ES3021807B2 - CARBOSILANE DENDRIMER AND ITS USE FOR THE ELIMINATION OF PATHOGENIC MICROORGANISMS IN SUSPENSION OR IN BIOFILM - Google Patents

CARBOSILANE DENDRIMER AND ITS USE FOR THE ELIMINATION OF PATHOGENIC MICROORGANISMS IN SUSPENSION OR IN BIOFILM

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ES3021807B2
ES3021807B2 ES202330973A ES202330973A ES3021807B2 ES 3021807 B2 ES3021807 B2 ES 3021807B2 ES 202330973 A ES202330973 A ES 202330973A ES 202330973 A ES202330973 A ES 202330973A ES 3021807 B2 ES3021807 B2 ES 3021807B2
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Description

[0001] DESCRIPCIÓN[0001] DESCRIPTION

[0004] DENDRÍMERO CARBOSILANO Y SU USO PARA LA ELIMINACIÓN DE[0004] CARBOSILANE DENDRIMER AND ITS USE FOR THE ELIMINATION OF

[0005] MICROORGANISMOS PATÓGENOS EN SUSPENSIÓN O EN BIOPELÍCULA[0005] PATHOGENIC MICROORGANISMS IN SUSPENSION OR IN BIOFILM

[0007] SECTOR DE LA TÉCNICA[0007] TECHNICAL SECTOR

[0008] La presente invención se refiere a la erradicación de células en suspensión y adheridas a una superficie, incluidas biopelículas mixtas (levaduras y bacterias en un cultivo común), utilizando un dendrímero carbosilano catiónico que presenta en su periferia grupos amonio modificados con una función hidroxilo (compuesto BDNG001).[0008] The present invention relates to the eradication of cells in suspension and attached to a surface, including mixed biofilms (yeasts and bacteria in a common culture), using a cationic carbosilane dendrimer having on its periphery ammonium groups modified with a hydroxyl function (compound BDNG001).

[0010] ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR[0010] PRIOR ART STATEMENT

[0011] La eliminación de microorganismos patógenos, especialmente los más preocupantes y de alta relevancia clínica, es un proceso cada vez más complejo debido a la aparición de resistencias microbianas. Por ello, los tratamientos empleados requieren la utilización de compuestos altamente tóxicos o el uso de concentraciones tremendamente elevadas para conseguir su completa erradicación, sobre todo si estos microorganismos son eucariotas o se presentan en forma de biopelículas microbianas. Por ello, es imprescindible el desarrollo de nuevas alternativas capaces de favorecer la eliminación de microorganismos potencialmente problemáticos, minimizando el impacto medioambiental y, en particular, los efectos secundarios en las personas que reciben dichas terapias antimicrobianas.[0011] The elimination of pathogenic microorganisms, especially the most concerning and clinically relevant ones, is an increasingly complex process due to the emergence of antimicrobial resistance. Therefore, current treatments often require the use of highly toxic compounds or extremely high concentrations to achieve complete eradication, particularly if these microorganisms are eukaryotes or present as microbial biofilms. For this reason, it is essential to develop new alternatives that can promote the elimination of potentially problematic microorganisms while minimizing environmental impact and, in particular, side effects in individuals receiving these antimicrobial therapies.

[0013] El uso de sistemas dendríticos con actividad antibacteriana y antifúngica está ampliamente reconocido en la literatura (de la Mata, F.J.WIREs Nanomed Nanobiotechnoly2022, e1871). De igual forma, se ha observado su actividad antibiopelículas con prometedores resultados (Heredero-Bermejo, Iet al. Pharmaceutics.2020,12(10):918; Gómez-Casanova, N.et al.JFungi (Basel).2021[0013] The use of dendritic systems with antibacterial and antifungal activity is widely recognized in the literature (de la Mata, F.J. WIREs Nanomed Nanobiotechnoly 2022, e1871). Similarly, their antibiofilm activity has been observed with promising results (Heredero-Bermejo, I et al. Pharmaceutics. 2020, 12(10):918; Gómez-Casanova, N. et al. JFungi (Basel). 2021)

, 7(7):574; Gómez-Casanova, N. et al. Pharmaceutics2022, 7(7):574; Gómez-Casanova, N. et al. Pharmaceutics2022

, 14, 1604). Generalmente, estos compuestos son sistemas que presentan cargas positivas en la periferia junto con un esqueleto hidrofóbico, como por ejemplo carbosilano (CBS), que facilita la interacción con la membrana bacteriana. Una importante ventaja de los sistemas dendríticos es que son moléculas polifuncionales de estructura bien definida (de la Mata, F.J.WIREs Nanomed Nanobiotechnol.2022, e1871).(14, 1604). Generally, these compounds are systems that have positive charges on the periphery along with a hydrophobic backbone, such as carbosilane (CBS), which facilitates interaction with the bacterial membrane. An important advantage of dendritic systems is that they are polyfunctional molecules with a well-defined structure (de la Mata, F.J.WIREs Nanomed Nanobiotechnol.2022, e1871).

[0015] La formación de estas moléculas suele realizarse por una serie de pasos repetitivos en los que se aumenta cada vez el grado de funcionalización del sistema dendrítico, dando lugar a moléculas de naturaleza globular con ramas que surgen a partir de un grupo multivalente central.[0015] The formation of these molecules is usually carried out by a series of repetitive steps in which the degree of functionalization of the dendritic system is increased each time, giving rise to molecules of a globular nature with branches that arise from a central multivalent group.

[0017] El proceso de tratar y eliminar las levaduras es bastante complejo y complicado, y esto especialmente se debe a que se trata de células eucariotas. Por ello, la mayor parte de los antifúngicos utilizados en la actualidad son altamente tóxicos para las células de la persona tratada, las cuales en ocasiones pueden llegar a ser también dianas de estos tratamientos (Kagan, S.et al. Antimicrob Agents Chemother.2012, 56(11):5603-11). Sumado a lo expuesto, las biopelículas, especialmente las biopelículas mixtas formadas por levaduras y bacterias, son un problema incluso mayor, debido a que su tratamiento requiere concentraciones muy elevadas de compuesto para ser destruidas en su totalidad (Lara HH, et al.Pathogens.2020, 9(10):784).[0017] The process of treating and eliminating yeasts is quite complex and complicated, especially since they are eukaryotic cells. Therefore, most antifungals currently used are highly toxic to the cells of the treated individual, which can sometimes also be targets of these treatments (Kagan, S. et al. Antimicrob Agents Chemother. 2012, 56(11):5603-11). In addition, biofilms, especially mixed biofilms formed by yeasts and bacteria, pose an even greater problem because their treatment requires very high concentrations of the compound to be completely destroyed (Lara HH, et al. Pathogens. 2020, 9(10):784).

[0019] La presente invención surge por tanto de la necesidad de proporcionar una innovadora solución para eliminar microorganismos, tanto en su forma planctónica, como en estado de biopelículas. De este modo, la invención proporciona un nuevo compuesto capaz de actuar activamente como principio activo de antisépticos y/o desinfectantes, siendo eficaz tanto para el tratamiento de una sola especie, como para el tratamiento de comunidades microbianas formadas por diferentes especies.[0019] The present invention arises from the need to provide an innovative solution for eliminating microorganisms, both in their planktonic form and in their biofilm state. Thus, the invention provides a new compound capable of acting as an active ingredient in antiseptics and/or disinfectants, being effective both for the treatment of a single species and for the treatment of microbial communities composed of different species.

[0021] DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN[0021] DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0022] El compuesto al que se refiere la invención es un sistema dendrítico CBS, similar a los descritos en WO2014016460, pero en esta invención es un sistema dendrítico catiónico con grupos hidroxilo en la periferia unido al grupo amonio por una cadena alquílica.[0022] The compound to which the invention refers is a CBS dendritic system, similar to those described in WO2014016460, but in this invention it is a cationic dendritic system with hydroxyl groups on the periphery attached to the ammonium group by an alkyl chain.

[0024] En particular, es un primer objeto de la invención un dendrímero carbosilano catiónico (en adelante, también denominado BDNG001) que comprende un núcleo ciclotetrasiloxano, donde cada silicio del núcleo se encuentra unido mediante una estructura carbosilano (CH<2>)<2>{Si(Me)<2>}(CH<2>)<2>S(CH<2>)<2>a una estructura periférica que comprende un grupo amonio unido mediante una cadena alquílica (CH<2>)<2>a un grupo hidroxilo, de acuerdo a la siguiente fórmula:[0024] In particular, a first object of the invention is a cationic carbosilane dendrimer (hereinafter also referred to as BDNG001) comprising a cyclotetrasiloxane core, wherein each silicon atom of the core is linked by a carbosilane (CH<2>)<2>{Si(Me)<2>}(CH<2>)<2>S(CH<2>)<2> structure to a peripheral structure comprising an ammonium group linked by an alkyl chain (CH<2>)<2> to a hydroxyl group, according to the following formula:

[0025] [0025]

[0028] Por "compuesto dendrítico" se refiere en la presente invención a una macromolécula muy ramificada donde las unidades, ramas o ramificaciones de crecimiento tienen esqueleto carbosilano.[0028] In the present invention, "dendritic compound" refers to a highly branched macromolecule where the growth units, branches or ramifications have a carbosilane backbone.

[0030] En particular, el dendrímero objeto de la presente invención es catiónico. Por lo tanto, puede comprender contraiones para neutralizar su carga. De este modo, en realizaciones particulares de la invención, el dendrímero reivindicado comprenderá al menos un anión seleccionado de un grupo que consiste en al menos un haluro (preferentemente, cloruro, bromuro o ioduro), hidróxido, triflato, nitrato y sulfato, así como cualquiera de sus combinaciones.[0030] In particular, the dendrimer of the present invention is cationic. Therefore, it may comprise counterions to neutralize its charge. Thus, in particular embodiments of the invention, the claimed dendrimer comprises at least one anion selected from a group consisting of at least one halide (preferably chloride, bromide, or iodide), hydroxide, triflate, nitrate, and sulfate, as well as any combinations thereof.

[0032] Es asimismo objeto de la invención el uso del dendrímero carbosilano reivindicado (o una composición farmacéutica que lo comprenda) como antibacteriano o antifúngico, es decir, para la eliminación de microorganismos patógenos (incluyendo levaduras y bacterias), bien en suspensión en un medio líquido (como células planctónicas) o bien adheridas a una superficie, en estado de biopelícula. Por “biopelícula” se entiende un conjunto de células altamente organizadas que se encuentran adheridas a una superficie, la cual puede ser biótica o abiótica. Las biopelículas pueden estar formadas por una única especie de microorganismo, o varias, rodeadas por una matriz extracelular. Es tremendamente complicado erradicar una biopelícula, especialmente si ésta ya se ha establecido, y esta dificultad es aún mayor cuando se trata de biopelículas mixtas, es decir, aquellas formadas por más de una especie. Su tratamiento está muy limitado debido a que, o bien son tóxicos los compuestos, o se requieren altas concentraciones del biocida para eliminarlas. Además, su presencia aumenta la adquisición de resistencias, otro gran problema que se encuentra en la actualidad. De este modo, una de las principales ventajas de la invención es que ha demostrado ser eficaz para tratar biopelículas mixtas, es decir, de distintos microorganismos como levaduras y bacterias. La efectividad del compuesto frente a biopelículas se ha demostrado con métodos colorimétricos y de siembra en agar. El dendrímero reivindicado es completamente soluble en agua y no presenta ningún tipo de interacción con los medios requeridos para el estudio de los microorganismosin vitro. Adicionalmente, se trata de un compuesto de escasa citotoxicidad.[0032] The invention also relates to the use of the claimed carbosilane dendrimer (or a pharmaceutical composition comprising it) as an antibacterial or antifungal agent, i.e., for the elimination of pathogenic microorganisms (including yeasts and bacteria), either suspended in a liquid medium (such as planktonic cells) or attached to a surface in a biofilm state. A “biofilm” is understood to be a collection of highly organized cells attached to a surface, which may be biotic or abiotic. Biofilms may be composed of a single species of microorganism or several, surrounded by an extracellular matrix. Eradicating a biofilm is extremely difficult, especially once it has become established, and this difficulty is even greater with mixed biofilms, i.e., those composed of more than one species. Their treatment is very limited because either the compounds are toxic or high concentrations of the biocide are required for their elimination. Furthermore, its presence increases the acquisition of resistance, another major problem currently encountered. Thus, one of the main advantages of the invention is that it has proven effective in treating mixed biofilms, that is, those composed of different microorganisms such as yeasts and bacteria. The compound's effectiveness against biofilms has been demonstrated using colorimetric and agar plating methods. The claimed dendrimer is completely water-soluble and exhibits no interaction with the media required for the in vitro study of microorganisms. Additionally, it is a compound with low cytotoxicity.

[0034] De manera particular, la composición farmacéutica que comprenda al dendrímero objeto de la invención podrá comprender adicionalmente al menos un segundo principio activo seleccionado de un grupo que consiste en un antibiótico, antiinflamatorio y antiviral, así como cualquiera de sus combinaciones.[0034] In particular, the pharmaceutical composition comprising the dendrimer of the invention may further comprise at least one second active ingredient selected from a group consisting of an antibiotic, anti-inflammatory and antiviral, as well as any combinations thereof.

[0036] Es asimismo objeto de la invención un método para la eliminación de al menos una biopelícula constituida por una única especie de microorganismos o por al menos dos especies distintas de microorganismos, bien durante su formación o bien una vez constituida, caracterizado por que comprende aplicar a la biopelícula una disolución (preferentemente acuosa) del dendrímero objeto de la invención durante un tiempo preferentemente comprendido entre 1 hora y 72 horas.[0036] The invention also relates to a method for the removal of at least one biofilm made up of a single species of microorganisms or at least two different species of microorganisms, either during its formation or once it has formed, characterized in that it comprises applying to the biofilm a solution (preferably aqueous) of the dendrimer that is the subject of the invention for a time preferably between 1 hour and 72 hours.

[0038] Adicionalmente, es objeto de la invención el dendrímero carbosilano catiónico objeto de la invención para su uso como medicamento, así como para su uso en la prevención y/o tratamiento de al menos una enfermedad causada por al menos un microorganismo patógeno.[0038] Additionally, the cationic carbosilane dendrimer of the invention is the object of the invention for use as a medicament, as well as for use in the prevention and/or treatment of at least one disease caused by at least one pathogenic microorganism.

[0040] Asimismo, es objeto de la invención el uso del dendrímero reivindicado para la fabricación de un medicamente para el tratamiento de al menos una enfermedad causada por al menos un microorganismo patógeno.[0040] The invention also relates to the use of the claimed dendrimer for the manufacture of a medicament for the treatment of at least one disease caused by at least one pathogenic microorganism.

[0042] Finalmente, es objeto de la invención el uso del dendrímero reivindicado como vehículo de transporte de al menos un fármaco, preferentemente con propiedades antibacterianas y/o antifúngicas.[0042] Finally, the invention relates to the use of the claimed dendrimer as a carrier for at least one drug, preferably with antibacterial and/or antifungal properties.

[0044] NOMENCLATURA EN BIOPELÍCULAS[0044] NOMENCLATURE IN BIO-FILMS

[0045] La nomenclatura que es definida a continuación para las biopelículas ha sido previamente estandarizada en diversas publicaciones anteriormente mencionadas, así como en un capítulo de libro (Gómez-Casanova, N., Candida and Candidiasis,2022,capítulo enIntechOpen). Los compuestos dendríticos con estas características han sido evaluados utilizando el método colorimétrico con resazurina basado en el metabolismo celular para cuantificar la viabilidad de las células de las biopelículas (método cuantitativo), y eldrop plate method(siembra en placas de agar, método cualitativo).[0045] The nomenclature defined below for biofilms has been previously standardized in several publications mentioned above, as well as in a book chapter (Gómez-Casanova, N., Candida and Candidiasis, 2022, chapter in IntechOpen). Dendritic compounds with these characteristics have been evaluated using the resazurin colorimetric method based on cell metabolism to quantify the viability of biofilm cells (quantitative method), and the drop plate method (agar plate inoculation, qualitative method).

[0047] Nomenclatura para el tratamiento de biopelículas en formación:[0047] Nomenclature for the treatment of forming biofilms:

[0048] ⋅ CMIB: Concentración Mínima Inhibitoria de Biopelícula, definida como la mínima concentración capaz de inhibir la formación de una biopelícula, pero que podría no matar las células. Se determina con el método colorimétrico con resazurina.[0048] ⋅ CMIB: Minimum Biofilm Inhibitory Concentration, defined as the minimum concentration capable of inhibiting biofilm formation, but which may not kill the cells. It is determined using the resazurin colorimetric method.

[0049] ⋅ CMBB o CMFB: Concentración Mínima Bactericida o Fungicida de Biopelícula, definida como la mínima concentración capaz de impedir la formación de una biopelícula y matar el total de las células. Se determina por eldrop plate method.[0049] ⋅ CMBB or CMFB: Minimum Bactericidal or Fungicidal Biofilm Concentration, defined as the minimum concentration capable of preventing the formation of a biofilm and killing all cells. It is determined by the drop plate method.

[0051] Nomenclatura para el tratamiento de biopelículas previamente establecidas:[0051] Nomenclature for the treatment of previously established biofilms:

[0052] ⋅ CMDB: Concentración Mínima que Daña una Biopelícula, definida como la mínima concentración capaz de dañar gravemente una biopelícula establecida, pero que podría no matar todas las células. Se determina por el método colorimétrico con resazurina.[0052] ⋅ CMDB: Minimum Concentration that Damages a Biofilm, defined as the minimum concentration capable of seriously damaging an established biofilm, but which might not kill all cells. It is determined by the colorimetric method with resazurin.

[0053] ⋅ CMEB: Concentración Mínima de Erradicación una Biopelícula, definida como la mínima concentración capaz de erradicar completamente una biopelícula previamente establecida. En este caso, todas las células que componen la biopelícula estarían muertas. Se trata del objetivo más complicado de alcanzar en los estudiosin vitro e in vivode nuevos compuestos. Se determina por eldrop plate method.[0053] ⋅ CMEB: Minimum Concentration for Biofilm Eradication, defined as the minimum concentration capable of completely eradicating a previously established biofilm. In this case, all cells comprising the biofilm would be dead. This is the most difficult target to achieve in in vitro and in vivo studies of new compounds. It is determined by the drop plate method.

[0055] DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS[0055] DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0056] Figura 1.Porcentaje de viabilidad de BDNG001 en biopelículas previamente establecidas deC. albicans.[0056] Figure 1. Percentage of viability of BDNG001 in previously established biofilms of C. albicans.

[0057] Figura 2.Porcentaje de viabilidad de BDNG001 en biopelículas previamente establecidas deS. aureus.[0057] Figure 2. Percentage of viability of BDNG001 in previously established biofilms of S. aureus.

[0058] Figura 3. Porcentaje de viabilidad de BDNG001 en biopelículas mixtas previamente establecidas deC. albicansyS. aureus.[0058] Figure 3. Percentage of viability of BDNG001 in previously established mixed biofilms of C. albicans and S. aureus.

[0059] Figura 4. Porcentaje de viabilidad celular en la línea celular HeLa de BDNG001 a las 24 horas.[0059] Figure 4. Percentage of cell viability in the BDNG001 HeLa cell line at 24 hours.

[0060] Figura 5.Porcentaje de viabilidad celular en la línea celular HeLa de BDNG001 a las 48 horas.[0060] Figure 5. Percentage of cell viability in the BDNG001 HeLa cell line at 48 hours.

[0061] EJEMPLOS[0061] EXAMPLES

[0062] A continuación, se describen los procedimientos de síntesis del dendrímero catiónico BDNG001, así como el estudio de su actividad antifúngica, antibacteriana y antibiopelículas de algunos microorganismos patógenos.[0062] The synthesis procedures of the cationic dendrimer BDNG001 are described below, as well as the study of its antifungal, antibacterial and antibiofilm activity against some pathogenic microorganisms.

[0064] Ejemplo 1.- Síntesis del dendrímero BDNG001 (G0Si4O4Si(S-NMe2OHBr)4).[0064] Example 1.- Synthesis of the dendrimer BDNG001 (G0Si4O4Si(S-NMe2OHBr)4).

[0065] Este compuesto se puede obtener a partir deG0Si4O4Si(S-NMe2)4(0.150 g, 0.13 mmol) (Heredero-Bermejo et al. Pharmaceutics 2020, 12, 918) por reacción con Br(CH<2>)<2>OH (0.077 g, 0.62 mmol), sin descartar otros agentes que introduzcan el grupo etanol, preferentemente en THF (tetrahidrofurano) como disolvente, u otros como DMF (dimetilformamida), acetona, DMSO (dimetilsulfóxido), calentando durante varios días (ej.[0065] This compound can be obtained from G0Si4O4Si(S-NMe2)4(0.150 g, 0.13 mmol) (Heredero-Bermejo et al. Pharmaceutics 2020, 12, 918) by reaction with Br(CH<2>)<2>OH (0.077 g, 0.62 mmol), without ruling out other agents that introduce the ethanol group, preferably in THF (tetrahydrofuran) as a solvent, or others such as DMF (dimethylformamide), acetone, DMSO (dimethyl sulfoxide), heating for several days (e.g.

[0066] 3 días a 60ºC). El productoBDNG001se obtiene como un sólido amarillo pálido.[0066] 3 days at 60ºC). Product BDNG001 is obtained as a pale yellow solid.

[0068] Ejemplo 2.- Actividad microbiana de BDNG001 en células planctónicas[0068] Example 2.- Microbial activity of BDNG001 in planktonic cells

[0069] Se propone la utilización del compuesto de la invención, BDNG001, sistema dendrítico con grupos –OH en su periferia, para el tratamiento de microorganismos, tanto procariotas (bacterias) como eucariotas (hongo levaduriforme), como alternativa a los fármacos de uso tradicional empleados frente a dichos microorganismos. El compuesto es apto para la evaluación de su actividad antibacteriana basándose en la ISO 20776-1:2006. Para ello, las bacterias fueron crecidas en medio líquido Mueller Hinton y, tras 24 horas de incubación, la cantidad de microorganismo fue ajustada a un inóculo de 10<8>UFC/mL en bacterias. A continuación, 2 mL del inóculo ajustado fue añadido a 8 mL de agua destilada estéril. Finalmente, en una placa multipocillos se adicionaron 100 µL de compuesto, 100 µL de medio Mueller Hinton dos veces concentrado y 5 µL del inóculo ajustado. Las placas fueron incubadas durante 24 horas a 37 ºC. Transcurrido ese tiempo, la absorbancia se cuantificó a 630 nm.[0069] The use of the compound of the invention, BDNG001, a dendritic system with –OH groups on its periphery, is proposed for the treatment of microorganisms, both prokaryotes (bacteria) and eukaryotes (yeast-like fungus), as an alternative to traditionally used drugs against these microorganisms. The compound is suitable for the evaluation of its antibacterial activity based on ISO 20776-1:2006. For this purpose, bacteria were grown in Mueller-Hinton liquid medium and, after 24 hours of incubation, the amount of microorganism was adjusted to an inoculum of 10<8 CFU/mL of bacteria. Subsequently, 2 mL of the adjusted inoculum was added to 8 mL of sterile distilled water. Finally, 100 µL of the compound, 100 µL of Mueller-Hinton medium (twice concentrated), and 5 µL of the adjusted inoculum were added to a multiwell plate. The plates were incubated for 24 hours at 37°C. After that time, the absorbance was quantified at 630 nm.

[0071] Por otro lado, los métodos estandarizados para el estudio de la sensibilidad antifúngica se basan en laEuropean Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing(EUCAST). Para ello, las levaduras fueron crecidas en una placa de agar de Sabouraud. Después, se recolectaron varias colonias y se homogenizó en agua destilada estéril hasta alcanzar una densidad de 0,5 McFarland (10<6>UFC/mL) (inóculo). Después, se realizó una dilución 1:10 en medio dos veces concentrado de RPMI-1640, suplementado con MOPS y glucosa. Finalmente, en una placa multipocillos se añadieron 100 µL del compuesto y 100 µL del inóculo ajustado. Las placas fueron incubadas durante 24 horas a 37 ºC. Transcurrido ese tiempo, fueron analizadas a 530 nm.[0071] On the other hand, the standardized methods for studying antifungal susceptibility are based on the European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST). For this purpose, yeasts were grown on a Sabouraud agar plate. Then, several colonies were collected and homogenized in sterile distilled water until a density of 0.5 McFarland (10⁶ CFU/mL) was reached (inoculum). Next, a 1:10 dilution was made in RPMI-1640 twice-concentrated medium, supplemented with MOPS and glucose. Finally, 100 µL of the compound and 100 µL of the adjusted inoculum were added to a multiwell plate. The plates were incubated for 24 hours at 37 °C. After this time, they were analyzed at 530 nm.

[0072] Al ser un compuesto soluble en agua, no requiere de ningún procedimiento para mejorar su solubilidad durante el proceso de testado. Tanto en bacterias como levaduras, se probaron gradientes de concentración hasta 512 mg/L. Cada concentración se realizó por triplicado, así como el control de bacteria sin tratamiento. Pocillos de control de agua, medio de cultivo y compuesto también fueron incorporados para controlar las posibles contaminaciones o interferencia del compuesto en la lectura de la absorbancia.[0072] Being a water-soluble compound, it does not require any procedure to improve its solubility during the testing process. Concentration gradients up to 512 mg/L were tested in both bacteria and yeast. Each concentration was performed in triplicate, as was the untreated bacterial control. Control wells of water, culture medium, and compound were also included to monitor for possible contamination or interference of the compound on the absorbance reading.

[0074] Para estos ensayos se ha utilizado una cepa deCandida albicansde la Colección Española de Cepas Tipo (CECT1002), una deStaphylococcus aureus(CECT240) y una deEscherichia coli(CECT515).[0074] For these tests, a strain of Candida albicans from the Spanish Collection of Type Strains (CECT1002), a strain of Staphylococcus aureus (CECT240) and a strain of Escherichia coli (CECT515) were used.

[0076] Ejemplo 3.- Actividad de BDNG001 sobre biopelículas bacterianas y fúngicas en formación y establecidas[0076] Example 3.- Activity of BDNG001 on forming and established bacterial and fungal biofilms

[0077] Se propone la utilización del compuesto de la invención, BDNG001, sistema dendrítico con grupos –OH en su periferia, para el tratamiento de biopelículas bacterianas y fúngicas como alternativa a los fármacos de uso tradicional. El compuesto es apto para la evaluación de su actividad frente a biopelículas en desarrollo, como biopelículas establecidas. Los procedimientos y nomenclatura comúnmente utilizada para testar la actividad antibiopelículas queda recogida en Heredero-Bermejo, I et al.Pharmaceutics.[0077] The use of the compound of the invention, BDNG001, a dendritic system with –OH groups on its periphery, is proposed for the treatment of bacterial and fungal biofilms as an alternative to traditionally used drugs. The compound is suitable for evaluating its activity against both developing and established biofilms. The procedures and nomenclature commonly used to test antibiofilm activity are described in Heredero-Bermejo, I et al. Pharmaceuticals.

[0078] 2020,12(10):918; Fernandez, J. et al.Polymers (Basel).2021[0078] 2020,12(10):918; Fernandez, J. et al.Polymers (Basel).2021

, 13(13):2127; Gómez-Casanova, N. et al. JFungi (Basel).2021, 13(13):2127; Gómez-Casanova, N. et al. JFungi (Basel).2021

, 7(7):574; Gómez-Casanova, N., Candida and Candidiasis,2022Capitulo enIntechOpen). Para estos ensayos se utilizó como cepa representativa eucariota a la levaduraC. albicans (CECT1002) y como cepa representativa procariota a la bacteriaS. aureus(CECT240)., 7(7):574; Gómez-Casanova, N., Candida and Candidiasis, 2022 Chapter in IntechOpen). For these tests, the yeast C. albicans (CECT1002) was used as the representative eukaryotic strain and the bacterium S. aureus (CECT240) as the representative prokaryotic strain.

[0080] Las biopelículas pueden ser tratadas antes de que se generen, como prevención de la formación de la biopelícula, o una vez establecidas. Para el tratamiento de biopelículas en formación enS. aureus(bacteria) las células fueron crecidas en medio Mueller Hinton. Al día siguiente, se ajustó el inóculo a 0,5 McFarland. A continuación, se realizó una dilución 1:100 en medioTryptic Soy Brothsuplementado con glucosa dos veces concentrado. Finalmente, en una placa Nunc multipocillos de fondo plano se añadieron 50 µL de compuesto BDNG001 y 50 µL de la suspensión bacteriana. Las placas fueron incubadas durante 24 horas a 37 ºC. Transcurrido ese tiempo, las biopelículas fueron cuidadosamente lavadas conphosphate buffered saline(PBS). Después, 100 µL de PBS fue añadido a cada pocillo junto con 20 µL de resazurina al 0,01% (previamente esterilizada por filtración). Las microplacas fueron incubadas durante 20 horas en oscuridad y fue medida a 570 nm y 600 nm. Estos datos proporcionaron el valor de la CMIB. Por último, 5 µL de cada pocillo se sembraron enplates count agar(PCA) y se incubaron a 37 ºC durante 24 horas. Estos datos proporcionaron el valor de la CMBB.[0080] Biofilms can be treated before they form, either as a preventative measure or once established. For the treatment of forming biofilms in S. aureus bacteria, cells were grown on Mueller-Hinton medium. The following day, the inoculum was adjusted to 0.5 McFarland. A 1:100 dilution was then performed in Tryptic Soy Broth medium supplemented with twice-strength glucose. Finally, 50 µL of compound BDNG001 and 50 µL of the bacterial suspension were added to a Nunc flat-bottom multiwell plate. The plates were incubated for 24 hours at 37°C. After this time, the biofilms were carefully washed with phosphate-buffered saline (PBS). Next, 100 µL of PBS was added to each well along with 20 µL of 0.01% resazurin (previously filter-sterilized). The microplates were incubated for 20 hours in the dark, and measurements were taken at 570 nm and 600 nm. These data provided the CMIB value. Finally, 5 µL from each well were plated onto plate count agar (PCA) and incubated at 37 °C for 24 hours. These data provided the CMBB value.

[0082] Por otro lado, los métodos estandarizados para el estudio de biopelícula en desarrollo de levaduras presentan ligeras diferencias.Candidafue crecida en medio YPD (extracto de levadura, peptona y dextrosa) toda la noche y fue ajustada a 0,5 McFarland en medio RPMI-1640 suplementado con MOPS y glucosa. Después, en una placa Nunc multipocillos de fondo plano se añadieron 50 µL de compuesto BDNG001 y 50 µL de la suspensión fúngica. Las placas fueron incubadas durante 48 horas a 37 ºC. Transcurrido ese tiempo, las biopelículas fueron cuidadosamente lavadas con PBS. Después, 100 µL de PBS fueron añadidos a cada pocillo junto con 20 µL de resazurina al 0,01%. Las placas multipocillos fueron incubadas durante 20 horas en oscuridad y fue medida a 570 nm y 600 nm. Estos datos proporcionaron el valor de CMIB. Por último, 5 µL de cada pocillo fueron sembrados en placas de agar Sabouraud e incubadas a 37 ºC durante 24 horas. Estos datos proporcionaron el valor de la CMFB.[0082] On the other hand, the standardized methods for studying yeast biofilm development present slight differences. Candida was grown overnight in YPD medium (yeast extract, peptone, and dextrose) and adjusted to 0.5 McFarland in RPMI-1640 medium supplemented with MOPS and glucose. Then, 50 µL of compound BDNG001 and 50 µL of the fungal suspension were added to a flat-bottomed Nunc multiwell plate. The plates were incubated for 48 hours at 37°C. After this time, the biofilms were carefully washed with PBS. Then, 100 µL of PBS was added to each well along with 20 µL of 0.01% resazurin. The multiwell plates were incubated for 20 hours in the dark and measured at 570 nm and 600 nm. These data provided the CMIB value. Finally, 5 µL from each well were plated onto Sabouraud agar plates and incubated at 37 °C for 24 hours. These data provided the CMFB value.

[0084] Tanto en bacterias como levaduras, se probaron gradientes de concentración hasta 512 mg/L (máxima concentración probada). Cada concentración se realizó por triplicado, así como el control de bacteria sin tratamiento. Pocillos de control de agua, medio de cultivo y compuesto también fueron incorporados para controlar las posibles contaminaciones o interferencia del compuesto en la lectura de la absorbancia.[0084] In both bacteria and yeast, concentration gradients up to 512 mg/L (maximum concentration tested) were tested. Each concentration was performed in triplicate, as well as the untreated bacterial control. Control wells of water, culture medium, and compound were also included to monitor for possible contamination or interference from the compound on the absorbance reading.

[0086] Para el tratamiento de biopelículas previamente establecidas enS. aureus,las células fueron crecidas en medio Mueller Hinton toda la noche. Al día siguiente, se ajustó el inóculo a 0,5 McFarland. A continuación, se realizó una dilución 1:100 en medioTryptic Soy Brothsuplementado con glucosa. Después, en una placa Nunc multipocillos de fondo plano se añadieron 100 µL de la suspensión bacteriana. Las placas fueron incubadas durante 24 horas a 37 ºC. Transcurrido ese tiempo, las biopelículas fueron cuidadosamente lavadas con PBS y se procedió al tratamiento con el compuesto BDNG001. Las placas multipocillos fueron nuevamente incubadas durante 24 horas a 37 ºC. Finalmente, pasado este tiempo, las biopelículas fueron cuidadosamente lavadas de nuevo con PBS. Después, 100 µL de PBS fue añadido a cada pocillo junto con 20 µL de resazurina al 0,01%. Las placas multipocillo fueron incubadas durante 20 horas en oscuridad y fueron medida a 570 nm y 600 nm. Estos datos proporcionaron el valor de la CMDB. Por último, 5 µL de cada pocillo fueron sembrados en placas de agar PCA e incubadas a 37 ºC durante 24 horas. Estos datos proporcionaron el valor de la CMEB.[0086] For the treatment of previously established S. aureus biofilms, cells were grown overnight in Mueller-Hinton medium. The following day, the inoculum was adjusted to 0.5 McFarland. A 1:100 dilution was then performed in Tryptic Soy Broth medium supplemented with glucose. Next, 100 µL of the bacterial suspension was added to a flat-bottom Nunc multiwell plate. The plates were incubated for 24 hours at 37°C. After this time, the biofilms were carefully washed with PBS and treated with compound BDNG001. The multiwell plates were again incubated for 24 hours at 37°C. Finally, the biofilms were carefully washed again with PBS. Next, 100 µL of PBS was added to each well along with 20 µL of 0.01% resazurin. The multiwell plates were incubated for 20 hours in the dark and measured at 570 nm and 600 nm. These data provided the CMDB value. Finally, 5 µL from each well were plated onto PCA agar plates and incubated at 37 °C for 24 hours. These data provided the CMEB value.

[0088] Por otro lado, los métodos estandarizados para el estudio de biopelícula previamente establecidas de levaduras vuelven a presentar ligeras diferencias.Candidafue crecida en medio YPD toda la noche y fue ajustada a 0,5 McFarland en medio RPMI-1640 suplementado con MOPS y glucosa. Finalmente, en una placa Nunc multipocillos de fondo plano se añadieron 100 µL de la suspensión fúngica. Las placas fueron incubadas durante 48 horas a 37 ºC. Transcurrido ese tiempo, las biopelículas fueron cuidadosamente lavadas con PBS y tratadas con el gradiente de concentraciones del compuesto BDNG001. Nuevamente, las placas fueron incubadas durante 48 horas a 37 ºC. Transcurrido este tiempo, los pocillos fueron lavados con PBS. Después, 100 µL de PBS fue añadido a cada pocillo junto con 20 µL de resazurina al 0,01%. Las placas multipocillos fueron incubadas durante 20 horas en oscuridad y la absorbancia se cuantificó a 570 nm y 600 nm. Estos datos proporcionaron el valor de CMDB. Por último, 5 µL de cada pocillo fueron sembrados en placas de agar Sabouraud e incubadas a 37 ºC durante 24 horas. Estos datos proporcionaron el valor de la CMEB.[0088] On the other hand, the previously established standardized methods for the study of yeast biofilms again show slight differences. Candida was grown overnight in YPD medium and adjusted to 0.5 McFarland in RPMI-1640 medium supplemented with MOPS and glucose. Finally, 100 µL of the fungal suspension was added to a flat-bottomed Nunc multiwell plate. The plates were incubated for 48 hours at 37 °C. After this time, the biofilms were carefully washed with PBS and treated with the concentration gradient of compound BDNG001. Again, the plates were incubated for 48 hours at 37 °C. After this time, the wells were washed with PBS. Next, 100 µL of PBS was added to each well along with 20 µL of 0.01% resazurin. The multiwell plates were incubated for 20 hours in the dark, and the absorbance was measured at 570 nm and 600 nm. These data provided the CMDB value. Finally, 5 µL from each well were plated onto Sabouraud agar plates and incubated at 37 °C for 24 hours. These data provided the CMEB value.

[0090] Tanto en bacterias como levaduras, se probaron gradientes de concentración hasta 1024 mg/L (máxima concentración estudiada). Cada concentración se realizó por triplicado, así como el control de bacteria sin tratamiento. Pocillos de control de agua, medio de cultivo y compuesto también fueron incorporados para controlar las posibles contaminaciones o interferencia del compuesto en la lectura de la absorbancia.[0090] In both bacteria and yeast, concentration gradients up to 1024 mg/L (maximum concentration studied) were tested. Each concentration was performed in triplicate, as well as the untreated bacterial control. Control wells of water, culture medium, and compound were also included to monitor for possible contamination or interference of the compound on the absorbance reading.

[0092] Ejemplo 4.- Actividad de BDNG001 sobre biopelículas mixtas en formación y establecidas[0092] Example 4.- Activity of BDNG001 on mixed biofilms in formation and established

[0093] Se propone la utilización del compuesto e la invención, BDNG001, sistema dendrítico con grupos –OH en su periferia, para el tratamiento de biopelículas mixtas como alternativa a los fármacos de uso tradicional. El compuesto BDNG001 fue testado sobre biopelículas mixtas eucariota procariota, siendoC. albicansrepresentante eucariota yS. aureusmicroorganismo procariota. Los resultados obtenidos se basaron como anteriormente fue mencionado, bajo la nomenclatura descrita por el capítulo Gómez-Casanova, N., Candida and Candidiasis,2022Capítulo enIntechOpeny diversos artículos recogidos en la literatura (Heredero-Bermejo, I et al.Pharmaceutics.2020,12(10):918; Fernandez, J. et al.[0093] The use of the compound of the invention, BDNG001, a dendritic system with –OH groups on its periphery, is proposed for the treatment of mixed biofilms as an alternative to traditionally used drugs. The compound BDNG001 was tested on mixed eukaryotic-prokaryotic biofilms, with C. albicans as the eukaryotic representative and S. aureus as the prokaryotic microorganism. The results obtained were based, as previously mentioned, on the nomenclature described in the chapter by Gómez-Casanova, N., Candida and Candidiasis, 2022, published in IntechOpen, and various articles in the literature (Heredero-Bermejo, I et al. Pharmaceuticals. 2020, 12(10):918; Fernandez, J. et al.

[0094] Polymers (Basel).2021[0094] Polymers (Basel).2021

, 13(13):2127; Gómez-Casanova, N. et al. JFungi (Basel).2021, 13(13):2127; Gómez-Casanova, N. et al. JFungi (Basel).2021

, 7(7):574)., 7(7):574).

[0096] Para el tratamiento de biopelículas mixtas en formación se deben ajustar inicialmente el inóculo de cada especie por separado. En primer lugar, se ajustó la especieS. aureus(bacteria), previamente crecida en medio líquido Mueller Hinton, a 0,5 McFarland. A continuación, se realizó una dilución 1:100. En segundo lugar,C. albicans(levadura), previamente crecida en medio YPD, fue ajustada a 0,5 McFarland en medio. Finalmente, se mezclaron a partes iguales ambas especies, quedando el inóculo ajustado (1:1). El experimento se realizó usando medio RPMI-1640. Homogeneizada la mezcla, se procedió a añadir 50 µL del inóculo suspensión y 50 µL de compuesto en una placa Nunc multipocillos de fondo plano. Las placas fueron incubadas durante 24 horas a 37 ºC. Transcurrido ese tiempo, las biopelículas fueron cuidadosamente lavadas con PBS. Después, 100 µL de PBS fue añadido a cada pocillo junto con 20 µL de resazurina al 0,01% (previamente esterilizada por filtración). Las placas multipocillos fueron incubadas durante 20 horas en oscuridad y la absorbancia se valoró a 570 nm y 600 nm. Estos datos proporcionaron el valor de la CMIB. Por último, 5 µL de cada pocillo se sembraron en placas de agar PCA y agar Sabouraud y se incubaron a 37 ºC durante 24 horas. Estos datos proporcionaron el valor de la CMBB/CMFB. Se probaron gradientes de concentración hasta 512 mg/L (máxima concentración probada).[0096] For the treatment of forming mixed biofilms, the inoculum of each species must initially be adjusted separately. First, the S. aureus (bacteria) species, previously grown in Mueller-Hinton liquid medium, was adjusted to 0.5 McFarland. A 1:100 dilution was then performed. Second, C. albicans (yeast), previously grown in YPD medium, was adjusted to 0.5 McFarland. Finally, both species were mixed in equal parts, resulting in a 1:1 adjusted inoculum. The experiment was performed using RPMI-1640 medium. After homogenizing the mixture, 50 µL of the inoculum suspension and 50 µL of the compound were added to a flat-bottomed Nunc multiwell plate. The plates were incubated for 24 hours at 37 °C. After this time, the biofilms were carefully washed with PBS. Then, 100 µL of PBS was added to each well along with 20 µL of 0.01% resazurin (previously sterilized by filtration). The multiwell plates were incubated for 20 hours in the dark, and the absorbance was measured at 570 nm and 600 nm. These data provided the CMIB value. Finally, 5 µL from each well were plated onto PCA agar and Sabouraud agar plates and incubated at 37 °C for 24 hours. These data provided the CMBB/CMFB value. Concentration gradients were tested up to 512 mg/L (maximum concentration tested).

[0098] Para el tratamiento de biopelículas mixtas previamente establecidas se debe ajustar inicialmente el inóculo de cada especie por separado. En primer lugar, se ajustó la especieS. aureus(bacteria), previamente crecida en medio líquido Mueller Hinton, a 0,5 McFarland. A continuación, se realizó una dilución 1:100. En segundo lugar,C. albicans(levadura), previamente crecida en medio YPD, fue ajustada a 0,5 McFarland. Finalmente, se mezclaron a partes iguales ambas especies ajustadas (1:1). El experimento se realizó usando medio RPMI. Homogeneizada la mezcla, se procedió a inocular 100 µL de suspensión en una placa Nunc multipocillos de fondo plano. Las placas fueron incubadas durante 24 horas a 37 ºC. Transcurrido ese tiempo, las biopelículas fueron cuidadosamente lavadas con PBS y se procedió al tratamiento con el compuesto BDNG001. Las placas multipocillos fueron nuevamente incubadas durante 24 horas a 37 ºC. Transcurrido ese tiempo, las biopelículas fueron cuidadosamente lavadas de nuevo con PBS. Después, 100 µL de PBS fueron añadidos a cada pocillo junto con 20 µL de resazurina al 0,01% (previamente esterilizada por filtración). Las placas multipocillos fueron incubadas durante 20 horas en oscuridad y la absorbancia se cuantificó a 570 nm y 600 nm. Estos datos proporcionaron el valor de la CMDB. Por último, 5 µL de cada pocillo se sembraron en placas de agar PCA y agar Sabouraud y se incubaron a 37 ºC durante 24 horas. Estos datos proporcionaron el valor de la CMEB. Se probaron gradientes de concentración hasta 1024 mg/L (máxima concentración estudiada).[0098] For the treatment of previously established mixed biofilms, the inoculum of each species must initially be adjusted separately. First, the S. aureus (bacteria) species, previously grown in Mueller-Hinton liquid medium, was adjusted to 0.5 McFarland. A 1:100 dilution was then performed. Second, C. albicans (yeast), previously grown in YPD medium, was adjusted to 0.5 McFarland. Finally, both adjusted species were mixed in equal parts (1:1). The experiment was performed using RPMI medium. After homogenizing the mixture, 100 µL of the suspension was inoculated into a flat-bottomed Nunc multiwell plate. The plates were incubated for 24 hours at 37 °C. After this time, the biofilms were carefully washed with PBS and treated with compound BDNG001. The multiwell plates were incubated again for 24 hours at 37°C. After this time, the biofilms were carefully washed again with PBS. Then, 100 µL of PBS was added to each well along with 20 µL of 0.01% resazurin (previously sterilized by filtration). The multiwell plates were incubated for 20 hours in the dark, and the absorbance was measured at 570 nm and 600 nm. These data provided the CMDB value. Finally, 5 µL from each well were plated onto PCA agar and Sabouraud agar plates and incubated at 37°C for 24 hours. These data provided the CMEB value. Concentration gradients were tested up to 1024 mg/L (the maximum concentration studied).

[0100] En ambos procedimientos, tratamiento de biopelículas mixtas en formación y biopelículas mixtas previamente establecidas, cada concentración se realizó por triplicado, así como el control de bacteria sin tratamiento. Pocillos de control de agua, medio de cultivo y compuesto también fueron incorporados para controlar las posibles contaminaciones o interferencia del compuesto en la lectura de la absorbancia.[0100] In both procedures, treatment of forming mixed biofilms and previously established mixed biofilms, each concentration was performed in triplicate, as well as the untreated bacterial control. Control wells of water, culture medium, and compound were also included to monitor for possible contamination or interference of the compound on the absorbance reading.

[0102] Ejemplo 5.- Biocompatibilidad del BDNG001[0102] Example 5.- Biocompatibility of BDNG001

[0103] La biocompatilidad del compuesto principal de la invención, BDNG001, fue estudiada. Para ello, se utilizaron células HeLa (ATCC<®>CCL- 2TM). Los ensayos se realizaron en placas de 24 pocillos (NUNC<TM>) en medio Dulbecco’s Modified Eagle suplementado con un 10% de suero fetal bovino y un 1% de una mezcla antibiótica compuesta por: 10.000 U penicilina, 10 mg estreptomicina y 25 μg AmB por mL. Las células fueron ajustadas a una densidad de 1 × 10<4>células/pocillo en 500 μL de medio fresco. Las placas fueron incubadas a 37<º>C y 5% de CO<2>durante 5 días, hasta obtener una monocapa confluyente. Transcurrido el tiempo de incubación, el medio fue eliminado y se añadió el gradiente de concentraciones del compuesto diluido en medio fresco. El control sólo contuvo medio fresco. Las placas se incubaron durante 24 y 48 horas. Después, el medio fue eliminado y los pocillos fueron cuidadosamente lavados con PBS. Finalmente, se añadieron 500 μL de medio fresco a cada pocillo y 50 μL de microcultivo de tretrazolio (MTT, 5 mg/mL). Las placas fueron nuevamente incubadas durante 4 horas a 37<º>C. Después de la incubación, el medio fue eliminado y se añadieron 500 μL de DMSO para disolver los cristales. Finalmente, se procedió a medir la absorbancia de los pocillos en una lectora a 570 nm. Estos experimentos también fueron realizados por triplicado y repetidos tres veces.[0103] The biocompatibility of the main compound of the invention, BDNG001, was studied. For this purpose, HeLa cells (ATCC® CCL-2™) were used. The assays were performed in 24-well plates (NUNC™) in Dulbecco’s Modified Eagle medium supplemented with 10% fetal bovine serum and 1% of an antibiotic mixture composed of: 10,000 U penicillin, 10 mg streptomycin, and 25 μg AmB per mL. The cells were adjusted to a density of 1 × 10⁴ cells/well in 500 μL of fresh medium. The plates were incubated at 37°C and 5% CO₂ for 5 days, until a confluent monolayer was obtained. After the incubation period, the medium was discarded and a concentration gradient of the diluted compound was added to fresh medium. The control contained only fresh medium. The plates were incubated for 24 and 48 hours. Afterward, the medium was discarded and the wells were carefully washed with PBS. Finally, 500 μL of fresh medium and 50 μL of tetrazolium microculture (MTT, 5 mg/mL) were added to each well. The plates were incubated again for 4 hours at 37°C. After incubation, the medium was discarded and 500 μL of DMSO was added to dissolve the crystals. Finally, the absorbance of the wells was measured at 570 nm. These experiments were also performed in triplicate and repeated three times.

[0105] Para la valoración de estos resultados se calculó el porcentaje de viabilidad de las células HeLa. Porcentaje de viabilidad se entiende como: OD<570>compuesto/OD<570>control × 100 (el control es considerado como el 100% de viabilidad). Se consideraron no citotóxicas cuando solo se obtuvo una reducción de viabilidad <10%, valores entre 10–25% fueron considerados como bajo citotóxicos y valores entre 25–40% se consideraron como niveles moderadamente citotóxicos.[0105] To assess these results, the percentage of viability of HeLa cells was calculated. Percentage of viability is defined as: OD<570>compound/OD<570>control × 100 (the control is considered to be 100% viability). Cells were considered non-cytotoxic when only a viability reduction of <10% was obtained, values between 10–25% were considered low cytotoxicity, and values between 25–40% were considered moderately cytotoxic.

[0106] RESULTADOS[0106] RESULTS

[0107] Los ensayos de actividad del dendrímero objeto de la presente invención se han realizado utilizando preferentemente agua como disolvente, si bien no se descarta la posibilidad de emplear otros disolventes. El uso de agua, sin embargo, elimina el uso de disolventes nocivos por sí mismos para los microorganismos. Esta característica es tremendamente relevante, especialmente en el ámbito fúngico, donde la mayoría de los antimicóticos utilizados en clínica son escasamente solubles en agua. Esta propiedad del dendrímero objeto de la invención favorece su fácil manipulación y uso. Los rangos de concentraciones estudiados preferentemente alcanzan concentraciones máximas de 512 mg/L para células planctónicas y biopelículas microbianas en formación y hasta 1024 mg/L para biopelículas microbianas previamente establecidas.[0107] The activity assays of the dendrimer of the present invention were preferably performed using water as the solvent, although the possibility of using other solvents is not ruled out. The use of water, however, eliminates the use of solvents that are inherently harmful to microorganisms. This characteristic is extremely relevant, especially in the field of fungal infections, where most antifungals used clinically are poorly soluble in water. This property of the dendrimer of the invention facilitates its easy handling and use. The concentration ranges studied preferably reach maximum concentrations of 512 mg/L for planktonic cells and forming microbial biofilms and up to 1024 mg/L for previously established microbial biofilms.

[0109] En los ensayos realizados, se ha testeado la actividad antimicrobiana del compuesto principal de la invención, BDNG001, frente a células planctónicas bacterianas (S. aureusyE. coli) y levaduras (C. albicans). Todas las cepas utilizadas pertenecen al stock de la Colección Española de Cepas Tipo (CECT). En laTabla 1se muestran los valores de concentración mínima inhibitoria (CMI), concentración mínima bactericida (CMB) y concentración mínima fungida (CMF). Los resultados reflejados en esta tabla avalan la buena actividad antimicrobiana, especialmente frente aC. albicans.[0109] In the tests performed, the antimicrobial activity of the main compound of the invention, BDNG001, was tested against bacterial planktonic cells (S. aureus and E. coli) and yeasts (C. albicans). All strains used belong to the stock of the Spanish Type Strain Collection (CECT). Table 1 shows the minimum inhibitory concentration (MIC), minimum bactericidal concentration (MBC), and minimum fungicidal concentration (MFC). The results shown in this table support the good antimicrobial activity, especially against C. albicans.

[0111] Tabla 1. Valores de CMI, CMB y CMF (mg/L) de diferentes microrganismos (una levadura y dos bacterias) usando el principal compuesto de la invención, BDNG001. CECT: Colección Española de Cepas Tipo.[0111] Table 1. MIC, MBC and MFC values (mg/L) of different microorganisms (one yeast and two bacteria) using the main compound of the invention, BDNG001. CECT: Spanish Collection of Type Strains.

[0113] [0113]

[0116] El principal compuesto de la invención ha sido probado en biopelículas en formación y biopelículas previamente establecidas de microorganismos eucariotas (C. albicans) y procariotas (S. aureus). El compuesto es fácilmente soluble en agua y no se observan agregados en contacto con los medios de cultivo utilizados. Los resultados obtenidos fueron muy satisfactorios como se puede comprobar en laTabla 2, donde se indican los valores obtenidos para una biopelícula en formación: Concentración Mínima Inhibitoria de Biopelícula (CMIB), Concentración Mínima Fungicida de Biopelícula (CMFB) y Concentración Mínima Bactericida de Biopelícula (CMBB); y valores para una biopelícula previamente establecida: Concentración Mínima que Daña la Biopelícula (CMDB) y Concentración Mínima de Erradicación de Biopelícula (CMEB). LasFiguras 1y2recogen el porcentaje de viabilidad para cada concentración testada en biopelículas previamente establecidas deC. albicansyS. aureus.[0116] The main compound of the invention has been tested on forming and previously established biofilms of eukaryotic (C. albicans) and prokaryotic (S. aureus) microorganisms. The compound is readily soluble in water and no aggregates are observed in contact with the culture media used. The results obtained were very satisfactory, as can be seen in Table 2, which shows the values obtained for a forming biofilm: Minimum Biofilm Inhibitory Concentration (MBIC), Minimum Biofilm Fungicidal Concentration (MBFC), and Minimum Biofilm Bactericidal Concentration (MBBC); and values for a previously established biofilm: Minimum Biofilm Damage Concentration (MBDC) and Minimum Biofilm Eradication Concentration (MBEC). Figures 1 and 2 show the percentage of viability for each concentration tested on previously established C. albicans biofilms. S. aureus albicans.

[0118] Tabla 2. Valores de CMIB, CMFB, CMBB, CMDB y CMEB (mg/L) obtenidos para el compuesto BDNG001.[0118] Table 2. CMIB, CMFB, CMBB, CMDB and CMEB values (mg/L) obtained for compound BDNG001.

[0120] [0120]

[0123] El compuesto de la invención BDNG001 ha sido testado en biopelículas mixtas en formación y biopelículas mixtas previamente establecidas deC. albicans(levadura) junto aS. aureus(bacteria). Los resultados obtenidos fueron tremendamente satisfactorios como se puede comprobar en laTabla 3, donde se indican los valores obtenidos de una biopelícula mixta en formación de: CMIB y CMBB/CMFB; y valores para una biopelícula formada: CMDB, CMEB. LaFigura 3recoge el porcentaje de viabilidad en biopelículas mixtas previamente establecidas para cada concentración testada con BDNG001.[0123] The compound of the invention BDNG001 has been tested on forming and previously established mixed biofilms of C. albicans (yeast) and S. aureus (bacteria). The results obtained were extremely satisfactory, as can be seen in Table 3, which shows the values obtained for a forming mixed biofilm: CMIB and CMBB/CMFB; and values for an established biofilm: CMDB and CMEB. Figure 3 shows the percentage of viability in previously established mixed biofilms for each concentration tested with BDNG001.

[0125] Tabla 3. Valores de CMIB, CMFB/CMBB, CMDB y CMEB (mg/L) obtenidos para el compuesto BDNG001 en tratamientos de biopelículas mixtas.[0125] Table 3. CMIB, CMFB/CMBB, CMDB and CMEB (mg/L) values obtained for compound BDNG001 in mixed biofilm treatments.

[0128] [0128]

[0131] Estos resultados obtenidos presentan una gran relevancia. Son muy pocos los estudios que se han realizado sobre biopelículas mixtas. El dendrímero objeto de la presente invención ha logrado erradicar en su totalidad una biopelícula previamente establecida de dos especies completamente diferentes, a bajas concentraciones.[0131] These results obtained are highly relevant. Very few studies have been conducted on mixed biofilms. The dendrimer of the present invention has completely eradicated a previously established biofilm of two completely different species at low concentrations.

[0132] Finalmente, la citotoxicidad producida después de 24 y 48 horas de incubación del compuesto junto con la línea celular HeLa fue evaluada. Esta invención garantiza una ausencia de toxicidad a las principales concentraciones con efecto sobre biopelículas, incluidas unas de las más complicadas de eliminar, las biopelículas mixtas. Estos resultados aparecen representados en lasFiguras 4y5. En dichas figuras aparecen los porcentajes de viabilidad, demostrando la buena biocompatibilidad que presenta el dendrímero objeto de la presente invención.[0132] Finally, the cytotoxicity produced after 24 and 48 hours of incubation of the compound with the HeLa cell line was evaluated. This invention guarantees an absence of toxicity at the main concentrations that affect biofilms, including some of the most difficult to eliminate, mixed biofilms. These results are shown in Figures 4 and 5. The viability percentages shown in these figures demonstrate the good biocompatibility of the dendrimer of this invention.

Claims (16)

1. REIVINDICACIONES1. CLAIMS 1. Dendrímero carbosilano catiónico que comprende un núcleo ciclotetrasiloxano, donde cada silicio del núcleo se encuentra unido mediante una estructura carbosilano (CH<2>)<2>{Si(Me)<2>}(CH<2>)<2>S(CH<2>)<2>a una estructura periférica que comprende un grupo amonio unido mediante una cadena alquílica (CH<2>)<2>a un grupo hidroxilo, de acuerdo a la siguiente fórmula:1. Cationic carbosilane dendrimer comprising a cyclotetrasiloxane core, wherein each silicon atom of the core is linked by a carbosilane (CH<2>)<2>{Si(Me)<2>}(CH<2>)<2>S(CH<2>)<2> structure to a peripheral structure comprising an ammonium group linked by an alkyl chain (CH<2>)<2> to a hydroxyl group, according to the following formula: 2. Dendrímero carbosilano, de acuerdo a la reivindicación 1, donde la carga de dicho dendrímero se encuentra neutralizada por al menos un anión seleccionado de un grupo que consiste en al menos un haluro, hidróxido, triflato, nitrato y sulfato, así como cualquiera de sus combinaciones.2. Carbosilane dendrimer, according to claim 1, wherein the charge of said dendrimer is neutralized by at least one anion selected from a group consisting of at least one halide, hydroxide, triflate, nitrate and sulfate, as well as any combinations thereof. 3. Dendrímero carbosilano, de acuerdo a la reivindicación 2, donde el haluro es seleccionado de un grupo que consiste en cloruro, bromuro y yoduro.3. Carbosilane dendrimer, according to claim 2, wherein the halide is selected from a group consisting of chloride, bromide and iodide. 4. Uso de un dendrímero carbosilano, de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, para la eliminación de al menos una especie de microorganismo patógeno, donde dicho microorganismo se encuentra bien en suspensión o bien adherido a una superficie, formando una biopelícula4. Use of a carbosilane dendrimer, according to any one of claims 1 to 3, for the elimination of at least one species of pathogenic microorganism, wherein said microorganism is either in suspension or adhered to a surface, forming a biofilm 5. Uso, de acuerdo a la reivindicación 4, donde dicho microorganismo es seleccionado de un grupo que consiste en levaduras y bacterias.5. Use, according to claim 4, wherein said microorganism is selected from a group consisting of yeasts and bacteria. 6. Uso, de acuerdo a la reivindicación 4 o 5, donde la biopelícula está constituida por una única especie de microorganismos o por al menos dos especies distintas de microorganismos.6. Use according to claim 4 or 5, wherein the biofilm is made up of a single species of microorganisms or at least two different species of microorganisms. 7. Método de eliminación de al menos una especie de microorganismo patógeno, caracterizado por que comprende aplicar al microorganismo patógeno una disolución del dendrímero definido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.7. Method for eliminating at least one species of pathogenic microorganism, characterized in that it comprises applying to the pathogenic microorganism a solution of the dendrimer defined according to any one of claims 1 to 3. 8. Método de eliminación de al menos una biopelícula constituida por una única especie de microorganismos o por al menos dos especies distintas de microorganismos, bien durante su formación o bien una vez constituida, caracterizado por que comprende aplicar a la biopelícula una disolución del dendrímero definido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.8. Method for removing at least one biofilm made up of a single species of microorganisms or at least two different species of microorganisms, either during its formation or once formed, characterized in that it comprises applying to the biofilm a solution of the dendrimer defined according to any one of claims 1 to 3. 9. Método de acuerdo a la reivindicación 7 u 8, donde la aplicación de la disolución del dendrímero se lleva a cabo durante un tiempo de entre 1 hora y 72 horas.9. Method according to claim 7 or 8, wherein the application of the dendrimer solution is carried out for a time of between 1 hour and 72 hours. 10. Método de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, donde la disolución es una disolución acuosa.10. Method according to any one of claims 7 to 9, wherein the solution is an aqueous solution. 11. Dendrímero carbosilano catiónico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para su uso como medicamento.11. Cationic carbosilane dendrimer according to any one of claims 1 to 3 for use as a medicament. 12. Dendrímero carbosilano catiónico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para su uso en la prevención y/o tratamiento de al menos una enfermedad causada por al menos un microorganismo patógeno.12. Cationic carbosilane dendrimer according to any one of claims 1 to 3 for use in the prevention and/or treatment of at least one disease caused by at least one pathogenic microorganism. 13. Uso de una composición farmacéutica caracterizada porque comprende un dendrímero carbosilano según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para la eliminación de al menos una especie de microorganismo patógeno, donde dicho microorganismo se encuentra bien en suspensión o bien adherido a una superficie, formando una biopelícula.13. Use of a pharmaceutical composition characterized in that it comprises a carbosilane dendrimer according to any one of claims 1 to 3 for the elimination of at least one species of pathogenic microorganism, wherein said microorganism is either in suspension or attached to a surface, forming a biofilm. 14. Uso de una composición de acuerdo a la reivindicación 13, donde dicha composición comprende adicionalmente al menos un segundo principio activo 14. Use of a composition according to claim 13, wherein said composition further comprises at least a second active ingredient seleccionado de un grupo que consiste en un antibiótico, antiinflamatorio y antiviral, así como cualquiera de sus combinaciones.selected from a group consisting of an antibiotic, anti-inflammatory and antiviral, as well as any combinations thereof. 15. Uso de un dendrímero carbosilano según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 como vehículo de transporte de al menos un fármaco.15. Use of a carbosilane dendrimer according to any one of claims 1 to 3 as a delivery vehicle for at least one drug. 16. Uso, de acuerdo a la reivindicación 15, donde el fármaco es un fármaco con propiedades antibacterianas y/o antifúngicas.16. Use, according to claim 15, wherein the drug is a drug with antibacterial and/or antifungal properties.
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