Оценка микробиологической чистоты нестерильных лекарственных средств и видового спектра микроорганизмов-контаминантов

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2014 УДК 615.076

Оценка микробиологической чистоты нестерильных лекарственных средств и видового спектра микроорганизмов-контаминантов

О.В. Гунар, Н.Г. Сахно, М.В. Рощина, В.Э. Григорьева, В.А. Меркулов

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 127051, Москва, Россия

Резюме: Представлен анализ результатов фармацевтической экспертизы качества нестерильных лекарственных средств (НЛС), проведенной в лаборатории микробиологии ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России в период 2012—2013 гг. по показателю «Микробиологическая чистота». За указанный период проанализировано 3162 серии НЛС отечественного и зарубежного производства, значительную часть из которых составили твердые лекарственные формы (69%), субстанции (21%), мягкие и жидкие лекарственные формы — по 5%. Определен видовой состав микроорганизмов, которыми были контаминированы НЛС, поступившие на фармацевтическую экспертизу, установлена частота встречаемости бактерий и грибов в них. Большинство выявленных микроорганизмов относились к семействам Micrococcaceae, Sphingomonadaceae, Enterobacteriaceae. После анализа данных литературы представлены возможные источники микробиологического загрязнения НЛС и потенциальная опасность выделенных контаминантов для здоровья человека.

Ключевые слова: экспертиза качества лекарственных средств; нестерильные лекарственные средства; микробиологическая чистота; микроорганизмы-контаминанты.

Библиографическое описание: Гунар ОВ, Сахно НГ, Рощина МВ, Григорьева ВЭ, Меркулов ВА. Оценка микробиологической чистоты нестерильных лекарственных средств и видового спектра микроорганизмов-контаминантов. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения 2014; 4: 7—11.

ASSESSMENT OF MICROBIOLOGICAL PURITY OF NON-STERILE DRUGS AND SPECIES SPECTRUM OF MICROBIAL CONTAMINANTS O.V. Gunar, N.G. Sakhno, M.V. Roshchina, V.E. Grigorieva, V.A. Merkulov

Federal State Budgetary Institution «Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products» of the Ministry of Health of the Russian Federation, 127051, Moscow, Russia

Abstract: The present article describes the analysis of the results of pharmaceutical expert evaluation of non-sterile drugs quality (NSD), performed in the Laboratory of microbiology of the FSBI «SCEMP» of the Ministry of Health of the Russian Federation for the period of 2012-2013 yrs. in terms of «Microbiological purity». During the mentioned period 3162 batches of non-sterile domestic and foreign drugs were analyzed, a significant part of which were solid dosage forms (69%), substances (21%), semisolid and liquid dosage forms - 5% each. The species spectrum of contaminants in non-sterile drugs applied for pharmaceutical expert evaluation was defined. The frequency of bacteria and fungi contamination was also evaluated. Most of the identified contaminants belong to the family Micrococcaceae, Sphingomonadaceae, Enterobacteriaceae. Based on the analysis of the literature data, the possible sources of drug microbiological contamination and the potential danger to human health were described.

Key words: drug quality expert evaluation; non-sterile drugs; microbiological purity; microbial contaminants.

Bibliographic description: Gunar OV, Sakhno NG, Roshchina MV, Grigorieva VE, Merkulov VA. Assessment of microbiological purity of non-sterile drugs and species spectrum of microbial contaminants. Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products Bulletin 2014; 4: 7-11.

Одним из основных параметров, характеризующих качество и безопасность нестерильных лекарственных средств (НЛС), является микробиологическая чистота. Испытание по данному показателю включает количественное определение бактерий и грибов, общее число которых в образце лимитировано требованиями ГФ XII изд., а также выявление определенных видов микроорганизмов, наличие которых недопустимо в НЛС.

Микробной контаминации могут быть подвержены НЛС, такие как субстанции и готовые лекарственные формы (ЛФ): твердые (таблетки, порошки, капсулы), жидкие (растворы, микстуры, настои, капли), мягкие (кремы, мази, пасты, линименты, суппозитории).

Согласно данным Ленгелера и Люка в твердых ЛФ условия для роста и размножения микроорганизмов минимальны, в отличие от жидких и мягких ЛФ. Это связано с высоким содержанием воды, растительных масел в последних. Содержание в составе мазей антимикробных веществ (консервантов) не всегда гарантирует требуемый уровень микробной чистоты препаратов. Размножение микроорганизмов влияет на консистенцию мазевых основ, вызывает их прогоркание, появление специфического запаха и т.д. Метаболиты, появляющиеся в результате микробного роста, могут изменить химический состав жидких ЛС или привести к образованию токсичных продуктов [1, 2].

Субстанции 21%

Мягкие ЛФ 5%

Жидкие ЛФ, аэрозоли

Твердые ЛФ 69%

Рис. 1. Количество субстанций и различных ЛФ нестерильных препаратов, проанализированных в период 2012—2013 гг. в рамках фармацевтической экспертизы качества

Рис. 2. Результаты анализа НЛС по показателю «Микробиологическая чистота»

Помимо ухудшения качества ЛС под влиянием микроорганизмов и их метаболитов, контаминирован-ные препараты могут быть крайне опасны для здоровья пациентов. Основными отрицательными последствиями использования НЛС, не соответствующих нормативным требованиям по показателю «Микробиологическая чистота», могут быть: снижение или

отсутствие терапевтического эффекта, возникновение заболеваний, неблагоприятных явлений, а также передача и распространение резистентных форм микроорганизмов. Особому риску подвержены новорожденные, дети, больные пожилого, старческого возраста и люди с хроническими заболеваниями [3].

На сегодняшний день качество ЛС по микробиологическим показателям — это часть фармацевтической системы качества, установленная в соответствии с материалами Международной конференции по гармонизации требований к регистрации лекарственных средств для человека ICH Q10 [4].

Целью настоящей работы является анализ результатов фармацевтической экспертизы качества ЛС по показателю «Микробиологическая чистота» и определение состава выделенных микроорганизмов-кон-таминантов.

Были определены следующие задачи исследования:

1) выявить ЛФ, наиболее подверженные микробному загрязнению;

2) определить состав микроорганизмов-контами-нантов;

3) провести анализ данных литературы относи -тельно потенциальной опасности выявленных кон-таминантов для здоровья человека.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В качестве объектов исследования мы использовали данные фармацевтической экспертизы качества ЛС по показателю «Микробиологическая чистота» 3162 серий НЛС (1682 и 1480 серий - в 2012 и 2013 гг. соответственно), 57,6% из них российского производства.

Испытание качества проводили в соответствии с нормативными документами на ЛС согласно ОФС 42-0067-07 ГФ XII изд., ч. 1, с. 160-194 [].

Идентификацию выделенных бактерий и грибов проводили с помощью бактериологического автоматического анализатора Vitek™ 2 Compact 30, производства фирмы «Biomerieux», Франция, в соответствии с инструкцией производителя.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Значительную часть ЛС, поступивших на фармацевтическую экспертизу в 2012-2013 гг. составляли твердые ЛФ (69%) и субстанции (21%), количество мягких и жидких ЛФ не превышало 5% каждая (рис. 1).

Большую часть из всех представленных для испытания образцов составляли таблетки (45,8%), субстанции (19,6%) и капсулы (10,6%). При этом наиболее подвержены микробной контаминации были твердые ЛФ (таблетки, капсулы), субстанции, жидкие ЛФ (растворы) и лекарственное растительное сырье.

Анализ полученных результатов показал, что большинство НЛС (82,13%), прошедших фармацевтическую экспертизу, не содержало контаминантов; из 17,3% ЛС были выделены микроорганизмы в количе-

Таблица 1

РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА НЛС ПО ПОКАЗАТЕЛЮ «МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ЧИСТОТА»

Количество серий ЛС

Лекарственная форма 1 2 3

ОП ЗП ОП ЗП ОП ЗП

Твердые ЛФ 898 703 280 126 14 0

Жидкие ЛФ 269 65 39 3 0 1

Мягкие ЛФ 91 44 9 1 0 0

Субстанции 187 340 31 58 2 1

Итого 2597

Обозначения: 1 — микроорганизмов не обнаружено; 2 — количество обнаруженных микроорганизмов находится в пределах требований ГФ XII изд.; 3 — количество выявленных микроорганизмов не удовлетворяет требованиям ГФ XII изд.; ОП — ЛС отечественного производства; ЗП — ЛС зарубежного производства.

Таблица 2

ЧАСТОТА ВСТРЕЧАЕМОСТИ СЕМЕЙСТВ МИКРООРГАНИЗМОВ В ЛС

Семейство Твердые ЛФ Жидкие ЛФ Мягкие ЛФ

Субстанции Всего

Micrococcaceae 13 4 1 5 23

Sphingomonadaceae 3 4 0 2 9

Enterobacteriaceae 6 1 0 1 8

Bacillaceae 0 5 0 0 5

Rhizobiaceae 2 0 0 2 4

Pseudomonadaceae 4 0 0 0 4

Aeromonadaceae 2 0 0 2 4

Moraxellaceae 2 1 0 0 3

Methylobacteriaceae 2 0 0 0 2

Leuconostocaceae 0 2 0 0 2

Saccharomycetales

Rhodotorula spp., incertae sedis 1 0 0 0 1

Enterococcaceae 0 1 0 0 1

Burkholderiaceae 0 0 1 0 1

стве, не превышающем установленные нормативные требования. Не соответствующими были признаны 18 серий ЛС, что составляло 0,57% от общего числа. При этом в 2012 г. превышенное количество микроорганизмов содержали 0,54% ЛС, в 2013 г. — 0,61% (табл. 1, рис. 2).

2. Для решения второй задачи было проведено изучение всех выделенных контаминантов НЛС (при этом количество микроорганизмов в образце могло как находиться в пределах, установленных ГФ XII изд., так и превышать их). Полученные данные были обобщены и систематизированы. Результаты, показывающие частоту встречаемости различных

семейств микроорганизмов в субстанциях и ЛФ препаратов, представлены в табл. 2.

Так например, при исследовании контамини-рованных препаратов в твердой ЛФ (по данным табл. 1 это количество составляет 420 серий), в 13 случаях были выделены микроорганизмы, относящиеся к семейству Micrococcaceae, в 3 случаях — к Sphingomonadaceae, в 6 — к Enterobacteriaceae и т.д.

Согласно данным табл. 2, НЛС наиболее подвержены контаминации микроорганизмами, относящимися к следующим семействам:

Micrococcaceae: Micrococcus luteus, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus homi-

1

0

0

0

1

nis, Staphylococcus haemolyticus, Kocuria varians, Kocuria kristinae, Kokuria rosea;

Sphingomonadaceae: Sphingomonas paucimobilis;

Enterobacteriaceae: Enterobacter cloacae complex, Serratia plymuthica, Serratia ficaria, Serratia fonticola, Klebsiella oxytoca.

Таким образом, видовой состав контаминантов представлен микроорганизмами, различными по своим морфологическим и тинкториальным свойствам, питательным потребностям, наиболее вероятным местом обитания и степенью патогенности для человека.

3. Проведен анализ данных литературы с целью выявления возможных источников контаминации и потенциальной опасности для здоровья человека.

Согласно данным табл. 3 наиболее вероятными причинами микробной контаминации НЛС могут быть: неудовлетворительное качество используемой воды, загрязненный воздух производственных помещений и персонал [11].

Большинство микроорганизмов-контаминантов способны вызывать нозокомиальные инфекции (оппортунистические заболевания человека в иммуно-дефицитном состоянии, катетер-ассоциированные

инфекции кровотока и мочеполовой системы, инфекции респираторной системы). Некоторые бактерии (Acinetobacter baumannii, Burkholderia cepacia, Kocuria kristinae, Klebsiella oxytoca, Micrococcus luteus, Pseudomonas putida, Staphylococcus haemolyticus) могут вызывать такие заболевания как сепсис, пневмония, перитонит, агрессивный эндокардит [6—10].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. При испытании качества НЛС по показателю «Микробиологическая чистота» не удовлетворяли требованиям ГФ XII изд. 0,57% образцов, большинство из которых представляли собой препараты в твердой лекарственной форме.

2. Определен видовой спектр микроорганизмов, которыми были контаминированы представленные ЛС. Установлено, что чаще всего они содержали бактерии, относящиеся к семействам Micrococcaceae (33,8%), Sphingomonadaceae (13,2%), Enterobacteriaceae (11,8%).

3. По данным литературы установлено, что многие из выделенных микроорганизмов являются потенциально опасными для здоровья человека (особенно при наличии иммунного дефицита у пациента и др.).

Таблица 3

ВОЗМОЖНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЛС И ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ОПАСНОСТЬ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА ВЫДЕЛЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ-КОНТАМИНАНТОВ [6-11]

Семейство Источники контаминации Возможная опасность

микроорганизмов

Aeromonadaceae Сырье природного Диарея, бактериемия

происхождения

Bacillaceae Сырье природного Не патогенен

происхождения, почва

Burkholderiaceae Вода, сырье природного происхождения Пневмония (противопоказание к пересадке легких), инфекции мочевых путей, менингит, перитонит, снижение функции легких, смерть

Enterobacteriaceae Вода, человек, сырье природного происхождения Оппортунистические инфекции, инфекции мочеполовой и респираторной систем, пневмония с деструкцией легочной ткани и образованием абсцессов, фиброзный плеврит, перикардит, конъюнктивит, менингит, сепсис

Enterococcaceae Вода Инфекции мочевых путей, бактериемия, бактериальный эндокардит, дивертикулит, менингит

Rhodotorula spp., incertae sedis Вода, воздух Инфекции кровотока

Leuconostocaceae Сырье природного происхождения Не патогенен

Methylobacteriaceae Вода Раневая инфекция

Micrococcaceae Вода, человек, сырье природного происхождения, почва Нозокомиальные инфекции, катетер-ассоциированные инфекции, сепсис, перитонит, абсцессы внутренних органов, остеомиелит, артрит, раневая инфекция, агрессивный эндокардит, эндова-скулярные инфекции

Moraxellaceae Вода, человек Нозокомиальные инфекции, катетер-ассоциированные инфекции мочевых путей, пневмония

Pseudomonadaceae Вода, сырье природного происхождения, почва, оборудование Кожные инфекции, бактериемия, абсцессы, сепсис, лихорадка, пневмония, инфекции мочевых путей

Семейство микроорганизмов Источники контаминации Возможная опасность

Rhizobiaceae Почва Нозокомиальные инфекции

Saccharomycetales Человек, вода Поражения кожи и глаз, кандидоз

Sphingomonadaceae Вода Септический шок, септический артрит, остеомиелит

ЛИТЕРАТУРА_

1. Ленгелер Й. Современная микробиология: прокариоты. Т. 2. М.: Мир; 2005.

2. Люк Э. Консерванты в пищевой промышленности. 3-е изд. СПб.: ГИОРД; 2003.

3. Гунар ОВ, Булгакова ГМ, Колбикова АС. Результаты лабораторной экспертизы качества лекарственных средств по микробиологическим показателям. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения 2013; (1): 7-13.

4. Guidance for Industry. Q10 Pharmaceutical quality system. U.S. Department of Health and Human Services. Food and Drug Administration. Center for Drug Evaluation and Research (CDER). Center for Biologics Evaluation and Research (CBER). 2009. Available from: http://www.fda.gov/ downloads/Drugs/Guidances/ucm073517.pdf

5. Государственная фармакопея Российской Федерации. 12-е изд. Ч. 1. М.: Научный центр экспертизы средств медицинского применения; 2007.

6. Инфекции, вызываемые Burkholderia cepacia. База знаний по биологии человека. Available from: http://humbio.ru/humbio/infect_ har/001b6e25.htm.http://humbio.ru/humbio/infect_har/001b6e25.htm

7. Stöppler MC. Staph Infection (Staphylococcus aureus). Available from: http://www.medicinenet.com/staph_infection/article.htm.

8. Саляхов ВВ. Характеристика биологических свойств бактерий рода serratia, выделенных при инфекционных процессах различной локализации: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Оренбург; 2005.

9. Инфекции, вызванные Klebsiella, Enterobacter, Serratia. Available from: http://www.rusmedserver.ru/razdel13/17.html

10. Емцев ВТ. Микробиология: учебник для вузов. 5-е изд. М.: Дрофа; 2005.

11. Галынкин ВА, Заикина НА, Кочеровец ВИ, Потехина ТС. Фармацевтическая микробиология. М.: Арнебия, 2003.

REFERENCES_

1. Lengeler J. Modern microbiology: prokaryotes. V 2. Moscow: Mir; 2005 (in Russian).

2. Luk E. Conserving agents in food industry. 3rd ed. Saint Petersburg: GIORD; 2003 (in Russian).

3. Gunar OV, Bulgakova GM, Kolbikova AS. The results of drug microbiological quality expert evaluation in laboratory.Vedomosti Nauchnogo tsentra ekspertizy sredstv meditsinskogo primeneniya 2013; (1): 7-13 (in Russian).

4. Guidance for Industry. Q10 Pharmaceutical quality system. U.S. Department of Health and Human Services. Food and Drug Administration. Center for Drug Evaluation and Research (CDER). Center for Biologics Evaluation and Research (CBER). 2009. Available from: http://www.fda.gov/ downloads/Drugs/Guidances/ucm073517.pdf

5. The State Pharmacopoeia of Russian Federation. 12th ed. V. 1. Moscow: Federal State Budgetary Institution «Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products» of the Ministry of Health of the Russian Federation; 2007 (in Russian).

6. Infections caused by Burkholderia cepacia. Knowledge base on human biology. Available from: http://humbio.ru/humbio/infect_har/001b6e25. htm (in Russian).

7. Stöppler MC. Staph Infection (Staphylococcus aureus). Available from: http://www.medicinenet.com/staph_infection/article.htm

8. Salyahov VV. Characteristics of biological properties of bacteria of the genus serratia, isolated in infectious processes of different localization. Cand.Med.Sci [thesis]. Orenburg; 2005 (in Russian).

9. Infections caused by Klebsiella, Enterobacter, Serratia. Available from: http://www.rusmedserver.ru/razdel13/17.html (in Russian).

10. Emtsev VT. Microbiology: a textbook for high schools. 5th ed. Moscow: Drofa; 2005 (in Russian).

11. Galinkin VA, Zaikina NA, Kocherovets VB, Potekhina TC. Pharmaceutical Microbiology. M.: Arnebia, 2003 (in Russian).

ОБ АВТОРАХ:

AUTHORS:

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской Федерации. Российская Федерация, 127051, Москва, Петровский бульвар, 8.

Гунар Ольга Викторовна. Начальник лаборатории микробиологии, д-р фарм. наук.

Сахно Надежда Геннадьевна. Ведущий эксперт лаборатории микробиологии, канд. фарм. наук.

Рощина Марина Владимировна. Микробиолог лаборатории микробиологии. Григорьева Виктория Эдуардовна. Эксперт 2-й категории лаборатории микробиологии.

Меркулов Вадим Анатольевич. Первый заместитель генерального директора, д-р мед. наук.

АДРЕС ДЛЯ ПЕРЕПИСКИ:

Federal State Budgetary Institution «Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products» of the Ministry of Health of the Russian Federation, 8 Petrovsky Boulevard, Moscow, 127051, Russian Federation. Gunar OV. Head of Laboratory of microbiology. Doctor of Pharmaceutical Sciences.

SakhnoNG. Leading expert of Laboratory of microbiology. Candidate of Pharmaceutical Sciences.

RoshchinaMV. Microbiologist of Laboratory of microbiology. Grigorieva VE. 2nd category expert of Laboratory of microbiology. Merkulov VA. First Deputy Director General. Doctor of Medical Sciences.

Гунар Ольга Викторовна; Gunar@expmed.ru.

Статья поступила 01.07.2014 г.

Принята к печати 04.08.2014г.