science >> Wetenschap >  >> Chemie

Chemici synthetiseren een antimicrobiële verbinding uit onschadelijke chitine en selenium

Krediet:Russische Stichting voor Basisonderzoek

RUDN-chemici verkregen stoffen met een hoge antibacteriële activiteit op basis van chitosan en selenium. Een van hen presteerde zelfs beter dan gewone antibiotica. De resultaten zijn gepubliceerd in Applied Biochemistry and Microbiology .

Chitosan is een stof uit de groep van aminosuikers, die wordt verkregen uit chitine, het hoofdbestanddeel van het exoskelet van geleedpotigen. Vanwege zijn biologische activiteit wordt chitosan bijvoorbeeld gebruikt om biologisch afbreekbare films te maken met antibacteriële eigenschappen of andere coatings waar antibiotische werking nodig is:in de voedselproductie, medicijnen en de industrie. De reikwijdte van chitosan is groot, maar nog steeds beperkt. Dit komt door de lage oplosbaarheid en de zogenaamde kationische dichtheid. Om het te vergroten, wijzigen wetenschappers chitosan-moleculen door er functionele fragmenten aan toe te voegen. RUDN University-chemici hebben een seleniumhoudend fragment aan chitosan "genaaid" en een zeer effectief antiviraal middel verkregen.

"Vanwege de toename van antimicrobiële resistentie is de ontwikkeling van nieuwe antibacteriële middelen nodig. Dit is een prioritaire taak van de moderne farmacologie. Chitosan is een van de voorkeursverbindingen met antibacteriële activiteit. Voordelen zijn onder meer biocompatibiliteit, hypoallergeniciteit, biologische afbreekbaarheid en niet- kleverigheid. Tegelijkertijd beperken de slechte oplosbaarheid in water en de lage kationische dichtheid het antibacteriële effect van chitosan. Om deze beperkingen te overwinnen, wordt chitosan gemodificeerd. Ons doel was de chemische modificatie van chitosan met een seleniumhoudend fragment, "zegt Andrey Kritchenkov, Ph.D., onderzoeker bij de afdeling Anorganische Chemie, RUDN University.

RUDN-chemici hebben een nieuwe verbinding verkregen door chitosan in verschillende verhoudingen op te lossen in een selenadiazoolderivaat. De antibacteriële werking van de verkregen stoffen werd getest op een grampositieve Staphylococcus Aureus en een gramnegatieve Escherichia Coli, en ook vergeleken met commerciële antibiotica ampicilline en gentamicine.

Alle gesynthetiseerde verbindingen vertoonden antibacteriële activiteit vergelijkbaar met die van antibi. Het X-Se-65-complex met 65% substitutie van het selenediazoolderivaat bleek het meest effectief. Op een petrischaal vernietigde het Staphylococcus aureus binnen een straal van 34,4 mm (ampicilline deed het binnen een straal van 30,3 mm), en E. coli werd niet waargenomen binnen een straal van 26,3 mm ervan (en 22,3 mm van gentamicine).

"De nieuwe verbindingen hebben een sterke antibacteriële activiteit getoond tegen zowel S. aureus als E. coli. Bovendien is hun antibacteriële activiteit vergelijkbaar met de antibiotica ampicilline en gentamicine, en een van de verbindingen overtrof ze zelfs. Dit feit kan worden verklaard door de symbiotische effect van het antibacteriële fragment met selenium en chitosan. We hebben een zeer actief, antibacterieel derivaat van chitosan verkregen, dat ongetwijfeld van belang is voor verder in vivo onderzoek", zegt Anton Egorov, onderzoeksassistent van RUDN. + Verder verkennen

Chemici verkrijgen nieuw materiaal voor antibacteriële voedselcoatings