RU2241457C2 - Противомикробная композиция и способ ее получения - Google Patents
Противомикробная композиция и способ ее полученияInfo
- Publication number
- RU2241457C2 RU2241457C2 RU2002128749/15A RU2002128749A RU2241457C2 RU 2241457 C2 RU2241457 C2 RU 2241457C2 RU 2002128749/15 A RU2002128749/15 A RU 2002128749/15A RU 2002128749 A RU2002128749 A RU 2002128749A RU 2241457 C2 RU2241457 C2 RU 2241457C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- artiter
- quinolone
- composition according
- nalidixic acid
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 47
- 229960000210 nalidixic acid Drugs 0.000 claims abstract description 47
- MHWLWQUZZRMNGJ-UHFFFAOYSA-N nalidixic acid Chemical compound C1=C(C)N=C2N(CC)C=C(C(O)=O)C(=O)C2=C1 MHWLWQUZZRMNGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 238000011161 development Methods 0.000 claims abstract description 25
- LISFMEBWQUVKPJ-UHFFFAOYSA-N quinolin-2-ol Chemical compound C1=CC=C2NC(=O)C=CC2=C1 LISFMEBWQUVKPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 15
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 46
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 30
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 24
- 150000007660 quinolones Chemical class 0.000 claims description 23
- MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N ciprofloxacin Chemical compound C12=CC(N3CCNCC3)=C(F)C=C2C(=O)C(C(=O)O)=CN1C1CC1 MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 206010059866 Drug resistance Diseases 0.000 claims description 11
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 claims description 10
- GSDSWSVVBLHKDQ-JTQLQIEISA-N Levofloxacin Chemical compound C([C@@H](N1C2=C(C(C(C(O)=O)=C1)=O)C=C1F)C)OC2=C1N1CCN(C)CC1 GSDSWSVVBLHKDQ-JTQLQIEISA-N 0.000 claims description 9
- 229960003405 ciprofloxacin Drugs 0.000 claims description 9
- 229960003376 levofloxacin Drugs 0.000 claims description 9
- 229960002422 lomefloxacin Drugs 0.000 claims description 9
- ZEKZLJVOYLTDKK-UHFFFAOYSA-N lomefloxacin Chemical compound FC1=C2N(CC)C=C(C(O)=O)C(=O)C2=CC(F)=C1N1CCNC(C)C1 ZEKZLJVOYLTDKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- OGJPXUAPXNRGGI-UHFFFAOYSA-N norfloxacin Chemical compound C1=C2N(CC)C=C(C(O)=O)C(=O)C2=CC(F)=C1N1CCNCC1 OGJPXUAPXNRGGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229960001180 norfloxacin Drugs 0.000 claims description 9
- 229960004954 sparfloxacin Drugs 0.000 claims description 9
- DZZWHBIBMUVIIW-DTORHVGOSA-N sparfloxacin Chemical compound C1[C@@H](C)N[C@@H](C)CN1C1=C(F)C(N)=C2C(=O)C(C(O)=O)=CN(C3CC3)C2=C1F DZZWHBIBMUVIIW-DTORHVGOSA-N 0.000 claims description 9
- 229940124307 fluoroquinolone Drugs 0.000 claims description 8
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 8
- -1 quinolone compound Chemical class 0.000 claims description 8
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 claims description 8
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000004543 DNA replication Effects 0.000 claims description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 claims description 4
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 claims description 4
- 239000002271 gyrase inhibitor Substances 0.000 claims description 3
- QKDHBVNJCZBTMR-LLVKDONJSA-N (R)-temafloxacin Chemical compound C1CN[C@H](C)CN1C(C(=C1)F)=CC2=C1C(=O)C(C(O)=O)=CN2C1=CC=C(F)C=C1F QKDHBVNJCZBTMR-LLVKDONJSA-N 0.000 claims description 2
- WUWFMDMBOJLQIV-UHFFFAOYSA-N 7-(3-aminopyrrolidin-1-yl)-1-(2,4-difluorophenyl)-6-fluoro-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridine-3-carboxylic acid Chemical compound C1C(N)CCN1C(C(=C1)F)=NC2=C1C(=O)C(C(O)=O)=CN2C1=CC=C(F)C=C1F WUWFMDMBOJLQIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229960004576 temafloxacin Drugs 0.000 claims description 2
- 229950008187 tosufloxacin Drugs 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 abstract description 12
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 abstract description 5
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 abstract description 3
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 abstract description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 13
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 108010054814 DNA Gyrase Proteins 0.000 description 4
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 4
- 239000012678 infectious agent Substances 0.000 description 4
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 4
- 241000187480 Mycobacterium smegmatis Species 0.000 description 3
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 229940000425 combination drug Drugs 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 238000009631 Broth culture Methods 0.000 description 1
- 206010063094 Cerebral malaria Diseases 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 241000606768 Haemophilus influenzae Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000187479 Mycobacterium tuberculosis Species 0.000 description 1
- 208000030852 Parasitic disease Diseases 0.000 description 1
- 206010034133 Pathogen resistance Diseases 0.000 description 1
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 1
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003430 antimalarial agent Substances 0.000 description 1
- BLUAFEHZUWYNDE-NNWCWBAJSA-N artemisinin Chemical class C([C@](OO1)(C)O2)C[C@H]3[C@H](C)CC[C@@H]4[C@@]31[C@@H]2OC(=O)[C@@H]4C BLUAFEHZUWYNDE-NNWCWBAJSA-N 0.000 description 1
- NLYNIRQVMRLPIQ-XQLAAWPRSA-N artemotil Chemical compound C1C[C@H]2[C@H](C)CC[C@H]3[C@@H](C)[C@@H](OCC)O[C@H]4[C@]32OO[C@@]1(C)O4 NLYNIRQVMRLPIQ-XQLAAWPRSA-N 0.000 description 1
- 229960002970 artemotil Drugs 0.000 description 1
- 206010003246 arthritis Diseases 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000032823 cell division Effects 0.000 description 1
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009509 drug development Methods 0.000 description 1
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 238000010255 intramuscular injection Methods 0.000 description 1
- 239000007927 intramuscular injection Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 201000004792 malaria Diseases 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002547 new drug Substances 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 1
- 238000009522 phase III clinical trial Methods 0.000 description 1
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000008261 resistance mechanism Effects 0.000 description 1
- 231100000279 safety data Toxicity 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 201000008827 tuberculosis Diseases 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для в качестве лекарственной композиции для противодействия развитию устойчивости, для лечения инфекционных заболеваний и для ингибирования устойчивости, развившейся в результате мутации в гене gyr А бактерий. Сущностью изобретения является разработка новой композиции, включающей α-артитер, налидиксовую кислоту и хинолоновые лекарственные средства и способ получения такой композиции. Техническим результатом является расширение арсенала противомикробных средств. 2 с. и 25 з.п. ф-лы, 5 табл., 1 ил.
Description
Данное изобретение относится к разработке стратегически важной и новой противомикробной композиции, включающей лекарственные средства на основе α-артитера, хинолонов и подобных соединений, которая может применяться в качестве лекарственной композиции перспективного поколения, направленной против инфекций и одновременно для противодействия развитию у бактерий устойчивости путем присущего механизма действия для устранения устойчивых клеток.
Со времени открытия пенициллина Александром Флеммингом в области разработки новых лекарственных средств произошли многочисленные изменения. При повышенном и беспорядочном применении лекарств инфекционные агенты имеют тенденцию становиться устойчивыми к ним посредством различных механизмов инактивации молекул лекарственных средств, которые в противном случае подавляют инфекционные агенты путем ингибирования их жизненно-важных процессов. Из большого количества ингибиторных молекул только некоторые используются в качестве лекарственных средств, так как применение многих из них не является безопасным для человека и животных. Таким образом, поиск лекарственных препаратов является более медленным процессом, чем развитие новых устойчивых штаммов инфекционных агентов. Это происходит в результате того, что мутации происходят самопроизвольно случайным образом, но благодаря давлению отбора, происходящего под влиянием непрерывного присутствия/введения антибиотиков, устойчивые организмы пролиферируют неограниченно, нивелируя действие молекул лекарственных средств. Для того чтобы избежать опасности возникновения устойчивости к лекарственному средству, существующие лекарственные средства с минимальными побочными эффектами, которые, как доказано, являются безопасными при потреблении человеком, для повышения эффективности обычно подвергали химической модификации. Это привело к разработке первого поколения, второго поколения и третьего поколения лекарственных средств/антибиотиков в противовес параллельному развитию устойчивости к лекарственному средству. Кроме модифицирования структуры, в настоящем изобретении разработан новый, простой способ, который представляет собой введение комбинации лекарственных средств, т.е. лекарственные средства первого поколения могут применяться с другим безопасным соединением, таким образом, что чувствительные бактерии могут быть убиты антибиотиком первого поколения, а устойчивые, если таковые имеют место, могут быть убиты вторым соединением, и, наоборот, клетки, устойчивые против второго соединения, убивает первый антибиотик, причем соотношение устойчивость/чувствительность имеет генетическую основу.
В данном изобретении с целью подавления опасности возникновения устойчивости у бактерий авторы используют уникальный набор известных соединений с различными и специфическими противоположными способами воздействия. Данное изобретение является новым с точки зрения использования комбинации двух известных молекул с целью не только подавления/уничтожения бактерий, но также для предотвращения появления устойчивых штаммов вследствие их противоположного действия, когда одна молекула убивает бактерии, устойчивые к другой молекуле, и наоборот, что в конечном счете приводит к предотвращению развития устойчивости самой по себе. Данное явление, заключающееся в наличии чувствительности клеток к одному соединению при развитии устойчивости к другому, и наоборот, управляется генетически и, следовательно, представляет собой самоподдерживающийся процесс, который достигается в данном изобретении, причем правильный вид противомикробных молекул устанавливается посредством изучения конкретных мутаций.
α- и β-Артитеры синтезируют из дигидроартемицина этерификацией этанолом. Данные соединения ранее разрабатывались как противомалярийные лекарственные средства в Индии в Центральном институте медицинских и ароматических растений (CIMAP), Lucknow, и в Центральном исследовательском институте лекарственных средств (CDRI), Lucknow, India, после III фазы клинических испытаний. Также была определена абсолютная стереохимия артитеров в положении С-12, и было обнаружено, что они в 2-3 раза более активны, чем артемицин. В патентной заявке США №09/176204 было показано, что соединение α-артитер может специфично уничтожать некоторые устойчивые к лекарственным средствам бактерии, следовательно, он может применяться в качестве антибиотика.
Фермент ДНК-гираза является необходимым для роста бактерий, так как он участвует в репликации ДНК и, следовательно, в клеточном делении. Данный фермент временно разрывает цепи ДНК и вводит витки отрицательной суперспирали посредством АТФ-зависимого процесса. Фермент ДНК-гираза Е. coli представляет собой тетрамер, включающий две субъединицы А и В. Субъединица А является чувствительной к налидиксовой кислоте, однако, некоторые мутации в данной субъединице делают бактерии устойчивыми к налидиксовой кислоте. В указанной патентной заявке США было показано, что α-артитер не убивает нормальные бактерии дикого типа, но устойчивые к налидиксовой кислоте и другим фторхинолонам мутанты (с модифицированной гиразой) обладают высокой чувствительностью к α-артитеру, тогда как бактерии с нормальной субъединицей А уничтожаются налидиксовой кислотой.
Важно также отметить, что во всем мире Mycobacterium tuberculosis каждый год инфицируют приблизительно десять миллионов человек, приводя к гибели приблизительно трех миллионов, что делает данные бактерии наиболее распространенной причиной смертности в мире, вызываемой одиночными инфекционными агентами. Хинолоны и производные фторхинолоны являются частью традиционной химиотерапии против туберкулеза.
Было показано, что хинолоны ингибируют активность ДНК-гиразы, таким образом, что происходит релаксация ДНК, суперспирализованной в процессе репликации ДНК. Отдельные исследователи показали, что точечные мутации в гене gyr А, локализованные в очень маленьком участке, между 0 и 400 нуклеотидами гена gyr А, являются ответственными за устойчивость к хинолону, приобретенную разными штаммами Е. coli, отбиравшимися либо in vitro, либо in vivo. Механизмы устойчивости, развивающиеся в результате мутаций в гене gyr А Mycobacteria, сходны с механизмами, наблюдающимися у Е. coli. Механизм устойчивости к хинолону является в достаточной степени похожим у Е. coli, Mycobacteria, H. influenzae и у многих других бактерий.
В предыдущем изобретении заявители обнаружили новое свойство α-артитера, которое состоит в том, что он является эффективным против gyr-мутантных штаммов (Nalr) E. coli, но неэффективным против штаммов дикого типа (Nal5). В результате заявители решили объединить уже вышедший из употребления хинолон, налидиксовую кислоту с α-артитером с целью получения композиции, предотвращающей развитие устойчивости к ней.
Также является важным, что данные соединения и их активность по отдельности являются уже известными (хинолоны с 1960 г., а α-артитер с даты подачи заявки США). Но активность комбинации данных двух соединений не была опубликована до настоящего дня, и заявители разработали композицию, которая является дешевой, безопасной и в которой уже тестированные антибиотики могут использоваться в тандеме с уже испытанным безопасным соединением α-артитером. Результаты были полностью доказаны экспериментными данными в указанном направлении. Две молекулы в данных сочетаниях, убивая бактерии, устойчивые против одной из них, не позволяют никаким устойчивым штаммам/мутантам пролиферировать, что составляет основу развития устойчивости к лекарственным препаратам у микробов.
Основной задачей данного изобретения является разработка новой противомикробной композиции, включающей α-артитер, хинолоны и подобные лекарственные препараты.
Другой задачей является создание новой противомикробной композиции, которая может применяться для противодействия развитию устойчивости самой по себе.
Другой задачей является разработка противомикробной композиции, способной убивать бактерии, устойчивые к традиционным лекарственным препаратам, и предотвращать пролиферацию устойчивых или мутантных штаммов бактерий.
Краткое содержание изобретения
Данное изобретение относится к созданию стратегической и новой композиции, включающей α-артитер, хинолоны и подобные препараты, которая может использоваться как лекарственный(е) препарат(ы) перспективного поколения для противодействия развитию устойчивости самой по себе, так как потенциально она может использоваться для лечения инфекционных заболеваний, особенно, в тех случаях, когда, как известно, устойчивые к лекарственным препаратам штаммы появляются очень часто. Уникальностью и наиболее полезным признаком композиции является то, что, композиция представляет собой комбинацию α-артитера и хинолоновых лекарственных средств, причем спонтанные мутанты, у которых возникает устойчивость к хинолонам или их производным, уничтожаются α-артитером, и в то же время любой из устойчивых к α-артитеру штаммов становится высоко чувствительным к налидиксовой кислоте и, следовательно, уничтожается ею посредством такого комбинирования. Новая композиция ингибирует развитие устойчивости, возникающей в результате мутации в гене gyr А бактерий, в данной композиции один компонент представляет собой α-артитер, а другим может быть налидиксовая кислота или любой из фторхинолонов (включая ципрофлоксацин, норфлоксацин, левофлоксацин, спарфлоксацин, оксфлоксацин, ломефлоксацин и др.), или соединения подобной природы, устойчивость к которым может развиваться подобным способом.
Соответственно, данное изобретение относится к противомикробной композиции четвертого поколения, пригодной для ингибирования устойчивости к лекарственным препаратам, причем упомянутая композиция включает два компонента, где одним из компонентов является α-артитер, а другим компонентом являются лекарственные хинолоны или их производные.
В одном воплощении изобретения используемое хинолоновое соединение представляет собой, без ограничения, налидиксовую кислоту.
В другом воплощении соотношение α-артитера и хинолонов в композиции составляет приблизительно от 8:1 до 20:1.
В следующем воплощении хинолоновые производные выбраны из группы фторхинолонов, включающих ципрофлоксацин, норфлоксацин, левофлоксацин, спарфлоксацин, оксфлоксацин и ломефлоксацин.
В следующем воплощении концентрация налидиксовой кислоты составляет, по меньшей мере, 50 мкг/мл.
В очередном воплощении концентрация α-артитера в композиции составляет приблизительно от 2 мкг до 500 мкг/мл.
В следующем воплощении концентрация α-артитера в композиции составляет приблизительно 400 мкг/мл.
В следующем воплощении концентрация хинолоновых лекарственных средств в композиции составляет приблизительно от 0,5 мг до 500 мг.
В очередном воплощении указанная композиция дополнительно включает растворитель.
В другом воплощении нейтрализованное стерильное растительное масло присутствует в качестве растворителя в количестве, составляющем, по меньшей мере, 1 мл.
В следующем воплощении указанные компоненты обладают ДНК-гираза-ингибиторной активностью против мутантов, устойчивых к одному из соединений.
В другом воплощении указанные компоненты выбраны из ингибиторов ДНК-гиразы с противодействующими свойствами, направленными против мутантов, устойчивых к первому и второму компонентам, т.е., к α-артитеру и хинолонам, их производным или подобным соединениям.
В следующем воплощении композиция обладает активностью, ингибирующей репликацию ДНК у прокариотов, и, следовательно, применяется как противомикробная лекарственная композиция четвертого поколения.
В следующем воплощении используемый второй компонент может представлять собой хинолоновое лекарственное средство первого поколения, выбранное, без ограничения, из налидиксовой кислоты и оксалиновой кислоты.
В следующем воплощении используемый второй компонент может представлять собой хинолоновое лекарственное средство второго поколения, выбранное, без ограничения, из ципрофлоксацина, норфлоксацина, левофлоксацина, спарфлоксацина и оксфлоксацина.
В следующем воплощении используемый второй компонент может представлять собой хинолоновое лекарственное средство третьего поколения, выбранное, без ограничения, из ломефлоксацина, тозуфлоксацина, темафлоксацина.
В другом воплощении упомянутая композиция может применяться вместо лекарственных средств первого, второго и третьего поколений против устойчивых, а также чувствительных, инфекций.
В очередном воплощении упомянутая композиция может применяться для предотвращения развития устойчивости к лекарственным средствам первого, второго и третьего поколений.
Далее, данное изобретение относится к созданию антимикробной композиции четвертого поколения для ингибирования устойчивости к лекарственным средствам, причем упомянутый способ включает смешивание α-артитера и лекарственных хинолонов или их производных.
В одном воплощении способа соотношение α-артитера и хинолонов в композиции составляет приблизительно от 8:1 до 20:1.
В другом воплощении способа используемое хинолоновое соединение представляет собой, без ограничения, налидиксовую кислоту.
В следующем воплощении способа хинолоновые производные выбраны из группы фторхинолонов, включающих ципрофлоксацин, норфлоксацин, левофлоксацин, спарфлоксацин, оксфлоксацин и ломефлоксацин.
В следующем воплощении способа концентрация налидиксовой кислоты составляет, по меньшей мере, 50 мкг/мл.
В очередном воплощении способа концентрация α-артитера в композиции составляет приблизительно от 2 мкг до 500 мкг/мл.
В следующем воплощении способа концентрация α-артитера в композиции составляет приблизительно 400 мкг/мл.
В следующем воплощении способа концентрация хинолоновых лекарственных средств в композиции составляет приблизительно от 0,5 до 500 мг.
В одном воплощении способа нейтрализованное стерильное растительное масло используется в качестве основы в количестве, составляющем, по меньшей мере, 1 мл.
Для точного определения изобретения авторы разработали новую композицию или лекарственную систему для успешного ограничения развития устойчивости, обусловленной появлением мутантов, возникающих в результате применения налидиксовой кислоты (или любой будущей устойчивости, которая будет развиваться в результате применения α-артитера, если соединения будут применяться отдельно), в результате лечения бактериальной инфекции композицией. Так как испытания данных соединений на безопасный уровень применения для человека уже проведены, комбинированное лекарственное средство может быть разработано и непосредственно применено для борьбы с инфекциями и одновременно для ограничения угрозы возникновения устойчивости.
В других экспериментах заявители использовали различные комбинации налидиксовой кислоты и α-артитера в анализах с применением дисковой диффузии и бульона для мутантов как Mycobacterium smegmatis, так и Е. coli. В случае каждого применения одиночного соединения появление устойчивых колоний наблюдалось в пределах зоны ингибирования, создаваемой отравленными дисками. Но в случае дисков, содержащих сочетание (включающее половинную концентрацию каждого компонента), в зоне уничтожения/ингибирования возникновения каких-либо колоний не наблюдалось даже при продолжительной инкубации (см. чертеж). Среди различных концентраций налидиксовой кислоты (от 2 до 500 мкг) и α-артитера (от 20 до 2000 мкг) композиции, содержащие налидиксовую кислоту и α-артитер в соотношении 16:1, являлись наиболее активными против обоих микроорганизмов. Таким образом, данная комбинация - налидиксовая кислота:α-артитер в соотношении 16:1 является высокоэффективной для предотвращения развития у бактерий устойчивости к любой из двух лекарственных молекул. Однако другие соотношения и комбинации также могут предотвращать появление устойчивости, но на различных уровнях.
Далее, следует отметить, что указанные соединения согласно данному изобретению уже применяются для потребления человеком и данные по безопасности применения таких соединений уже известны. В качестве известного примера из предыдущего уровня техники (Asthana, О.Р., Srivastava, J.S. and Valecha, N., 1997. Current status of the artemisinin derivatives in the treatment of malaria with focus on arteether. Journal of Parasitic Diseases. 21:1-12), смесь α/β артитеров давали в дозах 150 мг (одна доза в день, в течение 3 дней) в виде внутримышечной инъекции для лечения устойчивости к лекарственным препаратам и случаев церебральной малярии. Препараты для упомянутых инъекций получали в нейтрализованном растительном масле. В экспериментах, проводимых авторами данного изобретения, оба соединения, то есть α-артитер и хинолоны, демонстрировали наилучшую активность при рН 7,0 (нейтральный). Следовательно, композицию данного изобретения можно использовать для лечения бактериальных инфекций, особенно, случаев, когда, как известно, устойчивость к лекарственным препаратам появляется с высокой частотой. Указанная композиция может применяться для предотвращения развития у бактерий устойчивости к антибиотикам в результате случайных мутаций. Таким образом, различные классы хинолоновых лекарственных средств могут быть введены вместе с α-артитером в форме для инъекций, полученной путем суспендирования соединения в нейтрализованном растительном масле. Хинолоновые лекарственные средства в составе композиции могут быть введены в различных дозах, варьирующих от 0,5 до 500 мг. Композиция
1. α-Артитер (от 2 до 500 мг).
2. Хинолоновые лекарственные средства (от 0,5 до 500 мг).
3. Нейтрализованное растительное масло, по меньшей мере, 1 мл.
Хинолоновые лекарственные средства включают налидиксовую кислоту, ципрофлоксацин, норфлоксацин, левофлоксацин, спарфлоксацин, оксфлоксацин, ломефлоксацин и др.
Таким образом, данное изобретение относится к новой композиции, включающей противомикробные соединения, ингибирующие развитие устойчивости в результате мутации в гене gyr А бактерий, в которой одним компонентом является α-артитер, а другим может быть налидиксовая кислота или фторхинолоны (включая ципрофлоксацин, норфлоксацин, левофлоксацин, спарфлоксацин, оксфлоксацин, ломефлоксацин и др.), или соединения подобной природы, к которым развивается устойчивость.
В другом воплощении данного изобретения компоненты новой композиции не ограничиваются α-артитером или налидиксовой кислотой.
В следующем воплощении, данное изобретение относится к композиции, в которой соединения обладают активностью, ингибирующей репликацию ДНК у прокариотов, и, следовательно, могут применяться в качестве эффективной лекарственной композиции перспективного поколения.
В другом воплощении данного изобретения компонентами композиций могут являться ингибиторы ДНК-гиразы с противодействующими свойствами, направленными против мутантов, развивающих устойчивость к любому из двух лекарственных средств комбинации, которое включает α-артитер и хинолоновые производные.
В следующем воплощении, данное изобретение относится к новой композиции, в которой компонентами композиций могут быть α-артитер (от 2 до 500 мг), хинолоновые лекарственные средства (от 0,5 до 500 мг) и нейтрализованное стерильное растительное масло, по меньшей мере, 1 мл.
Краткое описание чертежа
Данное изобретение далее иллюстрируется со ссылкой на сопровождающий чертеж, где представлен анализ действия композиции данного изобретения на мутанты Е. coli с использованием отравленных дисков.
Нижеследующие эксперименты демонстрируют примеры данного изобретения для иллюстрации некоторых воплощений данного изобретения и не должны истолковываться как огранивающие каким-либо образом объем данного изобретения. Данные эксперименты в основном проводятся для применения противодействующих свойств хинолонов, таких как налидиксовая кислота, и α-артитера, направленных против мутантных штаммов, устойчивых к одному из соединений, и определения эффективности при подавлении бактерий и предотвращения развития устойчивости.
Пример 1: Мониторинг появления мутантов Nalr.
В одном эксперименте авторы заявки вначале определяли частоту спонтанных мутаций у бактерий Escherchia coli (Kumar, S. 1976. Journal of Bacteriology, 125: 545-555) и Mycobacterium smegmatis (Snapper, S.B., Melton, R.E., Mustafa, S., Kieser, T. and Jacobs, W.R., 1990, Molecular Microbiology, 4: 1911-1919), приводящих к последующему развитию устойчивости, посредством селекции в присутствии данных лекарственных препаратов. Бульонные культуры бактерий с известными титрами разбавляли и помещали на отравленную агарную среду, содержащую 50 мкг/мл налидиксовой кислоты, и для оценки частоты развития устойчивости к лекарственному препарату (Nalr) считали развившиеся в результате устойчивые колонии (таблица 1).
Пример 2: Мониторинг появления α-артитерных мутантов.
Далее, для определения частоты появления спонтанных мутантов Escherchia coli и Mycobacterium smegmatis, устойчивых к α-артитеру, в качестве штаммов дикого типа при выделении колоний, устойчивых к α-артитеру, авторы заявки использовали мутанты, устойчивые к налидиксовой кислоте, полученные в предыдущем примере, так как они были чувствительными к α-артитеру. Бульонные культуры мутантных бактерий (Nalr) с известными титрами разбавляли и помещали в чашки Петри, содержащие 1000 мкг/мл α-артитера, и для определения частоты считали развившиеся в результате устойчивые колонии (таблица 2).
Пример 3: Исследование противоположного действия налидиксовой кислоты и α-артитера, применяющихся в сочетании, против мутантов, устойчивых к одному из соединений.
Бульонные культуры помещали на отравленный комбинацией агар, отмечали, что устойчивые колонии не были обнаружены при выращивании в присутствии 50 мкг/мл налидиксовой кислоты и 1000 мкг/мл α-артитера ни для какого из устойчивых мутантов, т.е. мутантов, устойчивых к налидиксовой кислоте и α-артитеру по отдельности или вместе.
Так как патогены всегда пытаются противодействовать воздействию лекарственного препарата путем генетического изменения своего организма посредством мутации(й) в области гена, являющегося мишенью лекарственного препарата, для эффективного применения лекарственного препарата необходимо уничтожить данные мутантные устойчивые клетки. Поэтому оценивали устойчивый к лекарственным препаратам мутантный штамм (Ml) на устойчивость к налидиксовой кислоте (штаммы дикого типа являются устойчивыми к налидиксовой кислоте). Данный мутантный штамм, развившийся из дикого типа, является дефектным по gyr А субъединице, что подтверждено мобилизацией плазмиды, несущей ген gyr А дикого типа. Интересно, что мутант gyr А-, развившийся из дикого типа, является чувствительным к соединению α-артитеру, но устойчивым к налидиксовой кислоте. Подобным образом второй мутант (М2), развившийся из мутантного штамма gyr A- (Nalr), становится чувствительным к налидиксовой кислоте, будучи устойчивым к α-артитеру (таблица 3). Было отмечено, что неизменно среди всех тестируемых штаммов, штаммы, устойчивые к налидиксовой кислоте, являются чувствительными к α-артитеру, а штаммы, чувствительные к налидиксовой кислоте, являются устойчивыми к α-артитеру. Комбинация данных лекарственных средств, в которой оба компонента объединены вместе, предотвращает развитие устойчивости. Это происходит вследствие того, что устойчивость к налидиксовой кислоте развивается в результате мутации gyr А и мутанты уничтожаются α-артитером, тогда как устойчивые к α-артитеру штаммы автоматически становятся чувствительными к налидиксовой кислоте и, следовательно, уничтожаются налидиксовой кислотой, и таким путем все спонтанно устойчивые бактерии могут быть ограничены.
Пример 4: Корреляция между уровнями устойчивости и чувствительности.
Для определения корреляции между чувствительностью к налидиксовой кислоте и α-артитеру заявители отобрали культуры Escherchia coli, устойчивые к налидиксовой кислоте в различных концентрациях. На основе минимальной ингибирующей концентрации (MIC) налидиксовой кислоты мутантов Escherchia coli распределяли по группам: высокочувствительные (MIC менее или равна 10 мкг/мл), устойчивые (MIC составляет от 10 до 200 мкг/мл), высокоустойчивые (MIC более или равна 200 мкг/мл).
Затем данные штаммы исследовали на чувствительность к α-артитеру путем оценки их роста (по поглощению света при длине волны 620 нанометров) в присутствии увеличивающихся концентраций α-артитера. Данные по поглощению превращали в процент роста, принимая поглощение в контрольном образце за 100%. Затем рост количественно определяли следующим образом: 1) более 80% роста: мутант является высоко устойчивым к α-артитеру; 2) от 20 до 80% роста: мутант является среднеустойчивым к α-артитеру; 3) менее 20% роста: мутант является чувствительным к α-артитеру. Экспериментальные данные показывают, что мутанты Escherchia coli, которые обладают высокой устойчивостью к налидиксовой кислоте, с другой стороны, являются высокочувствительными к α-артитеру. Другими словами, мутанты Escherchia coli, наиболее устойчивые к налидиксовой кислоте, наиболее эффективно уничтожаются α-артитером (таблица 4) и наоборот.
Пример 5: Оценка развития штаммов, устойчивых к комбинации, путем совместного культивирования штаммов с разной устойчивостью.
В последующих экспериментах заявитель анализировал рост мутантных штаммов отдельно и при совместном культивировании по сравнению с диким типом в присутствии отдельных соединений и их комбинации. Как видно из таблицы 5, отдельные мутанты являются чувствительными либо к налидиксовой кислоте, либо к α-артитеру отдельно, но при обработке комбинацией этих соединений рост не наблюдается ни в индивидуальных мутантных штаммах, ни в смеси мутантов, что говорит об отсутствии развития как двойной, как и одиночной устойчивости у штаммов, обладающих чувствительностью, одиночной устойчивостью или смешанных.
Claims (27)
1. Противомикробная композиция для ингибирования устойчивости микроорганизма к лекарственным препаратам, включающая два компонента, где один компонент представляет собой α-артитер, а другой компонент представляет собой хинолон или его производное.
2. Композиция по п.1, где используемое хинолоновое соединение представляет собой налидиксовую кислоту.
3. Композиция по п.1, где соотношение α-артитера и хинолонов в композиции составляет приблизительно от 8:1 до 20:1.
4. Композиция по п.1, где хинолоновые производные выбраны из группы фторхинолонов, включающих ципрофлоксацин, норфлоксацин, левофлоксацин, спарфлоксацин, оксфлоксацин и ломефлоксацин.
5. Композиция по п.1, где концентрация налидиксовой кислоты составляет, по меньшей мере, 50 мкг/мл.
6. Композиция по п.1, где концентрация α-артитера в композиции составляет приблизительно от 2 до 500 мкг/мл.
7. Композиция по п.1, где концентрация α-артитера в композиции составляет приблизительно 400 мкг/мл.
8. Композиция по п.1, где концентрация хинолоновых лекарственных средств в композиции составляет приблизительно от 0,5 мг до 500 мг.
9. Композиция по п.1, где указанная композиция дополнительно включает растворитель.
10. Композиция по п.9, где нейтрализованное стерильное растительное масло присутствует в качестве растворителя в количестве, по меньшей мере, 1 мл.
11. Композиция по п.1, где упомянутые компоненты обладают ДНК-гираза-ингибиторной активностью, направленной против мутантов, устойчивых к одному из соединений.
12. Композиция по п.1, где упомянутые компоненты выбраны из ингибиторов ДНК-гиразы с противодействующими свойствами, направленными против мутантов, устойчивых к α-артитеру и хинолону и его производным, как определено в п.1.
13. Композиция по п.1, где композиция обладает активностью, ингибирующей репликацию ДНК у прокариотов.
14. Композиция по п.1, где используемый второй компонент может представлять собой хинолоновое лекарственное средство, выбранное из налидиксовой кислоты и оксалиновой кислоты.
15. Композиция по п.1, где используемый второй компонент может представлять собой хинолоновое лекарственное средство, выбранное из ципрофлоксацина, норфлоксацина, левофлоксацина, спарфлоксацина и оксфлоксацина.
16. Композиция по п.1, где используемый второй компонент может представлять собой хинолоновое лекарственное средство, выбранное из ломефлоксацина, тозуфлоксацина, темафлоксацина.
17. Композиция по п.1, где упомянутая композиция может применяться вместо лекарственных средств подобного действия против устойчивых, а также чувствительных, инфекций.
18. Композиция по п.1, где упомянутая композиция может применяться для предотвращения развития устойчивости к лекарственным средствам подобного действия.
19. Способ получения антимикробной композиции охарактеризованной в п.1 для ингибирования устойчивости к лекарственным средствам, причем упомянутый способ включает стадию смешивания α-артитера и хинолонов или их производных.
20. Способ по п.19, где соотношение α-артитера и хинолонов в композиции составляет приблизительно от 8:1 до 20:1.
21. Способ по п.19, где используемое хинолоновое соединение представляет собой налидиксовую кислоту.
22. Способ по п.19, где хинолоновые производные выбраны из группы фторхинолонов, включающих ципрофлоксацин, норфлоксацин, левофлоксацин, спарфлоксацин, оксфлоксацин и ломефлоксацин.
23. Способ по п.19, где концентрация налидиксовой кислоты составляет, по меньшей мере, 50 мкг/мл.
24. Способ по п.19, где концентрация α-артитера в композиции составляет приблизительно от 2 до 500 мкг/мл.
25. Способ по п.19, где концентрация α-артитера в композиции составляет приблизительно 400 мкг/мл.
26. Способ по п.19, где концентрация хинолоновых лекарственных средств в композиции составляет приблизительно от 0,5 мг до 500 мг.
27. Способ по п.19, где нейтрализованное стерильное растительное масло используется в качестве растворителя в количестве, по меньшей мере, 1 мл.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002128749/15A RU2241457C2 (ru) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | Противомикробная композиция и способ ее получения |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002128749/15A RU2241457C2 (ru) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | Противомикробная композиция и способ ее получения |
| PCT/IN2000/000031 WO2001072304A1 (en) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | A novel anti-microbial composition and method for producing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002128749A RU2002128749A (ru) | 2004-03-27 |
| RU2241457C2 true RU2241457C2 (ru) | 2004-12-10 |
Family
ID=34436851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002128749/15A RU2241457C2 (ru) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | Противомикробная композиция и способ ее получения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2241457C2 (ru) |
-
2000
- 2000-03-28 RU RU2002128749/15A patent/RU2241457C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Микробиология и иммунология. /Под ред. А.А.Воробьева. - М.: Медицина, 1999, с. 123-126. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2002128749A (ru) | 2004-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lamut et al. | Efflux pump inhibitors of clinically relevant multidrug resistant bacteria | |
| Tegos et al. | Inhibitors of bacterial multidrug efflux pumps potentiate antimicrobial photoinactivation | |
| Urbaniec et al. | Phenotypic heterogeneity in persisters: a novel ‘hunker’theory of persistence | |
| US9687514B2 (en) | Bacteriophage-containing therapeutic agents | |
| Zhao et al. | Biochanin a enhances the defense against Salmonella enterica infection through AMPK/ULK1/mTOR-mediated autophagy and extracellular traps and reversing SPI-1-dependent macrophage (MΦ) M2 polarization | |
| Keren et al. | Persister eradication: lessons from the world of natural products | |
| Palaniappan et al. | Targeting AgrA quorum sensing regulator by bumetanide attenuates virulence in Staphylococcus aureus–A drug repurposing approach | |
| US6423741B1 (en) | Anti-microbial composition and method for producing the same | |
| Kumar et al. | Evaluation of synergism between the aminoglycoside antibiotic streptomycin and the cardiovascular agent amlodipine | |
| Zine et al. | Rise of antibiotic resistance in tuberculosis | |
| Zhang et al. | Daphnetin prevents methicillin-resistant Staphylococcus aureus infection by inducing autophagic response | |
| Akinjogunla et al. | Antibacterial activity and time kill kinetics of Amlodipine, Thioridazine and Promethazine against pathogenic clinical bacterial isolates. | |
| Owen et al. | From formulation to in vivo model: A comprehensive study of a synergistic relationship between vancomycin, carvacrol, and cuminaldehyde against Enterococcus faecium | |
| Yeager et al. | Bacillus anthracis edema toxin suppresses human macrophage phagocytosis and cytoskeletal remodeling via the protein kinase A and exchange protein activated by cyclic AMP pathways | |
| Mataracı‐Kara et al. | Discovery and s tructure–activity relationships of the quinolinequinones: Promising antimicrobial agents and mode of action evaluation | |
| RU2241457C2 (ru) | Противомикробная композиция и способ ее получения | |
| Li et al. | Combination of AS101 and Mefloquine Inhibits Carbapenem-Resistant Pseudomonas aeruginosa in vitro and in vivo | |
| CN1210030C (zh) | 一种新的抗微生物组合物和其制备方法 | |
| Duman et al. | The effects of rifampicin and fluoroquinolones on tubercle bacilli within human macrophages | |
| Nsofor et al. | In vitro Antimicrobial Activities of Methanol Crude Leaf Extract of Psidium guajava L. on Clinical Isolates of Multidrug Resistant Staphylococcus aureus | |
| Auparakkitanon et al. | Antimalarial activity of concanamycin A alone and in combination with pyronaridine | |
| Wahaab et al. | Comparative efficacy of macrolides containing marine actinomycetes formulation versus ciprofloxacin ophthalmic solution in controlling Pseudomonas aeruginosa induced conjunctivitis on rabbit model | |
| Ye et al. | Antibiotic-persistent bacterial cells exhibiting low-level ROS are eradicated by ROS-independent membrane disruption | |
| Scherr et al. | Buruli ulcer | |
| RU2245719C2 (ru) | Тимолсодержащая композиция, полезная для лечения устойчивых к лекарственным средствам бактериальных инфекций |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130329 |