Chemical stability and in vitro antimicrobial efficacy of diluted silver sulfadiazine powder and cream over a six-month period

Vet Dermatol. 2024 Dec;35(6):704-715. doi: 10.1111/vde.13289. Epub 2024 Aug 19.

Abstract

Background: Silver sulfadiazine (SSD) is commonly formulated into otic preparations to treat otitis externa, although evidence of stability and antimicrobial efficacy with long-term storage is lacking.

Objectives: To evaluate the effect of storage time on chemical stability and in vitro antimicrobial activity of SSD diluted in sterile water, including two 1% suspensions using SSD pharmaceutical-grade powder stored at room temperature (RT) in plastic or sterile glass bottles, and a 1:9 dilution using prescription SSD 1% cream stored at RT in a sterile glass bottle.

Materials and methods: Liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) assessed chemical stability. Trimethoprim/sulfamethoxazole-susceptible and trimethoprim/sulfamethoxazole-resistant strains of Staphylococcus pseudintermedius (SP), meticillin-resistant (MR) SP, S. schleiferi (SS), MRSS, Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis and Escherichia coli evaluated by 24 h time-kill analysis assessed in vitro antimicrobial efficacy. Each assessment was performed at zero, one, three and six months of storage.

Results: LC-MS/MS showed no significant change in concentration over time for any suspension. When adjusted for time and species/strain, all SSD suspensions showed significant reductions in colony forming units (cfu)/mL at 24 h (p < 0.001). Including all suspensions, a bactericidal effect (minimum 3-log cfu/mL reduction at 24 h) occurred against 94% of total isolates, with failure against 33 of 552 isolates (6%). Bactericidal failure was more likely with the cream-based suspension (p < 0.05) and at six months (p < 0.01).

Conclusions and clinical relevance: Powder-based and cream-based SSD/sterile water suspensions showed no significant change in concentration and demonstrated in vitro antimicrobial activity for six months. Bactericidal failure was more likely with the cream-based suspension and after six months of storage.

Hintergrund: Silbersulfadiazin (SDD) wird häufig in Form von otischen Präparaten verarbeitet, um eine Otitis externa zu behandeln, obwohl es darüber keine Informationen bezüglich der Stabilität und der antimikrobiellen Wirkung bei langfristiger Lagerung gibt.

Ziele: Eine Evaluierung der Auswirkung der Lagerungszeit auf die chemische Stabilität und die in vitro antimikrobielle Aktivität von in sterilem Wasser verdünntem SDD. Dabei wurden zwei 1%ige Suspensionen aus SSD‐Puder pharmazeutischen Grades bei Raumtemperatur (RT) in Plastik‐ oder sterilen Glasflaschen verwendet sowie eine 1:9 Verdünnung, welche rezeptpflichtige SSD 1%ige Cream verwendete, welche bei RT in einer sterilen Glasflasche gelagert wurde.

Materialien und methoden: Mittels Tandem Flüssigkeitschromatografie Massenspektrometrie (LC‐MS/MS) wurde die chemische Stabilität untersucht. Trimethoprim/Sulfamethoxazole‐empfindliche und ‐resistente Stämme von Staphylococcus pseudintermedius (SP), Methicillin‐resistente (MR) SP, S. schleiferi (SS), MRSS, Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis und Escherichia coli wurden mittels 24 h Abtötungskurve (Time‐kill analysis) evaluiert, was die in vitro antimikrobielle Wirksamkeit erfasste. Jede Untersuchung wurde nach einer Lagerung von 0, 1, 3 und 6 Monaten durchgeführt.

Ergebnisse: LC‐MS/MS zeigte für keine der Suspensionen im Verlauf der Zeit signifikante Unterschiede bei der Konzentration. Bei Anpassung an die Zeit und die Spezies/den Stamm zeigten alle SSD‐Suspensionen signifikante Reduktionen bei den Kolonie‐bildenden Einheiten (cfu(/mL) nach 24 h (p < 0.001). Bei Betrachtung aller Suspensionen zeigte sich eine bakterizide Wirkung (Minimum 3‐log cfu/mL Reduzierung nach 24 h) gegenüber insgesamt 94% der Isolate, wobei gegenüber 33 der 552 Isolate (6%) keine Wirkung zu sehen war. Ein Fehlen der bakteriziden Wirkung war mit den Cream‐basierten Suspensionen (p < 0.05) und nach 6 Monaten (p < 0.01) am wahrscheinlichsten.

Schlussfolgerungen und klinische bedeutung: Puder‐basierte und Cream‐basierte SSD/Sterile Wassersuspensionen zeigten keine signifikante Änderung der Konzentrationen und demonstrierten eine in vitro antimikrobielle Wirkung für 6 Monate. Ein bakterizides Versagen war mit Cream‐basierten Suspensionen und nach einer 6‐monatigen Lagerung wahrscheinlicher.

背景: 磺胺嘧啶银 (SSD) 通常被配制成耳药来治疗外耳炎,但缺乏长期储存稳定性和抗菌效果的证据。 目的: 评估储存时间对无菌水中稀释的 SSD 化学稳定性和体外抗菌活性的影响,包括两种 1% 悬浮液,使用 SSD 药用级粉末在室温 (RT) 下储存在塑料或无菌玻璃瓶中,以及使用处方 SSD 1% 乳膏在 RT 下储存在无菌玻璃瓶中的 1:9 稀释液。 材料和方法: 液相色谱‐串联质谱 (LC‐MS/MS) 评估化学稳定性。通过 24 小时杀灭时间分析评估对甲氧苄啶/磺胺甲恶唑敏感和耐药的假中间型葡萄球菌 (SP)、耐甲氧西林 (MR) SP、施氏葡萄球菌(SS)、MRSS、铜绿假单胞菌、奇异变形杆菌和大肠杆菌的体外抗菌效果。每次评估均在储存 0、1、3 和 6 个月时进行。 结果: LC‐MS/MS 显示任何悬浮液的浓度随时间均无显著变化。调整时间和物种/菌株后,所有 SSD 悬浮液在 24 小时内的菌落形成单位 (cfu)/mL 均显著减少 (p < 0.001)。包括所有悬浮液在内,94% 的总分离株均有杀菌效果(24 小时内至少减少 3‐log cfu/mL),552 个分离株中有 33 个(6%)失效。乳膏基悬浮液(p < 0.05)和 6 个月后(p < 0.01)更容易发生杀菌失效。 结论和临床意义: 粉末基和乳膏基 SSD/无菌水悬浮液浓度无显著变化,并表现出 6 个月的体外抗菌活性。乳膏基悬浮液和储存 6 个月后更容易发生杀菌失效。.

Contexte: La sulfadiazine argentique (SSD) est couramment utilisée dans les préparations auriculaires pour traiter l'otite externe, bien qu'il n'y ait pas de preuve de sa stabilité et de son efficacité antimicrobienne lors d'un stockage à long terme.

Objectifs: Évaluer l'effet du temps de stockage sur la stabilité chimique et l'activité antimicrobienne in vitro de la SSD diluée dans de l'eau stérile, y compris deux suspensions à 1% utilisant la poudre de qualité pharmaceutique SSD stockée à température ambiante (TA) dans des bouteilles en plastique ou en verre stérile, et une dilution 1:9 utilisant la crème de SSD à 1% sur ordonnance stockée à température ambiante dans une bouteille en verre stérile. MATÉRIELS ET MÉTHODES: La stabilité chimique a été évaluée par chromatographie liquide et spectrométrie de masse en tandem (LC‐MS/MS). Des souches de Staphylococcus pseudintermedius (SP), SP résistant à la méticilline (MR), S. schleiferi (SS), MRSS, Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis et Escherichia coli sensibles et résistantes au triméthoprime/sulfaméthoxazole, évaluées par une analyse time‐kill de 24 heures, ont évalué l'efficacité antimicrobienne in vitro. Chaque évaluation a été réalisée après 0, 1, 3 et 6 mois de stockage. RÉSULTATS: La LC‐MS/MS n'a montré aucun changement significatif de concentration dans le temps pour aucune suspension. Après ajustement en fonction du temps et de l'espèce/souche, toutes les suspensions de SSD ont montré des réductions significatives des unités formatrices de colonies (cfu)/mL à 24 h (p < 0.001). En incluant toutes les suspensions, un effet bactéricide (réduction minimale de 3 log cfu/mL à 24 h) s'est produit contre 94% du total des isolats, avec un échec contre 33 des 552 isolats (6%). L'échec bactéricide était plus probable avec la suspension à base de crème (p < 0.05) et après 6 mois (p < 0.01).

Conclusions et pertinence clinique: Les suspensions de SSD/eau stérile à base de poudre et de crème n'ont pas montré de changement significatif de concentration et ont démontré une activité antimicrobienne in vitro pendant 6 mois. L'échec bactéricide était plus probable avec la suspension à base de crème et après 6 mois de stockage.

背景: スルファジアジン銀(SSD)は、外耳炎の治療薬として一般的に耳鼻科用剤に配合されているが、長期保存時の安定性や抗菌効果に関するエビデンスは不足している。 目的: 滅菌水で希釈したSSDの化学的安定性およびin vitro抗菌活性に対する保存時間の影響を評価するため、プラスチックまたは滅菌ガラス瓶に室温(RT)で保存したSSD医薬品グレード粉末を用いた2種類の1%懸濁液、および滅菌ガラス瓶に室温(RT)で保存した処方SSD 1%クリームを用いた1:9希釈液を用いた。 材料と方法: 液体クロマトグラフィー‐タンデム質量分析(LC‐MS/MS)で化学的安定性を評価した。トリメトプリム/スルファメトキサゾールの感受性および耐性株であるStaphylococcus pseudintermedius(SP)、メチシリン耐性(MR)SP、S. schleiferi(SS)、MRSS、緑膿菌、Proteus mirabilisおよびEscherichia coliについて、24時間タイムキル分析によりin vitro抗菌効果を評価した。各評価は、0ヶ月、1ヶ月、3ヶ月、6ヶ月保存時に実施した。 結果: LC‐MS/MSでは、どの懸濁液においても、経時的な濃度の有意な変化は認められなかった。時間と菌種/菌株で調整した場合、SSD懸濁液はすべて、24時間後にコロニー形成単位(cfu)/mLの有意な減少を示した(p < 0.001)。すべての懸濁液を含めると、全分離株の94%に対して殺菌効果(24時間後の最小3‐log cfu/mL減少)は発現したが、552株中33株(6%)に対しては発現しなかった。クリームベースの懸濁液(p < 0.05)および6ヵ月後(p < 0.01)では、殺菌失敗の可能性がより高かった。 結論および臨床的妥当性: 粉末ベースおよびクリームベースのSSD/滅菌水懸濁液は、濃度に有意な変化は認められず、6ヵ月間in vitroで抗菌活性を示した。クリームベースの懸濁液では、6ヵ月の保存後に殺菌不全が生じる可能性が高かった。.

Contexto: A sulfadiazina de prata (SDP) é comumente utilizada em preparações óticas para tratar otite externa, embora faltem evidências de estabilidade e eficácia antimicrobiana com armazenamento de longo prazo.

Objetivos: Avaliar o efeito do tempo de armazenamento na estabilidade química e atividade antimicrobiana in vitro da SDP diluída em água estéril, incluindo duas suspensões de 1% utilizando SDP em pó farmacêutico armazenado em temperatura ambiente (TA) em frascos de plástico ou vidro estéreis, e uma diluição de 1:9 usando creme de SDP 1% armazenada em um frasco de vidro estéril em TA. MATERIAIS E MÉTODOS: A espectrometria de massa em cromatografia líquida em tandem (LC‐MS/MS) avaliou a estabilidade química. Cepas de Staphylococcus pseudintermedius (SP) suscetíveis e resistentes a trimetoprima/sulfametoxazol, SP resistente à meticilina (MR), S. schleiferi (SS), MRSS, Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis e Escherichia coli avaliadas por análise de tempo‐morte de 24 h avaliaram a eficácia antimicrobiana in vitro. Cada avaliação foi realizada em 0, 1, 3 e 6 meses de armazenamento.

Resultados: LC‐MS/MS não mostrou nenhuma alteração significativa na concentração ao longo do tempo para qualquer suspensão. Quando ajustadas para tempo e espécie/cepa, todas as suspensões de SDP demonstraram reduções significativas em unidades formadoras de colônias (ufc)/mL em 24 h (p < 0.001). Incluindo todas as suspensões, um efeito bactericida (redução mínima de 3 log ufc/mL em 24 h) ocorreu contra 94% do total de isolados, com falha em 33 de 552 isolados (6%). A falha bactericida foi mais provável com a suspensão à base de creme (p < 0.05) e em 6 meses (p < 0.01). CONCLUSÕES E RELEVÂNCIA CLÍNICA: As suspensões de SDP/água estéril à base de pó e creme não apresentaram alteração significativa na sua concentração e demonstraram atividade antimicrobiana in vitro por 6 meses. A falha bactericida foi mais provável com a suspensão à base de creme e após 6 meses de armazenamento.

INTRODUCCIÓN: La sulfadiazina de plata (SSD) se formula comúnmente en preparaciones óticas para tratar la otitis externa, aunque faltan pruebas de estabilidad y eficacia antimicrobiana con el almacenamiento a largo plazo. OBJETIVOS: Evaluar el efecto del tiempo de almacenamiento en la estabilidad química y la actividad antimicrobiana in vitro de la SSD diluida en agua estéril, incluidas dos suspensiones al 1% utilizando polvo de grado farmacéutico de SSD almacenado a temperatura ambiente (TA) en botellas de plástico o vidrio estériles, y una dilución 1:9 utilizando crema de SSD al 1% de venta con receta almacenada a TA en una botella de vidrio estéril. MATERIALES Y MÉTODOS: La estabilidad química se evaluó mediante cromatografía líquida‐espectrometría de masas en tándem (LC‐MS/MS). Cepas de Staphylococcus pseudintermedius (SP), SP resistente a meticilona (MRSP), S. schleiferi (SS), MRSS, Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis y Escherichia coli resistentes y susceptibles a trimetoprima/sulfametoxazol, fueron evaluadas mediante análisis de tiempo de muerte de 24 h, para evaluar la eficacia antimicrobiana in vitro. Cada evaluación se realizó a los 0, 1, 3 y 6 meses de almacenamiento. RESULTADOS: La LC‐MS/MS no mostró cambios significativos en la concentración a lo largo del tiempo para ninguna suspensión. Cuando se ajustó por tiempo y especie/cepa, todas las suspensiones SSD mostraron reducciones significativas en las unidades formadoras de colonias (ufc)/mL a las 24 h (p < 0.001). Incluyendo todas las suspensiones, se produjo un efecto bactericida (reducción mínima de 3 log ufc/mL a las 24 h) frente a el 94% de los aislamientos totales, con fracaso contra 33 de 552 aislamientos (6%). La ineficiencia bactericida fue más probable con la suspensión de crema (p < 0.05) y a los 6 meses (p < 0.01). CONCLUSIONES Y RELEVANCIA CLÍNICA: Las suspensiones de agua estéril/SSD en crema y en polvo no mostraron cambios significativos en la concentración y demostraron actividad antimicrobiana in vitro durante 6 meses. La ineficiencia bactericida fue más probable con la suspensión en crema y después de 6 meses de almacenamiento.

Keywords: Pseudomonas; Staphylococcus; dogs; otitis externa; silver sulfadiazine.

MeSH terms

  • Animals
  • Anti-Bacterial Agents / chemistry
  • Anti-Bacterial Agents / pharmacology
  • Anti-Infective Agents, Local / administration & dosage
  • Anti-Infective Agents, Local / chemistry
  • Anti-Infective Agents, Local / pharmacology
  • Drug Stability*
  • Drug Storage
  • Microbial Sensitivity Tests
  • Powders* / pharmacology
  • Silver Sulfadiazine* / administration & dosage
  • Silver Sulfadiazine* / pharmacology
  • Skin Cream / pharmacology
  • Tandem Mass Spectrometry

Substances

  • Silver Sulfadiazine
  • Powders
  • Anti-Bacterial Agents
  • Anti-Infective Agents, Local