The development of a formulation, the selection and harmonization of the nutrient medium for determining the activity of aminoglycoside antibiotics

Abstract

The work is devoted to research on the selection of peptone for the optimization of the nutrient medium for the antimicrobial activity by the agar diffusion method of neomycin (framycetin), which have a similar chemical structure. The paper substantiates the relevance and importance of developing a formulation, selecting the optimal composition (ingredients), the quantitative ratio of ingredients, the pH of the medium, compliance of the proposed nutrient media with the State Pharmacopoeia of the Russian Federation and the European Pharmacopoeia for the standardization of antibiotics. The aim of the work was to study the components of the nutrient medium in comparison with the pharmacopoeial standards recommended for determining the effectiveness of antibiotics. It is shown that for carrying out microbiological tests in the standardization of antimicrobial drugs, the nutrient medium is the main one, and the correctness and accuracy of the interpretation of the research results depend on their quality. The experiment studied four brands of dry peptone and broth from different manufacturers – LLC NITSF and FBUN GNTs PMB (Obolensk) when working with the test strain of the spore culture Bacillus subtilis ATCC 6633. An optimal nutrient medium is proposed, the composition and conditions of its preparation are selected. To determine the antimicrobial activity of framycetin by the agar diffusion method, a developed medium for determining the effectiveness of neomycin when working with the spore-forming form of the test strain Baccillus subtillis ATCC 6633 is proposed.

Keywords

activity / discodiffusion method / zone of inhibition of microbial growth / neomycin / nutrient medium / antimicrobial / framycetin

References

[1] Sukhanova S. M. Nutrient media in pharmacopoeial analysis: application, current requirements, standardization issues / S. M. Sukhanova, N. E. Zakharova // Biopreparations. Prevention, diagnostics, treatment. – 2019. – Vol. 19, No. 3. – Pp. 136–144. doi: 10.30895/2221-996X-2019-19-3-136-144. (In Russ.).

[2] Суханова С. М. Стандартизация требований к питательным средам, используемым для оценки качества лекарственных средств (обзор). Разработка и регистрация лекарственных средств. 2023;12(1):123–130. doi: 10.33380/2305-2066-2023-12-1-123-130

[3] Sukhanova S.M. Standardization of Requirements for Culture Media Used to Assess the Quality of Drugs (Review). Drug development & registration. 2023;12(1):123–130. doi: 10.33380/2305-2066-2023-12-1-123-130. (In Russ.).

[4] Суханова С. М. Питательные среды в фармакопейном анализе: применение, действующие требования, вопросы стандартизации / С. М. Суханова, Н. Е. Захарова // Биопрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. – 2019. – Т. 19, № 3. – С. 136–144. – doi: 10.30895/2221-996X-2019-19-3-136-144.

[5] Evaluation of the microbiological purity of a nasal spray containing naltrexone hydrochloride / Yu. M. Domnina, V. V. Suslov, N. E. Grammatikova, S. S. Kedik // Development and registration of medicines. – 2020. – Vol. 9, No. 4. – P. 116–120. doi: 10.33380/2305-2066-2020-9-4-116-120. (In Russ.).

[6] Домнина Ю. М. Оценка микробиологической чистоты назального спрея, содержащего налтрексона гидрохлорид / Ю. М. Домнина, В. В. Суслов, Н. Э. Грамматикова, С. С. Кедик // Разработка и регистрация лекарственных средств. – 2020. – Т. 9, № 4. – С. 116–120. – doi: 10.33380/2305-2066-2020-9-4-116-120.

[7] Kuleshova S. I. Stability of ready-made and laboratory-prepared nutrient media / S. I. Kuleshova S. A. Protsak, S. A. Lisunova, G. Yu. Romanyuk // Bulletin of the Scientific Center for Expertise of Medical Products. Regulatory studies and expertise of medicines. – 2021. – Vol. 11, No. 2. – Pp. 130–134. doi: 10.30895/1991-2919-2021-11-2-130-134. (In Russ.).

[8] Кулешова С. И. Стабильность готовых и приготовленных в лаборатории питательных сред / С. И. Кулешова, С. А. Процак, С. А. Лисунова, Г. Ю. Романюк // Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. Регуляторные исследования и экспертиза лекарственных средств. – 2021. – Т. 11, № 2. – С. 130–134. – doi: 10.30895/1991-2919-2021-11-2-130-134.

[9] Olefir Yu. V. Experimental evaluation of methods for determining the antimicrobial activity of chlorophyllipt preparations / Yu. V. Olefir, A. I. Lutseva, O. V. Gunar [et al.] // Bulletin of the Scientific Center for Expertise of Medical Products. Regulatory studies and expertise of medicines. – 2015. – No. 4. – P. 47–50. (In Russ.).

[10] Олефир Ю. В. Экспериментальная оценка методов определения антимикробной активности препаратов хлорофиллипта / Ю. В. Олефир, А. И. Лутцева, О. В. Гунар [и др.] // Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. Регуляторные исследования и экспертиза лекарственных средств. – 2015. – № 4. – С. 47–50.

[11] Patent No. 2720691 C1 Rossiiskaya Federatsiya, MPK C12Q 1/02, G01N21/17, C12R1/445. Zhidkaya pitatel’naya sreda dlya kul’tivirovaniya mikroorganizmov pri opredelenii gentamitsina i streptomitsina v lekarstvennykh sredstvakh i sposob ikh opredeleniya turbidimetricheskim metodom: № 2019124515: zayavl. 02.08.2019: opubl. 12.05.2020 / E. N. Semenova, E. I. Sakanyan, S. I. Kuleshova, T. I. Krasnopevtseva; zayavitel’ Federal’noe gosudarstvennoe byudzhetnoe uchrezhdenie “Nauchnyi tsentr ekspertizy sredstv meditsinskogo primeneniya” Ministerstva zdravookhraneniya Rossiiskoi Federatsii (FGBU NTsESMP Minzdrava Rossii). (In Russ.).

[12] Патент № 2720691 C1 Российская Федерация, МПК C12Q 1/02, G01N21/17, C12R1/445. Жидкая питательная среда для культивирования микроорганизмов при определении гентамицина и стрептомицина в лекарственных средствах и способ их определения турбидиметрическим методом: № 2019124515: заявл. 02.08.2019: опубл. 12.05.2020 / Е. Н. Семенова, Е. И. Саканян, С. И. Кулешова, Т. И. Краснопевцева; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ НЦЭСМП Минздрава России).

[13] Eremin S. A. Features of the use of topical preparations of framycetin sulfate in the treatment of rhinosinusitis / S. A. Eremin, I. M. Dyakov, S. S. Pavlova // Medical Council. – 2021. – No. 18. – P. 158–164. doi: 10.21518/2079-701X-2021-18-158-164. (In Russ.).

[14] Еремин С. А. Особенности применения топических препаратов фрамицетина сульфата в лечении риносинусита / С. А. Еремин, И. М. Дьяков, С. С. Павлова // Медицинский совет. – 2021. – № 18. – С. 158–164. – doi: 10.21518/2079-701X-2021-18-158-164.

[15] European Pharmacopoeia. 10th Edition. Council of Europe, 2020.

[16] OFS.1.2.4.0002.18 “Mikrobiologicheskaya chistota” / Gosudarstvennaya Farmakopeya RF GF XIV. T. 2, M., 2018 g. C. 1128. (In Russ.).

[17] ОФС.1.2.4.0002.18 «Микробиологическая чистота» / Государственная Фармакопея РФ ГФ XIV. T. 2, М., 2018 г. C. 1128.

[18] OFS.1.2.4.0010.15 Vzamen st. GF XI, vyp. 2 Vzamen st. GF XII, ch. 1, “Opredelenie antimikrobnoi aktivnosti antibiotikov metodom diffuzii v agar”. (In Russ.).

[19] ОФС.1.2.4.0010.15 Взамен ст. ГФ XI, вып. 2 Взамен ст. ГФ XII, ч. 1, «Определение антимикробной активности антибиотиков методом диффузии в агар».

[20] Kuleshova S. I. Determination of antibiotic activity by diffusion in agar / S. I. Kuleshova // Bulletin of the Scientific Center for Expertise of Medical Products. Regulatory studies and expertise of medicines. – 2015. – No. 3. – P. 13–17. (In Russ.).

[21] Кулешова С. И. Определение активности антибиотиков методом диффузии в агар / С. И. Кулешова // Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. Регуляторные исследования и экспертиза лекарственных средств. – 2015. – № 3. – С. 13–17.

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector