biopreparatБИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечениеBiological Products. Prevention, Diagnosis, Treatment2221-996X2619-1156Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products10.30895/2221-996X-2023-23-4-584-593biopreparat-528Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESВалидационные исследования методики спирального посева для определения «Специфической активности» лактосодержащих пробиотических препаратовValidation studies of the spiral plating method to determine the potency of lactobacillus-containing probioticshttps://orcid.org/0000-0002-5786-9159ВоропаевА. А.VoropaevA. A.

Воропаев Андрей Андреевич

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Andrey A. Voropaev

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

voropaev@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8473-7442ФадейкинаО. В.FadeikinaO. V.

Фадейкина Ольга Васильевна, канд. биол. наук

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Olga V. Fadeikina, Cand. Sci. (Biol.)

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

fadeikina@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6106-6674ЕвлашкинаВ. Ф.EvlashkinaV. F.

Евлашкина Вера Францевна, канд. биол. наук

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Vera F. Evlashkina, Cand. Sci. (Biol.)

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

evlashkina@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5704-5523БохановаТ. Д.BohanovaT. D.

Боханова Татьяна Дмитриевна

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Tatiana D. Bohanova

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

bohanova@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1768-1362ДавыдовД. С.DavydovD. S.

Давыдов Дмитрий Сергеевич, канд. биол. наук

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Dmitry S. Davydov, Cand. Sci. (Biol.)

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

Davydov@expmed.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияScientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal ProductsRussian Federation202318122023234584593Copyright © Воропаев А.А., Фадейкина О.В., Евлашкина В.Ф., Боханова Т.Д., Давыдов Д.С., 20232023Воропаев А.А., Фадейкина О.В., Евлашкина В.Ф., Боханова Т.Д., Давыдов Д.С.Voropaev A.A., Fadeikina O.V., Evlashkina V.F., Bohanova T.D., Davydov D.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.biopreparations.ru/jour/article/view/528Актуальность

Актуальность. Определение количества жизнеспособных клеток является важным микробиологическим исследованием при оценке качества лекарственных препаратов, содержащих живые микроорганизмы. Для оптимизации трудовых и материальных затрат, повышения точности и воспроизводимости испытаний целесообразно применение частично автоматизированных инструментальных методов, к которым относится метод спирального посева.

Цель

Цель. Проведение валидационных исследований методики спирального посева при испытании по показателю «Специфическая активность» биологических лекарственных препаратов, содержащих живые бактериальные клетки, на примере лактосодержащего пробиотического лекарственного препарата.

Материалы и методы

Материалы и методы. В исследовании использовали культуру Lactiplantibacillus plantarum, выделенную из образца пробиотического лекарственного препарата. Спиральный посев на агаризованные питательные бактериологические среды осуществляли с помощью автоматической системы нанесения пробы Eddy Jet 2 с последующим автоматическим учетом результатов с применением счетчика колоний IUL Flash & Go. Валидационные исследования проводили согласно требованиям Государственной фармакопеи Российской Федерации (ОФС.1.1.0021.18).

Результаты

Результаты. Определены основные валидационные характеристики методики спирального посева: рабочий диапазон от 104 до 105 КОЕ/мл, предел количественного определения — 102 КОЕ/мл, коэффициент линейной детерминации R2 — 0,99. Правильность методики спирального посева при определении специфической активности составила 93% с повторяемостью 4,9%.

Выводы

Выводы. Методика спирального посева с применением автоматического счетчика колоний может использоваться при оценке качества лактосодержащих пробиотических лекарственных препаратов по показателю «Специфическая активность», поскольку результаты валидационных исследований подтверждают аналогичность анализируемых характеристик методу Коха, который применяется в настоящее время в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи Российской Федерации. Использование методики спирального посева способствует оптимизации затрат и повышению точности результатов испытаний.

Scientific relevance

Scientific relevance. Viable cell counting is an important microbiological test for the quality assessment of medicinal products containing live microorganisms. To optimise labour and material costs and enhance testing precision and reproducibility, it is practical to use partially automated instrumental methods, such as the spiral plating method.

Aim

Aim. The aim was to conduct a validation study of the spiral plating method for assessing the potency of biologicals containing live bacterial cells, using a lactobacillus-containing probiotic medicinal product as a case study.

Materials and methods

Materials and methods. This study used a culture of Lactiplantibacillus plantarum isolated from a probiotic medicinal product. Spiral plating on agar-based biological culture media was performed using an automatic Eddy Jet 2 plating system. The study used an IUL Flash & Go colony counter for automatic reporting of the results. The validation study was conducted according to the general chapter on the validation of microbiological testing methods (OFS.1.1.0021.18) of the State Pharmacopoeia of the Russian Federation.

Results

Results. According to the validation results for the main parameters, the spiral plating method had the range of 104–105 CFU/mL; the limit of quantification of 102 CFU/mL; and the coefficient of linear determination, R2, of 0.99. The accuracy of the spiral plating method in determining the potency of the test sample was 93%; the repeatability was 4.9%.

Conclusions

Conclusions. The study results confirm the similarity of the spiral plating method with an automatic colony counter to Koch’s plating method, which is currently used in accordance with the State Pharmacopoeia of the Russian Federation, in terms of the validated parameters. Therefore, spiral plating can be used to evaluate the potency of lactobacillus-containing probiotics. Spiral plating can help improve the cost-effectiveness and accuracy of testing.

метод спирального посевавалидационные исследованияоценка качества биологических лекарственных препаратовспецифическая активностьпробиотикилактосодержащий пробиотикspiral plating methodvalidation studiesquality assessment of biologicalspotencyprobioticslactobacillus-containing probioticРабота выполнена в рамках государственного задания ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России № 056-00052-23-00 на проведение прикладных научных исследований (номер государственного учета НИР 121022000147-4).The study reported in this publication was carried out as part of publicly funded research project No. 056-00052-23-00 and was supported by the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products (R&D reporting No. 121022000147-4).ReferencesZheng J, Wittouck S, Salvetti E, Franz CMAP, Harris HMB, Mattarelli P, et al. A taxonomic note on the genus Lactobacillus: description of 23 novel genera, emended description of the genus Lactobacillus Beijerinck 1901, and union of Lactobacillaceae and Leuconostocaceae. Int J Syst Evol Microbiol. 2020;70(4):2782–858. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.004107Zheng J, Wittouck S, Salvetti E, Franz CMAP, Harris HMB, Mattarelli P, et al. A taxonomic note on the genus Lactobacillus: description of 23 novel genera, emended description of the genus Lactobacillus Beijerinck 1901, and union of Lactobacillaceae and Leuconostocaceae. Int J Syst Evol Microbiol. 2020;70(4):2782–858. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.004107Nordström EA, Teixeira C, Montelius C, Jeppsson B, Larsson N. Lactiplantibacillus plantarum 299v (LP299V®): three decades of research. Benef Microbes. 2021;12(5):441–65. https://doi.org/10.3920/BM2020.0191Nordström EA, Teixeira C, Montelius C, Jeppsson B, Larsson N. Lactiplantibacillus plantarum 299v (LP299V®): three decades of research. Benef Microbes. 2021;12(5):441–65. https://doi.org/10.3920/BM2020.0191Dias FRS, Lourenço FR. Measurement uncertainty evaluation and risk of false conformity assessment for microbial enumeration tests. J Microbiol Methods. 2021;189:106312. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2021.106312Dias FRS, Lourenço FR. Measurement uncertainty evaluation and risk of false conformity assessment for microbial enumeration tests. J Microbiol Methods. 2021;189:106312. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2021.106312Буйлова ИА, Гунар ОВ. Практические аспекты применения валидационных параметров на примере методик определения количественного содержания микроорганизмов в лекарственных препаратах. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2020;10(4):267–72. https://doi.org/10.30895/1991-2919-2020-10-4-267-272Buylova IA, Gunar OV. Validation parameters as applied to methods for quantification of microorga­nisms in medicinal products. Bulletin of the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products. 2020;10(4):267–72 (In Russ.). https://doi.org/10.30895/1991-2919-2020-10-4-267-272Donnelly CB, Gilchrist JE, Peeler JT, Campbell JE. Spiral plate count method for the examination of raw and pasteurized milk. Appl Environ Microbiol. 1976;32(1):21–7. https://doi.org/10.1128/aem.32.1.21-27.1976Donnelly CB, Gilchrist JE, Peeler JT, Campbell JE. Spiral plate count method for the examination of raw and pasteurized milk. Appl Environ Microbiol. 1976;32(1):21–7. https://doi.org/10.1128/aem.32.1.21-27.1976Miyamoto-Shinohara Y, Imaizumi T, Sukenobe J, Murakami Y, Kawamura S, Komatsu Y. Survival rate of microbes after freeze-drying and long-term storage. Cryobiology. 2000;41(3):251–5. https://doi.org/10.1006/cryo.2000.2282Miyamoto-Shinohara Y, Imaizumi T, Sukenobe J, Murakami Y, Kawamura S, Komatsu Y. Survival rate of microbes after freeze-drying and long-term storage. Cryobiology. 2000;41(3):251–5. https://doi.org/10.1006/cryo.2000.2282Соколов ДМ, Соколов МС. Автоматизация микробиологических исследований при оценке безопасности пищевых продуктов и сырья. Молочная промышленность. 2014;(2):70–3. EDN: RVAMEPSokolov DM, Sokolov MS. Automation of microbiological testing of foods and raw materials safety. Dairy Industry. 2014;(2):70–3 (In Russ.). EDN: RVAMEPBen-David A, Davidson СE. Estimation method for serial dilution experiments. J Microbiol Methods. 2014;107:214–21. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2014.08.023Ben-David A, Davidson СE. Estimation method for serial dilution experiments. J Microbiol Methods. 2014;107:214–21. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2014.08.023

The authors declare that there are no conflicts of interest present.