Антибактериальная композиция на основе хитозана и лизостафина

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и области медицинской биотехнологии и представляет собой антибактериальную композицию, включающую лизостафин в количестве от 1 до 1000 мкг/мл, высокомолекулярный хитозан, с молекулярной массой в диапазоне от 100 до 600 кДа в количестве 10% к массе используемого в композиции лизостафина, загуститель, выбранный из: поливинилового спирта в количестве от 2 до 15 мас. %, или глицерина в количестве от 10 до 90 мас. %, или полиэтиленгликоля в количестве от 1 до 20 мас. %, или поливинилпирролидона в количестве от 10 до 50 мас. % и воду - остальное. Изобретение обеспечивает высокую антибактериальную активность в отношении золотистого стафилококка. 5 пр., 1 ил.

 

Изобретение относится к области медицинской биотехнологии и относится к композиции, обладающей антибактериальной активностью, характеризующейся тем, что она содержит активное вещество - лизостафин, вспомогательное вещество - высокомолекулярный хитозан, а также основу.

Борьба с инфекционными заболеваниями, вызываемыми резистентными штаммами бактерий рода Staphylococcus и, в частности, золотистым стафилококком (Staphylococcus aureus), является одной из наиболее актуальных проблем медицины на протяжении длительного времени. Поэтому поиск новых лекарственных средств, альтернативных антибиотикам, а также разработка новых подходов в лечении стафилококковых инфекций представляется важной задачей.

Одним из таких средств является лизостафин - фермент (КФ 3.4.24.75), впервые выделенный более полувека назад из культуральной жидкости Staphylococcus simulans biovar staphylolyticus [1]. Благодаря своей способности расщеплять пентапептидные глициновые мостики в структуре муреина, характерные именно для S. aureus, лизостафин рассматривается как перспективный антистафилококковый агент. Была показана высокая эффективность этого белка против S. aureus как в опытах in vitro, так и в клинических исследованиях на животных [2-4]. Однако использование лизостафина может иметь некоторые недостатки. Прежде всего - это 1) сложность его очистки от сопутствующих примесей, содержащихся в культуральной жидкости S. simulans, а также 2) потенциальная иммуногенность самого лизостафина. Первая проблема решается за счет получения рекомбинантной формы белка, что позволяет получать высокоочищенный фермент, однако порождает другую проблему - значительно повышает его стоимость. Вторая проблема может решаться за счет иммобилизации белка в матрице полиэтиленгликоля, что позволяет предотвратить его взаимодействие с антителами сыворотки и сохранить высокую активность фермента [5].

Решением вышеназванных проблем - высокой стоимости очищенного рекомбинантного белка и его потенциальной иммуногенности может служить подход, заключающийся в уменьшении концентрации используемого лизостафина при сохранении его высокой антистафилококковой эффективности. Уменьшение концентрации лизостафина можно достигнуть за счет его синергизма с другими антибактериальными веществами - классическими антибиотиками [6], антимикробными пептидами [7] и белками [8]. Однако использование антибиотиков в комплексе с лизостафином не может гарантировать сохранения эффекта синергизма в отношении всех штаммов стафилококка. Кроме того, и антибиотики, и антимикробные белки, и пептиды могут также иметь нежелательные иммуногенные свойства.

В патентах, в которых описывается использование антибактериальных свойств лизостафина, не ставится задача минимизации используемых концентраций фермента. Так, в патенте США 6,315,996 предлагается использовать лизостафин в качестве антибактериального агента без использования вспомогательных веществ [3]. В патенте США 5,760,026 лизостафин предлагается использовать совместно с некоторыми другими антибактериальными компонентами, причем с некоторыми из них наблюдается эффект синергизма [4].

В связи с этим целью заявленного изобретения является разработка антибактериальной композиции, включающей в свой состав лизостафин (антибактериальный компонент), высокомолекулярный хитозан (вспомогательное вещество), обладающей повышенной антибактериальной активностью в отношении золотистого стафилококка.

Поставленная задача достигается путем включения в состав композиции лизостафина и высокомолекулярного хитозана. В качестве загустителя возможно использование поливинилового спирта, глицерина, полиэтиленгликоля, поливинилпирролидона.

Уменьшение концентрации лизостафина в композиции достигается за счет использования вспомогательного вещества - высокомолекулярного хитозана. Высокомолекулярный хитозан, за счет своих поликатионных свойств, взаимодействует с полианионными компонентами клеточных стенок S. aureus (тейхоевыми кислотами), что приводит к уменьшению связывания тейхоевыми кислотами положительно заряженного лизостафина и его большей вовлеченности в процесс лизиса клеток [9]. Также высокомолекулярный хитозан, связываясь с полианионными компонентами клеточных стенок S. aureus, способствует высвобождению из комплекса с тейхоевыми кислотами бактериальных автолизинов, которые в свою очередь вызывают гиперавтолиз собственных бактериальных клеток [9]. Иными словами высокомолекулярный хитозан подготавливает клетки-мишени, делая их более восприимчивыми к лизостафину, а значит и восприимчивыми к более низким концентрациям лизостафина. При этом концентрация используемого вспомогательного вещества - высокомолекулярного хитозана - требуется на порядок более низкой, чем самого лизостафина. Также в отличие от других возможных веществ хитозан отличает его биосовместимость, биодеградируемость, нетоксичность и гипоаллергенность [10]. Хитозан - сополимер глюкозамина и ацетилглюкозамина - является продуктом дезацетилирования хитина, который содержится в экзоскелетах ракообразных и насекомых, гладиусах кальмара, клеточных стенках грибов и некоторых водорослей. Хитозан является единственным положительно заряженным полимером (поликатионом) естественного происхождения, который получают в больших количествах с высокой степенью химической чистоты, и, что немаловажно, обладающего умеренной стоимостью [10]. Мировое количество хитина оценивается на уровне 1010 тонн, что, учитывая постоянный биосинтез, делает его неистощимым источником для получения хитозана.

Техническим результатом заявленного изобретения является разработка антибактериальной композиции, включающей в свой состав лизостафин, высокомолекулярный хитозан и наполнитель, обладающий высокой антибактериальной активностью в отношении золотистого стафилококка.

Пример 1. Антибактериальная композиция, включающая в свой состав: лизостафин в конечной концентрации 1 мкг/мл, высокомолекулярный хитозан с молекулярной массой от 200 до 600 кДа в концентрации 0,1 мкг/мл (то есть 10% к массе используемого лизостафина), поливиниловый спирт от 2 до 15 мас. %, остальное - вода.

Композиция в виде геля обладает повышенной антибактериальной активностью в отношении S. aureus по сравнению с отдельными компонентами композиции. Полученные результаты антибактериального теста заявляемой композиции представлены на рисунке 1.

Пример 2. Антибактериальная композиция, как и в примере 1, но вместо поливинилового спирта включающая в себя глицерин от 10 до 90 мас. %.

Пример 3. Антибактериальная композиция, как и в примере 1, но вместо поливинилового спирта включающая в себя полиэтиленгликоль от 1 до 20 мас. %.

Пример 4. Антибактериальная композиция, как и в примере 1, но вместо поливинилового спирта включающая в себя поливинилпироролидон от 10 до 50 мас. %.

Пример 5. Антибактериальная композиция, как и в примере 1, но кроме поливинилового спирта от 2 до 15 мас. %., включающая и глицерин от 10 до 90 мас. %, и полиэтиленгликоль от 1 до 20 мас. %, и поливинилпироролидон от 10 до 50 мас. %.

ЛИТЕРАТУРА

1. Schindler С.А., Schuhardt V.T. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1964. V. 51. №3. P. 414-421.

2. Kumar J.K. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2008. V. 80. №4. P. 555-561.

3. Пат. США. 6,315,996. Topical lysostaphin therapy for staphylococcus ocular infections.

4. Пат. США. 5,760,026. Method for treating mastitis and other staphylococcal infections.

5. Mierau I., Leij P., van Swam I., Blommestein В., Floris E., Mond J., Smid E.J. // Microb. Cell Fact. 2005. V. 4. №15. P. 1-9.

6. Polak J., Delia Latta P., Blackburn P. // Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 1993. V. 17. №4. P. 265-270.

7. Desbois A.P., Coote P.J. // Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2011. V. 30. №8. P. 1015-1021.

8. Becker S.C., Foster-Frey J., Donovan D.M. // FEMS Microbiol. Lett. 2008. V. 287. №2. P. 185-191.

9. Куликов C.H., Хайруллин P.З., Варламов В.П. / Влияние поликатионов на антибактериальную активность лизостафина // Прикладная биохимия и микробиология 2015. Т.51. №6. с. 610-615.

10. Хитин и хитозан: получение, свойства и применение / Под ред. К.Г. Скрябина, Г.А. Вихоревой, В.П. Варламова. - М.: Изд-во Наука, 2002. - 368 с.

Антибактериальная композиция, включающая лизостафин в количестве от 1 до 1000 мкг/мл, высокомолекулярный хитозан с молекулярной массой в диапазоне от 100 до 600 кДа в количестве 10% к массе используемого в композиции лизостафина, загуститель, выбранный из: поливинилового спирта в количестве от 2 до 15 мас. %, или глицерина в количестве от 10 до 90 мас. %, или полиэтиленгликоля в количестве от 1 до 20 мас. %, или поливинилпирролидона в количестве от 10 до 50 мас. %, и воду - остальное.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к способу повышения презентации антигена CS6 ETEC на клеточной поверхности, что может быть использовано в медицине.

Группа изобретений относится к области медицины и предназначена для антимикробной обработки имплантируемых медицинских устройств. Антимикробный состав для нанесения антимикробного покрытия на медицинские устройства содержит приблизительно от 50 до 99 вес.% тауролидина и приблизительно от 1 до 50 вес.% протамина.

Изобретение относится к биохимии. Описаны полностью человеческие антитела, которые связываются либо с токсином А, либо с токсином В Clostridium difficile, или как с токсином А, так и с токсином В.

Группа изобретений относится к области медицины и предназначена для производства антибактериального материала для лечения пациентов широким спектром заболеваний.

Настоящее изобретение относится к составу для лечения или профилактики мастита в течение периода лактации домашнего животного. Состав содержит терапевтически эффективное количество по меньшей мере одного действующего вещества и основу, содержащую коллоидный диоксид кремния в концентрации от 0,1 до 5% мас., по меньшей мере одно масло и по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество в концентрации от 0,01 до 10% мас.

Изобретение относится к новым трициклическим соединениям формулы I и их фармацевтически применимым солям, обладающим активностью ингибиторов фермента гиразы В (GyrB) и топоизомеразы IV (ParE).

Изобретение относится к 5-арилзамещенным 4-(5-нитрофуран-2-ил)пиримидинам (Ia-d), а также к способу их получения с использованием промежуточного соединения (II). Полученные соединения (Ia-d и II) могут быть использованы для лечения больных с заболеваниями мочеполовой системы, вызванными золотистым стафилококком или гонококками.

Изобретение относится к области ветеринарии и предназначено для лечения и профилактики колибактериоза у цыплят-бройлеров. Способ включает выращивание накопительной культуры штамма Chlorella vulgaris ИФР №С-111 в течение 24 часов в питательной среде с помощью культиватора при температуре окружающей среды 25-27°С, круглосуточном освещении 900-1000 люкс до достижения максимума титра клеток 40-50 млн/мл.

Изобретение относится к твердым формам соединения формулы (I), которые ингибируют бактериальную(ые) гиразу и/или топоизомеразу IV. Соединения могут быть использованы для контролирования, лечения или снижения прогрессирования, тяжести или воздействия нозокомиальной или ненозокомиальной бактериальной инфекции.

Изобретение относиться к фармацевтической промышленности, в частности к способу получения экстракта из лишайников рода Cladonia Hill ex P. Browne, смеси лишайниковых кислот и лихенинов, обладающего бактерицидными свойствами.
Изобретение относится к области косметологии и представляет собой средство для лечения телеангиоэктазий, включающее фермент класса гидролаз субтилизин, троксерутин, стабилизатор динатрия эдетат, троламин, карбомер и воду, причем компоненты в средстве находятся в определенном соотношении, в мас.

Изобретение относится к области фармацевтики и представляет собой гидролизуемую кислотой композицию для адресной доставки лекарств, состоящую из диспергированных в растворе частиц микрогеля, имеющих размер в диапазоне от 0,1 до 10 мкм, и содержащую: а) основную цепь полимера, являющуюся ПЭГ-диакрилатом, сшитую при помощи Lys-Phe-Gly-Lys с Span 80 и Tween 80, имеющих суммарный гидрофильно-липофильный баланс равный 5,6; б) кислотную протеазу, представляющую собой пепсин, инактивированную при нейтральном рН и активированную при умеренно кислых рН; в) лекарственное средство, не расщепляющееся при катализе кислотной протеазы.

Изобретение относится к инъецируемой фармацевтической композиции для лечения нарушений центральной нервной системы, содержащей: (a) соединение А-7: , где компонент (а) присутствует в количестве 15-35 масс.

Изобретение относится к чувствительному к температуре медицинскому противоспаечному материалу, который содержит чувствительный к температуре полимер в количестве 10-50 масс.

Группа изобретений относится к области фармацевтики. Описана твердая фармацевтическая композиция, содержащая эсликарбазепина ацетат и вспомогательные вещества, в виде гранул.

Изобретение относится к области медицины, а именно к фармации, и может быть использовано для проведения диагностических и лечебных процедур (цистоскопия, катетеризация мочевого пузыря, расширение уретры) в качестве противовоспалительного противомикробного анестезирующего стимулирующего регенерацию антиоксидантного противовирусного средства с эффектом пролонгации.

Группа изобретений относится к области ветеринарии и медицины. Описана клеевая композиция и способ ее применения.

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к получению производных фактора свертывания крови VII и VIIa, их конъюгатов с полимерами, способными увеличивать время полувыведения из кровотока, комплексов с ними, полученных путем связывания носителя с конъюгатом, к генам, кодирующим производные, к экспрессирующим векторам, содержащим эти гены, трансформантам с введенными экспрессирующими векторами, к способам их получения, фармацевтическим композициям и способам лечения, и может быть использовано в медицине для предупреждения или лечения гемофилии или улучшения свертываемости крови.

Изобретение относится к медицине и представляет собой безводную композицию для обработки ран, включающую (a) гидрофильную дисперсную фазу, содержащую PEG 400 и термолизин, и (b) гидрофобную непрерывную фазу, содержащую гидрофобную основу.

Изобретение относится к адгезивной композиции для мягких тканей организма, включающей в качестве исходных компонентов мономер метакрилата (А), полимерные частицы (В1) из полимера метакрилата, имеющего средневесовой молекулярный вес 1000000-1400000, при этом полимерные частицы (В1) имеют среднеобъемный диаметр 1,0-90 мкм и композицию инициатора полимеризации (С), содержащую частично окисленный трибутилбор, причем количество мономера (А) находится в диапазоне 37,6 до 51,8 вес.ч., количество полимерных частиц (В1) находится в диапазоне от 45,0 до 60,0 вес.ч.
Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии, и предназначено для лечения хронических и аллергических воспалительных заболеваний глаз. Глазные гелеобразные капли включают дексаметазона натрия фосфат, источник гиалуроновой кислоты, гистидина гидрохлорид моногидрат, борную кислоту, натрия тетраборат, полиэтиленгликоль, динатрия эдетат, калия хлорид, натрия хлорид и воду.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и области медицинской биотехнологии и представляет собой антибактериальную композицию, включающую лизостафин в количестве от 1 до 1000 мкгмл, высокомолекулярный хитозан, с молекулярной массой в диапазоне от 100 до 600 кДа в количестве 10 к массе используемого в композиции лизостафина, загуститель, выбранный из: поливинилового спирта в количестве от 2 до 15 мас. , или глицерина в количестве от 10 до 90 мас. , или полиэтиленгликоля в количестве от 1 до 20 мас. , или поливинилпирролидона в количестве от 10 до 50 мас. и воду - остальное. Изобретение обеспечивает высокую антибактериальную активность в отношении золотистого стафилококка. 5 пр., 1 ил.

Наверх