Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

THE WATER–SOLUBLE NITROGENIUMCONTENT POLYELECTROLYTES WITH BACTERRIOLYLIC POSSIBILITIES

Begieva M.B. 1 Blieva L.Z. 1 Charaeva Z.F. 1 Charaev A.M. 1 Malkanduev Y.A. 1
1 Kabardino-Balkar State University, Nalchik
Исследованы антимикробные свойства водорастворимых полиэлектролитов на основе N,N-диаллильных производных α-аминокислот. Исследования проводились на музейных культурах кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии медицинского факультета КБГУ, полученных из различных источников. Полимеры – поли-N,N-даллиламиноэтановую (ДАУ) и поли-N,N-даллиласпарагиновую (ДААсК) кислоты получали реакцией радикальной полимеризации в водной среде. Сополимеры были получены реакцией радикальной сополимеризацией с винилацетата с ДАУ и с ДААсК в водном растворе. Для исследования были выбраны сополимеры в соотношении (0.5:0.5), а также композиционные материалы этих (со)полимеров содержащие в своей структуре 3% монтмориллонита. Показано, что полимеры на основе N,N-диаллилα-аминокислот обладают бактеростатическими и бактерицидными свойствами. Более чувствительными к исследованным полимерам являются штаммы S. aureus. Изученные полимеры могут быть использованы в качестве полимерной матрицы при создании перевязочных средств, так называемых «раневых покрытий».
The antimicrob activity of water-soluble polyelectrilytes on the base of N,N-diallyl α-amino acids we as in west gated. Studies were conducted on cultures of Museum Department of Microbiology, Virology and Immunology, Faculty of Medicine KBSU derived from different sources. Polymers- poly-N, N-diallyl aminoetanovaya acid (DAY) and poly-N, N-dallilasparaginovaya (DAAs Kacid) obtainedby reaction of radical polymerization in aqueous media. The copolymers were obtained by radical copolymerization reaction of vinyl acetate with the DAY and DAAs Kin aqueous solution. To study the copolymers were chosen in the ratio (0,5:0,5) as well as composites of these(co) polymerscontainingin their structure 3% montmorillonite. Polymers on the base N,N-diallyl α-amino acids have bacteriolytic and bacteriostatic possibilities. The studied polymers can be used as a polymer matrix to create dressings, so-called «wound coverings».
water-soluble polyelectrilytes on a basis allkylated amino acids
polymers
a monomers
antimicrob activity
1. Bioactivedressingsin treatment ofpurulent necroticwounds/ under. Ed.V.D. Fedorov Moscow, Russian FederationME, 2000. рр. 98.
2. Patent №2439 086 (RF) application №2010119316/04 of 13.05.2010.
3. Order№ 5of the USSR Ministry of Health.
4. Rana. Bandage. Patient. Guidancefor nurses. G.I. Nazarenko., I.Y. Sugurova, S.P. Glyantsev. Moscow: Meditsina, 2002. рр. 125.
5. AlmovaA.A.,Begieva M.B.,MalkanduevYu.A.Тhe polyelectrolytes on basis of –aminoasid // 13 International Conference Polymeric Materials September 24-26, 2008 Hale/Saale, Germany. рр. 04.

В настоящее время из-за высокой опасности возникновения эпидемических ситуаций и активизации опасных инфекций возникает необходимость в разработке принципиально новых санитарно-гигиенических мероприятий и профилактических методов. Важнейшим индикатором качества стационарной медицинской помощи является уровень заболеваемости внутрибольничной инфекцией (ВБИ). Нарушения санитарно-эпидемического режима в больничных учреждениях приводят к различным осложнениям и даже смертельным исходам, затягивают сроки выздоровления, приносят ощутимый медико-социальный и экономический ущерб пациентам, лечебно-профилактическим учреждениям, системе здравоохранения и обществу в целом (ежегодно в стране регистрируется около 30 тыс. случаев ВБИ).

Основная масса внутрибольничных инфекций на современном этапе вызывается условно-патогенными возбудителями. К ним относятся: стафилококки, стрептококки, синегнойная палочка, протей, клебсиеллы, кишечная палочка, сальмонеллы, энтеробактер, энтерококки, серрации, бактероиды, клостридии, кандида и другие микроорганизмы. Важнейшим патогенным для человека стафилококком является золотистый стафилококк - Staphylococcusaureus (S. aureus) - стойкий, высоковирулентный, легко приобретающий устойчивость к антимикробным препаратам, грамположительный микроорганизм.

В связи с этим одной из актуальных проблем в решении этого вопроса является создание синтетических и конструкционных полимерных материалов, в частности производство перевязочных средств нового поколения, обладающих антибактериальными и антивирусными свойствами. Современные перевязочные средства по своему дизайну и свойствам существенно отличаются от традиционных. Под термином «раневое покрытие» подразумеваются не только привычные текстильные материалы (марля, сетка, трикотаж, нетканое полотно), но и пленки, пленко-композиции, губки, гидроколлоиды, гели, пасты и комбинации различных материалов [1, 4], в составе которых может находиться биологически активный компонент из ряда противоспалительных, болеутоляющих средств, антибиотиков, противогрибковых, антибактериальных, антисептиков, анестезирующих факторов роста.

Целью нашей работы являлся синтез новых полимеров - водорастворимых азотсодержащих полиэлектролитов диаллильной природы и изучение их действия на некоторых возбудителей ВБИ.

Материалы и методы исследования

Исследования проводились на музейных культурах кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии медицинского факультета, полученных из различных источников. Всего в работе использовано 15 штаммов золотистого стафилококка и 15 штаммов кишечной палочки.

Исследуемые музейные культуры сначала культивировали на плотной среде, а затем вырастили каждый штамм в мясо-пептонном бульоне. Для проведения эксперимента использовалась техника посева бульонной культуры сплошным газоном на агаровой чашке Петри. Затем на соответствующие участки чашки наносили петлёй 10%-й раствор полимера. Для лучшего впитывания раствора чашки оставлялись на горизонтальной поверхности на 30 минут. Результаты испытаний учитывали после 18-24 часов инкубации в термостате при 37 °С. При этом фиксировали все виды литических реакций - от единичных колоний до сливного лизиса бактериальной культуры [3].

Полимеры - поли-N,N-даллиламиноэтановую (ДАУ) и поли-N,N-даллиласпарагиновую (ДААсК) кислоты получали реакцией радикальной полимеризации в водной среде [2, 5] с молекулярной массой (Mr = 1500‒45000). Сополимеры были получены реакцией радикальной сополимеризацией винилацетата с ДАУ и с ДААсК в водном растворе. Для исследования были выбраны сополимеры в соотношении 0,5:0,5 с Mr = 45000-75000, а также композиционные материалы этих (со)полимеров, содержащие в своей структуре 3% монтмориллонита.

Результаты исследования и их обсуждение

Проведено исследование влияния азтсодержащих водорастворимых полиэлектролитов диаллильной природы на тест-культуру золотистого стафилококка. В работе использовано 11 полимеров.

Бактериальные культуры, проявлявшие чувствительность к 6 и более полимерам, были отнесены к высоко чувствительным. Штаммы, реагировавшие на 5 и менее полимеров, считались чувствительными. Если ни один полимер не вызывал задержки роста исследуемой культуры, то она считалась устойчивой.

После взаимодействия водорастворимых полиэлектролитов с тест-культурой стафилококка наблюдалось угнетение ее роста, было установлено также, что после непосредственного контакта с исследуемым материалом наблюдается гибель микрофлоры.

Среди исследованных штаммов S. aureus высокую чувствительность к полимерам проявили 9 штаммов (60%), из которых 4 получены при посеве с миндалин при тонзиллитах, 5 штаммов из гнойного отделяемого распространенных флегмон челюстно-лицевой области и 3 штамма, выделенные из крови. Чувствительными к полимерам оказались 6 штаммов (40%), из которых 1 штамм получен при посеве с миндалин, 2 штамма из гнойного отделяемого и 3 штамма, выделенные из крови. Устойчивых к полимерам штаммов S. aureus среди исследованных культур не обнаружено (табл. 1).

Таблица 1 Чувствительность S. aureus к полимерам

Группа штаммов

Число штаммов

Число/процент штаммов с различным уровнем чувствительности к полимерам

высокочувствительные

чувствительные

устойчивые

Клинические:

посев с миндалин

гнойное отделяемое

кровь

 

5

7

3

 

4/80%

5/71,4%

 

1/20%

2/28,6%

3/100%

 

Всего

15

9/60%

6/40%

Композиты на основе N1N-диаллильных водорастворимых полиэлектролитов оказывали бактерицидное действие на 5 штаммов золотистого стафилококка (33,3%) и бактериостатическое действие на 6 штаммов золотистого стафилококка (40%).

Меньшую чувствительность к полимерам проявили исследованные штаммы кишечной палочки. Был выявлен только 1 высокочувствительный штамм E. сoli (6,7%), 12 штаммов (80%) оказались чувствительными к полимерам и 2 штамма (13,3%) проявили абсолютную резистентность (табл. 2).

10%-й раствор N1N-диаллиласпара- гиновой кислоты оказал бактерицидное действие на 2 штамма кишечной палочки (13,3%) и бактерицидное действие на 6 штаммов кишечной палочки (60%).

Таблица 2 Чувствительность E. сoli к полимерам

Группа штаммов

Число штаммов

Число/процент штаммов с различным уровнем чувствительности к полимерам

высокочувствительные

чувствительные

устойчивые

Копрокультуры

15

1/6,7%

12/80%

2/13,3%

Выводы

  1. Проведённое исследование показало, что различные возбудители внутрибольничных инфекций проявляют высокую чувствительность к гидрофильным азотсодержащим полимерам, которые оказывают бактерицидное и бактериостатическое действие в первую очередь на грамположительные бактерии.
  2. Изученные полимеры могут быть использованы в качестве полимерной матрицы при создании перевязочных средств, так называемых «раневых покрытий».

Рецензенты:

  • Беев А.А., д.х.н., профессор, зав. кафед­рой химии Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии им. В.М. Кокова, г. Нальчик;
  • Канокова К.Г., д.м.н., заместитель главного врача РКВД МЗ КБР, г. Нальчик.

Работа поступила в редакцию 02.08.2012.