Trypsin. Properties and Use in the Production of Biological Medicinal Products
https://doi.org/10.30895/2221-996X-2018-18-2-106-113
Abstract
The production of biological medicinal products used for prophylactic, diagnostic and therapeutic purposes includes the use of inherently variable biological processes and materials. In order to ensure the quality of the finished biological product it is necessary to determine the source, nature and fitness for use of the starting materials, including reagents, culture media, buffer solutions, sera, and enzymes. The article summarises literature data on the structure, properties and mode of action of the animal-derived reagent trypsin — proteolytic enzyme widely used in the production of biological medicinal products. The article dwells upon the sources of trypsin, methods of its production, requirements for trypsin products of different purity grades intended for human and veterinary use as well as for use as reagents in the production of vaccines, advanced therapy medicinal products and genetically engineered products. The article describes the role that trypsin plays in the human and animal intestinal digestive enzyme systems, in dissociation of cells in cultures in the process of cell passaging, in the mechanism of proteolitic activation and inactivation of a wide range of viruses, and in the examination of proteins primary structure.
About the Authors
S. M. Sukhanova
Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products
Russian Federation
Russian Federation
Head of the Laboratory of Bacteriological Culture Media and Cell Cultures of the Testing Centre for Evaluation of Medicinal Immunobiological Products’ Quality. Candidate of Biological Sciences
8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051, Russian Federation
E. M. Petruchuk
Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products
Russian Federation
Russian Federation
1st Professional Category Expert of the Laboratory of Viral Vaccines of the Testing Centre for Evaluation of Medicinal Immunobiological Products’ Quality. Candidate of Biological Sciences
8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051, Russian Federation
A. A. Generalov
Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products
Russian Federation
Russian Federation
Laboratory Technician of the Laboratory of Bacteriological Culture Media and Cell Cultures of the Testing Centre for Evaluation of Medicinal Immunobiological Products’ Quality. Candidate of Biological Sciences
8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051, Russian Federation
References
1. Федеральный закон Российской Федерации от 12 апреля 2010 г. № 61-ФЗ «Об обращении лекарственных средств». [Federal Law of the Russian Federation of April, 12, 2010, No. 61-FZ «On Circulation of Medicines» (in Russ.)] Available from: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_99350
2. Быковский СН, Василенко ИА, Максимова СВ, ред. Комментарий к Руководству Европейского Союза по надлежащей практике производства лекарственных средств для человека и применения в ветеринарии. М.: Перо; 2014. [Bykovsky SN, Vasilenko IA, Maksimova SV, eds. Comment on the European Union Guidelines to Good Manufacturing Practice Medicinal Products for Human and Veterinary Use. Moscow: Pero; 2014 (in Russ.)]
3. Дьяконов ЛП, ред. Животная клетка в культуре (методы и применение в биотехнологии). М.: Спутник+; 2009. [Dyakonov LP, ed. Animal Cell in Culture (Methods and Applications in Biotechnology). Moscow: Sputnik+; 2009 (in Russ.)]
4. Жан-Никола Корвизар. В кн.: БРЭС. М.: Большая Российская энциклопедия; 2003. С. 736. [Jean-Nicolas Corvizar. In: BRES. Moscow: Bolshaya Rossijskaya ehnciklopediya; 2003. P. 736 (in Russ.)]
5. Березов ТТ, Коровкин БФ. Биологическая химия. Учебник. 3-изд. М.: Медицина; 2008. [Berezov TT, Korovkin BF. Biological Chemistry. Textbook. 3rd ed. Moscow: Meditsina; 2008 (in Russ.)]
6. Попова ВМ. Усовершенствование технологии изготовления и изучения свойств трипсина сухого для вирусологических целей: дис. … канд. биол. наук. М.; 1999. [Popova VM. Improvement of the Technology of Manufacturing and Studying the Properties of Dry Trypsin for Virological Purposes. Cand. Biol. Sci. [dissertation]. Moscow; 1999 (in Russ.)]
7. Джон Хауард Нортроп. В кн.: БРЭС. М.: Большая Российская энциклопедия; 2003. С. 1065. [John Howard Northrop. In: BRES. Moscow: Bolshaya Rossijskaya ehnciklopediya; 2003. P. 1065 (in Russ.)]
8. Трипсин (Trypsin). Регистр лекарственных средств России. [Trypsin. Registr lekarstvennykh sredstv Rossii (in Russ.)] Available from: https://www.rlsnet.ru/mnn_index_id_2130.htm
9. Экзокринная недостаточность поджелудочной железы у собак и кошек. [Exocrine Pancreatic Insufficiency in Dogs and Cats (in Russ.)] Available from: http://www.bkvet.ru/pancreatic_insufficiency_dog
10. Чешкова АВ. Ферменты и технологии для текстиля, моющих средств, кожи, меха. Учеб. пособие для вузов. Иваново: ГОУВПО ИГХТУ; 2007. [Cheshkova AV. Enzymes and Technologies for Textiles, Detergents, Leather, Fur. Tutorial. Ivanovo: GOUVPO IGHTU; 2007 (in Russ.)]
11. Шалунова НВ, Меркулов ВА, Комратов АВ, Петручук ЕМ, Семенова ИС, Волгин АР, Трусов ГА. Требования к клеточным культурам, используемым для производства и контроля качества иммунобиологических лекарственных препаратов. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения 2013;(1):28–32. [Shalunova NV, Merkulov VA, Comratov AV, Petruchuk EM, Semenova IS, Volgin AR, Trousov GA. Requirements for Cell Cultures, Used for Manufacture and Quality Control of Immunobiological Medicines. The Bulletin of the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products 2013;(1):28–32 (in Russ.)]
12. Фрешни Р. Культура животных клеток. М.: Бином, лаборатория знаний; 2014. С. 158–60. [Freshni R. Culture of Animal Cells. Moscow: Binom, knowledge laboratory; 2014. P. 158–60 (in Russ.)]
13. Дергилев КВ, Рубина КА, Сысоева ВЮ, Акчурин РС, Парфенова ЕВ, Ткачук ВА. Способ получения резидентных стволовых клеток сердца млекопитающего из образцов миокарда. Патент Российской Федерации, № 2505602; 2014. [Dergilev KV, Rubina KA, Sysoeva VYu, Akchurin RS, Parfyonova EV, Tkachuk VA. Method of Obtaining Resident Mammalian Heart Stem Cells From Myocardial Samples. Patent RF, N 2505602; 2014 (in Russ.)]
14. Guideline on the Use of Porcine Trypsin Used in the Manufacture of Human Biological Medicinal Products (EMA/CHMP/BWP/814397/2011). European Medicines Agency; 2014.
15. Овчинников ЮА. Биоорганическая химия. М.: Просвещение; 1987. [Ovchinnikov UA. Bioorganic Chemistry. Moscow: Prosveschenije; 1987 (in Russ.)]
16. Лазарев АП, Пояркова СА, Луцив ВР, Гавриш ОГ, Мельник ВН, Рыбачук ВН. Способ получения полусинтетического инсулина человека. Патент Российской Федерации, № 2252225; 2005. [Lazarev AP, Poyarkova SA, Lutsiv VR, Gavrish OG, Melnik VN, Rybachuk VN. A Method for Producing Semisynthetic Human Insulin. Patent of the Russian Federation, No. 2252225; 2005 (in Russ.)]
17. Веремеенко КН. Ферменты протеолиза и их ингибиторы в медицинской практике. Киев: Здоров’я; 1971. [Veremeenko KN. Enzymes of Proteolysis and Their Inhibitors in Medical Practice. Kiev: Zdorov’ya; 1971 (in Russ.)]
18. Луговой ВИ. Первичные механизмы криоповреждений ферментов. В кн. 2 Всесоюзная конференция по теоретическим и прикладным вопросам криобиологии. Тезисы докладов. Харьков; 1984. С. 49. [Lugovoi VI. Primary Mechanisms of Cryopreservation of Enzymes. In: 2 All-Union Conference on Theoretical and Applied Problems of Cryobiology. Theses of Reports. Kharkiv; 1984. P. 49 (in Russ.)]
19. Богрянцева МП, Трошкова ГП, Камший ЛП, Мартынец ЛД, Величко АВ, Ночевный ВТ. Способ получения стерильного раствора трипсина для культур клеток. Патент Российской Федерации, № 214503; 1999. [Bogryantseva MP, Troshkova GP, Kamshy LP, Martynets LD, Velichko AB, Nochevny VT. Method for Obtaining a Sterile Solution of Trypsin for Cell Cultures. Patent of the Russian Federation, No. 214503; 1999 (in Russ.)]
20. Babiuk LA, Mohammed K, Spence L, Fauvel M, Реtro R. Rotavirus Isolation and Cultivation in the Presence of Trypsin. J Clin Microbiol. 1977;6(6):610–7.
21. Wyatt RG, James WD, Bohl EH, Theil KW, Saif LJ, Kalica AR, еt al. Human Rotavirus Type 2: Cultivation in vitro. Science 1980;207(4427):189–91.
22. Дроздов СГ, Шекоян ЛА, Королев МБ, Анджапаридзе АГ. Ротавирус человека в культуре клеток: выделение и пассирование. Вопросы вирусологии 1979;(4):389–92. [Drozdov SG, Shekoyan LA, Korolyov MB, Andzhaparidze AG. Human Rotavirus in Cell Culture: Allocation and Passaging. Problems of Virology 1979;(4):389–92 (in Russ.)]
23. Suzuki H, Kitaoka S, Konno T, Sato T, Ishida N. Two Modes of Human Rotavirus Entry into MA 104 Cells. Arch Virol. 1985;85(1–2):25–34.
24. Ротавирусная инфекция крупного рогатого скота. [Rotavirus Infection of Cattle (in Russ.)] Available from: https://goo.gl/1zLDyu
25. Васильев ЮМ. Оптимизация размножения вирусов гриппа птиц в различных субстратах и совершенствование вакцин против вирусов гриппа птиц: дис. … канд. биол. наук. М.; 2010. [Vasilyev YuM. Optimization of the Multiplication of Avian Influenza Viruses in Various Substrates and the Improvement of Vaccines against Avian Influenza Viruses. Cand. Biol. Sci. [dissertation]. Moscow; 2010 (in Russ.)]
26. Васильев ЮМ, Руднева ИА, Коптяева ИБ. Сравнительное изучение размножения вирусов гриппа птиц в культуре клеток и куриных эмбрионах. Вопросы вирусологии 2009;54(4):18–23. [Vasilyev YuM, Rudneva IA, Koptyaeva IB. Comparative Study of Avian Influenza Virus Propagation in the Cell Culture and Chick Embryos. Problems of Virology 2009;54(4):18–23 (in Russ.)]
27. Klenk HD, Rott R, Orlich M, Blodorn J. Activation of Influenza A Viruses bу Trypsin Treatment. Virology 1975;68(2):426–39.
28. Сюрин ВН, Самуйленко АЯ, Соловьев ВБ, Фомина НВ. Вирусные болезни животных. М.: ВНИТИБП; 2001. [Syurin VN, Samuylenko AYa, Soloviev VB, Fomina NV. Viral Diseases of Animals. Moscow: VNITIBP; 2001 (in Russ.)]
29. Силко НЮ, Шаршов КА, Дурымалов АГ, Шестопалов АМ, Шестопалова ЛВ. Штамм вируса болезни Ньюкасла для использования при серодиагностике болезни Ньюкасла в РТГА. Патент Российской Федерации, № 2482184; 2013. [Silko NU, Sharshov KA, Duramalov AG, Shestopalov AM, Shestopalova LV. Strain of the Newcastle Disease Virus for Use in the Serodiagnosis of Newcastle Disease in the RTGA. Patent of the Russian Federation, No. 2482184; 2013 (in Russ.)]
30. Орлянкин БГ, Сергеев ВА, Седов ВА. Парвовирусная болезнь свиней. Ветеринария 1987;10:72–6. [Orlyankin BG, Sergeev VA, Sedov VA. Parvoviral Disease of Pigs. Veterinariya 1987;10:72–6 (in Russ.)]
31. Сергеев ОВ. Эпизоотическая диарея свиней. Вопросы вирусологии 2009;54(2):4–7. [Sergeev OV Epizootic Diarrhea of Pigs. Problems of Virology 2009;54(2):4–7 (in Russ.)]
32. Тикунов АЮ, Жираковская ЕВ, Юн ТЭ, Боднев СВ, Нетесов СВ, Тикунова НВ. Молекулярно-генетическая характеристика астровирусов, циркулирующих в Новосибирске. Вопросы вирусологии 2010;55(6):19–23. [Tikunov AYu, Zhirakovskaya EV, Yun TE, Bodnev SA, Netesov SV, Tikunova NV. Molecular Genetic Characteristics of Astroviruses Circulating in Novosibirsk. Problems of Virology 2010;55(6):19–23 (in Russ.)]
33. Бессарабов ВФ, Вашутин АА, Воронин ЕС. Инфекционные болезни животных. М.: КолосС; 2007. [Bessarabov VF, Vashutin AA, Voronin ES. Infectious Diseases of Animals. Moscow: KolosS; 2007 (in Russ.)]
34. Общая фармакопейная статья 1.7.2.0011.15 Требования к клеточным культурам — субстратам производства иммунобиологических лекарственных препаратов. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIII изд. Т. 2, М.; 2015. [General Monograph 1.7.2.0011.15 Requirements for Cell Cultures — Substrates for the Production of Immunobiological Drugs. The State Pharmacopoeia of Russian Federation 13 ed. V. 2. Moscow; 2015 (in Russ.)] Available from: http://www.femb.ru/feml
35. Производство и дистрибьюция лекарственных средств. Нормативные правовые акты в сфере обращения лекарственных средств в рамках евразийского экономического союза 2017;(1):163–80. Manufacture and Distribution of Medicines. Normative Legal Acts in the Sphere of Medicinal Products Circulation within the Framework of the Eurasian Economic Union 2017;(1):163–80.
36. Трипсин сухой стерильный для культур клеток, порошок для приготовления раствора. ТУ 9385-004-05664012-07. [Trypsin is Dry Sterile for Cell Cultures, a Powder for Making a Solution. TU 9385-004-05664012-07 (in Russ.)]
37. Трипсина раствор ТУ 9385-006-45171785-2006. [Trypsin Solution TU 9385-006-45171785-2006 (in Russ.)]
38. Инструкция по применению изделия медицинского назначения «Набора реагентов «Трипсина раствор для культур клеток» ФСР РУ 2007/00039 утв. постановлением Правительства Российской Федерации No. 323.2004. [Instructions for the Use of the Medical Device «Reagent Kit» Trypsin Solution for Cell Cultures» FSR RU 2007/00039 (in Russ.)]
39. Трипсина раствор ТУ 9385-005-13175637-2008. [Trypsin Solution TU 9385-005-13175637-2008 (in Russ.)]
40. 5.2.3. Cell Substrates for the Production of Vaccines for Human Use. European Pharmacopeia. 8th ed. European Directorate for the Quality of Medicines and Healthcare (EDQM). 2014. Available from: http://online6.edqm.eu/ep800
Review
For citations:
Sukhanova S.M., Petruchuk E.M., Generalov A.A. Trypsin. Properties and Use in the Production of Biological Medicinal Products. BIOpreparations. Prevention, Diagnosis, Treatment. 2018;18(2):106-113. (In Russ.) https://doi.org/10.30895/2221-996X-2018-18-2-106-113
Views:
1230
Email this article 