升压物质检查法在药品生物安全性检查中的应用及实验关键点

升压物质检查法是《中国药典》收录的一项药物安全性检查法。用以检测可能含有引起血压升高杂质的原料药及其制剂中升压物质的限度是否符合标准规定。该检查法的使用范围虽然较窄,但在临床用药安全上发挥着重要作用。本文就升压物质检查法的实验原理、实验系统、方法应用、各国药典收录情况、改进建议,以及实验要点进行综述,为相关实验人员提供参考。

基于磁控溅射的PEEK表面HA涂层构建及其生物安全性评估

目的:基于磁控溅射技术在PEEK表面构建羟基磷灰石(HA)涂层,并系统评估该方法的生物安全性。方法:磺化PEEK以增加结合面积,并利用磁控溅射技术在其上构建HA涂层;通过扫描电镜结合能谱分析检测构建效果;通过细胞黏附实验、细胞骨架荧光染色以及扫描电镜来评估细胞层面安全性;通过SD大鼠全身毒性评估材料在体安全性;通过金黄地鼠黏膜刺激实验评估材料口腔应用安全性。结果:利用上述技术可在PEEK表面成功构建具有梯度形貌的HA涂层;该涂层可促进细胞黏附、伸展与增殖;且无全身毒性,对动物体重与体内重要脏器HE染色均无显著性影响(P>0.05);同时该涂层在一定程度上减轻了单纯磺化带来的口腔黏膜刺激。结论:基于磁控溅射技术可稳定制备HA涂层,并满足临床应用的生物安全性需求。

初步评价表面PVP修饰磁纳米颗粒的生物安全性

目的研究表面修饰的超顺磁性四氧化三铁纳米颗粒(以Fe_(3)O_(4)NPs@PVP表示)的生物安全性,为磁纳米颗粒的临床应用提供依据。方法将Fe_(3)O_(4)NPs@PVP以0.25、0.5、0.75和1 mg/ml的终浓度加入含有大鼠成纤维细胞的培养基,使用Alarma blue法检测细胞活力;将直径130 nm的Fe_(3)O_(4)NPs@PVP配置等体积,浓度分别为2、5、10和25 mg/kg的混悬液备用,将30只大鼠随机分为对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组、极高剂量组,每组6只,对照组经大鼠尾静脉注射0.2 ml生理盐水,其他组经大鼠尾静脉分别注射0.2 ml浓度为2、5、10和25 mg/kg的Fe_(3)O_(4)NPs@PVP混悬液,注射完毕后连续观察14天。实验周期结束后,取大鼠腹主动脉血行酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)评估免疫球蛋白IgG水平,并测定丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)、总胆红素(total bilirubin,TBIL)、白蛋白(albumin,ALB)、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、肌酐(creatinine,Cr)、肌酸激酶(creatine kinase,CK)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)含量。对大鼠的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏实质器官进行病理学检查。结果将Fe_(3)O_(4)NPs@PVP分别以不同终浓度作用于大鼠成纤维细胞,随浓度的增加,细胞存活率呈正比下降;当Fe_(3)O_(4)NPs@PVP终浓度为1 mg/ml时,大鼠成纤维细胞活力值仍有81%。与对照组比较,高剂量组大鼠体内AST水平,极高剂量组大鼠体内AST、BUN、LDH水平均显著升高,组间比较差异均具有统计学意义(P均<0.05);与极高剂量组比较,高剂量组大鼠的ALT水平,中剂量组大鼠的LDH水平较低,组间比较差异均具有统计学意义(P均<0.05)。与对照组比较,中剂量组大鼠的IgG水平较低(P<0.05)。病理结果显示:对照组大鼠心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏各实质器官均保持良好完整性,无明显病变。其他组心肌细胞无肥大、坏死及纤维化;肝小叶结构正常,肝血管无狭窄及堵塞;中剂量组的部分大鼠脾脏切片发现脾脏红髓增生,低剂量组、高剂量组、极高剂量组脾细胞无坏死、炎症、纤维化,脾小结结构正常;肺泡壁无炎症、纤维化等异常情况,肺泡结构正常,肺间质未见弥漫性水肿;肾小球无纤维化,肾小管的结构正常。结论Fe_(3)O_(4)NPs@PVP经静脉注射进入大鼠体内后,大鼠在14天内正常存活,各器官均无明显病变,在极高剂量下仍未产生对大鼠致命性的毒性。该结果表明Fe_(3)O_(4)NPs@PVP具有良好的生物安全性,为后续临床实验研究奠定基础。

稀土材料在口腔临床的应用及生物安全性研究

口腔疾病的治疗往往需要通过口腔材料来完成,口腔材料的发展也促进了口腔医学的进步。新技术和新材料的不断出现,推动着口腔治疗技术发展,但也可能对患者存在潜在危害。因此,口腔材料的生物安全性必须引起高度重视。近年来,稀土材料在现代生物医学领域的应用日益增多,在口腔医学领域也得到了广泛应用,对龋病、牙周病等有良好的治疗效果。本文就稀土材料在口腔医学中的应用及生物安全性进行综述,为相关生物材料的临床应用和研发提供参考。

生防木霉菌生物安全性评价

目的检测木霉菌(Trichodermasp.)的生物安全性,评价木霉菌应用后对部分生态因子的影响。方法采用常规试验方法,将木霉菌孢子进行种子接菌、土壤接菌、水中接菌,研究木霉菌对瓜类作物生长性状的影响,在水中的存活及对根际土壤微生物的影响,对大白鼠、大白兔的毒性。结果大多数木霉菌对甜瓜种子安全,并且能够显著提高种子的出苗率、增加须根数和促进瓜苗生长;绿色木霉菌T23菌株对甜瓜及西瓜根际土壤真菌、细菌和放线菌群体数量无显著影响;木霉菌孢子在河水、井水、雨水及自来水中均不能萌发,分生孢子在水中存活约12～20d,厚垣孢子约20～30d,菌体自行消解;对鱼苗生长没有不良影响;对大鼠的急性经口和经皮毒性均属低毒类,对兔皮肤和兔眼粘膜无刺激性。结论与其它微生物农药一样木霉菌无毒、无污染,用于作物土传病害的生物防治无明显性风险。

纳米羟基磷灰石/聚酰胺66多孔材料制备和生物安全性初步评价

采用注塑方法,以医用纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(n-HA/PA66)复合材料为原料,使用专用发泡剂,制备出了一种具有贯通孔,平均孔隙尺寸约为500μm的多孔材料,并参照GB/T16886和GB/T16175标准方法,对其生物安全性进行了相关评价。细胞毒性试验、致敏试验、热原试验和溶血试验结果表明本研究制备的多孔n-HA/PA66复合材料无细胞毒性、无致敏性、无热原反应,溶血率为0.59%(<5%),可初步认为n-HA/PA66多孔材料具有良好的生物安全性,可用于骨组织修复。

纳米材料生物安全性研究进展

初步归纳了国外对纳米材料 ,如纳米颗粒、碳纳米管、纳米聚四氟乙烯、碳颗粒、固体脂质纳米颗粒、包覆DNA的纳米颗粒、半导体量子点等的毒性研究 ;同时也介绍了国内对磁性纳米材料、硅壳类纳米材料、齿科桩钉用纳米SiO2 /S Gf/EAM复合材料等的毒性研究进展 .如下几个方面应引起重视 :由于粒径减小造成的毒性增强 ;材料外包被和性质的改变带来的毒性变化 ;不同染毒方式造成的毒性差异 ;纳米材料的毒性作用机制等 .

应用Illumina MiSeq测序技术比较风干肉中细菌多样性和微生物安全性

为了解风干肉制品中细菌的多样性及其微生物的安全性,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析风干肉制品中细菌16S rRNA V4区基因序列,进而比较不同风干肉微生物的群落结构组成及多样性差异。结果显示,14个样品共获得466 975条有效序列,975个操作分类单元。多样性分析表明,自然发酵风干肉中具有高度的微生物群落多样性。微生物群落组成分析表明,自然发酵样品中厚壁菌门(Firmicutes,39%)、变形菌门(Proteobacteria,40%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,14%)为优势菌门,所占比例都超过了10%,人工调控样品中Firmicutes(92%)为优势菌门。在自然发酵和人工调控肉制品中分别鉴定出241个和102个细菌属,细菌多样性在属的水平上差异显著(P<0.05)。研究结果加深了对风干肉细菌群落组成和多样性的认识,为保证风干肉制品的质量安全、提高风干肉制品的品质、优化风干肉的生产工艺提供理论依据。

镁合金体内植入生物安全性的初步研究

[目的]采用体外检测与体内植入两种方法,分别检验镁合金的生物安全性。以此初步探讨镁合金作为一种新型的骨科内置物材料的可行性。[方法]取国际通用标准的L929小鼠成纤维细胞作为检验细胞。在体外培养扩增至5代后,应用镁合金浸提液作为培养液,行体外培养扩增,在光学倒置显微镜下观察细胞的形态和增殖情况。另外,应用MTT法检测细胞毒性。实验分为3组,即镁合金浸提液实验组和阳性阴性对照组,在培养1、3、5、7 d后分别测量吸光度值,SPSS软件分析各组间吸光度值差异,间接判断细胞增殖情况。并计算细胞相对增殖率(RGR),评定各组毒性级别。体内植入实验则将镁合金棒横向植入大鼠左股骨干内,分别在术后5、9、18周时进行血生化指标检测,并于18周时处死大鼠,取肝、肾行病理分析,观察肝、肾病理形态改变。[结果]L929小鼠成纤维细胞正常,增殖活跃。MTT法经分析比较,实验组与阴性对照组的吸光度值无明显差异(P>0.05),而与阳性对照组有显著差异(P<0.05)。这说明镁合金浸提液对细胞生长无不良影响,同时RGR结果显示镁合金细胞毒性评级为0级,无细胞毒性作用。动物体内实验显示,大鼠植入镁合金后各时间段的生化指标未见明显波动,肝、肾病理分析未见明显异常。[结论]镁合金对L929小鼠成纤维细胞有良好的生物相容性,对植入的动物也未见不良的影响,具有良好的生物安全性。因此可以初步认为镁合金作为一种新型的,有潜力的骨科内置物材料是可行的。

福建省引种巨菌草Pennisetum sp.的生物安全性评价

通过分析引进巨菌草的引进途径、生物学特征、潜在危害、引进地的环境经济现状和管理现状等,并遵循重要性、系统性、实用性和可移植性的风险评估原则,建立了由1个目标层、5个准则层、20个指标层构成的引种巨菌草的风险评估体系;通过定量分析模型评估巨菌草在福建省的风险等级和水平。结果表明,引种巨菌草在福建省无入侵风险,可以引进或无须采取防范措施。本研究对菌草的安全引种、大规模种植与生产,提高其经济效益以及我国生物多样性保护具有重要意义。

纳米羟基磷灰石/聚氨基酸复合材料生物安全性评价

目的初步评价新型骨修复材料纳米羟基磷灰石/聚氨基酸(nano-hydroxyapatite and poly-amino acid,n-HA/PAA)的生物安全性。方法按照ISO10993-1标准中规定以自制n-HA/PAA为实验组进行以下实验:体外细胞毒性实验:采用L929成纤维细胞,完全培养基为阴性对照,苯酚为阳性对照,通过细胞形态学、MTT试验以及流式细胞进行细胞毒性评价;②全身急性毒性实验:以生理盐水为阴性对照组观察2组小鼠腹腔注射材料浸提液和生理盐水后72h内有无中毒和死亡现象;③致敏试验:白化豚鼠30只均分3组,以生理盐水为阴性对照组、二硝基氟苯丙酮溶液为阳性对照组观察各组动物致敏区有无红肿和红斑,并记分;④溶血实验:生理盐水作为阴性对照组,灭菌蒸馏水为阳性对照组,分别加入抗凝兔血后计算溶血率;⑤热源实验:新西兰大白兔3只,按10ml/kg注射材料浸提液,测量正常体温与注射后连续3h内每小时体温的差值;⑥遗传毒性实验:KM小鼠30均分3组,分别按100g/kg间隔24h注射材料浸提液、环磷酰胺及生理盐水2次,观察骨髓嗜多染红细胞及含微核小体的骨髓嗜多染红细胞,并计算微核率。结果体外细胞毒性实验观察材料对细胞形态与生长无明显影响,MTT检测实验组细胞毒性为1级,流式细胞仪检测材料不会引起细胞凋亡;全身急性毒性实验显示实验组动物无中毒及死亡;致敏试验显示致敏区无水肿及红斑;溶血实验表明材料溶血率为0.71%,符合小于5%的实验标准;热源实验显示实验动物无明显体温升高;遗传毒性实验显示材料微核试验阴性,无遗传毒性。结论 n-HA/PAA复合材料具有良好的生物安全性。

抗草铵膦转基因作物及其生物安全性研究进展

抗草铵膦转基因作物一般可以承受 2 .0 kg.hm-2 有效量以下的剂量 ,而只要 1.0 kg.hm-2 就可以得到很好的杂草防效。其抗性的稳定性受到环境因子、载体构建和抗性基因导入方法等因素的影响 ;抗性基因可以通过花粉漂移 ;抗性作物与原受体在没有草铵膦作用下有一定的差异。虽然大量文献报道抗草铵膦转基因作物对周围的生态群落没有影响 ,但也发现草铵膦可以致毛虫死亡。抗草铵膦转基因作物的安全性问题具有长期性、复杂性和不可预见性。在应用抗除草剂作物时 ,应特别注意其抗性稳定性 。

自制磷酸钙骨水泥人工骨的生物安全性

目的 评价自制磷酸钙骨水泥人工骨 (CPC)的生物相容性。方法 将CPC人工骨制成生理盐水浸提液 ,培养L 92 9细胞 ,观察浸提液对L 92 9细胞生长和相对增殖度的影响 ,评价CPC人工骨对细胞的潜在毒性作用 ;将CPC人工骨制成一定大小和形状植入新西兰兔股部肌肉 ,观察植入后不同时期试样周围组织反应程度 ,评价CPC对组织的刺激性和相容性。结果 CPC对L 92 9靶细胞未见毒性作用 ;植入后对周围组织、肌肉无刺激反应。

稀土元素的生物安全性探讨

采用微核检测、单细胞凝胶电泳、同工酶等技术研究了稀土元素遗传毒理效应的有关结果。大量试验表明,稀土元素断裂DNA的能力,因而在一定浓度范围内,稀土元素确有致突变性。稀土元素在土壤中可专性吸附、不可降解,在动植物和人体皆有累积效应,因此稀土元素的生物安全性值得深入探讨。

饮用水活性炭除微污染技术的生物安全性研究

针对饮用水水源的微污染问题,活性炭深度处理技术应用日益受到关注.应用研究中发现,随着炭层中生物颗粒和非生物颗粒的积累,出水中的细菌数较多,并多与细小的活性炭颗粒一起流出,对出水的生物安全性造成影响.研究表明,出水中游离细菌的增多使得在氯或氯胺的灭活效率达99%以上的条件下,未被失活的细菌数量依然处于较高的水平;出水中的细菌容易吸附在疏水性的活性炭颗粒上而受到保护,使氯或氯胺的消毒效率下降,包括病原体在内的微生物大量存活.炭粒携带未被灭活的细菌进入管网后,可吸附在管壁上,形成生物膜,造成二次生物污染.活性炭技术不能有效去除贾第鞭毛虫囊和隐孢子虫卵,甚至出现活性炭工艺出水中“两虫”数量增多的现象.另外,活性炭滤池的进水水质和运行方式等都会影响活性炭出水的生物安全性.而细菌检测技术水平则会影响对饮用水安全性的准确评价.

超高压处理提高冷却肉生物安全性的研究

采用超高压技术对完成排酸后熟的冷却肉进行处理,研究超高压技术对冷却肉的抑菌或杀菌效果,从而提高冷却肉的生物安全性并延长其货架期。经过排酸后的冷却肉(猪肉)采用压力为100、200、300、400MPa,保压时间分别为5min的超高压处理,处理后样品置于4℃条件下贮藏,不同贮藏期内测定样品细菌总数。结果表明,在同一贮藏时间内,样品细菌总数随处理压力的升高而减少;处理压力越大,样品贮藏的货架期越长。当细菌总数达到或超过106cfu/g时,对照样品的贮藏期为7d;而经100、200、300、400MPa超高压处理的样品的货架期分别为11、13、15、17d。原料肉的初始菌相以假单胞菌和乳酸菌为主,肠杆菌、葡萄球菌、微球菌少量。压力处理后菌相构成发生变化,以乳酸菌为主。乳酸菌对压力处理具有一定的耐受性,假单胞菌、肠杆菌、葡萄球菌、微球菌对压力处理较为敏感。研究结果表明,采用适当的压力处理可以提高冷却肉的生物安全性。

转基因作物及其生物安全性

随着基因工程技术日益完善,转基因作物的种类和耕种面积迅速增长,但其潜在的问题也日益突出和明显。文章对转基因作物的研究和应用概况以及安全性进行了简要综述。

三种深度处理工艺出水的微生物安全性比较

分别从浊度、颗粒数、细菌总数、HPC和浮游动物等方面进行研究,探讨了炭砂倒置工艺、炭砂滤池以及炭砂滤池/超滤复合工艺等三种给水深度处理技术对微生物安全性的保障作用。结果表明,炭砂滤池/超滤复合工艺对微生物的安全保障能力大大高于其他两种工艺。炭砂滤池/超滤复合工艺的出水水质非常稳定,浊度一般为0.01～0.03 NTU左右,平均为0.022 NTU,粒径>2μm的颗粒数<10个/mL;而其他两种工艺的出水浊度一般在0.1 NTU左右,颗粒数一般为几十至几百个/mL,且水质波动较大。炭砂过滤和炭砂倒置等两工艺出水的细菌总数和HPC均较高,存在一定的微生物风险;炭砂倒置工艺中的砂滤对降低微生物数量起到重要作用;复合工艺出水的细菌总数和HPC均很低。浮游动物能穿透炭砂滤层而出现在出水中;炭砂倒置工艺出水中的浮游动物数量有较大下降;复合工艺对浮游动物的截留效果非常好,出水中几乎不含浮游动物,只是偶尔检出数个轮虫。

贝莱斯芽孢杆菌DJB5的生物安全性评价

【目的】研究贝莱斯芽孢杆菌DJB5的生物安全性,为DJB5的开发和安全使用打下基础。【方法】参考微生物菌剂安全性的相关标准,通过灌胃DJB5菌体和发酵液的方式测定DJB5对昆明小鼠的急性经口毒性;通过腹腔注射菌体的方法研究DJB5的致病性;测试DJB5对昆明小鼠的急性眼刺激性、皮肤刺激性和溶血性;用纸片琼脂扩散法检测DJB5的抗菌药物敏感性。【结果】DJB5菌体对昆明小鼠的急性经口半致死剂量(LD50)>5000 mg/kg,灌胃菌体(5000 mg/kg BW)及5和10倍发酵上清浓缩液14 d后,昆明小鼠的体征、各脏器石蜡切片、血相和生化指标与对照组无显著差异(P>0.05,下同);腹腔注射DJB5菌体(500 mg/kg BW)后,处理组昆明小鼠的脏器系数和体重与对照组无显著差异;DJB5对昆明小鼠眼和皮肤无刺激性、无溶血性,且对受试的青霉素G、头孢唑林、丁胺卡那、庆大霉素、红霉素、诺氟沙星、环丙沙星、复方新诺明和氯霉素等9种抗菌药物敏感。【结论】贝莱斯芽孢杆菌DJB5及其发酵液的生物安全性高,具有开发成防治玉米贮藏期黄曲霉制剂的潜力。

用作人体植入物的含铈钛合金的生物安全性评价

采用体内急性全身性毒性实验、溶血实验、MTT实验(Tetrazolium basedcolorimetricassay)和材料浸渍液培养细胞的形态学观察法实验对含铈钛合金的生物安全性进行了初步的评价。用X射线光电子能谱仪XPS分析了合金表面氧化膜成分,并用原子发射光谱仪ICP检测了浸渍液中合金元素的种类和浓度。结果显示:含铈和不含铈的Ti Fe Mo Mn Nb Zr系合金表面均形成了以TiO2为主的致密氧化膜,浸渍液中均存在浓度为0.2～0.27mg·L-1的Fe和0.16～0.87mg·L-1的Mn,这种义齿材料有利于补充人体所需的Fe和Mn;两者均未见任何急性毒性反应;溶血程度为0.558%～0.67%,有良好的血液相容性;细胞毒性实验评价级别为0和1级,无明显的细胞毒性作用;倒置相差显微镜观察细胞形态,未发现异常。由以上结果可以初步认为在实验浓度范围内的铈生物安全性是能够保证的。