《Journal of Microbiological Methods》:Rapid microbiological method for analysis of clindamycin-based product potency and its equivalence to UV and HPLC methods
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氯林霉素胶囊效价快速微生物测定法研究及与HPLC、UV方法比较,采用大肠杆菌ATCC 8739和BHI培养基,水醇比为1:1的稀释液,测试浓度8、16、32 μg/mL,在35±2°C培养4小时后测吸光度530 nm。方法显示良好线性(r>0.99)、精密度(RSD 3.16%-3.57%)、准确度(平均回收率99.47%)及稳健性,与HPLC、UV结果等效。
伊莎多拉·阿尔维斯·卢斯托萨(Isadora Alves Lustosa)|安娜·卡罗莱纳·科加瓦(Ana Carolina Kogawa)
巴西戈亚斯州戈亚尼亚市戈亚斯联邦大学药学院质量控制实验室
摘要
克林霉素是一种抗菌药物,有胶囊剂、注射溶液和外用凝胶等多种形式。尽管其应用广泛,但现有的官方药典和文献中缺乏评估其效力的微生物学方法,主要依赖于高效液相色谱(HPLC)等理化检测技术。然而,这些技术无法评估药物的生物活性。本研究首次提出并验证了一种快速微生物学方法,用于测定胶囊剂形式克林霉素的效力,并将其结果与紫外光谱(UV)和HPLC方法的结果进行比较。该方法使用大肠杆菌ATCC 8739作为培养基,BHI肉汤作为生长介质,以及乙醇与水的混合溶剂(1:1体积比)来制备溶液。测试浓度为8、16和32 μg/mL,在35 ± 2°C下振荡培养4小时后(转速70 rpm),在530 nm处测量吸光度。该方法表现出线性(r > 0.99)、选择性、精确度(RSD分别为3.16%、3.57%和3.14%)和稳健性,在大多数测试条件下均表现良好,无论接种量、BHI肉汤品牌或使用的肉汤体积如何。统计比较证实了该方法与UV和HPLC方法的等效性(Fcal < Ftab < 5.14)。这种经过验证的微生物学方法为克林霉素胶囊的常规效力测定提供了一种快速、可靠且具有生物学意义的替代方案,填补了抗菌产品质量控制中的重要分析空白。
引言
克林霉素(CDM)是一种林可酰胺类抗菌药物,已获得美国食品药品监督管理局(FDA)的批准,有多种剂型,包括口服胶囊(盐酸克林霉素)、注射溶液和含有磷酸克林霉素的外用制剂。由于其抑菌作用,它可以用于治疗儿童和成人中的厌氧菌、葡萄球菌和链球菌感染(álvarez等人,2022;Rajia等人,2024)。
评估抗菌药物的质量控制至关重要,因为活性药物成分(API)浓度的微小偏差可能会影响治疗效果并促进细菌耐药性的产生。常用的理化方法如高效液相色谱(HPLC)、紫外光谱法和质谱法(LC-MS)用于定量克林霉素并检测杂质或降解产物。然而,这些技术无法评估生物活性,因此无法检测可能影响抗菌效力的细微分子变化(Lustosa和Kogawa,2024;Girondi等人,2018;Trindade等人,2021)。
现行药典推荐使用HPLC来分析克林霉素胶囊。然而,全面的效力评估应包括微生物学检测,因为仅靠理化分析只能确定总药物浓度,而不能验证活性成分对目标微生物的生物活性。因此,结合微生物学检测可以确保效力评估同时反映化学成分和生物活性,这对抗菌药物尤为重要。缺乏这些检测可能导致评估结果不可靠,并促进抗菌药物耐药性的传播(《美国药典》,2020;《巴西药典》,2024)。
微生物学检测方法(如琼脂扩散法和浊度法)可以测量抗菌药物对微生物生长的抑制作用。浊度法通过测量光学密度来量化液体培养基中的抑制效果,在灵敏度、重复性和速度方面具有优势,而琼脂扩散法需要更长的培养时间,并且受琼脂基质干扰的影响较大(De Marco和Salgado,2018;Corrêa等人,2020;Correa等人,2021;Kogawa等人,2021;Ferreira等人,2023;Henrique等人,2024)。
鉴于评估克林霉素效力的分析空白,本研究旨在开发并验证一种快速、稳健的浊度微生物学方法,以测定克林霉素胶囊的效力,并将其性能与UV和HPLC方法进行比较。所提出的方法为基于克林霉素产品的质量控制提供了一种实用、高效且具有生物学意义的替代方案。
化学成分和培养基
本研究使用了纯度为99.3%的克林霉素参考物质,以及含有300毫克活性成分的市售盐酸克林霉素胶囊。所有分析均使用脑心浸出液(BHI)肉汤和琼脂(Kasvi?)进行。溶液用去离子水(Milli-Q系统)和乙醇(Vetec?)以1:1体积比配制。
设备
参考标准和样品的称量使用分析天平(AUW220D,Shimadzu?)完成,培养基的用量则通过其他设备测量。
方法开发
琼脂扩散法是一种传统的抗菌药物效力评估方法(Al-Momani和Al-Kilani,2024;Aléssio和Salgado,2012;Louren?o等人,2013)。尽管这种方法有效,但也存在一些局限性和缺点。表2列出了琼脂扩散法和浊度法之间的比较,包括主要差异、优缺点。在此背景下,浊度法的性能优于琼脂扩散法。
结论
本研究开发并验证的快速浊度微生物学方法使用大肠杆菌ATCC 8739、BHI肉汤和乙醇-水混合溶剂,证明是一种稳健、精确且准确的克林霉素胶囊效力测定方法。其结果与UV和HPLC分析的结果非常相似,证实了两者之间的统计等效性。鉴于该方法能够评估生物活性,它为抗菌药物的效力测定提供了一种生物学上有意义且节省时间的替代方案。
作者贡献
研究设计与构思:伊莎多拉·阿尔维斯·卢斯托萨(Isadora Alves Lustosa)和安娜·卡罗莱纳·科加瓦(Ana Carolina Kogawa)。
数据采集:伊莎多拉·阿尔维斯·卢斯托萨(Isadora Alves Lustosa)。
数据分析与解释:伊莎多拉·阿尔维斯·卢斯托萨(Isadora Alves Lustosa)和安娜·卡罗莱纳·科加瓦(Ana Carolina Kogawa)。
手稿撰写:伊莎多拉·阿尔维斯·卢斯托萨(Isadora Alves Lustosa)。
手稿修订:伊莎多拉·阿尔维斯·卢斯托萨(Isadora Alves Lustosa)和安娜·卡罗莱纳·科加瓦(Ana Carolina Kogawa)。
手稿最终版本审批:伊莎多拉·阿尔维斯·卢斯托萨(Isadora Alves Lustosa)和安娜·卡罗莱纳·科加瓦(Ana Carolina Kogawa)。
作者贡献声明
伊莎多拉·阿尔维斯·卢斯托萨(Isadora Alves Lustosa):撰写初稿、开展研究、进行数据分析、概念构思。安娜·卡罗莱纳·科加瓦(Ana Carolina Kogawa):审稿与编辑、验证结果、提供监督和概念指导。资金声明
本研究部分由巴西高等教育人员培训协调委员会(CAPES,财务代码001)资助。利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究工作的已知财务利益或个人关系。致谢
作者感谢巴西高等教育人员培训协调委员会(CAPES,财务代码001)的支持。