biopreparatБИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечениеBiological Products. Prevention, Diagnosis, Treatment2221-996X2619-1156Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products10.30895/2221-996X-2023-23-4-570-583biopreparat-539Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESЭкспериментальная оценка возможности определения бактериальных эндотоксинов с помощью гель-тромб теста в вакцине брюшнотифозной Ви-полисахариднойExperimental evaluation of the possibility of determining bacterial endotoxins in typhoid Vi polysaccharide vaccines using the gel-clot testhttps://orcid.org/0000-0002-0714-1303АбрамцеваМ. В.AbramtsevaM. V.

Абрамцева Марина Витальевна

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

Marina V. Abramtseva

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

Abramtceva@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1583-4887АлехинаН. С.AlekhinaN. S.

Алехина Наталья Сергеевна

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

Natalya S. Alekhina

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

NAlehina@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4976-483XКолышкинаЕ. Д.KolyshkinaE. D.

Колышкина Елена Дмитриевна

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

Elena D. Kolyshkina

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

kolyshkina@expmed.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияScientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal ProductsRussian Federation202318122023234570583Copyright © Абрамцева М.В., Алехина Н.С., Колышкина Е.Д., 20232023Абрамцева М.В., Алехина Н.С., Колышкина Е.Д.Abramtseva M.V., Alekhina N.S., Kolyshkina E.D.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/539Актуальность

Актуальность. Оценка содержания пирогенных примесей в вакцине брюшнотифозной Ви-полисахаридной (Вианвак®) проводится в настоящее время только биологическим тестом на пирогенность. Определение бактериальных эндотоксинов (БЭ) с помощью гель-тромб теста и введение показателя «Бактериальные эндотоксины» в нормативную документацию на препарат позволят существенно повысить надежность контроля качества данной вакцины, а также гармонизировать требования к ней с требованиями ведущих фармакопей мира к данной группе лекарственных препаратов.

Цель

Цель. Экспериментальная оценка возможности определения содержания бактериальных эндотоксинов с помощью гель-тромб теста в брюшнотифозной Ви-полисахаридной вакцине.

Материалы и методы

Материалы и методы. Образцы вакцины брюшнотифозной Ви-полисахаридной (раствор для подкожного введения, 0,5 мл/доза) пяти серий; ЛАЛ-реактив; ТАЛ-реактив. Испытания проводились с использованием гель-тромб теста с учетом требований Государственной фармакопеи Российской Федерации (ОФС.1.2.4.0006.15) и теста на пирогенность согласно ОФС.1.2.4.0005.15.

Результаты

Результаты. Расчетное предельное содержание БЭ в испытуемой вакцине составляет 96 ЕЭ/мл, значение максимально допустимого разведения (МДР) — 3200. Установлены нормативные требования к качеству вакцины по показателю «Бактериальные эндотоксины» (не более 48 ЕЭ/доза). Выявлено наличие БЭ в разведениях препарата 1/16–1/32 и отсутствие — в разведениях 1/64–1/256. Выбрано и валидировано рабочее разведение препарата 1/128. Полученные значения содержания БЭ в исследуемых образцах находятся в диапазоне от 0,24 до 0,48 ЕЭ/доза. Испытания на пирогенность in vivo образцов пяти серий вакцины в разведениях от 1/16 до 1/256 показали, что введение животным препарата в разведениях 1/16–1/128 вызывало пирогенную реакцию, а при введении вакцины в разведении 1/256 пирогенная реакция отсутствовала во всех экспериментах.

Выводы

Выводы. Экспериментально доказана возможность определения бактериальных эндотоксинов в вакцине брюшнотифозной Ви-полисахаридной с помощью гель-тромб теста. Рекомендовано введение показателя «Бактериальные эндотоксины» в Государственную фармакопею Российской Федерации ФС.3.3.1.0012.15 «Вакцина брюшнотифозная Ви-полисахаридная».

Scientific relevance

Scientific relevance. Currently, only the rabbit pyrogen test is used to test the Vianvac® typhoid Vi polysaccharide vaccine for pyrogenicity. As part of the product specification file, the gel-clot test for bacterial endotoxins (BE) will improve the reliability of quality control, as well as harmonise the requirements for the vaccine with the requirements outlined for this group of medicinal products by leading world pharmacopoeias.

Aim

Aim. This study aimed at an experimental assessment of the applicability of the gel-clot test to the quantification of BE in the typhoid Vi polysaccharide vaccine.

Materials and methods

Materials and methods. This study used samples from 5 batches of the typhoid Vi polysaccharide vaccine (0.5 mL/dose, solution for subcutaneous injection), LAL and TAL reagents. The analysis included the gel-clot test and the pyrogenicity test according to the State Pharmacopoeia of the Russian Federation (OFS.1.2.4.0006.15 and OFS.1.2.4.0005.15, respectively).

Results

Results. According to calculations, the BE limit for the tested vaccine was 96 EU/mL, and the maximum valid dilution (MVD) was 3200. The authors determined the regulatory requirements for typhoid Vi polysaccharide vaccine quality in terms of BE (not more than 48 EU/dose). The in vitro BE tests were positive at vaccine dilutions of 1/16 to 1/32 and negative at 1/64 to 1/256. The authors selected and validated a working vaccine dilution of 1/128. The BE content measured in the tested samples ranged from 0.24 to 0.48 EU/dose. The in vivo pyrogen tests were positive at dilutions of 1/16 to 1/128 and negative at 1/256 in all experiments with samples from 5 vaccine batches at dilutions ranging from 1/16 to 1/256.

Conclusions

Conclusions. This study has experimentally proven that the gel-clot test can quantify BE in the typhoid Vi polysaccharide vaccine. The authors have recommended introducing the gel-clot BE test in the monograph of the State Pharmacopoeia of the Russian Federation on the typhoid Vi polysaccharide vaccine (FS.3.3.1.0012.15).

бактериальные эндотоксиныгель-тромб тествакцина брюшнотифозная Ви-полисахариднаяЛАЛ-тесттест на пирогенностьbacterial endotoxinsgel-clot testtyphoid Vi polysaccharide vaccineLAL testpyrogen testРабота 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).ReferencesGorman A, Golovanov AP. Lipopolysaccharide structure and the phenomenon of low endotoxin recovery. Eur J Pharm Biopharm. 2022;180:289–307. https://doi.org/10.1016/j.ejpb.2022.10.006Gorman A, Golovanov AP. Lipopolysaccharide structure and the phenomenon of low endotoxin recovery. Eur J Pharm Biopharm. 2022;180:289–307. https://doi.org/10.1016/j.ejpb.2022.10.006Kim JH, Jung K, Kim J, Lee J, Kim H, Song H, et al. Development of a rabbit monocyte activation test as an alternative to the rabbit pyrogen test and its application in the analysis of plasma-derived products. Biologicals. 2021;71:20–30. https://doi.org/10.1016/j.biologicals.2021.04.003Kim JH, Jung K, Kim J, Lee J, Kim H, Song H, et al. Development of a rabbit monocyte activation test as an alternative to the rabbit pyrogen test and its application in the analysis of plasma-derived products. Biologicals. 2021;71:20–30. https://doi.org/10.1016/j.biologicals.2021.04.003Fennrich S, Hennig U, Toliashvili L, Schlensak C, Wendwl HP, Stoppelkamp S. More than 70 years of pyrogen detection: current state and future perspectives. Altern Lab Anim. 2016;44(3):239–53. https://doi.org/10.1177/026119291604400Fennrich S, Hennig U, Toliashvili L, Schlensak C, Wendwl HP, Stoppelkamp S. More than 70 years of pyrogen detection: current state and future perspectives. Altern Lab Anim. 2016;44(3):239–53. https://doi.org/10.1177/026119291604400Bu R, Deng X, Cao Y, Jin J, Mai B, Meng K, et al. Effect of different sample treatment methods on Low Endotoxin Recovery phenomenon. J Microbiol Methods. 2021;186:106241. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2021.106241Bu R, Deng X, Cao Y, Jin J, Mai B, Meng K, et al. Effect of different sample treatment methods on Low Endotoxin Recovery phenomenon. J Microbiol Methods. 2021;186:106241. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2021.106241Spoladore J, Gimenes I, Bachinski R, Negherbon JP, Hartung T, Granjeiro JM, et al. Standardized pyrogen testing of medical products with the bacterial endotoxin test (BET) as a substitute for rabbit pyrogen testing (RPT): a scoping review. Toxicol in Vitro. 2021;74:105160. https://doi.org/10.1016/j.tiv.2021.105160Spoladore J, Gimenes I, Bachinski R, Negherbon JP, Hartung T, Granjeiro JM, et al. Standardized pyrogen testing of medical products with the bacterial endotoxin test (BET) as a substitute for rabbit pyrogen testing (RPT): a scoping review. Toxicol in Vitro. 2021;74:105160. https://doi.org/10.1016/j.tiv.2021.105160Novitsky TJ. BET vs. PT non-endotoxin pyrogens. LAL Update.2002;20(2):1–4.Novitsky TJ. BET vs. PT non-endotoxin pyrogens. LAL Update.2002;20(2):1–4.Boucher PE. A framework for evaluating nonclinical safety of novel adjuvants and adjuvanted preventive vaccines. In: Schijns VEJC, O’Hagan DT, eds. Immunopotentiators in Modern Vaccines. 2nd ed. Fort Washington, PA: Academic Press; 2017. P. 445–76. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-804019-5.00022-0Boucher PE. A framework for evaluating nonclinical safety of novel adjuvants and adjuvanted preventive vaccines. In: Schijns VEJC, O’Hagan DT, eds. Immunopotentiators in Modern Vaccines. 2nd ed. Fort Washington, PA: Academic Press; 2017. P. 445–76. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-804019-5.00022-0Неугодова НП, Рябцева МС, Сапожникова ГА. Основные требования к биологическим показателям при оценке качества лекарственных средств. Возможности валидации биологических методов контроля. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения.2016;(3):3–8. EDN: WKNSQZNeugodova NP, Ryabtseva MS, Sapozhnikova GA. Basic requirements for biological criteria in drug quality evaluation. Validation of biological control methods. Bulletin of the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products. 2016;(3):3–8 (In Russ.). EDN: WKNSQZFingola FF, Albertino SRG, de Abrantes SMP, Zamith HPS. Proposed reduction of the in vivo pyrogen test by the in vitro LAL assay for the quality control of anticrotallic, antiscorpion, antirabies and antitetanus sera. Toxicol in Vitro. 2019;59:292–9. https://doi.org/10.1016/j.tiv.2019.04.031Fingola FF, Albertino SRG, de Abrantes SMP, Zamith HPS. Proposed reduction of the in vivo pyrogen test by the in vitro LAL assay for the quality control of anticrotallic, antiscorpion, antirabies and antitetanus sera. Toxicol in Vitro. 2019;59:292–9. https://doi.org/10.1016/j.tiv.2019.04.031Шаповалова ОВ, Неугодова НП, Сапожникова ГА. Выбор метода определения бактериальных эндотоксинов. Антибиотики и химиотерапия. 2018;63(5–6):43–5. EDN: XVVINFShapovalova OV, Neugodova NP, Sapozhnikova GA. Choosing bacterial endotoxin detection method. Antibiotics and Chemotherapy. 2018;63(5–6):43–5 (In Russ.). EDN: XVVINFBurguet N, Brito LC. Validación del método LAL para determinar endotoxinas bacterianas en el inyectable heparina sódica. VacciMonitor. 2012;21(3):32–6 (In Span.).Burguet N, Brito LC. Validación del método LAL para determinar endotoxinas bacterianas en el inyectable heparina sódica. VacciMonitor. 2012;21(3):32–6 (In Span.).Dawson ME. Preliminary testing. LAL Update. 1996;14(1):1–4.Dawson ME. Preliminary testing. LAL Update. 1996;14(1):1–4.Шаповалова ОВ, Неугодова НП, Долгова ГВ, Сапожникова ГА. Методические подходы к разработке показателя «Бактериальные эндотоксины» в фармацевтических субстанциях. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2012;(2):47–50. EDN: RWVTUZShapovalova OV, Neugodova NP, Dolgova GV, Sapozhnikova GA. Methodological approaches to the elaboration of “Bacterial endotoxins” index in the pharmaceutical substances. Bulletin of the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products. 2012;(2):47–50 (In Russ.). EDN: RWVTUZ

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