無菌與無熱原檢測:藥品、醫(yī)療器械及生物制品的關(guān)鍵質(zhì)量保障
在制藥、生物技術(shù)及醫(yī)療器械領(lǐng)域,"無菌"與"無熱原"是兩個(gè)至關(guān)重要的質(zhì)量屬性,直接關(guān)系到產(chǎn)品的安全性和有效性。"無菌"是指產(chǎn)品中不存在任何存活微生物的狀態(tài),包括細(xì)菌、真菌、酵母菌和病毒(專指無菌工藝要求)等。任何活體微生物在產(chǎn)品中的存在,尤其是在注射劑、植入物或直接接觸破損皮膚/粘膜的產(chǎn)品中,都可能導(dǎo)致嚴(yán)重的感染甚至危及生命。"無熱原"則是指產(chǎn)品中不含或所含熱原物質(zhì)(主要是細(xì)菌內(nèi)毒素,即革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁上的脂多糖)低于規(guī)定的安全限值。熱原物質(zhì)一旦進(jìn)入人體血液循環(huán)系統(tǒng),即使是無菌產(chǎn)品,也可能引發(fā)強(qiáng)烈的發(fā)熱反應(yīng)(熱原反應(yīng))、寒戰(zhàn)、休克甚至死亡。
因此,對藥品(尤其是注射劑、眼用制劑、植入劑)、醫(yī)療器械(尤其是植入物、介入器械、一次性使用無菌產(chǎn)品)、生物制品(如疫苗、血液制品、細(xì)胞治療產(chǎn)品)以及其生產(chǎn)過程中使用的關(guān)鍵物料(如工藝用水、輔料、內(nèi)包裝材料)進(jìn)行嚴(yán)格的無菌檢測和無熱原(細(xì)菌內(nèi)毒素)檢測,是質(zhì)量控制流程中不可或缺的環(huán)節(jié)。這些檢測項(xiàng)目構(gòu)成了產(chǎn)品放行和監(jiān)管批準(zhǔn)的核心依據(jù)。
核心檢測項(xiàng)目
無菌與無熱原檢測通常作為兩個(gè)獨(dú)立但相關(guān)的檢測項(xiàng)目進(jìn)行:
1. 無菌檢測: 旨在證明供試品中是否含有可存活的微生物(需氧菌、厭氧菌和真菌)。這是判斷產(chǎn)品是否符合"無菌"要求的標(biāo)準(zhǔn)測試。
2. 細(xì)菌內(nèi)毒素檢測/熱原檢測: 旨在定量或限度檢測供試品中細(xì)菌內(nèi)毒素的含量(通常以內(nèi)毒素單位 - EU表示),或定性地檢查供試品是否能引起升溫反應(yīng)(兔法)。這是判斷產(chǎn)品是否符合"無熱原"要求的主要檢測項(xiàng)目。
關(guān)鍵檢測儀器
無菌與無熱原檢測需要專門的儀器設(shè)備來保證測試的準(zhǔn)確性和可靠性:
無菌檢測常用儀器:
- 無菌隔離器/層流超凈工作臺(tái): 提供符合A級潔凈度要求的操作環(huán)境,防止檢測過程引入外源性污染。
- 薄膜過濾裝置: 用于供試品的過濾、轉(zhuǎn)移和培養(yǎng),是薄膜過濾法的核心設(shè)備。需配備無菌的濾杯、濾膜(孔徑通常為0.45 μm)和濾筒。
- 恒溫培養(yǎng)箱: 至少需要兩套,分別控制在不同溫度下,用于培養(yǎng)需氧-厭氧菌(如30-35°C)和真菌(如20-25°C)。培養(yǎng)箱需具備溫濕度監(jiān)控和記錄功能。
- 壓力蒸汽滅菌器(濕熱滅菌柜): 用于培養(yǎng)基、稀釋液、淋洗液、實(shí)驗(yàn)器具及所用耗材的滅菌處理。
- 生物安全柜(如適用): 用于處理可能含有高致病性微生物或需要額外保護(hù)的樣品。
細(xì)菌內(nèi)毒素檢測常用儀器:
- 鱟試劑(LAL)光度法檢測系統(tǒng): 這是目前的主流方法,核心儀器包括:
- 內(nèi)毒素光度測定儀(動(dòng)態(tài)濁度法或顯色基質(zhì)法): 用于在恒溫條件下孵育樣品與鱟試劑的混合物,并自動(dòng)、連續(xù)地監(jiān)測濁度變化(濁度法)或顯色程度(顯色法),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線定量內(nèi)毒素含量。
- 恒溫干浴儀/水浴器: 精確控制反應(yīng)體系的溫度(通常為37°C ±1°C)。
- 旋渦混合器: 確保反應(yīng)液充分混勻。
- 精密移液器和配套吸頭: 用于精確移取試劑和樣品。
- 專用反應(yīng)管/反應(yīng)板: 用于進(jìn)行鱟試驗(yàn)反應(yīng)。
- 凝膠法設(shè)備: 雖然操作相對簡單,但仍需:
- 恒溫干浴儀/水浴器: 精確控制反應(yīng)溫度(37°C ±1°C)。
- 反應(yīng)管架/反應(yīng)塊: 放置反應(yīng)試管。
- 倒置觀察架: 用于準(zhǔn)確判斷凝膠形成(陽性)與否(陰性)。
- 熱原檢測(兔法)設(shè)備: 主要在專業(yè)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)施中進(jìn)行,核心是精確的兔體溫測量和記錄系統(tǒng)。
- 內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品和鱟試劑: 關(guān)鍵耗材,需符合藥典規(guī)定。
- 細(xì)菌內(nèi)毒素檢查用水(BET Water): 專用于溶解、稀釋內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品和供試品的無內(nèi)毒素水。
主要檢測方法
無菌檢測方法:
各國藥典(如中國藥典 ChP, 美國藥典 USP, 歐洲藥典 EP, 日本藥典 JP)均收載了標(biāo)準(zhǔn)方法,主要有:
- 薄膜過濾法: 這是最常用、適用范圍最廣的方法。將規(guī)定量的供試品通過無菌的薄膜過濾器(孔徑≤0.45 μm),樣品中的微生物(如果存在)被截留在濾膜表面。用適量的無菌沖洗液淋洗濾膜以去除抑菌成分,然后將濾膜轉(zhuǎn)移到無菌的培養(yǎng)基(硫乙醇酸鹽流體培養(yǎng)基用于需氧/厭氧菌,胰酪大豆胨液體培養(yǎng)基用于真菌)中,在規(guī)定的溫度和時(shí)間下培養(yǎng)(通常需氧/厭氧菌培養(yǎng)14天,真菌培養(yǎng)7-14天)。培養(yǎng)結(jié)束后觀察各培養(yǎng)基是否出現(xiàn)渾濁(生長),以判定供試品是否符合無菌要求。
- 直接接種法: 將規(guī)定量的供試品直接接種至足量的無菌培養(yǎng)基中,培養(yǎng)并觀察有無微生物生長。適用于無法采用薄膜過濾法(如油劑、軟膏、供試品本身具有抑菌性且不易沖洗)或體積較小的產(chǎn)品。
細(xì)菌內(nèi)毒素/熱原檢測方法:
- 凝膠限度法: 將供試品溶液(或其系列稀釋液)與鱟試劑(LAL試劑)在反應(yīng)管中混合,在37°C ±1°C下孵育規(guī)定時(shí)間(通常60±2分鐘)。孵育結(jié)束后小心翻轉(zhuǎn)試管180°,觀察管內(nèi)內(nèi)容物是否形成堅(jiān)實(shí)凝膠并能保持倒置狀態(tài)。形成凝膠判為陽性,表示內(nèi)毒素含量≥該管對應(yīng)的內(nèi)毒素限值(λ);未形成凝膠判為陰性。通過與同時(shí)進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)品陽性對照、陰性對照、供試品陽性對照的結(jié)果比較,判定供試品是否符合規(guī)定。
- 光度測定法(動(dòng)態(tài)濁度法/顯色基質(zhì)法):
- 動(dòng)態(tài)濁度法: 鱟試劑與內(nèi)毒素反應(yīng)形成濁度。儀器連續(xù)監(jiān)測反應(yīng)混合物的濁度變化(吸光度增加),反應(yīng)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值的時(shí)間(反應(yīng)時(shí)間)與內(nèi)毒素濃度的對數(shù)成反比。通過建立不同濃度內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品的反應(yīng)時(shí)間(或閾值時(shí)間)對數(shù)與其內(nèi)毒素濃度對數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線,即可定量計(jì)算供試品中內(nèi)毒素的含量。
- 顯色基質(zhì)法: 鱟試劑中含有合成的人工顯色底物(如對硝基苯胺 - pNA)。鱟試劑中的C因子、B因子、凝固酶原被內(nèi)毒素激活后,最終激活凝固酶,凝固酶水解顯色底物釋放出黃色的pNA。儀器在特定波長(通常405nm)下連續(xù)監(jiān)測吸光度的增加。反應(yīng)達(dá)到預(yù)設(shè)吸光度的時(shí)間(反應(yīng)時(shí)間)與內(nèi)毒素濃度的對數(shù)成反比,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線定量。
光度法具有定量準(zhǔn)確、靈敏度高、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用日益廣泛。
- 家兔熱原檢查法: 將一定劑量的供試品靜脈注射入健康家兔體內(nèi),在規(guī)定的時(shí)間間隔(如注射前和注射后1, 2, 3小時(shí))測量體溫。如果所有受試動(dòng)物的體溫升高總和或單只動(dòng)物體溫升高值未超過藥典規(guī)定的限值,且總動(dòng)物數(shù)滿足要求,則判定供試品符合熱原
CMA認(rèn)證
檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定證書
證書編號:241520345370
有效期至:2030年4月15日
CNAS認(rèn)可
實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可證書
證書編號:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日
ISO認(rèn)證
質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書
證書編號:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日