PL235824B1 - Medical use of an antibacterial composite in dressing materials, in particular for prevention or treatment of local infections - Google Patents
Medical use of an antibacterial composite in dressing materials, in particular for prevention or treatment of local infections Download PDFInfo
- Publication number
- PL235824B1 PL235824B1 PL427430A PL42743018A PL235824B1 PL 235824 B1 PL235824 B1 PL 235824B1 PL 427430 A PL427430 A PL 427430A PL 42743018 A PL42743018 A PL 42743018A PL 235824 B1 PL235824 B1 PL 235824B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- composite
- chitosan
- treatment
- chlorhexidine
- bacteria
- Prior art date
Links
Landscapes
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest kompozyt antybakteryjny zawierający bizmut oraz chlorheksydynę - ligand x i fluorochinolon ligand y w stosunku molowym odpowiednio 1:1:1-3, o strukturze kompleksu skomponowanego z ligandów x i y połączonych kowalencyjnie z jonem bizmutu(III) do zastosowania w materiałach opatrunkowych i/lub leczniczych.The subject of the application is an antibacterial composite containing bismuth and chlorhexidine - ligand x and fluoroquinolone ligand y in a molar ratio of 1:1:1-3, respectively, with a complex structure composed of ligands x and y covalently linked to a bismuth(III) ion for use in dressing and/or medicinal materials.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie medyczne kompozytu antybakteryjnego w materiałach opatrunkowych zwłaszcza do profilaktyki lub leczenia miejscowych zakażeń.The subject of the invention is the medical use of an antibacterial composite in dressing materials, in particular for the prophylaxis or treatment of local infections.
Szacuje się, że w 2015 roku blisko 6,5 miliona osób na świecie dotkniętych było problemem ran przewlekłych, z czego w Polsce około 500 tysięcy. Ze względu na starzenie się społeczeństwa i wzrost zachorowalności na choroby cywilizacyjne (cukrzyca, otyłość, choroby układu sercowo-naczyniowego) liczba ta będzie się stale powiększać [Rusak. A., Rybak Z., Polim. Med., 2013, 43 (3), 199-204; Dreifke M.B. i współautorzy, Mater. Sci Eng C Mater Biol Appl, 2015,48, 651-662].It is estimated that in 2015 nearly 6.5 million people worldwide were affected by the problem of chronic wounds, of which around 500,000 in Poland. Due to the aging of the society and the increase in the incidence of civilization diseases (diabetes, obesity, diseases of the cardiovascular system), this number will keep growing [Rusak. A., Rybak Z., Polim. Med., 2013, 43 (3), 199-204; Dreifke M.B. and co-authors, Mater. Sci Eng C Mater Biol Appl, 2015, 48, 651-662].
Ranami przewlekłymi nazywa się te, których proces gojenia jest zaburzony i trwa dłużej niż trzy miesiące. Charakteryzuje je długotrwale utrzymujący się stan zapalny, którego przyczyną w większości przypadków jest infekcja bakteryjna spowodowana przez więcej niż jeden szczep. Najczęściej występujące w zakażonej ranie drobnoustroje to Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli koagulazoujemne gronkowce (m.in. Staphylococcus epidermidis). Bardzo prawdopodobne jest, że bakterie te występują w ranach przewlekłych w postaci struktury kompleksowej zwanej biofilmem, którego obecność utrudnia leczenie wydłużając czas jego trwania. Leczenie zakażeń ran przewlekłych z wykorzystaniem popularnych antybiotyków i antyseptyków jest utrudnione ze względu na wzrastającą liczbę szczepów opornych na dotychczas stosowane i dostępne preparaty. Najpowszechniej występujące w ranach gatunki bakterii opornych to P. aeruginosa i S. aureus [Nunan R. i współautorzy, Dis. Model Mech., 2014, 7. 1205-1213; Davies C.E. i współautorzy, Rep Reg, 2001,9, 332-340; Gj0dsb0l K. i współautorzy, Int Wound J, 2006, 3 (3), 225-231].Chronic wounds are those whose healing process is disturbed and takes more than three months. They are characterized by long-term inflammation, most of which is caused by a bacterial infection caused by more than one strain. The most common microorganisms in the infected wound are Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli coagulase-negative staphylococci (including Staphylococcus epidermidis). It is very likely that these bacteria are present in chronic wounds in the form of a complex structure called biofilm, the presence of which makes treatment difficult and prolongs its duration. Treatment of chronic wound infections with the use of popular antibiotics and antiseptics is difficult due to the increasing number of strains resistant to the currently used and available preparations. The most common species of resistant bacteria in wounds are P. aeruginosa and S. aureus [Nunan R. et al., Dis. Model Mech., 2014, 7. 1205-1213; Davies C.E. et al. Rep Reg, 2001.9, 332-340; Gj0dsb0l K. et al., Int Wound J, 2006, 3 (3), 225-231].
Specyfika leczenia ran przewlekłych wymagająca stosowania odpowiednich opatrunków, często związana z czasową niezdolnością do pracy i potrzebą opieki osób trzecich znacznie obciąża system opieki zdrowotnej i socjalnej, generując ogromne wydatki; natomiast zmniejszająca się liczba możliwych do zastosowania preparatów antybakteryjnych sprawia, że jest to nadal duże wyzwanie terapeutyczne dla współczesnej medycyny i nauki, czyniąc z niego problem o zasięgu globalnym [Sen C.K. i współautorzy, Wound Repair Regen., 2009, 17, 763-771].The specificity of chronic wounds treatment requiring the use of appropriate dressings, often associated with temporary inability to work and the need for third party care, places a heavy burden on the health and social care system, generating huge expenses; while the decreasing number of possible antibacterial preparations makes it still a great therapeutic challenge for modern medicine and science, making it a global problem [Sen C.K. et al., Wound Repair Regen., 2009, 17, 763-771].
Aktualne badania skupiają się na poszukiwaniach bardziej efektywnego sposobu leczenia ran poprzez włączanie w strukturę opatrunków substancji o właściwościach przeciwbakteryjnych, przeciwbólowych i przyspieszających proces gojenia, a co za tym idzie dążą do zastąpienia ogólnoustrojowego podawania leków - podawaniem miejscowym. Zahamowanie i/lub zlikwidowanie infekcji bakteryjnej można osiągnąć przez, zastosowanie antybiotyków, chemioterapeutyków i antyseptyków oraz coraz powszechniej - z wykorzystaniem substancji pochodzenia naturalnego: olejków eterycznych, ekstraktów, roślin, enzymów, czy peptydów.The current research focuses on searching for a more effective method of wound treatment by including substances with antibacterial, analgesic and healing properties in the structure of dressings, and thus aim to replace systemic drug administration with topical administration. Inhibition and / or elimination of bacterial infection can be achieved through the use of antibiotics, chemotherapeutic agents and antiseptics, and more and more commonly - with the use of substances of natural origin: essential oils, extracts, plants, enzymes or peptides.
Powszechnie wykorzystywanym w prototypach opatrunków chemioterapeutykiem jest cyprofloksacyna. Lek włącza się w strukturę opatrunków chitozanowo-alginianowyh [Han F. i współaut. Appl Surf Sci, 2014, 311,626-634], chitozanowo-żelatynowych [Hima B.TVL. i współaut., International Journal of Drug Delivery, 2010, 2, 173-182] uzyskując opatrunki w formie błony posiadające aktywność przeciwbakteryjną przez długi okres czasu (nawet 28 dni).Ciprofloxacin is a commonly used chemotherapeutic agent in dressing prototypes. The drug is incorporated into the structure of chitosan-alginate dressings [Han F. et al. Appl Surf Sci, 2014, 311,626-634], chitosan-gelatin [Hima B. TVL. et al., International Journal of Drug Delivery, 2010, 2, 173-182] to obtain film dressings having antibacterial activity for a long period of time (up to 28 days).
Kolejną metodą jest wytwarzanie mikrowłókien poliuretanowo-dekstranowych techniką elektroprzędzenia, w których strukturę, włącza się lek [Unnithan A.R. i współaut., Carbohydr Polym, 2012, 90, 1786-1793].Another method is the production of polyurethane-dextran microfibers using the electrospinning technique, in which the structure includes a drug [Unnithan A.R. et al., Carbohydr Polym, 2012, 90, 1786-1793].
W celu większej kontroli nad uwalnianiem chemioterapeutyku tworzy się także kompleksy cyprofloksacyna montmorylonit, a następnie zamyka w żelatynie, co skutkuje powolniejszym i dłuższym w czasie uwalnianiem leku [Kevadiya B.D. i współaut., Colloids Surf B Biointerfaces, 2014, 122, 175-183].In order to better control the release of the chemotherapeutic agent, ciprofloxacin montmorillonite complexes are also formed and then enclosed in gelatin, which results in slower and longer release of the drug [Kevadiya B.D. et al., Colloids Surf B Biointerfaces, 2014, 122, 175-183].
W przypadku niewielkiej infekcji rany lub by zapobiec rozwojowi zakażenia zamiast antybiotyków stosuje się antyseptyki. Najpowszechniej używanymi w tworzeniu potencjalnych materiałów opatrunkowych są pochodne biguanidu oraz związki jodu.Antiseptics are used instead of antibiotics in the case of a minor infection of the wound or to prevent the development of an infection. The most commonly used in the development of potential dressing materials are biguanide derivatives and iodine compounds.
Chlorheksydyna ze względu na właściwości odkażające została zastosowana w kilku typach opatrunków. Podobnie jak w przypadku cyprofloksacyny utworzono jej kompleks z montmorylonitem i włączono go w strukturę opatrunku chitozanowego co spowolniło uwalnianie substancji czynnej. Badania aktywności biologicznej wykazały działanie antyseptyczne zapobiegające powstawaniu biofilmu w ranie [Ambrogi V. i współaut., J Colloid Interface Sci 2017, 491,265-272].Chlorhexidine has been used in several types of dressings due to its disinfecting properties. As in the case of ciprofloxacin, it was complexed with montmorillonite and incorporated into the structure of the chitosan dressing, which slowed down the release of the active substance. Studies of biological activity have shown antiseptic activity in preventing the formation of biofilm in the wound [Ambrogi V. et al., J Colloid Interface Sci 2017, 491,265-272].
PL 235 824 Β1PL 235 824 Β1
Omawiane sposoby otrzymywania opatrunków przeciwbakteryjnych dotyczą rutynowo używanych w lecznictwie związków o udowodnionych właściwościach przeciwbakteryjnych, które jednak przestają być skuteczne ze względu na rosnącą liczbę przypadków wielolekooporności szczepów mikroorganizmów.The discussed methods of obtaining antibacterial dressings concern compounds with proven antibacterial properties which are routinely used in medicine, but they are no longer effective due to the increasing number of cases of multi-drug resistance of microorganism strains.
Istota wynalazku dotyczy zastosowania kompozytu zawierającego bizmut oraz chlorheksydynę (jako ligand x) i fluorochinolon (jako ligand y) w stosunku molowym odpowiednio 1:1:1-3 w materiałach opatrunkowych zwłaszcza do profilaktyki lub leczenia miejscowych zakażeń, zwłaszcza dermatologicznych, jamy ustnej, urologicznych. Kompozyt ma strukturę kompleksu skomponowanego z ligandów x i y połączonych kowalencyjnie z jonem bizmutu(lll) w odróżnieniu od kombinacji znanej w stanie techniki.The essence of the invention relates to the use of a composite containing bismuth and chlorhexidine (as ligand x) and fluoroquinolone (as ligands y) in a molar ratio of 1: 1: 1-3, respectively, in dressing materials, especially for the prophylaxis or treatment of local infections, especially dermatological, oral, urological . The composite has a complex structure composed of ligands x and y covalently linked to a bismuth (III) ion, unlike the combination known in the art.
Kompozyt do zastosowania jako środek przeciwbakteryjny i potencjalnie przyśpieszający proces gojenia w materiałach opatrunkowych może mieć postać proszku, roztworu, zawiesiny, hydrożelu, kapsułek (makro, mikro lub nanokapsułek), granul, błon (plastra, filmu). Kompozyt korzystnie do zastosowania w matrycy chitozanowo-alginianową, chitozanowo-żelatynowo-alginianową, chitozanowo-keratynową.The composite to be used as an antimicrobial and potentially healing agent in dressing materials can be in the form of a powder, solution, suspension, hydrogel, capsules (macro, micro or nanocapsules), granules, films (patch, film). The composite is preferably for use in chitosan-alginate, chitosan-gelatin-alginate, chitosan-keratin matrix.
Kompozyt korzystnie do inkorporowania w macierz gotowych form opatrunkowych, cewników lub innych biomateriałów przeznaczonych do terapii zakażeń miejscowych.The composite is preferably incorporated into the matrix of ready-made dressings, catheters or other biomaterials intended for the treatment of local infections.
Celem wynalazku jest zastosowanie kompozytu o składzie wyżej opisanym do otrzymywania przeciwbakteryjnych i potencjalnie leczniczych form opatrunkowych, biozgodnych z tkankami ludzkimi, gdzie kompozyt włącza się w matrycę o właściwościach biokompatybilnych, nietoksyczną i umożliwiającą sukcesywne jego uwalnianie, korzystnie chitozanowo-alginianową, chitozanowo-żelatynowo-alginianową, chitozanowo-keratynową. Zastosowanie kompozytu w formie opatrunkowej, pozwala na przedłużone działanie przeciwbakteryjne dzięki stopniowemu uwalnianiu substancji aktywnych. Ponadto możliwa jest redukcja cytotoksyczności kompozytu inkorporowanego do matrycy formy opatrunkowej i/lub leczniczej, szczególnie po zamknięciu w makro-, mikro- lub nano- cząstkach dzięki spowolnieniu jego dystrybucji.The aim of the invention is to use a composite with the composition described above for the preparation of antibacterial and potentially therapeutic dressing forms, biocompatible with human tissues, where the composite is incorporated into a matrix with biocompatible properties, non-toxic and enabling its successive release, preferably chitosan-alginate, chitosan-gelatin-alginate , chitosan-keratin. The use of a composite in the form of a dressing allows for a prolonged antibacterial effect thanks to the gradual release of active substances. Moreover, it is possible to reduce the cytotoxicity of the composite incorporated into the matrix of the wound dressing and / or the medicinal form, especially after being encapsulated in macro-, micro- or nano-particles by slowing down its distribution.
Struktura, spektrum aktywności antybakteryjnej i toksyczność względem komórek ssaków dla kompozytu zawierającego bizmut, chlorheksydynę i cyprofloksacynę jako fluorochinolon (CIP-Bi-CHX), wybranego celem otrzymania form opatrunkowych do profilaktyki lub leczenia miejscowych zakażeń, została określona odpowiednio na podstawie analizy instrumentalnej NMR, testów mikrobiologicznych i testów cytotoksyczności.The structure, spectrum of antimicrobial activity and toxicity to mammalian cells for a composite containing bismuth, chlorhexidine and ciprofloxacin as a fluoroquinolone (CIP-Bi-CHX), selected for the preparation of dressings for the prevention or treatment of local infections, were determined, respectively, on the basis of instrumental analysis of NMR, tests microbiological and cytotoxicity tests.
Struktura kompozytu CIP-Bi-CHX:The structure of the CIP-Bi-CHX composite:
Wzór sumaryczny: C39H47B1CI4FN13O3Summary formula: C39H47B1CI4FN13O3
Masa molowa: 1115,67 g/molMolar mass: 1115.67 g / mol
Temparatura topnienia: 294,7°CMelting point: 294.7 ° C
PL 235 824 B1PL 235 824 B1
Widma NMR kompozytu CIP-Bi-CHX wskazują na obecność cyprofloksacyny i chlorheksydyny, gdyż zawierają sygnały charakterystyczne dla tych substancji. Analiza porównawcza widm NMR wskazuje również na wiązanie CIP i CHX poprzez atom bizmutu z uwagi na pojawienie się znacznych zmian sygnałów w widmie kompozytu w porównaniu do tych samych sygnałów w widmach substancji macierzystych. Zmiany dotyczą różnic w multipletowości pasm (dodatkowy pik lub zanik piku), rozszerzeni a pasm, różnicy w intensywności pasm (głównie redukcja sygnału), znacznych przesunięć pasm jak również zanik pasm. Zmiany świadczą o zdecydowanej ingerencji w cząsteczki substancji niezwiązanych z możliwością tworzenia struktury kompozytowej, a nawet hybrydowej (tworzenia wiązań atomowych i koordynacyjnych).NMR spectra of the CIP-Bi-CHX composite indicate the presence of ciprofloxacin and chlorhexidine, as they contain signals characteristic for these substances. Comparative analysis of the NMR spectra also shows the binding of CIP and CHX via the bismuth atom due to the appearance of significant changes in the signals in the spectrum of the composite compared to the same signals in the spectra of the parent substances. The changes concern differences in band multiplicity (additional peak or peak disappearance), band extension, difference in band intensity (mainly signal reduction), significant band shifts as well as band disappearance. The changes indicate a decisive interference in the molecules of substances unrelated to the possibility of creating a composite or even hybrid structure (creating atomic and coordinating bonds).
W widmie 1H NMR kompozytu są obecne pasma protonowe charakterystyczne dla cyprofloksacyny: 1.19, 1.30-1.33, 3.84-3.85, 7.55-8.66, zaś pasmo protonowe grupy karboksylowej: 15.14 znika prawdopodobnie ze względu na podstawienie atomu wodoru grupy karboksylowej atomem bizmutu.In the 1H NMR spectrum of the composite there are proton bands characteristic for ciprofloxacin: 1.19, 1.30-1.33, 3.84-3.85, 7.55-8.66, while the proton band of the carboxyl group: 15.14 disappears probably due to the substitution of the hydrogen atom of the carboxyl group with the bismuth atom.
W widmie 1H NMR kompozytu są obecne pasma protonowe charakterystyczne dla chlorheksydyny: 1.29, 1.46, 3.04-3.08, 7.31-7.43. Pasma protonowe szczególnie ugrupowania biguanidynowego chlorheksydyny w zakresie 7.26-7.39 uległy znacznym przesunięciom po włączeniu jej w strukturę kompozytu.The spectrum 1 H NMR present composite band characteristic proton chlorhexidine 1.29, 1.46, 3.04-3.08, 7.31-7.43. The proton bands, especially of the chlorhexidine biguanide moiety in the range 7.26-7.39, underwent significant shifts after its incorporation into the composite structure.
Zmiany w widmach 13C NMR kompozytu w odniesieniu do widm substancji macierzystych są podobne do obserwowanych w widmie 1H NMR co potwierdza wiązanie tych substancji z możliwością tworzenia kompozytu.The changes in the 13 C NMR spectra of the composite in relation to the spectra of the parent substances are similar to those observed in the 1 H NMR spectrum which confirms the binding of these substances with the possibility of composite formation.
Widma 1H NMR (d6-DMSO, ppm) 1 H NMR spectrum (d6-DMSO, ppm)
CIP HCl: 1.19, 1.20, 1.32, 1.34, 3.57, 3.85, 3.87, 3.88, 7.60, 7.63, 7.93, 7.98, 8.68, 9.43, 15.14 (-COOH)CIP HCl: 1.19, 1.20, 1.32, 1.34, 3.57, 3.85, 3.87, 3.88, 7.60, 7.63, 7.93, 7.98, 8.68, 9.43, 15.14 (-COOH)
CHX 2CH3COOH: 1.26, 1.44, 1.72 (-CH3 w octanie), 3.04, 3.06, 3.09, 7.26, 7.28, 7.29, 7.39CHX 2CH3COOH: 1.26, 1.44, 1.72 (-CH3 in acetate), 3.04, 3.06, 3.09, 7.26, 7.28, 7.29, 7.39
CIP-Bi-CHX: 1.19, 1.29, 1.30, 1.33, 1.46, 3.04, 3.08, 3.84, 3.85, 7.31,7.34, 7.41,7.43, 7.55, 7.57, 7.88, 7.92, 8.66CIP-Bi-CHX: 1.19, 1.29, 1.30, 1.33, 1.46, 3.04, 3.08, 3.84, 3.85, 7.31, 7.34, 7.41, 7.43, 7.55, 7.57, 7.88, 7.92, 8.66
Widma 13C NMR (d6-DMSO, ppm) 13 C NMR spectrum (d6-DMSO, ppm)
CIP HCl: 8.09, 36.47, 42.95, 46.78, 46,84, 107.29, 107.41, 111.50, 111.81, 119.76 119.87, 139.55, 144.54, 144.68, 148.70, 151.70, 155.01, 166.33,176.84, 176.87CIP HCl: 8.09, 36.47, 42.95, 46.78, 46.84, 107.29, 107.41, 111.50, 111.81, 119.76 119.87, 139.55, 144.54, 144.68, 148.70, 151.70, 155.01, 166.33,176.84, 176.87
CHX 2CH3COOH: 25.29 (-CH3 w octanie), 26.37, 122.47, 126.18, 128.69 160.07, 176.39 (-COOH w octanie)CHX 2CH3COOH: 25.29 (-CH3 in acetate), 26.37, 122.47, 126.18, 128.69 160.07, 176.39 (-COOH in acetate)
CIP-Bi-CHX: 8.05,26.39,36.37,44.89,49.79,106.81,107.23,111.30,111.61,119.08,119.18, 122.16, 126.73, 128.93, 138.28, 138.76, 139.66, 145.64, 145.77, 148.48, 151.82, 155.13, 155.38, 160.74, 166.45, 176.81CIP-Bi-CHX: 8.05,26.39,36.37,44.89,49.79,106.81,107.23,111.30,111.61,119.08,119.18, 122.16, 126.73, 128.93, 138.28, 138.76, 139.66, 145.64, 145.77, 148.48, 151.82, 155.13, 155.38, 160.74, 166.45, 176.81
Badania mikrobiologiczneMicrobiological testing
Kompozyt (CIP-Bi-CHX) zsyntetyzowany z użyciem chemioterapeutyku-cyprofloksacyny (CIP) i antyseptyku-chlorheksydyny (CHX), poddano ocenie aktywności przeciwbakteryjnej wobec wybranych szczepów drobnoustrojów:The composite (CIP-Bi-CHX), synthesized with the chemotherapeutic agent ciprofloxacin (CIP) and the antiseptic chlorhexidine (CHX), was assessed for antimicrobial activity against selected microbial strains:
bakterii tlenowych Gram-dodatnich:Gram-positive aerobes:
- Staphylococcus aureus ATCC 25923- Staphylococcus aureus ATCC 25923
- Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 bakterii tlenowych Gram-ujemnych:- Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 Gram-negative aerobes:
- Escherichia coli ATCC 25992- Escherichia coli ATCC 25992
- Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853- Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853
Ocena stref zahamowania wzrostu bakterii z użyciem testu przesiewowego polegającego na dyfuzji substancji czynnej do pożywki stałej Mueller-Hinton.Assessment of zones of inhibition of bacterial growth using the screening test consisting in diffusion of the active substance into Mueller-Hinton solid medium.
Doświadczenie - przygotowano kolejno: roztwory lub zawiesiny badanych substancji o stężeniu 10 mg/ml w DMSO; pożywki Mueller-Hinton agar, które wylano w ilości ok. 20 ml na płytki Petry’ego i pozostawiono do zastygnięcia w temperaturze pokojowej; inokulum bakteryjne o stężeniu 0,5 McFarlanda używając wymienionych szczepów bakterii.Experiment - the following were prepared successively: solutions or suspensions of the test substances at a concentration of 10 mg / ml in DMSO; Mueller-Hinton agar, which was poured approximately 20 ml into Petry dishes and allowed to set at room temperature; 0.5 McFarland bacterial inoculum using the bacteria strains listed.
Zawiesiny poszczególnych bakterii zaszczepiono za pomocą głaszczki na zastygniętych płytkach, a, następnie na oznaczone odpowiednie miejsca płytki naniesiono przygotowane wcześniej roztwory badanych związków o stężeniu końcowym 100 μg. Gotowe płytki inkubowano 24 godziny w temp. 37°C, w warunkach tlenowych. Po okresie inkubacji zmierzono za pomocą linijki mikrobiologicznej powstałe strefy zahamowania wzrostu bakterii wytworzone wokół badanych związków. Wyniki doświadczenia przedstawia poniższa tabela:The suspensions of individual bacteria were inoculated on the dried plates with a spatula, and then the previously prepared solutions of the test compounds with the final concentration of 100 µg were applied to the marked appropriate places on the plate. The finished plates were incubated for 24 hours at 37 ° C under aerobic conditions. After the incubation period, the zones of inhibition of bacterial growth produced around the test compounds were measured with a microbiological ruler. The results of the experiment are presented in the table below:
PL 235 824 Β1PL 235 824 Β1
Przedstawione dane liczbowe wskazują na intensyfikację aktywności przeciwbakteryjnej otrzymanego kompozytu w odniesieniu do związków użytych do jego syntezy, wobec bakterii E. coli, P. aeruginosa i S. aureus, z pośród których Staphylococcus aureus i Pseudomonas aeruginosa uważane są za najczęstszy czynnik etiologiczny wywołujący zakażenia ran, w tym zakażenia owrzodzeń stopy cukrzycowej i oparzeń (Arkadiusz Jawień i inni. Wytyczne postępowania miejscowego i ogólnego w ranach objętych procesem infekcji. Leczenie Ran 2012, 9(3), 59-75). Największą strefę zahamowania wzrostu wykazywał badany kompozyt w stosunku do E. coli, zaś największą intensyfikację aktywności przeciwbakteryjnej zaobserwowano wobec P. aeruginosa.The presented numerical data indicate the intensification of the antibacterial activity of the obtained composite in relation to the compounds used in its synthesis against bacteria E. coli, P. aeruginosa and S. aureus, among which Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa are considered the most common etiological factor causing wound infections. , including infections of diabetic foot ulcers and burns (Arkadiusz Jawień et al. Guidelines for local and general management of wounds with infection. Wound treatment 2012, 9 (3), 59-75). The tested composite showed the largest zone of inhibition of growth in relation to E. coli, and the greatest intensification of antibacterial activity was observed in relation to P. aeruginosa.
Ocena stopnia wrażliwość testowanych komórek bakteryjnychAssessment of the sensitivity of the tested bacterial cells
Celem określenia stopnia wrażliwość testowanych komórek bakteryjnych w odniesieniu do kompozytu wyznaczono wartości MIC (ocena ilościowa wrażliwości) i MBC:In order to determine the degree of sensitivity of the tested bacterial cells in relation to the composite, the MIC (quantitative sensitivity assessment) and MBC values were determined:
• gdy MBC < 4 x MIC, środki bakteriobójcze względem danego patogenu • gdy MBC > 4 x MIC, środki bakteriostatyczne względem danego patogenu• when MBC <4 x MIC, bactericides against a given pathogen • when MBC> 4 x MIC, bacteriostatic agents against a given pathogen
Celem określenia skuteczności przeciwbakteryjnej kompozytu wyznaczono wartość MBC/MIC (im niższa wartość MBC/MIC tym środek bardziej skuteczny) • gdy MBC/MIC > 32 występuje zjawisko tolerancji komórek bakteryjnych na terapeutyk w danych warunkach.In order to determine the antimicrobial efficacy of the composite, the MBC / MIC value was determined (the lower the MBC / MIC value, the more effective the agent).
Ocena minimalnego stężenia hamującego wzrost bakterii (MIC). Wartość MIC ^g/ml) w odniesieniu do kompozytu wyznaczono z zastosowaniem metody szeregu mikrorozcieńczeń w płytkach 96-dołkowych, w odpowiednich pożywkach bakteryjnych. W tym celu sporządzono roztwory badanych substancji o stężeniu 50 mg/ml w odpowiednim rozpuszczalniku, nie wykazującym hamującego wpływu na testowane bakterie (2,5% kwas octowy) oraz inokulum bakteryjne o stężeniu 0,5 McFarlanda badanych drobnoustrojów (S. aureus, S. epidermidis, E. coli, P. aeruginosa). Do pierwszego dołka w płytce odmierzono 392 μΙ, a do pozostałych 200 μΙ bulionu Mueller. Następnie do pierwszego dołka dodano 8,16 μΙ roztworu testowanej substancji i na zasadzie podwójnych mikrorozcieńczeń uzyskiwano stężenia końcowe: 1000; 500; 250; 125; 62.5; 31.25; 15.62; 7.81; 3.91; 1.96; 0.976; 0.488; 0.244; 0.122; 0.061; 0.0305 μg/ml. W kolejnym etapie każdy dołek zaszczepiano daną bakterią w ilości 2 μΙ. W każdej płytce przygotowywano także kontrolę dodatnią (czyli bulion zaszczepiony daną bakterią) oraz kontrolę ujemną (czysty bulion) w celu oceny poprawności i jałowości prowadzonego doświadczenia. Gotowe płytki inkubowano w odpowiednich warunkach (temp. 37°C. 24 godziny, warunki tlenowe). Odczyt wykonano z użyciem czytnika płytek BioTek przy długości fali 600 nm. Wyznaczone wartości minimalnego stężenia hamującego wzrost bakterii (MIG) dla testowanych związków wobec tlenowych bakterii Gram ujemnych i Gram dodatnich przedstawia poniższa tabela.Assessment of the minimum bacterial growth inhibitory concentration (MIC). The MIC value (µg / ml) of the composite was determined using the serial microdilution method in 96-well plates in the appropriate bacterial media. For this purpose, solutions of the test substances were prepared at a concentration of 50 mg / ml in a suitable solvent that did not show any inhibitory effect on the test bacteria (2.5% acetic acid) and a bacterial inoculum at a concentration of 0.5 McFarland of the tested microorganisms (S. aureus, S. epidermidis, E. coli, P. aeruginosa). 392 µΙ was measured to the first well in the plate and to the remaining 200 µΙ of Mueller broth. Then 8.16 µΙ of the test substance solution was added to the first well and the final concentrations were obtained by double microdilution: 1000; 500; 250; 125; 62.5; 31.25; 15.62; 7.81; 3.91; 1.96; 0.976; 0.488; 0.244; 0.122; 0.061; 0.0305 μg / ml. In the next stage, each well was inoculated with the given bacterium in the amount of 2 μΙ. A positive control (i.e. broth inoculated with a given bacterium) and a negative control (pure broth) were also prepared in each plate in order to assess the correctness and sterility of the experiment. The finished plates were incubated under appropriate conditions (temperature 37 ° C, 24 hours, aerobic conditions). The reading was taken using a BioTek plate reader at 600 nm. The determined values of the minimum bacterial growth inhibitory concentration (MIG) for the tested compounds against aerobic Gram negative and Gram positive bacteria are presented in the table below.
PL 235 824 Β1PL 235 824 Β1
Wyniki wskazują, że otrzymany kompozyt jest aktywniejszy od chlorheksydyny w stosunku do S. epidermidis, E. coli i P. aeruginosa, szczególnie wobec P. aeruginosa. W pozostałych rozpatrywanych przypadkach jego aktywność jest równa lub nieznacznie niższa w porównaniu z aktywnością chlorheksydyny i cyprofloksacyny, jako związków użytych do jego syntezy.The results show that the obtained composite is more active than chlorhexidine against S. epidermidis, E. coli and P. aeruginosa, especially against P. aeruginosa. In the other considered cases, its activity is equal or slightly lower than that of chlorhexidine and ciprofloxacin as compounds used in its synthesis.
Ocena minimalnego stężenia bakteriobójczego (MBC), przy którym 99,9% bakterii ginie. Wartość MBC ^g/ml) wyznaczono w odniesieniu do kompozytu wykorzystując 96-dołkowe płytki, w których uprzednio oznaczano wartości MIC dla konkretnych związków, wobec wybranych szczepów bakterii (S. aureus, S. epidermidis, E, coli, P. aeruginosa). Z dołków, w których nie odnotowano wzrostu bakterii pobierano 10 μΙ medium zawierającego malejące stężenie badanego związku i przenoszono na czyste płytki Petry’ego z odpowiednim podłożem agarowym. (Mueller-Hinton dla bakterii tlenowych lub BHI dla bakterii mikroaerobowych). Następnie płytki inkubowano 24 godziny w temp. 37°C, w warunkach tlenowych. Po inkubacji oceniano ewentualny wzrost bakterii. Płytki zawierające medium ze stężeniem substancji czynnej, gdzie nie pojawiały się kolonie uznano za stężenie bakteriobójcze (MBC). Wyznaczone wartości minimalnego stężenia bakteriobójczego (MBC) dla testowanych związków wobec tlenowych bakterii Gram ujemnych i Gram dodatnich przedstawia poniższa tabela:Assessment of the minimum bactericidal concentration (MBC) at which 99.9% of bacteria die. The MBC ^ g / ml value) was determined against the composite using 96-well plates, in which the MIC values for specific compounds were previously determined, against selected bacterial strains (S. aureus, S. epidermidis, E, coli, P. aeruginosa). From the wells in which no bacterial growth was noted, 10 µΙ of medium containing declining concentration of the test compound was removed and transferred to clean Petry plates with a suitable agar medium. (Mueller-Hinton for aerobic bacteria or BHI for microaerobic bacteria). The plates were then incubated for 24 hours at 37 ° C under aerobic conditions. After incubation, possible bacterial growth was assessed. Plates containing the medium with the active substance concentration where no colonies appeared were taken as the bactericidal concentration (MBC). The determined values of the minimum bactericidal concentration (MBC) for the tested compounds against aerobic Gram negative and Gram positive bacteria are presented in the table below:
Obliczone wartości; MBC/MIC określające skuteczność testowanych, związków, wobec tlenowych bakterii Gram ujemnych i Gram-dodatnich przedstawia poniższa tabela:Calculated Values; The MBC / MIC efficacy of the tested compounds against aerobic Gram-negative and Gram-positive bacteria is presented in the table below:
Wyniki wskazują, że kompozyt ma bakteriobójczy charakter w stosunku do testowanych bakterii z wyjątkiem S. epidermidis, gdzie stosunek MBC/MIC wynoszący 8 świadczy o bakteriostatycznej aktywności i jest skuteczniejszy wobec bakterii Gram- niż wobec bakterii Gram+. Chlorheksydyna jest bakteriostatyczna względem P. aeruginosa i bakteriobójcza w stosunku do pozostałych testowanych bakterii. Cyprofloksacyna zaś ma charakter bakteriobójczy w stosunku do wszystkich testowanych bakterii.The results indicate that the composite is bactericidal in nature against the bacteria tested, with the exception of S. epidermidis, where the MBC / MIC ratio of 8 indicates bacteriostatic activity and is more effective against Gram- than against Gram + bacteria. Chlorhexidine is bacteriostatic against P. aeruginosa and bactericidal against the rest of the bacteria tested. Ciprofloxacin is bactericidal against all tested bacteria.
PL 235 824 Β1PL 235 824 Β1
Wniosek:Proposal:
Kompozyt CIP-Bi-CHX złożony z cyprofloksacyny i chlorheksydyny związanych poprzez atom bizmutu wykazuje aktywność bakteriobójczą wobec bakterii najczęściej wywołujący zakażenia ran: Staphylococcus aureus i Pseudomonas aeruginosa podobnie do cyprofloksacyny. Ze względu zaś na fakt, że jest związkiem nowym, może być skuteczniejszy od cyprofloksacyny wobec której bakterie wykształciły mechanizmy oporności.The CIP-Bi-CHX composite composed of ciprofloxacin and chlorhexidine bound via the bismuth atom exhibits bactericidal activity against the bacteria that most commonly cause wound infections: Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa, similar to ciprofloxacin. Due to the fact that it is a novel compound, it may be more effective than ciprofloxacin against which bacteria have developed resistance mechanisms.
Testy cytotoksycznościCytotoxicity tests
Dla właściwej oceny cytotoksyczności zastosowano kilka linii komórkowych jako że różniące się pochodzeniem linie komórkowe mogą wykazywać odmienną wrażliwość na tę samą substancję (Gruber B, Anuszewska E. Ocena działania cytotoksycznego nowych pochodnych antracyklinowych w układzie różnych linii komórkowych, Biuletyn IL, 2001,45(3), 569-578).For the proper assessment of cytotoxicity, several cell lines were used as cell lines of different origins may show different sensitivity to the same substance (Gruber B, Anuszewska E. Assessment of the cytotoxic effect of new anthracycline derivatives in a system of different cell lines, IL Bulletin, 2001, 45 (3 ), 569-578).
W badaniu wykorzystano linię komórkową FaDu (ATCC - HTB-43) pochodzącą z ludzkiego raka płaskonabłonkowego krtani. RAW 264.7 (ATCC-TIB-71) otrzymaną z mysich makrofagów oraz Vero (ECACC - 84113001) pochodzącą z nerki afrykańskiej małpy zielonej. Do prowadzenia hodowli komórek FaDu użyto podłoże Minimum Essential Medium (MEM), natomiast podłoże Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) zastosowano do hodowli komórek RAW 264,7 i Vero. Podłoża uzupełniano 10% surowicy (FBS) oraz 100 U/ml penicyliny i 100 μg/ml streptomycyny.The FaDu cell line (ATCC - HTB-43) derived from human laryngeal squamous cell carcinoma was used in the study. RAW 264.7 (ATCC-TIB-71) derived from murine macrophages and Vero (ECACC - 84113001) derived from African green monkey kidney. Minimum Essential Medium (MEM) was used to cultivate FaDu cells, while Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) was used to culture RAW 264.7 and Vero cells. The media was supplemented with 10% serum (FBS) and 100 U / ml penicillin and 100 µg / ml streptomycin.
Testowane substancje rozpuszczono w 10% kwasie cytrynowym do końcowego stężenia 1 mg/ml. Hodowle komórek prowadzono w płytkach 96-dołkowych do których rozlewano po 100 μΙ zawiesiny komórek o gęstości odpowiednio 2 χ 104 (FaDu), 4 χ 104 (RAW 264.7) oraz 1,5 χ 104 komórek, na dołek przygotowanej w podłożu hodowlanym z dodatkiem 10% surowicy. Po 24 h inkubacji w temp. 37°C podłoże z hodowli usuwano i dodawano roztwory badanych ekstrakcji w płynie hodowlanym z dodatkiem12% surowicy. Końcowe stężenia substancji wyniosły 0,25; 0,5; 1; 2; 3,9; 7,8; 15,6; 31,3; 62,5; 125 μg/ml. Do kontroli hodowli komórek dodawano tylko płyn hodowlany z dodatkiem 2% surowicy. Komórki poddane działaniu testowanych substancji inkubowano w temp. 37°C w obecności 5% CO2 przez 48 h.The test substances were dissolved in 10% citric acid to a final concentration of 1 mg / ml. Cell cultures were carried out in 96-well plates, into which 100 μΙ of cell suspensions were poured with a density of 2 × 10 4 (FaDu), 4 × 10 4 (RAW 264.7) and 1.5 × 10 4 cells, respectively, per well prepared in a culture medium with the addition of 10% serum. After 24 h of incubation at 37 ° C, the culture medium was removed and the solutions of tested extractions were added in the culture fluid with the addition of 12% serum. The final substance concentrations were 0.25; 0.5; 1; 2; 3.9; 7.8; 15.6; 31.3; 62.5; 125 μg / ml. For the cell culture control, only the culture fluid with 2% serum was added. Cells treated with the test substances were incubated at 37 ° C in the presence of 5% CO2 for 48 h.
Cytotoksyczność substancji oceniano ilościowo przy użyciu testu formazanowego, MTT (Rajtar B. i inni, Journal of Pre-Clinical and Clinical Research, 2013, 7, 104-106) stosując czytnik do płytek przy długości fali 540 i 620 nm.The cytotoxicity of substances was quantified using the formazan assay, MTT (Rajtar B. et al., Journal of Pre-Clinical and Clinical Research, 2013, 7, 104-106) using a plate reader at 540 and 620 nm.
Na podstawie pomiarów określano wartość IC50, czyli stężenie badanego związku, które spowodowało spadek aktywności użytej populacji komórek o 50% w porównaniu z kontrolą. Otrzymane wyniki przedstawia poniższa tabela:On the basis of the measurements, the IC50 value was determined, i.e. the concentration of the test compound that caused a decrease in the activity of the used population of cells by 50% compared to the control. The obtained results are presented in the table below:
Kompozyt CIP-Bi-CHX zsyntetyzowany de novo według podanych wyżej przykładów i poddany ocenie cytotoksyczności przy użyciu wszystkich wykorzystanych linii komórkowych wykazał toksyczność ponad 2 razy mniejszą niż chlorheksydyna użyta do jego syntezy. Kompozyt jak również substancje użyte do jego syntezy najmniejszą toksyczność wykazały w stosunku do liniiThe CIP-Bi-CHX composite de novo synthesized according to the above-mentioned examples and subjected to cytotoxicity assessment using all the used cell lines showed a toxicity more than 2 times lower than the chlorhexidine used for its synthesis. The composite and the substances used for its synthesis showed the lowest toxicity in relation to the lines
PL 235 824 B1 komórkowej nerki małpy zielonej, która to linia wydaje się najbardziej odpowiadać komórkom człowieka. W stosunku do tej linii, kompozyt charakteryzował się znacznie mniejszą toksycznością (2,5 razy mniejszą) w odniesieniu do chlorheksydyny użytej do jego syntezy i nieznacznie większą toksycznością w odniesieniu do cyprofloksacyny użytej również do jego syntezy.The cell lineage of the green monkey kidney, which lineage appears to most closely correspond to human cells. Compared to this line, the composite was significantly less toxic (2.5 times lower) to the chlorhexidine used for its synthesis and slightly more toxic to ciprofloxacin, also used for its synthesis.
Z punktu widzenia cytotoksyczności, korzystne jest stosowanie chlorheksydyny w postaci zaproponowanego kompozytu ze względu na znaczną redukcję jej cytotoksyczności przy zachowaniu spektrum działania z jednoczesną intensyfikacją skuteczności przeciwbakteryjnej.From the point of view of cytotoxicity, it is advantageous to use chlorhexidine in the form of the proposed composite due to the significant reduction of its cytotoxicity while maintaining the spectrum of action with the simultaneous intensification of the antibacterial effectiveness.
Propozycje form aplikacji kompozytuComposite application forms
Poniżej przedstawiono przykłady zastosowania kompozytu i otrzymanych form materiałów opatrunkowych i/lub leczniczych zawierających kompozyt złożony z bizmutu, chlorheksydyny i cyprofloksacyny jako fluorochinolonu (CIP-Bi-CHX), użytych w stosunku molowym 1:1:1.Below are examples of the use of the composite and the obtained forms of dressing and / or therapeutic materials containing a composite of bismuth, chlorhexidine and ciprofloxacin as fluoroquinolone (CIP-Bi-CHX), used in a molar ratio of 1: 1: 1.
P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1
Materiał opatrunkowy w postaci błony (filmu): 25 ml 1,5% chitozanu rozpuszczonego w 1% kwasie octowym zmieszano z 19 ml 1,5% wodnego roztworu żelatyny, a następnie dodano 1 ml gliceryny jako plastyfikatora oraz 5 ml kompozytu rozpuszczonego w buforze cytrynianowym, pH 4.3, o stężeniu 0,1 mg/ml. W celu uzyskania większego stężenia kompozytu korzystnie jest rozpuścić go w kwasie cytrynowym z dodatkiem glikolu polietylenowego. Całość wymieszano, odgazowano z użyciem łaźni ultradźwiękowej, a następnie przelano do formy i pozostawiono do wysuszenia.Film dressing material: 25 ml of 1.5% chitosan dissolved in 1% acetic acid was mixed with 19 ml of 1.5% aqueous gelatin solution, and then 1 ml of glycerin as a plasticizer and 5 ml of the composite dissolved in citrate buffer were added. , pH 4.3, at a concentration of 0.1 mg / ml. In order to obtain a higher concentration of the composite, it is preferable to dissolve it in citric acid with the addition of polyethylene glycol. The mixture was mixed, degassed using an ultrasonic bath, then poured into a mold and allowed to dry.
P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2
Materiał opatrunkowy w postaci granul (kulek): Zmieszano 87 ml 2% roztworu wodnego alginianu sodu z 8 ml 1,5% roztworu wodnego żelatyny dodając 5 ml roztworu kompozytu rozpuszczonego w buforze cytrynianowym, pH 4.3, o stężenie 0,1 mg/ml. W celu uzyskania większego stężenia kompozytu korzystnie jest rozpuścić kompozyt w kwasie cytrynowym z dodatkiem, glikolu, polietylenowego. Uzyskaną mieszaninę wkraplano powoli do 500 ml roztworu powstałego przez zmieszanie w stosunku objętościowym 1:1 3% chitosanu w 1% kwasie octowym z 5% roztworem chlorku; wapnia przy stałym mieszaniu. Uzyskane granule po 30 minutach odsączono, przepłukano wodą, a następnie poddano suszeniu.Granule (ball) dressing material: Mix 87 ml of a 2% aqueous solution of sodium alginate with 8 ml of a 1.5% aqueous solution of gelatin by adding 5 ml of the composite solution dissolved in citrate buffer, pH 4.3, at a concentration of 0.1 mg / ml. In order to obtain a higher concentration of the composite, it is advantageous to dissolve the composite in citric acid with the addition of polyethylene glycol. The resulting mixture was slowly added dropwise to 500 ml of a solution formed by mixing 3% chitosan in 1% acetic acid by volume 1: 1 with a 5% chloride solution; calcium with constant stirring. After 30 minutes, the obtained granules were filtered, rinsed with water and then dried.
P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3
Granulat otrzymany według przykładu 2 pokryto cząsteczkami srebra poprzez redukcję Ag + do Ago. Granulat umieszczono w roztworze azotanu srebra z dodatkiem surfaktanta i mieszając dodano roztwór kwasu askorbinowego uzyskując ciemnobrunatne zabarwienie powierzchni.The granulate obtained according to example 2 was coated with silver particles by reducing Ag + to Ag o . The granulate was placed in the silver nitrate solution with the addition of a surfactant, and the ascorbic acid solution was added while stirring, resulting in a dark brown color of the surface.
P r z y k ł a d 4P r z k ł a d 4
Materiał opatrunkowy w postaci kapsułek: 70 ml 1,5% roztworu chitosanu w 1% kwasie octowym zmieszano z 10 ml 1,5% wodnego roztworu żelatyny. 15 ml 5% roztworu chlorku wapnia i 5 ml roztworu kompozytu rozpuszczonego w buforze cytrynianowym, pH 4,3, o stężenie 0,1 mg/ml. W celu uzyskania większego stężenia kompozytu korzystnie jest rozpuścić kompozyt w kwasie cytrynowym z dodatkiem glikolu polietylenowego. Uzyskaną mieszaninę wkraplano do 100 ml 0,25% roztworu alginianu sodu. Następnie otrzymane kapsułki odsączono i przeniesiono na 30 minut do 2,5% roztworu chlorku wapnia, po czym ponownie odsączono i przepłukano wodą. Ułożono w formy i suszono.Capsule dressing material: 70 ml of 1.5% chitosan solution in 1% acetic acid was mixed with 10 ml of 1.5% aqueous gelatin solution. 15 ml of a 5% calcium chloride solution and 5 ml of the composite solution dissolved in citrate buffer, pH 4.3, at a concentration of 0.1 mg / ml. In order to obtain a higher concentration of the composite, it is preferable to dissolve the composite in citric acid with the addition of polyethylene glycol. The resulting mixture was added dropwise to 100 ml of a 0.25% sodium alginate solution. The capsules obtained were then filtered and transferred to a 2.5% calcium chloride solution for 30 minutes, then drained again and rinsed with water. They were placed in molds and dried.
P r z y k ł a d 5P r z k ł a d 5
Gotowe, dostępne w sprzedaży opatrunki poliuretanowe, piankowe do leczenia ran (fragmenty 0,5 x 0,5 cm) aktywowano w 0,25% etanolowym roztworze jodu lub 0,1% etanolowym roztworze bromu przez 1 h w temperaturze 37°C. Wyjęto i odsączono na gazie a następnie na każdy fragment matrycy naniesiono kroplami 0,25 ml hydrożelu zawierającego kompozyt (25 mg kompozytu rozpuszczono w 15 ml 10% kwasu cytrynowego, dodano 15 mg chitozanu rozpuszczając z udziałem ultradźwięków, następnie 0,5 ml 5% glutaraldehydu oraz 0,2 ml roztworu glikolu polietylenowego) i suszono 24 h w temperaturze 37°C.Ready-made, commercially available polyurethane foam wound dressings (0.5 x 0.5 cm fragments) were activated in 0.25% ethanolic iodine or 0.1% ethanolic bromine for 1 h at 37 ° C. It was taken out and drained on gauze, and then 0.25 ml of the hydrogel containing the composite was applied dropwise to each fragment of the matrix (25 mg of the composite was dissolved in 15 ml of 10% citric acid, 15 mg of chitosan was added by dissolving with ultrasound, then 0.5 ml of 5% glutaraldehyde) and 0.2 ml of polyethylene glycol solution) and dried for 24 h at 37 ° C.
P r z y k ł a d 6P r z k ł a d 6
Gotowe, dostępne w sprzedaży opatrunki przeznaczone do leczenia ran nasączono roztworem hydrożelu zawierającego kompozyt lub roztworem kompozytu i wysuszono . Hydrożel przygotowano przez rozpuszczenie polimeru hydrofilowego (korzystnie chitozanu lub chitozanu i alginianu sodu) w fazie wodnej, na ciepło lub na zimno (zależnie od rodzaju polimeru), a następnie wprowadzono kompozyt przez: rozpuszczenie go w roztworze kwasu cytrynowego i dodanie do fazy wodnej przed utworzeniem hydrożelu lub zmieszanie roztworu kompozytu z podłożem hydrożelowym, lub przez utarcie proszku kompozytu z podłożem hydrożelowym.Ready-made, commercially available wound dressings were soaked with the composite-containing hydrogel solution or the composite solution and dried. The hydrogel was prepared by dissolving a hydrophilic polymer (preferably chitosan or chitosan and sodium alginate) in a water phase, hot or cold (depending on the type of polymer), and then introducing the composite by dissolving it in a citric acid solution and adding it to the aqueous phase before forming hydrogel, or by mixing a composite solution with a hydrogel base, or by grinding the composite powder with a hydrogel base.
PL 235 824 Β1PL 235 824 Β1
Przykład 7Example 7
Materiał opatrunkowy w postaci polimerowego proszku chitozanowo-alginianowo-pektynowego zawierającego kompozyt, uzyskanego techniką suszenia rozpyłowego.Dressing material in the form of a polymer chitosan-alginate-pectin powder containing a composite, obtained by spray drying.
Przykład 8Example 8
Materiał opatrunkowy w postaci hydrożelu o aktywności przeciwbakteryjnej do zastosowań stomatologicznych: kompozyt w postaci proszku, roztworu lub w formie zamkniętej w mikro/lub nanokapsułkach wprowadza się do polimerowego podłoża przygotowanego w fazie wodnej stosując znane metody postępowania. Jako polimer używa się np. chitozan, alginian sodu, gumę ksantanową, sól sodową karboksymetylocelulozy, hydroksyetylocelulozę lub kompozycję polimerów.Hydrogel dressing material with antimicrobial activity for dental use: the composite in the form of a powder, solution or encapsulated in micro / or nanocapsules is incorporated into a polymeric substrate prepared in an aqueous phase using known procedures. The polymer used is, for example, chitosan, sodium alginate, xanthan gum, sodium carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose or a polymer composition.
Przykład 9Example 9
Cewnik przeciwbakteryjny do leczenia infekcji związanych z cewnikowaniem: gotowy, (dostępny w sprzedaży cewnik na bazie lateksu) nasącza się roztworem kompozytu po uprzedniej aktywacji powierzchni z zastosowaniem etanolowego roztworu jodu lub bromu.Antimicrobial catheter for treatment of catheter-related infections: the finished (commercially available latex catheter) is soaked in a composite solution after surface activation with an ethanolic iodine or bromine solution.
Ocena aktywności mikrobiologicznej wybranych materiałów opatrunkowychAssessment of microbiological activity of selected dressing materials
Otrzymane według powyższych przykładów próbki błon chitozanowo-żelatynowych, granul alginianowych i gotowych opatrunków poliuretanowych zawierające kompozyt poddane ocenie właściwości przeciwbakteryjnych wobec bakterii Escherichia coli i Staphylococcus aureus wykazywały strefy zahamowania wzrostu murawy bakteryjnej pod i wokół testowanych próbek na podłożu stałym Mueller-Hinton w odróżnieniu od kontroli:The samples of chitosan-gelatin membranes, alginate granules and ready-made polyurethane dressings containing the composite obtained according to the above examples, which were assessed for antibacterial properties against Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria, showed zones of inhibition of bacterial turf growth under and around the tested samples on Mueller-Hinton solid substrate, in contrast to the control :
Profile uwalniania kompozytu z wybranych materiałów z zastosowaniem metody HPLCComposite release profiles from selected materials using the HPLC method
Błonki chitozanowo-żelatynowe według przykładu 1 i granulat alginianowy według przykładu 2 zawierające kompozyt i porównawczo zawierające mieszaninę fizyczną cyprofloksacyny i chlorheksydyny poddano badaniom uwalniania do buforu fosforanowego, w temperaturze 37°C przy delikatnym wstrząsaniu 50 obr./min.The chitosan gelatin membranes of Example 1 and the alginate granules of Example 2 containing the composite and comparatively containing the physical mixture of ciprofloxacin and chlorhexidine were subjected to release tests into the phosphate buffer at 37 ° C with gentle shaking of 50 rpm.
Do probówek włożono błonki zawierające po 60 μg substancji aktywnej oraz odważono ilości granulatu odpowiadające zawartości 100 μg substancji aktywnej. Probówki umieszczono w inkubatorze. Do każdej probówki wlano 2 ml buforu, który wymieniano na nowy co 10 minut. Próbki buforu po odpowiednim rozcieńczeniu poddawano analizie chromatograficznej i na podstawie uzyskanych danych wyznaczono profile uwalniania substancji aktywnych, które prezentuje poniższa rycina.Films containing 60 μg of active substance were put into test tubes and the amounts of granules corresponding to 100 μg of active substance were weighed. The tubes were placed in the incubator. 2 ml of buffer was poured into each tube and replaced with a new one every 10 minutes. The buffer samples, after appropriate dilution, were subjected to chromatographic analysis and based on the obtained data, the release profiles of active substances were determined, which are presented in the figure below.
PL 235 824 Β1PL 235 824 Β1
BłonyMembranes
Granule (kulki)Granules (balls)
□Substancja uwolniona□ Released substance
1010
3 4 S 6 7 83 4 S 6 7 8
Uwalnianie substancji aktywnej z przygotowanych form opatrunkowych, błon i granul, przebiega stopniowo, w coraz mniejszych ilościach, z tendencją do stabilizacji, umożliwiając długoterminową ochronę przeciwbakteryjną, przy czym uwalnianie z błon jest intensywniejsze niż z granulatu.The release of the active substance from the prepared dressings, membranes and granules is gradual, in smaller amounts, with a tendency to stabilize, allowing long-term antimicrobial protection, the release from the membranes being more intensive than from the granules.
Uwalnianie substancji aktywnych z form opatrunkowych, błon i granul, zawierających mieszaninę fizyczną cyprofloksacyny z chlorheksydyną (substancji nie związanych kompleksowo) przebiega znacznie szybciej w porównaniu z uwalnianiem kompozytu. Intensywniejsze uwalnianie można zaobserwować w przypadku błon, porównując je z granulatem.The release of active substances from dressings, membranes and granules containing a physical mixture of ciprofloxacin and chlorhexidine (substances not complexed) is much faster compared to the release of the composite. A more intense release can be seen in the films when compared to the granules.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL427430A PL235824B1 (en) | 2018-10-16 | 2018-10-16 | Medical use of an antibacterial composite in dressing materials, in particular for prevention or treatment of local infections |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL427430A PL235824B1 (en) | 2018-10-16 | 2018-10-16 | Medical use of an antibacterial composite in dressing materials, in particular for prevention or treatment of local infections |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL427430A1 PL427430A1 (en) | 2020-04-20 |
| PL235824B1 true PL235824B1 (en) | 2020-11-02 |
Family
ID=70281546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL427430A PL235824B1 (en) | 2018-10-16 | 2018-10-16 | Medical use of an antibacterial composite in dressing materials, in particular for prevention or treatment of local infections |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL235824B1 (en) |
-
2018
- 2018-10-16 PL PL427430A patent/PL235824B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL427430A1 (en) | 2020-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Keirouz et al. | Nylon-6/chitosan core/shell antimicrobial nanofibers for the prevention of mesh-associated surgical site infection | |
| Mahmoud et al. | Gold nanoparticles loaded into polymeric hydrogel for wound healing in rats: Effect of nanoparticles’ shape and surface modification | |
| Mehrabani et al. | Preparation of biocompatible and biodegradable silk fibroin/chitin/silver nanoparticles 3D scaffolds as a bandage for antimicrobial wound dressing | |
| Tonglairoum et al. | Fabrication of mucoadhesive chitosan coated polyvinylpyrrolidone/cyclodextrin/clotrimazole sandwich patches for oral candidiasis | |
| He et al. | Rubidium-containing calcium alginate hydrogel for antibacterial and diabetic skin wound healing applications | |
| Huynh et al. | Characterization of a polyurethane-based controlled release system for local delivery of chlorhexidine diacetate | |
| Monteiro et al. | Nanofibers containing tetracycline/β-cyclodextrin: Physico-chemical characterization and antimicrobial evaluation | |
| Siafaka et al. | Design and characterization of nanocarriers loaded with Levofloxacin for enhanced antimicrobial activity; physicochemical properties, in vitro release and oral acute toxicity | |
| HUE027207T2 (en) | A composition comprising an antibiotic and a dispersant | |
| CN110123801B (en) | Use of a multi-arm AIE molecule in the preparation of antibacterial drugs and antibacterial drugs | |
| CA2850908C (en) | Aqueous antimicrobial composition containing coniferous resin acids | |
| Li et al. | Chemical grafting of antibiotics into multilayer films through Schiff base reaction for self-defensive response to bacterial infections | |
| CN101912634A (en) | A kind of preparation method of antibacterial biological dressing containing nano-silver/nanometer silicon dioxide | |
| Ramachandran et al. | Antibiofilm efficacy of silver nanoparticles against biofilm forming multidrug resistant clinical isolates | |
| Ruggeri et al. | Synthesis, characterization, and in vitro activity of antibiotic releasing polyurethanes to prevent bacterial resistance | |
| Wang et al. | Silica nanoparticles containing nano-silver and chlorhexidine respond to pH to suppress biofilm acids and modulate biofilms toward a non-cariogenic composition | |
| Wang et al. | Novel design and development of Centella Asiatica extract-loaded poloxamer/ZnO nanocomposite wound closure material to improve anti-bacterial action and enhanced wound healing efficacy in diabetic foot ulcer | |
| EP3735218B1 (en) | Coordination complexes having microbial activity and incorporable in hyaluronic acid compositions | |
| Paneysar et al. | Novel temperature responsive films impregnated with silver nano particles (Ag-NPs) as potential dressings for wounds | |
| Kalangadan et al. | Repurposing ivermectin and ciprofloxacin in nanofibers for enhanced wound healing and infection control against MDR wound pathogens | |
| Kanth et al. | Recent advancements and perspective of ciprofloxacin-based antimicrobial polymers | |
| Monjezi et al. | A performance comparison of graft copolymer hydrogels based on functionalized-tragacanth gum/polyacrylic acid and polyacrylamide as antibacterial and antifungal drug release vehicles | |
| JP2019073536A (en) | Antimicrobial micro- and nano-particles comprising a chlorhexidine salt, production methods and uses thereof | |
| CN111068103B (en) | A kind of long-acting antibacterial gel dressing for surgical wound and preparation method thereof | |
| Tosyali et al. | Fabrication and Characterization of Amphotericin B Loaded Poly (Vinyl Alcohol)/Chitosan‐ZnO Biocomposite Films for Antimicrobial Wound Dressings |