Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ИЗУЧЕНИЕ ПРОТИВОМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ ФОРМ, СОДЕРЖАЩИХ КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ МЕДИ И ЖЕЛЕЗА

Самофалов А. С. 1 Тихонова Я. В. 1 Артюшкова Е. Б. 1 Секерина И. Ю. 1 Завидовская К. В. 1 Лазурина Л. П. 1
1 ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России»
В последние годы повысился интерес к наиболее рациональному использованию уже известных лекарственных средств, а также к возможности их химической модификации. Среди лекарственных средств для наружного применения используются мази и гели на основах, которые атравматичны при нанесении на раневую поверхность и обеспечивают дренаж ран. Они должны обладать многонаправленным действием и сочетать в себе такие свойства, как широкий спектр противомикробной активности, высокую дегидратирующую способность и оказывать влияние на регенерацию тканей. Поэтому целью исследования явилось изучение противомикробной активности полимерных форм, содержащих комплексные соединения меди и железа, а также оценка возможности их использования в лекарственных формах. Установлено, что комплексные соединения меди и железа обладают широким спектром противомикробной активности.
антимикробные препараты
лекарственные формы
биологически активные вещества.
1. Арзамасцев Е. В. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Е. В. Арзамасцев, В. П. Фисенко, Э. А. Бабаян. – М.: Ремедиум, 2000. – 115 с.
2. Беленький М. Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта / М. Л. Беленький. – М.: Наука, 1971. – 177 с.
3. Даценко Б. М. Методические рекомендации по экспериментальному (доклиническому) изучению лекарственных препаратов для местного лечения гнойных ран / Б. М. Даценко, Н. Ф. Калиниченко, В. К. Лепехин [и др.]. – М., 1995. – 45 с.
4. Кузин М. И Хирургические болезни / под ред. М. И. Кузина. – М. : Мед. лит., 2002. – 516 с.
5. Хабриев Р. У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Р. У. Хабриев. – М.: Медицина, 2005. − 832 с.

Введение

Среди лекарственных средств для наружного применения используются мази и гели на основах, которые атравматичны при нанесении на раневую поверхность и обеспечивают дренаж ран. Они должны обладать многонаправленным действием и сочетать в себе такие свойства, как широкий спектр противомикробной активности, высокую дегидратирующую способность и оказывать влияние на регенерацию тканей.

Материалы и методы исследования

Для решения поставленных задач применен комплекс фармакологических, микробиологических и гистологических методов анализа. Все экспериментальные работы проводили согласно «Руководству по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» (В. П. Фисенко, Е. В.Арзамасцев, Э. А.Бабаян) [1] с определением LD50 (М. А.Беленький, Е. В.Арзамасцев) [1, 2], согласно «Руководству по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ (под редакцией Хабриева Р. У.) [5], «Методическим рекомендациям по экспериментальному (доклиническому) изучению лекарственных препаратов для местного лечения гнойных ран» (Б. М. Даценко, Н. Ф. Калиниченко, В. К. Лепехин) [3], «Методическим рекомендациям по экспериментальному изучению местноанестезирующих средств, «Руководству для врачей» (под редакцией М. И. Кузина, Б. М. Костюченок) [4].

В результате проведенных комплексных исследований на кафедре биологической и химической технологии разработаны составы наружных полимерных форм (таблица 1).

Таблица 1. Составы наружных полимерных форм

Ингредиенты

Состав 1

Состав 2

Состав 3

Состав 4

Состав 5

PMnFe

PFdFe

PFdCu

TmpCu

PAmCu

ГПМЦ

ЭГ

Вода

-

-

0,2

-

-

5,0

70,0

14,8

-

-

-

0,5

-

5,0

70,0

14,5

-

-

-

-

2,0

5,0

70,0

13,0

0,5

-

-

-

-

5,0

70,0

14,5

-

0,2

-

-

-

5,0

70,0

14,8

В ранних исследованиях было показано, что комплексные соединения меди и железа обладают противомикробной активностью, проявляя иммуномодулирующие свойства, и относятся к классу малотоксичных веществ. В связи с этим в качестве активных антимикробных компонентов полимерных форм были выбраны изучаемые лиганды, а также их комплексные соединения меди и железа.

При лечении раневой инфекции в настоящее время в клиническую практику внедряются новые высокоэффективные противомикробные препараты, способные подавлять не только аэробную, но и анаэробную микрофлору. Поэтому повышение биологической активности уже известных лекарственных средств, в частности, метронидазола, фурадонина, триметоприма и ампициллина и расширение их спектра действия является весьма актуальной задачей.

Эффективность лечения инфицированных ран возможно повысить при использовании новых препаратов, учитывая стадии раневого процесса и видовой состав микрофлоры инфекционных ран, что позволит быстрее купировать острый воспалительный процесс и сократить сроки пребывания больных в стационаре, а использование современных полимерных форм, содержащих комплексные соединения меди и железа, для местного лечения ран позволит не проводить общую антибактериальную терапию.

Природа носителя полимерной формы имеет большое значение, так как она оказывает влияние на фармакологическую активность лекарственных веществ. Поэтому, основываясь на литературных данных и собственных комплексных исследованиях, при  выборе носителя учитывался такой показатель как способность носителя к высвобождению действующих веществ. Изучаемые составы полимерных форм включали в себя в качестве гелеобразных веществ ГМПЦ и ЭГ.

Противомикробную активность полимерных форм изучали в опытах invitro методом диффузии в агар. Противомикробными компонентами полимерных форм являлись производные 5-нитроимидазола, 5-нитрофурана, диаминопиримидина и 6-пенициллановой кислоты, а также их комплексные соединения с медью и железом. Содержание изучаемых лиганд и их комплексных соединений меди и железа в полимерных формах составляло 0,2-2,0 % (составы 1-5, таблица 1).

Результаты исследования и их обсуждение

Анализ полученных данных показал (таблицы 2-4), что полимерные формы, содержащие комплексные соединения меди и железа,  в отношении всех изученных тест-штаммов обладали более выраженной противомикробной активностью, так как диаметры зон задержки роста микроорганизмов значимо увеличивались относительно полимерных форм, содержащих лиганды.

Таблица 2. Влияние комплексных соединений железа на противомикробную активность полимерных форм

 

Тест-культура

Диаметр зоны задержки роста бактерий, препаратами мм (М±m)

PFd*, ГМПЦ, ЭГ

PFdFe*,

ГМПЦ, ЭГ

PMn**,

ГМПЦ, ЭГ

PMnFe**,

ГМПЦ, ЭГ

1

2

3

4

S. aureus ATCC 25923

18,2±0,8

22,4±1,11

17,2±0,7

27,5±1,13

P. vulgaris АТСС4636

15,4±0,6

19,5±0,71

14,8±0,6

24,4±1,03

B. subtilis ATCC 6633

17,4±0,6

25,3±1,31

17,0±0,7

27,2±1,33

B. cereus ATCC 10702

16,9±0,7

26,2±1,21

17,3±0,6

27,5±1,33

E.  coli  ATCC  25922

16,5±0,6

23,1±1,21

15,8±0,6

26,1±1,23

P. aeruginosa ATCC 27853

15,1±0,5

19,0±0,71

10,5±0,5

20,6±1,13

C.albicans NCTC 2625

16,5±0,5

19,1±0,71

16,8±0,5

27,2±1,23

Примечание: PFd-производное 5-нитрофурана; PFdFe - комплексное соединение железа с производным 5-нитрофурана; 1различия данных по отношению к производному 5-нитрофурана достоверно (p<0,05); PMn - производное 5-нитроимидазола; PMnFe - комплексное соединение железа с производным 5-нитроимидазола; 3различия данных по отношению к производному 5-нитроимидазола достоверно (p<0,05); * концентрация в полимерных формах 0,2 %; **  концентрация в полимерных формах 0,5 %.

Таблица 3. Влияние комплексных соединений меди на противомикробную активность полимерных форм

 

Тест-культура

Диаметр зоны задержки роста бактерий, препаратами мм (М±m)

PFd*, ГМПЦ, ЭГ

PFdCu*,

ГМПЦ, ЭГ

Tmp**,

ГМПЦ, ЭГ

TmpCu**,

ГМПЦ, ЭГ

1

2

3

4

S. aureus ATCC 25923

14,7±0,7

29,5±1,41

16,4±0,9

35,1±1,83

P. vulgaris АТСС4636

15,2±0,8

30,4±1,51

16,9±0,8

36,8±1,83

B. subtilis ATCC 6633

18,2±0,9

27,3±1,41

16,6±0,7

32,6±1,53

B. cereus ATCC 10702

17,8±0,8

28,2±1,31

17,2±0,9

33,2±1,73

E.  coli  ATCC  25922

12,6±0,6

29,4±1,41

26,3±1,2

38,2±1,93

P. aeruginosa ATCC 27853

11,3±0,5

22,8±1,11

24,6±1,3

35,8±1,83

C.albicans NCTC 2625

7,2±0,4

15,7±0,81

11,5±0,6

18,8±1,03

Примечание: PFd-производное 5-нитрофурана; PFdCu - комплексное соединение меди с производным 5-нитрофурана; 1различия данных по отношению к производному 5-нитрофурана достоверно (p<0,05); Tmp - производное диаминопиримидина; TmpCu - комплексное соединение меди с производным диаминопиримидина; 3различия данных по отношению к производному диаминопиримидина достоверно (p<0,05); * концентрация в полимерных формах 0,2 %; **  концентрация в полимерных формах 0, 5%.

Таблица 4. Влияние комплексных соединений меди на противомикробную активность полимерных форм

Тест-культура

Диаметр зоны задержки роста бактерий препаратами в мм (М±m)

PAm*, ГМПЦ, ЭГ

PAmCu*, ГМПЦ, ЭГ

1

2

S. aureus ATCC 25923

9,4±0,5

18,8±0,91

P. vulgaris АТСС

7,6±0,4

15,7±0,81

B. subtilis ATCC 6633

9,9±0,5

19,7±1,01

B. cereus ATCC 10702

8,3±0,4

16,9±0,91

E.coli  ATCC  25922

7,4±0,5

16,4±0,71

P. aeruginosa ATCC 27853

8,3±0,3

19,1±0,61

C. albicansNCTC 2625

7,1±0,4

15,8±0,81

Примечание:Pam - производное 6-пенициллановой кислоты; PAmCu - комплексное соединение меди с производным 6-пенициллановой кислоты; 1различия данных по отношению к производному 6-пенициллановой кислоты достоверно (p<0,05); * концентрация в полимерных формах 2 %.

Из анализа данных, представленных в таблицах 2-4, следует, что иммобилизированные на ГПМУ и ЭГ лиганды и их комплексные соединения с медью железом обладают биоцидным действием в отношении всех изучаемых тест-штаммов.

Биоцидная активность иммобилизированных форм, содержащих комплексные соединения железа, с производным 5-нитрофурана, наиболее выражена в отношении тест-штаммов E. coli , B. cereus, B. subtilis. Иммобилизированная форма, содержащая комплексное соединение железа с производным 5-нитроимидазола, проявляла наиболее выраженную противомикробную активность в отношении  P. vulgaris,P. аeruginosa, E. сoli.

Биоцидная активность иммобилизированных форм, содержащих комплексные соединения меди, с производным 5-нитрофурана, наиболее выражена в отношении тест-штаммов E. coli, C. albicans, S. aureus, P. vulgaris, P. aeruginosa. Иммобилизированная форма, содержащая комплексное соединение меди с производным диаминопиримидина, проявляла наиболее выраженную противомикробную активность в отношении:  S. аureus, P. vulgaris, а PAmCu - в отношении P. аeruginosa, E. сoli, C. albicans. Биоцидная активность иммобилизированных форм, содержащих комплексные соединения меди, в отношении  других исследуемых тест-штаммов также достаточно выражена, т.к. зоны задержки роста достоверно (р<0,05) больше (в 1,5-2 раза) по сравнению с иммобилизированными формами, содержащими только изучаемые лиганды.

Таким образом, анализ результатов, полученных при микробиологическом исследовании, показал, что иммобилизированные на ГМПЦ иЭГ комплексные соединения меди и железа (PMnFe, PFdFe, PFdCu, TmpCu, PAmCu) обладают широким спектром противомикробной активности в отношении как грамположительных, так и грамотрицательных микроорганизмов, а также в отношении дрожжеподобных грибов рода C. albicans и P. aeruginosa.

Рецензенты:

Бобынцев Игорь Иванович, д-р мед. наук, профессор кафедры патофизиологии Курского государственного медицинского университета, КГМУ, г. Курск.

Сипливая Любовь Евгеньевна, д-р биол. наук, профессор, заведующая кафедрой фармацевтической, токсикологической и аналитической химии Курского государственного медицинского университета, КГМУ, г. Курск.


Библиографическая ссылка

Самофалов А. С., Тихонова Я. В., Артюшкова Е. Б., Секерина И. Ю., Завидовская К. В., Лазурина Л. П. ИЗУЧЕНИЕ ПРОТИВОМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ ФОРМ, СОДЕРЖАЩИХ КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ МЕДИ И ЖЕЛЕЗА // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 1.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=8535 (дата обращения: 11.12.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074