Біологія тварин

АНТИБАКТЕРІАЛЬНА АКТИВНІСТЬ АНТИБІОТИКА ЕНРОФЛОКСАЦИНУ З НАНОПОЛІМЕРОМ GLULA-DPG-PEG600

Б. О. Чех¹, І. А. Дронь², С. І. Винницька², В. В. Олекса², І. Є. Атаманюк³, В. В. Влізло¹

bogdanchekh@gmail.com

¹Інститут біології тварин НААН,
вул. В. Стуса, 38, м. Львів, 79034, Україна,

²Національний університет «Львівська політехніка»,
вул. С. Бандери, 12, м. Львів, 79013, Україна

³Державний науково-дослідний контрольний інститут ветеринарних препаратів та кормових добавок,
вул. Донецька, 11, м. Львів, 79019, Україна

У статті подано результати дослідження антибактеріальної активності антибіотика енрофлоксацину та енрофлоксацину у комплексі з нанополімером GluLa-DPG-PEG600 на основі псевдополіамінокислот. Нанополімер GluLa-DPG-PEG600, згідно з результатами попередніх досліджень, є нетоксичним щодо клітин ссавців і організму щурів та здатний зв’язуватись з альбумінами крові, що є важливою характеристикою його як транспортера діючих речовин ліків.

Антибактеріальна активність була досліджена відносно мікробних клітин Pseudomonas aeruginosa методом серійних розведень за інкубації дослідних проб за 37 °С протягом 44 годин. Кількість мікробних клітин реєстрували за допомогою приладу для визначення густини бактеріальної суспензії після 22 та 44 годин інкубації. Результати дослідження показали, що вищу антибактеріальну активність серед досліджуваних сполук проявляє антибіотик у комплексі з GluLa-DPG-PEG600, мінімальна інгібуюча концентрація (МІК) якого була нижчою від контрольної і після 22 годин інкубації становила 3,12 мкг/мл, після 44 годин інкубації — 6,25 мкг/мл і була на рівні контрольної. Вища антибактеріальна активність енрофлоксацину з полімером GluLa-DPG-PEG600 порівняно з контролем, ймовірно, зумовлена наявністю поліетиленгліколю та, можливо, лауринової кислоти у складі молекули нанополімеру GluLa-DPG-PEG600. Так, завдяки наявності в молекулі нанополімеру GluLa-DPG-PEG600 поліетиленгліколю та лауринової кислоти він здатний збільшувати проникність мембрани бактерійних клітин. Також поліетиленгліколь у складі нанополімеру ймовірно збільшує спорідненість енрофлоксацину до ДНК, підсилюючи цим його антибактеріальну активність.

Отримані дані свідчать про перспективу використання нанополімеру GluLa-DPG-PEG600 як носія антибіотиків, зокрема енрофлоксацину, що належить до антибіотиків класу фторхінолонів.

Ключові слова: НАНОПОЛІМЕРИ, ПСЕВДОПОЛІАМІНОКИСЛОТИ, АНТИБІОТИКИ, ЕНРОФЛОКСАЦИН, МІКРОБНІ КЛІТИНИ, АНТИБАКТЕРІАЛЬНА АКТИВНІСТЬ

1. Akira S. Innate immunity and adjuvants. Biological Science, 2011, vol. 366 (1579), pp. 2748–2755. https://doi.org/10.1098/rstb.2011.0106
2. Chakrabarty B., Ghoshal A. K., Purkait M. K. Effect of molecular weight of PEG on membrane morphology and transport properties. Journal of Membrane Science, 2008, vol. 309, pp. 209–221. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2007.10.027
3. Chekh B. O., Ferens M. V., Martyn Y. V., Ostapiv D. D., Vlizlo V. V. Functional and structural state of rats’ kidneys and liver under the influence of nano-polymer based on pseudopolyamino acids. The Animal Biology, 2016, vol. 18 (3), pp. 107–113. https://doi.org/10.15407/animbiol18.03.107
4. Chekh B. O., Ferens M. V., Martyn Y. V., Ostapiv D. D., Vlizlo V. V. GluLa-DPG-PEG600 nanopolymer binds proteins and spreads to rats’ organs and tissues. Studia Biologica, 2016, vol. 10, no. 3–4, pp. 17–24.
5. Chekh B., Ferens M., Susol N., Varvarenko S., Ostapiv D., Vlizlo V. Nanopolymer GluLa-DPG-PEG600-F Can Penetrate into Cells and Deposite in Rats Body. Scientific herald of the Lesia Ukrainka Eastern European National University, 2016, vol. 12, pp. 138–142.
6. Hubbel J. A. Bioactive biomaterials. Current Opinion in Biotechnology, 1999, vol. 10, 129 p.
7. Kovalev V. F., Volkov I. B., Violin B. V. Antibiotics, sulfanilamides and nitrofurans in veterinary medicine. Agropromizdat, 1988, 223 p. (in Russian)
8. Lee K. Y., Mooney D. J. Hydrogels for Tissue Engineering. Chemical Reviews, 2001, vol. 101 (7), pp. 1869–1879. https://doi.org/10.1021/cr000108x
9. Marslin G., Revina A. M., Khandelwal V. K. M., Balakumar K., Sheeba C. J., Franklin G. PEGylated ofloxacin nanoparticles render strong antibacterial activityagainst many clinically important human pathogens. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2015, vol. 132, pp. 62–70. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2015.04.050
10. Varvarenko S. M., Figurka N. V, Samaryk V. Y., Voronov A. S., Tarnavachyk I. T., Nosova N. G., Dron I. A., Taras R. S., Voronov S. A. Synthesis and surface-active properties of new polyester — pseudo-polyamino acids based on natural two-base amino acids. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, vol. 5, pp. 131–139. (in Ukrainian)
11. Vidal L., Thuault V., Mangas A., Coveñas R., Thienpont A., Geffard M. Lauryl-poly-L-lysine: A New Antimicrobial Agent? Journal of Amino Acids, 2014, pp. 1–9. https://doi.org/10.1155/2014/672367

скачати повний текст статті в форматі PDF