PL238123B1 - Zastosowanie izoksantohumolu - Google Patents

Zastosowanie izoksantohumolu Download PDF

Info

Publication number
PL238123B1
PL238123B1 PL425235(22)20180416A PL42523518A PL238123B1 PL 238123 B1 PL238123 B1 PL 238123B1 PL 42523518 A PL42523518 A PL 42523518A PL 238123 B1 PL238123 B1 PL 238123B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
isoxanthohumol
activity
spp
urease
cells
Prior art date
Application number
PL425235(22)20180416A
Other languages
English (en)
Other versions
PL425235A1 (pl
Inventor
Ewa Grela
Joanna Kozłowska
Mirosław Anioł
Agnieszka Grabowiecka
Bartłomiej Potaniec
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
Wrocław University Of Environmental And Life Sciences
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 Politechnika Wroclawska, Wrocław University Of Environmental And Life Sciences filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL425235(22)20180416A priority Critical patent/PL238123B1/pl
Publication of PL425235A1 publication Critical patent/PL425235A1/pl
Publication of PL238123B1 publication Critical patent/PL238123B1/pl

Links

Landscapes

  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest zastosowanie izoksantohumolu o wzorze 1, do wytwarzania leku i/lub jako składnika produktów leczniczych do leczenia i zapobiegania kamicy nerkowej, kamicy moczowodu oraz kamienia w obrębie dolnych dróg moczowych, jak również zapalenia pęcherza moczowego oraz do wytwarzania suplementów diety, środków żywieniowych lub jako składnika żywności funkcjonalnej, stosowanych wspomagająco w leczeniu i w profilaktyce tych chorób.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie izoksantohumolu (4’,7-dihydroksy-5-metoksy-8-prenyloflawanonu) hamującego wzrost i aktywność ureolityczną patogenów układu moczowego do wytwarzania leku do leczenia i zapobiegania schorzeń układu moczowego.
Dotychczasowe doniesienia literaturowe opisują izoksantohumol jako związek o słabym działaniu antywirusowym i przeciwgrzybicznym (Mol Nutr Food Res 2005; 49: 827-831).
Z opisu patentowego US 3,839,580 znana jest kompozycja kwasu (p-nitrobenzamido)acetohydroksamowego i jego pochodnych oraz ampicyliny, sulfametoksazolu i nitrofurantoiny do leczenia infekcji układu moczowego wywołanych szczepami Proteus.
W opisie patentowym US 4,024,256 opisano metodę leczenia infekcji wywoływanych szczepami Proteus z zastosowaniem źródła heksametylenotetraaminy (urotropiny) oraz źródła grup hydroksamowych, lub jedynie kwasów hydroksamowych. Z kolei pochodne kwasu hydroksamowego zostały również scharakteryzowane jako efektywne inhibitory ureazy w badaniach przeprowadzonych na szczurach. Wyniki tych badań ujawniają opisy patentowe US 4,083,996 oraz US 4,157,396.
W opisie patentowym US 4,225,526 opisano amid kwasu 8-[(4-aminofenylo)sulfonylo]-amino-2-naftalenylofosforowego, hamujący aktywność całych komórek Proteus mirabilis w stężeniach mikromolarnych.
Z kolei w opisie patentu US 4,222,948 ujawniono amidy fosforanów [(4-aminofenylo)-sulfonylo]amino fenylowych o aktywności antybakteryjnej i antyureolitycznej względem Proteus mirabilis i Escherichia coli.
W amerykańskim patencie US 8,969,384B2 opisano możliwość wykorzystania pochodnych flawonoidów w profilaktyce i leczeniu zakażeń Helicobacter pylori.
Kolejny opis wynalazku US 5,192,277 opisuje możliwość wykorzystania flawonoidów jako składników absorbentu o właściwościach bakteriostatycznych i dezodorujących.
Kolejny opis wynalazku US 5,192,277 opisuje możliwość wykorzystania flawonoidów jako składników absorbentu o właściwościach bakteriostatycznych i dezodorujących.
W japońskim opisie patentowym JP4450355 (B2) mieszaniny flawonów, flawonoli (m.in. kwercetyny), dihydroflawonoli oraz katechin są proponowane jako środek zapobiegający odparzeniom odpieluszkowym i wydzielaniu amoniaku.
W kolejnym japońskim zgłoszeniu patentowym JP2005065750A uwzględniono ksantohumol jako składnik mieszaniny o właściwościach dezodorujących.
Zgodnie z dostępnymi obecnie danymi literaturowymi wiadomo, że ureaza jest istotnym czynnikiem wirulencji wielu szczepów bakteryjnych. Jako główne przykłady są tu wymieniane pałeczki Proteus spp. oraz szczepy Providencia stuartii, Morganella morganii (Prokaryotes 2006; 6: 245-269), Pseudomonas spp., Klebsiella spp., Staphylococcus spp., Corynebacterium spp. i Ureaplasma ureolyticum (Microbes Infect 2000; 2: 533-542). Posiadają one zdolność kolonizacji ludzkiego układu moczowego, a ich aktywność ureolityczna skutkuje podniesieniem pH moczu. Wzrost zasadowości jest bezpośrednio powiązany z wytrącaniem się fosforanów, dodatkowo nasilanym przez tworzenie ośrodków krystalizacji wokół złogów bakteryjnych. Infekcje stanowią szczególny problem w przypadku pacjentów długotrwale cewnikowanych, prowadząc w skrajnych przypadkach do całkowitej utraty drożności cewników. Związki będące aktywnymi inhibitorami ureazy są proponowane jako leczenie wspomagające, szczególnie ze względu na wzrastającą oporność patogennych szczepów bakteryjnych na popularnie stosowane antybiotyki.
Obecnie znanych jest wiele grup substancji, ograniczających aktywność ureazy bakteryjnej. Do najbardziej znanych należą amidy kwasu fosforowego, kwasy hydroksamowe, polifenole, chinony, jony metali ciężkich oraz tiole (J Med Chem 2016; 59: 8125). Do najsilniejszych inhibitorów ureazy są zaliczane pochodne fosforoamidowe, z dostępnym komercyjnie N-(diaminofosfinylo)-4-fluorobenzamidem (Flurofamid). Związek ten jest analogiem stanu przejściowego hydrolizy mocznika o IC50 na poziomie nanomolarnym. Jego główną wadą jest niska stabilność hydrolityczna, znacząco ograniczająca zastosowanie terapeutyczne (J Vet Pharmacol Ther 1986; 9: 280).
Kolejnym inhibitorem ureazy stosowanym w medycynie jest kwas acetohydroksamowy, zaakceptowany w 1983 roku przez amerykański Departament Żywności i Leków do użycia w terapii zakażeń układu moczowego. Aktywność inhibitorowa związku bazuje na zdolności do kompleksowania jonów niklu, obecnych w centrum aktywnym ureazy i niezbędnych dla jej aktywności enzymatycznej. Kwas
PL238 123 Β1 acetohydroksamowy jest dostępny komercyjnie pod nazwą Lithostat®, jednak możliwość jego zastosowania jest mocno ograniczona ze względu na szereg działań niepożądanych, m.in. aktywność teratogenną.
Oprócz związków syntetycznych znanych jest również wiele inhibitorów ureazy pochodzenia naturalnego. W tej grupie związków najczęściej wymieniane są pochodne terpenowe, polifenolowe, chinony oraz sfingolipidy (Arch Pharm Chem Life Sci 2016; 349: 519). Do najlepiej opisanych należą flawonoidy, ze szczególnym uwzględnieniem kwercetyny, aktywnej wobec ureazy Helicobacter pylori z IC50 = 11,2 μΜ (J Agric Food Chem 2012; 60: 10575). Flawonoidy zostały opisane jako niekompetycyjne i odwracalne inhibitory ureazy bakteryjnej. Wykonane modelowanie molekularne pozwoliło na określenie mechanizmu hamowania enzymu: utworzone przez inhibitory wiązania wodorowe blokują pozycję pętli, regulującej dostęp substratu do miejsca aktywnego enzymu.
Ze względu na dużą różnorodność naturalnie występujących flawonoidów oraz możliwość syntezy nowych pochodnych, aktywność antyureolityczna wielu z nich nie została jeszcze poznana. W ostatnich latach został opisany wpływ hamujący ekstraktu z szyszek chmielowych na Helicobacter pylori, bez wyznaczania głównej substancji aktywnej (Czech J Food Sci 2015; 33: 302-307). Izoksantohumol jest znanym składnikiem tego rodzaju ekstraktów, obecnym w stężeniach do kilku mg L1.
Istotą rozwiązania według wynalazku jest izoksantohumol o wzorze 1 do zastosowania w leczeniu i zapobieganiu kamicy nerkowej, kamicy moczowodu oraz kamienia w obrębie dolnych dróg moczowych, jak również zapalenia pęcherza moczowego.
Korzystnie jest gdy działanie izoksantohumolu polega na tym, że ograniczony zostaje wzrost szczepów E. coli i/lub wzrost i aktywność ureolityczna Proteus spp., P. stuartii, M. morganii, Pseudomonas spp., Klebsiella spp., Staphylococcus spp., Corynebacterium spp. i Ureaplasma ureolyticum.
Oznaczanie aktywności antyureolitycznej izoksantohumolu in vitro wobec oczyszczonej ureazy bakteryjnej.
Przykład 1. Aktywność ureolityczną monitorowano poprzez pomiar uwalnianych jonów amonowych wg metody Watherburna. Aktywność inhibitorowa związków została określona za pomocą indofenolowej kolorymetrycznej reakcji Berthelota. Wszystkie stałe kinetyczne zostały obliczone za pomocą programu komputerowego GraphPad Prism 5 wykorzystującego metodę regresji nieliniowej.
Aktywność zachowana ureazy została określona po 15, 30, 45, 60 i 90 minutach preinkubacji z izoksantohumolem o wzorze 1, o stężeniu 100 μg mL1. Równolegle prowadzona była inkubacja kontrolna bez dodatku izoksantohumolu.
120,0
21. 100,0
CO £ 80,0 π
§ 60,0
O £
fo 40,0
N
MZ!
c 20,0 < 0,0
20 40 60 80 100
Czas inkubacji [min] —·— 100 ąg/mL izoksantohumol - Kontrola
Ureaza Proteus mirabilis PCM1360
Ki [pg mL·1] 210,6 ±19,0
IC50 [pg mL-1] 76,7 ± 4,0
PL238 123 Β1
Badania wstępne pozwoliły na zaobserwowanie efektu hamującego izoksantohumolu względem ureazy P. mirabilis PCM1360. Enzym po 15 minutach preinkubacji z izoksantohumolem o stężeniu 100 ąg ML1 zachowywał 31% aktywności w stosunku do próby kontrolnej. Efekt hamujący ulegał wzmocnieniu przy wydłużonym czasie inkubacji i osiągał maksymalny poziom po 30 minutach, pozwalając na ograniczenie aktywności enzymu do 16% w badanych warunkach inkubacyjnych. Wyznaczono stężenie inhibitora, które pozwoliło na 50% ograniczenie aktywności enzymu (IC50) oraz stałą inhibicji (Ki), otrzymując odpowiednio wartości 76,7 ąg mL1 oraz 210,6 ąg mL1.
Oznaczenie właściwości antybakteryjnych izoksantohumolu.
Przykład 2. Właściwości antybakteryjne izoksantohumolu określono wobec komórek Proteus mirabilis PCM1360 poprzez kolorymetryczny pomiar zmiany aktywności wewnątrzkomórkowych dehydrogenaz bakteryjnych, przekształcających rozpuszczalną sól tetrazoliową (bromek 3-(4,5-dimetylotiazol-2-ilo)-2,5-difenylotetrazoliowy; MTT) w nierozpuszczalny krystalizujący formazan, którego stężenie po rozpuszczeniu w izopropanolu mierzono spektrofotometrycznie.
Doświadczenie przeprowadzono zgodnie z procedurą zoptymalizowaną i opisaną względem P. mirabilis PCM1360 (AJMB, 2015; 7(4): 159-167). Zawiesinę bakteryjną o gęstości około 108jtk mL1 inkubowano przez godzinę z izoksantohumolem o stężeniu 200 ąg mL1, równolegle przygotowywano próbę kontrolną bez izoksantohumolu. Następnie obydwie próby inkubowano z 0,5 mg mL1 roztworem MTT przez pół godziny. Kolejno do każdej próby dodawano mieszaninę izopropanolu z 1% kwasem solnym w proporcji 1:1. Po minimum 15 minutowej inkubacji dokonywano pomiaru absorbancji przy długości fali 550 nm. Pomiar pozwalał na pośrednie określenie żywotności komórek w stosunku do próby kontrolnej.
Żywotność [%] (test MTT) min 60 min
TÓG 91.5 ±3.0
Wykazano, że 15 minutowa inkubacja komórek bakteryjnych z izoksantohumolem o stężeniu 200 ąg mL1 nie wpływa na ogólną aktywność metaboliczną P. mirabilis PCM1360. W przypadku dłuższej - 60 minutowej - obserwowany jest spadek aktywności w stosunku do próby kontrolnej.
Przykład 3. Właściwości bakteriobójcze izoksantohumolu określono wobec komórek Escherichia coli PCM2057 - szczepu przeznaczonego do określania aktywności antybakteryjnej nowych związków chemicznych. Zastosowano zestaw barwników fluorescencyjnych BacLight®, pozwalający na ilościowe i jakościowe rozróżnienie komórek żywych i martwych w mieszaninie. Komórki inkubowano przez 60 minut z badanym związkiem, następnie przemyto i wybarwiono zgodnie z zaleceniami producenta. Ilość żywych komórek w mieszaninie [%] określono na podstawie względnej fluorescencji wybarwionych komórek bakteryjnych. Próby wykonano w obecności izoksantohumolu o stężeniu 200 ąg mL'1.
Żywe komórki [%] (BacLight®) min
8 ±0.6
Zgodnie z zastosowaną metodą, 60 minutowa inkubacja E. coli PCM2057 z izoksantohumolem o stężeniu 200 ąg mL1 pozwala na uśmiercenie ponad 80% komórek obecnych w mieszaninie.
Przykład 4. Właściwości bakteriostatyczne izoksantohumolu wobec komórek Proteus mirabilis PCM1360 oraz Escherichia coli PCM2057 zbadano zgodnie ze standardową procedurą CLSI (CLSI document M07-A9, 2012), pozwalającą na określenie Minimalnych Stężeń Hamujących (MIC).
E. coli PCM2057 P. mirabilis PCM1360
MIC50 MICgc MIC50 MIC90
[pg mL-1] [pg mL-1] [pg mL'1] [pg mL'1] >200
200 >200
PL238 123 Β1
W badanym zakresie stężeń scharakteryzowano wartości Minimalnego Stężenia Hamującego izoksantohumolu, które pozwalały na ograniczenie wzrostu E. coli PCM2057 i P. mirabilis PCM1360 o 50% względem próby kontrolnej (MIC50). Izoksantohumol wykazał silniejsze działanie bakteriostatyczne wobec E. coli PCM2057 (MIC50 = 50 μg mL-1) niż względem P. mirabilis PCM1360 (MIC50 = 200 μg mL1) po 24 h inkubacji.
Oznaczanie hamującego wpływu izoksantohumolu na aktywność ureolityczną całych komórek Proteus mirabilis.
Przykład 5. Efektywność redukowania aktywności ureazy w pełnych komórkach badano pośrednio, mierząc stężenie jonów amonowych powstających w reakcji hydrolizy mocznika (PLoS ONE 2017; 12(8): e0182437). Próby inkubacyjne zawierały żywe komórki szczepu Proteus mirabilis PCM1360 o gęstości 107 jtk ml·1 zawieszone w buforze fosforanowym o pH 7,2 ± 0,2 zawierającym 100 mM mocznik. Aktywność zachowana komórek bakteryjnych została określona po 30 minutach preinkubacji z izoksantohumolem o stężeniu 100 μg mL1.
Całe komórki Proteus mirabilis PCM1360
Aktywność zachowana [%] po 30 min 100
ICsotpgmL·1] 174,6 ±10,6
Określono stężenie, pozwalające na ograniczenie aktywności ureolitycznej całych komórek P. mirabilis o 50% względem próby kontrolnej (IC50). Ze względu na wyniki otrzymane na oczyszczonej ureazie, pomiar wykonano po 30 minutach inkubacji z izoksantohumolem, uzyskując IC50 = 174,6 μg mL1.
Powyższe wyniki przedstawiają komplet oznaczeń in vitro, pozwalających na dokładne określenie właściwości antybakteryjnych i antyureolitycznych izoksantohumolu o wzorze 1, względem najpopularniejszych patogenów układu moczowego. Wykazano charakterystykę antybakteryjną izoksantohumolu względem E. coli PCM2057. 60 minutowa inkubacja zawiesiny bakteryjnej z badanym związkiem o stężeniu 200 μg mL-1 pozwalała na uśmiercenie 80% komórek. Standardowe oznaczenia Minimalnego Stężenia Hamującego izoksantohumolu pozwoliły na określenie wartości MIC50 względem E. coli PCM2057 na poziomie 50 μg mL-1. Wyznaczona aktywność bakteriostatyczna wobec wzorcowego szczepu E. coli PCM2057 jest szczególnie istotną charakterystyką, ponieważ udowadnia możliwość ograniczenia aktywności tego najpopularniejszego patogenu układu moczowego. Związek hamował również wzrost P. mirabilis PCM1360 z MIC50 równym 200 μg mL-1.
Otrzymane wartości znajdują się na poziomie porównywalnym do innych znanych, efektywnych związków antybakteryjnych pochodzenia naturalnego.
Izoksantohumol został określony jako inhibitor ureazy P. mirabilis PCM 1360, zarówno w układzie zawierającym oczyszczony enzym jak i całe komórki. Wyznaczone wartości IC50 wynosiły 76,7 μg mL-1 w przypadku badań prowadzonych na oczyszczonym enzymie i 174,6 μg mL-1 w badaniach na całych komórkach. Ze względu na wysoką konserwatywność budowy miejsca aktywnego bakteryjnych ureaz oraz znany mechanizm inhibicji ureazy przez flawonoidy można określić izoksantohumol jako efektywny inhibitor ureaz bakteryjnych.

Claims (2)

1. Izoksantohumol o wzorze 1 do zastosowania w leczeniu i zapobieganiu kamicy nerkowej, kamicy moczowodu oraz kamienia w obrębie dolnych dróg moczowych, jak również zapalenia pęcherza moczowego.
2. Izoksantohumol o wzorze 1 do zastosowania według zastrz. 1, znamienny tym, że ograniczony zostaje wzrost szczepów E. coli i/lub wzrost i aktywność ureolityczną Proteus spp., P. stuartii, M. morganii, Pseudomonas spp., Klebsiella spp., Staphylococcus spp., Corynebacterium spp. i Ureaplasma ureolyticum.
PL425235(22)20180416A 2018-04-16 2018-04-16 Zastosowanie izoksantohumolu PL238123B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL425235(22)20180416A PL238123B1 (pl) 2018-04-16 2018-04-16 Zastosowanie izoksantohumolu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL425235(22)20180416A PL238123B1 (pl) 2018-04-16 2018-04-16 Zastosowanie izoksantohumolu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL425235A1 PL425235A1 (pl) 2019-10-21
PL238123B1 true PL238123B1 (pl) 2021-07-05

Family

ID=68238724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL425235(22)20180416A PL238123B1 (pl) 2018-04-16 2018-04-16 Zastosowanie izoksantohumolu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL238123B1 (pl)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8142821B2 (en) * 2007-08-15 2012-03-27 Flazan GmbH & Co. KG Xanthohumol-enriched hop extract

Also Published As

Publication number Publication date
PL425235A1 (pl) 2019-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ong et al. Current anti-biofilm strategies and potential of antioxidants in biofilm control
Tepedelen et al. Boric acid reduces the formation of DNA double strand breaks and accelerates wound healing process
Chai et al. Antioxidant, iron-chelating and anti-glucosidase activities of Typha domingensis Pers (Typhaceae)
Torzewska et al. Inhibition of crystallization caused by Proteus mirabilis during the development of infectious urolithiasis by various phenolic substances
JPH0656664A (ja) 抗皮膚発疹製剤
JP6163633B2 (ja) 疼痛、そう痒および炎症を処置するために局所的に投与されるストロンチウム含有複合体
AU2006345003A1 (en) Broad spectrum antibacterial compounds
PL180769B1 (pl) Postać dawkowana do miejscowego leczenia stanów powodowanych przez drobnoustroje, sposób sterylizacji obiektów i kompozycja sterylizująca
US20090170932A1 (en) Disinfectant compositions, methods and systems
CN103384519B (zh) 抗微生物的组合物
JP2022527833A (ja) 局所用クロトン・レクレリ組成物および急性皮膚軟部組織感染症または皮膚構造感染症の治療におけるそれらの使用
Javaid et al. Inhibition of autophagy with chloroquine dysregulates mitochondrial quality control and energetics in adipocytes
JP2010510257A (ja) 喘息及びアレルギー性鼻炎の治療におけるアルギナーゼ阻害剤の使用
Safari et al. Novel surface biochemical modifications of urinary catheters to prevent catheter‐associated urinary tract infections
Tatipamula et al. Anti-inflammatory properties of Dirinaria consimilis extracts in albino rats
PL238123B1 (pl) Zastosowanie izoksantohumolu
US10188110B2 (en) Antimicrobial hydrochloric acid catheter lock solution and method of use
PL238127B1 (pl) Zastosowanie 2’-hydroksychalkonu
PL238128B1 (pl) Zastosowanie 3’-amino-4-karboksychalkonu
US20190216704A1 (en) Combinations of n-acetyl cysteine derivatives and cranberry polyphenols in compositions and methods for preventing and treating periodontal diseases and peri-implatitis
PL238125B1 (pl) Zastosowanie 2’-hydroksy-4-metylochalkonu
PL238124B1 (pl) Zastosowanie 2’-hydroksy-4-etylochalkonu
PL238126B1 (pl) Zastosowanie 7-aminoflawonu
US20200316002A1 (en) Prevention of urinary tract device encrustation
ZA200507282B (en) Anti-microbially active diamine-based guinine derivatives