Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ СОЕДИНЕНИЯ 1,5-ДИ-(М-НИТРОФЕНИЛ)-3-СЕЛЕНАПЕНТАНДИОН-1,5НА КЛИНИЧЕСКИЕ ШТАММЫ ESCHERICHIA COLI

Русецкая Н.Ю. 1 Бородулин В.Б. 1
1 ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздрава России»
1.Левшин И.Б. Новые направления впоиске антимикробных средств вряду производных тиазолидин-4-она и4-хинолон-3-карбоновой кислоты. Дисс. (научный доклад)... докт. фарм. наук. М., 1999. 25с.
2.Русецкая Н.Ю., Бородулин В.Б., Коннова С.А., Бабушкина И.В. Вайнер Г.Б. Сравнительна характеристика антибактериальной активности селеноорганических препаратов на клинические штаммы золотистого стафилококка// Известия Саратовского университета. Новая серия. Химия. Биология. Экология. Выпуск 1. 2011.– Том 11.– С.62-66.
3.Русецкая Н.Ю., Горошинская И.А., Бородулин В.Б., Димидов Д.П., Бородулин Я.В. Антибактериальная активность селеноорганического соединения диацетофенонилселенид иего хлорпроизводного на клинические штаммы синегнойной палочки// Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки.– 2012. №4. С. 69-72.
4.Глыбочко П.В., Свистунов А.А. Бородулин В.Б., Русецкая Н.Ю. Нитрофураны: химическое строение ибиологическая активность. Саратов: Издательство Саратовского медицинского университета, 2010– 199с.

Повсеместно увеличивается число инфекций, вызванных патогенными резистентными бактериями. Низкая активность лекарственных препаратов к грамотрицательным бактериям обусловлена развитием лекарственной устойчивости к синтетическим антибиотикам или препаратам, полученным из лекарственных растений. В течение 60 лет в медицинской практике и ветеринарии для лечения бактериальных и некоторых протозойных инфекций применяются препараты – производные 5-нитрофурана. Нитрогруппа имеет существенное значение для проявления антимикробных свойств ряда химических соединений (нитрофуранов, нитроимидазолов и хлорамфеникола) [1]. Вместе с тем перспективными антибактериальными препаратами являются производные селеноорганического препарата ДАФС-25, применяемого в животноводстве и птицеводстве ряда регионов России [2,3].

В связи с этим целью работы явилось изучение антимикробной активности соединения 1,5-ди-(м-нитрофенил)-3-селенапентандион-1,5 (нитропроизводного препарата ДАФС-25) на клинические штаммы кишечной палочки.

Материалы и методы. В эксперименте использовали соединение 1,5-ди-(м-нитрофенил)-3-селенапентандион-1,5, любезно предоставленное профессором, д.х.н. Б.И. Древко. Эксперимент проводили на 10 токсономически идентичных клинических штаммах Escherichia coli, выделенных от больных с гнойными осложнениями, находящимися на лечении в травматолого-ортопедическом стационаре Саратовского научно-исследовательского института травматологии и ортопедии (СарНИИТО) и обладающих резистентностью к пяти- и более профильным антибиотикам. Суспензию бактерий готовили по стандарту мутности ГИСК им. Л.А. Тарасевича, путем последовательных разведений до конечной концентрации бактерий – 3·105 клеток в 1 мл. Для изучения антибактериального действия готовили 4 разведения селеноорганического соединения в концентрациях 0,001-1 мг/мл. В качестве растворителя использовали смесь диметилформамида (ДМФА) в 0.9 % растворе NaCl в отношении 1:10. В пробирки с разведениями препарата добавляли по 100 мкл конечной суспензии микроорганизмов и инкубировали в течение 30, 60, 90, 120, 150 мин при комнатной температуре. В качестве контроля использовали такие же количества бактериальной взвеси, разведенные в аналогичных пропорциях с контролем (ДМФА в 0,9 % растворе NaCl), а также выдержанные в течение тех же промежутков времени. После этого бактериальные взвеси из каждой пробирки в количестве 100 мкл высевали на чашки Петри с твердой питательной средой (мясо-пептонный агар), которые затем помещали в термостат на 24 часа при 37 ºС. Подсчет колоний производили на следующий день.

Статистическую обработку полученных данных осуществляли при помощи пакета программ Statistica 6.0. Проверяли гипотезы о виде распределений (критерий Шапиро-Уилкса). Большинство данных не соответствуют закону нормального распределения, поэтому для сравнения значений использовался U-критерий Манна-Уитни, на основании которого рассчитывался Z – критерий Фишера и показатель достоверности p. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимали равным 0.05.

Результаты и их обсуждение. Соединение 1,5-ди-(м-нитрофенил)-3-селенапентандион-1,5 в концентрациях 0,01-1 мг/мл достоверно подавляло рост клинических штаммов Escherichia coli (E.coli). В концентрации 0,01 мг/мл этот препарат снижал рост клеточных колоний на 39,5 % (30 минут), 50,05 % (60 минут), 64,82 % (90 минут), 79,39 % (120 минут) и на 96,38 % (150 минут) соответственно по сравнению с контролем (р<0,001) (см. таблицу). Более выраженный антибактериальный эффект исследуемое соединение проявляло в концентрации 0,1 мг/мл. При этом число бактериальных колоний уменьшалось по мере увеличения времени инкубации: на 56,34 % (30 минут), 71,58 % (60 минут), 85,08 % (90 минут), 90,87 % (120 минут) и на 92,53 % при инкубации 150 минут по сравнению с контролем (р<0,001).

В максимальной концентрации 1 мг/мл препарат оказывал наибольшее антибактериальное действие. В зависимости от времени инкубации рост бактерий подавлялся на 75,86 % (30 минут), 93,2 % (60 минут), 95,22 (90 минут) и на 99,56 % (120 минут) (р<0,001) соответственно.

Антибактериальное действие соединения 1,5-ди-(м-нитрофенил)-3-селенапентандион-1,5 на клинические штаммы E.coli

Количество колоний на твердых питательных средах

Контроль

(ДМФА и физ. р-р)

Опытные группы, концентрация вещества, мг/мл

1

0,1

0,01

0,001

Время воздействия, мин

30

1081 (987;1178)

261(185;278)

Zк=3.77;

pк=0.000157.

472(450;570)

Zк=3.77;

pк=0.000157.

654(578;843)

Zк=3.77;

pк=0.000157.

1020(983;1081)

Zк=0.90;

pк=0.364347.

60

971 (908;1034)

66(34;264)

Zк=3.77;

pк=0.000157.

276(260;320)

Zк=3.77;

pк=0.000157.

485(376;773)

Zк=3.17;

pк=0.001499.

980(852;1050)

Zк=0.11;

pк=0.909722.

90

1046 (848;1155)

50(9;163)

Zк=3.77;

pк=0.000157.

156(94;224)

Zк=3.77;

pк=0.000157.

368(241;490)

Zк=3.77;

pк=0.000157.

977(790;1093)

Zк=1.13;

pк=0.256840.

120

898 (804;1064)

4(0;10)

Zк=3.77;

pк=0.000157.

82(10;89)

Zк=3.77;

pк=0.000157.

185(36;217)

Zк=3.70;

pк=0.000211.

779(632;885)

Zк=1.58;

pк=0.112412.

150

830 (648;905)

0(0;0)

Zк=3.77;

pк=0.000157.

62(27;114)

Zк=3.77;

pк=0.000157.

30(19;128)

Zк=3.77;

pк=0.000157.

615(504;741)

Zк=2.30;

pк=0.021135.

Примечания: в каждом случае приведены средняя величина (медиана – Ме), нижний и верхний квартили (25 %;75 %). Zк, pк – различия по сравнению с группой контроля.

При инкубации 150 минут роста бактериальных колоний не наблюдалось (р<0,001). Во всех перечисленных случаях число бактериальных клеток уменьшалось прямо пропорционально увеличению концентрации препарата и увеличению времени инкубации. В низкой концентрации 0,001 мг/мл селеноорганическое соединение достоверно, но незначительно (на 25,9 %) подавляло рост колоний кишечной палочки лишь при максимальной инкубации 150 минут. Сокращение времени инкубации (до 120 минут и менее) не приводило к достоверному изменению числа бактериальных колоний по сравнению с контролем (см. таблицу).

Таким образом, исследованное нами соединение 1,5-ди-(м-нитрофенил)-3-селенапентандион-1,5 значительно подавляло рост колоний клинических штаммов кишечной палочки в концентрациях 10-1000 мкг/мл. Особый интерес представляет наличие в структуре препарата 2 двух нитрогпупп, что позволяет проводить аналогию с антибактериальным действием нитрофуранов. Известно, что сами по себе нитрофураны антибактериальной активностью не обладают, но приобретают ее при восстановлении флавинзависимыми редуктазами, т.е. для проявления как терапевтического, так и побочного действия нитрофуранов необходимо их одноэлектронное восстановление ферментами с нитроредуктазной активностью, локализованными в микробах, простейших или тканях организма. Промежуточные продукты последовательных одно- или двухэлектронных этапов восстановления являются высоко реакционноспособными, особенно анион нитрорадикала, благодаря которому нитрофураны приобретают антибактериальную активность [4].

В связи с этим, можно предположить, что, антибактериальная активность соединения 1,5-ди-(м-нитрофенил)-3-селенапентандион-1,5 обусловлена наличием в его структуре двух нитрогрупп, которые, подвергаясь действию бактериальных ферментов, проявляют свою цитотоксическую активность в отношении клинических штаммов Escherichia coli.

Вывод. Полученные данные позволяют предполагать перспективность использования соединения 1,5-ди-(м-нитрофенил)-3-селенапентандион-1,5 как антибактериального средства в отношении антибиотикорезистентных штаммов.


Библиографическая ссылка

Русецкая Н.Ю., Бородулин В.Б. АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ СОЕДИНЕНИЯ 1,5-ДИ-(М-НИТРОФЕНИЛ)-3-СЕЛЕНАПЕНТАНДИОН-1,5НА КЛИНИЧЕСКИЕ ШТАММЫ ESCHERICHIA COLI // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2013. – № 10-2. – С. 276-278;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=4176 (дата обращения: 16.08.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074