Исследование бактерицидной активности новых производных четвертичных аммониевых солей на основе пиридоксина in vitro в отношении грамположительных / грамотрицательных бактерий
- Авторы: Агафонова М.Н.1, Булатова Е.С.1, Сапожников С.В.1, Биктимирова А.С.1, Кобылинская Е.Д.1, Штырлин Н.В.1, Штырлин Ю.Г.1
-
Учреждения:
- Казанский (Приволжский) федеральный университет
- Выпуск: Том 29, № 2 (2024)
- Страницы: 118-125
- Раздел: Оригинальные исследования
- Статья получена: 20.12.2023
- Статья одобрена: 13.03.2024
- Статья опубликована: 10.06.2024
- URL: https://rjeid.com/1560-9529/article/view/624847
- DOI: https://doi.org/10.17816/EID624847
- ID: 624847
Цитировать
Полный текст



Аннотация
Обоснование. Профилактика и успешное лечение инфекционных заболеваний, в том числе внутрибольничных инфекций, относятся к числу важнейших задач современного здравоохранения. Для решения этой проблемы существует не так много эффективных антисептиков и дезинфектантов. Четвертичные аммониевые соли на сегодняшний день являются одним из перспективных классов дезинфицирующих средств, однако их применение ограничивается способностью микроорганизмов вырабатывать устойчивость к данным соединениям. Модификация четвертичных аммониевых солей заместителями различной природы может стать решением данной проблемы.
Цель исследования — провести сравнительный анализ бактерицидной активности двух оригинальных низкомолекулярных соединений на основе пентаэритрита в сравнении с бензалкония хлоридом.
Материалы и методы. Бактерицидные свойства 0,1 и 0,2% водных растворов оригинальных четвертичных аммониевых солей на основе пиридоксина были исследованы в отношении двух широко распространённых возбудителей — Staphylococcus aureus и Escherichia coli; данные об антибактериальной активности получены с помощью стандартного теста in vitro (исследование бактерицидной активности на поверхности металла, время экспозиции — 1, 5 и 15 мин). В дополнение к стандартным условиям бактерицидные свойства также были изучены в условиях добавления белковой нагрузки (в виде раствора бычьего сывороточного альбумина).
Результаты. В ходе исследования было показано, что для изучаемых соединений RF — фактор редукции (снижение log10 КОЕ микроорганизмов) — в среднем ≥3. Усложнение модельных условий в виде белковой нагрузки приводило к снижению эффективности на 1–3 порядка. Мы также наблюдали эффект изменения специфичности в зависимости от времени воздействия.
Заключение. Полученные результаты показали высокую активность исследуемых соединений (соответствуют критерию эффективности RF ≥3, предъявляемому для коммерческих соединений, используемых в данной области).
Ключевые слова
Полный текст

Об авторах
Мария Николаевна Агафонова
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: Mariya.Agafonova@kpfu.ru
ORCID iD: 0000-0001-5286-4116
SPIN-код: 9019-9731
канд. хим. наук
Россия, КазаньЕлена Сергеевна Булатова
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Email: elena_krylova.stud2015@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1529-1018
SPIN-код: 8678-3777
Россия, Казань
Сергей Витальевич Сапожников
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Email: sapozhnikovsergei@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2864-5620
SPIN-код: 1648-2576
канд. хим. наук
Россия, КазаньАлина Сергеевна Биктимирова
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Email: yandimirova2016@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-2937-9882
SPIN-код: 9717-0221
Россия, Казань
Елизавета Дмитриевна Кобылинская
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Email: EDKobylinskaya@stud.kpfu.ru
ORCID iD: 0009-0002-5982-6459
Россия, Казань
Никита Валерьевич Штырлин
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Email: Nikita.Shtyrlin@kpfu.ru
ORCID iD: 0000-0001-7926-5121
SPIN-код: 7270-0800
канд. хим. наук
Россия, КазаньЮрий Григорьевич Штырлин
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Email: Yuri.Shtyrlin@kpfu.ru
ORCID iD: 0000-0002-2777-719X
SPIN-код: 9316-4418
д-р хим. наук
Россия, КазаньСписок литературы
- Tischer M., Pradel G., Ohlsen K., Holzgrabe U. Quaternary Ammonium Salts and Their Antimicrobial Potential: Targets or Nonspecific Interactions? // ChemMedChem. 2012. Vol. 7, N 1. Р. 22–31. doi: 10.1002/cmdc.201100404
- McDonell G., Russel A.D. Antiseptics and Disinfectants: Activity, Action and Resistance // Clin Microbiol Rev. 1999. Vol. 12, N 1. P. 147–179. doi: 10.1128/CMR.12.1.147 Erratum in: Clin Microbiol Rev. 2001. Vol. 14, N 1. P. 227.
- Gerba C.P. Quaternary Ammonium Biocides: Efficacy in Application // Appl Environ Microbiol. 2015. Vol. 81, N 2. P. 464–469. doi: 10.1128/AEM.02633-14
- Pereira B.M.P., Tagkopoulos I. Benzalkonium chlorides: Uses, regulatory status, and microbial resistance // Appl Environ Microbiol. 2019. Vol. 85, N 13. P. e00377-19. doi: 10.1128/AEM.00377-19
- Thomas L., Russell A.D., Maillard J.-Y. Antimicrobial activity of chlorhexidine diacetate and benzalkonium chloride against Pseudomonas aeruginosa and its response to biocide residues // J Appl Microbiol. 2005. Vol. 98, N 3. P. 533–543. doi: 10.1111/j.1365-2672.2004.02402.x
- BS EN 14885:2015 E Chemical disinfectants and antiseptics — Application of European Standards for chemical disinfectants and antiseptics [интернет]. Режим доступа: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/cen/1b75492a-aade-4295-9fcd-a376dd55f3ae/en-14885-2015
- Müller G., Kramer A. In vitro action of a combination of selected antimicrobial agents and chondroitin sulfate // Chem Biol Interact. 2000. Vol. 124, N 2. P. 77–85. doi: 10.1016/S0009-2797(99)00142-8
- López-Rojasa R., Fernández-Cuenca F., Serrano-Rocha L., Pascual Á. In vitro activity of a polyhexanide-betaine solution against high-risk clones of multidrug-resistant nosocomial pathogens // Enferm Infecc Microbiol Clin. 2017. Vol. 35, N 1. P. 12–19. doi: 10.1016/j.eimc.2016.02.008
- Koburger T., Hübner N.-O., Braun M., Siebert J., Kramer A. Standardized comparison of antiseptic efficacy of triclosan, PVP-iodine, octenidine dihydrochloride, polyhexanide and chlorhexidine digluconate // Antimicrob Chemother. 2010. Vol. 65, N 8. P. 1712–1719. doi: 10.1093/jac/dkq212
- Штырлин Ю.Г., Сапожников С.В., Штырлин Н.В., Биктимирова А.С., Булатова А.С., Агафонова М.Н.; ФГАОУ ВО КФУ. Четвертичные аммониевые соединения на основе пентаэритрита и пиридоксина, обладающие антибактериальной активностью. Патент РФ №2811203. 11 янв 2024.
- EN 14885:2015 Chemical disinfectants and antiseptics — Application of European Standards for chemical disinfectants and antiseptics [интернет]. Режим доступа: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/cen/1b75492a-aade-4295-9fcd-a376dd55f3ae/en-14885-2015
- CSN EN 1499:2013 Chemical disinfectants and antiseptics — Hygienic handwash — Test method and requirements (phase 2/step 2) [интернет]. Режим доступа: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/cen/7f7742a1-1f13-46d1-9e15-fddfcd18ffe0/en-1499-2013
- EN 1500:1997 Chemical disinfectants and antiseptics — Hygienic handrub — Test method and requirements (phase 2/step 2) [интернет]. Режим доступа: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/cen/f86b1705-62de-45fe-ac52-01d21161d73a/en-1500-1997
- BS EN 13697:2015 Chemical disinfectants and antiseptics — Quantitative non-porous surface test for the evaluation of bactericidal and/or fungicidal activity of chemical disinfectants used in food, industrial, domestic and institutional areas — Test method and requirements without mechanical action (phase 2, step 2) [интернет]. Режим доступа: https://www.wfcascade.com/wp-content/uploads/2020/07/5605-13697-Holquat-60-seconds-4.pdf
- BS EN 13727+A2:2015 Chemical disinfectants and antiseptics — Quantitative suspension test for the evaluation of bactericidal activity in the medical area — Test method and requirements (phase 2, step 1) [интернет]. Режим доступа: https://www.en-standard.eu/bs-en-13727-2012-a2-2015-chemical-disinfectants-and-antiseptics-quantitative-suspension-test-for-the-evaluation-of-bactericidal-activity-in-the-medical-area-test-method-and-requirements-phase-2-step-1/
- CLSI. Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically. Approved Standard. 9th Edition. CLSI document M07-A9. Wayne, PA : Clinical and Laboratory Standards Institute, 2012. Режим доступа: https://clsi.org/media/1928/m07ed11_sample.pdf
- EN 1040:1997 Chemical disinfectants and antiseptics — Basic bactericidal activity — Test method and requirements (phase 1). German version [интернет]. Режим доступа: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/cen/7edfa93a-7b9f-4ee7-891c-87b46985f22c/en-1040-1997
- Kim H., Ryu J.-H., Beuchat Larry R. Effectiveness of Disinfectants in Killing Enterobacter sakazakii in Suspension, Dried on the Surface of Stainless Steel and in a Biofilm // Appl Environ Microbiol. 2007. Vol. 73, N 4. P. 1256–1265. doi: 10.1128/AEM.01766-06
- Singh M., Sharma R., Gupta Pramod K., et al. Comparative efficacy evaluation of disinfectants routinely used in hospital practice: India // Indian J Crit Care Med. 2012. Vol. 16, N 3. P. 123–129. doi: 10.4103/0972-5229.102067
- Hedge A. Survival of Escherichia coli, Pseudomona aeruginosa, Staphylococcus aureus on Wood and Plastic Surfaces // J Microb Biochem Technol. 2015. Vol. 7, N 4. P. 210–212. doi: 10.4172/1948-5948.1000207
- Wiegand C., Abel M., Ruth P., Elsner P., Hipler U.-C. pH Influence on Antibacterial Efficacy of Common Antiseptic Substances // Skin Pharmacol Physiol. 2015. Vol. 28, N 3. P. 147–158. doi: 10.1159/000367632
Дополнительные файлы
