Антибактериальная и антимикотическая активность производных бензофеназина: исследование in vitro
Всемирная организация здравоохранения выделяет список приоритетных бактериальных возбудителей для проведения исследований и создания новых антибиотиков. Направленное изыскание новых антибактериальных средств является критически значимой задачей так как традиционные классы антибиотиков постепенно теряют эффективность из-за распространения бактерий с высокой степенью резистентности (MRSA, VRE, БЛРС-продуцентов). Наиболее угрожающей в российской практике является проблема множественной устойчивости к антибиотикам таких бактериальных штаммов, как Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae и Pseudomonas aeruginosa.
В условиях нарастающей антибиотикорезистентности патогенных микроорганизмов важную роль играет поиск новых противомикробных средств для медицинского применения. Целью данного исследования является оценка антибактериального и противомикробного потенциала новых соединений бензофеназина.
Объектами для оценки антибактериальной и противогрибковой активности стали незамещенный бензофеназин-5-ол (VN-13) и его фторзамещенное производное (VN-11), ранее синтезированные путем конденсации 1,4-нафтохинона и соответствующего диамина в условиях механохимического истирания, а также их алкилированные производные (VN-16-3 и VN-35-3), полученные о-метилированием бензофеназинов. Для проведения исследования 5 мг каждого соединения растворяли в пробирках с 1 мл диметилсульфоксида. В данной работе использовали методику градиента концентраций, зачастую применяемую для исследования биологической активности перспективных соединений.
Выбор бактериальных штаммов для работы обусловлен удобством музейных штаммов Escherichia coli ATCC 25922 и Staphylococcus aureus в целях изучения возможной селективности бензофеназинов (грамотрицательные и грамположительные бактерии) как потенциальных противомикробных агентов. Кроме того, в исследование были активно включены клинические штаммы, в частности полирезистентные возбудители нозокомиальных инфекций, так как нас интересует действие соединений на данные мишени с точки зрения альтернативного пути противомикробного эффекта в присутствии нескольких механизмов резистентности к антибиотикам.
Методика определения чувствительности микроорганизмов к исследуемым соединениям основана на стандарте, утвержденном ГОСТ Р ИСО 20776-2022. Во все лунки стерильного 96-луночного планшета вносили 50 мкл стерильной питательной среды – бульона Мюллера Хинтона или бульона Сабуро. Затем в первую лунку вносили 100 мкл раствора исследуемого соединения с последующим разведением его по 12,5 мкл от первой до последней лунки стрипа в планшете, после чего в каждую лунку добавляли по 100 мкл бактериального / грибкового инокулюма, по такой же схеме был исследован растворитель – диметилсульфоксид, чтобы оценить и отделить его возможный противомикробный эффект от биологической активности исследуемых соединений. После внесения всех компонентов в лунки планшет инкубировали в термошейкере 10 минут, а затем в микробиологическом термостат-инкубаторе 24 часа при температуре 35 ± 0,5 °C. После инкубирования в термостате был произведен высев по 10 мкл содержимого лунок на плотные питательные среды, инкубировали 24 ч в термостате при температуре 35 ± 0,5 °C. После инкубирования учитывали результаты исследования.
Результаты. По результатам исследования было показано, что все исследуемые производные бензофеназина продемонстрировали антибактериальную активность в отношении Streptococcus agalactiae и Burkholderia cenocepacia. В отношении других испытуемых штаммов, включая полирезистентные, проявил активность только незамещенный бензофеназин-5-ол под кодом VN-13. Невосприимчивыми к исследуемым соединениям оказались Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli ATCC 25922.
Заключение. Показано, что производные бензофеназина проявляют бактерицидную или бактериостатическую активность в отношении ряда бактерий, в том числе полирезистентных штаммов, а также грибов рода Candida. На основании полученных результатов можно предполагать актуальность дальнейших исследований в направлении изучения эффективности и безопасности бензофеназинов как перспективных противомикробных и противогрибковых средств.
Подробнее об исследовании в статье.