管碟法測定抗生素效價的影響因素及控制方法

蔣惠嵐

(廣西壯族自治區獸藥監察所，南寧 530001)

管碟法是國內外常用的抗生素微生物檢定法［1］。其原理是根據抗生素在一定濃度范圍內，對數劑量與抑菌圈直經(面積)呈線性關系，比較標準品(S)與供試品(T)兩者對接種的特定試驗菌的固體培養基內呈球面形擴散，形成含一定濃度抗生素球形區，抑制了試驗菌的繁殖而呈現透明的抑菌圈大小，計算出供試品的效價［2］。因為試驗過程中影響結果的因素較多，任何一個環節操作不當或疏忽就會造成很大誤差，甚至導致整組實驗的失敗。筆者根據多年的工作實踐，對以下關鍵的影響因素進行了試驗研究，并提出控制方法，供同行參考。

1 實驗器材的影響

1.1 實驗環境的選擇 操作室要潔凈，室內設有紫外燈，定期消毒，無抗生素的污染。操作臺面要求水平平整，最好用大理石臺面［2］。

1.2 實驗器材的選擇 雙碟要求［2－4］碟底水平，無氣泡。鋼管要求［2］，內外壁及兩端面光潔平坦，管壁厚薄一致，重量相等。鋼管二端面不夠平整可使抗生素溶液漏出，破壞均勻擴散現象。鋼管重量相同，能保證均勻擴散。移液管、容量瓶必須經過檢定。

1.3 實驗器材的清洗 玻璃雙碟和鋼管要特別注意清潔，如果因為清洗不干凈而殘留有抗生素或清潔液等污染，在下次實驗中造成抑菌圈不正常現象。玻璃雙碟和鋼管先滅菌再清洗，玻璃雙碟等其他玻璃容器最好用重鉻酸鉀硫酸洗液浸泡。鋼管最好定期加洗衣粉置超聲波清洗，再用流水多次沖洗干凈，最后用純化水沖洗3次。

2 試驗菌的準備及影響

要及時做好實驗菌的傳代工作和和定期檢查工作。一旦發現菌種老化，必須進行純化、復壯，若污染雜菌則廢棄不用，否則會引起抑菌圈不清晰，甚至無抑菌圈等異常現象。從工作中我們總結出如下經驗，取純種的凍干菌種復蘇到營養瓊脂平板上，從第一代開始從平板上挑選典型菌落接種至兩支營養瓊脂斜面，1支作為工作用菌種留下一次接種用(保種)，置4℃冰箱保存，另1支作為制作菌懸液使用，如此反復。大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、藤黃微球菌可使用10代(每1個月傳代1次);短小芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌可使用5代(每6個月傳代1次)。制備好的芽孢菌懸液，置4℃冰箱保存，可使用6個月;金黃色葡萄球菌菌懸液，可使用1～2個月;藤黃微球菌菌懸液，可使用1～2個月;大腸桿菌菌懸液，可使用15～60 d。試驗菌菌齡對抑菌圈邊緣的清晰度影響較大，筆者做過試驗菌菌齡對抑菌圈的影響，當天菌最清晰，15 d菌很清晰，30 d菌清晰，60 d菌清晰，90 d菌尚清晰，120 d菌欠清晰，150 d菌不清晰(芽孢菌除外)，甚至無抑菌圈，因此菌懸液的使用一般不超過3個月。

3 培養基對效價測定的影響

培養基有成品干粉培養基和自配培養基兩種。干粉培養基按比例加水配制調節pH值后滅菌，使用方便，目前多用。干粉培養基以中國獸醫藥品監察所等的質量較好，特別是粘菌素干粉培養基，其抑菌圈清晰透明。自配培養基時蛋白胨、瓊脂等的質量影響較大。培養基中原材料質量及培養基pH值對抑菌圈的邊緣清晰度和試驗結果的精密度影響較大［2，5－6］，如自配粘菌素培養基，如原料選擇不當，常導致抑菌圈清晰度差，因此應對原材料進行預試驗，挑選適當的品牌。

4 稱量

5 稀釋

宜采用容量瓶，稀釋步驟一般不得過3步，每步取樣量不得小于2 mL為宜。用吸管吸取溶液前，要用待稀釋液沖洗吸管2～3次，吸取溶液后，要用濾紙把吸管外壁多余液體擦去，再從起始刻度開始垂直放溶液，一定要把液體放完，特別是油性的液體最后要使吸管碰壁并停留半分鐘。標準品與供試品溶解稀釋的時間、所用緩沖液應盡量一致。

6 加菌懸液的加量是較關鍵的影響因素

新配制的菌懸液，正式試驗前應先進行預試驗，在上層培養基中分別加入不同濃度的菌懸液，以能使標準品高濃度所致的抑菌圈直徑在18～22 mm的菌液濃度為試驗用濃度。批量試驗中后期，菌懸液保存的時間過久，菌株就會逐漸衰亡，生長周期不一致，其對抗生素的敏感度減小，導致抑菌圈變大、模糊或者出現雙圈(在供試品中含有兩種以上抗生素時也可以產生雙圈)。如若菌株不純，也會造成這樣的結果。因此，菌懸液在使用一段時間后，應逐漸加大菌懸液的使用量，但菌液使用到一定時間后，菌種對抗生素不敏感，這時不能再盲目加大量使用，必須重新配制。試驗過程中如果所生成的抑菌圈太小，要減小菌懸液的加入量;如果所生成的抑菌圈太大，要增加菌懸液的加入量。表1為常用抗生素效價測定菌層培養基的參考加菌量，可供抑菌圈預測實驗時的參考。

表1 常用抗生素效價測定菌層培養基的參考加菌量

7 雙碟培養基的制備

7.1 底層培養基的制備 培養基在微波爐中完全熔化后，加注底層培養基20 mL均勻鋪滿整個雙碟，應無氣泡，若有氣泡應用吸管戳破。注意培養基溫度不可太低，應控制在70℃以上，溫度太低培養基易析出及結塊，甚至不能使用。

7.2 菌層的制備 菌層制備時培養基溫度的掌握，一般菌(大腸桿菌等)培養基溫度控制48～52℃，芽孢菌培養基溫度控制50～65℃，溫度過高會導致菌種死亡而無抑菌圈;溫度過低培養基會凝固，菌懸液與培養基不能混勻，在底層培養基上不能均勻攤布，產生的抑菌圈不規則，誤差增大。當加入菌懸液混勻以后，應盡快加注到底層培養基上，可直接用大口吸管吸取菌層培養基放在底層培養基雙碟的中間部位，再迅速轉動雙碟，將培養基均勻攤布并鋪滿整個底層培養基，鋪好的培養基表面應平整，如果不平整則加入鋼管中的抗生素溶液會從鋼管下緣流出，出現破圈，導致實驗失敗。

8 放置小鋼管

盡量使用自動鋼管放置器，以使鋼管之間的距離均勻，避免距離過小，導致抑菌圈相連。放好后靜置5 min，使之在瓊脂內沉降穩定，再開始滴加抗生素溶液。

9 滴加抗生素溶液是最關鍵的影響因素

因為同一抑菌濃度的抗生素，其在鋼管中的量大，抑菌圈大;量小，抑菌圈小。所以，每個鋼管中抗生素效價單位數應盡量一致，以克服碟間差異，減小誤差。

9.1 膠頭滴管法(要求操作非常熟練)要按照SH→TH→SL→TL(二劑量法)滴加抗生素，滴加之前，滴管至少要用被滴加液體沖洗3次。在往小鋼管中滴加抗生素溶液時，由于滴管內抗生素溶液往往會有氣泡或者滴管開口端有液體殘留，繼續滴加容易造成氣泡膨脹破裂，使溶液濺落在菌層培養基表面造成破圈，也引起滴加體積不準確，滴管內千萬不能有氣泡。因此一旦滴管中出現氣泡或者殘留，就重新吸取抗生素溶液進行滴加。膠頭滴管管口應避免太細或太粗，滴加時離開鋼管口距離不要太高，以免液體濺出;也不能太低而碰倒鋼管。滴加中若有濺出，可用濾紙片或棉花輕輕吸去，不致造成破圈。在滴加中還有可能出現抗生素溶液滴入鋼管后，沒有與培養基菌層接觸，有一段空氣被壓在溶液與培養基之間(滴加抗生素溶液過快時容易形成)，導致培養后無抑菌圈的產生。此時可以小心的用滴管吸出鋼管內的抗生素溶液，棄去，換滴管重新滴加。每次滴加抗生素溶液至鋼管口平滿。假如滴加過滿，可以用滴管吸出。滴加溶液間隔時間不可過長，因為溶液的擴散時間不同影響測定結果。

9.2 移液槍(微量進樣器)法 當用移液槍滴加抗生素溶液時以加入270 μL的體積最為合適，可以獲得滿意的可信限率(≤5%)。經過多次對比實驗和多年的實踐驗證用移液槍加樣更易操作和掌握，誤差更小，更準確，可節約大量時間。建議把用移液槍滴加抗生素溶液的體積為270 μL寫入《中國獸藥典》，以便于廣泛推廣應用。

10 培養時間對效價測定的影響

按各品種要求置36℃培養16～18 h，根據需要可適當延長1～2 h，以抑菌圈清晰為好。根據經驗粘菌素、慶大霉素、泰樂菌素等可適當延長1～2 h。

11 抑菌圈測量的影響

11.1 游標卡尺測量 測量抑菌圈直徑，眼睛視線應與讀數刻度垂直，游標卡尺測量的尖端與抑菌圈直徑的切點成垂直方向測量，最好先測量標準品和樣品高濃度抑菌圈，再測量低濃度抑菌圈，以減小游標卡尺大范圍移動產生的測量誤差，同時增加了相同濃度之間的可比性。記錄測量結果后進行效價計算［1］和統計分析。

11.2 抑菌圈測定儀測量 自動測量，電腦測試、計算、統計分析打印結果即得。注意調整抑菌圈清析后再進行測量。盡量使用儀器測量以減小人為因素引起的實驗誤差。

12 討論

利用管碟法測定抗生素效價具有準確、直觀、重復性好、靈敏度高、便于操作等優點。其原理與臨床醫療基本一致，能夠直接顯示抗生素的抗菌活性。不需要使用太貴重的儀器，成本不高，至今為止絕大多數抗生素都使用此方法測定含量。相關藥廠和地市級藥品檢驗所都能開展此項檢驗，關鍵是操作技術的熟練程度，對檢測結果的準確性影響很大。筆者認為雖然影響因素較多，只要認真分析產生的原因，把上述影響因素控制好，消除影響，就能夠使測量結果更準確，滿足藥品含量測定要求，提高測量結果的精密度和準確性。

［1］中國獸藥典委員會.中華人民共和國獸藥典 二○○五年版一部［S］.

［2］中國獸醫藥品監察所.獸藥檢驗操作規程［S］.二○○五.

［3］劉金鳳.抗生素微生物檢定法操作體會［J］.中國藥事，2004，18(3):200.

［4］余 萍，傅師一.用微生物法測定抗生素效價對雙碟的技術要求［J］.中國獸藥雜志，1994，28(4):34 －35.

［5］金錄勝.管碟法測定抗生素效價中抑菌圈圓正及清晰度的控制［J］.中國獸藥雜志，1993，27(2):36 －37.

［6］李 凡，朱志華，姜鳳麗，等.管碟法測定生物效價影響因素的探討及改進［J］.中國獸藥雜志，2008，42(1):45 －48.