АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ТРИАЗОЛБЕТАИНОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ХИТОЗАНА

УДК 615.281:547.99

Скачать статью

А. С. Критченков^1,2, О. В. Волкова², Н. В. Железняк³, О. В. Курлюк³, Т. В. Шаколо³,

А. П. Дысин², Н. А. Липкан²

АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ТРИАЗОЛБЕТАИНОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ХИТОЗАНА

А. С. Критченков^1,2,

О. В. Волкова²,

Н. В. Железняк³,

О. В. Курлюк³,

Т. В. Шаколо³,

А. П. Дысин²,

Н. А. Липкан²

¹Институт высокомолекулярных соединений РАН,

г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

²Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики,

г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

³Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет,

г. Витебск, Республика Беларусь

Цель настоящего исследования состояла в оценке антибактериальной активности in vitro и in vivo и токсичности in vitro катионных триазолбетаиновых производных хитозана по сравнению с исходным хитозаном, ампициллином, гентамицином и триазолбетаином. Показано, что триазолбетаиновые производные хитозана обладают выраженной антимикробной активностью in vitro в отношении S. aureus и E. coli, превышающей активность исходного хитозана. Наибольшая активность характерна для высокозамещенных производных, и она превышает антимикробную эффективность антибиотиков ампициллина и гентамицина. Высокозамещенные триазолбетаиновые производные обладают высокой антибактериальной активностью in vivo, превышающей активность антибиотиков ампициллина и гентамицина. Токсичность изученных производных крайне низка либо не проявляется вовсе. Таким образом, введение в хитозановую цепь триазолбетаина значительно повышает антибактериальную активность хитозана и значительно снижает токсичность триазолбетаина.

Ключевые слова:

полисахариды, антибактериальная активность, катионные производные, взаимосвязь «структура-активность».

SUMMARY

S. Kritchenkov, O. V. Volkova,
V. Zheleznyak, O. V. Kurliuk,
V. Shakolo,
P. Dysin, N. A. Lipcan

ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF TRIAZOLBETAINE CHITOSAN DERIVATIVES

А. С. Критченков^1,2,

О. В. Волкова²,

Н. В. Железняк³,

О. В. Курлюк³,

Т. В. Шаколо³,

А. П. Дысин²,

Н. А. Липкан²

1 The Russian Federation

2 The Russian Federation

3 The Republic of Belarus

The purpose of this study was to evaluate the in vitro and in vivo antibacterial activity and in vivo toxicity of cation triazolbetaine chitosan derivatives compared to initial chitosan, ampicillin, gentamicin and triazolbetaine. It has been shown that triazolbetaine chitosan derivatives have a pronounced antimicrobial activity in vitro concerning S. aureus and E. coli, exceeding the activity of initial chitosan. The highest activity is characteristic of the highly substituted derivatives and it exceeds antimicrobial efficacy of ampicillin and gentamicin antibiotics. Highly substituted triazolbetaine derivatives possess high antibacterial activity in vivo exceeding the activity of ampicillin and gentamicin. The toxicity of the derivatives studied is either extremely low or does not become apparent at all. Thus, the introduction of triazolbetaine into chitosan chain significantly increases antibacterial activity of chitosan and significantly reduces the toxicity of triazolbetaine.

Keywords:

polysaccharides, antibacterial activity, cation derivatives, “structure-activity” relationship.

ЛИТЕРАТУРА:

Antibiotics, Resistome and Resistance Mechanisms: A Bacterial Perspective / I.Sultan [et al.] // Frontiers in Microbiology. – 2018. – № 9. – Р. 2066.
Verlee, A. Recent developments in antibacterial and antifungal chitosan and its derivatives / A. Sultan, S. Mincke, C. V. Stevens // Carbohydrate Polymers. – 2017. – №164. – Р.268–283.
Галкина, И. В. Элементоорганические бетаины: уч. пособие / И.В. Галкина [и др.]. – Казань, 2007. – 49 с.
Критченков, А. С. «Клик»-реакции в химиии хитозана / А. С. Критченков, А.Р.Егоров, Ю. А. Скорик // ИзвАН, Сер. Хим. – 2018. – № 5. – С. 769–781.
Государственная фармакопея Российской Федерации ХIII изд. ОФС. 1.2.4.0010.15. – М.: Медицина, 2015. – 1004 с.
Об утверждении Правил надлежащей лабораторной практики: приказ Министерства здравоохранения Российской Федерации от 01.04.2016 №199н [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001201608160001. – Дата доступа: 20.01.2020.
Директива 2010/63/EU Европейского парламента и Совета Европейского Союза от 22 сентября 2010 года по охране животных, используемых в научных целях [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ruslasa.ru/wp-content/uploads/2017/06/Directive_201063_rus.pdf. – Дата доступа: 08.01.2020.
Миронов, А. Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств / А. Н. Миронов, А. А. Емельянова // Academia.edu. – 2012. – 725 с.
Rahman, A. Synthesis and Antimicrobial Activity of Some Novel Cross-Linked Chitosan Hydrogels / А. Rahman, M. I. Choudhary, W. J. Thompson // Bioassay Techniques for Drug Development; Harwood Academic Publishers, Netherlands, 2001. – Vol. 16. – Р. 2024–2027.
Критченков, А. С. Хитозан и его производные: векторы в генной терапии / А.С.Критченков, Ю. А. Скорик // ИзвАН, Сер. Хим. – 2017. – № 67 (10). – С. 769–781.
Antibacterial activity and mechanism of action of chitosan solutions against apricot fruit rot pathogen Burkholderia seminalis / M. M. Lou [et al.] // Carbohydr. Res. – 2011. – V.346, № 11. – P.1294–1301.