RU2775718C1 - Antibacterial product - Google Patents
Antibacterial product Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775718C1 RU2775718C1 RU2021109591A RU2021109591A RU2775718C1 RU 2775718 C1 RU2775718 C1 RU 2775718C1 RU 2021109591 A RU2021109591 A RU 2021109591A RU 2021109591 A RU2021109591 A RU 2021109591A RU 2775718 C1 RU2775718 C1 RU 2775718C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antibacterial
- activity
- samples
- mag
- guanidine
- Prior art date
Links
- 230000000844 anti-bacterial Effects 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M dimethyl-bis(prop-2-enyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=CC[N+](C)(C)CC=C GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 11
- NYNKJVPRTLBJNQ-UHFFFAOYSA-N N'-(3-aminopropyl)-N'-dodecylpropane-1,3-diamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCN(CCCN)CCCN NYNKJVPRTLBJNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 6
- HEZMHRWTWGIRBU-UHFFFAOYSA-N carbamimidoylazanium;2-methylprop-2-enoate Chemical compound NC(N)=N.CC(=C)C(O)=O HEZMHRWTWGIRBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 22
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 8
- 102000015439 Phospholipases Human genes 0.000 description 8
- 108010064785 Phospholipases Proteins 0.000 description 8
- 230000000845 anti-microbial Effects 0.000 description 8
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N Maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000001580 bacterial Effects 0.000 description 7
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229960004198 Guanidine Drugs 0.000 description 6
- 230000000249 desinfective Effects 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 5
- 229960000935 Dehydrated Alcohol Drugs 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000137 peptide hydrolase inhibitor Substances 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102000033147 ERVK-25 Human genes 0.000 description 3
- PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N Guanidinium chloride Chemical compound [Cl-].NC(N)=[NH2+] PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108091005771 Peptidases Proteins 0.000 description 3
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 3
- 230000003253 viricidal Effects 0.000 description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- QGAVSDVURUSLQK-UHFFFAOYSA-N Ammonium heptamolybdate Chemical compound N.N.N.N.N.N.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Mo].[Mo].[Mo].[Mo].[Mo].[Mo].[Mo] QGAVSDVURUSLQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 229960000789 Guanidine Hydrochloride Drugs 0.000 description 2
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 235000005811 Viola adunca Nutrition 0.000 description 2
- 240000009038 Viola odorata Species 0.000 description 2
- 235000013487 Viola odorata Nutrition 0.000 description 2
- 235000002254 Viola papilionacea Nutrition 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 description 2
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 description 2
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal Effects 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 2
- 201000009910 diseases by infectious agent Diseases 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- YGIMMDQCECTCRF-UHFFFAOYSA-N guanidine;prop-2-enoic acid Chemical class NC(N)=N.OC(=O)C=C YGIMMDQCECTCRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002934 lysing Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001717 pathogenic Effects 0.000 description 2
- 244000052769 pathogens Species 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic Effects 0.000 description 2
- 238000005429 turbidity Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IABBAGAOMDWOCW-UHFFFAOYSA-N 2-(diethylamino)ethyl pyridine-3-carboxylate;2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O.CCN(CC)CCOC(=O)C1=CC=CN=C1 IABBAGAOMDWOCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940116904 ANTIINFLAMMATORY THERAPEUTIC RADIOPHARMACEUTICALS Drugs 0.000 description 1
- 229960004676 ANTITHROMBOTIC AGENTS Drugs 0.000 description 1
- 210000000234 Capsid Anatomy 0.000 description 1
- 210000003169 Central Nervous System Anatomy 0.000 description 1
- 206010053759 Growth retardation Diseases 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 206010029803 Nosocomial infection Diseases 0.000 description 1
- 229940074726 OPHTHALMOLOGIC ANTIINFLAMMATORY AGENTS Drugs 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- 229940076185 Staphylococcus aureus Drugs 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002260 anti-inflammatory agent Substances 0.000 description 1
- 238000009635 antibiotic susceptibility testing Methods 0.000 description 1
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 1
- 239000003472 antidiabetic agent Substances 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 229940027983 antiseptics and disinfectants Quaternary ammonium compounds Drugs 0.000 description 1
- 239000003443 antiviral agent Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- CADWTSSKOVRVJC-UHFFFAOYSA-N benzyl(dimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[NH+](C)CC1=CC=CC=C1 CADWTSSKOVRVJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001268 conjugating Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010192 crystallographic characterization Methods 0.000 description 1
- 238000003113 dilution method Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 235000004426 flaxseed Nutrition 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000001 growth retardation Toxicity 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- VVWRJUBEIPHGQF-MDZDMXLPSA-N propan-2-yl (NE)-N-propan-2-yloxycarbonyliminocarbamate Chemical compound CC(C)OC(=O)\N=N\C(=O)OC(C)C VVWRJUBEIPHGQF-MDZDMXLPSA-N 0.000 description 1
- 230000002797 proteolythic Effects 0.000 description 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic Effects 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к антибактериальному полимерному материалу, содержащему компоненты, способные предотвращать или подавлять возбудителей микробной инфекции.The invention relates to an antibacterial polymeric material containing components capable of preventing or suppressing pathogens of microbial infection.
Устойчивость болезнетворных микроорганизмов к противомикробным препаратам в настоящее время считается глобальной. Повышенная устойчивость к противомикробным препаратам приводит к увеличению заболеваемости и смертности от инфекционных заболеваний во всем мире. Применение синтетических соединений, обладающих антимикробной активностью является в настоящее время актуальной задачей. Полимеры с биоцидными свойствами или полимеры, способные конъюгировать с другими противомикробными соединениями создают возможность для замены существующих малоэффективных противомикробных и противовирусных препаратов.Antimicrobial resistance in pathogens is now considered global. Increased antimicrobial resistance is leading to increased morbidity and mortality from infectious diseases worldwide. The use of synthetic compounds with antimicrobial activity is currently an urgent task. Polymers with biocidal properties or polymers capable of conjugating with other antimicrobial compounds create an opportunity to replace existing ineffective antimicrobial and antiviral drugs.
Из уровня техники известно, что гуанидинсодержащие компоненты определяют химические и физико-химические свойства многих соединений, представляющих медицинский интерес, а гуанидинсодержащие производные составляют очень важный класс терапевтических агентов, подходящих для лечения широкого спектра заболеваний. Соединения, подобные гуанидину, исследовались в течение последних трех десятилетий и принесли пользу в различных областях медицины. Гуанидин проявляет катионные свойства, тем самым открывая возможности взаимодействия с анионным аналогом. Разнообразие боковых цепей гуанидина способствует развитию гуанидинового каркаса для различных терапевтических целей. Соединения, содержащие гуанидин, вызывают интерес и успешно применяются в качестве терапевтических средств для центральной нервной системы, противовоспалительных средств, антитромботических средств, антидиабетических средств и биоцидных средств.It is known from the prior art that guanidine-containing components determine the chemical and physico-chemical properties of many compounds of medical interest, and guanidine-containing derivatives constitute a very important class of therapeutic agents suitable for the treatment of a wide range of diseases. Compounds like guanidine have been explored over the past three decades and have proven beneficial in various fields of medicine. Guanidine exhibits cationic properties, thereby opening up the possibility of interaction with an anionic analogue. The diversity of guanidine side chains promotes the development of a guanidine backbone for various therapeutic purposes. Compounds containing guanidine are of interest and have been successfully used as central nervous system therapeutics, anti-inflammatory agents, antithrombotic agents, antidiabetic agents and biocidal agents.
Известен патент на изобретение CN 105566547, описывающий способ получения гуанидинсодержащего полимерного антибактериального средства, основанный на взаимодействии предварительно полученных антибактериального функционализированного малеинового ангидрида и сополимеризованного стирола. Малеиновый ангидрид и дегидратированный спирт смешивают с раствором малеинового ангидрида, массовая доля которого составляет 35%, гидрохлорид гуанидиния и дегидратированный спирт смешивают с раствором гидрохлорида гуанидина, массовая доля которого составляет 42%. Соотношение приготовленного раствора гидрохлорида гуанидина и раствора малеинового ангидрида составляет 1: 1, который подвергается смешению на водяной бане при 75°C. Через 40 минут через полученную смесь пропускают азот, продолжая реакцию перемешивания в течении 6 часов. По окончании процесса, в качестве конечного продукта получают льняной антибактериальный функционализированный малеиновый ангидрид. На втором этапе винилбензол и дегидратированный спирт смешивают с раствором стирола, массовая доля которого составляет 40%. Антибактериальный функционализированный малеиновый ангидрид, предварительно полученный, сушат, а дегидратированный спирт смешивают с раствором функционализированного малеинового ангидрида, массовая доля которого составляет 32%. Полученный раствор смешивают с раствором стирола, добавляют 2% диизопропилазодикарбоксилата. Процесс сополимеризации протекает на водяной бане при температуре 80°C. На выходе реакции получают вязкую жидкость цвета слоновой кости, которую осаждают в дистиллированной воде и получают твердое вещество. Полученное вещество подвергают в вакуумной сушке в течении 18 часов, при 60 °C и давлении 0,2 МПа. Как утверждают авторы настоящего изобретения, обладает высокой антибактериальной способностью, а также невысокой стоимостью компонентов системы, используемых для получения конечного продукта. Основным недостатком данного изобретения является технологическая сложность получения антимикробного полимерного материала.A patent for the invention CN 105566547 is known, which describes a method for producing a guanidine-containing polymeric antibacterial agent based on the interaction of previously obtained antibacterial functionalized maleic anhydride and copolymerized styrene. Maleic anhydride and dehydrated alcohol are mixed with a solution of maleic anhydride, the mass fraction of which is 35%, guanidinium hydrochloride and dehydrated alcohol are mixed with a solution of guanidine hydrochloride, the mass fraction of which is 42%. The ratio of the prepared solution of guanidine hydrochloride and maleic anhydride solution is 1: 1, which is subjected to mixing in a water bath at 75°C. After 40 minutes, nitrogen was passed through the resulting mixture, continuing the stirring reaction for 6 hours. At the end of the process, linseed antibacterial functionalized maleic anhydride is obtained as the final product. At the second stage, vinylbenzene and dehydrated alcohol are mixed with a solution of styrene, the mass fraction of which is 40%. Antibacterial functionalized maleic anhydride, previously obtained, is dried, and the dehydrated alcohol is mixed with a solution of functionalized maleic anhydride, the mass fraction of which is 32%. The resulting solution is mixed with a solution of styrene, add 2% diisopropyl azodicarboxylate. The copolymerization process takes place in a water bath at a temperature of 80°C. The reaction yields an ivory viscous liquid, which is precipitated in distilled water to give a solid. The resulting substance is subjected to vacuum drying for 18 hours at 60 °C and a pressure of 0.2 MPa. According to the authors of the present invention, it has a high antibacterial ability, as well as a low cost of the system components used to obtain the final product. The main disadvantage of this invention is the technological complexity of obtaining antimicrobial polymeric material.
Наиболее близким аналогом выступает работа авторов Н.А. Сивов и т.д. «Сополимеризация диаллилдиметиламмонийхлорида и метакрилатгуанидина на глубоких степенях превращения». Представленная работа посвящена исследованию сополимеризации диаллилдиметиламмонийхлорида (ДАДМАХ) и метакрилатгуанидина (МАГ) на глубоких степенях превращения для создания новых биоцидных материалов. Исходный МАГ синтезировали по известной методике, разработанной авторами (Н.А. Сивов, и т.д. Метакрилат и акрилатгуанидины: синтез и свойства. Нефтехимия. 2004. Т.1. с. 47-51), а второй сомономер был получен по модифицированной авторами методике (Nedi J., Harada S., Juizuka O.// J. Polymer Sci. A-1. 1967. Vol. 5. Р. 1809). Синтез сополимеров производили по типичной методике радикальной полимеризации в ампулах. Предварительно приготовленные растворы мономеров и инициатора переносили в ампулы, которые вакуумировали, трижды замораживая и дегазируя, после чего ампулы отпаивались и помещались в термостат для проведения сополимеризации при 60 °С.The closest analogue is the work of the authors N.A. Sivov, etc. "Copolymerization of diallyldimethylammonium chloride and methacrylate guanidine at high conversions". The present work is devoted to the study of the copolymerization of diallyldimethylammonium chloride (DADMAC) and methacrylate guanidine (MAG) at high degrees of conversion to create new biocidal materials. The original MAG was synthesized according to the well-known method developed by the authors (N.A. Sivov, etc. Methacrylate and acrylate guanidines: synthesis and properties. Petrochemistry. 2004. Vol. 1. p. 47-51), and the second comonomer was obtained according to method modified by the authors (Nedi J., Harada S., Juizuka O.// J. Polymer Sci. A-1. 1967. Vol. 5. R. 1809). Synthesis of copolymers was carried out according to a typical method of radical polymerization in ampoules. The preliminarily prepared solutions of the monomers and the initiator were transferred into ampoules, which were evacuated, frozen and degassed three times, after which the ampoules were sealed off and placed in a thermostat for copolymerization at 60°C.
Задачей настоящего изобретения является расширение ассортимента полимерных материалов с антибактериальными свойствами, обеспечивающий долгосрочную устойчивость, а также упрощение технологического процесса их получения.The objective of the present invention is to expand the range of polymeric materials with antibacterial properties, providing long-term stability, as well as simplifying the technological process for their production.
Задача решается путем предварительного получения антибактериальной смеси (АС), при взаимодействии компонентов диаллилдиметиламмонийхлорида (ДАДМАХ), метакрилатгуанидина (МАГ) и N,N-бис(3-аминопропил)-додециламин, при следующем соотношении, масс.%: The problem is solved by preliminary preparation of an antibacterial mixture (AC), with the interaction of the components of diallyldimethylammonium chloride (DADMAC), methacrylate guanidine (MAG) and N,N-bis(3-aminopropyl)-dodecylamine, in the following ratio, wt.%:
В качестве МАГ использовалось вещество, синтезированное по известной методике, разработанной авторами Н.А. Сивов, и т.д. (Метакрилат и акрилатгуанидины: синтез и свойства, а используемый ДАДМАХ был получен по методике Nedi J., Harada S., Juizuka O.// J. Polymer Sci. A-1. 1967. Vol. 5. Р. 1809). Антимикробную смесь получают путем механического смешения при комнатной температуре всех представленных компонентов.As a MAG, a substance synthesized according to a well-known method developed by the authors N.A. Sivov, etc. (Methacrylate and acrylate guanidines: synthesis and properties, and the DADMAC used was obtained by the method of Nedi J., Harada S., Juizuka O.// J. Polymer Sci. A-1. 1967. Vol. 5. P. 1809). The antimicrobial mixture is obtained by mechanical mixing at room temperature of all the components presented.
Полученная антимикробная смесь затем разбавлялась дистиллированной водой, при следующем количественном соотношении, масс.%:The resulting antimicrobial mixture was then diluted with distilled water, at the following ratio, wt.%:
Изобретение иллюстрирует примеры, приведенные в таблице 1.The invention illustrates the examples shown in Table 1.
Таблица 1. Примеры количественных соотношений компонентов заявленногоTable 1. Examples of quantitative ratios of the components of the claimed
средстваfunds
компонентов, масс.%components, wt.%
Для оценки прямого антибактериального действия составов были использованы музейные штаммы золотистого стафилококка (№242,545,643) и кишечной палочки (№131,132). Жидкие бактериальные культуры с концентрацией 107 КОЕ были нанесены на поверхность питательной среды (мясо-пептонный агар, Биотехновация, РФ) на чашке Петри и равномерно распределены по всей поверхности. В заранее обозначенные сектора были нанесены образцы полимеров по 10 мкл. Пробы инкубировали при 37°С 24 ч. Наличие антибактериального эффекта оценивали по появлению зоны лизиса в месте нанесения образца полимера. Для оценки антипротеазной активности использовали качественную биуретовую реакцию. Биуретовая реакция служит для обнаружения пептидных связей (А.Г. Шлейкин, Н.Н. Скворцова, А.Н. Бландов. Биохимия. Лабораторный практикум - СПб.2016.-107 с.). Антипротеазная активность определялась по уменьшению окрашивания образца (сине-фиолетовый цвет). Для качественного определения фосфолипазной активности использовали реакцию по появлению свободной фосфорной кислоты, способной образовывать желтый осадок при нагревании с молибдатом аммония (А.Г. Шлейкин, Н.Н. Скворцова, А.Н. Бландов. Биохимия. Лабораторный практикум - СПб.2016.-107 с.). Фосфолипазная активность определялась по желтому окрашиванию образца. Все эксперименты проводили в трехкратных повторах. Результаты проведенных исследований показали, что прямой антибактериальной активностью обладали 3 образца, по примерам 2,4,5. Диаметр зон лизиса позволяет сделать вывод о более сильной бактерицидной активности 4 и 5 образцов испытуемых составов и менее выраженной активности 2 образца. Выявленная антибактериальная активность проявлялась в отношении грамположительных (Staphyloсossus aureus) и грамотрицательных (Escherichia coli) штаммов. Антибактериальный эффект 2,4,5 образцов, по-видимому, связан с протеолитической активностью, так как в биуретовой реакции активными оказались выше обозначенные полимеры. Фосфолипазная активность была более выражена у 2 и 5 образцов.Museum strains of Staphylococcus aureus (No. 242,545,643) and Escherichia coli (No. 131,132) were used to evaluate the direct antibacterial action of the formulations. Liquid bacterial cultures with a concentration of 10 7 CFU were applied to the surface of the nutrient medium (meat-peptone agar, Biotechnovation, RF) on a Petri dish and evenly distributed over the entire surface. Polymer samples, 10 μl each, were applied to pre-designated sectors. The samples were incubated at 37°C for 24 h. The presence of an antibacterial effect was assessed by the appearance of a lysis zone at the site of application of the polymer sample. To assess the antiprotease activity, a qualitative biuret reaction was used. The biuret reaction serves to detect peptide bonds (A.G. Shleikin, N.N. Skvortsova, A.N. Blandov. Biochemistry. Laboratory workshop - St. Petersburg. 2016.-107 p.). Antiprotease activity was determined by the reduction in sample staining (blue-violet color). For the qualitative determination of phospholipase activity, a reaction was used for the appearance of free phosphoric acid, capable of forming a yellow precipitate when heated with ammonium molybdate (A.G. Shleikin, N.N. Skvortsova, A.N. Blandov. Biochemistry. Laboratory workshop - St. Petersburg. 2016. -107 p.). Phospholipase activity was determined by the yellow color of the sample. All experiments were carried out in triplicate. The results of the studies showed that 3 samples had direct antibacterial activity, according to examples 2,4,5. The diameter of the lysis zones allows us to conclude that
Образцы антибактериального средства подвергались исследованию потенциальной вируцидной активности образцов. Исследовали 5 образцов 15% водных растворов антибактериальных средств. Для оценки антипротеазной активности использовали качественную биуретовую реакцию. Биуретовая реакция служит для обнаружения пептидных связей [А.Г. Шлейкин, Н.Н. Скворцова, А.Н. Бландов. Биохимия. Лабораторный практикум - СПб.2016.-107с.]. Антипротеазная активность определялась по уменьшению окрашивания образца (сине-фиолетовый цвет). Для количественной оценки проводили измерение оптической плотности при 540 нм, на спектрофотометре Genesys 10 Thermo Scientific (CША) (Фиг.1). Samples of the antibacterial agent were subjected to a study of the potential virucidal activity of the samples. 5 samples of 15% aqueous solutions of antibacterial agents were studied. Antiprotease activity was assessed using a qualitative biuret reaction. The biuret reaction serves to detect peptide bonds [A.G. Shleykin, N.N. Skvortsova, A.N. Blandov. Biochemistry. Laboratory workshop - SPb.2016.-107p.]. Antiprotease activity was determined by the reduction in sample staining (blue-violet color). For quantitative evaluation, the optical density was measured at 540 nm, on a Genesys 10 Thermo Scientific spectrophotometer (USA) (Figure 1).
Для качественного определения фосфолипазной активности использовали реакцию по появлению свободной фосфорной кислоты, способной образовывать желтый осадок при нагревании с молибдатом аммония [А.Г. Шлейкин, Н.Н. Скворцова, А.Н. Бландов. Биохимия. Лабораторный практикум.-СПб.2016.-107с.]. Фосфолипазная активность определялась по желтому окрашиванию образца. Все эксперименты проводили в трехкратных повторах. С учетом знаний о строении капсида и суперкапсида вирусов, вещества, обладающие протеазной и фосфолипазной активностью, могут рассматриваться в качестве образцов дезинфектантов с потенциально вируцидной активностью. Протеазную активность оценивали с помощью биуретовой реакции. В биуретовой реакции активными оказались 3,4,5 образцы.For the qualitative determination of phospholipase activity, a reaction was used to determine the appearance of free phosphoric acid capable of forming a yellow precipitate when heated with ammonium molybdate [A.G. Shleykin, N.N. Skvortsova, A.N. Blandov. Biochemistry. Laboratory workshop.-SPb.2016.-107p.]. Phospholipase activity was determined by the yellow color of the sample. All experiments were carried out in triplicate. Given the knowledge about the structure of the capsid and supercapsid of viruses, substances with protease and phospholipase activity can be considered as examples of disinfectants with potentially virucidal activity. Protease activity was assessed using the biuret test. In the biuret reaction, 3,4,5 samples were active.
Фосфолипазная активность была более выражена у 4, 5 образцов (качественный метод). В связи с наличием наиболее выраженной протеазной активности в сочетании с фосфолипазной активностью потенциально наиболее перспективным в отношении вируцидной активнсоти является 5 образец испытуемого материала.Phospholipase activity was more pronounced in 4, 5 samples (qualitative method). Due to the presence of the most pronounced protease activity in combination with phospholipase activity, the 5th sample of the test material is potentially the most promising in terms of virucidal activity.
Образцы антибактериального средства, по примерам 4 и 5 в последующем подвергались исследованию минимальной подавляющей концентрации. Для определения минимальной подавляющей концентрации образцов антибактериальных составов использовали метод аналогичный методу разведений [NCCLS. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing; ninth informational supplement M100-S9.- 1999.- V.19.- N.1; Methods for the determination of susceptibility of bacteria to antimicrobial agents. EUCAST Definitive document // Clin Microbiol Infect.- 1998.- V.4.- P.291-296]. Образцы полимеров №4 и №5 разводили в разных концентрациях (15 мг/мл, 10 мг/мл, 5 мг/мл, 1 мг/мл) и вносили в жидкую бактериальную культуру, соответствующую стандарту мутности 0,5 по McFarland (242 S.aureus, 131 E.coli) на 24ч инкубации, после чего производили высев по методу Гольда на чашки Петри с мясо-пептонным агаром. Минимальной подавляющей концентрацией (МПК) считали наименьшую концентрацию образца, после инкубации с которой, рост бактерий не визуализировался. МПК для обоих образцов в отношении грамположительного (S.aureus) и грамотрицательного штамма (E.coli) была 0,1% (1мг/мл).Samples of the antibacterial agent of Examples 4 and 5 were subsequently subjected to a minimum inhibitory concentration study. To determine the minimum inhibitory concentration of samples of antibacterial formulations used a method similar to the dilution method [NCCLS. performance standards for antimicrobial susceptibility testing; ninth informational supplement M100-S9.- 1999.- V.19.- N.1; Methods for the determination of susceptibility of bacteria to antimicrobial agents. EUCAST Definitive document // Clin Microbiol Infect.- 1998.- V.4.- P.291-296]. Polymer samples No. 4 and No. 5 were diluted at different concentrations (15 mg/ml, 10 mg/ml, 5 mg/ml, 1 mg/ml) and added to a liquid bacterial culture corresponding to the McFarland turbidity standard 0.5 (242 S .aureus, 131 E.coli) for 24 hours of incubation, after which they were seeded according to the Gold method on Petri dishes with meat-peptone agar. The minimum inhibitory concentration (MIC) was considered the lowest concentration of the sample, after incubation with which, bacterial growth was not visualized. The MIC for both samples against Gram-positive (S.aureus) and Gram-negative (E.coli) was 0.1% (1mg/ml).
Образцы антибактериального средства по примерам 4 и 5 подвергались исследованию эффективности обработки образцами различных видов поверхностей. В качестве образцов поверхностей для обработки антибактериальными средствами были выбраны: стекло, полипропиленовый пластик, образец резины, никеле-хромовый образец металлических изделий. Полимеры были нанесены на поверхность в одинаковой концентрации и оставлены до засыхания на 24 ч. при комнатной температуре. На каждый вид поверхности с нанесенным полимером через сутки наносили по 1 мл жидкой бактериальной культуры, соответствующей стандарту мутности 0,5 по McFarland (№242 S.aureus или №131 E.coli). Штаммы бактерий выделены при внутрибольничных инфекциях с различных поверхностей в медицинских учреждениях. Пробы инкубировали 60 минут при постоянном встряхивании при 37°С. По истечении времени инкубации образцы были промыты стерильным физиологическим раствором и была оценена обсемененность поверхностей по методу Гольда. Все исследования с различными штаммами и различными видами поверхностей проводили в повторах. Для исследования динамики антибактериального эффекта были сделаны серии экспериментов аналогичных вышеописанным, но с инкубацией бактериальной культуры на поверхности, обработанной полимером 5, 15, 30 минут с последующей оценкой обсемененности поверхностей по методу Гольда. Все исследования с различными штаммами и различными видами поверхностей проводили в повторах. Для сравнительной характеристики антибактериальной активности образцов полимеров дополнительно были проведены серии экспериментов растворами дезинфектантов, применяемых в настоящее время в медицинских учреждениях: 1% раствор Белизны, Дзержинск, РФ, действующее вещество – активный хлор; 0,25% раствор абактерила, ООО «Рудез», действующие вещества - синергетическая смесь четвертичных аммониевых соединений алкилдиметилбензиламмоний хлорида и алкилдиметилэтилбензиламмоний хлорида (ЧАС) с полигексаметиленгуанидин гидрохлоридом (ПГМГ) и N,N- бис(3-аминопро- пил) додециламином, РФ; 2% «БРИЛЛИАНТ® классик» производства ЗАО Центр Профилактики «Гигиена-Мед», Россия, действующие вещества - алкилдиметилбензиламмоний хлорид (АДБАХ) 0.9%, Глутаровый альдегид 0.8%, ПАВы. Для сравнительной характеристики использовали 2 метода: полуколичественный с оценкой диаметра задержки роста при нанесении на поверхность чашки Петри с равномерно распределенной жидкой бактериальной культурой. Количественный метод – в 1 мл 105 б/мл штаммов S.aureus или E.coli вносили дезинфектанты в соответствующих разбавлениях, применяемых в настоящее время для обработки поверхностей в медицинских учреждениях. После 5 минутной инкубации при постоянном встряхивании была оценена концентрация бактерий по методу Гольда. Все исследования проводили в повторах. Для оценки длительности сохранения антибактериальной активности полимеров на поверхностях, были обработаны испытуемыми смесями стерильные стеклянные поверхности и оставлены в помещении на 24, 48, 72 часа. Контролем служили стерильные стеклянные поверхности, не обработанные образцами полимеров. Для оценки обсемененности поверхностей были сделаны мазки стерильным тампонов, смоченным стерильным физиологическим раствором и произведен высев по методу Линцея. Результаты экспериментальных данных представлены в таблице №2.Samples of the antibacterial agent according to examples 4 and 5 were subjected to a study of the effectiveness of processing samples of various types of surfaces. As samples of surfaces for treatment with antibacterial agents, the following were chosen: glass, polypropylene plastic, rubber sample, nickel-chromium sample of metal products. The polymers were applied to the surface at the same concentration and left to dry for 24 hours at room temperature. On each type of surface with the applied polymer, 1 ml of a liquid bacterial culture corresponding to the McFarland turbidity standard of 0.5 (No. 242 S. aureus or No. 131 E. coli) was applied in a day. Bacterial strains have been isolated from hospital-acquired infections from various surfaces in medical institutions. The samples were incubated for 60 minutes with constant shaking at 37°C. After the incubation time, the samples were washed with sterile saline and the surface contamination was assessed by the Gold method. All studies with different strains and different types of surfaces were carried out in repetitions. To study the dynamics of the antibacterial effect, a series of experiments similar to those described above were made, but with the incubation of a bacterial culture on a surface treated with a polymer for 5, 15, 30 minutes, followed by an assessment of the surface contamination by the Gold method. All studies with different strains and different types of surfaces were carried out in repetitions. For a comparative characterization of the antibacterial activity of polymer samples, a series of experiments were additionally carried out with solutions of disinfectants currently used in medical institutions: 1% solution of Belizny, Dzerzhinsk, RF, the active substance is active chlorine; 0.25% solution of abacterial, Rudez LLC, active ingredients - a synergistic mixture of quaternary ammonium compounds alkyldimethylbenzylammonium chloride and alkyldimethylethylbenzylammonium chloride (QAC) with polyhexamethyleneguanidine hydrochloride (PHMG) and N,N-bis(3-aminopropyl) dodecylamine, RF ; 2% "BRILLIANT® classic" produced by CJSC Center for Prevention "Hygiena-Med", Russia, active ingredients - alkyldimethylbenzylammonium chloride (ADBAC) 0.9%, Glutaraldehyde 0.8%, surfactants. For comparative characteristics, 2 methods were used: semi-quantitative with an assessment of the diameter of growth retardation when applied to the surface of a Petri dish with a uniformly distributed liquid bacterial culture. Quantitative method - in 1 ml of 105 b/ml strains of S.aureus or E.coli, disinfectants were added in the appropriate dilutions currently used for surface treatment in medical institutions. After 5 minutes of incubation with constant shaking, the concentration of bacteria was estimated by the Gold method. All studies were carried out in repetitions. To assess the duration of preservation of the antibacterial activity of polymers on surfaces, sterile glass surfaces were treated with the test mixtures and left indoors for 24, 48, 72 hours. Sterile glass surfaces not treated with polymer samples served as controls. To assess the contamination of surfaces, smears were made with sterile swabs moistened with sterile saline and inoculated according to the Linzey method. The results of the experimental data are presented in table No. 2.
Таблица 2. Результаты оценки обработки образцами полимеров различных видовTable 2. Results of evaluating the treatment with samples of polymers of various types
поверхностейsurfaces
полимераpolymer
колонииSingle
colonies
колонииSingle
колонииSingle
колонииSingle
colonies
колонииSingle
Исследование динамики антибактериального эффекта показало, что антибактериальное средство по изобретению действует уже через 5 минут.The study of the dynamics of the antibacterial effect showed that the antibacterial agent according to the invention acts already after 5 minutes.
Результаты полуколичественного метода сравнительной оценки антибактериальной активности образцов полимеров и применяемых в настоящее время растворов дезинфектантов (1% раствор Белизны, Дзержинск, РФ; 0,25% раствор абактерила, ООО «Рудез», РФ; 2% «БРИЛЛИАНТ® классик» производства ЗАО Центр Профилактики «Гигиена-Мед», Россия, 0,1% растворы №15 и №16 полимеров) представлены в таблице № 3.The results of a semi-quantitative method for the comparative assessment of the antibacterial activity of polymer samples and currently used disinfectant solutions (1% Belizny solution, Dzerzhinsk, RF; 0.25% abacterial solution, Rudez LLC, RF; 2% BRILLIANT® classic, produced by CJSC Center Prevention "Hygiena-Med", Russia, 0.1% solutions No. 15 and No. 16 of polymers) are presented in table No. 3.
Таблица 3. Результаты сравнительной оценки антибактериальной активности образцов полимеров и применяемых в настоящее время растворов дезинфектантовTable 3. Results of a comparative assessment of the antibacterial activity of polymer samples and currently used disinfectant solutions
Для оценки длительности сохранения антибактериальной активности полимеров на поверхностях, были обработаны полимерами стерильные стеклянные поверхности и оставлены в помещении на 24, 48, 72 часа. To assess the duration of preservation of the antibacterial activity of polymers on surfaces, sterile glass surfaces were treated with polymers and left indoors for 24, 48, 72 hours.
Антибактериальный эффект образца по примеру 5 сохранялся 48 ч, на 3 сутки со смыва с поверхности обнаружен рост единичных колоний.The antibacterial effect of the sample according to example 5 lasted 48 hours, on the 3rd day from the flush from the surface, the growth of single colonies was detected.
Технический результат – расширение ассортимента полимерных материалов с антибактериальными свойствами, а также упрощение технологического процесса их получения.The technical result is the expansion of the range of polymeric materials with antibacterial properties, as well as the simplification of the technological process for their production.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2775718C1 true RU2775718C1 (en) | 2022-07-06 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60105244D1 (en) * | 2000-09-29 | 2004-10-07 | Schuelke & Mayr Gmbh | Disinfectant containing a UVA indicator and method for determining the degree of dilution with the help of a UVA indicator |
| RU2308292C2 (en) * | 2005-03-22 | 2007-10-20 | ООО "Уралстинол Био" | Disinfecting agent |
| RU2317950C1 (en) * | 2006-07-17 | 2008-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Международный институт эколого-технологических проблем" | Disinfecting agent |
| DE602004031331D1 (en) * | 2003-05-15 | 2011-03-24 | Arch Uk Biocides Ltd | ANTIMICROBIAL COMPOSITION CONTAINING A POLYMERIC BIGUANIDE AND A COPOLYMER AND THEIR USE |
| RU2436593C2 (en) * | 2009-12-25 | 2011-12-20 | Елена Борисовна Иванова | Biocide composition based on quaternary ammonium and method for preparing it |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60105244D1 (en) * | 2000-09-29 | 2004-10-07 | Schuelke & Mayr Gmbh | Disinfectant containing a UVA indicator and method for determining the degree of dilution with the help of a UVA indicator |
| DE602004031331D1 (en) * | 2003-05-15 | 2011-03-24 | Arch Uk Biocides Ltd | ANTIMICROBIAL COMPOSITION CONTAINING A POLYMERIC BIGUANIDE AND A COPOLYMER AND THEIR USE |
| RU2308292C2 (en) * | 2005-03-22 | 2007-10-20 | ООО "Уралстинол Био" | Disinfecting agent |
| RU2317950C1 (en) * | 2006-07-17 | 2008-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Международный институт эколого-технологических проблем" | Disinfecting agent |
| RU2436593C2 (en) * | 2009-12-25 | 2011-12-20 | Елена Борисовна Иванова | Biocide composition based on quaternary ammonium and method for preparing it |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ХАШИРОВА С.С. и др. Перспективы использования гуанидинсодержащих полиэлектролитов на основе мономеров акрилового ряда и производных диалкилдиаллиламмония для обработки различных поверхностей в медицинских учреждениях. Известия Кабардино-Балкарского государственного университета. т.X, N2, дата выхода в свет 24.06.2020, с.63-67. СИВОВ Н.А. и др. Сополимеризация диаллилдиметиламмонийхлорида и метакрилатгуанидина на глубоких степенях превращения. Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки, 2006, N3, с.33-36. Инструкция N02/12-д по применению средства дезинфицирующего "Клиодез" (ООО "АЛК-Технологии" Россия) для дезинфекции и предстерилизационной очистки. Москва, 2012. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2520605B1 (en) | Method for producing biocidal polyguanidine, and biocidal polyguanidine | |
| Tayel et al. | Inhibition of microbial pathogens by fungal chitosan | |
| AU2009204189B2 (en) | Disinfectant alcohol-soluble quaternary ammonium polymers | |
| Das et al. | Production of antibacterials from the freshwater alga Euglena viridis (Ehren) | |
| Koziróg et al. | Monomeric and gemini surfactants as antimicrobial agents-influence on environmental and reference strains. | |
| CN101808514A (en) | bioactive aniline copolymers | |
| CN112724221A (en) | Scylla paramamosain antibacterial peptide Spamplin58-82And uses thereof | |
| Wang et al. | Quantitative evaluation of the antibacterial effectiveness and efficiency of chitosan considering the effect of neutralization | |
| US11882832B2 (en) | Multi-target antimicrobial compositions comprising chitosan | |
| El-Sayed et al. | A comparative evaluation of antimicrobial activity of chitooligosaccharides with broad spectrum antibiotics on growth of some pathogenic microorganisms | |
| CA3136050A1 (en) | Various uses of the nanoparticulate compound of titanium dioxide functionalized | |
| RU2775718C1 (en) | Antibacterial product | |
| Babayan et al. | Tartaric Acid New Synthetic Derivatives Antibacterial Activity against the Phytopathogenic Pseudomonas syringae | |
| Mikaelyan et al. | Tartaric acid synthetic derivatives effect on phytopathogenic bacteria. | |
| Tsukatani et al. | Rapid and simple determination of minimum biofilm eradication concentration by a colorimetric microbial viability assay based on reduction of a water-tetrazolium salt and combinated effect of antibiotics against microbial biofilm | |
| Ossowicz et al. | Benzalkonium Salts of Amino Acids–Physicochemical Properties and Anti-Microbial Activity | |
| Filimon et al. | The assessment of chitosan solutions effects on bacterial strains | |
| RU2219238C1 (en) | Strains of microorganisms bacillus subtilis and bacillus licheniformis used for prophylaxis and treatment of infectious diseases and dysbiosis and biopreparation "bisporin" for prophylaxis and treatment of infectious diseases and dysbiosis | |
| Sharma et al. | Antimicrobial efficacy and safety of mucoadhesive exopolymer produced by Acinetobacter haemolyticus | |
| Izbińska et al. | Newly synthesized surfactants as antimicrobial and anti-adhesion agents | |
| RU2754222C1 (en) | Disinfecting polymer antiseptic | |
| Adilbekova et al. | Study of the physicochemical properties of a polymer complex based on poly (hexamethylene guanidine) hydrochloride | |
| Edward et al. | Synergistic antimicrobial activity of crude ethanolic extracts of garlic and neem leaves against bovine mastitis pathogens: an in vitro assay | |
| RU2796814C1 (en) | Method of increasing antimicrobial activity of liquid aloe vera extract | |
| CN115777722B (en) | Application of alexidine dihydrochloride in inhibiting plant pathogenic bacteria |