如何選擇抗菌試驗菌株?

產品能抗菌、殺菌,要做什麼試驗來證明?

客戶常委託台美檢驗執行防黴、抗菌的試驗,因為市售常見的產品,如次氯酸鈉、次氯酸水、洗手乳、沐浴乳、乾洗手等,可抑制微生物發生、成長或繁殖,或是可以消滅特定病原性的微生物,「抗菌試驗」可用來確認您的產品,對哪類的微生物具有抑制作用,及抑制效果。

在抗菌試驗的執行上有許多眉角重點要注意,我們最常被詢問,即是如何選擇菌株? 還有,當研發部門需證實自家產品,是否比酒精和次氯酸水的消毒能力高,要怎麼確認? 抗菌產品還有什麼加值選擇?

備註:上述產品無法完全殺滅或除去所有微生物,不建議宣稱殺菌、滅菌或除菌,但可透過抗菌試驗,宣稱對哪類的微生物,具有抗菌效果,關於宣稱方式建議查詢相關公告,請以主管機關公告為準。

消毒劑執行抗菌試驗,菌株選擇

2019 年,美國藥典對消毒劑及防腐劑的殺菌效能測試,在 USP<1072> 章消毒劑及防腐劑 (Disinfectants and antiseptics) 建議消毒劑之測試挑戰菌種類,我們從下表可見 USP<1072> 與 USP<51> 主要的差異,在目的和菌株選擇上,USP<1072> 使用上不包括枯草芽胞桿菌 (Bacillus subtilis ATCC 19659),且所用的大腸桿菌及綠膿桿菌 ATCC 號碼不同。

 美國藥典USP<1072>美國藥典USP<51>

Disinfectants and antisepticsAntimicrobial Effectiveness Testing

用來確認消毒劑及防腐劑是否
發揮功效
用來確認化粧品、藥品中的
防腐劑是否發揮抑菌功效



1. 大腸桿菌 (E. coli ATCC 11229)
2. 金黃色葡萄球菌 (S. aureus ATCC 6358)、
3. 綠膿桿菌 (P. aeruginosa ATCC 15442)
4. 白色念珠菌 (C. albicans ATCC 10231) 或
黑曲黴菌 (Aspergillus brasiliensis ATCC 16404)
5. 枯草芽胞桿菌 (Bacillus subtilis ATCC 19659)
1. 大腸桿菌 (E. coli ATCC 8739)
2. 金黃色葡萄球菌 (S. aureus ATCC 6358)、
3. 綠膿桿菌 (P. aeruginosa ATCC 9027)
4. 白色念珠菌 (C. albicans ATCC 10231) 或
黑曲黴菌 (Aspergillus brasiliensis ATCC 16404)

其他產品執行抗菌試驗,可參照 JIS Z2801: 2010

根據日本藥典 JIS Z2801: 2010 試驗方法請參照下表。

方法JIS Z2801: 2010(薄膜密著法)參考 JIS Z2801: 2010
檢體
種類
不吸水製品(玻璃、金屬、塑膠及陶瓷等製品)
固、液體皆可
試驗
菌株
  1. Staphylococcus aureus (ATCC 6538P)
  2. Escherichia coli (ATCC 8739)
依指定

對應產品類型,正確的選用挑戰菌株

過往檢測單位可能根據美國藥典 USP<51> 章防腐效能試驗,建議操作菌株,但必須根據您不同的產品類型,選擇適用的檢驗方法,如 JIS、AATCC、ASTM、ISO 與 CNS,如果您委託其他檢測單位,執行抗菌試驗,請注意委託單位所選擇的方法,避免得到不符合規定的結果。

消毒能力也有分高、中、低

消毒能力也有強弱之分,以 2019 年底爆發的新冠肺炎病毒 (2019-nCoV) 為例,只需使用酒精就能破壞病毒脂質,使蛋白質變性,讓病毒失去活性而死亡,在 spaulding 消毒定義中,消毒可區分為三種程度,請參照圖一

  • 高程度消毒 (High-level disinfection)
  • 中程度消毒 (Intermediate-level disinfection)
  • 低程度消毒 (Low-level disinfection)

圖一、Spaulding 對消毒劑的分類說明 (11,19,20)

左欄為各類微生物的類別以及對毒抵抗性的高低由上而下遞減順序,中欄為各類微生物的範例,而右欄為滅菌及消毒劑對各微生物的消毒程度(高、中與低),粗箭頭的最高處代表消毒力所能達到的殺菌 / 殺病毒範圍

備註:縮寫如內文分別為 COVID-19、CoV-SARS 與 HIV、HSV 及 RSV 同屬含脂質包膜 (envelope) 之病毒。

又,滅菌是以物理或化學方法消滅所有微生物,包括細菌營養體、芽胞、病毒、黴菌與酵母菌,而達到完全無菌的狀態,因此消毒產品若能殺死大量芽胞菌(枯草芽胞桿菌與產氣莢膜梭菌),則屬於高消毒程度。

其他菌株選擇?抗藥性菌株或頑固菌株

如果您的產品,需要證明對抗藥性菌株或頑固菌株有效果,建議選擇以下四株菌進行測試:

  • 多重抗藥性金黃色葡萄球菌 (Muitidrug-Resistant Staphylococcus aureus)
  • 萬古黴素抗藥性腸球菌 (Vancomycin-Resistant Enterococcus)
  • 耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 (Methicilin-Resistant Stahylococcus aureus)
  • 多重抗藥性綠膿桿菌 (Muitidrug-Resistant Pseudomonas aeruginosa )

另一個選擇,抗腸病毒試驗

腸病毒現在已經成為地方性流行病,一般在夏季、初秋發生,發生感染多在 10 歲以下,尤其是 6 個月~ 5 歲嬰幼童,但任何年齡層都可能受到感染。

如果產品主要使用對象是小朋友,建議可以檢測抗腸病毒試驗,以確認產品是否具有抑制或消滅腸病毒 EV-71 型之效力,但在執行抗病毒試驗前,需先進行細胞毒性試驗評估試驗物質濃度,以確保細胞不會因為試驗物質而大量死亡,以完整評估抗病毒之能力。

抗菌、消毒產品的皮膚刺激試驗

提醒您產品需為化粧品、醫療用品或藥品,才能夠直接與皮膚接觸,如果您在研發階段,想先確認產品是否不刺激皮膚,可選擇執行皮膚刺激試驗 (Skin irritation),但如果對外宣稱可用於人體,且不刺激皮膚,需先申請人體試驗倫理委員會 (Institutional Review Board, IRB) ,取得人體試驗許可。

試驗名稱檢體類別規範
皮膚刺激敏感性試驗 (密封式貼片法)環境OECD 406, 1992
皮膚刺激性試驗環境OECD 404, 2015

根據物質安全資料表結果,刺激效果比一比:

  • 漂白水(次氯酸鈉水溶液)列為「刺激皮膚物質第 1 級、嚴重損傷」
  • 滅菌液(次氯酸水溶液)列為「刺激皮膚物質第 3 級、嚴重損傷/刺激眼睛物質第 2B 級」
  • 酒精(乙醇)沒有刺激皮膚但列為「刺激眼睛物質第 2 級」

資料來源:Heho健康 滅菌液不能噴手上?皮膚科醫生:小心惹上富貴手,另一招消毒更有效! 

台美檢驗|抗菌、抗腸病毒及皮膚刺激試驗服務

抗菌試驗係指檢測試驗物質本身抑制或殺死微生物之能力,試驗之材料會依據不同適用之方法而有所調整,抗菌試驗流程主要包含了五個部分:
 1、 檢體前處理:檢體清潔及消毒。
 2、 試驗菌液製備:菌株活化及試驗菌株懸浮液調製。
 3、 試驗菌液接種:依試驗文獻接種菌液體積及符合培養條件。
 4、 檢測步驟:檢測試驗組及對照組所殘留之菌量。
 5、 抗菌效能評估:經由殘留菌量推演出抗菌效能。

台美檢驗是國內唯一,可操作抗結核分枝桿菌,及抗厭氧性產氣莢膜梭菌的檢驗單位,並可根據日本 JIS 方法進行消毒劑之抗真菌評估,提供抗菌、抗腸病毒及皮膚刺激試驗服務,抗菌試驗可提供測試的菌株請參考「抗菌試驗測試服務單」,歡迎來電或線上洽詢。