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瑋馳小課堂 | 熱原、內(nèi)毒素的常見(jiàn)檢測(cè)方法有哪些?

2022-6-28  閱讀(1829)

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熱原(內(nèi)毒素)檢測(cè)

鑒于熱原對(duì)人體的不良反應(yīng)的效果和多樣性,注射用藥終產(chǎn)品放行都必須強(qiáng)制進(jìn)行細(xì)菌內(nèi)毒素測(cè)試(BETs),以確保患者用藥安全。在制藥行業(yè),特別是注射用藥,對(duì)細(xì)菌內(nèi)毒素進(jìn)行可靠和有效的檢測(cè)是重要環(huán)節(jié)。標(biāo)記為無(wú)熱原或無(wú)菌的注射或植入產(chǎn)品必須進(jìn)行內(nèi)毒素檢測(cè)放行。許多原材料檢查也必須進(jìn)行內(nèi)毒素檢測(cè)方能用于GMP生產(chǎn),以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。

 

家兔熱原檢測(cè)法(RPT)

家兔的體溫變化非常敏感,它們對(duì)許多病毒和致病菌非常敏感,具有能客觀反映各類藥品中熱原在生物體內(nèi)引起發(fā)熱情況的特點(diǎn)。通過(guò)家兔的預(yù)先感染,可以進(jìn)行許多抗傳染藥物的研究,因此可以作為熱原試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型,常作為研究發(fā)熱、解熱藥和檢查致熱原。雖然兔子是常用的試驗(yàn)動(dòng)物,但人類被認(rèn)為是對(duì)熱原敏感的動(dòng)物。

Seibert在1923提出用家兔檢測(cè)熱原,該方法于1942年被美國(guó)藥典收錄,簡(jiǎn)稱“家兔法”(RPT),是用于藥品和醫(yī)療器械熱原體內(nèi)檢測(cè)的方法。中國(guó)藥典1953年版開(kāi)始收載該方法,隨后的世界各國(guó)藥典都以動(dòng)物熱原檢查法作為藥品質(zhì)量監(jiān)測(cè)的方法之一。歐洲藥典也于1986年發(fā)布該方法,通過(guò)測(cè)量兔子通過(guò)靜脈注射待測(cè)物質(zhì)的無(wú)菌溶液引起的體溫升高進(jìn)行檢測(cè)。家兔熱原檢查法可在規(guī)定時(shí)間里觀察到家兔的體溫變化,相應(yīng)反應(yīng)了熱原質(zhì)引起哺乳類動(dòng)物復(fù)雜的體溫反應(yīng)過(guò)程,為保障藥品質(zhì)量和用藥安全發(fā)揮了重要作用。

 

單核細(xì)胞活化反應(yīng)測(cè)定法(MAT)

但RPT也存在各種局限性,例如:靈敏度較低、無(wú)法區(qū)分Endotoxin和NEP;試驗(yàn)動(dòng)物受到藥品的藥理活性干擾,而影響體溫變化(如放射性藥品、抗生素、生物制品等),實(shí)驗(yàn)結(jié)果難以判斷;無(wú)法應(yīng)用于非靜脈注射藥物;兔子致命的過(guò)敏性休克的可能性;動(dòng)物飼養(yǎng)和測(cè)試設(shè)備及實(shí)驗(yàn)費(fèi)用;屬于定性反應(yīng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果和熱原很難進(jìn)行量的換算。

鑒于這些限制,以及歐盟為減少動(dòng)物用于科學(xué)目的所做的努力,歐洲藥典2010在通則2.6.30新增單核細(xì)胞活化試驗(yàn)(MAT)熱原檢測(cè)方法,為RPT提供了一種體外替代方案,能夠檢測(cè)內(nèi)毒素和非內(nèi)毒素?zé)嵩趧?dòng)物福利方面向前邁出的重要一步。USP<151>也收錄了MAT熱原檢測(cè)方法。2020年版《中國(guó)藥典》通則9301“注射劑安全性檢查法應(yīng)用指導(dǎo)原則”中增加單核細(xì)胞活化反應(yīng)測(cè)定法(MAT)方法。用于滿足技術(shù)藥物發(fā)展的現(xiàn)狀和解決傳統(tǒng)內(nèi)毒素檢查法不能滿足新型產(chǎn)品安全性控制需求這個(gè)難題。

 

單核細(xì)胞活化反應(yīng)測(cè)定法(MAT)原理

 

細(xì)菌內(nèi)毒素的鱟試劑檢查法(LAL/TAL)

細(xì)菌內(nèi)毒素檢查法又稱鱟試劑法,是利用鱟試劑與細(xì)菌內(nèi)毒素發(fā)生凝集反應(yīng),以檢測(cè)或量化藥品中因革蘭陰性菌產(chǎn)生的細(xì)菌內(nèi)毒素含量是否符合規(guī)定的一種方法。此法以其快速、靈敏、經(jīng)濟(jì)、重現(xiàn)性好等特點(diǎn)得到了日益廣泛的應(yīng)用,并有取代傳統(tǒng)的熱原檢查法的發(fā)展趨勢(shì)。


美國(guó)動(dòng)物學(xué)家FredericBang在1956年研究鱟的血液循環(huán)時(shí),和助手JackLevin發(fā)現(xiàn)細(xì)菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素導(dǎo)致的凝血機(jī)理。1968年,他們初步闡明這種血液凝固是由于革蘭陰性細(xì)菌內(nèi)毒素激活了鱟血變形細(xì)胞溶解物的酶,使溶解物中的可溶性蛋白變成凝膠,這種凝固反應(yīng)靈敏。開(kāi)發(fā)出了一種的細(xì)菌檢測(cè)劑——鱟試劑(LAL,LimulusAmebocyte Lysate,鱟阿米巴樣細(xì)胞裂解物)。

 

內(nèi)毒素檢測(cè)方法發(fā)展史
 

根據(jù)鱟血來(lái)源不同,一般分為L(zhǎng)AL(美洲鱟試劑)/TAL(東方鱟鱟試劑),鱟試劑檢測(cè)法是一種可靠、靈敏、特異性強(qiáng)的內(nèi)毒素檢測(cè)方法,也是監(jiān)管機(jī)構(gòu)主要的方法,應(yīng)用廣泛。


基于鱟試劑發(fā)展出來(lái)的主要內(nèi)毒素檢測(cè)方法包括兩種:凝膠法和光度測(cè)定法,后者又包括濁度法和顯色基質(zhì)法。供試樣品檢測(cè)時(shí),可使用其中任何一種方法進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)測(cè)定結(jié)果有爭(zhēng)議時(shí),除另有規(guī)定外,以凝膠法檢測(cè)結(jié)果為準(zhǔn)。細(xì)菌內(nèi)毒素的量用內(nèi)毒素單位(EndotoxinUnit, EU)表示。


模擬鱟試驗(yàn)級(jí)聯(lián)反應(yīng)階段,2003年以來(lái),基于重組因子C(rFC)的細(xì)菌內(nèi)毒素檢測(cè)方法由于可替代動(dòng)物源鱟試劑和原料可控性、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),被廣泛用作內(nèi)毒素檢測(cè)的替代方法。有研究比較了LAL方法和rFC檢測(cè)數(shù)據(jù),結(jié)果顯示幾種方法的檢測(cè)結(jié)果是可比的。重組C因子內(nèi)毒素檢測(cè)方法可以用于藥典凝膠法和光度法的有效替代。
 

不同鱟試劑檢測(cè)方法和重組C因子檢測(cè)方法檢測(cè)結(jié)果比較

(KQCL-Lonza動(dòng)態(tài)顯色法試劑盒;PyroGene-Lonza重組C因子法試劑盒;QCL-Lonza終點(diǎn)顯色法試劑盒;Turb-Lonza動(dòng)態(tài)濁度法試劑盒)

 

因此,目前行業(yè)內(nèi)共有四種常見(jiàn)的細(xì)菌內(nèi)毒素檢測(cè)方法:凝膠法、比濁法、顯色法和rFC法,并在注射劑和醫(yī)療器械生產(chǎn)過(guò)程控制和產(chǎn)品放行質(zhì)控檢測(cè)中有著重要的應(yīng)用。比濁法、顯色法和rFC法是定量方法,凝膠法為定性或者半定量方法。每種方法都有自己的特點(diǎn),使用者可以根據(jù)自己的樣品屬性、檢測(cè)需求和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備情況和法規(guī)要求進(jìn)行相應(yīng)選擇,以達(dá)到內(nèi)毒素控制和熱原控制的效果,患者安全。
 

內(nèi)毒素檢測(cè)方法

 

Lonza內(nèi)毒素檢測(cè)產(chǎn)品一直走在行業(yè)

Lonza(龍沙)內(nèi)毒素產(chǎn)品于1970年代面世。半個(gè)世紀(jì)以來(lái),為客戶提供包括細(xì)菌內(nèi)毒素檢測(cè)試劑盒、內(nèi)毒素檢測(cè)軟件、全自動(dòng)內(nèi)毒素檢測(cè)儀器在內(nèi)的一站式解決方案,符合FDA21 CFR part 11和歐盟EUGMP附錄11法規(guī)要求,以服務(wù)于各類細(xì)胞制劑生產(chǎn)企業(yè)、制藥企業(yè)質(zhì)控部門,可植入醫(yī)療設(shè)備和透析樣品質(zhì)控以及科研院所等相關(guān)機(jī)構(gòu),其服務(wù)對(duì)象覆蓋多數(shù)制藥企業(yè),已用于國(guó)外藥物的放行,滿足出口型制藥企業(yè)的規(guī)模化熱源測(cè)定需求。

 

產(chǎn)品包括:鱟試劑凝膠法試劑盒;基于鱟試劑,用于定量檢測(cè)的動(dòng)態(tài)顯色法試劑盒,動(dòng)態(tài)濁度法試劑盒;不依賴于鱟試劑的重組C因子檢測(cè)試劑盒。LAL試劑可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的穩(wěn)定供應(yīng)。


此外,Lonza還提供PyroCell®MAT單核細(xì)胞活化反應(yīng)測(cè)定法系統(tǒng),高度敏感和可靠的用于復(fù)雜配方(如人類疫苗和基于細(xì)胞的生物制劑)的體外熱原檢測(cè)。
 

Lonza內(nèi)毒素檢測(cè)系統(tǒng)及組成(試劑盒、軟件、儀器、自動(dòng)化及周邊耗材試劑)

 

Lonza LAL鱟試劑及重組C因子內(nèi)毒素檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品特點(diǎn):

  • 行業(yè)準(zhǔn)

  • 認(rèn)可,雙報(bào)優(yōu)勢(shì)(中歐、中美)

  • 不同檢測(cè)方法及產(chǎn)品可選(4種方法)

  • 檢測(cè)解決方案(試劑盒、儀器、軟件、耗材)

  • 可自動(dòng)化(濁度法、顯色法、rFC方法)

  • 長(zhǎng)時(shí)間使用經(jīng)驗(yàn)積累和口碑基礎(chǔ)

  • 儀器軟件兼容性廣,適合大多數(shù)用戶

  •  

 

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