Определение бета-глюканов и пептидогликанов в лекарственных препаратах

ВВЕДЕНИЕ. Бета-глюканы и пептидогликаны — компоненты клеточных стенок бактерий и грибов, которые могут являться источниками пирогенных загрязнений лекарственных препаратов парентерального применения. Присутствие подобных примесей может приводить к неблагоприятным иммунным реакциям, поэтому контролю присутствия бета-глюканов и пептидогликанов в лекарственных средствах уделяют определенное внимание. Унифицированный подход к обнаружению бета-глюканов и (или) пептидогликанов в фармацевтической отрасли отсутствует; практическое применение имеют несколько методов качественного и количественного определения этих примесей.

ЦЕЛЬ. Оценка практической значимости существующих методов обнаружения бета-глюканов и (или) пептидогликанов в лекарственных препаратах.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Исследована возможность применения методов определения бета-глюканов и пептидогликанов с использованием реактива на основе лизата амебоцитов и реактива из плазмы личинок шелкопряда. Содержание бета-глюканов определяли в лекарственном препарате «Бупивакаин», в котором бета-глюканы были обнаружены ранее случайным образом. В испытаниях препарата использовали три типа реактивов на основе лизата амебоцитов разного состава, реагирующих: на бактериальные эндотоксины и бета-глюканы (лизат с факторами С и G); только на бактериальные эндотоксины (лизат с фактором С); только на бета-глюканы (лизат с фактором G). Наличие пептидогликанов оценивали в лекарственном препарате «Икодекстрин» с помощью реактива из плазмы личинок шелкопряда. Качественный анализ выполняли путем визуальной оценки окраски испытуемых растворов после нагревания их в суховоздушном термоблоке. Количественное определение проводили кинетическим фотоколориметрическим методом, обработку первичных данных выполняли с использованием программной среды R.

РЕЗУЛЬТАТЫ. В результате испытаний с реактивами лизата амебоцитов (факторы С и G) и (фактор С) определено присутствие бета-глюканов в препарате «Бупивакаин»; количественное содержание бета-глюканов (более 2000 пг/мл) определено хромогенным кинетическим методом с помощью лизата амебоцитов (фактор G). В препарате «Икодекстрин» превышения нормативного содержания пептидогликанов (не более 200 пг/мл) не зафиксировано.

ВЫВОДЫ. Методы определения бета-глюканов и (или) пептидогликанов с использованием лизата амебоцитов и реактива из плазмы личинок шелкопряда могут быть применены для выявления данных примесей в лекарственных препаратах. При определении метода исследования следует учитывать состав лекарственного препарата и цель определения примесей.

1. Ławniczek-Wałczyk A, Górny RL. Endotoxins and β-glucans as markers of microbiological contamination – characteristics, detection, and environmental exposure. Ann Agric Environ Med. 2010;17(2):193–208. PMID: 21186760.

2. Barton C, Vigor K, Scott R, Jones P, Lentfer H, Bax HJ, Josephs DH, Karagiannis SN, Spicer JF. Beta-glucan contamination of pharmaceutical products: How much should we accept? Cancer Immunol Immunother. 2016;65(11):1289-301.

3. https://doi.org/10.1007/s00262-016-1875-9

4. Johnson DW, Krediet RT. New peritoneal dialysis solutions and solutions on the horizon. In: Khanna R, Krediet RT, eds. Nolph and Gokal’s Textbook of peritoneal dialysis. Springer, Cham; 2023. P. 393–415. https://doi.org/10.1007/978-3-030-62087-5_11

5. Martis L, Patel M, Giertych JA, et al. Methods and compositions for detection of microbial contaminants in peritoneal dialysis solution. Patent of the USA No. US7618392B2; 2004.

6. Martis L, Patel M, Giertych J, et al. Aseptic peritonitis due to peptidoglycan contamination of pharmacopoeia standard dialysis solution. Lancet. 2005;365(9459):588–94. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(05)17908-2

7. Neun BW, Cedrone E, Potter TM, et al. Detection of beta-glucan contamination in nanotechnology-based formulations. Molecules. 2020;25(15):3367. https://doi.org/10.3390/molecules25153367

8. Шаповалова ОВ, Неугодова НП, Сапожникова ГА и др. Определение бактериальных эндотоксинов в лекарственных средствах: Мешающие факторы и их устранение. Фармация. 2017;(6):9–14. Shapovalova OV, Neugodova NP, Sapozhnikova GA, et al. Detection of bacterial endotoxins in drugs: disturbing factors and their elimination. Pharmacy. 2017;(6):9–14 (In Russ.). EDN: ZGZTFT

9. Song J, Kim S, Park J, et al. Comparison of two β-D-glucan assays for detecting invasive fungal diseases in immunocompromised patients. Diagn Microbiol Infect Dis. 2021;101(1):115415. https://doi.org/10.1016/j.diagmicrobio.2021.115415

10. Kumar M, Mugunthan M. β-d-Glucan and Aspergillus Galactomannan assays in the diagnosis of invasive fungal infections. Med J Armed Forces India. 2019;75(4):357–60. https://doi.org/10.1016/j.mjafi.2017.10.005

11. Burgmaier L, Illes B, Leiss M, et al. Effects of different container types on (1→3)-β-D-glucan recovery. Molecules. 2023;28(19):6931. https://doi.org/10.3390/molecules28196931