CC BY
38
МІКРОБІОЛОГІЯ
УДК 547 587.51:577.15/17
В.Ю. Євсюкова, І.Д. Андреева, B.B. Казмірчук AHTИФУHГAЛЬHA AKTOBHICTb ПОХІДНИХ 7-AЗAKУMAPИHIB
ДУ «Інститут мікробіології та імунології ім. І.І. Мечникова АМНУ» (м. Харків)
Дане дослідження має зв’язок із виконанням науково-дослідної роботи АМН 81/2008
- 2010, № держреєстації 0108U001293. Виявлена нами у попередніх дослідженнях [11] за результатами первинного мікробіологічного скринінгу 54 похідних 7-азакумаринів висока протигрибкова активність 82 % досліджених сполук стала підставою для подальшого поглибленого дослідження їх протигрибкової активності.
Вступ. У останні десятиліття в Україні, як і в більшості країн світу, захворюваність на інфекційні захворювання залишається на високому рівні і боротьба з ними є одним із пріоритетних напрямків охорони здоров’я [13]. В Україні мікотична патологія займає провідне місце в структурі інфекційної захворюваності [1, 5, 7, 8].
Захворюваність на кандидоз зростає в усьому світі, і це пов’язано з широким застосуванням антибактеріальних препаратів, гормональних засобів, цитостатиків, що створюють сприятливий фон для розвитку захворювання [1, б]. На сьогоднішній день більш 20 % населення є носіями дріжджеподібного гриба [7, 8].
За даними Національного комітету США з контролю за внутрішньолікарняними інфекціями (NNIS) за останнє десятиліття частота нозокоміальних мікозів збільшилася в 2,5 рази, а частота кандідемії зросла в 5 разів. За повідомленням NNIS, гриби роду Candida знаходяться на 4-м місці серед патогенів, які найбільш часто виділяються з крові, і складають 10 % усіх позитивних посівів крові. Встановлено, що розвиток кандідемії супроводжується підвищенням вірогідності летального наслідку в 2,9 рази [13].
Різні види дріжджеподібних грибів викликають до 4 % хірургічної патології, 13 % захворювань сечовивідного тракту. Серед новонароджених частота захворювань збільшилася за останні 20 років в 7 разів. Частота урогенітального кандидозу в структурі інфекційної патології складає від 2б до 40 - 45
%. Істотно збільшилася за останні 20 років частота інфекцій, обумовлених опортуністичними грибами, і у онкологічних хворих [1, 3, 7].
Однією з найбільш поширених форм мікробної патології є кандидоз, у виникненні якого переважну роль відіграє гриб Candida albicans. Кандидоз займає провідне місце серед мікотичної інфекцій.
За минулі два десятиліття гриби роду Candida з патогенів, які раніше зустрічались досить рідко, стали одними з основних опортуністичних мікроорганізмів, що викликають внутрішньолікарняні інфекції. Гриби роду Candida є збудниками приблизно 15 % внутрішньолікарняних інфекцій, більш 72 % всіх внутрішньолікарняних мікозів, викликають від 8 % до 15 % всіх внутрішньо-лікарняних інфекцій кровотоку. Від 25 % до 50 % внутрішньолікарняних кандідемій трапляється у відділеннях інтенсивної терапії та реанімації [12].
Рід Candida містить понад ста п’ятидесяти чотирьох видів, які відносяться до дейте-роміцетів, близько двадцяти є збудниками кандидозу. З них найпоширенішим збудником кандидозу є гриб Candida albicans, але, Candida tropicalis, Candida parapsilosis, Candida guilliermondii, Candida glabrata, Candida krusei можуть стати причиною глибокого кандидозу, іноді з летальними наслідками. Candida parapsilosis відрізняється здатністю викликати ендокардит. Найбільш поширеним представником роду є Candida albicans. Сім з них: Candida аШ^^, Candida tropicalis, Candida krusei, Candida kefyr, Candida (torulopsis) glabrata, Candida guil-liermondii, Candida parapsilosis признані з медичної точки зору найбільш хворобоутво-рюючими [3, 7, 8].
Тривале використання протигрибкових препаратів супроводжується селекцією резистентних штамів грибів роду Candida, у зв’язку з чим впровадження в клінічну практику нових антифунгальних препаратів є
стратегічною відповіддю на зміну спектру збудників кандидозу.
Мета дослідження - визначення спектру та рівня протигрибкової активності новосинте-зованих похідних 7-азакумаринів щодо музейних та клінічних тест-штамів грибів роду Candida та мікробіологічне обґрунтування доцільності створення на їх основі нових лікарських засобів з протимікробною дією.
Об’єкт і методи дослідження. Об’єктом дослідження стали 19 найактивніших за результатами первинного мікробіологічного скринінгу [11] похідних 7-азакумаринів, що були синтезовані в Харківському національному фармацевтичному університеті на кафедрі органічної хімії.
Сполуки, що вивчалися, за хімічною будовою були умовно розподілені на п’ять груп: 1 дослідна група - 5-гідроксиметил-2-іміно-8-метил-2Н-пірано[2,3-с]піридин-3-^ арикарбоксаміди; 2 дослідна група - 2-N2-ариліміно-5-гідроксиметил-8-метил-2Н-пірано[2,3-с]піридин-3-^-арикарбоксаміди; 3 дослідна група - 2-^ариліміно-5-
гідроксиметил-8-метил-2Н-пірано[2,3-с] піридин-3-карбоксаміди; 4 дослідна група - 5-гідроксиметил-8-метил-2-оксо-2Н-
пірано[2,3-с]піридин-3^-арилкарбоксаміди та 5 дослідна група - 2-^-ариліміно-3-^-арилкарбоксамідо-8-метил-2Н-пірано[2,3-с] піридин-5-іл)-метилацетати. В залежності від радикалу, що вони містять, сполукам були надані власні коди. У якості розчинника в дослідженнях було використано поліпропі-ленгліколь, вихідні розчини якого доводили до концентрації 1 мг/мл.
Дослідження антифунгальної активності похідних 7-азакумаринів було проведено за допомогою 10 тест-штамів грибів роду Candida: Candida pseudotropicalis ВКПГу б01/33, Candida parapsilosis ВКПГу 488/10, Candida kefyr 85/2, Candida famata 40 б/з, Candida famata 18/2, Candida catenulata (Скляр-27), Candida albicans (Скляр-31), Candida albicans (Скляр-20), Candida rugosa (Скляр-2/1), Candida albicans ATCC 885-б53. Мікробне навантаження становило 105 КУО/мл. При проведенні досліджень використовували од-нодобові культури мікроорганізмів, які вирощували на середовищі Сабуро з додаванням 1 % глюкози [10].
Визначення протимікробної дії досліджуваних речовин проводили за допомогою метода серійних розведень у рідких поживних середовищах [2]. Визначали мінімальні фунгістатичну та фунгіцидну концентрації (МФстК та МФцК). Препаратами порівняння були ністатин та флуконазол. Всі дослідження проводили у п’яти повтореннях.
Результати досліджень та їх обговорення. В результаті проведених досліджень було встановлено, що 95 % досліджених сполук проявляли високу фунгістатичну активність (МФстК к межах 6,25 - 25,0 мкг/мл) та половина даних сполук - високу фунгіцидну активність щодо тест-штаму С. рве^оігорі-саІів ВКПГу 601/33 (МФцК у інтервалі 12,5
- 25,0 мкг/мл). Решта 50 % сполук проявили відносно С. рвеМоігорісаІів помірну фунгіцидну дію (МФцК 50,0 мкг/мл, співвідносну з контрольними рівнями. Фунгістатич-на активність всіх досліджуваних сполук була вища за таку у препаратів порівняння (МФстК ністатину та флуконазолу 50,0 мкг/ мл). Найбільш чутливим тест-штам С. рвеи-^ігорісаІів ВКПГу 601/33 виявився до сполук 1(5) та 1(7) (МФстК - 6,25 мкг/мл).
По відношенню до тест-штаму С.рагарвіІовів ВКПГу 488/10 65 % досліджених сполук проявили високу фунгістатичну активнісь (МФстК у межах 12,5 - 25,0 мкг/ мл), кращу за контрольні рівні (МФстК ністатину та флуконазолу відповідно 50,0 мкг/мл та 100,0 мкг/мл). У 30 % досліджених речовин МФстК співвідносилась з флуконазолом та дорівнювала 50,0 мкг/мл. Високу фунгіцидну дію щодо С.рагарвіІовів ВКПГу 488/10 виявили 25 % сполук (МФцК у межах 12,5
- 25,0 мкг/мл), помірну - 55 % (МФцК 50,0 мкг/мл, МФцК препаратів порівняння -
100.0 мкг/мл). У 20 % сполук спостерігалась висока антифунгальна активність із збігом фунгістатичної та фунгіцидної концентрації. Найбільш чутливими С.рагарвіІовів ВКПГу 488/10 виявились до сполук 1(7), 1(9) та 2(1) (МФстК 12,5 мкг/мл). Серед усіх досліджених груп похідних 7-азакумаринів щодо даного тест-штаму С.рагарвіІовів ВКПГу 488/10 найменш активними були сполуки з четвертої дослідної групи, але у 67 % їх антифун-гальна активність співвідносилась, та перевищувала контроль.
У 80 % сполук, що вивчались, виявили високу фунгістатичну активність щодо до тест-штаму С.ке£уг 85/2 (МФстК у межах 12,5
- 25,0 мкг/мл), решта 20 % сполук проявляла фунгістатичну дію у МФстК 50,0 мкг/мл (МФстК ністатину та флуконазолу 50,0 мкг/ мл). Проявили високу фунгіцидну активність щодо С.ке£уг 85/2 50 % досліджених сполук у концентрації 12,5 - 25,0 мкг/мл, 25 % речовин виявили помірну фунгіцидну активність до даного збудника (МФцК 50,0 мкг/мл, у порівнянні з контролем - МФцК флуконазолу 100,0 мкг/мл, МФцК ністатину
50.0 мкг/мл). Особливістю високої антифун-гальної активності всіх досліджених сполук з четвертої та п’ятої дослідних груп похідних був збіг фунгістатичної та фунгіцидної кон-
центрації. Найменшою антифунгальною активністю щодо С.ке£уг 85/2 володіли похідні 7-азакумаринів з третьої дослідної групи. Їх фунгістатична активність була помірною (МФстК 50,0 мкг/мл) та співвідносилась з контрольними рівнями. Бактерицидні властивості похідних даної групи були невисокими.
Високочутливим до вивчаємих похідних кумаринів та їх гетероаналогів був тест-штам С^ашаіа 40 б/з. У переважної більшості сполук (95 %) МФстК знаходились в діапазоні 6,25 - 25,0 мкг/мл, що значно краще за контрольні показники (МФстК ністатину та флуконазолу 50,0 мкг/мл). Найкращими антифунгальними властивостями щодо С^ашаіа 40 б/з володіли сполуки 1(5) з першої дослідної групи та сполука 2(2) -з другої групи. Фунгіцидні властивості похідних кумаринів та їх гетероаналогів щодо даного штаму були дещо гірші: 35 % досліджених сполук проявили високу фунгіцидну активність (МФцК в діапазоні 12,5 - 25,0 мкг/мл), 60 % - помірну (МФцК - 50,0 мкг\мл, МФцК препаратів контролю 100,0 мкг/мл). У порівнянні з контролем фунгістатична активність у всіх досліджених речовин та фунгіцидна -у 95 % речовин була кращою.
Високу фунгістатичну активність, кращу за контроль, щодо тест-штаму С^ашаіа 18/2 виявили 80 % досліджених сполук (МФстК
12.5 - 25,0 мкг/мл), у решти 20 % сполук МФстК співвідносилась з показниками контролів та дорівнювала 50,0 мкг/мл. Висока фунгіцидна дія відносно С^ашаіа 18/2 виявилась у 20 % досліджених сполук (МФцК
12.5 - 25,0 мкг/мл), у 50 % сполук МФцК дорівнювала 50,0 мкг/мл у порівнянні з МФцК препаратів контролю 100,0 мкг/мл. За анти-фунгальними властивостями щодо даного тест-штаму найкращими були похідні 1(1), 1(7), 1(9) з першої дослідної групи.
По відношенню до тест-штамів С.еаіепиіаіа (Скляр-27), С.г^ова (Скляр-2/1) відібрані сполуки проявили дещо меншу антифун-гальну активність. Високу фунгістатичну активність щодо зазначених штамів проявили 35 % досліджених сполук (МФстК 12,5 - 25, 0 мкг/мл), більше половини сполук (55 - 60 %) виявляли активність у МФстК 50,0 мкг/ мл (МФстК препаратів порівняння у межах
50,0 - 100,0 мкг/мл). Фунгіцидно сполуки діяли у мінімальних концентраціях 12,5 - 25,0 мкг/мл ще рідше (у 20 - 25 % експериментів). Помірну фунгіцидну активність щодо тест-штаму С. еаіепиМа (Скляр-27) виявляли 30 % досліджених сполук та відносно штаму С. rugosa (Скляр-2/1) - 50 % (МФцК - 50,0 мкг/ мл у порівнянні з МФцК препаратів контролю 100,0 мкг/мл). При порівнянні антифун-
гальних властивостей похідних різних груп між собою щодо зазначених тест-штамів максимальну протигрибкову активність встановлено у похідних п’ятої дослідної групи, причому стосовно штаму C.rugosa (Скляр-2/1) особливістю був збіг МФстК та МФцК. Мінімальну антифунгальну щодо штаму C.rugosa (Скляр-2/1) було досліджено у похідних другої дослідної групи.
Близьким за ступенем чутливості до сполук нового синтезу виявився і тест-штам C.albicans (Скляр-31). Високу фунгістатичну активність відносно даного штаму виявили 45 % досліджених сполук (МФстК 12,5
- 25,0 мкг/мл), решта 55 % - помірну активність співвідносну з флуконазолом (МФстК флуконазолу 50,0 мкг/мл, МФстК ністатину
100.0 мкг/мл). Високофунгіцидно діяли 20 % досліджених сполук (МФцК 12,5 - 25,0 мкг/мл), у половини сполук було досліджено помірну бактерицидну активність (МФцК
50.0 мкг/млу порівнянні з МФцК препаратів контролю 100,0 мкг/мл). Найкращою за ан-тифунгальними властивостями щодо даного тест-штаму були похідні 7-азакумаринів з п’ятої дослідної групи.
Окрім високої активності щодо C.albicans ATCC 885-б53, встановленої у попередніх дослідженнях при первинному мікробіологічному скринінгу [11], нами були виявлені їх високі антифунгальні можливості щодо штаму C.albicans (Скляр-20). В усіх досліджених сполук виявилась висока фунгістатична активність щодо даного штаму (МФстК в діапазоні б,25 - 25,0 мкг/мл, у порівнянні МФстК флуконазолу та ністатину відповідно 50,0 мкг/мл та 100,0 мкг/мл). Більш, ніж у половини досліджених сполук МФцК знаходилась у межах 12,5 - 25,0 мкг/мл, та дорівнювала
50.0 мкг/мл у 20 % (МФцК препаратів контролю 100,0 мкг/мл). Найактивнішими щодо тест-штаму C.albicans (Скляр-20) виявились похідні першої, другої та п’ятої дослідних груп, причому для двох останніх був характерний збіг МФстК та МФцК. Встановлено, що найкращими антифунгальними властивостями відносно тест-штамів C.albicans ATCC 885-б53 та C.albicans (Скляр-20) володіли сполуки 1(1) та 1(10) з першої групи.
Висновки. Проведені мікробіологічні дослідження нових речовин в рядах синтетичних похідних 7-азакумаринів, виявили високу протигрибкову активність щодо музейних та клінічних тест-штамів грибів роду Candida. У ході вивчення протигрибкової активності було встановлено, що новосинте-зовані сполуки виявили високу фунгістатич-ну та фунгіцидну дію в концентраціях від б,4 до 25,0 мкг/мл, що майже у чотири рази перевищували показники речовин контр-
олю. Отримані дані свідчать про високу чутливість грибів роду Candida до похідних 7-азакумаринів нового синтезу. Переважна більшість досліджених сполук виявили високу антифунгальну активність щодо штамів C.pseudotropicalis, C.parapsilosis, C.kefyr, C.famata, C.albicans. Експериментальним шляхом доведено найвищу антифунгальну активність у сполук 1(1), 2(2), 4(3), 4(б), 5(1), 5(2), 5(5), 5(б).
Перспективи подальших досліджень.
Проведені дослідження довели перспективність подальшого вивчення властивостей відібраних сполук з метою створення на їх основі ефективних протигрибкових засобів.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Березняков И.Г. Инфекции и антибиотики / И.Г. Березняков. - Х.: Константа, 2004. - 448 с.
2. Вивчення специфічної активності протимікробних лікарських засобів: Методичні рекомендації / Ю.Л. Волян-ський, І.С. Гриценко, В.П. Широбоков та ін.; ДФЦ МОЗ України. - К, 2004. - 38с.
3. Кисина В.И. Зависимость клинической картины канди-дозного вульвовагинита от видового состава грибов рода Candida и эффективность флуконазола при первичной и рецидивирующей кандида-инфекции / В.И. Ки-сина, Ж.В. Степанова, М.А. Мирзабекова, В.А. Курчавов // Гинекология. - 2000. - № 6(2). - С. 193-195.
4. Крестецкая С.Л. Чувствительность дрожжеподобных грибов рода Candida к новым производным акридина и
фенантридина / С.Л. Крестецкая // Тез. конф. молодых ученых (ХМУ), Харьков, 23-25 декабря, 2002. - Х., 2002.
- С.79.
5. Мирзабалаева А.К. Кандидоз гениталий и беременность / А.К. Мирзабалаева, Ю.В. Долго-Сабурова // Проблемы мед. микол. - 2002. - № 2(4). - С. 60.
6. Нетяженко В.З. Особливості застосування антибіотиків у сучасних умовах та засади раціональної антибіотикотерапії / В.З. Нетяженко, О.М. Плєнова, Т.Й. Мальчевська // Мистецтво лікування. - 2003. - № 5. - С. 12-17.
7. Сміянов В.А. Проблема кандидозно-бактеріальних асоціацій при захворюваннях ЛОР-органів / В.А. Сміянов, Т.В. Іванюк // Новости медицины и фармации. - № 17. -2007. - С. 22-23
8. Тютюнник В.Л. Вагинальный кандидоз у беременных: этиология, патогенез, клиника, диагностика, лечение // Фарматека. - 2003. - № 11(74). - С. 62-65.
9. Частная медицинская микробиология / Под ред. А.С. Ла-бинской, Л.П. Блинковой, А.С. Ещиной. - М. «Медицина».
- 2005. - 480 с.
10. Яковлєв С.В. Новые антибактериальные средства для амбулаторной практики и стационара / С.В. Яковлєв // Материалы VIII Российского Национального конгресса «Человек и лекарство». - М., 2002. - с. 56-63.
11. Evsukova V.Y. Antimicrobial activity of synthetic derivates of condensed heterocyclic compounds with pyridine fragment / V.Y. Evsukova, I.D. Andreieva, V.V. Kazmirchuk et al. // Annals of Mechnikov Institute. - 2009. - N 1. - P. 14 - 16.
12. Holzheimer R.G. Antibiotic therapy in intra - abdominal infections - a review on randomized clinical trials / R.G. Hol-zheimer, H. Dralle // Eur. J. Med. Res. - 2001. - Supp. 30.
- № 6 (7). - Р. 277-291.
13. WHO Global Burden of Disease project, 2002, version 1: -Режим доступу: http://www.who.int/
УДК 547 587.51:577.15/17
АНТИФУНГАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДНЫХ 7-АЗАКУМАРИНІВ Евсюкова В.Ю., Андреева И.Д., Казмирчук В.В.
Резюме. Методом серийных разведений в жидких питательных средах установлена высокая антифунгальная активность производных 7-азакумаринов относительно музейных и клинических штаммов грибов рода Сandida. Результаты исследований свидетельствуют о перспективности дальнейшего изучения свойств производных 7-азакумаринов с целью создания на их основе эффективных противомикробных средств для профилактики и лечения заболеваний грибковой этиологии.
Ключевые слова: производные 7-азакумаривов, грибы рода Candida, антифунгальная активность.
UDC 547 587.51:577.15/17
ANTIFUNGAL ACTIVITY of the DERIVATIVES of 7-AZACUMARINES Evsukova V.Y., Andreieva I.D., Kazmirchuk V.V.
Summary. The significant antifungal activity of the derivatives of 7-azacumarines against museum and clinical strains of Candida spp. fungi by serial delutions method in liquid mediums was established. The results of studies of the properties of the derivatives of 7-azacumarines and development of the antimicrobial compounds on their basis for prophylaxis and treatment of diseases of mycotic etiology could be promising.
Key words: the derivatives of 7-azacumarines, Candida spp. fungi, antifungal activity.
Стаття надійшла 15.04.2010 р.
