藥品微生物快速檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀及應用

摘要：藥品是保障國民生命健康的最有力屏障，藥品檢測能有效保障藥品安全。微生物快速檢測技術(shù)成為順應行業(yè)發(fā)展的需要。本文對新發(fā)展的快檢技術(shù)現(xiàn)狀進行分析，同時討論了其在藥品監(jiān)管方面的應用意義，以期為藥品微生物檢測及監(jiān)管提供新思路。

關(guān)鍵詞：藥品安全；微生物；快速檢測技術(shù)

中圖分類號：R927文獻標志碼：ADOI編碼：10.3969/j.issn.1674-4977.2025.01.050

藥品安全是國民關(guān)注自身健康的首要話題，微生物檢查法是保障藥品質(zhì)量的有效措施，藥品特別是無菌制劑的微生物檢查是保證藥品質(zhì)量的必要手段[1]。《中華人民共和國藥典》規(guī)定的微生物檢查法雖成熟，但整個過程中人員操作居多，從準備到實驗結(jié)束受主觀因素影響較多，程序復雜，且判定時間較長，在一定程度上限制了監(jiān)管部門及時發(fā)現(xiàn)有效解決相關(guān)問題的能力。在這種前提下，更加科學合理、快速先進的新檢測技術(shù)和方法成為行業(yè)發(fā)展的需要，而飛速發(fā)展的微生物快速檢測技術(shù)則能夠適應現(xiàn)代化發(fā)展，以更高的檢測效率、更精準的檢測結(jié)果等特點切實保障藥品質(zhì)量安全，守護國民生命健康。

1微生物快速檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀

1.1聚合酶鏈式反應技術(shù)

聚合酶鏈式反應（PCR）是一種在體外將某段DNA片段放大擴增的分子生物學技術(shù)，利用高溫條件將雙鏈DNA變性為單鏈DNA，退火后引物與單鏈以堿基互補配對的方式相結(jié)合，經(jīng)DNA聚合酶延伸并進行多個循環(huán)復制，最終達到可檢測的范圍。PCR技術(shù)快速、靈敏度高、特異性強，被應用于檢測無菌制品中的細菌污染。但該方法也有一定的局限性，如PCR技術(shù)的靈敏度直接受細菌是否充分裂解的影響，核酸提取儀法細菌含量較低的情況下，陽性和陰性的結(jié)果判定區(qū)分度不足；同時，對樣品中的細菌活性要求較高，若存在死菌會干擾試驗結(jié)果；且試劑盒成本高，并不適用于常規(guī)檢測。王曉沖等[2]利用PMA去除樣品中死菌DNA干擾，將PCR方法應用于人工污染藥品無菌快速檢測，能夠更加快速準確檢測出樣品中活菌的存在，可應用于藥品無菌檢查的快速篩查。

1.2流式細胞術(shù)

流式細胞技術(shù)（flow cytometer method，F(xiàn)CM）是采用流式細胞儀（flow cytometer，F(xiàn)C）對懸液中高速流動的單細胞或其他生物粒子進行快速定量分析和分選的一種生物學技術(shù)。該技術(shù)通過選用適當?shù)臒晒馕镔|(zhì)標記樣品中微生物細胞，在特定波長光下激發(fā)熒光信號，可獲取純細胞群體。該檢測方法速度快、精確度高、準確性好，是目前最先進的定量分析技術(shù)之一，目前該技術(shù)已廣泛應用于各類液態(tài)產(chǎn)品及血液生物制品的微生物檢測研究中。Stiefel等[3]研究發(fā)現(xiàn)采用FCM與常規(guī)試驗法相比能有效縮短檢出時間，使用特定染料物質(zhì)SYTO9染色標定15 min加入金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌的樣品后，可在半分鐘得到檢測結(jié)果，當含菌量在10～104cfu之間時，其檢出時間比常規(guī)方法縮短了40%～70%。

1.3電阻抗技術(shù)

電阻抗技術(shù)是根據(jù)微生物在培養(yǎng)基中代謝活動的不同產(chǎn)生相異的電活性物質(zhì)，通過電阻抗測量法對待測樣品中微生物的含量和類別進行鑒定的一種技術(shù)。該技術(shù)適用性強，可用于不同種類的、污染菌來源不明確的產(chǎn)品檢測，已廣泛應用于食品藥品安全檢測中。該方法體系的建立有助于提高生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平，同時也減少了檢驗機構(gòu)的檢測時間，提升檢驗機構(gòu)的檢測能力。但該技術(shù)也有一定的局限性，主要是無法鑒別出待測樣品中污染微生物的來源，若培養(yǎng)基中有污染菌則會影響鑒定結(jié)果，并且該方法與傳統(tǒng)培養(yǎng)方法有出入，在一定程度上限制了該技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)其技術(shù)原理，電阻抗技術(shù)可分為直接阻抗測量法和間接阻抗測量法，二者的區(qū)別在于間接阻抗法是通過檢測電極周圍的KOH溶液中微生物代謝的CO2引發(fā)的阻抗變化來反映微生物活性水平，而非直接檢測培養(yǎng)基中微生物代謝分解營養(yǎng)物質(zhì)引發(fā)的阻抗變化。間接阻抗法是直接阻抗法的補充，多用于記錄直接阻抗法難以記錄數(shù)據(jù)的研究，如含有產(chǎn)氣芽殖微生物以及霉菌和酵母菌群等的酸性類食品藥品中。已有研究運用電阻抗法檢測罐藏食品商業(yè)無菌，顯示用直接阻抗法檢測低酸性產(chǎn)品，間接阻抗法檢測酸性產(chǎn)品建立的快速檢測方法體系比常規(guī)檢測法縮短了7天的檢測時間，僅用3天便可得到所有的數(shù)據(jù)結(jié)果，并且該方法操作簡便，作業(yè)人員效率高。

1.4免疫學技術(shù)

免疫學技術(shù)是指利用免疫反應的特異性原理，建立各種檢測與分析技術(shù)，主要有免疫熒光技術(shù)、免疫層析技術(shù)、酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)和免疫磁珠技術(shù)等。

免疫熒光技術(shù)又稱免疫抗體技術(shù)，其工作機制是抗原和抗體的特異性結(jié)合。利用螢火蟲發(fā)光作用原理，將抗體與螢光素酶相結(jié)合，可對待測樣品中的抗原進行示蹤，即ATP熒光法快速檢測技術(shù)。該技術(shù)目前已被國內(nèi)外研究人員廣泛應用于微生物菌落總數(shù)的測定，根據(jù)熒光信號來判定微生物含量，該技術(shù)成本低廉、反應快、操作簡便。免疫層析技術(shù)則是運用層析技術(shù)先將抗體固定在硝酸纖維素膜上，當加入待測樣液時再利用抗原抗體特異性識別原理，發(fā)生特異性抗原抗體反應，產(chǎn)生的復合物通過顯色反應來判斷是否存在目標微生物。該技術(shù)可在10 min～15 min之內(nèi)檢測出結(jié)果，時效性高，操作簡便，適用于普通人群的自測。酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)利用以酶標記的特異抗體來指示抗原-抗體的結(jié)合，通過結(jié)合后的顯色反應來檢測樣品中的微生物。該技術(shù)靈敏度高、特異性強，廣泛應用于食源性致病菌檢測。免疫磁珠技術(shù)是磁珠與單抗結(jié)合，可特異性識別待測樣本中的抗原，形成的復合物在磁場下分離，可判斷出待測樣品中是否存在微生物。該方法操作簡便，不易污染，是一種新的免疫技術(shù)。

1.5紙片法

紙片法在微生物試驗的操作和培養(yǎng)條件上與常規(guī)方法一致，但省去了培養(yǎng)基配制過程，并且培養(yǎng)時間大幅縮短，因此得到了研究人員尤其是食品工程方面的廣泛關(guān)注。李俊霞等[4]以金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌和枯草芽孢桿菌為研究對象，分別用紙片法和國標法測定菌落總數(shù)并加以分析，結(jié)果顯示二者無明顯差異，紙片法可縮短檢測流程及時間，提高工作效率，可以作為替代方法用于食品中菌落總數(shù)的檢測。李宇等[5]對食品中細菌菌落總數(shù)、沉降菌及環(huán)境菌落總數(shù)進行測定，結(jié)果表明紙片法與傳統(tǒng)檢測法無差異，并且在靈敏度和準確性方面有更好表現(xiàn)。

1.6BACTEC TM FX系統(tǒng)

該系統(tǒng)集成能夠快速、準確地檢測和鑒定細菌，是目前最先進的熒光培養(yǎng)檢測系統(tǒng)之一。培養(yǎng)儀用于自動化培養(yǎng)和鑒定，特定成分的培養(yǎng)基提供營養(yǎng)物質(zhì)，與待測樣品一起放于培養(yǎng)瓶中，微生物生長過程中的代謝產(chǎn)物CO2激活培養(yǎng)瓶內(nèi)熒光物質(zhì)而發(fā)出特定波長熒光，其熒光變化反映瓶內(nèi)微生物水平，判斷是否有微生物生長。該系統(tǒng)具有準確可靠、自動化操作及信息化數(shù)據(jù)管理等特點，其檢測時間與常規(guī)微生物檢驗法相比更短，檢測效率更高，在食品藥品檢測領(lǐng)域應用廣泛。楊燕等[6]利用BACTEC FX全自動系統(tǒng)對部分無菌制劑的無菌進行快速檢查，并在方法的專屬性、檢測限、重復性及耐用性方面與藥典法進行比較發(fā)現(xiàn)，BACTEC FX全自動系統(tǒng)用于藥品無菌檢查具有快速、靈敏度高的優(yōu)勢，有望為常規(guī)無菌檢查法帶來有效的補充。

1.7光譜檢測技術(shù)

光譜檢測技術(shù)具有快速、靈敏、無損檢測等特點，近期引起了國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注。尤其是表面增強拉曼光譜可對食源性致病微生物無標記快速識別，對其進行的大量深入研究可逐步提升對食源性致病微生物的快速鑒別能力，為相關(guān)監(jiān)管檢驗機構(gòu)的日常監(jiān)管、質(zhì)量控制等方面提供了新思路和途徑。

1.8MTT法快速檢測技術(shù)

MTT法原理是外源性MTT（噻唑藍）可在微生物線粒體中琥珀酸脫氫酶的作用下還原成藍紫色結(jié)晶甲臜，該物質(zhì)具有不溶性，會沉積在細胞中，但該反應僅限于活體微生物。用酶聯(lián)免疫檢測儀測定吸光度可反映出活菌細胞數(shù)量。該方法可用于檢測待測樣品中的活體微生物。

2快速檢測技術(shù)在藥品監(jiān)督管理中的應用

2.1為藥品檢測提高效率提供可靠方法

快速檢測技術(shù)具備快速、可靠的特性，利用各種新型儀器和精準的分析方法，在短時間內(nèi)檢測鑒定出樣品中的微生物。如分子生物學技術(shù)可從DNA層面快速鑒定微生物菌種及分類，并能進一步分析其來源，可有效助力監(jiān)管；另外，BACTEC TM FX系統(tǒng)可縮短檢測時間，提高生產(chǎn)企業(yè)過程及質(zhì)量控制能力。

2.2為藥品應急檢驗提供高效檢測手段

快速檢測技術(shù)在突發(fā)疫情的監(jiān)管和檢驗方面也有重要作用。在全球化病毒更迭不斷的背景下，如何能夠在緊急狀態(tài)下快速、準確檢測顯得尤為重要，同時對于普通群體來說，用于突發(fā)狀況下的自測產(chǎn)品也要易于操作。該方法對應急檢驗的意義重大，可爭取更多寶貴時間，更好地保障人民的生命安全。

2.3為藥品實驗室認證提供技術(shù)支撐

藥品生產(chǎn)企業(yè)及機構(gòu)潔凈實驗室等的傳統(tǒng)微生物檢測法時限長，操作復雜，而快速檢測技術(shù)可提供快速、簡便的方法，為實驗室認證提供新手段，可以在短時間內(nèi)獲得準確的檢測結(jié)果，未來對該技術(shù)的研究可提高認證的效率和質(zhì)量，從而在過程控制及源頭上保障藥品的質(zhì)量安全。

3結(jié)束語

當前醫(yī)藥行業(yè)飛速發(fā)展，人們對自身健康關(guān)注日益密切，藥品質(zhì)量安全關(guān)乎人類生命，因此研究微生物快速檢測技術(shù)意義非凡。本文介紹了當前應用廣泛的快速檢測技術(shù)，闡述并分析了其檢測方法及研究現(xiàn)狀，同時討論了其在藥品監(jiān)管方面的應用，以期切實保障藥品安全，推動藥品行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻

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[6]楊燕，馮震，秦峰，等.BACTEC FX全自動系統(tǒng)用于藥品無菌快速檢查的評價研究[J].藥物分析雜志，2021，41（11）：2017-2023.

作者簡介

冀亞坤，女，1992年出生，工程師，碩士，研究方向為微生物學。通信作者：周玉巖，男，1981年出生，高級工程師，碩士，研究方向為藥品質(zhì)量控制方法研究，zhouyuyan@hbyxjy.org.cn。

（編輯：劉一童，收稿日期：2024-07-04）