芪连降糖片微生物限度检查方法适用性研究
2021-04-28严海元赵壮志
沈 锐,周 剑,严海元,沈 伟,赵壮志
(1. 重庆市永川食品药品检验所,重庆 402160; 2. 重庆市食品药品检验检测研究院,重庆 401121;3. 重庆市药物过程与质量控制工程技术研究中心,重庆 401121)
芪连降糖片用于治疗2 型糖尿病,有生津止渴、活血化瘀功效,临床多用于消除糖尿病患者的内热,缓解其气虚。其主要成分为黄芪、黄连等中药材,黄芪中黄芪甲苷可降血糖,调血脂,抑制炎症,改善血管病变等;黄连中黄连素能促进胰岛素分泌,防止肝糖原异生[1]。黄芪甲苷对革兰阳性菌和革兰阴性菌均有抑制作用,故黄芪对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠埃希氏菌有强烈的抑制作用,但对酵母菌、黑曲霉等真菌类几乎无抑制作用[2];同抗菌肽结合后的黄芪对铜绿假单胞菌也有抑制作用[3]。黄连水提物黄连素主要是对革兰阳性球菌(如金黄色葡萄球菌)和革兰阴性短杆菌(如大肠埃希菌)抑制作用明显[4]。由于上述成分的抑菌作用,常规法检查结果不能真实反映该药物的微生物污染情况。本研究中采取稀释法、薄膜过滤法与平皿法进行渐进式研究,建立了芪连降糖片的微生物限度适用性检查方法[5]。现报道如下。
1 仪器、试药与菌株
1.1 仪器
TE2101-L 型电子天平(德国Sartorius 公司);SPX-150F-Ⅱ型立式生化培养箱(上海龙跃仪器设备公司);MJ-150-Ⅰ型霉菌培养箱(上海齐欣科学仪器有限公司);GI80TW 型立式高压蒸汽灭菌器(厦门致微仪器有限公司);ZWF-110X50 型恒温培养振荡器(上海智城分析仪器制造有限公司);MZ-301 型微生物限度仪(杭州美卓生物科技有限公司);BX53F 型显微镜带成像系统(日本Olympus 株式会社);VITEK 2 Compact全自动细菌鉴定及药敏分析系统(法国生物梅里埃股份有限公司)。
1.2 试药
芪连降糖片(首都医科大学某附属医院,批号为20191201,规格为每片0.56 g);pH 7.0 无菌氯化钠-蛋 白 胨 缓 冲 液、0.1% 蛋 白 胨 缓 冲 液(0.1% Peptone Buffer)、胰酪大豆胨琼脂(TSA)培养基、胰酪大豆胨液体(TSB)培养基、沙氏葡萄糖琼脂培养基(SDA)培养基、麦康凯液体(MacConkey Broth)培养基、麦康凯琼脂(MacConkey Agar)培养基,均购自北京三药科技开发公司;氯化钠(成都科隆化学品有限公司)。
1.3 菌株
金黄色葡萄球菌[CMCC(B)26003]、铜绿假单胞菌[CMCC(B)10104]、枯草芽孢杆菌[CMCC(B)63501]、白 色 念 珠 菌[CMCC(F)98001]、黑 曲 霉[CMCC(F)98003]、大肠埃希菌[CMCC(B)44102]均由中国医学细菌保藏管理中心提供。
2 方法与结果
2.1 微生物计数方法学试验
2.1.1 培养条件与质控标准
按2015 年版《中国药典(四部)》微生物限度检查法的要求,本试验需氧菌在35 ℃下培养72 h;霉菌和酵母菌在25 ℃下培养120 h,均逐天观察;菌落数接种量控制在102cfu/mL 以内。计算回收比值,回收比值=(试验组菌落数-供试品对照组菌落数)/菌液对照组菌落数,比值须在0.5 ~2.0 范围内。
2.1.2 菌液及溶液制备
菌液:将金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌标准工作菌株用无菌生理盐水制成含菌量≤104cfu/mL 的菌悬液;将黑曲霉孢子用无菌生理盐水加入0.05%聚山梨酯80 制成含菌量≤104cfu/mL 的菌悬液。最终加入供试品溶液中的含菌量≤102cfu/mL。
供试品溶液:称取供试品10 g,以pH 7.0 无菌氯化钠-蛋白胨缓冲液作为稀释液,稀释至100 mL,经45 ℃水浴摇床振荡20 min,将其混匀,制成1 ∶10 供试品溶液。取供试品溶液20 mL,加稀释液80 mL,制成1 ∶50供试品溶液。
2.1.3 计数方法适用性试验
平皿法:取1 ∶10 供试品溶液5 份,分别加入药典规定的5 种试验菌混悬液,使供试品溶液中含菌量≤102cfu/mL,作为试验组;另取1 份作为供试品对照组。菌液对照组,以稀释液替代供试品溶液,分别加入5 种试验菌液。充分溶解混匀后,各移取1 mL 置2 个相应的无菌平皿(90 mm)中,分别倾注TSA,TSB,SDA 培养基。结果金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌回收比值超出0.5 ~2.0 范围,说明1 ∶10 供试品溶液对这两种菌有较强抑菌性;霉菌和酵母菌总数计数中,2 种试验菌回收比值均在0.5 ~2.0 内,说明霉菌和酵母菌计数可采用常规平皿法。详见表1。
稀释法:取1 ∶50 供试品溶液6 份,照平皿法操作。结果试验菌金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌回收比值略有改善,但仍超出0.5 ~2.0 范围,证明稀释法可降低供试品的抑菌性,但未完全消除其抑菌性。详见表1。
表1 需氧菌、霉菌、酵母菌总数预试验结果(平皿法/稀释法/薄膜过滤法,n =3)Tab.1 Pre-test results of the determination of the total number of aerobic bacteria,moulds and yeasts(plate method/dilution method/membrane fillration method,n =3)
薄膜过滤法:只做需氧菌总数测定方法适用性。取1 mL 1 ∶10 供试品溶液,置50 mL pH 7.0 NaCl-蛋白胨缓冲液中,薄膜过滤,用0.1%蛋白胨缓冲液300 mL 冲洗3 次(每次100 mL),试验组在最后一次冲洗液中加入含菌量≤102cfu 的试验菌;供试品对照组以稀释液代替菌液;菌液对照组以稀释液代替供试品溶液。将菌面朝上的滤膜贴于TSA 培养基平板上(90 mm),每株试验菌平行制备2 个平皿。结果各需氧菌回收比值均在0.5 ~2.0 范围内,表明该方法可用于需氧菌总数测定。详见表1。
2.1.4 验证试验
取样品,按上述方法进行3 次独立试验,验证计数方法适用性。结果金黄色葡萄球菌(TSA)、铜绿假单胞菌(TSA)、枯草芽孢杆菌(TSA)、白色念珠菌(TSA)、黑曲霉(TSA)、白色念珠菌(SDA)、黑曲霉(SDA)的回收率比值依次为0.84,0.89,0.83,0.86,0.83,0.69,0.75,均符合要求。故宜采用取1 mL 1 ∶10 供试品溶液置50 mL pH 7.0 NaCl-蛋白胨缓冲液过滤,每膜冲洗量300 mL 进行需氧菌总数计数;平皿法进行霉菌和酵母菌总数计数。
2.2 控制菌检查方法适用性试验
2.2.1 菌液及溶液制备
将标准工作菌株大肠埃希菌用无菌生理盐水制成菌悬液,加入供试品溶液中的菌落数≤102cfu。同2.1.2项下方法制成1 ∶10 供试品溶液。
2.2.2 方法适用性试验
取2.2.1 项下1 ∶10 供试品溶液10 mL 及≤102cfu试验菌的菌悬液(大肠埃希菌),接种至100,200 mL TSB 培养基中,混匀,作为试验组A 和B;供试品对照组以稀释液代替菌液;菌液对照组以稀释液代替供试品溶液。TSB 培养基35 ℃培养18 h,取1 mL 接种至100 mL 麦康凯液体培养基中,44 ℃培养24 h;取麦康凯液体培养物划线接种于麦康凯琼脂培养基平板上,35 ℃培养18 h。
2.2.3 适用性试验结果
采用平皿法,以100 mL TSB 培养基作为增菌液,麦康凯液体培养基和麦康凯琼脂培养基平板上均呈阳性,但大肠埃希菌浓度较低;稀释法以200 mL TSB 培养基作为增菌液,阳性明显,菌落生长较好。以经济高效为前提综合考虑,最终以100 mL TSB 培养基作为增菌液,已能满足控制菌检查要求。结果见表2(表中麦康凯液体培养基中,+为浑浊,紫色变黄色;-为澄清,显紫色;+ -为轻微浑浊,且紫色变淡黄色。麦康凯琼脂培养基平板中,+为桃红色典型菌落生长;-为无典型菌落生长;+ -为呈较少桃红色、不透明菌落)。
表2 大肠埃希菌控制菌检查方法适用性试验结果(n =3)Tab.2 Results of the suitability tests for the control bacteria of Escherichia coli(n =3)
2.2.4 验证试验
取芪连降糖片,进行3 次独立试验。以100 mL 胰酪大豆胨液体培养基作为增菌液,结果可信、有效,表明该方法可行。
2.3 微生物限度检查
按2 次验证试验方法对样品进行微生物限度检查。样品中需氧菌总数、霉菌和酵母菌总数均低于10 cfu/g,未检出控制菌大肠埃希菌,符合2015 年版《中国药典(四部)》通则1107“非无菌药品微生物限度标准”相关要求。
3 讨论
2015 年版《中国药典》相较2010 年版,在微生物限度检查中改变了加菌方式及培养基,在更贴合国外药典的同时兼顾了中国特色[6]。在供试品制备阶段加入菌液,使菌液和供试液充分混合,更好地模拟了样品污染情况,同时样品中的成分能充分作用于病原菌,更好地反映药物对病原菌是否有抑制作用,但也增加了试验操作的难度[7]。
本品主要成分黄芪和黄连两味药材具有较强的抑菌作用,验证方法的选择中显示,常规法>培养基稀释法>培养基稀释-薄膜过滤联用法[8]。本研究中在选择方法时从常规法到稀释法逐步试验,测定需氧菌总数时采用1 ∶10 供试品溶液平皿法,增加稀释液体积,均无法消除供试品的抑菌性。中成药的抑菌性无法选择合适的中和剂消除抑菌性,薄膜过滤法能直接彻底消除抑菌作用,计数结果准确度高[9]。中成药固体制剂中含有大量不溶性辅料,预试验中建立了培养基稀释-薄膜过滤联用法进行冲洗,每膜以300 mL 及500 mL 为冲洗液,结果试验菌均生长良好,最终确定以50 mL pH7.0 无菌氯化钠-蛋白胨缓冲液稀释,300 mL 0.1%蛋白胨缓冲液冲洗3 次,每次100 mL。选用的方法操作简捷高效,加样回收率好[10]。在控制菌的方法学验证中,很多文献均首要考虑是否呈强阳性,而忽略了在方法学建立时应同时考虑快捷、经济,本试验中对控制菌增菌培养基体积的选择兼顾了以上原则。
在对黑曲霉进行计数时,应逐天观察,由于黑曲霉易蔓延生长,不易计数,所以白色菌丝生长出来就应计数。另外,以稀释液作为空白对照,计数与控制菌检查均应显阴性,否则试验失败需重新进行[11]。2015 年版《中国药典》中非无菌微生物计数主要还是以中成药及化学药为主,未涉及中药材,2020 年版《中国药典》已将中药材纳入其中,越来越多的研究涉及中药饮片的微生物计数检查[12-13],如杨瑞琦等[14]的肉豆蔻饮片微生物计数研究及李艳等[15]的6 种中药饮片微生物检测状况分析等,为后续不断深入研究奠定了基础。