CZ309768B6 - Antibakteriální a antifungální hydrofilní gelová kompozice na bázi zesíťovaného kopolymeru 2-hydroxyethylmethakrylátu - Google Patents
Antibakteriální a antifungální hydrofilní gelová kompozice na bázi zesíťovaného kopolymeru 2-hydroxyethylmethakrylátu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309768B6 CZ309768B6 CZ2017-318A CZ2017318A CZ309768B6 CZ 309768 B6 CZ309768 B6 CZ 309768B6 CZ 2017318 A CZ2017318 A CZ 2017318A CZ 309768 B6 CZ309768 B6 CZ 309768B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- antibacterial
- hydroxyquinoline
- complexes
- hydroxyethyl methacrylate
- hydrophilic gel
- Prior art date
Links
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 35
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 title claims abstract description 18
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 title abstract description 10
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 title abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title description 53
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical compound C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 239000005725 8-Hydroxyquinoline Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- XFCMNSHQOZQILR-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethoxy]ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOCCOC(=O)C(C)=C XFCMNSHQOZQILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Substances CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 10
- DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-1,1,1-trifluorobutane Chemical compound FC(F)(F)CCCBr DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- -1 Ag+ ions Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003429 antifungal agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 37
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 36
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 28
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 25
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 18
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 17
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 229920002565 Polyethylene Glycol 400 Polymers 0.000 description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 13
- 102100026735 Coagulation factor VIII Human genes 0.000 description 10
- 101000911390 Homo sapiens Coagulation factor VIII Proteins 0.000 description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 9
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 241000193996 Streptococcus pyogenes Species 0.000 description 8
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 8
- 150000004325 8-hydroxyquinolines Chemical class 0.000 description 7
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 7
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 7
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 6
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 description 6
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 6
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 6
- 241000588770 Proteus mirabilis Species 0.000 description 5
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 5
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- DVLFYONBTKHTER-UHFFFAOYSA-N 3-(N-morpholino)propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CCCN1CCOCC1 DVLFYONBTKHTER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000588697 Enterobacter cloacae Species 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000588777 Providencia rettgeri Species 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007993 MOPS buffer Substances 0.000 description 3
- 239000012980 RPMI-1640 medium Substances 0.000 description 3
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000005230 Leg Ulcer Diseases 0.000 description 2
- RJQXTJLFIWVMTO-TYNCELHUSA-N Methicillin Chemical compound COC1=CC=CC(OC)=C1C(=O)N[C@@H]1C(=O)N2[C@@H](C(O)=O)C(C)(C)S[C@@H]21 RJQXTJLFIWVMTO-TYNCELHUSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 2
- 229940095731 candida albicans Drugs 0.000 description 2
- 230000030833 cell death Effects 0.000 description 2
- 230000009920 chelation Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 2
- 229960003085 meticillin Drugs 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 230000017066 negative regulation of growth Effects 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- RUBRNQOHVAJSDJ-UHFFFAOYSA-N quinoline-2-carboperoxoic acid Chemical compound C1=CC=CC2=NC(C(=O)OO)=CC=C21 RUBRNQOHVAJSDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 2
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 2
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 2
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 2
- AZUYLZMQTIKGSC-UHFFFAOYSA-N 1-[6-[4-(5-chloro-6-methyl-1H-indazol-4-yl)-5-methyl-3-(1-methylindazol-5-yl)pyrazol-1-yl]-2-azaspiro[3.3]heptan-2-yl]prop-2-en-1-one Chemical compound ClC=1C(=C2C=NNC2=CC=1C)C=1C(=NN(C=1C)C1CC2(CN(C2)C(C=C)=O)C1)C=1C=C2C=NN(C2=CC=1)C AZUYLZMQTIKGSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHBIKXOBLZWFKM-UHFFFAOYSA-N 8-hydroxy-2-quinolinecarboxylic acid Chemical compound C1=CC=C(O)C2=NC(C(=O)O)=CC=C21 UHBIKXOBLZWFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000588626 Acinetobacter baumannii Species 0.000 description 1
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 230000010736 Chelating Activity Effects 0.000 description 1
- 208000032544 Cicatrix Diseases 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- 201000007336 Cryptococcosis Diseases 0.000 description 1
- 241000221204 Cryptococcus neoformans Species 0.000 description 1
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000588767 Proteus vulgaris Species 0.000 description 1
- 239000006146 Roswell Park Memorial Institute medium Substances 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006161 blood agar Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-M dodecyl sulfate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000009510 drug design Methods 0.000 description 1
- 238000009509 drug development Methods 0.000 description 1
- 238000002651 drug therapy Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229940058961 hydroxyquinoline derivative for amoebiasis and other protozoal diseases Drugs 0.000 description 1
- 230000005931 immune cell recruitment Effects 0.000 description 1
- 208000027866 inflammatory disease Diseases 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000006525 intracellular process Effects 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000926 not very toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 229940007042 proteus vulgaris Drugs 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000000550 scanning electron microscopy energy dispersive X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 description 1
- 230000037387 scars Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 150000003378 silver Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/06—Ointments; Bases therefor; Other semi-solid forms, e.g. creams, sticks, gels
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/33—Heterocyclic compounds
- A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
- A61K31/435—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
- A61K31/47—Quinolines; Isoquinolines
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K33/00—Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
- A61K33/24—Heavy metals; Compounds thereof
- A61K33/30—Zinc; Compounds thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K33/00—Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
- A61K33/24—Heavy metals; Compounds thereof
- A61K33/38—Silver; Compounds thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/08—Solutions
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Hydrofilní gel zahrnující zesíťovaný kopolymer 2-hydroxyethylmethakrylátu, vodu a polyethylenglykol, kde průměrná molární hmotnost polyethylenglykolu je 400 g/mol, přičemž uvedený zesíťovaný kopolymer sestává z 2-hydroxyethylmethakrylátu, ethylenglykoldimethakrylátu a diethylenglykoldimethakrylátu v objemovém poměru 50 : 1 : 1, pro použití jako antibakteriální a antifungální léčivo. Dále gel výhodně obsahuje alespoň jeden antibakteriální a antifungální komplex 8-hydroxychinolinu s ionty Ag+ nebo Zn2+ vzorce I nebo II.
Description
Antibakteriální a antifungální hydrofilní gelová kompozice na bázi zesíťovaného kopolymeru 2-hydroxyethylmethakrylátu
Oblast techniky
Vynález se týká hydrofilní gelové kompozice na bázi zesíťovaného kopolymeru 2hydroxyethylmethakrylátu a popřípadě dalších antibakteriálně a antifungálně účinných přísad pro použití jako antibakteriální a antifungální léčivo.
Dosavadní stav techniky
Hrozba infekcí, které jsou způsobeny patogenními bakteriemi, zejména rezistentní patogenní bakterií MRSA (Methicilin Rezistentní Staphylococcus Aureus), je v současné době celosvětovým problémem. Ohroženi jsou zejména nemocniční pacienti jednotek intenzívní péče (JIP), lůžkových částí, ale výjimkou nejsou ani další prostory nemocnic. Tato patogenní bakterie se může šířit mnoha různými cestami, vzduchem, vodou, jídlem či kontaktem s kontaminovanými povrchy. Klasické dezinfekční postupy nelze aplikovat komplexně na celé prostory JIP oddělení nebo operačních sálů. Dostupné fyzikální metody (pára, vysoká teplota, ozařování) a chemické metody (chlorované prostředky) jsou buď neúčinné, nebo spolu s nežádoucími bakteriemi ničí i životní prostředí. Protože jsou onemocnění způsobená patogenními bakteriemi, zejména rezistentní patogenní bakterií MRSA, jen velmi obtížně léčitelná, základní podmínkou je to, aby byly ve zdravotnických zařízeních tyto bakteriální kmeny úplně eliminovány. Zesíťované hydrogely na bázi 2-hydroxyethylmethakrylátu jsou známy řadu desetiletí a stály u zrodu vývoje měkkých kontaktních čoček v šedesátých letech minulého století. Dlouhou dobu je také známá řada jejich aplikací v lékařství, ať již samotných nebo ve formě různých kompozic obsahujících inkorporované biologicky účinné látky. U těchto hydrogelů je zejména oceňována jejich dobrá kompatibilita s tělesnými tkáněmi, odolnost proti přechodu přes bariéry, s nimiž mohou být ve styku, dobrá tvarovatelnost a stálost a řada dalších výhodných vlastností.
Z lékařských aplikací stojí za zmínku především CZ patent 293419, týkající se přípravků k hojení a prevenci zánětlivých onemocnění na bázi zesíťovaného hydrogelu 2-hydroxyethylmethakrylátu a dimethakrylátových síťovadel. Tyto hydrogely, uváděné na trh pod označením Hemagel ve své struktuře obsahují stericky bráněné aminy fungující jako pohlcovače volných radikálů a tím urychlující hojení ran.
V až dosud známých aplikacích fungují hydrogely na bázi 2-hydroxyethylmethakrylátu víceméně jako nosiče biologicky účinných látek, nejsou však známa žádná data o jejich vlastním antibakteriálním působení. Vyvinutí klinicky využitelných hydrogelů s inherentními antibakteriálními vlastnostmi by představovalo významný příspěvek rozšíření palety vhodných bakteriostatických léčiv.
Antibakteriální účinky komplexů 8-hydroxychinolinu s kovy zinku, mědi, niklu, železa, kobaltu, kadmia, manganu, hořčíku a železa jsou známy již z roku 1953. Tyto účinky byly publikovány v The Brutish Journal of Experimental Pathology v článku Albert A., Gibson M.I., Rubbo D.S., The Influence of Chemical Constitution on Antibacterial Activity Part VI: The bactericidal action of 8-hydroxyquinoline (oxine).
O tři roky dříve publikovala stejná skupina autorů článek The Influence of Chemical Constitution on Antibacterial Activity Part V: The bactericidal action of 8-hydroxyquinoline (oxine), kde porovnávali antibakteriální aktivity komplexů 8 hydroxychinolinů různých kovů.
Zajímavou prací z roku 2014 je článek Festa A. R., Helsel E. M., Franz J. K. Exploiting Innate
- 1 CZ 309768 B6
Immune Cell Activation of a Copper-Dependent Antimicrobial Agent during Infection, ve které je prezentován komplex 8-hydroxychinolinu s mědí jako účinné antiikrobiální činidlo a je popsán jeho účinek v makrofágách a jeho interakce s prochelačním činidlem QBD jehož přeměnu inhibuje peroxid vodíku a tím zvyšuje účinnost 8-hydroxychinolinu proti kmenu Cryptococcus neoformans.
Další prací, která je převážně věnována farmakologickým účinkům derivátů 8-hydroxychinolinu a jejich solí mědi a zinku, je článek Prachayasittikul V., Ruchirawat S., Prachayasittikul V., 8hydroxyquinolines: A review of their metal chelating properties and medicinal applications, Drug Design, Development and Therapy 2013.
Článek V. Oliveri, G. Vecchio, 8-Hydroxyquinolines in medicinal chemistry: A structural perspective, European Journal of Medicinal Chemistry (2016), popisuje chelatační aktivitu 8hydroxychinolinu a jeho derivátů a jejich možný mechanizmus účinku v buňce. Je zajímavé, že účinek komplexů 8-hydroxychinolinu s kovy na buňku závisí na jejich stabilitě. Tyto komplexy totiž mohou vstupovat do buňky, kde se dostávají do prostředí o pH, při kterém dochází k jejich disociaci a dodané ionty mohou následně způsobovat řízenou buněčnou smrt. Dalším možným mechanizmem je děj, při kterém se dostávají do buňky pouze čisté deriváty hydroxychinolinu, které způsobí chelataci kovových iontů buněčných peptidů, čímž mohou v následku také způsobit apoptózu, tedy buněčnou smrt. Mechanizmus působení na buňku není zcela objasněn, ale zásadně platí, že čím je komplex stabilnější, tím má menší účinek na nitrobuněčné procesy. V této práci jsou také popsány karcinogenní a cytotoxické účinky halogenovaných 8-hydroxychinolinů na buňku a z popisu vyplývá, že nejtoxičtější a karcinogenní účinky mají jodované hydroxychinolinové deriváty.
Práce Weinberga D. E. shrnutá v článku Mutual Effects of Antimicrobial Compounds Metallic Cations pojednává o antibiotikách a jejich mechanismech působení na organizmus nebo buňku v závislosti na schopnosti chelatace iontů. Mezi popsanými antibiotiky je také zmíněn komplex 8-hydroxychinolinu s různými kovů a je zde diskutována stabilita výsledného chelátu a jeho bakteriální toxicita. Zajímavým zjištěním je, že měďnaté cheláty 8-hydroxychinolinu nejsou příliš toxické, neboť vykazují významnou stabilitu.
Z výše uvedených prací vyplývá, že komplexy zinku a stříbra 8-hydroxychinolinu jsou využívány jako antibakteriální činidla a jejich stabilita je nízká. Nízká stabilita těchto komplexů způsobuje toxicitu pro zdravé buňky, a proto využití těchto antibakteriálních činidel v lékařství je z tohoto pohledu velmi diskutabilní.
Podstata vynálezu
Nyní se s překvapením zjistilo, že výše uvedené nedostatky dosavadního stavu techniky odstraňuje antibakteriální hydrofilní gel na bázi zesíťovaného kopolymeru 2hydroxyethylmethakrylátu podle vynálezu, který je použitelný buď sám o sobě nebo po případné aditivaci dále uvedenými antibakteriálně a antifungálně účinnými přísadami.
Předmětem vynálezu v hlavním provedení je hydrofilní gel zahrnující zesíťovaný kopolymer 2hydroxyethylmethakrylátu, vodu a polyethylenglykol, kde průměrná molární hmotnost polyethylenglykolu je 400 g/mol (PEG 400), přičemž uvedený zesíťovaný kopolymer sestává z 2hydroxyethylmethakrylátu, ethylenglykoldimethakrylátu a diethylenglykoldimethakrylátu v objemovém poměru 50 : 1 : 1, pro použití jako antibakteriální a antifungální léčivo.
V přednostním provedení vykazuje tento hydrofilní gel viskozitu od 20 do 100 Pa.s, s výhodou od 50 do 75 Pa.s, při obvodové rychlosti 6 s-1.
V jiném přednostním provedení tento hydrofilní gel dále obsahuje 0,005 až 10 % hmotnostních,
- 2 CZ 309768 B6 vztaženo na celý gel, alespoň jednoho komplexu 8-hydroxychinolinu s ionty Ag+ vzorce I
(I) nebo ionty Zn2+ vzorce II
(II).
Výše definovaný hydrofilní gel (dále označovaný také jako hydrogel nebo hydrogelová kompozice), složený z kopolymeru 2-hydroxyethylmethakrylátu s ethylenglykoldimethakrylátem a diethylenglykoldimethakrylátem v přesném vzájemném poměru ve směsi s polyethylenglykolem s průměrnou molární hmotností 400 g/mol a vodou má inherentní antibakteriální vlastnosti, a to již bez jakýchkoliv dalších přidaných antibakteriálních látek nebo antibiotik. Antibakteriální účinnost tohoto hydrogelu je navíc možno významně zvýšit inkorporací Ag+- a Zn2+-komplexů 8-hydroxychinolinu, při níž dochází k rovněž překvapující stabilizaci těchto chelátů. Hydrogely na bázi 2-hydroxy ethylmethakrylátu s Ag+- a Zn2+komplexy 8-hydroxychinolinu inkorporovanými do matrice hydrogelu podle vynálezu jsou vhodné pro použití jako antibakteriální a antifúngální přípravky, s výrazným synergickým trvalým efektem mezi hydrogelem a jednotlivými komplexy, pokud jde o biologickou aktivitu a stabilitu inkorporováných komplexů. Jejich předností je vysoká antibakteriální účinnost, převyšující účinnost samotných Ag+- a Zn2+-komplexů 8-hydroxychinolinu, v kombinaci s vysokou stálostí a bezpečností při použití v porovnání se samotnými Ag+- a Zn2+-komplexy 8hydroxychinolinu nebo jejich vzájemnými směsmi. Další výhodou uvedeného řešení je výrazné prodloužení stability obou komplexů inkorporovaných do hydrogelu podle vynálezu. Hydrogel tyto komplexy fyzikálně chemickými silami zadržuje ve své struktuře a neumožňuje jejich eluci přímo do rány. To je zvláště důležité při ošetřování spálenin, bércových vředů a špatně se hojících ran, kde samotné antibakteriální komplexy tohoto typu není možné použít, poněvadž by se dostávaly do kůže a přímo do rány a mohly by způsobovat podráždění nebo vyvolávat lokální alergické reakce.
Ve zvláště výhodném provedení má gel podle vynálezu formu hydrofilního gelu na bázi kopolymeru 2-hydroxy ethylmethakrylátu (Herna) ethylenglykoldimethakrylátu (EDTA) a diethylengklykoldimethakrylátu (DEDTA) v objemovém zastoupení EDTA: DEDTA: HEMA 1 : 1 : 50 a polyethylenglykolu o průměrné molární hmotnosti 400 g/mol (PEG 400) a vody v takovém poměru, aby výsledný hydrofilní gel vykazoval viskozitu od 50 do 71 Pa. s. při rychlosti 6 s1 s přísadou 0,005 až 10 % hmota., s výhodou 0,1 % hmota., vztaženo na celý gel, alespoň jednoho Ag+-komplexu 8-hydroxychinolinu a Zn2+-komplexu 8-hydroxychinolinu nebo jejich směsi. V této formě vykazují použité komplexy zvláště dobrou stabilita a zvýšenou účinnost díky
-3 CZ 309768 B6 synergii se samotným hydrofilním gelem.
Hydrofilní gel podle vynálezu je možné připravit obecně známými syntézními technikami. Podstatnou složkou je kopolymer na bázi 2-hydroxyethylmethakrylátu, který je připravován tak, že se do vodného roztoku přidá 2-hydroxyethylmethakrylát, a kopolymerační činidla EDTA a DEDTA ve vzájemném poměru 1:1:50. Tato směs je zahřáta na teplotu 50 °C a následně je do této směsi vložen polymerační katalyzátor buď organického nebo anorganického původu. Po 12 hodinách je polymerace přerušena a směs vychlazena. Takto vzniklý kopolymer je promyt a vložen do míchacího zařízení současně s vodou a PEG 400. V tomto zařízení se potom směs míchá do té doby, dokud nedojde k homogenizaci celého gelu.
Ag+- a Zn2+-komplexy 8-hydroxychinolinu výše uvedených vzorců se připravují známým způsobem z výchozí vodorozpustné stříbrné nebo zinečnaté soli, jako dusičnanu stříbrného nebo chloridu zinečnatého a 8-hydroxychinolinu. Může se například postupovat tak, že se rozpustí potřebné množství 8-hydroxychinolinu ve vodě a ke vzniklému roztoku se přidá stechiometrické množství dusičnanu stříbrného (pro přípravu Ag+ hydroxychinolátu), nebo chloridu zinečnatého (pro přípravu Zn2+ hydroxychinolátu). Vzniklý roztok se dále míchá po dobu 12 hodin, odpaří se na poloviční množství a ochladí. Ochlazením vznikne komplex 8-hydroxychinolátu Ag+ nebo Zn2+ ve formě sraženiny, která se izoluje filtrací. Takto vzniklé komplexy se dále přímo použijí ve vzájemné směsi nebo samostatně ve formě pravých či koloidních roztoků nebo disperzí pro inkorporaci do hydrogelu podle vynálezu. Komplexy se přidávají v takových množstvích, aby jejich obsah ve výsledném gelu byl v rozmezí 0,005 % až 10 % (hmotnostních).
Inkorporace komplexů do gelu se může provést na koloidním mlýnu s chlazeným výstupem tak, že se hydrofilní gel podle vynálezu vloží do koloidního mlýnu a za současného mletí se do něj přidá odvážené množství komplexů. Proces mletí polymeru podle vynálezu s komplexy probíhá tak dlouho, dokud není inkorporace komplexů do hydrogelu kompletní. Proces inkorporace je kontrolován pomocí UV světla pod mikroskopem tak, že se kontrolují nehomogenní zvýrazněné shluky komplexů v polymeru. Jakmile se tyto shluky v hydrogelu nevyskytují a hydrogel vykazuje homogenní strukturu, je inkorporace ukončena.
Použití hydrofilního gelu podle vynálezu je mnohostranné. Tak například je možné hydrofilní gel využít jako nosič různých účinných látek organického a anorganického charakteru. Dále je možné hydrofilní gel použít samostatně pro urychlení léčby otevřených nekolonizovaných ran. Hydrofilní gel totiž podporuje efekt mokrého hojení ran, což má za následek výraznou redukci jizev a zkrácení doby hojení. Inkorporací Ag+ nebo Zn2+ komplexů se použití hydrofilního gelu značně rozšiřuje, neboť je ho možné využít ve zdravotnictví nebo veterinární péči pro hojení kolonizovaných ran, špatně hojících se ran, bércových vředů a popálenin.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Příprava neaditivované hydrogelové kompozice podle vynálezu - kompozice PV
Hydrogel byl podle vynálezu syntetizován tak, že se do nádoby vložilo 50 objemových dílů monomerního HEMA ve vodném roztoku o koncentraci 20 % a k němu byly přidány komonomery v odpovídajících objemových poměrech, tj. HEMA : EGDMA : DEGDMA v objemovém poměru 50 : 1 : 1, podle tabulky níže. Směs byla zahřáta za stálého míchání na teplotu 50 °C a k této směsi byl přidán persíran sodný, jako iniciátor polymerace. Teplota směsi byla udržována za stálého míchání na teplotě 50 až 55 °C po dobu 12 hodin. Po proběhnutí polymerace byl polymer vložen do roztoku PEG 400 a rozmíchán a k takto vzniklé směsi byla přidána voda do požadované viskozity 75 Pa.s. při obvodové rychlosti 6 s-1 při 25°C. Viskozita byla sledována pomocí reometru a byla stanovována na sestavě destička proti destičce. Takto
- 4 CZ 309768 B6 vzniklá hydrofilní gelová kompozice podle vynálezu byla označena pro jako kompozice PV.
Příklad 1a - srovnávací
Pro srovnání byly analogickým způsobem připraveny i jiné kompozice (A až G) s hydrogely s odlišným složením HEMA, EGDMA a DEGDMA monomerů, než je složení podle vynálezu. Voda a PEG 400 byly do hydrogelů přidávány tak, aby výsledná viskozita všech hydrogelů byla stejná.
Připravené kompozice a objemový poměr výchozích monomerů pro přípravu hydrogelu jsou uvedeny v následující tabulce:
| Označení kompozice | Složení hydrogelu (objemový poměr) | ||
| HEMA | EGDMA | DEGDMA | |
| PV | 50 | 1 | 1 |
| A | 50 | 0 | 0 |
| B | 50 | 1 | 0 |
| C | 50 | 0 | 1 |
| D | 50 | 0,5 | 0,5 |
| E | 50 | 2 | 2 |
| F | 50 | 0,5 | 1 |
| G | 50 | 1 | 0,5 |
Příklad 2
Příprava hydrogelové kompozice podle vynálezu na bázi hydrogelu s objemovým poměrem HEMA : EGDMA : DEGDMA 50 : 1 : 1 s obsahem Ag+-komplexu 8-hydroxychinolinu „přípravek 1“:
Do ocelové nádoby mísicího přístroje se odváží 4 kg gelu, který je složen z 30 % kopolymeru (složeného z HEMA : EGDMA: DEGDMA = 50 : 1 : 1), 50 % PEG 400 a 20 % vody. Mezitím se odváží 4 g Ag+-komplexu 8-hydroxychinolinu, který se přidá jako suspenze s PEG 400 a míchá po dobu 4 hodin. Vzniklý gel se vyjme z míchacího přístroje a adjustuje. Takto připravený gel s obsahem stříbrného komplexu je produkt, který je označen jako „přípravek 1“.
Příklad 3
Příprava hydrogelové kompozice podle vynálezu na bázi hydrogelu s objemovým poměrem HEMA : EGDMA : DEGDMA 50 : 1 : 1 s obsahem Ag+-komplexu 8-hydroxychinolinu a Zn2+komplexu 8- hydroxychinolinu - „přípravek 2“:
Do ocelové nádoby mísícího přístroje se odváží 4 kg gelu, který je složen z 30 % kopolymeru o složení podle příkladu 2, 50 % PEG 400 a 20 % vody. Mezitím se odváží 4 g Ag-komplexu 8hydroxychinolinu a 4 gramy Zn-komplexu 8-hydroxychinolinu, které se přidají jako suspenze s PEG 400 do gelu a směs se míchá po dobu 4 hodin. Vzniklý gel se vyjme z míchacího přístroje a adjustuje. Takto připravený gel s obsahem Ag+- a Zn2+- komplexů je produkt, který je označen jako „přípravek 2“.
Příklad 4
Příprava hydrogelové kompozice podle vynálezu na bázi hydrogelu s objemovým poměrem HEMA : EGDMA : DEGDMA 50:1 : 1 s obsahem Zn2+-komplexu 8-hydroxychinolinu - 5 CZ 309768 B6 „přípravek 3“:
Do ocelové nádoby mísícího přístroje se odváží 4 kg gelu, který se skládá z 30 % kopolymeru o složení podle příkladu 2, 50 % PEG 400 a 20 % vody. Mezitím se odváží 4 g Zn-komplexu 8hydroxychinolinu, který se přidá jako suspenze s PEG 400 do gelu a směs se míchá po dobu 4 hodin. Vzniklý gel se vyjme z míchacího přístroje a adjustuje. Takto připravený gel s obsahem Zn komplexu je produkt, který je níže označen jako „přípravek 3“.
Testování antibakteriálních vlastností:
a) Stanovení minimálních inhibičních koncentrací ve zkumavkovém provedení (dle Urbáškové)
Standardní ředění roztoků bylo prováděno takto:
0,2 g „přípravku 1,2,3“, 0,5 g syntaponu (lineární alkylbenzensulfonan sodný a laurylsulfát sodný, směs 1:1) a 5 ml glycerolu se přidá do 100 ml vody, za vzniku suspenze s koncentrací 0,2 % účinné látky.
Následujícím ředěním vodou byly připraveny suspenze s koncentrací 0,1 %; 0,05 %; 0,025 %; 0,005 %; a 0,0033 % účinné látky.
Stejné ředění probíhalo i u porovnávacích testů antibakteriálních vlastností vybraných sloučenin (dusičnan stříbrný, 8-hydroxychinolin).
Testování bylo provedeno vždy duplicitně na 8 bakteriálních kmenech uvedených v tabulkách. (+ = normální růst mikroorganismu, - = zábrana růstu)
Z přípravku 1, 2, 3 a 4 byly připraveny naředěné suspenze a jejich výsledky testování zachycují tabulky níže.
Z antibakteriálních látek byly připraveny roztoky; pro porovnání byl vybrán roztok s koncentrací 0,1 % antibakteriální látky. Výsledky jsou shrnuty v tabulkách níže. V tabulkách značí - účinnost a + absenci účinnosti.
Porovnání antibakteriálních vlastností neaditivovaných hydrogelových kompozic probíhalo tak, že se kompozice nanesla na sklíčko a kolonizovala bakteriálními kmeny uvedenými v tabulce. Po 24 hodinách se vyhodnotil růst kolonií (- znamená zábranu růstu, + normální růst mikroorganismu)
| Kompozice | Escherichia coli | Pseudomonas aeruginosa |
| PV | - | - |
| A | + | + |
| B | + | + |
| C | + | + |
| D | + | + |
| E | + | + |
| F | + | + |
| G | + | + |
Při testování antibakteriálních vlastností bylo prokázáno, že hydrogelová kompozice podle
- 6 CZ 309768 B6 vynálezu má, na rozdíl od srovnávacích kompozic, sama o sobě antibakteriální účinky. Mechanismus tohoto účinku nebyl objasněn a v současné době jde o zcela nový, nepublikovaný výsledek.
Dále byl pomocí antibakteriálních testů prověřován účinek samotné směsi Ag+ a Zn 2+ komplexů 8-hydroxychinolinu v porovnání s aditivovanými přípravky 1 až 3.
Přípravek 1
| Bakteriální kmen / koncentrace | 0,1 | 0,05 | 0,025 | 0,005 | 0,0033 |
| Staphylococcus pyogenes | - | - | + | + | + |
| Streptococcus pyogenes | - | - | + | + | + |
| Enterobacter cloacae | - | - | + | + | + |
| Pseudomonas aeruginosa | - | - | - | + | + |
| Kleibsiella pneumoniae | - | - | - | - | + |
| Escherichia coli | - | - | - | + | + |
| Proteus mirabilis | - | - | + | + | + |
| Proteus rettgeri | - | - | + | + | + |
Přípravek 2
| Bakteriální kmen / koncentrace | 0,1 | 0,05 | 0,025 | 0,005 | 0,0033 |
| Staphylococcus pyogenes | - | - | - | + | + |
| Streptococcus pyogenes | - | - | - | + | + |
| Enterobacter cloacae | - | - | - | - | + |
| Pseudomonas aeruginosa | - | - | - | - | - |
| Kleibsiella pneumoniae | - | - | - | - | + |
| Escherichia coli | - | - | - | - | + |
| Proteus mirabilis | - | - | - | + | + |
| Proteus rettgeri | - | - | - | - | + |
Přípravek 3
| Bakteriální kmen / koncentrace | 0,1 | 0,05 | 0,025 | 0,005 | 0,0033 |
| Staphylococcus pyogenes | - | + | + | + | + |
| Streptococcus pyogenes | - | + | + | + | + |
| Enterobacter cloacae | - | - | - | - | + |
| Pseudomonas aeruginosa | - | + | + | + | + |
| Kleibsiella pneumoniae | - | - | - | - | + |
| Escherichia coli | - | + | + | + | + |
| Proteus mirabilis | - | - | - | + | + |
| Proteus rettgeri | - | - | - | + | + |
Směs Ag- a Zn- komplexů 8-hydroxychinolinu v roztoku polyethylenglykolu a vody
- 7 CZ 309768 B6
| Bakteriální kmen / koncentrace | 0,1 | 0,05 | 0,025 | 0,005 | 0,0033 |
| Staphylococcus pyogenes | + | + | + | + | + |
| Streptococcus pyogenes | + | + | + | + | + |
| Enterobacter cloacae | - | + | + | + | + |
| Pseudomonas aeruginosa | - | + | + | + | + |
| Kleibsiella pneumoniae | - | + | + | + | + |
| Escherichia coli | - | + | + | + | + |
| Proteus mirabilis | - | + | + | + | + |
| Proteus rettgeri | - | + | + | + | + |
Z porovnání přípravků 1 až 3 a směsi Ag- a Zn- komplexů 8-hydroxychinolinu v roztoku polyethylenglykolu a vody je patrné, že synergický efekt hydrogelu a Ag- a Zn- komplexů 8hydroxychinolinu způsobuje mnohem vyšší antibakteriální efekt v porovnání se směsí samotných komplexů. Z testů jednoznačně vyplývá, že kompozice hydrogelu podle vynálezu, s příměsí Aga Zn- komplexů 8-hydroxychinolinu ve své struktuře silně zvyšuje antibakteriální efekt.
Antibakteriální vlastnosti připravených roztoků byly testovány na bakteriálních kmenech MRSA (Methycilin Rezistentní Staphylococcus Aureus ATCC 33591, ATCC 33592) a dále i na bakteriálních kmenech Escherichia Coli (ATCC 9637), Staphylococcus Aureus (ATCC 1260), Acinetobacter baumanii (ATCC 17978), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 31480), Proteus vulgaris (ATCC 29905) a Proteus mirabilis (ATCC 35659).
Z předem připraveného bakteriálního inokula ve fyziologickém roztoku o koncentraci 108 CFU/ml bakteriální suspenze byla ředěním fyziologickým roztokem připravena koncentrace 105 CFU/ml bakteriální suspenze. Poté bylo 250 μl této bakteriální suspenze nakápnuto na vzorek. Testované vzorky s nanesenou bakteriální suspenzí byly poté ozařovány pod zářivkou Philips special (Actinic BL F15T8, oblast záření UV-A, rozsah 315 až 400 nm). Vzorky bakteriálních kultur byly ve stanovených časových intervalech vyočkovávány na Petriho misky s krevním agarem. Misky s vyočkovanými bakteriálními kulturami byly inkubovány v termostatu při teplotě 37,5 °C po dobu 24 hodin.
Příklad 5
Test stability Ag- a Zn- komplexů
Testy stability byly provedeny tak, že byl připraven 0,2% roztok Ag- a Zn- komplexu 8hydroxychinolinu v PEG 400 a vodě (voda/PEG 400 = 3:7). Polovina roztoku byla odebrána a druhá polovina byla přimíchání ke kopolymeru o složení podle vynálezu (s objemovým poměrem HEMA : EGDMA : DEGDMA 50 : 1 : 1). Testy stability probíhaly tak, že se připravený roztok nechal po dobu 12 hodin na UV světle o stejné intenzitě a v závislosti na čase byl sledován přírůstek kovového stříbra jak v roztoku, tak v polymeru. Přírůstek nanočástic stříbra byl sledován pomocí SEM/EDX obrazovou a skenovací analýzou.
- 8 CZ 309768 B6
| čas (hod) | Přírůstek kovového stříbra % hmotn. | |
| Roztok | Gel | |
| 0 | 0 | 0 |
| 2 | 1 | 0,1 |
| 4 | 2 | 0,3 |
| 6 | 4,5 | 0,5 |
| 8 | 6 | 0,8 |
| 10 | 7,5 | 1 |
| 12 | 9,4 | 1,1 |
Přírůstek kovového stříbra byl vyhodnocen tak, že se hmotnost kovového stříbra vztáhla na hmotnost stříbra vázaného. Z experimentů vyplývá, že stabilita komplexů 8-hydroxychinolinů je v polymeru mnohem vyšší, a proto je kompozice na bázi takto aditivovaného polymeru vhodná pro použití v medicíně. Stabilita těchto komplexů a v gelech nebyla až dosud podle dosavadního stavu techniky zkoumána a jedná se o zcela nový výsledek.
Příklad 6
Pro porovnání stabilizace byly postupem podle příkladu 5 provedeny obdobné testy za použití polymerů z kompozice PV a srovnávacích kompozic A až G z příkladu 1 a 1a. Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce:
Stabilita komplexů v polymerech kompozic PV a A až G
| Přírůstek kovového stříbra v rel. % | ||||||||
| čas (hod) | PV | A | B | C | D | E | F | G |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 0,1 | 1,1 | 1 | 0,9 | 0,6 | 0,4 | 0,8 | 0,9 |
| 4 | 0,3 | 1,9 | 2,1 | 1,8 | 1,4 | 0,9 | 1,7 | 1,8 |
| 6 | 0,5 | 4,1 | 4,2 | 4,3 | 3,8 | 1,5 | 3,7 | 3,6 |
| 8 | 0,8 | 6,2 | 6,1 | 6,2 | 5,4 | 2,7 | 5,9 | 6,1 |
| 10 | 1 | 7,6 | 7,7 | 7,3 | 6,8 | 3,8 | 6,9 | 7,3 |
| 12 | 1,1 | 9,3 | 9,2 | 9 | 8,2 | 4,2 | 8,5 | 8,9 |
Z tabulky vyplývá, že nejvyšší stabilitu Ag- a Zn-komplexů lze dosáhnout jejich inkorporací do polymeru kompozice PV podle vynálezu.
Antifungální testy
Testované kmeny:
CA-candida albicans, sbírkový kmen:AtCC 44859
TA-Trichosporon Asahii, sbírkový kmen: 1188
TM-trichophyton mentagrophytes, sbírkový kmen: 445
- 9 CZ 309768 B6
Metodika
Chemikálie:
RPMI 1640-medium pro kultivaci složené z aminokyselin, vitamínů a cukrů (http://www.sigmaaldrich.com/life-science/cell-culture/learning-center/media-formulations/rpmi- 1640.html), MOPS [3-( N-morfolino)propansulfonová kyselina], glukóza, DMSO (dimethylsulfoxid), NaOH a sterilní voda. Všechny chemikálie jsou dodávány firmou SigmaAldrich, Praha; vyjma NaOH (dr. Kulich Pharma, s.r.o., Hradec Králové) a sterilní vody, která se připravuje autoklávováním deionizované vody.
Příprava růstového media:
Nejprve byl k 4 dílům MOPS s 2 % glukózy přidán 1 díl RPMI 1640 (např. 80 ml MOPS + 20 ml RPMI podle celkové spotřeby, protože celkový objem připravovaného růstového média vychází z předpokládané spotřeby, resp. z počtu testovaných kmenů). Dále se upravilo pH do rozmezí 6,5 7,9 přidáním 10M roztoku NaOH, aby původně žlutý roztok změnil barvu na oranžovo-červenou.
Příprava řady testované látky:
Nejprve byla odvážena navážka všech testovaných látek a následně byla rozpuštěna v destilované vodě. Z takto připraveného roztoku byly připraveny roztoky o nižších koncentracích v řadě od 1 do 150 mikrogramů na ml s rozdílem koncentrací 5 mikrogramů mezi dvěma po sobě jdoucími roztoky.
Provedení testů
Pomocí mikropipety byly odpipetovány roztoky kmenů do označených testovacích destiček, ke kterým byly přidány naředěné roztoky testovaných látek o různých koncentracích. Následně byla každá mikrotitrační destička přikryta víčkem a inkubována v termostatu při 35 °C po dobu 24 hodin.
Po uplynutí inkubační doby byl vizuálně hodnocen nárůst ve všech jamkách. V první jamce, ve které již nebyl viditelný růst kvasinky či vláknité houby, byla odečtena hodnota minimální inhibiční koncentrace (MIC) (čím nižší číslo, tím je látka účinnější).
| Kmen | Testované látky | |||||||
| Houba | Doba inkubace (h) | ZnO | AgNO3 | 8- hydroxychinolin | Zn- a Ag komplex | Přípravek 1 | Přípravek 2 | Přípravek 3 |
| CA | 24 | 120 | 35 | 75 | 10 | 5 | 2 | 3 |
| TA | 24 | 135 | 35 | 75 | 10 | 5 | 2 | 3 |
| TM | 24 | 135 | 35 | 75 | 10 | 5 | 2 | 3 |
CA-candida albicans, sbírkový kmen:AtCC 44859
TA-Trichosporon Asahii, sbírkový kmen: 1188
TM-trichophyton mentagrophytes, sbírkový kmen: 445
Průmyslová využitelnost
Antibakteriální a antifungální hydrogelová kompozice podle vynálezu je vhodná pro lékařské
- 10 CZ 309768 B6 účely a bude používána hlavně jako přípravek pro hojení akutních a chronických ran v humánním lékařství nebo veterinární péči.
Claims (2)
1. Hydrofilní gel zahrnující zesíťovaný kopolymer 2-hydroxyethylmethakrylátu, vodu a polyethylenglykol, kde průměrná molární hmotnost polyethylenglykolu je 400 g/mol, přičemž 5 uvedený zesíťovaný kopolymer sestává z 2-hydroxyethyl-methakrylátu, ethylenglykoldimethakrylátu a diethylenglykoldimethakrylátu v objemovém poměru 50 : 1 : 1, pro použití jako antibakteriální a antifůngální léčivo.
2. Hydrofilní gel pro použití podle nároku 1, který vykazuje viskozitu od 20 do 100 Pa.s, s výhodou od 50 do 75 Pa.s, při obvodové rychlosti 6 s1.
10 3. Hydrofilní gel pro použití podle nároku 1 nebo 2, který dále obsahuje 0,005 až 10 % hmotnostních, vztaženo na celý gel, alespoň jednoho komplexu 8-hydroxychinolinu s ionty Ag+ vzorceI
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-318A CZ309768B6 (cs) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | Antibakteriální a antifungální hydrofilní gelová kompozice na bázi zesíťovaného kopolymeru 2-hydroxyethylmethakrylátu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-318A CZ309768B6 (cs) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | Antibakteriální a antifungální hydrofilní gelová kompozice na bázi zesíťovaného kopolymeru 2-hydroxyethylmethakrylátu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2017318A3 CZ2017318A3 (cs) | 2018-12-12 |
| CZ309768B6 true CZ309768B6 (cs) | 2023-09-27 |
Family
ID=64657107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2017-318A CZ309768B6 (cs) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | Antibakteriální a antifungální hydrofilní gelová kompozice na bázi zesíťovaného kopolymeru 2-hydroxyethylmethakrylátu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ309768B6 (cs) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999061491A1 (en) * | 1998-05-29 | 1999-12-02 | Block Drug Company, Inc. | Antimicrobial denture adhesive and cleanser compositions |
| CZ293419B6 (cs) * | 1997-12-03 | 2004-04-14 | Ústav Makromolekulární Chemie Av Čr | Přípravek k prevenci a hojení zánětlivých onemocnění |
| WO2009140215A2 (en) * | 2008-05-11 | 2009-11-19 | Geraghty, Erin | Method for treating drug-resistant bacterial and other infections with clioquinol, phanquinone, and related compounds |
-
2017
- 2017-06-05 CZ CZ2017-318A patent/CZ309768B6/cs unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ293419B6 (cs) * | 1997-12-03 | 2004-04-14 | Ústav Makromolekulární Chemie Av Čr | Přípravek k prevenci a hojení zánětlivých onemocnění |
| WO1999061491A1 (en) * | 1998-05-29 | 1999-12-02 | Block Drug Company, Inc. | Antimicrobial denture adhesive and cleanser compositions |
| WO2009140215A2 (en) * | 2008-05-11 | 2009-11-19 | Geraghty, Erin | Method for treating drug-resistant bacterial and other infections with clioquinol, phanquinone, and related compounds |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Festa, Richard A., et al. "Exploiting innate immune cell activation of a copper-dependent antimicrobial agent during infection." Chemistry & biology 21.8 (2014): 977-987 * |
| Oliveri, Valentina, and Graziella Vecchio. "8-Hydroxyquinolines in medicinal chemistry: A structural perspective." European journal of medicinal chemistry 120 (2016): 252-274 * |
| Weinberg, Eugene D. "The mutual effects of antimicrobial compounds and metallic cations." Bacteriological reviews 21.1 (1957): 46 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2017318A3 (cs) | 2018-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11590164B2 (en) | Topical antimicrobial formulations containing monovalent copper ions and systems for generating monovalent copper ions | |
| AU2006283042B2 (en) | Disinfectant with quaternary ammonium polymers and copolymers | |
| AU2009204189B2 (en) | Disinfectant alcohol-soluble quaternary ammonium polymers | |
| CA2834871C (en) | Composition comprising antimicrobial silver ions and quaternary cationic surfactant | |
| Upadya et al. | Role of efflux pump inhibitors on the antibiofilm efficacy of calcium hydroxide, chitosan nanoparticles, and light-activated disinfection | |
| US12317898B2 (en) | Antibacterial surface of metal-organic framework-chitosan composite films | |
| AU2014362252B2 (en) | Acid-solubilized copper-ammonium complexes and copper-zinc-ammonium complexes, compositions, preparations, methods, and uses | |
| MX2011011862A (es) | Coposicion nanoestructural de biocida y proceso para obtener nanocomposicion biocida nanoestructural. | |
| Griffith et al. | Anti-microbiological and anti-infective activities of silver | |
| Salman | Evaluation and comparison the antibacterial activity of silver nano particles (AgNPs) and silver nitrate (AgNO3) on some pathogenic bacteria | |
| KR20130010880A (ko) | 외용 목적을 위한 은, 동 또는 아연이 개입된 벤토나이트 함유 살균 연고 | |
| EP3735218B1 (en) | Coordination complexes having microbial activity and incorporable in hyaluronic acid compositions | |
| LV13745B (en) | Silver/water, silver gels and silver based compositions, and methods for making and using the same | |
| WO2007017901A2 (en) | Silver nanoparticle dispersion formulation | |
| Anandakumar | Nano-antibacterial materials as an alternative antimicrobial strategy | |
| CZ309768B6 (cs) | Antibakteriální a antifungální hydrofilní gelová kompozice na bázi zesíťovaného kopolymeru 2-hydroxyethylmethakrylátu | |
| RU2736859C1 (ru) | Гель дезинфицирующий | |
| Sihtmäe et al. | Do silver-chitosan nanocomposites promote bacterial resistance to silver or common antibiotics? | |
| Yates | Time-kill kinetics of a novel antimicrobial silver wound gel against select wound pathogens | |
| Masson | Silver dressings: healing is a matter of time, and sometimes opportunity | |
| Ayad Al-Tawee et al. | The combined impact of chlorhexidine digluconate and chitosan as microbicide agents against the prevailing MDR Pseudomonas aeruginosa isolates from Iraqi patients: An in vitro study. | |
| Pramana et al. | Comparison of the antiseptic effectiveness of octenidine dihydrochloride with povidone-iodine for Acinetobacter baumannii contaminated wounds in Wistar rat | |
| da Silva | Microparticles loaded with benzyldimethyldodecyl ammonium chloride to control adapted resistant bacteria | |
| Beklemyshev et al. | Nanomaterials an d coatings with antimicrobial properties |