Епоксіуретанові гуанідинвмісні олігомери як бактерицидні речовини

Епоксіуретанові гуанідинвмісні олігомери формули: 2 3 77360 негативних бактерій. Поставлена задача виконується одержанням епоксиуретанових гуанідинвмісних олігомерів загальної формули: 4 Таблиця 1 Характеристики синтезованих сполук Тип Молекулярна сполуки маса, г/моль 1 2 Суть винаходу пояснюється наступними прикладами: Приклад 1. Отримання епоксиуретанового гуанідинвмісного олігомеру (І). Реакція проходить у дві стадії. На першій стадії отримуємо епоксиуретановий олігомер. В реактор загружають 15,81г епоксидної смоли ЕД20м.м. 420 (0,0376моля) та 1,21г (0,0695моля) толуілендиізоціанату. Реакцію проводять в масі протягом двох годин. Контроль за завершеністю реакції проводять титрометричним методом за зникненням ізоціанатних груп в кінцевому продукті. На другій стадії до 17,02г (0,019моля) епоксиуретанового олігомеру додаємо 7,24г (0,019моля) гуанідіну. Реакцію проводимо в спирті при 80°С. Контроль за завершеністю реакції здійснюють методом ІЧ-спектроскопії (зникнення смуги поглинання епоксидних груп 920см-1) та титруванням аміногруп. Приклад 2. Отримання епоксиуретанового гуанідинвмісного олігомеру (II). Реакція проходить у три стадії. На першій стадії одержуємо уретановий форполімер. До 10г (0,01Μ) олігооксипропіленгликолю м.м. 1000 додаємо 3,46г (0,02Μ) толуілендиізоціанату. Реакцію проводили 1 годину при 90°С. Контроль за завершеністю реакції проводили титрометричним методом по вмісту NCO-груп. На другій стадії отримуємо епоксиуретановий олігомер. До 10,67г епоксидної смоли ЕД-20 (0,025моля) змішуємо з 5,45г (0,0038моля) уретанового форполімеру. Реакцію проводимо дві години в масі при 80°С. Контроль за завершеністю реакції проводимо титрометричним методом по зникненню ізоцианатних груп в кінцевому продукті. На третій стадії до 16,12 продукту, отриманого на другій стадії (0,013моля) додавали 4,85г (0,051моля) гуанідину. Реакцію проводять в етанолі протягом двох годин. Контроль за завершеністю реакції проводять за зникненням епоксидних груп в кінцевому продукті. Отримані продукти 1 та 2 являють собою тверді речовини, розчинні у воді, спирті, диметилформаміді. 1274 1626 Вміст Гранична поверхнева йонних активність К, Η 2 груп, м /Кмоль 2 29,90 2,210 4 23,46 5,410 Для дослідження дезинфікуючої та бактерицидної активності синтезованих сполук по відношенню до грампозитивних та грамнегативних бактерій використовували штами бактерій Української колекції мікроорганізмів (УКМ) та деякі ізоляти, які на даний час підтримуються у навчально-методичній лабораторії мікробіологічного профілю кафедри біології НаУКМА, зокрема: Escherichia coli HB 101, Escherichia coli BE, Pseudomonas aeruginosa CCM 1961, Serratia marcescens CCM 1257, Micrococcus luteus CCM 169Тип, Rhodococcus erythropolis УКМ Ac-741Tип, Rhodococcus ruber, Bacillus megaterium CCM 51, Bacillus subtilis CCM 104, Bacillus cereus. Усі бактерії культивували на м'ясо-пептитидному агарі (ΜΠΑ), для культивування кишкової палички застосовували середовище Ендо. Бактерицидну активність визначали суспензійним методом [6]. Оптимальний час дії вказаної сполуки за певних концентрацій визначали через 20 хвилин при висіву на чашки Петрі з середовищем ΜΠΑ чи Ендо за методом Yould [7]. Кількість бактерій, що вижили після такої обробки, визначали за числом колонієутворюючих одиниць (КУО/мл) через 24 години інкубації при температурі 37°С за вказаним методом. Ефективність бактерицидної дії сполук визначали за кількістю клітин, що вижили, розраховуючи їх життєздатність за формулою: C=lg Nt/Ntk, де Nt - кількість бактерій, що вижили після дезинфіктанту, Ntk - кількість бактерій у контролі за той самий проміжок часу. Ефективність препаратів оцінювали за шкалою, наведеною в таблиці 2. Таблиця 2 Шкала оцінки ефективності препаратів Значення С (lg Νt/Νtk), КУО/мл від -2,0 до -2,9 від -3,0 до -3,9 від -4,0 до -4,9 від -5,0 до -5,9 від -6,0 та більше Кількість клітин, що загинули, % 99,0 99,9 99,99 99,999 >99,999 Досліди проводили у 3-х повторах, отримані результати обробляли математично на персональному комп'ютері. Мінімальну пригнічувальну концентрацію сполук по відношенню до грамнегативних та грампозитивних бактерій визначали методом розведень в агаризованому середовищі в модифікації реплік [8]. Концентрації сполук в ΜΠΑ відповідно становили: 200, 180, 140, 120, 100, 50, 25, 10ррm. Мінімальною пригнічувальною концентрацією (МПА) вважали ту найменшу концентрацію сполук в середовищі, за якою був відсутній ріст мікроорганізмів на МПА. 5 77360 6 Суспензії добових тест-культур готували у відношенню до грамнегативної бактерії Escherichia coli HB 101 було встановлено, що максимальну стерильному фізичному розчині (1 109кл/мл), в бактерицидну дію виявляють сполуки 1 та 2 вже об'ємі 0,2мл вносили у лунки реплікатора та висіпри концентрації 120ррm, тобто при цій концентвали паралельно на три чашки Петрі відповідно до рації не росла дана культура. Крім того отримані схеми експерименту. Результати обраховували сполуки при порівнянні з відомою бактерицидною через 24 та 48 годин культивування бактерій, при речовиною алкамон ДС характеризувалися більш 32-37°С. Як контроль використовували середовивисокою бактерицидною активністю. ще МЛА без додавання синтезованих сполук. Результати визначення мінімальної пригнічуРезультати дослідження бактерицидної активвальної концентрації синтезованих сполук по відності сполук по відношенню до грамнегативної ношенню до деяких грамнегативних та грампозибактерії Escherichia coli HB 101, так як ця культура тивних бактерій наведені в таблиці 4. є санітарно-показовою мікробіологічної якості води, наведені в таблиці 3. Таблиця 4 Таблиця 3 Бактерицидна активність синтезованих сполук по відношенню до грамнегативної бактерії Escherichia coli HB 101 Культура Rhodococeus ruber Escherichia coli BE Кінцева концентрація сполук у середовищі (ррm): Сполука Контроль 10 25 50 100 120 150 180 200 І + + + + + ++++ II + + + + + ++++ алкамон ++++ ++++ ++++ ++++ +++ +++ ++ + ++++ ДС Концентрація сполук ppm Епоксиуретанові гуанідінАлкамон вмісні олігомери ДС 1 2 25 10 195 50 150 195 Порівняльний аналіз мінімальної пригнічувальної концентрації (МПК) гуанідінвмісних олігомерів з відомою бактерицидною речовиною (алкамон ДС) показав, що вони характеризуються більш високою бактерицидною активністю по відношенню до грамнегативних та грампозитивних бактерій. Так, МПК алкамону ДС була більше ніж в 7-10 разів для грампозитивних та в 3-1,3 рази - для грамнегативних. Результати порівняльної оцінки чутливості тест-культур-представників грампозитивних та грамнегативних бактерій представлені в таблиці 5, 6. Примітка: в таблиці наведені зведені дані, після висіву культур на 3-х чашках Петрі; "-" - ріст мікроорганізмів відсутній; "+"- поодинокі колонії; "++++" - суцільний ріст. З таблиці видно, що у результаті порівняння бактерицидної активності отриманих сполук по Таблиця 5 Бактерицидні активність епоксиуретанового гуанідинвмісного олігомеру 1 по відношенню до різних груп бактерій Тест-культура (рід, вид, штам) Грампозитивні бактерії Тип Micrococcus luteus CCM 169 Rhodococcus ruber Corynebacterium variable УКМ Ас-717 Тип Rhodococcus erythropolis УКМ Ас-741 Bacillus cereus Bacillus subtilis CCM 104 Bacillus megaterium CCM 52 Грамнегативні бактерії Serratia marcescens CCM 1257 Escherichia coli Escherichia coli BE Escherichia coli HB 101 Pseudomonas aeruginosa CCM 1961 10 Кінцева концентрація сполуки Ml у середовищі (ppm): 25 50 100 150 300 500 1000 Контроль + + + + + + + + + + ++++ ++++ +++ ++++ + + + + + + + + + + + + + + + + + ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ Примітка: в таблиці наведені зведені дані, після висіву культур на 3-х чашках Петрі; "-" - ріст мікроорганізмів відсутній; "+"- поодинокі колонії; "++++" - суцільний ріст. 7 77360 8 Таблиця 6 Бактерицидні активність епоксиуретанового гуанідинвмісного олігомеру 2 по відношенню до різних груп бактерій Тест-культура (рід, вид, штам) Грампозитивні бактерії Тип Micrococcus luteus CCM 169 Rhodococcus ruber Corynebacterium variable УКМ Ас-717 Тип Rhodococcus erythropolis УКМ Ас-741 Bacillus cereus Bacillus subtilis CCM 104 Bacillus megaterium CCM 52 Грамнегативні бактерії Serratia marcescens CCM 1257 Escherichia coli Escherichia coli BE Escherichia coli HB 101 Pseudomonas aeruginosa CCM 1961 10 Кінцева концентрація сполуки Ml у середовищі (ppm): 25 50 100 150 300 500 1000 Контроль + + + + + + + + + + + + + ++++ ++++ +++ ++++ ++++ ++++ +++ +++ +++ +++ +++ ++ +++ +++ +++ ++ +4++ ++ ++ ++ + + ++ + ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ Примітка: в таблиці наведені зведені дані, після висіву культур на 3-х чашках Петрі; "-" - ріст мікроорганізмів відсутній; "+"- поодинокі колонії; "++++" - суцільний ріст. У результаті вивчення бактерицидної дії епоксиуретанового гуанідінвмісного олігомеру по відношенню до різних груп бактерій, було встановлено, що максимальну бактерицидну дію він виявляє до грампозитивних бактерій. Мінімальна пригнічувальна концентрація сполуки 1 до штамів Micrococcus luteus ССМ 169Тип, Rhodococcus Тип erythropolis УКМ Ас-741 , Rhodococcus ruber25ppm, для Bacillus megaterium CCM 51-50ppm, Bacillus subtilis CCM104 складає 100ppm. Більш стійкими до гуанідінвмісних олігомерів виявилися представники грамнегативних бактерій . МПК сполуки для штамів Escherichia coli BE 100ppm, Escherichia coli - 50ppm, Pseudomonas aeruginosa CCM 1961, Serratia marcescens CCM 1257, Escherichia coli HB 101 - 150ppm. Таким чином, було встановлено, що за концентрації 150ppm ріст тест-культур на середовищі не спостерігався. Для сполуки 2: МПК для грампозитивних бактерій: Micrococcus luteus ССМ 169Тип, Rhodococcus erythropolis УКМ Ас-741Тип, Rhodococcus ruber 25ppm. Bacillus megaterium CCM 51-50ppm, Bacillus subtilis CCM 104-150ppm. А отже, для всіх грамнегативних бактерій по відношенню до сполуки 2 МПК становить 150ppm. Таким чином, як для сполуки 1, так і для сполуки 2 за концентрація 150ppm є мінімальною пригнічу вальною концентрацією, при якій ріст тесткультур на середовищі не спостерігається. Перевагою синтезованих гуанідінвмісних епоксиуретанових олігомерів є більш висока бактери Комп’ютерна верстка Т. Чепелева цидна активність по відношенню до грамнегативних та грампозитивних бактерій, ніж відомої бактерицидної речовини алкамон ДС. Джерела: 1. Патент ГДР №215708, Спосіб одержання епоксидних амінних адуктів, 21.01.1981р. 2. Заявка ФРН №3736995, Синтетична смола, що містить азотні групи та її призначення, 11.05.89р. 3. N. Destais, D. Ades, J.Saue. Polym. Bull., 2000, 44, 401. 4. Macromolec. Mater. Eng., 2001,286, №2, p.6387. 5. Радченко О.С., Степура Л.Г., Фуртат І.М., Михальський Л.О., Крамарєв C.O., Перспективність застосування четвертинних амонійних сполук для санації слизових оболонок та дезинфекції ран// Інфекційні хвороби. - 2002. - №1. -С.59-63. 6. Степура Л.Г., Радченко О.С., Фуртат І.М., Михальський Л.О., Бактерицидні властивості катіонних та інших поверхнево-активних речовин//Агроекологічний журнал.- 2002. - №4. - С.6063. 7. Yauld J.P. Quantity and anality in the diagnosis of ururory troot infection// Brit. J. Urol. -1965. -37. №1. -p.7-12. 8. Василевская И.А., Сергейчук М.Г., Згонник В.В., Фуртат И.М., Михальский Л.А. Усовершенствование метода бактериологического контроля в производстве лизина // Мікробіол.журн.-1996.- 58, №5.- С.66-76. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601