体外诊断试剂防腐剂的选择（二）

2021.7.01

王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

四、Proclin系列防腐剂

为解决生物样本处理过程中保存期短的问题，SUPELCO公司（美国Sigma-Aldrich集团下属的子品牌）推出新一代高效生物防腐剂ProClin150，200，300，5000，可以有效地控制体外诊断试剂中微生物的生长。当浓度达到0.02%条件下，ProClin系列防腐剂具有广谱抗菌活性，能在比较长的时间内抑制细菌、真菌和酵母菌等微生物的生长；同时，它又能保持体系中酶的活性，因此它是一种理想的可替代硫汞撒、叠氮化钠和庆大霉素等生物防腐剂。

1.ProClin 系列防腐剂的优点

广谱抗菌性，作用速度快；良好的与酶的相容性，不会影响与酶或抗体的相关反应。
使用剂量少，6-20ppm的ProClin300即可达到抑菌的目的。
pH适用范围广（pH2-8.5* ）,化学稳定性好。经实验室检测，在25℃下保存2年，该防腐剂的活性组分仅损失3%。
毒性远低于同类产品硫柳汞。
与水可以任意比混合。

2.ProClin 系列防腐剂作用原理

ProClin 系列防腐剂的活性成分主要是2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（MCI）和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（CMCI）。这两种成分抑制细胞的生长以及促使细胞凋亡的原理相同。活性成分在与细胞膜接触几分钟后，立即可以渗透到膜内并抑制细胞内酶的活性（见图1）。目标酶处于细胞代谢KREBS循环的中心位置，ProClin 系列防腐剂作用KREBS循环的四个不同位置(见图2)：丙酮酸脱氢酶(pyruvate dehydrogenase)，a -酮戊二酸脱氢酶(ketoglutarate dehydrogenase)，琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase)和NADH脱氢酶(NADH dehydrogenase)。从而抑制细胞生长代谢，大分子的合成，引起细胞内能量水平迅速下降。由于能量体系的崩溃，细胞不能合成日常代谢所需要的化合物。所有的细菌及真菌至少拥有部分KREBS循环，所以ProClin 系列防腐剂的适用的范围非常广泛。其次，ProClin 系列防腐剂具有多标靶作用位点，因此大大降低了因变异产生的微生物的耐药性。随着KREBS循环被阻断，细胞产生能量和合成酶等生物活性物质的能力迅速下降，但其使用剂量却保持比较低的水平对人畜无害。

3.ProClin 系列防腐剂性能

（1）ProClin 系列防腐剂对诊断试剂影响：

实验数据表明，ProClin 系列防腐剂不会对诊断试剂中的关键酶与底物的结合速率产生影响，比如：辣根过氧化酶（HRP），碱性磷酸酶（AP）。

图4. 250ppmProClin300对HRP(AP)与底物结合速率的影响

（2）短期效应

即使ProClin300的使用浓度超过推荐浓度15倍时，其短期内对于HRP和AP的Km和Vmax 无影响（见表1）。

表1.ProClin300对HRP和AP的Vmax的影响

（3）长期效应

长期使用ProClin 300同样不会对酶（例如：HRP和AP，见图5）的活性产生影响。

图5. 4℃(37℃)下ProClin对AP (HRP)活性的影响

（4）ProClin系列防腐剂对抗体结合的影响

在推荐使用浓度下，ProClin 系列防腐剂不会对抗体的结合产生影响。通过研究ProClin 300对经纯化过小鼠IgM抗原与联结HRP的抗-小鼠IgM抗体之间结合的影响，表明浓度在300ppm以下，ProClin 300不会对其产生影响（见图6）。50ppm的ProClin 300保存上述抗体35天同样无影响。