[go: up one dir, main page]

RU2265057C2 - Method for indication of biocide activity of peroxide disinfecting solutions to botulinic neurotoxin - Google Patents

Method for indication of biocide activity of peroxide disinfecting solutions to botulinic neurotoxin Download PDF

Info

Publication number
RU2265057C2
RU2265057C2 RU2003133774/13A RU2003133774A RU2265057C2 RU 2265057 C2 RU2265057 C2 RU 2265057C2 RU 2003133774/13 A RU2003133774/13 A RU 2003133774/13A RU 2003133774 A RU2003133774 A RU 2003133774A RU 2265057 C2 RU2265057 C2 RU 2265057C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
indication
neurotoxin
peroxide
activity
botulinic
Prior art date
Application number
RU2003133774/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003133774A (en
Inventor
С.М. Алексеев (RU)
С.М. Алексеев
Н.П. Медведев (RU)
Н.П. Медведев
Е.В. Пименов (RU)
Е.В. Пименов
кова Е.В. Серебр (RU)
Е.В. Серебрякова
Л.Р. Бушмелева (RU)
Л.Р. Бушмелева
Original Assignee
Научно-исследовательский институт микробиологии Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт микробиологии Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Научно-исследовательский институт микробиологии Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2003133774/13A priority Critical patent/RU2265057C2/en
Publication of RU2003133774A publication Critical patent/RU2003133774A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2265057C2 publication Critical patent/RU2265057C2/en

Links

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology, toxins.
SUBSTANCE: invention relates to methods for indication of biocide activity of peroxide disinfecting solutions to toxins of bacterial origin. Method involves preparing preparations of globular protein complexes of class C initiating ice formation of supercooled water that are produced by microorganisms of genus Erwinia and Pseudomonas and effect of the disinfecting composition on prepared preparation and exposition. Effectiveness of disinfectant is evaluated by retaining specific properties of proteins after disinfecting treatment by the instrumental cryoscopic microdrop method. Method provides carrying out the safety and rapid evaluation of biocide activity of peroxide disinfecting solutions with respect to botulinic neurotoxin. Invention can be used in indication of biocide activity of peroxide disinfecting solutions to botulinic neurotoxin.
EFFECT: improved method for indication.
4 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к способам определения дезинфицирующей активности перекисных растворов в отношении микробных токсинов белковой природы и может быть использовано в биотехнологии, санитарной, медицинской и прикладной микробиологии.The invention relates to methods for determining the disinfecting activity of peroxide solutions against microbial toxins of protein nature and can be used in biotechnology, sanitary, medical and applied microbiology.

Определение биоцидной активности дезинфицирующих средств предполагает воздействие ими на тест-объект с последующей оценкой его биологической активности до и после воздействия. Применительно к ботулиническому нейротоксину определение биологической активности заключается в количественном определении белка по его токсическим свойствам.Determination of the biocidal activity of disinfectants involves their exposure to the test object, followed by an assessment of its biological activity before and after exposure. In relation to botulinum neurotoxin, the determination of biological activity consists in the quantitative determination of a protein by its toxic properties.

Имеется большое количество методов определения активности ботулинических токсинов, среди которых необходимо отметить индикацию ботулинических токсинов по реакции задержки фагоцитоза и восстановления его в присутствии специфических сывороток (Матвеев К.И. Ботулизм. - М., 1959, - 407 с.). Однако метод не нашел широкого признания ввиду ориентировочности получаемых результатов. Малоупотребительными, ввиду недостаточной чувствительности, остаются и обычные серологические методы, основанные на реакции между токсином и соответствующими антителами. В настоящее время разработаны многочисленные варианты иммуноферментных твердофазных или гомогенных методов анализа. Они основаны на специфической фиксации определенных антител или антигенов на нерастворимой основе с последующим тестированием связанного компонента с помощью индикационной системы - антитела (или антигена), ковалентно связанного с ферментом (Егоров А.М., Осипов А.П., Дзантиев Б.Б., Гаврилова Е.М. Теория и практика иммуноферментного анализа. - М., 1991, - 286 с.). Однако реализация иммуноферментного метода требует индивидуальной специфичности конъюгатов для каждого типа антигенов и высокой степени их очистки, что снижает возможность их использования в широкой практике.There are a large number of methods for determining the activity of botulinum toxins, among which it is necessary to note the indication of botulinum toxins by the reaction of delayed phagocytosis and its restoration in the presence of specific sera (Matveev K.I. Botulism. - M., 1959, - 407 p.). However, the method did not find wide recognition due to the orientation of the results. Conventional serological methods based on the reaction between the toxin and the corresponding antibodies remain uncommon, due to insufficient sensitivity. Currently, numerous variants of enzyme-linked immunosorbent enzyme-linked solid or homogeneous methods of analysis have been developed. They are based on the specific fixation of certain antibodies or antigens on an insoluble basis, followed by testing the associated component using an indicator system - an antibody (or antigen) covalently bound to the enzyme (Egorov A.M., Osipov A.P., Dzantiev B.B. Gavrilova EM Theory and practice of enzyme immunoassay. - M., 1991, - 286 p.). However, the implementation of the enzyme immunoassay requires individual specificity of the conjugates for each type of antigens and a high degree of purification, which reduces the possibility of their use in wide practice.

Известен также способ определения активности токсинов по уменьшению люминесценции бактерий после воздействия токсинами. Способ информативный, в некоторой степени инструментальный, но является недостаточно точным вследствие использования биологического компонента (Способ определения активности бактериальных токсинов, патент RU 2075081. Поляков В.М., Текутьев С.И., Андрусенко И.Т. и др., 1997).There is also a method of determining the activity of toxins to reduce the luminescence of bacteria after exposure to toxins. The method is informative, to some extent instrumental, but is not sufficiently accurate due to the use of a biological component (Method for determining the activity of bacterial toxins, patent RU 2075081. Polyakov VM, Tekutiev SI, Andrusenko IT, etc., 1997) .

В качестве ближайшего аналога определения биоцидной активности перекисных дезинфицирующих растворов к токсинам микробного происхождения выбран суспензионный способ, включающий "Способ" определения эффективности дезинфицирующих средств в отношении токсинов титрованием на лабораторных животных" (Лабинская А.С. Микробиология с техникой микробиологических исследований. - М.: Медицина, 1978, С.258-260).As the closest analogue to the determination of the biocidal activity of peroxide disinfectant solutions to toxins of microbial origin, the suspension method was selected, including the "Method" for determining the effectiveness of disinfectants in relation to toxins by titration in laboratory animals "(Labinskaya AS Microbiology with the technique of microbiological research. - M .: Medicine, 1978, S.258-260).

Токсичность исследуемой пробы определяют путем титрования на белых беспородных мышах весом 18-20 г без банальной патологии. Для этого пробу разводят фосфатно-питательным буферным раствором с рН 6,5...6,7 десятикратным шагом. Каждое разведение вводят внутрибрюшинно 4 белым мышам по 0,5 мл каждой. Контролем служит прогретая 30 минут при 100°С опытная проба в аналогичных разведениях. За зараженными и контрольными животными наблюдают в течение 4-х суток, ежедневно регистрируя их гибель и отмечая появление симптомов, характерных для интоксикации ботулиническим нейротоксином (учащенное дыхание, полное расслабление мышц, западание мышц брюшной стенки - осиная талия, параличи конечностей). После получения результатов предварительного исследования определяют токсическую активность тем же способом, но при двухкратном шаге разведения пробы. Одновременно определяют концентрацию белка в пробе по методу Лоури (Loury О.Н.3 Farr A.R. et al. Protein measurement with the Folin phenol reagent // J. Biol. Chem. - 1951. - Vol.19. - P.265-275). Активность пробы выражают величиной ЛД50 в мл-1 с определением среднеквадратичного отклонения. Вычисляют так же удельную активность пробы ЛД50 в мл-1 белка. Активность пробы (ЛД50) рассчитывают по методу Кербера в модификации Ашмарина (Ашмарин И.П., Воробьев А.А. Статистические методы в микробиологических исследованиях - Л.: Медгиз, 1962). Продолжительность анализа по биологической пробе на лабораторных животных составляет от 7 до 8 суток.The toxicity of the test sample is determined by titration on white outbred mice weighing 18-20 g without a banal pathology. For this, the sample is diluted with a phosphate-nutrient buffer solution with a pH of 6.5 ... 6.7 in ten-fold increments. Each dilution was administered intraperitoneally to 4 white mice, 0.5 ml each. The control is a test sample warmed up for 30 minutes at 100 ° C in similar dilutions. Infected and control animals are monitored for 4 days, daily recording their death and noting the appearance of symptoms characteristic of intoxication with botulinum neurotoxin (rapid breathing, complete muscle relaxation, retraction of the muscles of the abdominal wall - wasp waist, paralysis of the extremities). After obtaining the results of a preliminary study, toxic activity is determined in the same way, but with a two-step sample dilution. At the same time, the protein concentration in the sample is determined by the method of Lowry (Loury O.N. 3 Farr AR et al. Protein measurement with the Folin phenol reagent // J. Biol. Chem. - 1951. - Vol.19. - P.265-275 ) The activity of the sample is expressed by the value of LD 50 in ml -1 with the definition of standard deviation. The specific activity of the LD 50 sample in ml -1 of protein is also calculated. Sample activity (LD 50 ) is calculated according to the Kerber method in the modification of Ashmarin (Ashmarin I.P., Vorobyov A.A. Statistical methods in microbiological research - L .: Medgiz, 1962). The duration of the analysis of a biological sample in laboratory animals is from 7 to 8 days.

Общим с заявленным способом является этап приготовления из исследуемого белкового препарата предварительных разведении необходимой кратности, режимы и способы дезинфекции, отбор проб для анализа.In common with the claimed method is the stage of preparation of the studied protein preparation of preliminary dilutions of the required multiplicity, modes and methods of disinfection, sampling for analysis.

К недостаткам данного метода следует отнести трудоемкость и сложность определения биоцидной активности дезинфицирующих перекисных растворов по биологической пробе на лабораторных животных, длительность и низкую точность определения вследствие использования не стандартизованных по чувствительности лабораторных животных.The disadvantages of this method include the complexity and complexity of determining the biocidal activity of disinfecting peroxide solutions from a biological sample in laboratory animals, the duration and low accuracy of determination due to the use of laboratory animals that are not standardized for sensitivity.

Задачей изобретения является разработка способа, обеспечивающего нетрудоемкое, экспрессное определение эффективности дезинфектантов в отношении ботулинического нейротоксина, представляющего собой глобулярный белковый комплекс, сформированный из нескольких субъединиц, на этапах разработки прописей дезинфицирующих композиций, режимов и технических средств их применения.The objective of the invention is to develop a method that provides easy, rapid determination of the effectiveness of disinfectants against botulinum neurotoxin, which is a globular protein complex formed from several subunits, at the stages of development of prescriptions of disinfectant compositions, modes and technical means for their use.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в способа индикации биоцидной активности перекисных дезинфицирующих растворов предусмотрено использование:The problem is solved due to the fact that the method of indicating the biocidal activity of peroxide disinfectant solutions provides for the use of:

в качестве объекта тестового воздействия, препаратов бактериальных белков, инициирующих льдообразование (БИЛ), регистрация биологической активности которых осуществляется по наличию в пробе центров нуклеации (ЦН) переохлажденной воды, формируемых белками этого типа;as an object of test exposure, preparations of bacterial proteins initiating ice formation (BIL), the biological activity of which is recorded by the presence in the sample of nucleation centers (CNs) of supercooled water formed by proteins of this type;

методики капельного замораживания для количественного обнаружения ЦН в пробах, сущность которой заключается в подсчете относительного числа кристаллизующихся микрокапель серийных разведении исследуемых проб при определенной температуре переохлаждения и использовании известной зависимости концентрации ЦН от доли замерзающих микрокапель, подчиняющейся распределению Пуассона;drip freezing techniques for quantitative detection of CN in samples, the essence of which is to calculate the relative number of crystallizable microdrops of serial dilutions of the studied samples at a certain supercooling temperature and use the known dependence of the concentration of CN on the proportion of freezing microdrops that obeys the Poisson distribution;

рациональной температуры анализа, находящейся в интервале от минус 7°С до минус 11°С, т.к. при этой температура чистая вода и разбавленные растворы солей, не содержащие гетерогенных ядер нуклеации, в микрокаплях сохраняются в переохлажденном состоянии продолжительное время;rational analysis temperature, which is in the range from minus 7 ° C to minus 11 ° C, because at this temperature, pure water and dilute solutions of salts that do not contain heterogeneous nuclei of nucleation in microdrops remain in a supercooled state for a long time;

миникриостата с регулируемой температурой (производства ОАО "Био-машприбор", г. Йошкар-Ола), сконструированного на основе элементов "Пельтье", обеспечивающих охлаждение и термостабилизацию рабочей поверхности с точностью 0,2°С в интервале температур от минус 1°С до минус 13°С;temperature-controlled mini-criostat (manufactured by Bio-Mashpribor OJSC, Yoshkar-Ola), constructed on the basis of Peltier elements that provide cooling and thermal stabilization of the working surface with an accuracy of 0.2 ° C in the temperature range from minus 1 ° C to minus 13 ° C;

активных штаммов-продуцентов белков, инициирующих льдообразование (БИЛ) - микроорганизмов Erwinia herbicola, штаммы №1211 и №1123 (также возможно использование Pseudomonas syringae, штамм 1567, Pseudomonas fluorescens штамм 1475) из Всероссийской коллекции микроорганизмов, продуцирующих в значительных количествах белковые комплексы класса С, инициирующие кристаллизацию переохлажденной воды при температуре от минус 7°С и ниже, представляющие собой глобулярные образования из нескольких субъединиц, имеющие молекулярную массу около 150 кДт и изоэлектрическую точку в кислой зоне рН, что аналогично ботулиническому нейротоксину (Виноградова И.Д., Уварова Р.Н., Иванов К.К. и др. Получение нейротоксина и гемаглютинина Clostridium botulinum типа А и характеристика нейротоксина // Биохимия. - 1983. - Т.4, вып.5 - С: 788-795; Burke M.J., Lindow S.E. Surface properties and size of the ice nucleation site in ice nucleattion active bacteria: Theoretical considerations // Cryobiology. - 1990 - Vol.- 27, №1. - Р.80-84). Другим доказательством подобия льдообразующих белков и белков ботулинического нейротоксина являются сопоставимые уровни энергии активации (Еакт) и предэкспоненциального множителя (А) в уравнении Аррениуса (k=Аехр(-Еакт/RT), характеризующего термоустойчивость микроорганизмов. Так энергия активации и предэкспоненциальный множитель для Clostridium botulinum типа А равны 72 ккал×моль-1 и 2×1039 с-1, а для Pseudomonas fluorescens 69 ккал×моль-1 и 3×1043 с-1 соответственно (Мунблит В.Я., Тальрозе В.Л., Трофимов В.И. Термоинактивация микроорганизмов. - М.: Наука, 1985, - 247 с.).active producer strains of ice formation initiating proteins (BIL) - microorganisms Erwinia herbicola, strains No. 1211 and No. 1123 (it is also possible to use Pseudomonas syringae, strain 1567, Pseudomonas fluorescens strain 1475) from the All-Russian collection of microorganisms that produce significant amounts of protein complexes initiating crystallization of supercooled water at a temperature of minus 7 ° С and below, representing globular formations of several subunits, having a molecular weight of about 150 kDt and an isoelectric point in acidic not pH, which is similar to botulinum neurotoxin (Vinogradova I.D., Uvarova R.N., Ivanov K.K. et al. Obtaining neurotoxin and hemaglutinin Clostridium botulinum type A and neurotoxin characterization // Biochemistry. - 1983. - T.4 , issue 5 - С: 788-795; Burke MJ, Lindow SE Surface properties and size of the ice nucleation site in ice nucleattion active bacteria: Theoretical considerations // Cryobiology. - 1990 - Vol.- 27, No. 1. - P.80-84). Another evidence of the similarity between ice-forming proteins and botulinum neurotoxin proteins is comparable levels of activation energy (E act ) and preexponential factor (A) in the Arrhenius equation (k = A exp (-E act / RT), which characterizes the thermal stability of microorganisms. So, the activation energy and preexponential factor for Clostridium botulinum type A are 72 kcal × mol -1 and 2 × 10 39 s -1 , and for Pseudomonas fluorescens 69 kcal × mol -1 and 3 × 10 43 s -1 respectively (Munblit V.Ya., Talroze V. L., Trofimov V.I. Thermal inactivation of microorganisms. - M .: Nauka, 1985, - 247 p.).

Способ включает следующие этапы:The method includes the following steps:

приготовление тест-объекта из белкового препарата;preparation of a test object from a protein preparation;

проведение инактивации препарата перекисными дезинфектантами;inactivation of the drug with peroxide disinfectants;

определение содержания ЦН в тест-объекте до и после воздействия дезинфицирующего раствора криоскопическим микрокапельным методом;determination of the content of CN in the test object before and after exposure to a disinfectant solution using the cryoscopic microdrop method;

обработка результатов.processing the results.

Способ выполняется следующим образом.The method is as follows.

Для получения тест-препарата выращивают культуру продуцента, из которой выделяют БИЛ.To obtain a test drug, a producer culture is grown from which BIL is isolated.

Выращивание микробов продуцентов осуществляется на поверхности плотной питательной среды, на основе ферментативного гидролизата мяса, содержащей аминный азот в количестве (110±10) мг %, имеющей концентрацию водородных ионов (7,2±0,2) ед. рН. Получение микробных культур производится при температуре (24±4)°С в течение 3 суток с последующим смывом колоний физиологическим раствором хлористого натрия.The microbes of producers are grown on the surface of a dense nutrient medium, based on an enzymatic meat hydrolyzate containing amine nitrogen in an amount of (110 ± 10) mg%, having a concentration of hydrogen ions (7.2 ± 0.2) units. pH Microbial cultures are obtained at a temperature of (24 ± 4) ° C for 3 days, followed by washing the colonies with physiological sodium chloride solution.

Выделение БИЛ осуществляют путем разрушения клеток суспензии микроорганизмов встряхиванием со стеклянными бусами или обработкой ультразвуком. БИЛ выделяют из культуральной жидкости методом солевого осаждения в присутствии сульфата аммония при рН среды 3,5...5,5 ед. рН с последующим центрифугированием. На основе полученной белковой пасты готовят тест-препарат, соответствующий раствору ботулинического нейротоксина по содержанию белка, минеральных солей и кислотности.Isolation of BIL is carried out by destroying the cells of a suspension of microorganisms by shaking with glass beads or sonication. BIL is isolated from the culture fluid by salt precipitation in the presence of ammonium sulfate at a pH of 3.5 ... 5.5 units. pH followed by centrifugation. Based on the obtained protein paste, a test preparation is prepared corresponding to a solution of botulinum neurotoxin in terms of protein, mineral salts and acidity.

Инактивацию белкового препарата исследуемыми дезинфицирующими растворами осуществляют суспензионным методом при соотношении препарата и дезинфицирующего средства 1:9 и экспозиции от 5 до 30 мин с периодическим встряхиванием.Inactivation of the protein preparation by the investigated disinfectant solutions is carried out by the suspension method with a ratio of the drug and the disinfectant 1: 9 and exposure from 5 to 30 minutes with periodic shaking.

Для регистрации ЦН в пробах проводят следующие операции:To register CN in samples, the following operations are carried out:

по описанию, прилагаемому к криостату, подготавливают прибор к работе. Устанавливают рабочую температуру минус 7°С.according to the description attached to the cryostat, prepare the device for operation. Set the operating temperature to minus 7 ° C.

Разводящую жидкость - фосфатный буфер готовят на основе растворов солей однозамещенного и двузамещенного фосфорнокислого калия и дистиллированной воды. Концентрация водородных ионов (рН) должна находиться в пределах 7,3...7,6 ед. рН. Приготовленный буфер стерилизуется при 120°С в течение 30 минут. Стерильный буфер проверяют на наличие абиогенных центров нуклеации. Для этого буфер разливают в стерильные пробирки по 4...10 мл и замораживают в криостате при температуре минус (7...9)°С в течение 5 мин. Замерзшие при этой температуре пробирки отбраковывают.A diluting liquid, a phosphate buffer, is prepared on the basis of solutions of salts of monosubstituted and disubstituted potassium phosphate and distilled water. The concentration of hydrogen ions (pH) should be in the range of 7.3 ... 7.6 units. pH The prepared buffer is sterilized at 120 ° C for 30 minutes. The sterile buffer is checked for abiogenic nucleation sites. For this, the buffer is poured into sterile tubes of 4 ... 10 ml and frozen in a cryostat at a temperature of minus (7 ... 9) ° С for 5 minutes. Tubes frozen at this temperature are discarded.

Приготовление парафинированных кювет осуществляют из алюминиевой фольги и переплавленного парафина, растворенного в ксилоле или хлороформе в концентрации 3%. Кюветы готовят в виде круга диаметром 8...10 см с загнутыми краями и высотой бортов 5...10 мм. Раствор парафина наносится на поверхность кюветы с избытком. Излишек раствора сливают. Кювету подсушивают в течение 2...3 минут над пламенем спиртовки для испарения растворителя.The preparation of waxed cuvettes is carried out from aluminum foil and molten paraffin dissolved in xylene or chloroform at a concentration of 3%. Ditches are prepared in the form of a circle with a diameter of 8 ... 10 cm with curved edges and a side height of 5 ... 10 mm. The paraffin solution is applied to the surface of the cuvette in excess. Excess solution is drained. The cuvette is dried for 2 ... 3 minutes above the flame of an alcohol lamp to evaporate the solvent.

Стерильные мерные пробирки в количестве, необходимом для выполнения требуемых десятикратных разведений, заполняют 4,5 см3 фосфатного буфера. Исследуемую пробу тщательно перемешивают и 0.5 см3 вносят в первую пробирку с фосфатным буфером. Дальнейшие разведения осуществляют десятикратным шагом. Анализу подвергают исходную пробу и все 5...8 десятикратных разведений.Sterile volumetric tubes in the amount necessary to perform the required ten-fold dilutions are filled with 4.5 cm 3 of phosphate buffer. The test sample is thoroughly mixed and 0.5 cm 3 is introduced into the first tube with phosphate buffer. Further dilutions are carried out in ten-fold increments. The initial sample and all 5 ... 8 ten-fold dilutions are subjected to analysis.

Микропипеткой наносят на поверхность алюминиевой парафинированной кюветы по 20...40 капель (объемом 0,01 см3) (контролей фосфатного буфера и исследуемого дезинфицирующего раствора) и каждого анализируемого разведения. Кюветы устанавливают в криостат и визуально определяют количество замерзших капель в каждой кювете через три минуты с момента начала кристаллизации. Замерзание капель регистрируют по их помутнению. Изменяют температуру охлаждающей поверхности криостата и через 3 мин повторяют подсчет числа замерзших микрокапель.A micropipette is applied to the surface of an aluminum waxed cuvette with 20 ... 40 drops (0.01 cm 3 volume) (controls of a phosphate buffer and a test disinfectant solution) and each analyzed dilution. The cuvettes are installed in a cryostat and visually determine the number of frozen drops in each cuvette three minutes after the start of crystallization. Freezing drops recorded by their turbidity. Change the temperature of the cooling surface of the cryostat and after 3 min repeat the count of the number of frozen microdrops.

При расчете концентрации центров нуклеации используют кюветы, в которых отмечено замерзание части нанесенных капель. Анализ считается зачетным, если в контролях (фосфатном буфере и исследуемом дезинфицирующем растворе) ЦН при выбранной температуре не регистрируются.When calculating the concentration of nucleation centers, cuvettes are used in which a part of the applied droplets is frozen. The analysis is considered valid if in the controls (phosphate buffer and the test disinfectant solution), the CNs at the selected temperature are not recorded.

Расчет концентрации ЦН в пробах ведут следующим порядком.The calculation of the concentration of CN in the samples is carried out in the following order.

Для каждого разведения пробы (i) по формулам 1 и 2 рассчитывают долю замерзших капель - эффект кристаллизации (fi) и соответствующую этому эффекту концентрацию центров нуклеации (Сfi).For each dilution of the sample (i), the fraction of frozen droplets is calculated using formulas 1 and 2 — the crystallization effect (f i ) and the concentration of nucleation centers (C fi ) corresponding to this effect.

Figure 00000001
Figure 00000001

где: fi - эффект кристаллизации, доля;where: f i - crystallization effect, fraction;

Сfi - концентрация центров нуклеации в исследуемой жидкости, ц.н. см-3;С fi - concentration of nucleation centers in the test fluid, c.n. cm -3 ;

Noi - общее количество зачетных капель исследуемого разведения на данной кювете;N oi is the total number of test drops of the test dilution on this cuvette;

N3i - число замерзших капель исследуемого разведения на данной кювете;N 3i - the number of frozen drops of the investigated dilution on this cuvette;

d - степень разведения;d is the degree of dilution;

V - объем капли на кювете (0,01 см3).V is the droplet volume on the cuvette (0.01 cm 3 ).

На основе полученных значений методом наименьших квадратов рассчитывают концентрацию центров нуклеации, соответствующую 50 - процентному эффекту кристаллизации.On the basis of the obtained values by the least squares method, the concentration of nucleation centers corresponding to the 50% crystallization effect is calculated.

Статистическую обработку результатов параллельных определений выполняют в соответствии с общепринятыми нормами.Statistical processing of the results of parallel determinations is performed in accordance with generally accepted standards.

Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемыми техническими результатами показано в таблице 1.The presence of a causal relationship between the totality of the essential features of the claimed object and the achieved technical results are shown in table 1.

Таблица 1
Сведения о причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемыми техническими результатами
Table 1
Information about the causal relationship between the totality of the essential features of the claimed object and the achieved technical results
Виды технического результата и их размерыTypes of technical result and their sizes Показатели фактические или расчетныеActual or Estimated Indicators Совокупность отличительных признаков, улучшающих показатели заявляемого объектаThe set of distinctive features that improve the performance of the claimed object прототипаprototype заявляемого объектаthe claimed object 11 22 33 44 Средняя продолжительность определения биоцидного эффекта дезинфицирующего раствора в 10 пробах, часThe average duration of the determination of the biocidal effect of the disinfectant solution in 10 samples, hour 9696 22 Использование методики капельного замораживания микробных белков, имитирующих ботулинический нейротоксин, определяемых инструментальным методом, обеспечивающее экспрессное определение биоцидной активности перекисных дезинфектантов по сравнению с прототипом, где регистрация дезинфицирующего эффекта производится по биологической пробе на лабораторных животных.Using the method of drip freezing of microbial proteins imitating botulinum neurotoxin, determined by the instrumental method, which provides an express determination of the biocidal activity of peroxide disinfectants in comparison with the prototype, where the disinfecting effect is recorded on a biological sample in laboratory animals. 11 22 33 44 Обеспечение безопасности работающего персонала при выполнении работ по проведению дезинфекции и регистрации ее эффективности (требуется/не требуется)Ensuring the safety of working personnel when performing work on disinfection and recording its effectiveness (required / not required) требуетсяrequired не требуетсяnot required Безопасность работающего персонала при работах с активными препаратами ботулинического нейротоксина обеспечивается соответствующими нормами и правилами работ с патогенными материалами 1-2 групп патогенности в соответствии с СП 1.2.011-94, проведением работ в лабораторных помещениях, оборудованных специальными инженерными системами биологической безопасности, и квалификацией персонала, что исключается при реализации предлагаемого способа индикации.The safety of working personnel when working with active preparations of botulinum neurotoxin is ensured by the relevant standards and rules for working with pathogenic materials of 1-2 pathogenicity groups in accordance with SP 1.2.011-94, work in laboratory facilities equipped with special biosafety engineering systems, and staff qualifications , which is excluded when implementing the proposed method of indication. Ошибка определения эффективности дезинфекционного мероприятия, процентError in determining the effectiveness of a disinfection measure, percentage >25> 25 <10<10 Использование нестандартизованных лабораторных животных (белые мыши) не обеспечивает точность регистрации эффекта лучше 25% (допустимая биологическая погрешность), при 10% точности инструментального метода в предлагаемом способе индикации.The use of non-standardized laboratory animals (white mice) does not provide an accuracy of recording the effect better than 25% (permissible biological error), with 10% accuracy of the instrumental method in the proposed method of indication. 11 22 33 44 Среднее количество анализов определения биоцидного эффекта двумя лаборантами за рабочую смену, пробThe average number of tests to determine the biocidal effect by two laboratory assistants per shift, samples 1010 4040 Производительность анализов биоцидного эффекта у прототипа ниже за счет необходимости их выполнения в зонированных лабораториях и в средствах индивидуальной защиты, а также продолжительностью (96 часов) наблюдения за лабораторными животным для регистрации результатов, что исключает предлагаемый способ.The productivity of the tests of the biocidal effect of the prototype is lower due to the need to perform them in zoned laboratories and personal protective equipment, as well as the duration (96 hours) of observation of laboratory animals to record the results, which excludes the proposed method.

Предлагаемый способ индикации биоцидной активности перекисных дезинфицирующих растворов в отношении микробных токсинов имеет следующие преимущества перед прототипом:The proposed method for indicating the biocidal activity of peroxide disinfectant solutions against microbial toxins has the following advantages over the prototype:

сокращается продолжительность регистрации биоцидного эффекта дезраствора на льдообразующие белки, являющиеся биологическим имитатором ботулинического нейротоксина;the duration of the registration of the biocidal effect of the disinfectant on ice-forming proteins, which are a biological simulator of botulinum neurotoxin, is reduced;

исключается опасность для персонала, выполняющего работы по проведению дезинфицирующих мероприятий и регистрации результатов;danger to personnel performing disinfection measures and recording results is eliminated;

повышается точность определения эффективности проводимой дезинфекции за счет исключения еще одного биологического фактора - использования лабораторных животных для определения остаточной токсичности и полноты дезинфекционных мероприятий;the accuracy of determining the effectiveness of disinfection is improved by eliminating another biological factor - the use of laboratory animals to determine residual toxicity and completeness of disinfection measures;

существенно снижаются затраты на проведение исследований за счет исключения работ, требующих специальных мер защиты (зонированных лабораторий и вивариев, СИЗ кожных покровов и органов дыхания, специальной подготовки персонала и т.п.);research costs are significantly reduced due to the exclusion of work requiring special protective measures (zoned laboratories and vivariums, PPE of the skin and respiratory organs, special training of personnel, etc.);

повышается производительность при использовании инструментального метода регистрации биоцидного эффекта перекисных дезинфектантов по активности биологических центров нуклеации.productivity increases when using the instrumental method of recording the biocidal effect of peroxide disinfectants by the activity of biological nucleation centers.

Возможность осуществления предлагаемого способа показана на следующих примерах.The possibility of implementing the proposed method is shown in the following examples.

Пример 1. Оценка деструктивного действия 5%-ного раствора перекиси водорода на БИЛ бактерий Erwinia herbicola произведена в динамике при температурах регистрации эффекта кристаллизации минус 7°С и минус 11°С суспензионным методом.Example 1. The evaluation of the destructive effect of a 5% hydrogen peroxide solution on the BIL of Erwinia herbicola bacteria was carried out in dynamics at the temperatures of recording the crystallization effect of minus 7 ° C and minus 11 ° C by the suspension method.

Таблица 2
Деструктивное влияние перекиси водорода на БИЛ бактерий Erwinia herbicola штамм №1211
table 2
The destructive effect of hydrogen peroxide on BIL bacteria Erwinia herbicola strain No. 1211
Время воздействия дезинфектанта, минDisinfectant exposure time, min Концентрация центров нуклеации при температуре минус... °С, цн·см-3 The concentration of nucleation centers at a temperature of minus ... ° C, tsn · cm -3 77 11eleven 00 4,7·104 4.7 · 10 4 5,4·105 5,410 5 55 3,1·102 3.110 2 5,1·104 5.1 · 10 4 15fifteen 0,1·101 0.110 1 2,6·103 2.6 · 10 3 30thirty 00 1,5·102 1.5 · 10 2

Из представленных данных следует, что простой раствор перекиси водорода обладает некоторой деструктивной активностью в отношении изучаемых белков. Более крупные и лабильные белковые комплексы, регистрируемые при температуре минус 7°С, инактивируются за 30 мин. Стабильные белковые комплексы, регистрируемые при температуре минус 11°С, полностью не инактивируются. Остаточная их концентрация после 30-минутной экспозиции свидетельствует о том, что полней деструкции белков не наступает.From the data presented it follows that a simple solution of hydrogen peroxide has some destructive activity in relation to the studied proteins. Larger and more labile protein complexes, recorded at a temperature of minus 7 ° С, are inactivated in 30 minutes. Stable protein complexes recorded at a temperature of minus 11 ° C are not completely inactivated. Their residual concentration after a 30-minute exposure indicates that complete destruction of the proteins does not occur.

Пример 2. Оценка деструктивного действия активированного муравьиной кислотой раствора перекиси водорода на белки Erwinia herbicola штамм №1211 в тех же условиях, что и в примере 1.Example 2. Evaluation of the destructive effect of activated formic acid solution of hydrogen peroxide on proteins Erwinia herbicola strain No. 1211 under the same conditions as in example 1.

Таблица 3
Деструктивное влияние активированного раствора перекиси водорода на БИЛ бактерий Erwinia herbicola штамм №1211
Table 3
The destructive effect of the activated hydrogen peroxide solution on the BIL of bacteria Erwinia herbicola strain No. 1211
Время воздействия дезинфектанта, минDisinfectant exposure time, min Концентрация центров нуклеации при температуре минус... °С, цн·см-3 The concentration of nucleation centers at a temperature of minus ... ° C, tsn · cm -3 77 11eleven 00 5,1·10 3 5.110 3 5,8·105 5.8 · 10 5 55 2,0·101 2.0 · 10 1 3,1·103 3.110 3 15fifteen 00 1,4·101 1.4 · 10 1 30thirty 00 00

Примечание. Состав дезинфицирующего раствора: перекиси водорода 5%, муравьиная кислота 1%, сульфонол 0,3%.Note. The composition of the disinfecting solution: hydrogen peroxide 5%, formic acid 1%, sulfonol 0.3%.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что деструктивная активность активированного раствора перекиси водорода существенно выше чем у ее простого раствора. Однако достижение полной деструкции белков достигается только после 15-минутной экспозиции, что свидетельствует о некоторой ненадежности используемого дезсредства для этих целей.The results obtained indicate that the destructive activity of the activated hydrogen peroxide solution is significantly higher than that of its simple solution. However, the achievement of complete destruction of proteins is achieved only after a 15-minute exposure, which indicates some unreliability of the disinfectant used for these purposes.

Пример 3. Оценка деструктивного действия 10%-ного раствора перекиси водорода с 35%-ным раствором этилового спирта на белки Erwinia sp. №16. Условия проведения опыта аналогичны примеру №1.Example 3. Evaluation of the destructive effect of a 10% solution of hydrogen peroxide with a 35% solution of ethyl alcohol on Erwinia sp. No. 16. The conditions of the experiment are similar to example No. 1.

Воздействие спиртово-перекисного раствора испытанной концентрации вызывает полную деструкцию белков Erwinia herbicola штамм №1211 уже после 5-минутной экспозиции, что свидетельствует о получении высокого биоцидного эффекта действия испытанного раствора.The effect of the alcohol-peroxide solution of the tested concentration causes the complete destruction of the proteins of Erwinia herbicola strain No. 1211 after a 5-minute exposure, which indicates a high biocidal effect of the action of the tested solution.

Таблица 4
Деструктивное влияние спиртово-перекисного раствора на БИЛ бактерий Erwinia herbicola штамм №1211
Table 4
The destructive effect of alcohol-peroxide solution on the BIL of bacteria Erwinia herbicola strain No. 1211
Время
воздействия дезинфектанта, мин
Time
disinfectant exposure, min
Концентрация центров нуклеации при температуре минус... °С, цн·см-3 The concentration of nucleation centers at a temperature of minus ... ° C, tsn · cm -3
77 11eleven 00 5,5·103 5.510 3 6,3·105 6.310 5 55 00 00 15fifteen 00 00 30thirty 00 00

Адекватность использования белков инициирующих льдообразование в качестве модели ботулинического нейротоксина для экспрессного определения эффективности дезинфектантов обусловлена результатами экспериментальных исследований их действия на нейротоксин. Исследования эффективности дезинфектантов на основе перекиси водорода показали, что полная инактивация ботулотоксина наблюдается в интервале от 5 до 30 минут. При этом установлено, что максимальную биоцидность проявляет 10%-ный раствор перекиси водорода с 35%-ным раствором этилового спирта, минимальную - раствор перекиси водорода, а раствор перекиси водорода, активированный муравьиной кислотой с добавлением сульфонола, занимает промежуточное положение. Эти результаты полностью согласуются с экспериментальными данными, полученными с использованием льдообразующих белков бактерий Erwinia herbicola штамм №1211 (таблицы 2, 3 и 4).The adequacy of the use of proteins initiating ice formation as a model of botulinum neurotoxin for the rapid determination of the effectiveness of disinfectants is due to the results of experimental studies of their effect on neurotoxin. Studies of the effectiveness of disinfectants based on hydrogen peroxide have shown that complete inactivation of botulinum toxin is observed in the range from 5 to 30 minutes. It was found that the maximum biocide is shown by a 10% hydrogen peroxide solution with a 35% solution of ethyl alcohol, the minimum by a hydrogen peroxide solution, and a hydrogen peroxide solution activated by formic acid with the addition of sulfonol occupies an intermediate position. These results are completely consistent with experimental data obtained using the ice-forming proteins of bacteria Erwinia herbicola strain No. 1211 (tables 2, 3 and 4).

Также следует отметить, что действующая нормативная документация (Санитарно-эпидемиологические правила. Безопасность работы с микроорганизмами 1-11 групп патогенности (опасности) - СП - 1.3.1285 - 03) предписывает для инактивации токсинов микробного происхождения использование дезинфицирующих растворов на основе перекиси водорода.It should also be noted that the current regulatory documentation (Sanitary and epidemiological rules. Safety of working with microorganisms of 1-11 pathogenicity (danger) groups - SP - 1.3.1285 - 03) requires the use of disinfectant solutions based on hydrogen peroxide for inactivation of microbial toxins.

Claims (1)

Способ индикации биоцидной активности перекисных дезинфицирующих растворов к ботулиническому нейротоксину, заключающийся в приготовлении препаратов глобулярных белков бактериальной природы, воздействии дезинфицирующей композиции на приготовленные препараты, экспозиции и оценке эффективности дезинфектанта по сохранению специфических свойств белков после дезинфекционной обработки, отличающийся тем, что в качестве препарата глобулярных белков используются белковые комплексы класса С, инициирующие льдообразование переохлажденной воды, продуцируемые микроорганизмами родов Erwinia и Pseudomonas, а оценка эффективности дезинфицирующих растворов производится инструментальным криоскопическим микрокапельным методом.A method for indicating the biocidal activity of peroxide disinfectant solutions to botulinum neurotoxin, which consists in preparing preparations of globular proteins of a bacterial nature, the effect of the disinfecting composition on prepared preparations, exposure and evaluating the effectiveness of the disinfectant in preserving the specific properties of proteins after disinfection, characterized in that it is a globular protein preparation class C protein complexes are used that initiate ice formation supercooled water produced by microorganisms of the Erwinia and Pseudomonas genera, and the effectiveness of disinfecting solutions is assessed by instrumental cryoscopic microdrop method.
RU2003133774/13A 2003-11-20 2003-11-20 Method for indication of biocide activity of peroxide disinfecting solutions to botulinic neurotoxin RU2265057C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003133774/13A RU2265057C2 (en) 2003-11-20 2003-11-20 Method for indication of biocide activity of peroxide disinfecting solutions to botulinic neurotoxin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003133774/13A RU2265057C2 (en) 2003-11-20 2003-11-20 Method for indication of biocide activity of peroxide disinfecting solutions to botulinic neurotoxin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003133774A RU2003133774A (en) 2005-05-10
RU2265057C2 true RU2265057C2 (en) 2005-11-27

Family

ID=35746410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003133774/13A RU2265057C2 (en) 2003-11-20 2003-11-20 Method for indication of biocide activity of peroxide disinfecting solutions to botulinic neurotoxin

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2265057C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2305706C1 (en) * 2006-01-10 2007-09-10 Евгений Васильевич Пименов Liquid nutrient broth for deep cultivation of ice-forming bacteria
RU2354704C1 (en) * 2007-10-09 2009-05-10 Федеральное государственное учреждение "48 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" Method of controlling distribution and stability of biological admixtures of protein nature in environment
RU2704808C2 (en) * 2013-06-28 2019-10-31 Мерц Фарма Гмбх Энд Ко. Кгаа Agents and methods for determining biological activity of neurotoxin polypeptides in cells

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2075082C1 (en) * 1992-09-24 1997-03-10 Ростовский научно-исследовательский институт микробиологии и паразитологии Госкомсанэпиднадзора Method of determination of bacterial toxin activity
RU2188169C1 (en) * 2001-11-29 2002-08-27 Гутенев Владимир Владимирович Method of preparation of potable water

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2075082C1 (en) * 1992-09-24 1997-03-10 Ростовский научно-исследовательский институт микробиологии и паразитологии Госкомсанэпиднадзора Method of determination of bacterial toxin activity
RU2188169C1 (en) * 2001-11-29 2002-08-27 Гутенев Владимир Владимирович Method of preparation of potable water

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛАБИНСКАЯ А.С. Микробиология с техникой микробиологических исследований. М.: Медицина, 1978, с.258-260. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2305706C1 (en) * 2006-01-10 2007-09-10 Евгений Васильевич Пименов Liquid nutrient broth for deep cultivation of ice-forming bacteria
RU2354704C1 (en) * 2007-10-09 2009-05-10 Федеральное государственное учреждение "48 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" Method of controlling distribution and stability of biological admixtures of protein nature in environment
RU2704808C2 (en) * 2013-06-28 2019-10-31 Мерц Фарма Гмбх Энд Ко. Кгаа Agents and methods for determining biological activity of neurotoxin polypeptides in cells

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003133774A (en) 2005-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hugh-Jones et al. Zoonoses: recognition, control, and prevention
Spagnolo et al. Forensic microbiology applications: a systematic review
Zuerner Laboratory maintenance of pathogenic Leptospira
Rajoriya et al. Enriching membrane cholesterol improves stability and cryosurvival of buffalo spermatozoa
Hensel et al. Biological and biochemical analysis of bacteria and viruses
Griebsch et al. Emerging leptospirosis in urban Sydney dogs: a case series (2017–2020)
US20190177774A1 (en) Molecular reference controls
Chaban et al. Isolation rates of Campylobacter fetus subsp venerealis from bovine preputial samples via passive filtration on nonselective medium versus selective medium, with and without transport medium
CN101592661B (en) Brucellosis antibody competitive enzyme-linked immunosorbent assay reagent kit
de Waard et al. Conventional diagnostic methods
RU2265057C2 (en) Method for indication of biocide activity of peroxide disinfecting solutions to botulinic neurotoxin
Guedes et al. Leptospira transport medium (LTM): A practical tool for leptospires isolation
Kessy et al. A microbiological and serological study of leptospirosis among pigs in the Morogoro municipality, Tanzania
Baake et al. Detection of intraocular leptospiral DNA, antibodies and Leptospira spp. in horses with equine recurrent uveitis in different laboratories
Mahmood et al. Application of serum based PCR and fluorescence polarization assay for diagnosis of brucellosis among people occupationally at risk to disease
Chappell et al. Adenovirus 36 antibody detection: Improving the standard serum neutralization assay
CN115747114B (en) Methods for isolating and culturing Brucella bovis
Weiner et al. Diagnosis of bovine brucellosis using traditional serological techniques and fluorescence polarisation assay
CN101846681A (en) FPA antibody detection kit for animal brucellosis fluorescence polarization detection method
CN102391997A (en) Aminoglycosides phosphate modifying enzyme and detection method for detecting antibiotics
CN105177109B (en) Detect the method and kit of staphylococcus aureus
Osue et al. Assessing Reliability of Widal
RU2354704C1 (en) Method of controlling distribution and stability of biological admixtures of protein nature in environment
Evans THE TOXICITY OF ACIDS FOR LEUCOCYTES, AS
Zuraidawati et al. Use of vinegar as a candidate substitute of acetic acid (CH3COOH) in the rivalta test method in diagnosis feline infectious peritonitis (FIP) domestic cat

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071121