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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2021-07-01 20:58
水在制藥行業(yè)中扮演重要角色。水的用途包括:清洗;洗手;作為無(wú)菌和非無(wú)菌水性產(chǎn)品的成分;以及作為高壓滅菌器的蒸汽供應(yīng)等。由于其在藥物生產(chǎn)中的重要性,水中的微生物控制就顯得尤為重要。由于水的存在,每一種藥用水都是潛在的微生物污染源,尤其是在沒(méi)有適當(dāng)控制的情況下??刂撇粌H涉及通過(guò)生物負(fù)載測(cè)試回收的微生物數(shù)量,還需要了解水中存在的生物的類(lèi)型,即對(duì)收集到的微生物進(jìn)行鑒定。建立水系統(tǒng)的微生物檢測(cè)體系具有重要的意義,不僅可以了解構(gòu)成不同水系統(tǒng)的最常見(jiàn)微生物分離株,以及不同水質(zhì)之間是否存在聯(lián)系,而且通過(guò)建立制藥用水系統(tǒng)微生物背景數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)趨勢(shì)變化進(jìn)行分析,從而了解它們是否指示了更嚴(yán)重的問(wèn)題(例如生物膜)或它們是否對(duì)產(chǎn)品(進(jìn)而對(duì)患者)構(gòu)成特殊風(fēng)險(xiǎn)。本文將從三個(gè)方面對(duì)制藥用水微生物分布結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行剖析:
(1)制藥用水的類(lèi)別;
(2)不同等級(jí)用水中的常見(jiàn)微生物分布;
(3)目前的分析方法存在的不足之處。
一、制藥用水的類(lèi)別
制藥用水主要包括:飲用水、純化水和注射用水三個(gè)等級(jí)。本文將飲用水的水源用水也納入分析。相比制藥用水,不同地區(qū)的水源水的水質(zhì)差異巨大,這種差異主要取決于兩個(gè)因素:第一個(gè)因素是集水區(qū)營(yíng)養(yǎng)情況。這些河流要么是貧營(yíng)養(yǎng)的河流,要么是營(yíng)養(yǎng)豐富地區(qū)的河流;第二個(gè)因素是季節(jié);天然水體中微生物的含量呈季節(jié)性分布曲線。
飲用水(Potable-Water):通常為自來(lái)水公司供應(yīng)的自來(lái)水或深井水。其質(zhì)量必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5749-85《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》,含氯。
純化水(Purified Water):飲用水經(jīng)蒸餾法、離子交換法、反滲透法或其他適宜的方法制得的制藥用的水、不含任何附加劑。純化水可作為配制普通藥物制劑的溶劑或試驗(yàn)用水,不得用于注射劑的配制。
注射用水(Water-for-Injection,WFI):是以純化水作為原水,經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的蒸餾器蒸餾,冷凝冷卻后經(jīng)膜過(guò)濾制備而得的水。
二、 不同等級(jí)用水中的常見(jiàn)微生物分布
水源水。主要是革蘭氏陰性菌。分類(lèi)多樣性水平很高。常見(jiàn)種類(lèi)包括:銅綠假單胞菌、噬菌蛭弧菌、甲烷單胞菌、黃曲霉和弧菌莖桿菌;革蘭氏陽(yáng)性菌很少,通常是芽孢桿菌屬;它是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng),還包括真菌,原生動(dòng)物和藻類(lèi)。
飲用水。水源水經(jīng)過(guò)氯化處理后,微生物的種類(lèi)的數(shù)量都有顯著的下降。研究收集了201個(gè)水樣,鑒定出504個(gè)分離株。主要屬是革蘭氏陰性細(xì)菌,排名前十的主要的屬見(jiàn)下表。
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排名 |
屬名 |
比率 |
|
1 |
Pseudomonas (假單胞菌) |
24% |
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2 |
Brevundimonas(短波單胞菌屬) |
14% |
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3 |
Sphingomonas(鞘氨醇單胞菌屬) |
9% |
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4 |
Bacillus (芽孢菌屬) |
7% |
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5 |
Moraxella (卡他莫拉菌屬) |
7% |
|
6 |
Micrococcus (微球菌屬) |
7% |
|
7 |
Ralstonia (羅爾斯頓菌屬) |
6% |
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8 |
Stenotrophomonas (寡養(yǎng)單胞菌屬) |
4% |
|
9 |
Burkholderia (伯克霍爾德菌) |
4% |
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10 |
Methylobacterium (甲基桿菌屬) |
2% |
純化水。生產(chǎn)純化水的過(guò)程是通過(guò)反滲透進(jìn)行的。研究收集了315個(gè)樣品并回收了347個(gè)分離株。最常見(jiàn)的屬是“假單胞菌型”微生物,其中最普遍的是Ralstonia(主要是R. picketti這個(gè)種)。R. pickettii和B. cepacia絕對(duì)是純凈水系統(tǒng)中最常見(jiàn)的分離株。排名前七的主要屬見(jiàn)下表。
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排名 |
屬名 |
比率 |
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1 |
Ralstonia(羅爾斯頓菌屬) |
30% |
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2 |
Burkholderia(伯克霍爾德菌) |
23% |
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3 |
Pseudomonas (假單胞菌) |
9% |
|
4 |
Moraxella(卡他莫拉菌屬) |
7% |
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5 |
Flavimonas (黃色單胞菌屬) |
5% |
|
6 |
Stenotrophomonas(寡養(yǎng)單胞菌屬) |
4% |
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7 |
Ochrobactrum (蒼白桿菌屬) |
4 % |
注射用水。通常很少?gòu)淖⑸溆盟到y(tǒng)中回收微生物。這是由于生產(chǎn)水的方法(二級(jí)反滲透或純化水蒸餾)和水的分布(通常將水保持在80°C或更高)的性質(zhì)所致。如果水系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)能避免所謂的“死角”(水流中斷的區(qū)域)并且保持水流處于持續(xù)流動(dòng)狀態(tài),則污染的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)進(jìn)一步降低。研究抽取并測(cè)試了46,800個(gè)WFI樣本,收集到439個(gè)菌株。收集到的革蘭氏陰性桿菌的屬列表見(jiàn)下表。該表表明最常見(jiàn)的屬是假單胞菌屬和與假單胞菌有關(guān)的屬。就物種而言,頻率最高的物種是R. pickettii,其次是Burkholderia cepacia 和Flavimonas oryzihabitans。
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排名 |
屬名 |
比率 |
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1 |
Pseudomonas (假單胞菌) |
8% |
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2 |
Burkholderia(伯克霍爾德菌) |
6% |
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3 |
Ralstonia(羅爾斯頓菌屬) |
6% |
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4 |
Flavimonas(黃色單胞菌屬) |
5% |
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5 |
Moraxella(卡他莫拉菌屬) |
4% |
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6 |
Chryseobacterium(金黃桿菌屬) |
3% |
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7 |
Stenotrophomonas(寡養(yǎng)單胞菌屬) |
2% |
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8 |
Brevundimonas(短波單胞菌屬) |
2% |
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9 |
Sphingomonas(短波單胞菌屬) |
1% |
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10 |
Ochrobactrum(蒼白桿菌屬) |
< 1% |
總體而言,除去數(shù)量的差別,純化水和注射用水的微生物的種類(lèi)相比飲用水更為接近(見(jiàn)下圖)。

三、 目前的分析方法存在的不足之處
基于水系統(tǒng)及微生物的特殊性,目前對(duì)水系統(tǒng)的微生物的檢測(cè)還有一些不足的地方,主要有四個(gè)方面:
(1) 培養(yǎng)基的選擇性問(wèn)題。很多種類(lèi)的微生物不能培養(yǎng)出來(lái),尤其是Prosthecate bacteria(柄桿菌), Mycobacterium species(分枝桿菌),Spirochaetes(螺旋體),Thiobacillus species(硫桿菌屬)等種類(lèi)。
(2) 采樣方式的局限性。目前的采樣大多針對(duì)自由漂浮狀態(tài)的微生物,而不是對(duì)附著在底層上的微生物或生物膜群落的部分進(jìn)行檢測(cè)。
(3) 培養(yǎng)方式的局限性。在制藥用水系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的微生物主要是應(yīng)激的、生長(zhǎng)緩慢的菌株,生長(zhǎng)前培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)。未來(lái)需要通過(guò)使用中間營(yíng)養(yǎng)瓊脂(如R3A)作為繼代培養(yǎng)基;
(4) 鑒定方法的準(zhǔn)確性。表型鑒定無(wú)法區(qū)分R. picketti和R. insidiosa,需要采用基因型鑒定。
本文回顧了制藥用水系統(tǒng)微觀世界中發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌類(lèi)型。即使大多數(shù)制藥用水系統(tǒng)都受到控制,但有時(shí)微生物仍會(huì)存在,盡管數(shù)量很少。因此,作為一般指導(dǎo),水系統(tǒng)應(yīng)每年至少進(jìn)行一次表征,為到達(dá)行動(dòng)限的監(jiān)控結(jié)果提供必要的參考,例如哪些是典型的和預(yù)期的微生物。
參考文獻(xiàn):
1. Geldreich EE, Taylor RH, Blannon JC, Reasoner DJ. Bacterial colonization of point-of-use water treatment devices. J Am Water Works Assoc 1985;77(2):72-80.
2. Sandle T. An approach for the reporting of microbiological results from water systems. PDA J Pharm Sci Technol. 2004;58(4):231–7.
Sandle T. Characterizing the Microbiota of a Pharmaceutical Water System-A Metadata Study. SOJ Microbiol Infect Dis. 2015;3(2): 1-8.

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