Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Зарегистрируйтесь на нашем сервере и Вы сможете писать комментарии к сообщениям Обратите внимание!
 
  Наука >> Медицина | Научные статьи
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
 См. также

Научные статьиАминогликозидные антибиотики. Проблемы создания новых препаратов: (1)

Путем нейтрализации сополимеров N-(2-гидроксипропил) метакриламида с акриловой кислотой, сополимеров N-винилпирролидона с кротоновой и с п-кротоноиламинофеноксиуксусной кислотами в присутствии гентамицина получены водорастворимые полимерные соли, содержащие от 10 до 25 масс% гентамицина. Полученные полимерные соли, независимо от содержания в них антибиотика, полностью сохраняют высокий уровень антимикробной активности гентамицина, как в отношении стафилококка, так и кишечной палочки, и характеризуются существенно (более чем на порядок) меньшей острой токсичностью.

Ключевые слова:

полимерные соли гентамицина, антимикробная активность, острая токсичность.

Гентамицины (эпимеры А1, С1, С и С2) - комплекс антибиотиков основного характера, содержащих 4 первичные аминогруппы и обладающих широким спектром биологического действия. Он подавляет развитие грамположительных и грамотрицательных бактерий (в том числе Proteus, Pseudomonas). Препарат является одним из наиболее эффективных средств лечения тяжелых гнойно-септических процессов, особенно вызываемых грамотрицательными микроорганизмами [1]. Его преимущества перед другими аминогликозидами (канамицин, мономицин) определяются активностью в отношении Pseudomonas aeruginosa, микробов группы Serratia-Klebsiella-Enterobacter, более быстрым проявлением бактерицидного эффекта, более редким выделением устойчивых к его действию штаммов.

Серьезным недостатком, сдерживающим широкое клиническое применение гентамицина, является его токсичность, в частности нефротоксичность как следствие повышения концентрации антибиотика в крови. Поэтому применение этого препарата проводят под контролем концентрации его в крови. В связи с этим ведутся поиски путей снижения токсичности гентамицина. Одним из путей снижения токсичности лекарственных препаратов [2, 3, 4] и пролонгирования их терапевтической активности [5] является модификация их гидрофильными нетоксичными, биосовместимыми с живым организмом природными или синтетическими полимерами.

Все аминогликозидные антибиотики в низких концентрациях (ниже 2 мкг/мл) сильно ингибируют общий синтез белка [6]. Поскольку мишень биологического действия гентамицина находится внутри бактериальной клетки, можно представить два механизма антимикробного действия полимерного производного этого антибиотика: а) гентамицин присоединен к полимеру-носителю через биорасщепляемую связь [5], б) гентамицин связан с полимером-носителем посредством обратимо-диссоциирующего солевого комплекса, что и имеет место в нашем случае.

В настоящей работе с целью снижения острой токсичности гентамицина получены и исследованы его соли с нетоксичными карбоксилсодержащими сополимерами N-винилпирролидона (ВП) и N-(2-гидроксипропил)метакриламида (ГПМА).

Материал и методы

Гентамицина сульфат () использовали без дополнительной очистки. В качестве исходных сополимеров были синтезированы сополимеры ГПМА с акриловой кислотой (АК) (I), сополимеры N-винилпирролидона (ВП) с кротоновой кислотой (КК) (II) и сополимер ВП с п-кротоноила-минофеноксиуксусной кислотой (п-КАФОУК) (III). Сополимеры II синтезировали по методу [7], сополимер III - по методу [8]. Сополимеры I получали путем свободно-радикальной сополимеризации ГПМА с АК в пропаноле-2 в запаянных ампулах, предварительно продутых аргоном. После окончания сополимеризации сополимеры выделяли осаждением в серный эфир, собирали на фильтре и сушили в вакууме. Сополимеры характеризовали по содержанию карбоксильных групп m (моль%), которое определяли путем потенциометрического титрования на титраторе рН-340, и характеристической вязкостью [h], которую измеряли в визкозиметре Уббелоде при 25 њС в 0,1 н. растворе ацетата натрия. Гентамицина сульфат переводили в гентамицина основание, пропуская водный раствор гентамицина сульфата через колонку, заполненную смолой ЭДЭ-10П в ОН- форме.

Противомикробную активность гентамицина основания и его полимерных солей изучали в отношении Staphylococcus aureus штамм АТСС 6538-р и в отношении Escherichia coli штамм 1 методом двукратных серийных разведений в жидкой питательной среде [9]. Острую токсичность гентамицина основания, полимерной соли II-1 изучали на белых нелинейных мышах-самцах при внутривенном введении. Значение ЛД50 рассчитывали по методу Кербера.

Результаты и обсуждение

В качестве исходных сополимеров - модификаторов гентамицина были синтезированы сополимеры ГПМА-АК (I), сополимеры ВП-КК (II) и сополимер ВП-п-КАФОУК (III):

Солеобразование сополимеров I-III с антибиотиком проводили в водном растворе, предварительно переведя гентамицин в форму основания. Содержание гентамицина в полимерных солях I - (1-4), II - (1, 2), III - 1 определяли методом комплексообразования с тринитробензолсульфокислотой [10]. Как видно из табл. 1, найденное содержание гентамицина в полимерной соли хорошо совпадает с теоретически вычисленным. Значения рН растворов полимерных солей гентамицина составляли 7,0-7,5. Строение полимерной соли I-1 можно схематично представить следующим образом:

Полученные полимерные соли гентамицина выделяли из водных растворов лиофильной сушкой. Соли хорошо растворялись в воде и содержали от 10 до 25 масс% антибиотика.

Таблица 1. Полимерные соли антибиотика гентамицина
Обозначение полимерной соли Сополимер-носитель Выход соли, % Содержание антибиотика в полимерной соли, масс%
[m] моль % [$\nu$] длћг-1 найдено вычислено
  ГПМА-АK  
I-1 27,0 0,15 88,3 8,8 10,0
I-2 27,0 0,15 88,9 21,6 20,0
I-3 40,0 0,23 90,2 18,7 20,0
I-4 27,0 0,15 87,4 24,7 25,0
  ВП-KK  
II-1 13,1 0,12 75,4 10,8 10,0
II-2 11,5 0,38 * 18,0 20,4
  ВП-п-KАФОУК  
III-1 19,2 0,17 93,1 10,0 10,9
* Соль не выделялась из раствора.

Таблица 2. Антимикробная активность гентамицина основания и его полимерных солей
Препарат Условия хранения препарата Staphylococcus aureus Escherichia coli
МБсK, мкг/мл МБцK, мкг/мл МБсK, мкг/мл МБцK, мкг/мл
Гентамицин основание +4 њС 0,06 0,12 0,12 0,50
Соль I-1 +4 њC 0,06 0,12 0,12 0,50
Соль I-2 +4 њC 0,06 0,12 0,12 0,50
Соль I-3 +4 њС 0,06 0,12 0,12 0,50
Соль II-1 +4 њC 0,12 0,12 0,12 0,25
Соль II-2 +4 њC 0,12 0,12 0,17 0,35
Соль III-1 +4 њC 0,12 0,12 0,12 0,25
Гентамицин +20њС в сухом виде 0,12 0,50 0,50 1,0
Соль II-1 +20њС в растворе 0,50 1,0 2,0 2,0
Примечание. МБcК - минимальная бактериостатическая концентрация; МБцК - минимальная бактерицидная концентрация.

В табл. 2 представлены данные по антимикробной активности полученных полимерных солей. Видно, что активность гентамицина основания, хранившегося в течение 2-х недель при комнатной температуре, и полимерной соли II-1, хранившейся в водном растворе при 20 њС в течение того же периода времени, заметно уступает антимикробной активности гентамицина и его полимерных солей, хранившихся в сухом виде в холодильнике. В последнем случае все полимерные соли, даже соли I-1 и II-1, содержащие всего 10 масс% антибиотика, по уровню своего антимикробного действия сравнимы с антимикробной активностью гентамицина основания. Этот результат обусловлен эффектом высоких локальных концентраций антибиотика в макромолекуле сополимера-носителя.

По своей острой токсичности (табл. 3) полимерная соль II-1 оказалась более чем на порядок менее токсична, чем гентамицин, что открывает перспективу ее безопасного использования в медицине. Как видно из данных табл. 3, сам полимер-носитель абсолютно нетоксичен.

Таблица 3. Острая токсичность гентамицина основания и его полимерной соли
Препарат ЛД50, мг/кг
Сополимер ВП-КК (II) 7100*
Полимерная соль II-1 714 56
Гентамицин основание 56,5 4,5
* При внутрибрюшном введении.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, грант N 93-13-37-393.

АНТИБИОТИКИ И ХИМИОТЕРАПИЯ, 2000-N6, стр. 10-12.

ЛИТЕРАТУРА

1. Навашин С.М., Фомина И.П., Сазыкин Ю.О. Антибиотики группы аминогликозидов. М 1977; 213.

2. Малек П., Гоффман И., Герольд М. и др. Антибиотики 1958; 1: 45-51.

3. Snyder S.L., Sobocinski P.Z. Anal Biochem 1975; 2: 284-288.

4. Соловский М.В., Назарова О.В., Панарин Е.Ф. ЖПХ 1991; 2103-2107.

5. Назарова О.В., Улбрих К., Панарин Е.Ф. и др. Хим-фарм журн 1993; 2: 30-33.

6. Франклин Т., Сноу Дж. Биохимия антимикробного действия. М 1984; 238.

7. Кропачев В.А., Соловский М.В., Акулов Г.П. Высокомол соед 1978; 20Б: 9: 715-717.

8. Соловский М.В., Афиногенов Г.Е., Панарин Е.Ф. и др. Хим-фарм журн 1991; 4: 40-43.

9. Навашин С.М., Фомина И.П. Справочник по антибиотикам. М 1974; 28-39.

10. Позднякова В.П., Лобусева А.Н., Каган Э.З. и др. Антибиотики и химиотер 1992; 7: 40-42.


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования