鱟試劑檢測法誤差根源大起底,你的細(xì)菌內(nèi)毒素檢測結(jié)果真的靠譜嗎?
鱟試劑測定法,作為藥典如USP<85>章所規(guī)定的關(guān)鍵方法,廣泛應(yīng)用于細(xì)菌內(nèi)毒素的檢測。盡管其重要性不言而喻,但該方法的測量結(jié)果易受多種分析條件變化的影響,導(dǎo)致LAL(鱟試劑)測定的結(jié)果具有較高的可變性。這種可變性主要源自試劑質(zhì)量、待測產(chǎn)品特性以及檢測方法本身,尤其是在采用光度測定方法(包括顯色法和濁度法)時更為顯著。因此,本文深入探討了LAL測試變異性的原因,并著重闡述了通過實(shí)施有效的實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制措施來評估和減少這種變化的重要性。
一、鱟試劑測試變異性的來源
(一)鱟試劑
鱟試劑作為一種源自生物的復(fù)雜混合物,包含了多種酶和輔助因子,因其非單一純化酶的特性,使得每批裂解物的酶活性難以精確測量。此外,生產(chǎn)過程中引入的緩沖劑和表面活性劑進(jìn)一步加劇了批次間的差異。為了評估每批鱟試劑的酶活性,制造商通常依賴美國藥典的內(nèi)毒素參考標(biāo)準(zhǔn)品(RSE),但鑒于RSE的稀缺性和高昂成本,多數(shù)實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)而使用由鱟試劑供應(yīng)商根據(jù)RSE評估確定的效力的細(xì)菌內(nèi)毒素工作標(biāo)準(zhǔn)品(CSE),這一做法無形中增加了測試結(jié)果的變異性。
(二)細(xì)菌內(nèi)毒素
實(shí)驗(yàn)室制備的細(xì)菌內(nèi)毒素工作標(biāo)準(zhǔn)品(CSE)源自高度純化的大腸桿菌菌株,主要成分為脂多糖并添加了穩(wěn)定填充劑,而環(huán)境內(nèi)毒素則通常以未純化的形式存在,為大分子復(fù)合物,這導(dǎo)致了在利用CSE進(jìn)行測定時兩者間存在差異。此外,盡管鱟試劑對細(xì)菌內(nèi)毒素具有高度特異性,但它僅能檢測細(xì)菌內(nèi)毒素分子中負(fù)責(zé)激活裂解物的脂質(zhì)A部分。值得注意的是,脂質(zhì)A部分可能形成未充分分散的聚集體,造成檢測不均勻,從而導(dǎo)致樣品中的細(xì)菌內(nèi)毒素含量被低估。此外,細(xì)菌內(nèi)毒素分子的化學(xué)特性和穩(wěn)定性隨時間推移而發(fā)生變化,這進(jìn)一步影響了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
(三)鱟試劑檢測法本身的變異性
LAL檢測法的變異性較高,范圍在50%至200%之間。這種變異性主要源于細(xì)菌內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率以及多種測試輸入因素的變化,如試管、移液器吸頭、無菌技術(shù)、分析技術(shù)、移液方法差異、控制標(biāo)準(zhǔn)品制備差異、稀釋液配制變化等。此外,長期儲存稀釋液的變化、交叉污染、產(chǎn)品或樣品干擾、取樣容器、樣品儲存時間和溫度、LAL儀器/模塊變化等也會影響檢測結(jié)果,其中部分問題與檢測技術(shù)人員操作直接相關(guān)。
(四)內(nèi)毒素濃度
標(biāo)準(zhǔn)系列使用的細(xì)菌內(nèi)毒素濃度越小,誤差顯著性越大。例如,1.0至0.1EU/mL的標(biāo)準(zhǔn)曲線與5.0至0.005EU/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列相比,前者在50%至200%的誤差影響范圍內(nèi)更為穩(wěn)定。這也是藥典中測試對照品可接受加標(biāo)回收率為50%至200%的原因之一。
(五)稀釋誤差
測試稀釋尤其是稀釋細(xì)菌內(nèi)毒素和繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線時可能出錯。為避免誤差,建議每批細(xì)菌內(nèi)毒素或裂解物常規(guī)使用前應(yīng)由3名技術(shù)人員對稀釋系列鑒定并驗(yàn)證3次。
常規(guī)檢測時,不同試驗(yàn)稀釋順序應(yīng)一致,且細(xì)菌內(nèi)毒素起始濃度應(yīng)始終保持相同(通常為1000EU/mL),因?yàn)榧?xì)菌內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)曲線是基于相同的細(xì)菌內(nèi)毒素起始濃度(1000EU/mL)繪制的,這一點(diǎn)可通過查看生產(chǎn)商分析證書或或?qū)Ρ燃?xì)菌內(nèi)毒素工作標(biāo)準(zhǔn)品(CSE)與美國藥典內(nèi)毒素參考標(biāo)準(zhǔn)品(RSE)來驗(yàn)證。
(六)標(biāo)準(zhǔn)曲線
線性關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)曲線的一致性是鱟試劑檢測的一個重要特征。線性標(biāo)準(zhǔn)曲線的y軸截距僅發(fā)生1%的變化,就會導(dǎo)致細(xì)菌內(nèi)毒素測定值發(fā)生30%至35%的變化。因此,控制濁度法LAL檢測的變異性時,需要密切關(guān)注起始(反應(yīng))時間。
二、評估差異的方法
盡管可以采取措施來降低變異,但遵循良好質(zhì)量控制的原則,實(shí)驗(yàn)室仍需具備監(jiān)督和評估的手段,以確保檢測結(jié)果的滿意度,并判斷變異是否達(dá)到了值得關(guān)注的程度。其中一種有效的監(jiān)督方法就是審查變異系數(shù)(CV)。
(一)變異系數(shù)(CV)的應(yīng)用
變異系數(shù)是衡量精確度的一個重要指標(biāo),以平均值的百分比表示標(biāo)準(zhǔn)差。在鱟試劑檢測中,CV通常表示為測試重復(fù)之間的百分比(%CV),可應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)曲線點(diǎn)和測試樣品復(fù)制。根據(jù)裂解物供應(yīng)商設(shè)定的要求,常見的精確度要求是CV不超過10%或25%。%CV值越低,意味著不同測試副本之間的精確度越高,結(jié)果越接近。值得注意的是,隨著細(xì)菌內(nèi)毒素濃度的降低,%CV值通常會上升。此外,不同的鱟試劑供應(yīng)商在鱟試劑檢測的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算%CV值的方法上存在差異。
(二)檢測稀釋錯誤
除了變異系數(shù),稀釋誤差也是評估鱟試劑檢測準(zhǔn)確性的重要方面。為了確保檢測的準(zhǔn)確性,需要檢查標(biāo)準(zhǔn)曲線上細(xì)菌內(nèi)毒素最高濃度的起始反應(yīng)時間,確保其處于預(yù)期的秒數(shù)范圍內(nèi),因?yàn)榧词故俏⑿〉钠鹗紩r間變化也可能顯著影響線性度、斜率和Y-截距,從而對測試結(jié)果產(chǎn)生重大影響。
通過對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行研究,特別是對前-100次使用細(xì)菌內(nèi)毒素的測試進(jìn)行評估,可以確定起始細(xì)菌內(nèi)毒素濃度(如5.0EU/ml)的典型起始時間范圍。起始時間是檢測誤差的關(guān)鍵指標(biāo),因?yàn)樗苯雨P(guān)系到光度法LAL檢測方法的原理,即裂解液與樣品或標(biāo)準(zhǔn)曲線稀釋液中的細(xì)菌內(nèi)毒素反應(yīng)的時間越快,細(xì)菌內(nèi)毒素濃度越高。
根據(jù)平均值的第二個標(biāo)準(zhǔn)偏差,可以計(jì)算出起始濃度的光密度達(dá)到所需閾值所需的時間范圍。鑒于LAL檢驗(yàn)本身存在誤差(通常認(rèn)為誤差為±25%),為了與其他生物檢驗(yàn)方法保持一定程度的標(biāo)準(zhǔn)化,第二個標(biāo)準(zhǔn)差可以說是最合適的測量方法。標(biāo)準(zhǔn)差是衡量單個元素偏離平均值(均值)的程度。其計(jì)算公式為方差的平方根(如圖1所示)。
在LAL檢測中,使用平均值的兩個標(biāo)準(zhǔn)差來界定起始時間的正常范圍,能確保95%的測試值落在該范圍內(nèi),超出此范圍的5%則被視為非典型值。每次檢測后,需將最高細(xì)菌內(nèi)毒素濃度點(diǎn)的起始時間與這一范圍進(jìn)行對比,以驗(yàn)證檢測的合格性。
(三)標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)
每次測試都應(yīng)檢查標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)(要求相關(guān)系數(shù)大于或等于0.980),這是藥典要求。標(biāo)準(zhǔn)曲線的一致性很重要,線性標(biāo)準(zhǔn)曲線Y-截距的微小變化會導(dǎo)致細(xì)菌內(nèi)毒素測定結(jié)果大幅變化。
(四)陰性對照
每次檢測都要進(jìn)行陰性對照,陰性對照是構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)曲線的水樣,可顯示制備細(xì)菌內(nèi)毒素系列時是否污染,其細(xì)菌內(nèi)毒素含量必須低于標(biāo)準(zhǔn)曲線中的最-低細(xì)菌內(nèi)毒素濃度(常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)系列為0.05EU/mL),這也是藥典要求。
影響LAL檢測的變異性和測試誤差來源眾多,技術(shù)人員在設(shè)計(jì)檢測方法和調(diào)查檢測異常時,了解這些因素至關(guān)重要。變異系數(shù)是衡量變異性的關(guān)鍵指標(biāo),技術(shù)人員審查測試結(jié)果時需重點(diǎn)檢查,同時結(jié)合檢測稀釋錯誤、標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)和陰性對照等方面的評估,做好實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制,以確保LAL檢測結(jié)果的可靠性。
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