Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.02) на тему:Противомикробная активность производных α-кетокислот, антраниловых кислот и 4-оксохинолонов

На правах рукописи

Томилов Михаил Валерьевич

ПРОТИВОМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДНЫХ а-КЕТОКИСЛОТ, АНТРАНИЛОВЫХ КИСЛОТ И 4-ОКСОХИНОЛОНОВ

15 00 02 — фармацевтическая химия, фармакогнозия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

ООЗОВ5138

Пермь 2007

003065198

Диссертационная работа выполнена в ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель: доктор фармацевтических наук,

профессор Одегова Татьяна Федоровна

Официальные оппоненты: профессор кафедры зоологии позвоночных и

экологии Пермского государственного университета им М Горького, доктор фармацевтических наук, Марданова Людмила Геннадьевна, заведующий кафедрой ботаники Пермской государственной фармацевтической академии, доктор фармацевтических наук, профессор Петриченко Василий Михайлович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Пятигорская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита диссертационной работы состоится 2 октября 2007 г в ч на заседании диссертационного совета Д 208 068 01 при ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», по адресу 614990, г Пермь, ГСП-277, ул Ленина, 48

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению ^ социальному развитию», по адресу 614070, г Пермь, ул Крупской, 46

Автореферат разослан «Л^» августа 2007 г Ученый секретарь

Диссертационного совета Д 208068 01, к ф н, доцент МетелёваЕ В

Актуальность проблемы Проблема поиска новых соединений, обладающих противомикробной активностью, в настоящее время продолжает оставаться актуальной Происходит это вследствие ряда причин повсеместный рост устойчивости патогенных микроорганизмов к действию химиотерапевтических средств разных классов и механизмов действия, возрастающее количество нозокомиаль-ных инфекций, появление мутирующих форм микроорганизмов, высокая токсичность имеющихся лекарственных средств, недостаточное количество недорогих отечественных препаратов на фармацевтическом рынке России

Поиск новых классов химических соединений, перспективных для целенаправленного синтеза противомикробных средств и изучение влияния отдельных заместителей на противомикробную активность в рамках данных классов позволяет снизить финансовые затраты на разработку новых противомикробных препаратов Углубленные микробиологические исследования выявленных в результате скрининга высокоактивных соединений, являются обязательным этапом их внедрения в медицинскую практику

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является поиск новых соединений с противомикробной активностью среди продуктов органического синтеза, установление зависимости активности от химической структуры, углубленные доклинические исследования выявленных высокоактивных соединений с целью внедрения в медицинскую практику

Для достижения намеченной цели необходимо было решить следующие задачи:

1 Проведение скрининга противомикробной активности среди новых продуктов органического синтеза и выявление высокоактивных соединений по отношению к двум штаммам микроорганизмов грамположительному S aureus и грамотрица -тельному К colt

2 Выявление взаимосвязи между химической структурой соединений и противомикробной активностью

3 Проведение углубленных исследований, выявленных при скрининге веществ на противомикробную активность по отношению к эталонным тест-штаммам

коллекции Всероссийского музея патогенных микроорганизмов и клиническим изолятам - полирезистентным штаммам

4 Изучение противомюсробной активности 1% раствора производного 1,3,4,6-тетрокетона

Научная новизна исследования. Впервые исследована противомикробная активность 240 неописанных ранее в литературе соединений по отношению к тест-штаммам - S aureus и Е coli При этом выявлена зависимость противомик-робной активности от химической структуры вышеуказанных соединений Показана перспективность целенаправленного синтеза и поиска соединений с противомикробной активностью среди конкретных групп производных Новизна исследования подтверждена положительным решением на патент Российской Федерации

Практическая значимость работы. Выявлены 2 класса химических веществ, перспективных для целенаправленного синтеза соединений, обладающих противомикробной активностью металлоорганические производные гетерилами-дов 2-оксоэтановых кислот, металлоорганические производные гетериламидов ароилпировиноградных кислот Среди производных данных классов выявлено 9 соединений, проявляющих высокую противомикробную активность в отношении тест-штаммов S aureus и Е coli Установлен спектр противомикробной активности данных соединений По результатам углубленных исследований, 2 соединения - ртутный хелат гетершхамида ароилпировиноградной кислоты (МП-5) и кадмиевый хелат гетериламида 2-оксоэтановой кислоты (МП-141) рекомендованы для проведения доклинических испытаний с целью их внедрения в медицинскую практику Установлен спектр противомикробной активности, исследована чувствительность полирезистентных клинических штаммов и стабильность для 1% раствора производного 1,3,4,6 тетрокетона

Апробация работы и публикации. Основные материалы диссертационной работы докладывались на конференциях и конгрессах различного уровня областной научно-практической конференции «Молодежная наука Прикамья» 2005, 2006, г Пермь, Всероссийской научно-практической конференции «Совре-

менные проблемы фармакологии и фармации» 18-19 мая 2005, г Новосибирск, II Всероссийском съезде фармацевтических работников 5-7 июня 2005, г Догомыс, 61-й региональной конференции по фармации и фармакологии, январь 2005, г Пятигорск, 11-й Международной научно-практической конференции «Фармация и здоровье» 9-12 ноября 2005, XV Российских национальных конгрессах «Человек и лекарство» 16-20 апреля, 2007, г Москва, 2-ой Российско-китайской научно-практической конференции «Fundamental pharmacology and pharmacy-clinical practice» 9-11 сентября, 2006, г Пермь Материалы диссертации отражены в 4 статьях, 10 тезисах

Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований Пермской государственной фармацевтической академии Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию (номер государственной регистрации 01 9 10018875)

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 152 страницах, состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы Содержит 44 таблицы, 6 схем, 8 рисунков

В первой главе (обзор литературы) представлена характеристика исследуемых классов химических соединений, антисептических и дезинфекционных средств Раскрыто значение нозокомиальных инфекций и полирезистентных микроорганизмов

Во второй главе описываются объекты, материалы и методы, использованные в работе

Третья глава посвящена скрининговым исследованием представленных классов химических соединений и выявлению соотношений «структура - проти-вомикробная активность»

В четвертой главе приведены углубленные исследования выявленных высокоактивных соединений и 1% раствора производного 1,3,4,6-тетрокетона

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Противомикробная активность изученных производных 2-оксоэтановых, ароилпировиноградных, антраниловых кислот и 4-оксохинолонов

2 Установление зависимости противомикробного действия исследованных продуктов органического синтеза от их структуры

3 Спектр противомикробной активности, активность в отношении полирезистентных госпитальных штаммов 9 выявленных высокоактивных соединений и 1% раствора производного 1,3,4,6-тетрокетона

4 Антисептические свойства и стабильность 1% раствора производного 1,3,4,6-тетрокетона

Основное содержание диссертации

Противомикробная активность производных 2-оксоэтановых, ароилпировиноградных, антраниловых кислот и 4-оксохинолонов.

Впервые проведены исследования противомикробной активности 240 соединений, синтезированных сотрудниками Пермской государственной фармацевтической академии на кафедрах фармацевтической технологии, фармацевтической химии очного факультета, органической химии и НОЦ ПГФА

Изученные соединения по химическому строению распределены на 4 группы, 14 рядов (таблица 1)

Таблица 1

Суммарные результаты скрининга противомикробной активности соедине-_ний по группам_

Название Кол-во Кол-во активных соединений

Кол-во соед с низкой ПМА, % Кол-во соед с средней ПМА, % Кол-во соед с высокой ПМА, %

1 2 3 4 5

1 Производные 2-осоэтановых кислот 13 9/70 - 3/23

1 1 Ы-гетериламиды-2-(2-гидроксифенил)-2-оксозтановых кислот 8 7/87 5 - -

1 2 Металлические хелаты Ы-гетериламидов-2-(2-гидроксифенил)-2-оксо-этановых кислот 5 2/40 - 3/60

2 Производные ароилпировижирадных кислот (АПК) 84 64/76,1 5/5,9 6/7,1

2 1 М-гетериламиды АПК 15 13/86,6 1/6 6 -

2 2 Ароилпирувираты АПК 12 12/100 - -

Продолжение таблицы 1

1 2 3 4 S

2 3 Металлические хелаты К-гетериламидов АПК 30 20/66,6 4/13,4 6/20

2 4 М-гетериламиды 2-замещенных-4-оксо-2-бугеновых кислот 27 19/70,3 - -

3 Производные антраниловых кислот 102 40/39,2 2/1,9 -

3 1 ЬТ-ацилзамещенные производные 5- бром (3,5-дибром) антраниловых кислот б 4/66,6 - -

3 2 натриевые соли Кт-ацилзамещенных производных 5-бром (3,5-дибром) антраниловых кислот 10 2/20

3 3 6-бром-(6,8-дибром)-3,1 -бензоксазин-4(ЗН> оны и б-йрд-3,1-бензоксазин-4(ЗН)-оны 15 12/80 - -

3 4 6-бром-(б,8-дибром)-2>3-дизамещен-ные производные хинозагага-4(ЗН)-онов 6 3/50 - -

3 5 замещенные амиды и гидразиды К-ацил-5-бром (3,5-дибром1) и 5-йод антраниловых кислот 65 19/29,2 2/3 -

4 Производные 4-оксохинолонов 40 28/70 - -

4 1 2,3,б-тризамещенные-4-хинолоны-(7,8-ди-метил) эфиров карбоновой кислоты 20 14/70 - -

4 2 2Дб-тризамеще1шые-3-фен1ш-(7,8-димегял)-4-хинолонкарбоксилаты 12 9/75 - -

4 3 2-дизамещеные-(7,8-диметил)-2,3-диазо-4-хинолонкарбоксилаты и 2-замещеные-(7,8-диметил)-2,3-диаэоксо-4-хинолонкарбоксилаты 8 5/62,5

По результатам исследований было выявлено, что 155 соединений проявляют активность по отношению к S aureus, что составляет 64,5%, не оказывает влияние на данный микроорганизм 85 (35,5%) изученных соединений По отношению к грамотрицательным микроорганизмам, в частности к кишечной палочке, эти показатели составляют 146 (60,8%) и 94 (39,2%) соответственно

Низкую ПМА (МПК 1000 - 125 мкг/мл) по отношению к S. aureus проявили 142 соединения (59,1%) и 134 соединения (55,8%) к Е. coli

Среднюю ПМА (МПК 62 - 15,6 мкг/мл) по отношению к S aureus проявили 5 соединений (2%) и 3 соединения (1,2%) к Е. coli

Высокую ПМА (МПК 7,8 мкг/мл и менее) по отношению к S aureus проявили 8 соединений (3,3%) и 9 соединений (3,7%) к Е coli

1. Производные 2-оксоэтановых кислот (о-гидроксифенилглиоксалевой

кислоты)

Изучена ПМА 13 веществ Выявлено 3 (23%) соединения, проявляющие высокую ПМА 1 (7%) соединение не проявляет ПМА , >

1.1. 1Ч-гетериламиды-2-(2-гидроксифенил)-2-оксоэтановых кислот

№ И-З-пиридил, Ы-5-бром-2-пиридил, Ы-2-тиазолил, 1,3,4-тиадиазолил, 5-метил-1,3,4-тиадиазолил, 5-этил-1,3,4-тиадиазолил, бешимидазолил, бензоксазолил, 1.2. Металлохелаты 1Ч-гетериламидов-2-(2-гидроксифенил)-2-океоэтановых

кислот

Ме са2+, гп2+

№ Ы-2-тиазолил, 5-метил-1,3,4-тиадиазопил, 5-этия-1,3,4-тиадиазолил, бешимидазолил,

Среди производных данного ряда выявлено 3 соединения, проявляющие высокую ПМА (МГЖ 2,0/3,9 мкг/мл)

Основное влияние на ПМА гетриламидов 2-оксоэтановых кислот оказывает наличие и вид металлооргананического заместителя Кадмиевые хелаты проявляют большую активность по сравнению с цинковыми хелатами и не содержащими металл производными Введение дополнительных заместителей в структуру гетероцикла отрицательно сказывается только на ПМА не содержащих металл производных

2. Производные ароилпировиноградных кислот

Изучена ПМА 84 производных Выявлено 6 (7,1%) соединений, проявляющих высокую ПМА 9 (10,7%) соединений не проявляют ПМА

2.1.1Ч-гетериламиды АПК

И. Н, С1, СНз, С2Н5

Ht 1,3,4-тиадиазолил, 5-метил-1,3,4-тиадиазолил, 5 -этил -1,3,4 -тиа диазолил, бензимидазолил, 5-хлорбензоксазолил, 5-фенил-1,3,4-оксо диазолил, 5-нитрофенил-1,3,4-оксо диазолил,

2.2. Ароилпирувираты N-гетериламидов АПК

о

R Н, С1, СНз

Ht 1,3,4-тиадиазолил, 5-метил-1,3,4-тиадиазолил, 5-этил-1,3,4-тиадиазолил, бензимидазолил, тиадиазолин-2-тионил, 5-меркапто-1,3,4-тиадиазолил

2.3. Металлохелаты N-гетериламидов АПК (Бис [3-арил-1-(Ы-гетерил)-

R Н, CI, Вг, СНз Me Cu2+, Zn2+, Cd2+, Hg2+

Ht N-2-пиридил, N-3-пиридил, 1\1-5-бром-2-пиридил, N-2-тиазолил, 5-метил-1,3,4-тиадиазолил, 5-этил-1,3,4-тиадиазолил,

Среди производных данного ряда выявлено 6 соединений, проявляющих высокую ПМА (МПК по отношению к к S aureus 3,9 - 0,25 мкг/мл, по отношению к Е coli 3,9 - 2,0 мкг/мл)

2.4. N-гетериламиды 2-замещенных-4-оксо-2-бутеновых кислот (гетерилами-ды 2-дифенилметиленгидразино -4-оксо-2-бутеновой кислоты и 2-флуоренилиденгидразино-4-оксо-2-бутеновой кислоты)

R Н,С1,СН3

Ri 2-дифенилметиленгидразин, 2-флуоренилиденгидразин

№ 1М-2-пиридил, Ы-З-пиридил, Ы-2-тиазолил, 1,3,4-тиадиазолил, 5-метил-1,3,4-тиадиазолил, 5-этил-1,3,4-тиадиазолил, бензимидазолил, антипирил

Наивысшую активность проявляют соединения, содержащие ртуть, кадмий и цинк Введение меди и отсутствие заместителя приводит к снижению ПМА Наименьшую активность проявляют 2-замещенные 4-оксо-2-бутеновые кислоты

Для хелатов цинка установлено, что соединения, содержащие пиридин, более активны по сравнению с соединениями, содержащими тиазолил Выявлены некотбрые зависимости влияния строения пиридиловых заместителей на выраженность ПМА. Установлено, что на ПМА влияет положение третичного атома азота в структуре пиридила Высокую ПМА проявляют соединения, содержащие третичный атом азот в а-положении пиридинового цикла, а наличие азота в р-положении приводит к резкому снижению активности Введение заместителя в 4е положение бензольного кольца так же оказывает влияние на ПМА хелатов цинка Введение атома хлора увеличивает активность N-3 -пиридил и ]М-2-тиазолил содержащих соединений Для хелатов кадмия выявлено, что на ПМА влияет количество гетероатомов азота в гетероцикле Высокую ПМА проявляют соединения с одним третичным атомом азота Введение в структуру изученных производных гетероцикла с двумя атомами азота приводит к существенному снижению ПМА Положение третичного атома азота в структуре так же оказывает влияние на ПМА Высокую ПМА проявляют соединения, содержащие азот в а-положении пиридинового цикла, а наличие азота в Р-положении приводит к резкому снижению активности Существенное влияние на ПМА хелатов кадмия оказывает наличие заместителя в 4м положении бензольного кольца, что приводит к снижению ПМА по сравнению с незамещенными производными Для хелатов ртути выявлено, что на ПМА влияет наличие заместителя в 4м положении бензольного кольца Введение в данное положение атома хлора приводит к увеличению ПМА

3. Производные антраниловых кислот

Изучена ПМА 102 производных Соединений, проявляющих высокую ПМА не выявлено 60 (58,8%) соединений не проявляют ПМА

3.1.1Ч-ацилзамещенные производные 5-бром (3,5-дибром) антраниловых кислот

X Н, Вг

И СН2С1, СН2 СН2 СН2 С1, СОЫНСН2СН=СН2, 2-фурил, СН2С6Н5 3.2. Натриевые соли М-ацилзамещенных производных 5-бром (3,5-дибром)

антраниловых кислот

X Н, Вг

К СН3, СН2С1, СН2 СН2 СН2 С1, 2-фурил, СбН5, С6Н5СООНа, СН2СбН5

3.3. б-бром-(б,8-дибром)-4Н-3,1-бензоксазин-4-оны и 6-йод-3,1-4Н-бензоксазин-4(ЗН)-оны

X Н, Вг

К СН3, СН2С1, СН2 СН2 СН2 С1, СН2СН2СНз, 2-фурил, СбН5, СН2 С6Н5, СОЫНСН2СН=СН2,

3.4. 6-бром-(6,8-дибром)-2,3-дизамещенные производные хинозалин-4(ЗН)-

онов

X Н, Вг

Я) СНз, СН2С1, с6н5, ссжнсн2сн=сн2, с6н5но2 К2 М-12, СН2СН= СН2, СНз 3.5. Замещенные амиды и гидразиды 1Ч-ацил-5-бром (3,5-дибром) и 5-йод

анграниловых кислот

X Н, Вг

а, СН3, СН2С1, 2-фурил, СбН5, С«Н5Вг, СН2 СвН5, СО№[СН2СН=СН2, СН2СН2СН3 112 СНз,МН2,СН2СН2ОН, (СН2)2СН(СН3)2, СН2С6Н5, СН2 СН2ОН, СН2СН=СН2, цнклогексил, №1СОСН2С1, 1чГНСО(СН2)2СНз, ЫНСО С6Н5, МНСОСН2С6Н5, СН2С(СНз)з,С6Н5СНз

Наибольшую активность проявили соединения, относящиеся к классу замещенных амидов и гидразидов 1\Г-ацил-5-бром (3,5-дибром) антраниловой кислоты На характер ПМА выраженное влияние оказывает заместитель в ЫН-ацильной группе Более активны соединения, содержащие в данном положении хлорме-тильный радикал Введение дополнительного атома брома в бензольное кольцо приводит к снижению ПМА Бромсодержащие производные антраниловой кислоты более активны, по сравнению с йодсодержащими производными

4. Производные 4-оксохинолонов

Была исследована ПМА 40 производных Соединений, проявляющих высокую ПМА не выявлено 12 (30%) соединений не проявляют ПМА У данных соединений было исследовано наличие противогрибкового действия Для этого были определены МПК соединений в отношении тест-штамма С albicans АТСС 885-653 Проведенные исследования показали, что наибольшей активностью в отношении изученных тест - штаммов обладают 2,3,6-тризамещенные-хинолон-(7,8-диметил) эфиры карбоновой кислоты

X, Н, С1, Вг, I, Р, СН3, СНэО, С2Н5СОО Хг Н, СНз, Хз Н, СНз

и сй, еда, едсн3, с6н4соос2н5, еда, ед вг, с4н38

На выраженность ПМА и противогрибковой активности в отношении изученных тест-штаммов оказывает влияние характер заместителя во 2м положении бензольного кольца и наличие заместителя в 4м положении бензольного кольца 3-карбонильной группы

Углубленные микробиологические исследования высокоактивных

9 соединений, проявивших высокую ПМА по отношению к S aureus и Е colt (таблица 2), были изучены на активность по отношению к различным грамотри-цательным и грамположительным микроорганизмам

Критерием отбора соединений для углубленного изучения явились значения МПК используемых в настоящее время высокоактивных химиотерапевтиче-ских препаратов (МПК 7,8 мкг/мл и менее)

4.1. 2,3,6-тризамещенные-4-хинолоны-(7,8-диметил) эфиров

карбоновой кислоты

о о

соединений.

Таблица 2

МПК высокоактивных соединений по отношению к скрининговым штаммам

№ Шифр Формула МПКмкг/мл

£ аигеиз Е соЪ

1 2 3 4 5

1 МП9 0 «-О) О О - 2яг* г 31,0 3,9

2 МП 1 0 О - А N-У ) а1* 2,0 2,0

3 МП2 О ь - 'А ^ г 2,0 3,9

4 МП 35 о а—рь—V П '.I Н о о в сё* 2 1,0 1.0

5 МП 10 о О 6 ^-N 2 3,9 7,8

б МП5 О С|Рп-/О^4«-(\ / г 1 ч н 0 о м нГ г 0,25 2,0

7 МП 141 и оУ^ 2,0 3,9

МП111 Сй 1/2 2,0 3,9

9 МП 144 ^0(11/2 2,0 3,9

Помимо изучения бактериостатической активности в отношении S aureus и Е colt было определено их противомикробное действие по отношению к 6 тест-культурам Всероссийского музея патогенных микроорганизмов S. epidermidis АТСС 14990, В subtihs АТСС 6633, В. cereus АТСС 8035, В anthracis (АТСС 010021), Р aeruginosa АТСС 9027, С albicans АТСС 885-653 (таблица 3)

Таблица 3

МПК высокоактивных соединений по отношению к музейным штаммам

№ Штамм МПК (мкг/мл)

МП9 МП! МП2 МП 35 МП 10 МП5 МП111 МП 141 МП 144

1 2 3 4 S 6 7 S 9 10 11

1 S aureus 31,0 го 2,0 1,0 3,9 0,25 2,0 2,0 2,0

2 Sepidermidts 62,0 15,6 15,6 7,8 62,0 3,9 7,8 7,8 7,8

3 Е coli 3,9 2,0 3,9 1,0 7,8 2,0 3,9 3,9 3,9

4 Р aeruginosa 500 125 250 125 62,0 7,8 125 62,0 125

5 С albicans 62,0 15,6 15,6 7,8 15,6 7,8 62,0 62,0 62,0

б В subtihs 62,0 7,8 7,8 3,9 7,8 3,9 3,9 3,9 3,9

7 В cereus 62,0 7,8 15,6 3,9 7,8 3,9 3,9 3,9 3,9

8 В amthracis 62,0 15,6 62,0 3,9 7,8 3,9 7,8 7,8 7,8

Проведенные исследования показывают, что изученные вещества обладают широким спектром ПМА Наибольшую чувствительность к действию соединений данных классов проявляют грамположительные коагулазоположителыше и коагулазонегативные кокки (МПК 62,0 - 0,25мкг/мл) и факультативно-анаэробные грамотрицательные ферментирующие палочки (7,8 - 1,0 мкг/мл). Высокой чувствительностью к действию изученных веществ обладают и грибы рода Candida (МПК 15,6 - 7,8 мкг/мл), что указывает на наличие у изученных производных противогрибкового действия Наименьшую чувствительность проявили аэробные неферментирующие грамотрицательные палочки P. aeruginosa (МПК 500 - 7,8 мкг/мл) Интерес представляют данные о наличии у исследуемых металлсодержащих производных высокой ПМА (МПК 15,6 - 3,9 мкг/мл) в отношении факультативно-анаэробных спорообразующих грамположительных палочек рода Bacillus Так как неорганические соли металлов (CuSCXf, ZnS04, HgCl2) не обладают спороцидным действием

Высокоактивные соединения были испытаны также на клинических штаммах микроорганизмов Было изучено влияние соединений на клинические штаммы стафилококков - метициллинчувствительных (MS) и метициллинрезистентный

15

(MR), устойчивых к действию таких антибиотиков, как макролиды, тетрацикли-ны, линкосамиды, аминогликозиды, Также была изучена активность по отношению к штаммам Р aerugtnosa, устойчивым к гентамицину, амикацину, ципроф-локсацину и цефепиму, К рпеитопш и К. ozaena, устойчивым к гентамицину, нетилмицину, кефзолу, клафорану, S epidermidts MS и MR, S haemolyticus MS и MR, S. maltophiha FS (ванкомицинчувствительный) и VR (ванкомицинрезистент-ный), P mirabilis ER (эритромицинрезистентный), выделенным от больных отделений интенсивной терапии и реанимации, хирургических, детских и терапевтических отделений в количестве 16 штаммов (таблица 4) (рисунок 1)

Таблица 4

МГЖ высокоактивных соединений по отношению к клиническим штаммам

J6 Штамм МПК (мкг/мл)

МП9 МП 1 МП2 МП 35 МП 10 МП5 МП111 МП 141 МП 144 х/г1

1 2 3 4 S 6 7 8 9 10 11 12

1 S aureus (MRSA) 1000 62,0 62,0 31,0 31,0 15,6 62,0 62,0 62,0 125

2 S aureus СMSSA} 500 31,0 31,0 15,6 31,0 7,8 31,0 31,0 62,0 -

3 S. aureus 1000 31,0 31,0 15,6 31,0 7,8 31,0 62,0 31,0 -

4 S. haemolyticus (MRS!!) 1000 62,0 31,0 31,0 15,6 15,6 31,0 62,0 62,0 250

5 S. haemolyh-cus (MSSH) 500 15,6 31 31 31,0 7,8 15,6 31,0 31,0 -

6 S. maltophilia 500 15,6 15,6 7,8 15,6 7,8 15,6 15,6 31,0 >1000

7 S. maltophiha 500 15,6 15,6 7,8 15,6 7,8 15,6 15,6 15,6 -

8 S. penicillinase 1000 31,0 31,0 15,6 15,6 15,6 15,6 15,6 62,0 1000

9 S. epider-midis 1000 31,0 15,6 15,6 31,0 15,6 31,0 31,0 62,0 125

10 Ecoh 31,0 31,0 31,0 7,8 15,6 15,6 31,0 31,0 62,0 125

И Ecoh 31,0 31,0 31,0 7,8 15,6 15,6 31,0 31,0 62,0 -

12 P aeruginosa >100 0 1000 500 500 250 125 1000 125 1000 1000

13 P aeruginosa >100 0 1000 1000 500 250 125 125 1000 1000 -

14 K. pneumonia 125 62,0 62,0 31,0 62,0 15,6 62,0 31,0 62,0 >1000

15 К. огаепае 125 31,0 31,0 31,0 62,0 15,6 62,0 31,0 62,0 >1000

16 P nurabths 1000 500 500 125 62,0 31,0 31,0 31,0 31,0 1000

Где 1-1% раствор хлоргексидина биглюконата

140

120

о £ 100

X

| 60

я 60

с 41)

Is

20

0

II

I

lilt

* * ^ ^ & 4

^ # #

и MRSA S MRSH

□ S. maltophilia

□ S. penidllinasa

■ S. epidermidis

□ E.coll

■ P, aeruginosa о К. pneumonia

■ К ozaenae

□ P. mirabilis

Рисунок l. Сравнительная иротивомикробная активность к клиническим щтам-мам отобранных в результате скрининга высокоактивных соединений и 1% раствора хлор гскеи дина биглюконата.

Проведенные исследования показывают, что нес изученные соединения, кроме цинкового хелата гетериламида ароилпировиноградной кислоты (МП 9), проявляют активность в отношении клинических штаммов и по силе активности превосходя!1 препарат сравнения хлоргекендин бнглюконат

Ртутные и кадмиевые хелаты гетериламидов ароияпировиноградных и 2-оксовтапдвых кислот проявляют высокую активность в отношении грамположигал ьиых Коагулазо положительных и коагулазо негативных кокков (S. aureus, S. epidermidis, S. haemolyticus, S. maltophilia, S. penidllinasa), фа культа тивпо-анаэробных грамотряцатсльньш ферментирующих палочек семейства Enterobac-teriaceae родов Escherichia, Klebsiella, Proteus (E. coli, K. Pneumonia, K- ozaenae, P. mirabilis). Среди представителей рода Staphylococcus наибольшую чувствительность к действию изученных веществ проявляют MS штаммы S, aureus, S, haemolyticus я так же штаммы S. maltophilia (МТЖ 7,8 мкг/мл). Далее идут MR штаммы S. aureus, S. haemolyticus, штаммы S. epidermidis и штаммы S. penidllinasa, устойчивые к действию пенициллина (МГ1К 15,6 мкг/мл). Представители

фа культа тив по-анаэробных грам отрицательных ферментирующих палочек

17

семейства Enterobacteriaceae родов Escherichia, Klebsiella, Proteus (E colt, К pneumonia, К ozaenae, P mirabilis) в целом проявляют одинаковую чувствительность (МПК 62,0 - 15,6 мкг/мл) Самыми устойчивыми к противомикробному действию изученных соединений оказались аэробные неферментирующие 1рамотрицательные палочки Р aeruginosa Высокой активностью, обеспечивающей эффективность в применении, обладают соединения МП 5 из группы ртуть содержащих гетериламидов ароилпировиноградных кислот и МП 141 из группы кадмий содержащих гетериламидов 2-оксоэтановых кислот На основании проведенных исследований данные соединения рекомендованы для проведения доклинических испытаний с целью их внедрения в медицинскую практику

Углубленные исследования противомикробной активности 1% раствора

1,3,4,6-тетрокетона

Ранее проведенные скрининговые исследования производных 1,3,4,6-тетракетонов выявили соединение с высокой ПМА в отношении тест-штаммов S aureus (АТСС 6538-Р) и Е coli (АТСС 25922) МПК - S aureus - 0,0075 мкг/мл, МПК - Е coli -0,12 мкг/мл

Для 1% раствора производного 1,3,4,6-тетракетона был установлен спектр ПМА по отношению к 6 музейным тест-штаммам (таблица 5)

Таблица 5

МПК 1% раствора производного 1,3,4,6 тетракетона по отношению к музейным

штаммам

№ Тест-штамм МПК (мкг/мл)

1 2 3

1 S epidermidis 0,5

2 Р aeruginosa 125

3 С albicans 31,0

4 В subtths 0,25

5 В cereus 0,25

6 В anthracis 0,5

7 S. aureus 0,0075

8 E coli 0,12

Исследования в отношении расширенного спектра музейных тест-штаммов показали, что 1% раствор производного 1,3,4,6-тетрокетона обладает широким спектром ПМА Этот спектр включает в себя 1) высокочувствительные микроорганизмы: грамположительные микроорганизмы S aureus и S epidermidis, грамотрицательные Е coli, спорообразующие бактерии В subtths , В cereus, В anthracis, 2) чувствительные микроорганизмы грибы рода Candida spp микроорганизмы рода Pseudomonas spp

Исследования активности по отношению к клиническим штаммам показали, что 1% раствор производного 1,3,4,6-тетрокетона проявляет активность в отношении всех изученных групп микроорганизмов Выделены 1) высокочувствительные микроорганизмы: грамположительные тест-штаммы рода Staphylococcus spp, включая MR золотистый стафилококк и MR гемолитический стафилококк (МПК 31,0 мкг/мл — до 7,8 мкг/мл) и грамотрицательные тест-штаммы Ecsherichia spp (МПК 15,6 мкг/мл — до 62,0 мкг/мл) 2) малочувствительные Pseudomonas spp (МПК 500 мкг/мл — до 250 мкг/мл) и Klebsiella spp (МПК от 500 мкг/мл - до 15,6 мкг/мл) (таблица 6) (рисунок 2)

Таблица 6

МПК 1% раствора производного 1,3,4,6-тетракетона по отношению к клиниче-

ским штаммам

№ Тест-штамм МПКша (мкг/мл) М1ЖХ/Г1 (мкг/мл)

1 2 3 4

1 MRSA 7,8 125

2-6 S. aureus 15,-7,8 -

7 MSSA 31,0 -

8-12 S haemolyticus 31,0-7,8 1000-250

13-18 S. maltophika 15,6-7,8 >1000

19 S. penicillinasa 62,0 1000

20 S pemctlhnasa 15,6 500

21 S. epidermidis 31,0 125

22 S, epidermidis 31,0 125

23-26 E coli 62,0 -15,6 1000-125

27-33 P aeruginosa 1000 - 500 1000

34 K. pneumonia 500 >1000

35 K. pneumonia 500 -

36 K. pneumonia 250 -

37 K. ozaenae 15,6 1000

Где 1-1% раствор хлоргексидина биппоконата

Рисунок 2. Сравнительная противомикробная активность к клиническим штаммам 1% раствора производного 1,3,4,6-тетрокетона (И28) и 1% раствора хлоргск-

сидина б шлю ко пата.

Для определения антисептических свойств ] % раствора производного 1,3,4,6-тетрокетона использовались стандартные методики - качественный суспензионный тест и количественный суспензионный тест, по отношению к 4 тест-штаммам (S. aureus, F.. coli, P. aeruginosa, С. albicans) при времени экспозиции от ! до 5 минут. Оценку эффективности проводили путем сравнения снижения количества тест-микроорганизмов или по отсутствию их роста. Проведенные исследования показывают, ЧТО 1% раствор производного 1,3,4,6-тетрокетона может быть использован и качестве антисептического препарата.

Была определена 1IMA и установлены МТЖ по отношению к тест-нггаммам S. aureus и Е. coli в зависимости от времени. Исследования показали, что 1 % раствор производного 1,3,4,6-тетрокетона проявляет стабильность в течение одного года.

Выводы:

1 Выявлено 9 соединений, обладающих высокой ПМА по отношению к скрининговым эталонным тест-штаммам S aureus АТСС 6538-Р и Е coll АТСС 25922 из 240 новых продуктов органического синтеза

2 Установлены закономерности взаимосвязи химической структуры соединений с ПМА. Наиболее активными являются кадмиевые хелаты N-гетерил-амидов-2-(2-гидроксифенил)-2-оксоэтановых кислот и бис [3 -арил-1 -(N-гетерил)-карбоксамидо-1,3-пропандионато] цинка, кадмия, ртути (П) В ряду кадмиевых хелатов №гетериламидов-2-(2-тдроксифенил)-2-оксоэтановых кислот существенное влияние на выраженность ПМА оказывает количество гетероатомов азота в гетероциклическом заместителе Соединения, содержащие в структуре гетеро-цикла два гетероатома азота, более активны по сравнению с соединениями, содержащими гетероцикл с одним гетероатомом азота

В ряду бис [3-арил-1-(Ы-гетерю1)-карбоксамидо-1,3-пропандионато] цинка, кадмия, ртути (II) наивысшую ПМА проявляют хелаты ртути Далее, в порядке убывания силы активности, идут хелаты кадмия и цинка Характер гетероциклического заместителя и заместителя в 4м положении бензольного кольца влияет на ПМА только в рамках отдельных групп хелатных комплексов

3 Скрининговые исследования 9 высокоактивных соединений по отношению к музейным и клиническим грамотрицательным и грамположительным микроорганизмам и грибам позволили выявить 2 соединения - ртутный хелат гетериламида ароилпировиноградной кислоты (МП-5) и кадмиевый хелат гетери-ламида 2-оксоэтановой кислоты (МП-141), которые обладают высокой противо-микробной активностью к большинству изученных штаммов, в том числе к полирезистентным

4 Установлен спектр ПМА, исследована чувствительность полирезистентных клинических штаммов, изучены антисептические свойства и стабильность 1% раствора производного 1,3,4,6-тетрокетона

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1 Андрюков К В Синтез и противомикробная активность замещенных амидов N-ацил-3,5-дибромантраниловых кислот/ Томилов M В, Коркодинова JI M [и др ]// Всероссийская научно-практ конференция Современные проблемы фармакологии и фармации 18-19 мая 2005 г Новосибирск -2005-С -163-166

2 Одегова ТФ Новые оригинальные соединения как перспективные средства химиотерапии грамположительных инфекций/ Томилов M В , Новикова В В [и др ]//Всероссийская научно-практ конференция Современные проблемы фармакологии и фармации 18-19 мая 2005 г Новосибирск -2005-С -197-198

3 Одегова Т Ф Новые оригинальные соединения как перспективные средства химиотерапии грамположительных инфекций/ Томилов M В, Сыропятов Б Я , Новикова В В , [и др ]//Тез докл 2-го Всероссийского съезда фармац работников -Сочи, ОК «Догомыс» 4-8 июня 2005 г -2005 -С 117

4 Мокин ПА Синтез и биологическая активность гетериламидов ароилпирови-ноградных кислот/Шелепенькина JI H, Еловикова Е С , Томилов M В //Сб науч тр/ 70-я юбилейная итоговая научно-практическая конференция студентов и молодых ученых с международным участием-«Вопросы теоретической и практической медицины»/Башкирская гос мед акад-Уфа 2005 С 52-54

5 Пулина H А Синтез биологически активных металлорганических соединений на основе производных ароилпировиноградной кислоты/Залесов В В, Мокин ПА, Одегова ТФ, Юшков ВВ, Томилов MB, Яценко КВ//С6 науч тр/Пятигорск гос фарм акад-Пятигорск 2006Вып61 С-282-284

6 Пулина H А Синтез биологически активных соединений основе взаимодействия о-гидроксифенилглиоксалевой кислоты с гетериламинами/ Мокин П А, Рубцов А.Е, Яценко К В , Томилов M В , Трапезникова А В // Фармация и здоровье Мат международной научно-практ конференции 9-12 ноября 2005 г -Пермь-2005-С 81

7 Андрюков К В Синтез и противомикробная активность Ы-ацил-5-бромантраниловых кислот, их амидов и гидразидов/ Томилов M В , Коркодинова

Л М [и др ]// Фармация и здоровье Мат международной научно-практ конференции 9-12 ноября 2005 г-Пермь-2005-С -57-58

8 ИгидовНМ Антимикробная активность 1,3,4,6-тетракарбонильных соединений и их галогенпроизводных/ Одегова Т Ф, Томилов М В , [и др ]// Фармация и здоровье Мат международной научно-практ конференции 9-12 ноября 2005 г-Пермь-2005-С 178

9 Одегова Т Ф Поиск противомикробных лекарственных средств среди продуктов органического синтеза/ Томилов М В , Швецова С С , Воронина Л Г _[и др ]// Сб науч тр/Пятигорск гос фарм акад-Пятигорск 2005Вып60 С-400-401

10 Odegova Т F New original compounds as perspective remedies of chemotherapy of grampositive infections/Tomilov M V , IgidovN M, Bronina L G // Фармация и здоровье Мат международной научно-практ конференции 9-12 ноября 2005 г -Пермь -2005 -С 275

11 Андрюков К В Синтез и противомикробная активность замещенных амидов №ацил-5-бром(Н) антраниловых кислот/Курбатов Е Р , Томилов MB [и др ]// Молодежная наука Прикамья - 2006 Сб научных трудов Пермь, 2006 г -С -178181

12 Tomilov MV, Odegova TF Screening of new antimicrobial remedies among products of organic synthesis Материалы 2-ой Российско-китайской научно-практической конференции «Fundamental pharmacology and pharmacy-clinical practice» 9-11 сентября, 2006, г Пермь -2006 -С 160

13 Tomilov М V The investigation of antimicrobial activity of И-28 compound/ Odegova T F, Igidov N M, Machmudov V All Материалы 2-ой Российско-китайской научно-практической конференции «Fundamental pharmacology and pharmacy-clinical practice» 9-11 сентября, 2006, г Пермь -2006 -С 161

14 Пулина НА Изучение антимикробной активности комплексных соединений на основе гетериламидов 4-арил-2,4-диоксобутановых кислот/Залесов В В, Одегова Т Ф, Юшков В В , Мокин П А, Собин Ф В , Томилов М В //Тез док XV Рос нац конгресса «Человек и лекарство», 16-20 апреля 2007 г -Москва С 869

Автор считает своим приятным долгом выразить признательность сотрудникам кафедры микробиологии ПГФА

Особая благодарность д.ф н, проф Одеговон Т.Ф. за постоянное внимание к работе, старшему лаборанту кафедры микробиологии ПГФА Яковлевой О.С. за помощь в доведении исследований

Подписано в печать 14 08 2007 Формат 60*90/16 Набор компьютерный Бумага ВХИ Тираж 100 экз Уел печ л 1,5 Заказ № 148/2007

Отпечатано на ризографе в типографии ГОУ ВПО ПГФА 614070, г Пермь, ул Крупской, 46, тел/факс 8-901-266-59-37