CZ303612B6 - Sloucenina pro fotodynamickou inaktivaci soucasne grampozitivních bakterií, gramnegativních bakterií a patogenních kvasinek, na bázi derivátu ftalocyaninu, a pouzití této slouceniny - Google Patents

Sloucenina pro fotodynamickou inaktivaci soucasne grampozitivních bakterií, gramnegativních bakterií a patogenních kvasinek, na bázi derivátu ftalocyaninu, a pouzití této slouceniny Download PDF

Info

Publication number
CZ303612B6
CZ303612B6 CZ20100628A CZ2010628A CZ303612B6 CZ 303612 B6 CZ303612 B6 CZ 303612B6 CZ 20100628 A CZ20100628 A CZ 20100628A CZ 2010628 A CZ2010628 A CZ 2010628A CZ 303612 B6 CZ303612 B6 CZ 303612B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
gram
phthalocyanine
compound
acid
positive
Prior art date
Application number
CZ20100628A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2010628A3 (cs
Inventor
Karásková@Marie
Rakusan@Jan
Cerný@Jirí
Slezák@Radovan
Rysková@Lenka
Buchta@Vladimír
Original Assignee
Výzkumný ústav organických syntéz a.s.
Univerzita Karlova v Praze, Lékarská fakulta v Hradci Králové
Fakultní nemocnice Hradec Králové
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 Výzkumný ústav organických syntéz a.s., Univerzita Karlova v Praze, Lékarská fakulta v Hradci Králové, Fakultní nemocnice Hradec Králové filed Critical Výzkumný ústav organických syntéz a.s.
Priority to CZ20100628A priority Critical patent/CZ303612B6/cs
Publication of CZ2010628A3 publication Critical patent/CZ2010628A3/cs
Publication of CZ303612B6 publication Critical patent/CZ303612B6/cs

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N55/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, containing organic compounds containing elements other than carbon, hydrogen, halogen, oxygen, nitrogen and sulfur
    • A01N55/02Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, containing organic compounds containing elements other than carbon, hydrogen, halogen, oxygen, nitrogen and sulfur containing metal atoms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N59/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • A01N59/16Heavy metals; Compounds thereof

Abstract

Predmetem vynálezu je sloucenina na bázi derivátu ftalocyaninu pro fotodynamickou inaktivaci soucasne grampozitivních bakterií, gramnegativních bakterií a patogenních kvasinek, která je tvorena alespon jednou solí organické kyseliny sulfonamidického typu derivátu ftalocyaninu, obecného vzorce I, pricemz organická kyselina je vybraná ze skupiny kyselina askorbová, kyselina mlécná, kyselina citronová.

Description

Slouče i pro fotodynamickou inaktivací současně gram pozitivních bakterií, gram negativních kterií a patogenních kvasinek, na bázi derivátu ftalocyaninu, a použití této sloučeniny
Oblast niky
Vynále ? týká nové sloučeniny pro fotodynamickou inaktivací současně grampozitivních i gramri ívních patogenních bakterií a také kvasinek (fotosenzitizátoru), ve všech aerobních prostřev , umožňujících přístup světla, fotodynamickou metodou, a dále se týká použití této sloučen
Dosavai stav techniky
Infekční lemocnění patogenními bakteriemi jak gram pozitivním i tak gram negativním i jsou v souča:' době léčena v humánní i veterinární medicíně trvale vyvíjenými chemoterapeutiky, často su lamidického typu, nebo stále sofistikovanějšími antibiotiky, jejichž počet a obtížnost způsobu pravý neustále vzrůstá. Úspěšnost terapeutického zákroku těmito léčivy na zasaženém organizn je však v mnoha případech komplikována malou či žádnou terapeutickou odpovědí, způsober i zpravidla postupně se vyvíjející rezistencí patogenních bakterií proti uvedeným léčivům. Obv bná situace nastává při kvasinkových infekcích, proti kterým jsou z podobných důvodů také v> íjeny stále novější typy léčiv. Z uvedených důvodů jsou hledány nové postupy účinné likvidace patogenních bakterií a kvasinek, které by omezily či úplně vyloučily vznik rezistence těchto mikroorganizmů.
Tomuto požadavku vyhovuje fotodynamická metoda, při které stopová množství vhodné účinné látky (fotosenzitizátoru), aplikovaná ve formě vodného roztoku na infikované místo, či do infikovaného vodného prostředí, za současného působení vzdušného kyslíku a denního či umělého světla vhodné vlnové délky, generují v terapeuticky postačujících množstvích různé reaktivní formy kyslíku (ROS), jakými jsou singletní kyslík, hydroxylové a kyslíkové radikály. Tyto reaktivní formy kyslíku jsou vlastním účinným prostředkem, který spolehlivě a rychle usmrcuje jak patogenní mikroorganizmy, tak i kvasinky. Vznik rezistentních bakteriálních kmenů vůči této terapii je nemožný, neboť mikroorganizmy nejsou schopny vypěstovat si rezistenci (obdoba tzv, na kyslíku závislého nitrobuněčného zabíjení mikrobů pohlcených buňkami lidského imunitního systérr*i i \
Vhodnými fotosenzitizátory pro uvedenou fotodynamickou metodu mohou například být vodorozpustné ftalocyaninové deriváty, popisované v americkém patentu US 4 318 883, Tento dokument popisuje obecně způsob boje proti mikroorganizmům v nebo na organických nebo anorganických substrátech a způsob ochrany těchto substrátů proti napadení mikroorganizmy sloučeninami ftalocyaninů rozpustnými ve vodě, za přítomnosti kyslíku a vody a při současném ozařování viditelným a/nebo infračerveným světlem.
V popisu patentu jsou uvedeny i výsledky mikrobiologického hodnocení fotodynamické účinnosti níže uvedených derivátů ftalocyaninu obecných vzorců:
H2Pc - bezkovový ftalocyanin
MePc - kovový ftalocyanin
V příkladech provedení jsou konkrétně uvedeny a hodnoceny následující fotosenzitizátory:
Fotosenzitizátor Vzorec ftalocyaninu
a H2Pc(SO3H)2
b ZnPc(SO3H)2
c ZnPc(SO3H)4
d C1A1Pc(SO3H)2
e CaPc(SO3NH4)2 a CaPc(SO3H)3^
f MgPc(SO3NH4)2 a MgPc(SO3H)3^
g ZnPc[SO2NHCH2CH2CH2Nřr(CH3hb^ CH3COO“
h FePcCSOjHfc a FePc(SO3H)3
Ftalocyaninové fotosenzitizátory a až h vykázaly dle citovaného patentu dobou fotodynamickou účinnost pouze proti grampozitivním kmenům bakterií Staphylococcus aureus SG 511, Staphylo10 coccus aureus ATCC 6538 a Streptococcus (nově Enterococcus) faecalis, varieta zymogenes NCTC 5957.
Ftalocyaninový fotosenzitizátor d vykázal dle citovaného patentu velmi dobrou fotodynamickou účinnost pouze proti gramnegativním kmenům bakterií Escherichia coli NCTC 8196, Pseudo15 monas aerugirtosa ATCC 15442 a Próteus vulgaris ATCC 6896.
Fotodynamická účinnost uvedených fotosenzitizátorů proti patogenním kvasinkám není v citovaném patentu popisována vůbec.
zo Nevýhoda známých sloučenin pro fotodynamickou inaktivaci mikroorganizmů na bází derivátů ftalocyaninu spočívá v tom, že nemají současný efektivní účinek na grampozitivní a gramnegativní patogenní bakterie a zároveň i na patogenní kvasinky.
Úkolem vynálezu je proto vytvoření takové sloučeniny, která by odstraňovala výše uvedené nedostatky a byla by vhodným univerzálním fotosenzitizátorem pro inaktivaci patogenních mikroorganizmů.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody odstraňuje sloučenina podle vynálezu (fotosenzitizátor) na bázi derivátu ftalocyaninu, vyvinutá na základě hypotézy spočívající v předpokladu, že k účinné fotodynamic10 ké likvidaci jakéhokoliv mikroorganizmu je nezbytné, aby předmětný ftalocyaninový fotosenzitizátor byl především substantivní ke vnější stěně tohoto mikroorganizmu, byl schopen se na ni vázat a v podstatě ji vybarvovat. Tato skutečnost zajistí, že reaktivní formy kyslíku, vznikající interakcí ftalocyan i nového fotosenzitizátoru se světlem, jsou generovány bezprostředně na vnější stěně fotosenzitizátorem vybarveného mikroorganizmu a mají možnost na něj účinně působit, is Deriváty ftalocyaninu splňující tento předpoklad mají s výhodou základní strukturu molekuly sulfonamidického typu (vzorec I), přičemž konstituce sulfonamidických řetězců je uspořádána tak, aby bylo možné tyto sulfonamidické ftalocyaninové sloučeniny snadno převádět na formy vodorozp ústných solí pomocí cíleně vybraných organických kyselin (vzorec II), které mimo dobré rozpustnosti takto připravených solí sulfonamidických ftalocyaninu ve vodě zajistí i jejich požadovanou substantivitu k vnější stěně jak patogenních gram pozitivních, tak gram negativních bakterií a patogenních kvasinek. Konstituci popsaných fotosenzitizátorů založených na sulfonamidických derivátech ftalocyaninu ozřejmují následující obecné vzorce I a II:
MePc
-SO2NH-(CH2)h-N r2 (I)
0,1-4
Sulfonamidický typ derivátu ftalocyaninu nerozpustný ve vodném prostředí, kde:
Me = H2, HOA1, Zn,
Pc = ftalocyaninový skelet, n = i az o,
Ri, R2 jsou ethylové skupiny
MePc
-so2nh-(ch^-n;
r2
0,1-4 (II)
Sloučenina pro fotodynamickou inaktivaci současně grampozitivních bakterií, gramnegativníeh bakterií a patogenních kvasinek podle vynálezu, kterou tvoří sůl organické kyseliny sulfonamidického typu derivátu ftalocyaninu obecného vzorce I, rozpustná ve vodném prostředí, substan40 tivní k vnější obálce mikroorganizmu, kde:
Me = H2, HOAI, Zn,
Pc = ftalocyaninový skelet,
- j CZ 303612 B6 η = 1 až 6,
Ri, Rt jsou ethylové skupiny
A“ = anion alespoň jedné organické kyseliny ze skupiny kyselin askorbové, mléčné, citrónové.
Sloučenina pro fotodynamickou inaktivaci současně grampozitivních bakterií, gramnegativních bakterií a patogenních kvasinek se připraví způsobem, při kterém se sulfonamidický typ derivátu ftalocyaninu obecného vzorce I převede na alespoň jednu sůl organické kyseliny, ze skupiny kyseliny askorbové, mléčné nebo citrónové, která je rozpustná ve vodném či d i methyl sul fox ídovém prostředí, podle obecného vzorce II. Může se jednat i o směsi volí organických kyselin.
Ve výhodném způsobu přípravy sloučeniny podle vynálezu se sulfonamidický typ derivátů ftalocyaninu nejprve suspenduje ve vodném roztoku organické kyseliny, kde za míchání a zahřívání dojde k rozpuštění sulfonamidu, který je po následné filtraci odpařen na vodní lázni k suchu.
Sloučenina podle vynálezu se vyznačuje dobrou rozpustností ve vodném či dimethylsulfoxidovém prostředí, a zároveň dobrou afinitou k vnějším obalovým membránám mikroorganizmů, podporovanou zejména molekulárními konstitucemi těchto solí sulfonamidických ftalocyan i nových derivátů a organických kyselin. Kombinace dobré rozpustnosti a afinity zajišťuje bezprostřední kontakt fotodynamicky generovaných reaktivních forem kyslíku s cílovými mikroorganizmy, patogenními gram pozitiv ním i i gramnegativními bakteriemi a patogenními kvasinkami, a zvyšuje tak inaktivační účinek fotodynamického efektu.
Výhoda sloučeniny podle vynálezu tedy spočívá v tom, že vykazuje současně vysokou účinnost proti všem hlavním skupinám patogenních mikroorganizmů, oproti starším známým přípravkům, vůči kterým byly některé skupiny (kmeny) patogenních mikroorganizmů rezistentní.
Příklady provedení vynálezu
Vynález blíže objasňují následující příklady výchozích derivátů ftalocyaninu a syntetických postupů, vedoucích k jednotlivým příkladům provedení sloučenin podle vynálezu (vodorozpustným ftalocyan i novým fotosenzitizátorům) a dále příklady popisující způsoby mikrobiologického hodnocení jejich fotodynamického účinku na vybrané patogenní kmeny grampozitivních a gramnegativních bakterií jakož i patogenních kvasinek.
Příklad 1 - derivát ftalocyaninu pro přípravu fotosenzitizátoru g disodného ftalocyaninu bylo za míchání postupně nadávkováno do 64 ml kyseliny chlorsulfonové. Vzniklá směs byla během 15 minut vyhřátá na 100 °C a při této teplotě míchána 30 minut. Poté byla reakční směs ochlazena na 85 °C a při této teplotě pod zpětným chladičem přikapáno 34 ml thionylchloridu a reakční směs dále zahřívána 2 hodiny na 100 °C. Po ochlazení byla reakční směs za míchání pozvolna převedena do směsi 1500 g vody a 1500 g ledu. Vzniklá suspenze byla zfiltrována a filtrační koláč promyt ledovou vodou do vymizení kyselé reakce. Bylo tak získáno 31 g vodné pasty sulfochloridu bezkovového ftalocyaninu. Ve vzorku usušené pasty bylo stanoveno 11,1 % hydrolyzovatelného chloru.
Příklad 2 - derivát ftalocyaninu pro přípravu fotosenzitizátoru g hydroxy hlinitého ftalocyaninu bylo za míchání postupně nadávkováno do 64 ml kyseliny chlorsulfonové. Vzniklá směs byla během 15 minut vyhřátá na 100 °C a při této teplotě míchána minut. Poté byla reakční směs ochlazena na 85 °C a při této teplotě pod zpětným chladičem přikapáno 34 ml thionylchloridu a reakční směs dále zahřívána 2 hodiny na 100 °C. Po ochlazení
-4CZ 303612 B6 byla reakční směs za míchání pozvolna převedena do směsi 1500 g vody a 1500 g ledu. Vzniklá suspenze byla zfiltrována a filtrační koláč promyt ledovou vodou do vymizení kyselé reakce. Bylo tak získáno 115 g vodné pasty sulfochloridu hydroxyhlinitého ftalocyaninu. Ve vzorku usušené pasty bylo stanoveno 6,65 % hydrolyzovatelného chloru.
Příklad 3 — derivát ftalocyaninu pro přípravu fotosenzitizátoru g zinečnatého ftalocyaninu bylo za míchání postupně nadávkováno do 64 ml kyseliny chlorio sulfonové. Vzniklá směs byla během 15 minut vyhřátá na 100 °C a při této teplotě míchána minut. Poté byla reakční směs ochlazena na 85 °C a pri této teplotě pod zpětným chladičem přikapáno 34 ml thionylchloridu a reakční směs dále zahřívána 2 hodiny na 100 °C. Po ochlazení byla reakční směs za míchání pozvolna převedena do směsi 1500 g vody a 1500 g ledu. Vzniklá suspenze byla zfiltrována a filtrační koláč promyt ledovou vodou do vymizení kyselé reakce.
Bylo tak získáno 105 g vodné pasty sulfochloridu ftalocyaninu zinku. Ve vzorku usušené pasty bylo stanoveno 6,9 % hydrolyzovatelného chloru.
Příklad 4 — derivát ftalocyaninu pro přípravu fotosenzitizátoru g vodné pasty sulfochloridu bezkovového ftalocyaninu, připravené dle příkladu 1, bylo dokonale rozmícháno v 50 ml vody při teplotě 19 °C. Do takto připravené směsi bylo najednou nalito 20 g AJV-diethylaminopropylarninu, čímž teplota vzrostla na 31 °C. Vzniklá směs byla za míchání zahřívána 5 hodin pri 60 °C pod zpětným chladičem a poté zfiltrována. Filtrační koláč byl pro25 myt vodou a sušen pri 80 °C do konstantní hmotnosti. Bylo tak získáno 10,2 g produktu následující konstituce:
Z xC2H5 \
H2Pc4sO2NHCH2CH2CH2Nx \ c2h5 /
2-4
Příklad 5 - vodorozpustný fotosenzitizátor ’ π e. i * v’ '1 11 «Ί 1 1 Λ 1 . (_ ________
I g bUllOllilIIllUU υ«,κυνυναΐυ I LdlUVJ dli 11IU pi ijjirt VVIIVIIO Uiv pí irviciviU τ uj iv oujpvuuu * wnv v 30 ml a z byrety byl postupně přidáván 1M roztok kyseliny citrónové. Po přidání 3,5 ml tohoto 35 roztoku došlo k rozpuštění sulfonamidu, který byl po klerační filtraci odpařen na vodní lázni k suchu. Bylo tak získáno 1,13 g citrátu sulfonamidu bezkovového ftalocyaninu následující konstituce:
H2Pc c2h5
SO2NHCH2CH2CH2Nt
H CzH5 A'
2-4
A = anion kyseliny citrónové
Příklad 6 — derivát ftalocyaninu pro přípravu fotosenzitizátoru
100 g vodné pasty sulfochloridu hydroxyhlinitého ftalocyaninu, připravené dle příkladu 2, bylo dokonale rozmícháno v 50 ml vody pri teplotě 19 °C. Do takto připravené směsi bylo najednou nalito 20 g Λ’,Λ'-diethylaminopropylaminu, čímž teplota vzrostla na 36 °C. Vzniklá směs byla za
- 5 CZ 303612 B6 míchání zahřívána 5 hodin při 60 °C pod zpětným chladičem a poté zfiltrována. Filtrační koláč byl promyt vodou a sušen při 80 °C do konstantní hmotnosti. Bylo tak získáno 19,8 g sulfonamidu hydroxyh Hnitého ftalocyaninu následující konstituce:
HOAlPc
SO2NHCH2CH2CH2N £2^5
CzHg
2-4
Příklad 7 - vodorozpustný fotosenzitizátor
2 g sulfonamidu hydroxy hlinitého ftalocyaninu připraveného dle příkladu 6 bylo suspendováno ve 20 ml vodného roztoku obsahující 0,88 g kyseliny citrónové a za míchání zahříváno na 70 °C až došlo k rozpuštění sulfonamidu, který byl po klerační filtraci odpařen na vodní lázni k suchu. Bylo tak získáno 1,82 g citrátu sulfonamidu hydroxyh Hnitého ftalocyaninu následující konstituce:
HOAlPc
C2H5
SO2NHCH2CH2CH2N+ \ H C2Hs
A'
2-4
A = anion kyseliny citrónové
Příklad 8 - derivát ftalocyaninu pro přípravu fotosenzitizátoru
90 g vodné pasty sulfochloridu zinečnatého ftalocyaninu, připravené dle příkladu 3, bylo dokonale rozmícháno v 50 ml vody při teplotě 19 °C. Do takto připravené směsi bylo najednou nalito 20 g ACV—diethylaminopropylaminu. čímž teplota vzrostla na 36 °C. Vzniklá směs byla za míchání zahřívána 5 hodin při 60 °C pod zpětným chladičem a poté zfiltrována. Filtrační koláč byl promyt vodou a sušen při 80 °C do konstantní hmotnosti. Bylo tak získáno 16,8 g sulfonamidu zinečnatého ftalocyaninu následující konstituce:
ZnPc-ÍsO2NHCH2CH2CH2N' 2 5 \ c2h5
Příklad 9 - vodorozpustný fotosenzitizátor g sulfonamidu zinečnatého ftalocyaninu, připraveného dle příkladu 8, bylo suspendováno ve 20 ml vodného roztoku obsahující 0,88 g kyseliny citrónové a za míchání zahříváno na 70 °C až došlo k rozpuštění sulfonamidu, který byl po klerační filtraci odpařen na vodní lázni k suchu.
Bylo tak získáno 1,74 g citrátu sulfonamidu zinečnatého ftalocyaninu následující konstituce:
-6CZ 303612 B6
ZnPc
SO2NHCH2CH2CH2N \ H +C2 H5 c2h5
2-4
A' = anion kyseliny citrónové
Příklad 10 - vodorozpustný fotosenzitizátor g sulfonamidu zinečnatého ftalocyaninů, připraveného dle příkladu 8, bylo suspendováno ve 20 ml vodného roztoku obsahující 0,88 g kyseliny askorbové a za míchání zahříváno na 70 °C, až došlo k rozpuštění sulfonamidu, který byl po klerační filtraci odpařen na vodní lázni k suchu. Bylo tak získáno 1,74 g askorbátu sulfonamidu zinečnatého ftalocyaninů následující konstituce:
io
ZnPc c2h5
SO2NHCH2CH2CH2Nt V H C2H5
2-4
A’
A' - anion kyseliny askorbové
Příklad 11 - Testování fotoinaktivační schopnosti sloučenin podle vynálezu: Mikrobiálnímu tes15 tování byly podrobeny sloučeniny (fotosenzitizátory) připravené dle výše popsaných příkladů č. 7, 9 a 10.
Schéma pokusu bylo upraveno podle Tegose a kol,: Protease-stable polycationic photosenzitizer conjugates between polyethyleneimine and chlorine for broad-spectrum antimicrobial photo:— —k 4—... sn/Λλ i/ím-ijin nnoM
Pro základní testování sloučenin byly zvoleny bakteriální kmeny Staphylococcus aureus 5887, Escherichia coli 5276 a Candida albicans 6258 z České národní sbírky typových kultur při Státním zdravotním ústavu v Praze.
Laser
Při pokusech byl použit laserový systém MAESTRO/CCM (MediCom, a.s.). Skládá se ze stolní řídicí jednotky a laserové sondy (aktivní laserové prostředí tvoří polovodičová laserová dioda
AlGalnP), která vyzařuje koherentní monochromatické světlo vlnové délky 670 nm odpovídající absorpčnímu spektru ftalocyaninů a má maximální výkon 80 mW.
Příprava kmenů
Testované bakteriální kmeny Staphylococcus aureus 5887 a Escherichia coli 5276 a kvasinka
Candida albicans 6258 byly naočkovány do BHI bujónu (Brain-Heart Bouillon, BioMerieux) a kultivovány 18 až 24 hodin při 36 °C. Po pomnožení byla 18 až 24 - hodinová kultura přeočkována v poměru 1 : 100 do čerstvého BHI bujónu a kultivována do dosažení mid-log fáze růstu.
Pro dosažení standardní velikosti inokula byla denzita bujónové kultury ověřována na denzito- 7 CZ 303612 B6 metru, v experimentech byla používána hustota inokula 108 až 109 cfu/ml. Následně byla bujónová kultura odstředěna při 5000 ot./l 0 min, poté odsát supematant a sediment byl resuspendován ve sterilním fosfátovém pufru (PBS, pH 7,2) na hodnotu výchozí denzity.
Příprava sloučenin
Byly připraveny pracovní koncentrace sloučenin 2, 4, 8, 16 mg/1. Poté následovala inkubace 1 ml bakteriální kultury s 1 ml testovaného ftalocyaninu v poměru 1 : 1 tak, že konečné testované koncentrace ftalocyaninu byly 1 mg/1, 2 mg/1,4 mg/1 a 8 mg/1; po 30 minutách působení pri pokojové ío teplotě ve tmě byla opět testovaná suspenze odstředěna (5000 ot./l0 min), odsát supematant a přidán sterilní fosfátový pufr.
Ozařování laserem i? 100 μί bakteriální kultury bylo přeneseno do jamky mikrotitrační destičky a ozářeno laserovou sondou dávkou světla 20 J/cm2 a 40 J/cm2 ze vzdálenosti 2 až 3 mm.
Hodnocení bakterie i dní ho účinku zo Po ozáření bylo z jamky mikrotitrační destičky odsáto 100 μί testované kultury a přeneseno do 1. zkumavky ředící řady - pro každou testovanou koncentraci a dávku světla. Z každého ředění byly vyočkovány dva vzorky po 100 μί na Petriho misku s Mueller-Hinton 2 agarem a Saubouraud agarem (BioMerieux) a po 24-hodinové inkubaci spočítány narostlé kolonie testovaného bakteriálního kmene (v ředění, ve kterém se počet vyrostlých kolonií pohyboval v rozmezí 20 až 200).
Látky byly testovány ve dvou nezávislých pokusech, součástí pokusů byly i kontrolní testy pro zjištění vlivu samotné látky na bakteriální kulturu bez ozáření a také pro vyhodnocení vlivu samotného ozáření bez přítomnosti testované sloučeniny. Účinnost foto inaktivace byla hodnocena porovnáním počtu viabilních bakterií po ovlivnění bakteriální kultury ftalocyaninem a ozářením laserem k počtu bakterií v kontrolních vzorcích (survival fraction). Výsledky byly zpracovány statisticky.
Za účinné, antimikrobiálně působící látky podle literatury jsou považovány látky snižující počet bakterií minimálně o 3 řády.
Výsledky:
Sloučenina Frakce viabilních buněk v pokusu s koncentrací FTC 8 mg/1 (%)
Staphylococcus aureus Escherichia coli Candida albicans
20 J/cm2 40 J/cm2 20 J/cm2 40 J/cm2 20 J/cm2 40 J/cm
Příklad 7 0 0 0,000067 0 3,7 0,090
Příklad 9 0 0 2 0,091 0,12 0,0017
Příklad 10 0 0 2,7 0,0011 0,47 0
Sloučenina z příkladu 7 vykázala výrazný antibakteriální i antifungální efekt, pri fotoinaktivaci kmene S. aureus a £. coli došlo v nejvyšší testované koncentraci (8 mg/1) a po ozáření dávkou světla 40 J/cm k úplné eliminaci, při pokusech s C. albicans pak ke snížení počtu kvasinek o tři řády.
-8CZ 303612 B6
Sloučeninu z příkladu 9 bylo možné hodnotit jako účinnou látku v pokusech se všemi testovanými kulturami, v nejvyšší testované koncentraci (8 mg/1) a po ozáření dávkou světla 40 J/cm došlo k úplné eliminaci bakterií kmene & aureus, u kmene E. coli došlo k poklesu počtu bakterií o 3 řády, v pokusech s C. albicans dochází ke zmenšení počtu kvasinek o 4 řády.
Sloučenina z příkladu 10 byla také hodnocena jako účinný fotosenzitizátor. Při pokusech s kmenem S. aureus a C. albicans v nejvyšší testované koncentraci a dávce ozáření došlo k úplné eliminaci bakterií a kvasinek a v pokusech s E. coli za stejných podmínek ke snížení počtu bakterií o 5 řádů.
Průmyslová využitelnost
Sloučeninu podle vynálezu lze využít pro fotodynamickou inaktivaci mikroorganizmů, zejména patogenních bakterií a kvasinek.

Claims (3)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Sloučenina pro fotodynamickou inaktivaci současně grampozitivních bakterií, gramnegativ25 nich bakterií a patogenních kvasinek, na bázi derivátu ftalocyaninú tvořená alespoň jednou solí organické kyseliny sulfonamidíckého typu derivátu ftalocyaninú, obecného vzorce
    Hx Ri
    MePc-j“SO2NH—(CH^N* R2
    0,1-4
    30 kde:
    Me = Ho. HOA1. Zn,
    Pc = ftalocyaninový skelet, η - l až 6,
    35 Ri, R2 jsou ethylové skupiny
    A“ ~ anion alespoň jedné organické kyseliny ze skupiny kyselina askorbová, kyselina mléčná, kyselina citrónová.
  2. 2. Použití vodorozpustné soli organické kyseliny sulfonamidíckého typu derivátu ftalocyaninú 40 podle nároku 1, obecného vzorce
    MePí
    H Pí
    SO2NH-(CH^-|M+ r2
    0,1-4
    -9CZ 303612 B6 kde:
    Me = H2, HOAI, Zn,
  3. 5 Pc = ftalocyaninový skelet, η = 1 až 6,
    Ri, R2 jsou ethylové skupiny
    A = anion alespoň jedné organické kyseliny ze skupiny kyselina askorbová, kyselina mléčná, kyselina citrónová o
    pro fotodynamickou inaktivaci současně grampozitivních bakterií, gramnegativních bakterií a patogenních kvasinek „in vitro“.
CZ20100628A 2010-08-19 2010-08-19 Sloucenina pro fotodynamickou inaktivaci soucasne grampozitivních bakterií, gramnegativních bakterií a patogenních kvasinek, na bázi derivátu ftalocyaninu, a pouzití této slouceniny CZ303612B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20100628A CZ303612B6 (cs) 2010-08-19 2010-08-19 Sloucenina pro fotodynamickou inaktivaci soucasne grampozitivních bakterií, gramnegativních bakterií a patogenních kvasinek, na bázi derivátu ftalocyaninu, a pouzití této slouceniny

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20100628A CZ303612B6 (cs) 2010-08-19 2010-08-19 Sloucenina pro fotodynamickou inaktivaci soucasne grampozitivních bakterií, gramnegativních bakterií a patogenních kvasinek, na bázi derivátu ftalocyaninu, a pouzití této slouceniny

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2010628A3 CZ2010628A3 (cs) 2012-02-29
CZ303612B6 true CZ303612B6 (cs) 2013-01-09

Family

ID=45699715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20100628A CZ303612B6 (cs) 2010-08-19 2010-08-19 Sloucenina pro fotodynamickou inaktivaci soucasne grampozitivních bakterií, gramnegativních bakterií a patogenních kvasinek, na bázi derivátu ftalocyaninu, a pouzití této slouceniny

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ303612B6 (cs)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3193864A4 (en) * 2014-09-09 2018-04-25 Purepurge, Inc. Compositions for photodynamic control of infection
CZ307394B6 (cs) * 2015-01-20 2018-07-25 Centrum organické chemie s.r.o. Způsob inaktivace mikroorganismů v obráběcích emulzích a zařízení pro provádění tohoto způsobu

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3954392A (en) * 1973-08-02 1976-05-04 Allied Chemical Corporation Copper phthalocyanine N-Di-N-butylaminoalkyl sulfonamide, quaternized solutions of the quaternary compound, and paper dyeing therewith
US4318883A (en) * 1977-03-25 1982-03-09 Ciba-Geigy Corporation Process for combating micro-organisms, and novel phthalocyanine compounds
WO2001042368A1 (en) * 1999-12-08 2001-06-14 Gentian As Substituted phthalocyanines and their precursors
WO2008007318A2 (en) * 2006-07-07 2008-01-17 The Procter & Gamble Company Detergent compositions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3954392A (en) * 1973-08-02 1976-05-04 Allied Chemical Corporation Copper phthalocyanine N-Di-N-butylaminoalkyl sulfonamide, quaternized solutions of the quaternary compound, and paper dyeing therewith
US4318883A (en) * 1977-03-25 1982-03-09 Ciba-Geigy Corporation Process for combating micro-organisms, and novel phthalocyanine compounds
WO2001042368A1 (en) * 1999-12-08 2001-06-14 Gentian As Substituted phthalocyanines and their precursors
WO2008007318A2 (en) * 2006-07-07 2008-01-17 The Procter & Gamble Company Detergent compositions

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Cerny J., at al.: Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 2010, 210, str. 82-88 *
Pochekailov S., et al.: Materials Science-Poland 2009, 27 (3), str. 781-794; str. 782-784 *
Ryskova L, et al.: Abstract of the Interscience Konference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy 2009, 49, str. 188, bibliograficka data zobrazena ve Vieweru (Epoque) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3193864A4 (en) * 2014-09-09 2018-04-25 Purepurge, Inc. Compositions for photodynamic control of infection
CZ307394B6 (cs) * 2015-01-20 2018-07-25 Centrum organické chemie s.r.o. Způsob inaktivace mikroorganismů v obráběcích emulzích a zařízení pro provádění tohoto způsobu

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2010628A3 (cs) 2012-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jett et al. Simplified agar plate method for quantifying viable bacteria
Caruso et al. Synthesis and antibacterial activity of novel cationic BODIPY photosensitizers
F Sperandio et al. Antimicrobial photodynamic therapy to kill Gram-negative bacteria
Mantareva et al. Non-aggregated Ga (III)-phthalocyanines in the photodynamic inactivatio planktonic and biofilm cultures of pathogenic microorganisms
Zhang et al. Rapid killing of bacteria by a new type of photosensitizer
Martins et al. Photoinactivation of Pseudomonas syringae pv. actinidiae in kiwifruit plants by cationic porphyrins
Su et al. Photodynamic antimicrobial activity of hypocrellin A
Ribeiro et al. Overview of cationic phthalocyanines for effective photoinactivation of pathogenic microorganisms
Gsponer et al. Approaches to unravel pathways of reactive oxygen species in the photoinactivation of bacteria induced by a dicationic fulleropyrrolidinium derivative
Tang et al. Preparation of a porphyrin metal–organic framework with desirable photodynamic antimicrobial activity for sustainable plant disease management
Mamone et al. Photodynamic inactivation of planktonic and biofilm growing bacteria mediated by a meso-substituted porphyrin bearing four basic amino groups
US20170275572A1 (en) Compositions for photodynamic control of infection
Lourenço et al. Photoinactivation of planktonic and biofilm forms of Escherichia coli through the action of cationic zinc (II) phthalocyanines
Jesus et al. An insight into the photodynamic approach versus copper formulations in the control of Pseudomonas syringae pv. actinidiae in kiwi plants
Mamone et al. Photodynamic inactivation of Gram-positive bacteria employing natural resources
Marinic et al. Repeated exposures to blue light-activated eosin Y enhance inactivation of E. faecalis biofilms, in vitro
Spesia et al. Evolution of phthalocyanine structures as photodynamic agents for bacteria inactivation
US20130064712A1 (en) Composite comprising at least one type of perfluoroalkyl-perfluoro-phthalocyanine
Kulu et al. Effects of metal ion in cationic Pd (II) and Ni (II) phthalocyanines on physicochemical and photodynamic inactivation properties
de Oliveira et al. Screening of antimicrobial synergism between phenolic acids derivatives and UV-A light radiation
Galstyan et al. Determining and unravelling origins of reduced photoinactivation efficacy of bacteria in milk
Sierra-Garcia et al. In vitro photodynamic treatment of Fusarium oxysporum conidia through the action of thiopyridinium and methoxypyridinium chlorins
CN109125737A (zh) 负载前体药物的介孔纳米钌系统及制备和在制备治疗耐药细菌感染药物中的应用
Ulatowska-Jarża et al. Antimicrobial PDT with chlorophyll-derived photosensitizer and semiconductor laser
Lin et al. Enhanced anti-microbial effect through cationization of a mono-triazatricyclodecane substituted asymmetric phthalocyanine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20170819