LABORATORY TESTS OF A SANITARY TOWEL-INDICATOR FOR THE EXPRESS DIAGNOSTICS OF THE REPRODUCTIVE SYSTEM DISEASES

Abstract


The vaginal microbiota is one of the most numerous in composition and dynamically changing biological systems of the female body. Despite the variety of modern diagnostic capabilities, the identification of the causative agent of vaginal infection is rather difficult; therefore, treatment is often prescribed symptomatically. The article is devoted to the creation of a test system for the dynamic control of the pH of vaginal discharge, which is a sanitary towel with an applied solution of bromothymol blue. The high sensitivity of the obtained test system to pH> 6, which is necessary for the timely diagnosis of changes in the pH of vaginal discharge, has been demonstrated. The obtained results showed the possibility of the long-term storage of the obtained test system while maintaining its chemical properties.

Full Text

Актуальность. Микрофлора влагалища представлена очень большим количеством микроорганизмов (до 1000 видов) [1,2,3]. У здоровых женщин репродуктивного возраста общее количество микроорганизмов во влагалищном отделяемом составляет 6-8,5 lg КОЕ/мл [4]. Во влагалищной среде обнаруживают не менее 61 фенотипа микроорганизмов, но их набор относительно постоянный, если женщина здорова на протяжении значительного времени [1,2,3]. Влагалищная микробиота является одной из самых разнообразный в женском организме по качественному и количественному составу. Генитальный тракт в репродуктивном периоде колонизирован комплексной микрофлорой, представленной строгими и факультативными анаэробами и, в значительно меньшей степени, аэробами. При этом состав микробиоты достаточно индивидуален и меняется в различные периоды жизни; он зависит от возраста, этнической группы, климатических условий, фазы менструального цикла и ряда других факторов [1,2,3]. Кислотность влагалища обусловлена жизнедеятельностью лактобацилл, продуцирующих молочную кислоту. рН влагалища в норме составляет 3,8-4,5, что является достаточно кислой средой, обеспечивающей защиту внутренних половых органов от патогенных микроорганизмов. Снижения уровня органических кислот приводит к повышению рН влагалищной среды с 3,8-4,5 до 7,0-8,0. В этой среде в микрофлоре доминируют строгие анаэробы. Таким образом, изменение рН влагалищных выделений является важнейшим клиническим симптомом, свидетельствующем о влагалищном неблагополучии [5,6,7,8,9]. В настоящее время разработано несколько способов измерения кислотности, основанных на анализе индикаторов [3,4]. В основном они представляют собой обработанную индикаторной системой тест-полоску, которую необходимо смочить влагалищной слизью. По изменению цвета системы можно судить о кислотности выделений. Мы поставили перед собой цель разработать тест-систему, позволяющую совместить ежедневный гигиенический уход за наружными половыми органами с возможностью проведения первичной диагностики нарушения биоценоза влагалища. Предполагалось, что данная тест-система будет представлять собой аналог гигиенической прокладки для ежедневного использования с нанесенным раствором индикатора [10, 11]. Материал и методы исследования. В работе были использованы следующие реактивы: бромтимоловый синий (ч.д.а.); этиловый спирт - 95% (х.ч.); глицерин (ч.д.а.), буферные растворы: стандарт-титры для приготовления буферных растворов - рабочих эталонов pH 3-го разряда СТ-рН-04.3. (состав фиксаналов приведён в статьях [10, 11]). Раствор индикатора был приготовлен двумя следующими способами: Способ 1: 0,01 г бромтимолового синего растворяли в 10 мл воды. Способ 2: 0,01 г бромтимолового синего растворяли в 5 мл глицерина, затем доводили водой до общего объема 10 мл водой; Ранее, нами было показано, что независимо от растворителя, раствор бромтимолового синего регистрирует изменения pH в диапазоне значений от 5,8 до 7,6, изменяя свой цвет с жёлтого на синий через оттенки зелёного [10]. В эксперименте использовались ежедневные прокладки наиболее популярных брендов: Kotex, Sanny, Always, Bella. Раствор наносился на центральную часть прокладки в форме круга в количестве 1 мл с помощью инсулинового шприца. После нанесения раствора индикатора, проводили высушивание прокладок в термостате при температуре 100 °C в течение 30 мин. Оценку эффективности изделия оценивали путем нанесения раствора с pH от 5,8 до 9, 18. Для хранения прокладок с нанесенным раствором индикатора было использовано 2 вида упаковки: упаковка на основе непрозрачного полиэтилена с возможностью формирования вакуумной полости внутри и упаковка на основе картона. Изделие в упаковке хранилось в нескольких вариантах: под действием прямых солнечных лучей и в темном помещении при средней температуре в помещении 25 °C. Полученные результаты и их обсуждение. В качестве индикатора нами был выбран бромтимоловый синий (3’,3’-дибромтимолсульфофталеин) - кислотно-основный индикатор, малорастворимый в воде [12]. Бромтимоловый синий регистрирует изменения pH в диапазоне значений от 5,8 до 7,6, нейтральные значения (pH=7,0) соответствуют травянисто-зеленому цвету. Значение константы диссоциации кислоты (pKa) для бромтимолового синего составляет 7,10. После нанесения раствора индикатора на прокладки было выявлено, что все прокладки, содержащие в своем составе силиконизированную бумагу или имеющие ароматизаторы имеют щелочной pH, поскольку поменял свой цвет с оражевого на сине-зелёный. После вскрытия прокладки было обнаружено, что ароматизатор нанесен на среднюю часть прокладки и реагирует только на водную среду, поскольку при нанесении раствора на основе глицерина реакция не обнаруживается и индикатор не меняет свой цвет. В результате в эксперименте остались только прокладки марки Kotex, произведенные на основе хлопкового волокна, данная матрица имеет нейтральный pH и не реагирует как на водный раствор индикатора, так и на раствор на основе глицерина. После нанесения раствора на прокладки Kotex было выявлено, что водный раствор, приготовленный 1 способом, неравномерно располагается по поверхности прокладки и для формирования окружности требуется около 2 мл раствора, раствор не проникает в средние слои носителя и остается на поверхности, в результате после высыхания необходимо как минимум 3 мл буферного раствора для визуализации реакции. Раствор на основе глицерина, приготовленный 2 способом, имеет высокую вязкость и высокое поверхностное натяжение в результате чего его возможно равномерно нанести, используя только 1 мл раствора. Благодаря высокой молекулярной массе раствор проникает в средние слои носителя и задерживается там. Однако данный раствор плохо поддается высыханию, в результате чего требуется дополнительно убирать излишки раствора с поверхности прокладки с использованием фильтровальной бумаги. Затем раствор необходимо зафиксировать путем помещения прокладки в термостат и нагреванием до температуры 100 °С в течение 3 минут, в результате этого происходит полная адгезия молекул раствора индикатора в средний слой прокладки, благодаря чему достигается длительное сохранение химических свойств раствора. После проведения высушивания в рандомизированном порядке проверяли эффективность экспериментальной модели путем нанесения на прокладку растворов с рН от 5 до 9.18. Для растворов индикатора, приготовленных способами 1 и 2 требовалось 3-4 капли буферного раствора с рН=5,0 для изменения цвета из оранжевого на желтый (Рис. 1а). При добавлении одной капли буферного раствора с рН=6,86 цвет индикатора менялся на темно-зеленый, независимо от способа приготовления раствора индикатора (рис. 1б). Добавление трех капель буферного раствора с рН=9,18 приводило к появлению насыщенного синего цвета индикатора, независимо от способа приготовления раствора индикатора (Рис. 1 в). Было доказано что независимо от способа приготовления раствора, раствор не разлагается при температуре до 100 °C, после нагревания выше данной температуры идет разрушение верхнего слоя прокладки. а б в Рис. 1. Изменение цвета индикатора бромтимоловый синий при pH=5,0 (а), рН=6,86 (б) и рН=9,18 (в) непосредственно сразу после высушивания тест-системы После высушивания прокладки с нанесенным раствором индикатора, прокладки фасовались и упаковывались в 2 вида упаковочной конструкции - упаковочная конструкция с образованием вакуумной полости внутри и без нее. Хранение проводили при средней температуре в помещении 25 °C двумя способами: под прямыми солнечными лучами и в темном помещении. Оценку эффективности экспериментальной модели проводили на 7-е, 14-е, 60-е, 90-е, 120-е и 200-е сутки путем нанесения буферных растворов с рН от 5 до 9.18. Было установлено, что независимо от длительности и условий хранения прокладки с нанесенным индикатором, при нанесении буферных растворов с рН=5,0; 6,86 и 9,18 в объемах, описанных выше (сразу после проведения высушивания), наблюдалось сохранение цвета, представленное на рисунке 1. Таким образом, в результате проведенного исследования было выявлено, что варианты хранения изделия не влияют на его химические свойства. Выводы. Показана возможность создания тест-системы для динамического контроля pH влагалищных выделений, представляющей собой гигиеническую прокладку для ежедневного использования не содержащую, силиконизированную бумагу или ароматизатор, с нанесенным раствором бромтимолового синего, приготовленного в смеси глицерина и воды (1:1). Продемонстрирована чувствительность полученной тест-системы к pH > 6, необходимая для своевременной диагностики изменения рН влагалищных выделений. Полученные результаты показали возможность длительного хранения полученной тест-системы с сохранением ее химических свойств.

About the authors

V. O. Zolotuhin

Voronezh State Medical University


N. V. Khoroshikh

Voronezh State Medical University


Yu. Yu. Madykin

Voronezh State Medical University


V. O. Mittova

Voronezh State Medical University


V. V Alabovsky

Voronezh State Medical University


References

  1. Вульвовагинальные инфекции в акушерстве и гинекологии. Диагностика, лечение, реабилитация / Н. М. Подзолкова, Л. Г. Созаева. - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2020. - 160 с.
  2. Гинекология: национальное руководство / под ред. Г. М. Савельевой, Г. Т. Сухих, В. Н. Серова, В. Е. Радзинского, И. Б. Манухина.- Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2020. - 1008 с.
  3. Шейка матки, влагалище, вульва: физиология, патология, кольпоскопия, эстетическая коррекция. Руководство для практических врачей /под ред. С. И. Роговской, Е. В. Липовой. - Москва : Медиабюро «Статус презенс», 2016. - 832 с.
  4. Vaginal pH measured in vivo: lactobacilli determine pH and lactic acid concentration/ D.E. O’Hanlon [et al.] // BMC Microbiology. - 2019. - Vol. 19. -P. 13-24.
  5. Атлас-справочник по дерматовенерологии / С. В. Кошкин, Т. В. Чермных. - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2020. - 144 с.
  6. Инфекции, передаваемые половым путем / Кисина В. И., Гущин А. Е., Забиров К. И. - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2020. - 144 с
  7. Torcia М. G. Interplay among vaginal microbiome, immune response and sexually transmitted viral infections / M.G. Torcia //International Journal of Molecular Science. - 2019. - Vol. 20(2). - P. 266-279.
  8. Бактериальные инфекции в акушерстве и гинекологии. Современное состояние проблемы / Фофанова И. Ю. - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2018. - 160 с.
  9. Vaginal pH measured in vivo: lactobacilli determine pH and lactic acid concentration/ D.E. O’Hanlon [et al.] // BMC Microbiology. - 2019. - Vol. 19. -P. 13-24.
  10. Оптимизация фармакотерапии у женщин с нарушением биоценоза влагалища с использованием индикатора бромтимоловый синий / Н.В. Хороших [и др.] // Прикладные информационные аспекты медицины. -2019. - Т. 22. № 3. - С. 85-89.
  11. Использование метода эмпирического подбора фармакотерапии при нарушениях влагалищного биоценоза с помощью рН-метрии выделений. / Н.В. Хороших [и др.] // Прикладные информационные аспекты медицины. -2019. - Т. 22. № 3. - С. 90-94.
  12. Sabnis R.W. Handbook of Acid-Base Indicators / R.W. Sabnis. - New York: CRC Press, 2007. - 416 p.

Statistics

Views

Abstract - 0

PDF (Russian) - 0

Article Metrics

Metrics Loading ...

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies