1、防腐剂的作用机理
防腐剂通过作用于微生物的细胞膜、细胞壁及酶等多个靶点,破坏细胞的分裂,抑制微生物的生长和繁殖,从而达到防腐的目的。实际上,防腐剂主要是对酶活力或对细胞原生质部分的遗传微粒结构产生影响的。例如,硫柳汞作用于巯基酶,而庆大霉素则作用于核糖体。
2、防腐剂的选择原则
选择防腐剂时,需要考虑其对微生物的抑制效果、在试剂中的溶解度、稳定性、与试剂其他成分的兼容性、安全性及法规遵从等因素。优良的防腐剂应具备以下特性:有效抑制污染微生物的生长;在试剂中有足够的溶解度;在试剂盒的有效期内非常稳定;不与试剂盒中的任何成分发生反应;使用成本低,容易获得。
3、常用防腐剂的特性
叠氮化钠:虽然无可燃性,但有爆炸性。其他叠氮化物稳定,在真空中加热不爆炸,可逐渐分解为金属钠及氮气,是高纯度金属钠的实验室制造方法之一 ,也是高纯度N₂实验室制造方法之一。氢叠氮酸为低沸点(37℃)无色液体,可与水随意混溶,有难闻的臭气味,其毒性及爆炸性很强。叠氮化钠能和大多数的碱土金属、一价或多价的重金属的盐类、氢氧化物反应,而生成叠氮化物。特别是铜、铅、银、黄铜、青铜等反应,而生成爆炸性大的重金属叠氮化物。与活性有机卤化物反应,生成不稳定的有机叠氮化物。水中溶解度较大(17℃时 42 g/100 mL),显弱碱性。与各种金属或二硫化碳反应,生成爆炸性强的叠氮化合物。此外,也可以与酸发生反应,产生具有爆炸性和刺激性臭味的有毒气体叠氮化氢。
硫柳汞:一种含汞的有机化合物,长期以来一直被广泛用做生物制品及药物制剂包括许多疫苗的防腐剂,以预防有害微生物污染所致的潜在危害。在生物制品的历史中,硫柳汞这样的防腐剂的应用已具有60多年的历史。为消毒防腐剂和在流感疫苗当中被作为防腐剂使用,有抑菌与抑霉菌作用,其效力比红汞强。而比升汞弱,毒性和刺激性小。外用作皮肤粘膜消毒剂。(用于皮肤伤口消毒、眼鼻粘膜炎症、尿道灌洗、皮肤真菌感染。)0.1%酐剂用于手术前皮肤消毒;0.1%溶液用于刨面消毒;0.01%~0.02%溶液用于眼、鼻及尿道冲洗;0.1%乳膏用于治疗霉菌性皮肤感染;0.01%~0.02%用于生物制品作抑菌剂,1%硫柳汞溶液疫苗防腐剂。是一种局部杀菌剂,为有机汞。从1930年起,被广泛的使用在药物(如眼药水、耳滴剂、免疫球蛋白、化妆品等)及疫苗中。它主要的作用是当“防腐剂”,避免制剂遭细菌或微生物污染,进而防止投入人体所引发的严重后遗症。
庆大霉素:一种氨基糖苷类药。其作用机制是作用于细菌体内的核糖体,抑制细菌蛋白质合成,并破坏细菌细胞膜的完整性。庆大霉素可首先经被动扩散通过细胞外膜孔蛋白,然后经转运系统通过细胞膜进入细胞内,并不可逆地结合到分离的核糖体30S亚基上,导致A位的破坏。庆大霉素对铜绿假单胞菌、变形杆菌(吲哚阳性和阴性)属、大肠杆菌、克雷白菌属、肠杆菌属、沙雷菌属、志贺菌属、枸橼酸杆菌属、奈瑟菌、金黄色葡萄球菌(不包括耐甲氧西西林菌株)有较强的抗菌活性。庆大霉素对链球菌(包括化脓性链球菌、肺炎球菌、粪链球菌等)、厌氧菌(拟杆菌属)、结核杆菌、立克次体、病毒和真菌无效。
卡松:卡松的杀菌性能具有广谱性 ,能杀死藻类、真菌、细菌,同时对粘液有穿透作用,使得经卡松处理过的微生物,在细胞死亡前不能合成酶和分泌有粘附性及生成生物膜的物质,杀菌较为彻底;卡松在低浓度下同样有效,一般有效浓度在0.5mg/L时,就能很好地控制细菌的生长,这是其他药剂所无法比拟的;混溶性好,在一般作用浓度下卡松能与氯、缓蚀剂、阻垢分散剂和大多数阴离子、阳离子和非离子表面活性剂等达到物理的相容,如将布罗波尔与卡松相互配合使用,二者的比例为1~16:1,产品具有增效和光谱的杀菌作用;卡松能有效地组织粘泥的形成,其可以很容易地穿过粘泥表层,从而有效地杀灭粘泥中的微生物,当该药剂投入一个清洁系统时能有效的阻止粘泥层的生长;对环境无害,该药剂在水溶液中降解速度快,在被稀释到使用浓度之下时,能自然降解为无毒物质,不导致环境的污染;对pH值适用范围广,甚至在碱性系统中仍能保持较高的稳定性,一般pH值在5.5-9.5范围内均能适用;低毒,投药间隔时间长,并由于其无表面活性,该药剂使用过程中不产生泡沫。
Proclin300:用于诊断试剂或产品中控制微生物含量的高效来灭菌剂。以其广谱活性、优越的兼容性和稳定性及其在使用浓度下的低毒性,Proclin 300成为用于诊断试剂的理想高效防腐剂。Proclin 300防腐剂可在更长的时间内根除细菌、真菌及酵母,从而延长产品的储存时间。其水溶性确保其可轻易溶入所需试剂中。特别是,Proclin 300防腐对大多数的酶或抗体交联反应的功能无影响,所以不会干扰检验指示剂。特点与优点:广谱抗菌活性、与关键酶的可兼容性、不抑制抗体结合、不干扰ISE电极、优良的稳定性能、适用PH范围广、无干扰性惰性物质、对试剂颜色无干扰、在推荐使用浓度内无害健康、在推荐使用浓度内倒弃安全。
综上所述,免疫检测试剂中常用的防腐剂有硫柳汞、叠氮钠、抗生素等。叠氮钠是HRP的抑制剂,凡是和HRP接触的试剂,一定不能用;如果试剂仅在实验室短期使用,其实并不需加防腐剂,常规试剂放4度冰箱,抗体、酶等加甘油分装冻存即可。硫柳汞在ELISA试剂中可普遍使用,但因其有毒,较少使用。防污染可添加0.02%的叠氮钠,或0.01%的硫柳汞。叠氮钠在多数情况下有用且有效,但在有些实验中却不合适,因为它能阻断细胞的电子传递链,对许多生物体都有毒性,因此不能用于活体实验;因为含有氨基而能干扰许多标记方法;不能用于辣根过氧化物酶标记的抗体。而硫柳汞不含氨基,不影响基质的稳定性。如果将抗体应用于生物活性检测、体内实验,一般不使用任何防腐剂,这些实验用的抗体应少量分装冷存,切忌反复冻融。梅里埃生产的HIV诊断试剂中提到:对照血清的防腐用0.1g/L硫酸庆大霉素和0.2ml/L肉桂醛。卡松是一种优良的杀菌剂,是抑制微生物生长的一种防腐剂。Proclin300防腐剂是用于诊断试剂或产品中控制微生物含量的高效来灭菌剂。以其广谱活性、优越的兼容性和稳定性及其在使用浓度下的低毒性,Proclin 300成为用于诊断试剂的理想高效防腐剂。
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