U/ml4000U/ml內(nèi)毒素限值內(nèi)毒素限值L L：參考獸藥典：參考獸藥典“每每10001000慶大霉素單位含慶大霉素單位含內(nèi)毒素的量應(yīng)小于內(nèi)毒素的量應(yīng)小于0.5EU”0.5EU”，即，即 L L0.5EU/1000U=0.0005EU/U0.5EU/1000U=0.0005EU/U鱟試劑標示靈敏度鱟試劑標示靈敏度：0.125EU/U0.125EU/U供試品最大稀釋倍數(shù)供試品最大稀釋倍數(shù) C

20、L 4000U/mlCL 4000U/ml0.0005EU/U0.0005EU/U MVD MVD 160160（倍）（倍） 0.125EU/U 0.125EU/U 供試品溶液制備：供試品溶液制備：含含2內(nèi)毒素標準品的供試品溶液的制備：內(nèi)毒素標準品的供試品溶液的制備：取取500U/ml500U/ml的樣品溶液的樣品溶液1.0ml1.0ml0.5EU/ml0.5EU/ml的內(nèi)毒的內(nèi)毒素標準品溶液混合。素標準品溶液混合。供試品供試品4000U/ml4000U/ml1000U/ml1000U/ml500U/ml500U/ml250U/ml250U/ml0.4ml3.6ml1.0ml3.0ml2.0m

21、l2.0ml2.0ml2.0ml稀釋稀釋1010倍倍稀釋稀釋4040倍倍稀釋稀釋8080倍倍稀釋稀釋160160倍倍用量多用量多結(jié)果判斷：結(jié)果判斷：結(jié)果判斷結(jié)果判斷樣 品 管樣 品 管陰性陰性對照對照陽性陽性對照對照樣品陽樣品陽性對照性對照符合規(guī)定符合規(guī)定 不符合規(guī)定不符合規(guī)定 需復(fù)試需復(fù)試 符合規(guī)定符合規(guī)定 不符合規(guī)定不符合規(guī)定 三、操作注意事項三、操作注意事項v試驗前準備：試驗前準備：1、玻璃器具應(yīng)規(guī)范化，便于除熱原、計量準確、玻璃器具應(yīng)規(guī)范化，便于除熱原、計量準確、清洗操作方便。清洗操作方便。洗凈洗凈 去污去內(nèi)毒素去污去內(nèi)毒素 去洗滌劑去洗滌劑 精洗精洗 除外源性熱原：除外源性熱原：25

22、0250 干烤至少干烤至少1小時。小時。2、盡量用鋁制器具和不銹鋼用具，且用蒸餾水、盡量用鋁制器具和不銹鋼用具，且用蒸餾水沖洗后沖洗后250250 干烤至少干烤至少1小時。小時。3、用于內(nèi)毒素檢測的稀釋試管最好用玻璃試管；、用于內(nèi)毒素檢測的稀釋試管最好用玻璃試管；塑料用具只能為一次性且保證無內(nèi)毒素。塑料用具只能為一次性且保證無內(nèi)毒素。v實驗環(huán)境：最好在潔凈室或潔凈工作臺內(nèi)進實驗環(huán)境：最好在潔凈室或潔凈工作臺內(nèi)進行，保證環(huán)境溫度、濕度及通風(fēng)穩(wěn)定。行，保證環(huán)境溫度、濕度及通風(fēng)穩(wěn)定。v實驗人員：用適宜的洗滌劑洗手，用實驗人員：用適宜的洗滌劑洗手，用7575酒酒精棉球消毒，戴工作帽和口罩。精棉球消毒，戴工作帽和口罩。v實驗過程：實驗過程：1、內(nèi)毒素工作標準