RU2379686C2 - Method of biological fluid analysis for concentration of benzylpenicillin preparations - Google Patents

Method of biological fluid analysis for concentration of benzylpenicillin preparations Download PDF

Info

Publication number
RU2379686C2
RU2379686C2 RU2007146813/15A RU2007146813A RU2379686C2 RU 2379686 C2 RU2379686 C2 RU 2379686C2 RU 2007146813/15 A RU2007146813/15 A RU 2007146813/15A RU 2007146813 A RU2007146813 A RU 2007146813A RU 2379686 C2 RU2379686 C2 RU 2379686C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
agar
test
concentration
benzylpenicillin
test samples
Prior art date
Application number
RU2007146813/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007146813A (en
Inventor
Надежда Константиновна Левчик (RU)
Надежда Константиновна Левчик
Евгения Валерьевна Мельникова (RU)
Евгения Валерьевна Мельникова
Марина Владиславовна Пономарева (RU)
Марина Владиславовна Пономарева
Original Assignee
Федеральное агентство по высокотехнологичной медицинской помощи Федеральное государственное учреждение "Уральский научно-исследовательский институт дерматовенерологии и иммунопатологии" (ФГУ УрНИИДВиИ Росмедтехнологий)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное агентство по высокотехнологичной медицинской помощи Федеральное государственное учреждение "Уральский научно-исследовательский институт дерматовенерологии и иммунопатологии" (ФГУ УрНИИДВиИ Росмедтехнологий) filed Critical Федеральное агентство по высокотехнологичной медицинской помощи Федеральное государственное учреждение "Уральский научно-исследовательский институт дерматовенерологии и иммунопатологии" (ФГУ УрНИИДВиИ Росмедтехнологий)
Priority to RU2007146813/15A priority Critical patent/RU2379686C2/en
Publication of RU2007146813A publication Critical patent/RU2007146813A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2379686C2 publication Critical patent/RU2379686C2/en

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: method refers to medicine, namely to microbiological methods of biological material analysis, and can be used in laboratory practice to detect antibiotics of penicillin group in substrata and studying of their pharmacokinetics within therapy. The biological fluid analysis for concentration of benzylpenicillin preparations is ensured by using the microbiological agar diffusion method involving preparing of a test microbe preparation, creating a uniform agar layer of thickness 1-2 mm, dimpling in solidified agar of diametre 2 mm. The standard solutions concentrated 0.5; 1.5; 3; 4; 5; 6 mcg/ml and preliminary dissolved test samples are introduced therein. As a test microbe, Staphylococcus aureus ATCC 25923 is used in number 3·106 microbial bodies per ml of the medium. The standard sample values are used for plotting a calibration curve on the semilogarithm paper. Said curve expresses a dependence of a dose and growth inhibition area diametre and used to determine concentration of the test samples.
EFFECT: lower labour intensiveness and materials consumption of the method.

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к микробиологическим методам исследования биологического материала, и может быть использовано в лабораторной практике для обнаружения антибиотиков группы пенициллина в субстратах и изучения их фармакокинетики в процессе терапии.The invention relates to medicine, namely to microbiological methods for studying biological material, and can be used in laboratory practice to detect penicillin group antibiotics in substrates and study their pharmacokinetics during therapy.

Известны способы определения концентрации препаратов бензилпенициллина с использованием методов бумажной хроматографии (Алексеев В.Г., Нерсесова А.Ф., Халяпина Я.М. Определение бензилпенициллина, ампициллина и карбенициллина методом бумажной хроматографии.// Журнал прикладной химии, 2005, т.48, №4, с.613-615) и ионометрии (Гранжан А.В., Чарыков А.К. Применение ионселективных электродов в фармацевтическом анализе (обзор).// Химико-фармацевтический журнал, 1993, т.27, №7, с.51-56). Однако для реализации данных методов требуется специальное дорогостоящее оборудование, приобретение которого для решения частных исследовательских задач нецелесообразно.Known methods for determining the concentration of benzylpenicillin preparations using paper chromatography methods (Alekseev V.G., Nersesova A.F., Khalyapina Y.M. Determination of benzylpenicillin, ampicillin and carbenicillin by paper chromatography. // Journal of Applied Chemistry, 2005, v. 48 , No. 4, p.613-615) and ionometry (Granzhan A.V., Charykov A.K. Use of ion-selective electrodes in pharmaceutical analysis (review). // Chemical-Pharmaceutical Journal, 1993, v.27, No. 7, p. 51-56). However, the implementation of these methods requires special expensive equipment, the acquisition of which is not practical for solving private research problems.

Наиболее близким к заявленному является способ определения концентрации бензилпенициллина в биологических жидкостях и тканях микробиологическим методом диффузии в агар с применением одного слоя питательной среды (Навашин С.М., Фомина И.П. "Рациональная антибиотикотерапия (справочник)". - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 1982, с.56-72).Closest to the claimed one is a method for determining the concentration of benzylpenicillin in biological fluids and tissues by microbiological diffusion into agar using one layer of a nutrient medium (Navashin S.M., Fomina I.P. "Rational antibiotic therapy (reference book)." - 4th ed. ., rev. and add. - M .: Medicine, 1982, p. 56-72).

Метод основан на сравнении степени угнетения роста тест-микроба определенными концентрациями антибиотика в испытуемом материале с угнетением его роста известными концентрациями стандарта антибиотика.The method is based on comparing the degree of inhibition of growth of the test microbe with certain concentrations of the antibiotic in the test material with the inhibition of its growth with known concentrations of the standard antibiotic.

Подавление роста тест-микроба осуществляется за счет диффузии антибиотика из исследуемого материала в плотную питательную среду (агар). Исследуемый материал вносится в лунки, вырезанные в толще агара. Для получения воспроизводимых результатов необходима строгая стандартизация условий процесса диффузии.The growth of the test microbe is suppressed by diffusion of the antibiotic from the test material into a solid nutrient medium (agar). The test material is introduced into the holes cut in the thickness of the agar. To obtain reproducible results, strict standardization of the diffusion process conditions is necessary.

В прототипе в качестве тест-микроба для исследования препаратов группы пенициллина предлагается Staphylococcus aureus штамма 209 Р в посевной дозе 40·106 микробных тел на мл среды, а формирование слоя агара производится путем внесения 10 мл расплавленной агаровой среды в чашку Петри, установленную на горизонтальной поверхности, отрегулированной по ватерпасу. После застывания агара в его слое вырезают шесть лунок диаметром 8 мм.In the prototype, as a test microbe for the study of drugs of the penicillin group, Staphylococcus aureus strain 209 P in a seed dose of 40 · 10 6 microbial bodies per ml of medium is proposed, and the agar layer is formed by adding 10 ml of molten agar medium to a Petri dish mounted on a horizontal spirit level adjusted surface. After solidification of the agar, six holes with a diameter of 8 mm are cut out in its layer.

При таком способе имеются факторы, обусловливающие нарушение условия строгой стандартизации процесса диффузии:With this method, there are factors that violate the conditions for strict standardization of the diffusion process:

- сложность создания равномерного слоя агара в связи с объективными причинами в виде особенностей формы чашек Петри и физического явления смачивания, приводящего к искривлению поверхности;- the difficulty of creating a uniform agar layer due to objective reasons in the form of features of the shape of the Petri dishes and the physical phenomenon of wetting, leading to curvature of the surface;

- малое число лунок, размещающихся на одной чашке, приводящее к разобщению стандартных и испытуемых проб.- a small number of holes located on one cup, leading to the separation of standard and test samples.

Коррекцию возникающих погрешностей авторы проводят путем следующих приемов:The authors correct the errors that occur by the following methods:

- присутствия на каждой чашке контрольной концентрации стандарта, по которой вносятся поправки в получаемые данные;- the presence on each plate of the control concentration of the standard, according to which amendments are made to the data obtained;

- обязательного проведения повторных исследований для каждой пробы (не менее трех);- mandatory re-studies for each sample (at least three);

- приведения концентрации исследуемой пробы в пределы, соответствующие интервалу линейной зависимости диаметра зоны подавления роста от концентрации антибиотика (от 0,5 до 2 мкг/мл).- bringing the concentration of the test sample to the limits corresponding to the interval of a linear dependence of the diameter of the zone of growth inhibition on the concentration of the antibiotic (from 0.5 to 2 μg / ml).

Это определяет значительную трудоемкость и материалоемкость способа:This determines the significant complexity and material consumption of the method:

- для создания стандартной калибровочной кривой требуется 12 чашек;- 12 cups are required to create a standard calibration curve;

- на каждую испытуемую пробу расходуется 1 чашка;- 1 cup is consumed for each test sample;

- только многократный подбор разведения испытуемой пробы позволяет получить необходимое содержание в ней антибиотика, что увеличивает число проводимых исследований.- only multiple selection of the dilution of the test sample allows you to get the necessary antibiotic content in it, which increases the number of studies.

Задачей данного изобретения является усовершенствование известного метода.The objective of the invention is to improve the known method.

Технический результат, который будет достигнут от использования изобретения, заключается в снижении трудоемкости и материалоемкости метода.The technical result that will be achieved from the use of the invention is to reduce the complexity and material consumption of the method.

Технический результат достигается тем, что в способе определения концентрации препаратов бензилпенициллина в биологических жидкостях путем использования микробиологического метода диффузии в агар, включающем приготовление препарата тест-микроба, создание слоя агара на стекле, вырезание в застывшем агаре лунок, введение в них растворов стандарта и предварительное разведение испытуемых образцов, в качестве тест-микроба используют Staphylococcus aureus ATCC 25923 в количестве 3·106 микробных тел на мл среды, на стекле создают равномерный слой агара толщиной 1-2 мм. В застывшем агаре вырезают лунки диаметром 2 мм, в которые вносят растворы стандарта в концентрациях 0,5; 1,5; 3; 4; 5; 6 мкг/мл и испытуемые образцы.The technical result is achieved by the fact that in the method for determining the concentration of benzylpenicillin preparations in biological fluids by using the microbiological method of diffusion in agar, including the preparation of a test microbe preparation, creating an agar layer on glass, cutting holes in the frozen agar, introducing standard solutions into them and preliminary dilution of the tested samples, as a test microbe use Staphylococcus aureus ATCC 25923 in the amount of 3 · 10 6 microbial bodies per ml of medium, a uniform layer of agar is created on the glass 1-2 mm thick. In solidified agar, holes with a diameter of 2 mm are cut into which standard solutions are added in concentrations of 0.5; 1.5; 3; four; 5; 6 μg / ml and test samples.

Сущность изобретения заключается в изменении штамма тест-микроба и технологии заливки агара.The essence of the invention is to change the strain of the test microbe and the technology of pouring agar.

При использовании в качестве тест-микробов Staphylococcus aureus ATCC 25923 в количестве 3·106 микробных тел на мл среды достигается такое соотношение между размерами зон задержки роста и дозами антибиотиков, при котором возможно увеличение диапазона стандартной калибровочной кривой от 0,5 до 6 мкг/мл.When using Staphylococcus aureus ATCC 25923 as test microbes in an amount of 3 · 10 6 microbial bodies per ml of medium, a ratio between the sizes of growth inhibition zones and doses of antibiotics is achieved, in which it is possible to increase the range of the standard calibration curve from 0.5 to 6 μg / ml

Формирование на поверхности стекла равномерного слоя агара толщиной 1-2 мм позволяет снизить количество используемого материала и способствует адекватной визуализации зон задержки роста тест-культуры (за счет повышения контрастности), а также обеспечивает соблюдение условия строгой стандартизации процесса диффузии из всех лунок, что существенно повышает точность метода и отменяет необходимость многократного испытания проб.Formation of a uniform agar layer on the glass surface with a thickness of 1-2 mm allows to reduce the amount of material used and contributes to the adequate visualization of growth inhibition zones of the test culture (by increasing contrast), and also ensures that the conditions for strict standardization of the diffusion process from all wells are met, which significantly increases the accuracy of the method and eliminates the need for repeated testing of samples.

Вырезание в застывшем агаре лунок диаметром 2 мм обеспечивает сокращение площадей зон задержки роста тест-культуры и позволяет разместить калибровочные и испытуемые пробы на одном и том же слое агара, что упраздняет использование контрольных образцов.Cutting holes in solidified agar with a diameter of 2 mm reduces the area of growth inhibition zones of the test culture and allows you to place calibration and test samples on the same agar layer, which eliminates the use of control samples.

Применение растворов стандарта бензилпенициллина в концентрациях 0,5; 1,5; 3; 4; 5; 6 мкг/мл необходимо и достаточно для создания калибровочной кривой, позволяющей определять наличие антибиотика в цельных или разведенных 1:1 испытуемых образцах, что исключает многократный подбор разведения испытуемой пробы и способствует сокращению числа проводимых исследований.The use of solutions of benzylpenicillin standard in concentrations of 0.5; 1.5; 3; four; 5; 6 μg / ml is necessary and sufficient to create a calibration curve that allows you to determine the presence of an antibiotic in whole or diluted 1: 1 test samples, which eliminates the multiple selection of dilution of the test sample and helps to reduce the number of studies.

Существенное сокращение числа анализируемых проб (за счет сокращения кратности исследований, отсутствия контрольных образцов и подбора разведения испытуемой пробы) при сохранении необходимой точности метода приводит к значительному уменьшению материальных и трудовых затрат.A significant reduction in the number of analyzed samples (due to a reduction in the number of studies, the absence of control samples and selection of dilution of the test sample) while maintaining the necessary accuracy of the method leads to a significant reduction in material and labor costs.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Подготавливают необходимое количество расплавленного и охлажденного до 50°С 1,5% агара, в который вносят Staphylococcus aureus АТСС 25923 в количестве, необходимом для получения концентрации 3·106 микробных тел на мл среды.Prepare the required amount of molten and cooled to 50 ° C 1.5% agar, which contribute Staphylococcus aureus ATCC 25923 in the amount necessary to obtain a concentration of 3 · 10 6 microbial bodies per ml of medium.

Заливку агара производят с использованием системы из двух стеклянных пластин, скрепленных зажимами, между которыми установлена П-образная рамка толщиной 1-2 мм. Ориентировочный размер пластин 9×12 см.The agar was poured using a system of two glass plates fastened with clamps, between which a U-shaped frame 1-2 mm thick was installed. The approximate size of the plates is 9 × 12 cm.

После застывания агара снимают зажимы, верхнюю пластину и рамку. В слое агара на нижней пластине пробойником вырезают ряды лунок диаметром 2 мм.After solidification of the agar, the clamps, the upper plate and the frame are removed. In an agar layer on the bottom plate, rows of 2 mm diameter holes are cut with a punch.

В лунки одного из рядов вносят стандартные растворы бензилпенициллина в концентрациях 0,5; 1,5; 3; 4; 5; 6 мкг/мл, в лунки других рядов - испытуемые биологические жидкости (либо цельные, либо в разведении 1:1).Standard solutions of benzylpenicillin at concentrations of 0.5 are added to the wells of one of the rows; 1.5; 3; four; 5; 6 μg / ml, in the wells of other rows - tested biological fluids (either whole or diluted 1: 1).

Пластину помещают во влажную камеру и инкубируют при температуре 37°С в течение 16-18 часов.The plate is placed in a wet chamber and incubated at a temperature of 37 ° C for 16-18 hours.

Через указанное время измеряют зоны задержки роста тест-культуры стандартными и испытуемыми пробами. По значениям стандартных образцов на полулогарифмической бумаге строят калибровочную кривую, выражающую зависимость между дозой и диаметром зон задержки роста, и по ней определяют концентрации испытуемых проб.After the indicated time, the growth inhibition zones of the test culture are measured with standard and test samples. Using the values of the standard samples, a calibration curve is constructed on semilogarithmic paper, which expresses the relationship between the dose and the diameter of the growth inhibition zones, and the concentration of the tested samples is determined from it.

Способ был применен при исследовании уровней антибактериальной активности, создаваемой в крови больных сифилисом в первые часы после введения препаратов бензилпенициллина в процессе специфической терапии. Проведено 60 исследований.The method was used to study the levels of antibacterial activity created in the blood of patients with syphilis in the first hours after the administration of benzylpenicillin preparations in the course of specific therapy. 60 studies were conducted.

При использовании предлагаемого способа для получения результатов потребовалось приготовление 10 пластин (100 мл агара) и выполнение 130 измерений.When using the proposed method to obtain the results, it was necessary to prepare 10 plates (100 ml of agar) and perform 130 measurements.

В случае применения способа, указанного в прототипе, для данного количества исследований потребовалось бы изготовление минимум 102 чашек (1020 мл агара) и проведение 612 измерений. Кроме того, дополнительно было бы затрачено время на выполнение дополнительных дозирующих процедур, на вычисление средних значений показателей и корректировку получаемых результатов по контрольным концентрациям.In the case of applying the method specified in the prototype, for a given number of studies would require the manufacture of at least 102 cups (1020 ml of agar) and 612 measurements. In addition, additional time would be spent on performing additional dosing procedures, on calculating the average values of indicators and adjusting the results obtained for control concentrations.

Данное изобретение позволяет снизить трудоемкость в 4,7 раза и материалоемкость более чем в 10 раз.This invention allows to reduce the complexity of 4.7 times and material consumption by more than 10 times.

Claims (1)

Способ определения концентрации препаратов бензилпенициллина в биологических жидкостях путем использования микробиологического метода диффузии в агар, включающий приготовление препарата тест-микроба, создание слоя агара, вырезание в застывшем агаре лунок, введение в них растворов стандарта и предварительное разведение испытуемых образцов, отличающийся тем, что в качестве тест-микроба используют Staphylococcus aureus ATCC 25923 в количестве 3·106 микробных тел на 1 мл среды, на стекле создают равномерный слой агара толщиной 1-2 мм, в застывшем агаре вырезают лунки диаметром 2 мм, в которые вносят растворы стандарта в концентрациях 0,5; 1,5; 3; 4; 5; 6 мкг/мл и испытуемые образцы, и по значениям стандартных образцов на полулогарифмической бумаге строят калибровочную кривую, выражающую зависимость между дозой и диаметром зон задержки роста, и по ней определяют концентрации испытуемых образцов. A method for determining the concentration of benzylpenicillin preparations in biological fluids by using the microbiological method of diffusion into agar, including preparing a test microbe preparation, creating an agar layer, cutting holes in the frozen agar, introducing standard solutions into them and pre-diluting the test samples, characterized in that as use a test-microbe Staphylococcus aureus ATCC 25923 in an amount of 3 × 10 6 microbial cells in 1 ml medium glass agar create a uniform layer of 1-2 mm thickness in a frozen agar you ezayut wells 2 mm in diameter, in which make standard solutions at concentrations of 0.5; 1.5; 3; four; 5; 6 μg / ml and the test samples, and from the values of the standard samples on a semi-log paper, a calibration curve is constructed that expresses the relationship between the dose and the diameter of the growth inhibition zones, and the concentrations of the test samples are determined from it.
RU2007146813/15A 2007-12-17 2007-12-17 Method of biological fluid analysis for concentration of benzylpenicillin preparations RU2379686C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007146813/15A RU2379686C2 (en) 2007-12-17 2007-12-17 Method of biological fluid analysis for concentration of benzylpenicillin preparations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007146813/15A RU2379686C2 (en) 2007-12-17 2007-12-17 Method of biological fluid analysis for concentration of benzylpenicillin preparations

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007146813A RU2007146813A (en) 2009-06-27
RU2379686C2 true RU2379686C2 (en) 2010-01-20

Family

ID=41026487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007146813/15A RU2379686C2 (en) 2007-12-17 2007-12-17 Method of biological fluid analysis for concentration of benzylpenicillin preparations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2379686C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2751795C1 (en) * 2020-07-21 2021-07-16 Общество с ограниченной ответственностью "Экотол-Сервис" Method for determining the concentration of didecyldimethylammonium chloride and polyhexamethylenebiguanidine hydrochloride in fecal waste from vehicles

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Лабинская А.С. Микробиология с техникой микробиологических исследований. - М.: Медицина, 1978, с.66-73. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования / Под. ред. М.О.Биргера. - М.: Медицина, 1967, с.189-191. *
Навашин С.М., Фомина И.П. Рациональная антибиотикотерапия (справочник)". - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 1982. - с.56-72. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2751795C1 (en) * 2020-07-21 2021-07-16 Общество с ограниченной ответственностью "Экотол-Сервис" Method for determining the concentration of didecyldimethylammonium chloride and polyhexamethylenebiguanidine hydrochloride in fecal waste from vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007146813A (en) 2009-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hu et al. A novel microphysiometer based on high sensitivity LAPS and microfluidic system for cellular metabolism study and rapid drug screening
Betina Bioautography in paper and thin-layer chromatography and its scope in the antibiotic field
US8163537B2 (en) Nested permeable support device and method for using the nested permeable support device
US4054490A (en) Method for investigating microorganisms
NO124603B (en)
Gavin Analytical microbiology: II. The diffusion methods
Carvalho et al. Development of a bioreactor system for cytotoxic evaluation of pharmacological compounds in living cells using NMR spectroscopy
US20190247847A1 (en) Methods and apparatus for performing metabolic measurements of individual cell types within non-contact co-cultured systems
FI57128B (en) SAETT ATT IDENTIFIED MICROORGANISM
US20240069011A1 (en) Predicting efficacy of or resistance to treatment of colon cancer
RU2379686C2 (en) Method of biological fluid analysis for concentration of benzylpenicillin preparations
CN108018244A (en) A kind of novel neisseria gonorrhoeae fluid nutrient medium and its method applied to gonococcus medicament sensitivity test
CN109765364A (en) The method for quickly detecting polyoxin B using minor biological cycling and HPLC
Kluener A paper chromatographic method for the quantitative estimation of penicillin entities
US10011812B2 (en) Culture control method, cell culture apparatus, and apparatus for evaluation of cellular characteristics
US20200116701A1 (en) Methods for identifying agents which induce (re) differentiation in un- or dedifferentiated solid tumor cells
Hove-Madsen et al. Making and using calcium-selective mini-and microelectrodes
RU2802231C1 (en) Method for express analysis of yeast sensitivity to inhibitors
Selow et al. Growing Candida albicans biofilms on paper support and dynamic conditions
RU2410437C1 (en) Method of determining bacteriostatic, bactericidal and stimulating effect of antibiotic on microorganism
Cai et al. Phytoestrogens on the Proliferation of Breast Cancer Cell MCF-7
Slawny et al. Physiologically relevant spheroid models for three‐dimensional cell culture
Platt et al. Amphotericin B and nystatin
Inamdar The Effect of Chemotherapy Drugs on Global Oxygen Uptake in a Multicellular Tumor Hemi-spheroid
SU900185A1 (en) Soil phytotoxity determination method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091218