2022年05月26日国家药监局器审中心组织制定了《新型冠状病毒(2019-nCoV)抗原检测试剂硝酸纤维素膜原材料变更技术审评要点(试行)》(以下简称《审评要点》),进一步规范了新型冠状病毒抗原检测试剂硝酸纤维素膜原材料变更的管理。
《审评要点》指出
“新型冠状病毒(2019-nCoV)抗原检测试剂硝酸纤维素膜原材料变更注册应当提供所选择硝酸纤维素膜的依据及对比筛选试验资料、生产商提供的质量标准、出厂检验报告,以及该原材料到货后的质量检验资料。硝酸纤维素膜的对比筛选试验资料应当包含不同生产厂家生产产品的外观、爬行速度、孔径大小、孔径及膜厚度均一度、蛋白结合能力等的研究资料。对比筛选试验资料应当包含不同厂家生产硝酸纤维素膜每卷内不同位置、批内不同卷、不同批次上述指标的评价资料。”
那么硝酸纤维素(以下简称NC)膜原材料厂商和新冠病毒抗原检测试剂厂商该如何对NC膜进行质量把控和性能评价呢?按照《审评要点》的要求,应从以下几个方面进行检测或评价。
产品的外观
NC膜的外观应在光源下进行视觉自动检查。外观良好的膜表面光滑平整,无粉尘、针孔、异物、划痕或压痕等质量缺陷 。
图:NC膜产线视觉检查
外观不良一方面会影响C/T线质量,造成断线、粗细不均、锯齿等缺陷;另一方面,则会影响液体在膜内的流动,导致液流不规则,背景清除缓慢。
除了外观检查,也可以利用扫描电子显微镜(SEM)手段从微观结构上鉴别硝酸纤维素膜的结构质量。
图:质量合格的膜
图:有缺陷的膜
爬行速度
爬行速度(也称侧向流动速度)是根据毛细管原理,观察毛细上升的时间来衡量的。毛细上升消耗的时间与横向移动的距离呈非线性关系。因此,在描述爬行速度时,应该描述为特定距离所需要的流动时间。
目前,行业内普遍采用测定纯化水从NC膜(1cm * 4cm)底部通过毛细作用“爬”到4cm顶端所用的时间(s)来表示。通常,孔径越大,爬行速度越快。
图:爬速测试示意
爬速是非常重要的指标,其影响主要包括:
1)一定范围内,流速越快,检测时间越短
2)流速加快,反应时间缩短,分析物表观浓度降低,导致灵敏度降低
3)流速越慢,发生非特异性结合的可能性就越大
所以,实际在开发免疫层析检测试剂时需要综合考虑上述影响以达到性能的最佳平衡。
孔径大小及均一度
测试滤膜孔径的常用方法一般有两种:起泡点法和标准粒子截留法。前者指利用空气或氮气将最大膜孔中浸润液挤出并连续出泡时所需的压力;后者指用已知直径的标准粒子滤过膜,最大能通过膜的粒子直径即为膜孔径。
然而,起泡点法和标准粒子截留法都只适用于测定垂直流方向的孔径大小,不适用于测定带无孔背衬的膜。因此,对于带无孔背衬的硝酸纤维素膜,孔径大小及均一度通常可考虑采用SEM进行测量。
厚度均一度
厚度可采用测厚仪(规)进行测量,分辨力要求不大于1μm。在筛选NC膜时,应在膜卷上选择多个位置进行测量以考察其均匀性。厚度若不均匀,会导致划出来的C/T线宽窄不一进而影响产品质量。在捕获试剂用量不变的情况下,膜越厚C/T线越窄,反之亦然。
图:膜厚度对划线宽度的影响示意
图:通过测厚仪测量NC膜厚度均一度
蛋白结合能力
如何将捕获分子持续、牢固地结合在检测线T和质控线C,是生产一个灵敏、可靠的免疫层析检测试剂的关键。虽然NC膜自第一次制备以来至今已有一百余年,但是其与蛋白结合的真实机理科学家们仍未达成共识。目前普遍认同的是,NC膜与蛋白的结合是彼此之间疏水作用力、氢键以及静电吸力三者共同作用的结果。蛋白与膜结合能力的强弱将直接影响检测灵敏度和C/T线的宽度。
蛋白结合能力的评估可考虑模拟实际诊断试剂的生产工艺,将一定体积、已知浓度的目标蛋白溶液包被在NC膜上,然后通过用一定体积的洗脱液将未结合的蛋白洗脱并测定其中的蛋白浓度,并通过计算上样蛋白总量与洗脱蛋白量的差值得到NC膜结合的蛋白量。
卷内不同位置、批内不同卷、不同批次评价
目前市场上常用的幅宽有20mm和25mm两种规格。但在实际生产过程中硝酸纤维素膜的幅宽一般较大,然后按需求分切成不同规格。
为实现NC膜成品的可追溯管理,对同一母卷不同位置的硝酸纤维素膜进行编号是一种可行方法。IVD厂商可以要求NC膜厂商提供批内不同卷和不同批次以进行上述指标的评价。
NC膜作为新冠病毒抗原诊断试剂关键核心原材料之一,其质量直接决定着诊断试剂的质量,并最终影响新冠病毒抗原检测结果的准确性和可靠性。
来源:泰林生物
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