RU2467063C1 - Method of producing highly active solid-phase antibiotic biopreparation of reindeer moss from lichen fronds - Google Patents

Method of producing highly active solid-phase antibiotic biopreparation of reindeer moss from lichen fronds Download PDF

Info

Publication number
RU2467063C1
RU2467063C1 RU2011118318/10A RU2011118318A RU2467063C1 RU 2467063 C1 RU2467063 C1 RU 2467063C1 RU 2011118318/10 A RU2011118318/10 A RU 2011118318/10A RU 2011118318 A RU2011118318 A RU 2011118318A RU 2467063 C1 RU2467063 C1 RU 2467063C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lichen
preparation
yagel
fronds
antibiotic
Prior art date
Application number
RU2011118318/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вера Владимировна Аньшакова (RU)
Вера Владимировна Аньшакова
Борис Моисеевич Кершенгольц (RU)
Борис Моисеевич Кершенгольц
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова"
Priority to RU2011118318/10A priority Critical patent/RU2467063C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2467063C1 publication Critical patent/RU2467063C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: powder of coarsely ground lichen fronds undergoes solid-phase mechanochemical treatment in a bead mill at 1500 rpm for 3 minutes with addition of 0.5 wt % sodium bicarbonate.
EFFECT: invention improves quality, antibacterial action of the preparation and simplifies the process of producing said preparation.
3 tbl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к биотехнологической (биофармацевтической) отрасли промышленности, а именно к производству биопрепаратов медицинского назначения (бактерицидного действия). Использование механохимических технологий в производстве антибиотического препарата из слоевищ лишайников без участия растворителей в одну технологическую стадию из сухого сырья позволяет проводить образование β-олигосахаридов (активного наполнителя) за счет расщепления части β-гликозидных связей в лишайниковых β-полисахаридах, и комплекса между активным наполнителем и фармаконом (лишайниковыми кислотами, содержащимися в слоевищах лишайников, либо известным фармпрепаратом антибиотического действия), что повышает биодоступность фармакона и антибиотическую активность препарата в 5-10 раз. Это выгодно отличает технологичность предлагаемого подхода и свойства полученных биокомплексов от аналогов, произведенных с использованием классических технологий.The invention relates to the biotechnological (biopharmaceutical) industry, namely the production of biological products for medical use (bactericidal action). The use of mechanochemical technologies in the production of an antibiotic preparation from lichen thalli without solvents in one technological stage from dry raw materials allows the formation of β-oligosaccharides (active filler) by splitting part of the β-glycosidic bonds in lichen β-polysaccharides and the complex between the active filler and pharmacone (lichenic acids contained in the thallus of lichens, or a well-known pharmaceutical product of antibiotic action), which increases the bioavailability armakona and antibiotic activity of the preparation of 5-10. This compares favorably with the manufacturability of the proposed approach and the properties of the obtained biocomplexes from analogues produced using classical technologies.

Лишайники из рода кладонии (Cladonia) и цетрарии (Cetraria) - лекарственные растения, используемые в народной медицине для лечения многих заболеваний. В слоевищах лишайников содержится до 80% углеводов, половина которых представлена β-гомополисахаридом лихенином, а также изолехинином, обладающими как иммуномодулирующими, противоопухолевыми, так и гепатопротекторными свойствами.Lichens from the cladonia (Cladonia) and cetraria (Cetraria) are medicinal plants used in folk medicine to treat many diseases. Thallus of lichens contains up to 80% of carbohydrates, half of which is represented by β-homopolysaccharide lichenin, as well as isolechinin, which have both immunomodulating, antitumor, and hepatoprotective properties.

Известно об использовании лишайников в качестве антибиотического средства. Так, противомикробная активность в отношении стафилококков, стрептококков, кислоустойчивых микроорганизмов, грибов, простейших и вирусов обусловлена наличием в слоевищах лишайниковых кислот (Галицкий Л.А. и др. // Проблемы туберкулеза. 1997, №4. С.35-38). Высокая антибиотическая активность связана, прежде всего, с присутствием в лишайниках усниновой кислоты и ее производных (фиг.1), относящихся также к лишайниковым кислотам (Горшкова Р.П. и др. // Биоорган., химия. 1997. Т.23, №2. С.1324-1328). Антибиотическая активность усниновой кислоты сильно зависит от характера оптического вращения, причем D(+) изомер, как правило, более активен. Все три формы усниновой кислоты были ранее изучены на антимикробную активность, установлена их преобладающая активность против грамположительных и кислотостойких микроорганизмов. Механизм антибиотического действия усниновой кислоты связан с разрывом процесса окислительного фосфорилирования у микроорганизмов (Крамаренко и др., 2003).It is known about the use of lichens as an antibiotic. So, antimicrobial activity against staphylococci, streptococci, acid-resistant microorganisms, fungi, protozoa and viruses is due to the presence of lichen acids in thalli (L. Galitsky et al. // Problems of Tuberculosis. 1997, No. 4. P.35-38). High antibiotic activity is associated primarily with the presence in the lichens of usnic acid and its derivatives (Fig. 1), also related to lichen acids (Gorshkova R.P. et al. // Bioorgan., Chemistry. 1997. V.23, No. 2. S.1324-1328). The antibiotic activity of usnic acid strongly depends on the nature of the optical rotation, and the D (+) isomer, as a rule, is more active. All three forms of usnic acid were previously studied for antimicrobial activity, their prevailing activity against gram-positive and acid-resistant microorganisms was established. The mechanism of the antibiotic action of usnic acid is associated with a breakdown in the process of oxidative phosphorylation in microorganisms (Kramarenko et al., 2003).

Полученная из лишайников усниновая кислота в виде уснината натрия была предложена под названием «Бинан» для медицинского использования и применялась в качестве наружного средства для лечения ран, ожогов, трещин и в гинекологии. С появлением синтетических и полусинтетических антибиотиков препарат был снят с производства (Телятьев В.В. Полезные растения Центральной Сибири. Иркутск. 1987. С.21-22).The usnic acid obtained from lichens in the form of sodium usninate was proposed under the name Binan for medical use and was used as an external agent for the treatment of wounds, burns, cracks and in gynecology. With the advent of synthetic and semi-synthetic antibiotics, the drug was discontinued (Velyatiev V.V. Useful Plants of Central Siberia. Irkutsk. 1987. P.21-22).

Препараты усниновой кислоты удачно применялись для лечения и профилактики кариеса, в то время как использование в оральной терапии известных сильных антибиотиков (эритромицин, цикфалоридин, цефуроксим и др.) нарушало баланс микрофлоры в полости рта и вызывало стойкие стоматиты (Литвинов, Рассадина, 1958). Несмотря на положительный опыт использования лишайников во многих разделах клинической медицины, в доступной литературе имеются немногочисленные сообщения о применении данного растения. Это связано с тем, что известные методы выделения биоактивных веществ из слоевищ лишайников не дают желаемого результата.Usinic acid preparations were successfully used for the treatment and prevention of caries, while the use of well-known strong antibiotics (erythromycin, cyclophaloridin, cefuroxime, etc.) in oral therapy upset the balance of microflora in the oral cavity and caused persistent stomatitis (Litvinov, Rassadina, 1958). Despite the positive experience of using lichens in many branches of clinical medicine, there are few reports on the use of this plant in the available literature. This is due to the fact that the known methods for isolating bioactive substances from lichen thalli do not give the desired result.

Аналогом, с точки зрения самого метода гликозидного клатрирования фармаконов является цикл работ под руководством академика Г.А. Толстикова (Толстикова Т.Г., Брызгалова О.А., Сорокина И.В. и др. О природе эффекта гликозидного клатрирования фармаконов // ДАН. 2007. Т.416, №1. С.133-134. Толстикова Т.Г., Толстиков А.Г., Толстиков Г.А. На пути к низкодозовым лекарствам // Вестник РАН. 2007. Т.77. №10. С.867-874).An analogue, from the point of view of the method of glycosidic clathration of pharmacons, is a cycle of work under the guidance of Academician G.A. Tolstikova (Tolstikova T.G., Bryzgalova O.A., Sorokina I.V. et al. On the nature of the effect of glycosidic clathration of pharmacons // DAN. 2007. V.416, No. 1. P.133-134. Tolstikova T. G., Tolstikov A.G., Tolstikov G.A. On the way to low-dose drugs // Bulletin of the Russian Academy of Sciences. 2007. V.77. No. 10. P.867-874).

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению (прототипом) является противотуберкулезный препарат «ЯГЕЛЬ-М» для профилактики и лечения туберкулеза и способ его получения (Кершенгольц Б.М., Филиппова Г.В., Шашурин М.М. и др. Способ получения препарата ЯГЕЛЬ-М для профилактики и лечения туберкулеза // Патент РФ на изобретение №2385159, 27.03.2010; Филиппова Г.В., Павлов Н.Г., Шашурин М.М. и др. Влияние биологически активных веществ из слоевищ северных лишайников, экстрагированных различными методами, на биологические свойства микобактерий туберкулеза // Сибирский медицинский журнал. 2008. №3. С.99-103).The closest analogue to the proposed invention (prototype) is the anti-TB drug “YAGEL-M” for the prevention and treatment of tuberculosis and the method for its production (Kershengolts B.M., Filippova G.V., Shashurin M.M., etc. YAGEL-M for the prevention and treatment of tuberculosis // RF patent for the invention No. 2385159, 03/27/2010; Filippova G.V., Pavlov N.G., Shashurin M.M. et al. Effect of biologically active substances from thalli of northern lichens, extracted by various methods on the biological properties of mycobacterium tuber kuleza // Siberian Medical Journal. 2008. No. 3. P. 99-103).

Техническим эффектом изобретения является экологическая чистота предлагаемого способа получения, так как в нем нет ни экстракционных, ни гидролизных стадий обработки биосырья, процесс проходит без участия растворителей в одну технологическую стадию, что обеспечивает сокращение ресурсо- и энергоемкости технологического процесса. Антибактериальное действие полученного препарата ЯГЕЛЬ характеризуется в 5-10 раз повышенной активностью в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов по сравнению с антибиотическими препаратами, получаемыми стандартными способами, без механоактивации. Минимальная ингибирующая концентрация препарата ЯГЕЛЬ в 2 раза меньше чем у 40% спиртового экстракта ягеля механоактивированного (Ягель-М), взятого за прототип.The technical effect of the invention is the ecological purity of the proposed production method, since it does not have any extraction or hydrolysis stages of processing bio-raw materials, the process takes place without the participation of solvents in one technological stage, which reduces the resource and energy consumption of the technological process. The antibacterial effect of the obtained YAGEL preparation is characterized by 5-10 times increased activity against pathogenic and conditionally pathogenic microorganisms in comparison with antibiotic preparations obtained by standard methods without mechanical activation. The minimum inhibitory concentration of the YAGEL preparation is 2 times less than that of 40% alcohol extract of mechanically activated reindeer moss (Yagel-M), taken as a prototype.

Эффект достигается тем, что использование механохимической обработки лишайникового сырья приводит в одну технологическую стадию к образованию β-олигосахаридов (активного наполнителя) за счет расщепления части β-гликозидных связей в лишайниковых β-полисахаридах, и комплекса между активным наполнителем и фармаконом (лишайниковыми кислотами, содержащимися в слоевищах лишайников, либо известным фармпрепаратом антибиотического действия). При этом β-олигосахариды проявляют себя как синергетная компонента в комплексе с природными веществами антибиотического действия - с лишайниковыми кислотами, либо с активными вещества известных фармпреператов антибиотического действия. Таковые слабые межмолекулярные взаимодействия приводят к образованию комплекса дифильного характера, создавая тем самым оптимальные условия для диффузионного процесса, повышая в 5-10 раз биодоступность фармакона, что и способствует увеличению его биоактивности.The effect is achieved by the fact that the use of the mechanochemical treatment of lichen raw materials leads in one technological stage to the formation of β-oligosaccharides (active filler) due to the cleavage of part of β-glycosidic bonds in lichen β-polysaccharides, and the complex between the active filler and pharmacon (lichen acids contained in the thalli of lichens, or with a well-known pharmaceutical product of antibiotic action). At the same time, β-oligosaccharides manifest themselves as a synergistic component in combination with natural substances of antibiotic action - with lichen acids, or with active substances of known pharmaceutical preparations of antibiotic action. Such weak intermolecular interactions lead to the formation of a complex of a diphilic nature, thereby creating optimal conditions for the diffusion process, increasing the bioavailability of the pharmacon by 5–10 times, which contributes to an increase in its bioactivity.

Сущность изобретения состоит в том, что ударно-истирающее воздействие с добавкой твердофазного реагента бикарбоната натрия 0,5% по массе сопровождается, наряду с разрушением клеточных стенок, изменением химического состава компонентов растительного сырья и переходом их в биодоступную форму в результате разрыва ряда химических связей (даже таких прочных как β-гликозидных) и протеканием механохимических, твердофазных реакций перехода фенольных групп лишайниковых кислот в фенолятные, с последующим их синергетным межмолекулярным взаимодействием (фиг.2).The essence of the invention lies in the fact that the shock-abrasive effect with the addition of a solid-phase reagent of sodium bicarbonate 0.5% by weight is accompanied, along with the destruction of the cell walls, a change in the chemical composition of the components of plant materials and their transition into a bioavailable form as a result of breaking a number of chemical bonds even as strong as β-glycosidic) and the occurrence of mechanochemical, solid-phase reactions of the transition of phenolic groups of lichen acids into phenolic acids, followed by their synergistic intermolecular interaction action (figure 2).

Изобретение может быть реализовано следующим образом.The invention can be implemented as follows.

Порошок грубоизмельченных слоевищ лишайников помещается в камеру шаровой мельницы (например, АГО-2 или ЦЭМ-7-80) и подвергается механохимической активации в течение 3 минут при 1500 об/мин. Образующийся препарат ЯГЕЛЬ подвергается тестированию на антибактериальную активность по отношению к условно-патогенным и патогенным штаммам микроорганизмов.The powder of coarsely ground thalli of lichens is placed in a ball mill chamber (for example, AGO-2 or TsEM-7-80) and subjected to mechanochemical activation for 3 minutes at 1500 rpm. The resulting drug YAGEL is tested for antibacterial activity against opportunistic and pathogenic microorganism strains.

Способ имеет варианты реализации, заключающиеся в том, что в камеру шаровой мельницы в порошковую смесь добавляют известный антибиотический фармпрепарат (фармакон), например цефазолин, в массовом соотношении лишайник: фармакон 10:1. При этом активность фармакона также возрастала в 5-10 раз.The method has embodiments, consisting in the fact that a known antibiotic pharmaceutical preparation (pharmacacon), for example cefazolin, is added to the powder mixture in the ball mill chamber in a mass ratio of lichen: pharmacacon 10: 1. At the same time, the activity of pharmacon also increased 5-10 times.

Антибактериальные свойства препарата ЯГЕЛЬ определяли in vitro на культурах бактериальных штаммов четырех условно-патогенных и патогенных микроорганизмов по стандартным и модифицированным методикам.The antibacterial properties of YAGEL were determined in vitro on cultures of bacterial strains of four conditionally pathogenic and pathogenic microorganisms according to standard and modified methods.

Проведены сравнительные исследования антибактериального действия слоевищ лишайников грубого помола без механохимической обработки (порошок №1) и механоактивированного препарата ЯГЕЛЬ на следующих культурах по стандартам мутности культур на 5 и 10 единиц:Comparative studies of the antibacterial effect of coarse-grained lichen thalli without mechanochemical treatment (powder No. 1) and mechanically activated drug YAHEL in the following cultures were carried out according to the standards of turbidity of crops by 5 and 10 units:

1. Staphylococcus aureus - 6538-p1. Staphylococcus aureus - 6538-p

2. Escherichia coli - H-2572. Escherichia coli - H-257

3. Pseudomonas aeruginosa - 331053. Pseudomonas aeruginosa - 33105

4. Klebsiella pneumoniae4. Klebsiella pneumoniae

Использовались стандартные питательные среды: среда Эндо, молочно-желточно-солевой агар, среда Плоскирева, мясопептонный агар (МПА), которые были приготовлены по стандартной прописи (МУК 4.2.1890-04. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам. Методические указания, утвержденные главным государственным санитарным врачом РФ, 04.03.2004) с добавлением в питательную среду контрольного и исследуемого образца количеством 5,0 mg/ml. Газонным методом был произведен посев культур микроорганизмов и после культивации в термостате при 37,0°C оценивалась интенсивность их роста. Результаты оценки приведены в таблице 1.Standard nutrient media were used: Endo medium, milk-yolk-salt agar, Ploskirev medium, meat-peptone agar (MPA), which were prepared according to a standard prescription (MUK 4.2.1890-04. Determination of the sensitivity of microorganisms to antibacterial drugs. Methodical guidelines approved by the main by the State Sanitary Doctor of the Russian Federation, 04.03.2004) with the addition of a control and test sample to the nutrient medium in an amount of 5.0 mg / ml. The lawn method was used to sow cultures of microorganisms, and after cultivation in a thermostat at 37.0 ° C, their growth rate was estimated. The evaluation results are shown in table 1.

Порошок №1 показал либо едва заметную попытку к лизису, либо микроорганизмы лизировались частично.Powder No. 1 showed either a barely noticeable attempt to lysis, or microorganisms were partially lysed.

Таким образом, продемонстрирована очень высокая эффективность препарата ЯГЕЛЬ в отношении условно-патогенных и патогенных бактериальных штаммов, включая Staphylococus aureus, Klebsiella pneumonia и др.Thus, the very high efficiency of YAGEL with respect to opportunistic and pathogenic bacterial strains, including Staphylococus aureus, Klebsiella pneumonia, etc., has been demonstrated.

Проведены сравнительные исследования антибактериального действия комплексного препарата №2, состоящего из слоевищ лишайника и цефазолина в массовых отношениях 10:1, подвергшихся совместной механохимической обработке, и препарата №3, состоящего из смеси слоевищ лишайника и цефазолина в таких же массовых отношениях 10:1, но без механохимической активации, полученного грубым помолом на бытовой мельнице.Comparative studies of the antibacterial action of the complex preparation No. 2, consisting of lichen and cefazolin thalli in mass ratios of 10: 1, subjected to a joint mechanochemical treatment, and preparation No. 3, consisting of a mixture of lichen and thallus cefazolin in thalli in the same mass ratios of 10: 1, but without mechanochemical activation obtained by coarse grinding in a household mill.

Определение активности антибактериального действия испытуемого комплексного препарата (№2) и грубоизмельченной смеси (№3) проводили методом серийных разведений на плотных питательных средах. В качестве питательной среды применяли традиционные питательные агаровые среды для выращивания E.colli. Эффективность антибактериального действия препаратов определяли сроками появления лизиса клеток бактериальной культуры. Сравнения исследуемых образцов проводили из расчета на концентрацию цефазолина.The determination of the antibacterial activity of the test complex preparation (No. 2) and the coarsely ground mixture (No. 3) was carried out by the method of serial dilutions on solid nutrient media. As a nutrient medium used traditional nutrient agar medium for growing E. colli. The effectiveness of the antibacterial action of the drugs was determined by the timing of the appearance of lysis of bacterial culture cells. Comparison of the studied samples was carried out based on the concentration of cefazolin.

При действии комплексного препарата №2 на штамм E.colli M17 отмечалось умеренное бактериостатическое действие в области концентраций цефазолина 0,25; 0,5 и 1,0 мкг/мл и бактерицидное действие с концентрацией цефазолина свыше 2,0 мкг/мл (таблица 2).Under the action of the complex preparation No. 2 on the strain E.colli M17, a moderate bacteriostatic effect was observed in the range of cefazolin concentrations of 0.25; 0.5 and 1.0 μg / ml and bactericidal action with a cefazolin concentration in excess of 2.0 μg / ml (table 2).

Цефазолин в составе препарата №3 (контроль) не проявлял бактерицидного и бактериостатического действия в области указанных концентраций. Следовательно, цефазолин с концентрацией свыше 2,0 мкг/мл, прошедший совместную механоактивацию с ягелем, оказывает выраженное бактериостатическое действие на штамм E.colli, в отличие от цефазолина, входящего в состав композита ягеля грубоизмельченного без механоактивации.Cefazolin in the composition of drug No. 3 (control) did not exhibit bactericidal and bacteriostatic effects in the field of the indicated concentrations. Therefore, cefazolin with a concentration of more than 2.0 μg / ml, which has undergone joint mechanical activation with reindeer moss, has a pronounced bacteriostatic effect on the E. colli strain, in contrast to cefazolin, which is part of the reindeer moss composite without mechanical activation.

Нами определена сравнительная антибактериальная активность твердофазного препарата ЯГЕЛЬ и прототипа, представляющего 40% водно-спиртовый экстракт ЯГЕЛЬ-М т vitro, в отношении штамма Staphylococcus aureus - 6538-р посредством определения их минимальной ингибирующей концентрации (МИК).We determined the comparative antibacterial activity of the YAGEL solid-phase preparation and the prototype representing 40% water-alcohol extract YAGEL-M t vitro in relation to the Staphylococcus aureus strain 6538-r by determining their minimum inhibitory concentration (MIC).

Прототип нами был получен и тестирован в строгом соответствии указанному изобретению (см. Патент РФ на изобретение №2385159, 27.03.2010), т.е. в виде водно-спиртового экстракта сухих слоевищ лишайников, предварительно механоактивированных с твердой щелочью. Прототип (экстракт ЯГЕЛЬ-М) получают последовательностью следующих технологических стадий: слоевища лишайников подвергают механохимической активации в присутствии твердой щелочи для перевода лишайниковых кислот водонерастворимой фенольной природы в водорастворимую фенолятную форму. Далее полученный порошок, который не является конечным продуктом, подвергают водной экстракции, нерастворимый остаток отделяют фильтрацией. Из полученного раствора феноляты осаждают подкислением. Полученный осадок, содержащий лишайниковые кислоты антибактериального действия, растворяют в 40% водно-этанольной смеси.We obtained and tested the prototype in strict accordance with the specified invention (see RF Patent for the invention No. 2385159, 03/27/2010), i.e. in the form of an aqueous-alcoholic extract of dry thalli of lichens, previously mechanically activated with solid alkali. The prototype (YAGEL-M extract) is obtained by the sequence of the following technological steps: lichen thalli are subjected to mechanochemical activation in the presence of solid alkali to convert lichen acids of a water-insoluble phenolic nature to a water-soluble phenolate form. Next, the obtained powder, which is not the final product, is subjected to aqueous extraction, the insoluble residue is separated by filtration. From the resulting solution, phenolates are precipitated by acidification. The resulting precipitate containing lichenic acids of antibacterial action is dissolved in 40% water-ethanol mixture.

Для достоверных результатов при сравнении антибактериальной активности исследуемого препарата и аналога показатели концентрации приведены к единой размерности (см. таблицу 3).For reliable results, when comparing the antibacterial activity of the studied drug and the analogue, the concentration indicators are reduced to a single dimension (see table 3).

Для определения МИК использовались стандартные методики (МУК 4.2.1890-04. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам. Методические указания) определения чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам, а именно метод приготовления серийных разведении антибактериального препарата в агаре. Твердофазный препарат ЯГЕЛЬ при внесении его в питательную среду для равномерного распределения использовали в виде 40% водно-спиртовой взвеси. Затем после двух суток культивации в термостате при 37,0°C оценивалась интенсивность роста в зависимости от содержания препарата. Результаты оценки приведены в таблице 3. Результаты учитывали визуально, путем подсчета выросших колоний на чашке. Полученные данные интерпретировали следующим образом: отсутствие роста микроба (-) указывает на его чувствительность к препарату. При росте тест-культуры в количестве от 0 до 25 колоний результат оценивали как 1+, от 25 до 50 колоний как 2+, от 50 до 100 как 3+. В случае образования на чашке 100 и более колоний микроорганизм считали резистентным (4+).To determine the MIC, standard methods were used (MUK 4.2.1890-04. Determining the sensitivity of microorganisms to antibacterial drugs. Guidelines) to determine the sensitivity of microorganisms to antibacterial drugs, namely, the method of preparing serial dilutions of the antibacterial drug in agar. The solid-state preparation YAGEL, when introduced into the nutrient medium for uniform distribution, was used in the form of a 40% aqueous-alcohol suspension. Then, after two days of cultivation in a thermostat at 37.0 ° C, growth intensity was estimated depending on the content of the preparation. The evaluation results are shown in table 3. The results were taken into account visually, by counting the grown colonies on a cup. The obtained data were interpreted as follows: the absence of microbial growth (-) indicates its sensitivity to the drug. With the growth of the test culture in an amount from 0 to 25 colonies, the result was evaluated as 1+, from 25 to 50 colonies as 2+, from 50 to 100 as 3+. In the case of the formation of 100 or more colonies on a plate, the microorganism was considered resistant (4+).

Таким образом, достоверные данные, приведенные в таблице 3, свидетельствуют о том, что минимальная ингибирующая концентрация препарата ЯГЕЛЬ в отношении чистой культуры штамма St. aureus составила 2,5 mg/ml, a экстракта «ЯГЕЛЬ-М» - 5,0 мг/мл. Отсутствие достоверных различий между образцами, обозначенными как «Контроль 1» и «Контроль 2», свидетельствует о неспособности полученных концентраций этилового спирта повлиять на интенсивность роста вышеуказанного штамма микроорганизмов на питательной среде «МЖСА» при стандартных условиях культивирования.Thus, reliable data shown in table 3 indicate that the minimum inhibitory concentration of the drug YAGEL in relation to the pure culture of strain St. aureus was 2.5 mg / ml, and the extract "YAGEL-M" - 5.0 mg / ml. The absence of significant differences between the samples designated as “Control 1” and “Control 2” indicates the inability of the obtained concentrations of ethyl alcohol to affect the growth rate of the above strain of microorganisms on nutrient medium “MZHSA” under standard cultivation conditions.

Для физико-химического исследования эффекта повышенной антибактериальной активности полученных межмолекулярных комплексов активного наполнителя (лишайниковых β-олигосахаридов) с фармаконом (лишайниковыми кислотами) использовали методы ИК-спектроскопии, комбинационного (рамановского) рассеивания и атомно-силовой микроскопии.For physicochemical studies of the effect of increased antibacterial activity of the obtained intermolecular complexes of the active filler (lichen β-oligosaccharides) with pharmacon (lichen acids), IR spectroscopy, Raman scattering and atomic force microscopy were used.

Методом ИК-спектроскопии показано, что характер ИК-спектров в случае всех образцов ягеля идентичен (фиг.3). Вместе с тем, интенсивность всех наблюдаемых полос поглощения зависит от способа получения образца биопрепарата. Увеличение интенсивности поглощения в области валентных колебаний OH-группы (3450-3350 см-1) ягеля механохимического (ЯГЕЛЬ) свидетельствует о разрыве части прочных β-гликозидных связей в исходных нерастворимых полисахаридах, входящих в состав лишайникового сырья, и как следствие, об образовании более биодоступных β-олигосахаридов.The method of IR spectroscopy showed that the nature of the IR spectra in the case of all samples of reindeer moss is identical (figure 3). At the same time, the intensity of all the observed absorption bands depends on the method of obtaining the sample of the biological product. An increase in the absorption intensity in the region of stretching vibrations of the OH group (3450-3350 cm -1 ) of the mechanicochemical reindeer moss (YAGEL) indicates the breaking of some strong β-glycosidic bonds in the initial insoluble polysaccharides that are part of the lichen raw material, and as a result, the formation of more bioavailable β-oligosaccharides.

Наличие в ИК-спектре ряда полос (1670-1630 см-1 - C=C связи сопряженных систем; 1200-1270 см-1 -C-O-C- группы атомов; 1100-1000 см-1 - как пиранозные циклы, так и -C-OC- группы атомов; 900 см-1 - деформационные колебания C-H.), характерных для образца усниновой кислоты свидетельствует о большем ее количестве в исследуемом механохимическом образце. Наличие усниновой кислоты в исследуемом препарате ЯГЕЛЬ подтверждают и результаты спектроскопии комбинационного (рамановского) рассеивания.The presence in the IR spectrum of a number of bands (1670-1630 cm -1 - C = C bonds of conjugated systems; 1200-1270 cm -1 -COC- groups of atoms; 1100-1000 cm -1 - both pyranose cycles and -C- OC - groups of atoms; 900 cm -1 - deformation vibrations of CH.), Characteristic of the usnic acid sample, indicates its greater number in the studied mechanochemical sample. The presence of usnic acid in the investigated YAGEL preparation is also confirmed by the results of Raman spectroscopy.

Измерения рамановского рассеивания проводились на системе NTegra Spectra. Близость частотных диапазонов характерных линий поглощения спектров комбинационного (рамановского) рассеивания для усниновой кислоты и механоактивированного ягеля (фиг.4а и 4б), также преимущественная флуоресценция в области 570 нм и 720 нм в отличие от спектров ягеля грубого помола (фиг.4в), где можно заметить более низкую интенсивность излучения рамановских пиков, свидетельствует о более высоком содержании усниновой кислоты в препарате ЯГЕЛЬ, в отличие от ягеля грубого помола.Raman scattering was measured on an NTegra Spectra system. The proximity of the frequency ranges of the characteristic absorption lines of Raman spectra for usnic acid and mechanically activated reindeer moss (Figs. 4a and 4b) is also predominantly fluorescence in the 570 nm and 720 nm regions, in contrast to the coarse ground moss spectrum (Fig. 4c), where one can notice a lower radiation intensity of Raman peaks, which indicates a higher content of usnic acid in the YAGEL preparation, in contrast to the coarse moss.

Образование новых структур было зафиксировано методом атомно-силовой микроскопии (фиг.5б), в то время как неструктурированная поверхность порошка ягеля грубого помола отличалась отсутствием таковых и наличием более гладкого рельефа (фиг.5а).The formation of new structures was recorded by atomic force microscopy (Fig.5b), while the unstructured surface of the coarse moss powder was distinguished by the absence of such and the presence of a smoother relief (Fig.5a).

Таблица 1Table 1 Антибактериальное действие порошка №1 и препарата ЯГЕЛЬ на культуры условно-патогенных и патогенных бактериальных штаммовThe antibacterial effect of powder No. 1 and YAGEL on cultures of opportunistic and pathogenic bacterial strains Название видов бактериальных штаммовThe name of the types of bacterial strains Антибактериальное действие порошка №1 (контроль)The antibacterial effect of powder No. 1 (control) Антибактериальное действие препарата ЯГЕЛЬThe antibacterial effect of the drug YAGEL Staphylococcus aureus - 6538-рStaphylococcus aureus - 6538-p + + ++++++++ Escherichia coli - H-257Escherichia coli - H-257 ++ ++++++ Pseudomonas aeruginosa - 33105Pseudomonas aeruginosa - 33105 ++ ++++++++ Klebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniae ++ ++++++++ Прим.: *) + - слабый лизис; ++ - частичное лизирование;Note: *) + - weak lysis; ++ - partial leasing; +++ - почти полный лизис; ++++ - полный лизис+++ - almost complete lysis; ++++ - complete lysis

Таблица 2table 2 Антибактериальное действие комплексного препарата ЯГЕЛЬ с цефазолином на штамм E.colli M17The antibacterial effect of the complex preparation YAGEL with cefazolin on E. colli M17 strain №№ п/п№№ Концентрация цефазолина, мкг/млCefazolin concentration, mcg / ml Антибактериальное действиеAntibacterial action Комплексный препарат №2Complex preparation No. 2 Комплексный препарат №3 (контроль)Complex preparation No. 3 (control) 1one 0,250.25 ++ ++ -- 22 0,50.5 ++++ -- 33 1,01,0 ++++ ++ 4four 2,02.0 ++++++ ++ 55 4,04.0 ++++++++ ++++ 66 контрольthe control -- -- Прим.: *) + - слабый лизис; ++ - частичное лизирование;Note: *) + - weak lysis; ++ - partial leasing; +++ - почти полный лизис; ++++ - полный лизис;+++ - almost complete lysis; ++++ - complete lysis; - полное отсутствие лизиса- complete absence of lysis

Таблица 3Table 3 Зависимость интенсивности роста культуры St. aureus от концентрации препаратовThe dependence of the growth rate of culture St. aureus from drug concentration №№ пробNo. of samples Концентрация препарата (mg/ml)The concentration of the drug (mg / ml) Интенсивности роста культурыCulture growth rates ЯГЕЛЬ-М (водно-спиртовая экстракция)YAGEL-M (water-alcohol extraction) ЯГЕЛЬREINDEER MOSS 1one 15,0 mg/ml15.0 mg / ml -- -- 22 12,5 mg/ml12.5 mg / ml -- -- 33 10,0 mg/ml10.0 mg / ml -- -- 4four 7,5 mg/ml7.5 mg / ml -- -- 55 5,0 mg/ml5.0 mg / ml -- -- 66 2,5 mg/ml2,5 mg / ml ++ -- 77 1,25 mg/ml1.25 mg / ml ++++++ ++ 88 0,63 mg/ml0.63 mg / ml ++++++++ ++++ 99 0,32 mg/ml0.32 mg / ml ++++++++ ++++++++ 1010 Контроль 1 (МЖСА + 1 ml - 96% этилового спирта)Control 1 (MLA + 1 ml - 96% ethyl alcohol) ++++++++ ++++++++ 11eleven Контроль 2 (МЖСА без добавок)Control 2 (MLA without additives) ++++++++ ++++++++ Прим.: (-) - отсутствие колоний культуры St. AureusNote: (-) - the absence of colonies of culture St. Aureus (+)÷(++++) - наличие колоний культуры St. Aureus в количестве от 25 до 100 и более колоний на чашку(+) ÷ (++++) - the presence of colonies of culture St. Aureus in an amount of 25 to 100 or more colonies per cup

Claims (1)

Способ получения твердофазного антибиотического препарата, включающий механохимическую обработку сухих слоевищ лишайников рода Cladonia в камере шаровой мельницы при 1500 об/мин с добавкой твердого неорганического реагента, отличающийся тем, что механохимическую обработку порошка грубо измельченных слоевищ лишайников проводят в одну технологическую стадию в течение 3 мин, а в качестве твердого неорганического реагента используют бикарбонат натрия в количестве 0,5 мас.%. A method for producing a solid-phase antibiotic preparation, including mechanochemical processing of dry thalli of lichens of the genus Cladonia in a ball mill chamber at 1500 rpm with the addition of a solid inorganic reagent, characterized in that the mechanochemical processing of powder of coarsely ground thalli of lichens is carried out in one technological stage for 3 minutes, and as a solid inorganic reagent, sodium bicarbonate is used in an amount of 0.5 wt.%.
RU2011118318/10A 2011-05-05 2011-05-05 Method of producing highly active solid-phase antibiotic biopreparation of reindeer moss from lichen fronds RU2467063C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011118318/10A RU2467063C1 (en) 2011-05-05 2011-05-05 Method of producing highly active solid-phase antibiotic biopreparation of reindeer moss from lichen fronds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011118318/10A RU2467063C1 (en) 2011-05-05 2011-05-05 Method of producing highly active solid-phase antibiotic biopreparation of reindeer moss from lichen fronds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2467063C1 true RU2467063C1 (en) 2012-11-20

Family

ID=47323227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011118318/10A RU2467063C1 (en) 2011-05-05 2011-05-05 Method of producing highly active solid-phase antibiotic biopreparation of reindeer moss from lichen fronds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2467063C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2613271C1 (en) * 2015-12-24 2017-03-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" Method for metabolic abnormalities correction in case of type ii diabetes
RU2657782C1 (en) * 2017-08-09 2018-06-15 Сергей Владимирович Кунгурцев Solid-phase composition having antibacterial and detoxification effect
RU2661622C1 (en) * 2017-08-28 2018-07-17 Сергей Владимирович Кунгурцев Solidphase composition of natural bioactive ingredients for correction of metabolic disturbances in diabetes mellitus type ii
RU2673555C2 (en) * 2017-05-22 2018-11-28 Государственное бюджетное учреждение Республики Саха (Якутия) Научно-практический центр "Фтизиатрия" Method for application yagel detox dietary supplement as means for treatment of multiple drug resistance tuberculosis
RU2735829C1 (en) * 2019-12-18 2020-11-09 Максим Борисович Иванов Antimicrobial agent based on lichen of clover species of cladonia rangiferina and method for production thereof
RU2768734C1 (en) * 2021-01-22 2022-03-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН) Pharmaceutical composition based on turmeric for treating diabetes mellitus, production and use thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2385159C2 (en) * 2007-09-05 2010-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Биотех" Method for making preparation of jagel-m with antituberculous action
WO2011065769A2 (en) * 2009-11-25 2011-06-03 Industry-Academy Cooperation Corps. Of Sunchon National University Cell or culture extract of cladonia macilenta purple and/or biruloquinone as acetylcholinesterase inhibitors

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2385159C2 (en) * 2007-09-05 2010-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Биотех" Method for making preparation of jagel-m with antituberculous action
WO2011065769A2 (en) * 2009-11-25 2011-06-03 Industry-Academy Cooperation Corps. Of Sunchon National University Cell or culture extract of cladonia macilenta purple and/or biruloquinone as acetylcholinesterase inhibitors

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КЕРШЕНГОЛЬЦ Б.И. и др. Применение механохимических нанотехнологий в создании комплексных препаратов на основе природного растительного сырья Республики Саха (Якутия). Инновации РАН-2009. Материалы ежегодной научно-практической конференции. - Томск, 18-20 ноября 2009, с.503-508. КЕРШЕНГОЛЬЦ Б.И. и др. Разработка физико-химических биотехнологий и составов биопрепаратов из природного растительного и животного северного сырья медицинского, пищевого и технического назначения. - М.: Х Московский Международный салон инноваций и инвестиций, сентябрь 2010, 2010, с.119-123. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2613271C1 (en) * 2015-12-24 2017-03-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" Method for metabolic abnormalities correction in case of type ii diabetes
RU2673555C2 (en) * 2017-05-22 2018-11-28 Государственное бюджетное учреждение Республики Саха (Якутия) Научно-практический центр "Фтизиатрия" Method for application yagel detox dietary supplement as means for treatment of multiple drug resistance tuberculosis
RU2657782C1 (en) * 2017-08-09 2018-06-15 Сергей Владимирович Кунгурцев Solid-phase composition having antibacterial and detoxification effect
RU2661622C1 (en) * 2017-08-28 2018-07-17 Сергей Владимирович Кунгурцев Solidphase composition of natural bioactive ingredients for correction of metabolic disturbances in diabetes mellitus type ii
RU2735829C1 (en) * 2019-12-18 2020-11-09 Максим Борисович Иванов Antimicrobial agent based on lichen of clover species of cladonia rangiferina and method for production thereof
RU2768734C1 (en) * 2021-01-22 2022-03-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН) Pharmaceutical composition based on turmeric for treating diabetes mellitus, production and use thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2467063C1 (en) Method of producing highly active solid-phase antibiotic biopreparation of reindeer moss from lichen fronds
Singh et al. Evaluation of antimicrobial activity of synthesized silver nanoparticles using Phyllanthus amarus and Tinospora cordifolia medicinal plants
Silva et al. Antibacterial and cytotoxic properties from esterified Sterculia gum
Rjeibi et al. Characterization of polysaccharides extracted from pulps and seeds of Crataegus azarolus L. var. aronia: preliminary structure, antioxidant, antibacterial, α-amylase, and acetylcholinesterase inhibition properties
Omomowo et al. Antimicrobial and antioxidant activities of algal-mediated silver and gold nanoparticles
Priyadarshni et al. Biochemical analysis of cultivated mushroom, Pleurotus florida and synthesis of silver nanoparticles for enhanced antimicrobial effects on clinically important human pathogens
Esawy et al. Evaluated bioactive component extracted from Punica granatum peel and its Ag NPs forms as mouthwash against dental plaque
WO2006079288A1 (en) Use of human lysozyme for preparing cosmetics against acne
KR102025818B1 (en) Natural antibacterial agent and manufacturing method thereof
Pasdaran et al. Natural products as source of new antimicrobial compounds for skin infections
Mansoor et al. Anti-Bacterial Effect of Titanium-Oxide Nanoparticles and their Application as Alternative to Antibiotics.
EP3071213B1 (en) Extract of algae for use as an antibacterial agent
CN107441494B (en) Chitosan oligosaccharide and antibiotic with antibacterial film activity and application thereof
KR20200030715A (en) A composition for preventing improving or treating bone disease comprising lactobacillus salivarius swpm101 and lactobacillus gasseri swpm102
KR20070024718A (en) Use of human lysozyme in preparation of medicine for treating acne
El-Rab et al. Green Synthesis of Copper Nano-Drug and Its Dental Application upon Periodontal Disease-Causing Microorganisms
RU2385159C2 (en) Method for making preparation of jagel-m with antituberculous action
Akinsete et al. The phytochemical and antimicrobial potentials of the crude extracts of Bridelia ferruginea and the extracellular biosynthesized silver nanoparticles
RU2464997C1 (en) Method for preparing sorption material of blastemas
KR20190006285A (en) Antibacterial composition comprising an extract of schisandra chinesis
Abikoye et al. Biosynthesis of silver nanoparticles in improved strain of Auricularia polytricha-an edible mushroom from Nigeria and its antimicrobial activities
KR101776696B1 (en) Isosorbide derivatives having anti-microbial activity and anti-microbial composition composition the same
KR101803148B1 (en) An antibacterial composition comprising the extract or fraction of Sargassum serratifolium
Devi et al. Silver nanoparticles: Anti-bacterial and invitro cytotoxic activity
WO2014168281A1 (en) Anti-bacterial composition containing low-molecular weight water-soluble β-chitosan or derivative thereof as active ingredient

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160506