Оценка антибактериальных свойств углеродных сорбентов

Актуальность. В настоящее время научный поиск альтернативных материалов и методов борьбы с возбудителями инфекционных заболеваний является актуальным направлением научных исследований. Перспективными материалами, проявляющими антибактериальные и фунгицидные свойства, являются углеродные сорбенты. Цель — изучить антибактериальные свойства исходных модификаторов и модифицированных ими углеродных сорбентов по отношению к некоторым видам патогенных микроорганизмов. Объектами исследования являлись образцы углеродного сорбента до и после модифицирования биологически активными веществами с антибактериальными свойствами: салициловой и сульфосалициловой кислотой, трибутирином. Углеродные сорбенты получены нами в Центре новых химических технологий ИК СО РАН. В качестве экспери- ментальных микроорганизмов использовали штаммы грамположительных и грамотрицательных бактерий: Staphylococcus aureus АТСС 25923; Pseudomonas aeruginosa АТСС 27853; Klebsiella pneumoniae 418; Esherichia coli АТСС 25922. Результаты. Наибольшая антибактериальная чувствительность бактерий выявлена к углеродному сорбенту, модифицированному трибутирином. Отсутствие роста исследуемых тест-штаммов микроорганизмов наблюдали через 2 ч инкубации смеси «образец–микроорганизм».

1. Jadimurthy R., S. B. Mayegowda, Nayak S.C. et al. Escaping mechanisms of ESKAPE pathogens from antibiotics and their targeting by natural compounds. Biotechnol Rep (Amst). 2022; 34: e00728. doi: 10.1016/j.btre.2022.e00728.

2. Ríos-Lopez A. L., Gonzalez G. M., Hernandez-Bello R., Sanchez-Gonzalez A. Avoiding the trap: Mechanisms developed by pathogens to escape neutrophil extracellular traps. Microbiol Res. 2021; 243: 126644. doi: 10.1016/j.micres.2020.126644.

3. Yackubtsevich R., Serhiyenka U., Khmialenka A. et al. Results of the impact of antiproteinase hemosorbent on the dynamics of the main markers of inflammation in children with severe forms of peritonitis. Emergency medical service. 2022; 9 (2): 85–93. https://doi.org/ 10.36740/EmeMS202202103.

4. Pavlova L. A., Pastukhov A. V., Kopitsyna M. N. et al. Increasing selective bilirubin removal by hypercross-linked polystyrene hemosorbents. Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR Division of Chemical Science. 2017; 66 (10): 1891–1896. doi: https://doi.org/10.1007/s11172017-1963-9.

5. Chrzanowska A., Nosach L.V., Voronin E.F. et al. Effect of geometric modification of fumed nanoscale silica for medical applications on adsorption of human serum albumin: Physicochemical and surface properties. Int J Biol Macromol. 2022; 220: 1294–1308. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2022.08.183.

6. Barinov S.V., Di Renzo G. C., Tsibizova V. I., Shifman E. М. et al. Detoxification Treatment In Gynecology Using A Modified Molded Sorbent // Best Pract Res Clin Obstet Gynaecology. 2023; 102346. doi: 10.1016/j.bpobgyn.2023.102346.

7. Díez-Pascual A. M. State of the art in the antibacterial and antiviral applications of carbon-based polymeric nanocomposites. Int J Mol Sci. 2021; 22 (19): 10511–10539. doi: 10.3390/ijms221910511.

8. Li H., He X., Jin B. et al. Synthesis, modification strategies and applications of coal-based carbon materials. Fuel Process. Technol. 2022; 230: 107203–107221. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2022.107203.

9. Amani H., Arzaghi H., Bayandori M. et al. Controlling Cell Behavior through the Design of Biomaterial Surfaces: A Focus on Surface Modification Techniques. Adv. Mater. Interfaces. 2019; 6: 1900572-1900602. doi: https://doi.org/10.1002/admi.201900572.

10. Ekinci D., Şentürk M., Kfrevioǧlu Ö. I. Salicylic acid derivatives: Synthesis, features and usage as therapeutic tools. Expert Opinion on Therapeutic Patents. 2011; 21: 1831–1841. doi: https://doi.org/10.1517/13543776.2011. 636354.

11. Кияшев Д. К. Антимикробная активность композиционных спиртовых растворов и их составляющих. // Вестник Казахского национального медицинского университета. 2014; 4: 293–301.

12. Ozsoy M., Atiroglu V., Eskiler G. G. et al. A protein-sulfosalicylic acid/boswellic acids @metal–organic framework nanocomposite as anticancer drug delivery system. Colloids Surf. B: Biointerfaces. 2021; 204: 111788. doi: https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2021.111788.

13. Koksharova T., Slyvka Y., Savchenko O. et al. 5-Sulfosalicylato Cu(II), Zn(II) and Ni(II) coordination compounds with benzohydrazide: Synthesis, structure and luminescent properties. J. Mol. Struct. 2022; 1271 (2): 133980. doi: https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2022.133980.

14. Wächtershäuser A., Stein J. Rationale for the luminal provision of butyrate in intestinal diseases. Eur J Nutr. 2000; 39 (4): 164–171. doi: 10.1007/s00394 0070020.

15. Kovanda L., Zhang W., Wei X. et al. In vitro antimicrobial activities of organic acids and their derivatives on several species of gram-negative and gram-positive bacteria. Molecules. 2019; 24: 3770. doi: 10.3390/molecules24203770.

16. Kang S. N, Lee E., Lee M. K., Lim S. J. Preparation and evaluation of tributyrin emulsion as a potent anti-cancer agent against melanoma. Drug Deliv. 2011. 18: 143–149. doi 10.3109/10717544.2010.522610.

17. Сафронов С. П. Cложноэфирные пластифицирующие композиции из возобновляемого растительного сырья: Дис. … канд. хим. наук. Самара. 2016: 112. https://www.dissercat.com/content/slozhnoefirnyeplastifitsiruyushchie-kompozitsii-iz-vozobnovlyaemogo-rastitelnogosyrya.

18. Седанова А. В., Корниенко Н. В., Делягина М. С. и др. Исследование адсорбции салициловой кислоты на углеродном мезопористом сорбенте. В сборнике: Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства: материалы 12-й Международной научно-технической конференции, Россия, Омск, 16–19 февраля 2022 года. Издательство ОмГТУ. 2022: 12–13.

19. Пьянова Л. Г., Лавренов А. В., Леонтьева Н.Н. и др. Физико-химические и биоспецифические свойства сорбента, полученного на основе наноглобулярного углерода и сульфосалициловой кислоты. В сборнике: Актуальные физико-химические проблемы адсорбции и синтеза нанопористых материалов: Сборник трудов Всероссийского симпозиума с международным участием, посвященного памяти В.А. Авраменко, 17–21 октября, 2022, Москва, ИФХЭ РАН. ИФХЭ РАН. 2022: 33.

20. Sedanova A. V., P’yanova L. G., Delyagina M. S. et al. Modification of porous carbon sorbent with tributyrin. Chem. for Sust. Develop. 2022; 30: 522–531. doi: https://doi.org/10.15372/CSD2022412.

21. Cueva C., Moreno-Arribas M.V., Martín-álvarez P.J. et al. Antimicrobial Activity of Phenolic Acids against Commensal, Probiotic and Pathogenic Bacteria. Research in Microbiology. 2010; 161: 372–382. Res Microbiol. doi: 10.1016/j.resmic.2010.04.006.