Введение
Согласно (Йоффе, 1988), среднегодовые темпы роста спроса на дезинфекционные средства из группы четвертичных аммониевых солей (ЧАС) в промышленно развитых странах составляют (6—7)%.
К сожалению, они проявляют сравнительно узкий спектр противомикробной активности, например, недостаточно активны в отношении культур Proteus vulgaris, Proteus morganii, Proteus mirabilis, что существенно ограничивает возможности их применения для профилактики нозокомиальных инфекций. По данным (Girardo, 1989), около 90% госпитальных штаммов микроорганизмов рода Proteus резистентны к ЧАС. Учитывая это, подобные соединения применяют для дезинфекции ограниченного круга объектов в учреждениях здравоохранения — поверхностей помещения, предметов обстановки, медицинских приборов, оборудования, предметов ухода за больными, нательного и постельного белья, однако их не используют для дезинфекции хирургического и стоматологического инструментария (Андреев, 2012).
Целью данной работы явился поиск новых типов ЧАС, у которых отсутствовали бы отмеченные выше недостатки.
Материалы и методы
Ацетиленовые четвертичные аммониевые соли получали согласно работам (Андреев, 1979; Андреев, 2007).
Определение чувствительности микроорганизмов к химиотерапевтическим препаратам проводили диско-диффузионным методом (Королюк, 1999; Андреев, 2012).
Для исследований использовались тест-культурыStaphylococcus aureus, Escherichia coli, Proteus vulgaris, Proteus mirabilis, Penicillium spp., Bacillus cereus, Saccharomyces cerevisiae. Посевы производили на стандартные питательные среды: АГВ – для определения чувствительности бактерий к химиотерапевтическим препаратам, Мюллер-Хинтон с добавлением метиленового синего и глюкозы – для определения чувствительности грибов к химиотерапевтическим препаратам.
На поверхность подсушенной питательной среды в чашке Петри наносили 1 мл исследуемой культуры (18-20-тичасовой бульонной культуры или стомиллионной агаровой суспензии из агаровой культуры). Диски, пропитанные насыщенными растворами исследуемых ЧАС (см. Таблицу) в диметилсульфоксиде, накладывали пинцетом на равном расстоянии друг от друга и на расстоянии2 смот края чашки. Чашки с посевами бактерий инкубировали при 35-37˚С в течение 18-20 ч. Чашки с посевами дрожжевых и плесневых грибов инкубировали при 22-25˚С в течение 7-10 сут.
Для учета результатов измеряли диаметр зон подавления роста вокруг дисков с точностью до1 мм.
Результаты и обсуждение
В литературе отмечаются особые свойства четвертичных аммониевых солей, содержащих длинноцепной ацетиленовый радикал, в частности их повышенная бактерицидная активность (Лиманов, 1975). Поэтому мы поставили задачу выяснить влияние длины и числа алкильных и алкинильных групп в ЧАС на бактерицидные и фунгицидные свойства этих веществ.
В качестве объектов исследования были выбраны соединения (1) – (5) (Таблица). Используемые тест-культуры представляют все группы микроорганизмов (бактерий и грибов), имеющих эпидемиологическое значение.
Экспериментальные данные относительно чувствительности микроорганизмов к химиотерапевтическим препаратам, полученные нами диско-диффузионным методом, даны в Таблице.
Таблица. Диаметр зоны подавления роста микроорганизмов препаратами
|
Четвертичные аммониевые соли (формула и номер согласно схеме) |
Тест-культура *
Диаметр зоны подавления роста микроорганизмов, мм |
||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| [(C8H17)3NCH2C≡CH]Br (1) | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 25 | 0 |
| [(C10H21)3NCH2C≡CC6H13]Br (2) | 15 | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| [(C8H17)3NCH2C≡CC4H9]I (3) | 0 | 0 | 0 | 15 | 10 | 12 | 10 |
| [(C8H17)2N(CH2C≡CC4H9)2]Br (4) | 20 | 20 | 0 | 20 | 30 | 17 | 0 |
| [(C8H17)3NCH3]I (5) | 30 | 20 | 0 | 20 | 30 | 17 | 0 |
* 1 – Staphylococcus aureus, 2 – Escherichia coli, 3 – Proteus vulgaris, 4 – Proteus mirabilis, 5 – Penicillium spp., 6 – Bacillus cereus, 7 – Saccharomyces cerevisiae.
Следует отметить, что Proteus vulgaris резистентна ко всем образцам ЧАС, а рост Saccharomyces cerevisiae подавляется только триоктилгепт-2-иниламмонийиодидом (соединение (3)). В отношении культур Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Proteus vulgaris, Proteus mirabilis и Penicillium spp. триоктилметиламмонийиодид (5), содержащий только алкильные группы, и диацетиленовый диоктилдигепт-2-иниламмонийбромид (4) оказывают в равной степени более сильный ингибирующий эффект, чем моноацетиленовые ЧАС (1) – (3). При этом бактериостатическое действие триоктилметиламмонийиодида (5) на Staphylococcus aureus было более выраженным, по сравнению с диоктилдигепт-2-иниламмонийбромидом (4).
Отметим, что среди всех исследованных нами моноацетиленовых ЧАС (соединения (1) – (3)) именно триоктилпропаргиламмоний бромид (1) оказывал наиболее сильное химиотерапевтическое воздействие на рост Bacillus cereus. В то же время, избирательность биологического действия моноацетиленовых ЧАС, а именно эффект соединения (1) на Penicillium spp. и Bacillus cereus, соединения (2) – на Staphylococcus aureus и Escherichia coli, соединения (3) – на Proteus mirabilis, Penicillium spp., Bacillus cereus и Saccharomyces cerevisiae, – теоретически может позволить избирательно подавлять некоторые виды микроорганизмов, не влияя на жизнеспособность других.
Особенно важным может оказаться тот факт, что триоктилгепт-2-иниламмонийиодид (3) ингибирует рост культуры Saccharomyces cerevisiae, на которую не воздействуют другие исследованные в данной работе химиотерапевтические препараты. Это соединение можно было бы использовать как добавку к применяемым в настоящее время мягким дезинфицирующим средствам.
Заключение
Таким образом, ацетиленовые четвертичные аммониевые соли показали себя как эффективные дезинфектанты по отношению к исследуемым микроорганизмам.
Целью нашей дальнейшей работы является синтез и исследование противомикробной активности различных по строению и молекулярной массе ацетиленовых ЧАС.
Библиография
1. Girardo P, Reverdy ME, Martra A, Fleurette J. Determination of bactericidal minimum concentrations of 3 antiseptics and 1 disinfectant on 580 hospital gram-negative bacilli. Pathol Biol (Paris) 1989, 37(5 Pt 2):605-611.
2. Андреев В.П., Зачиняева А.В., Ремизова Л.А. Бактерицидные и фунгицидные свойства ацетиленовых четвертичных аммониевых солей // Ученые записки ПетрГУ, сер. естеств. и технич. науки. – 2012. – № 4. – C. 47-51.
3. Андреев В.П. Молекулярные комплексы гетероароматических N-оксидов и ацетиленовых аминов с v-акцепторами как модель исследования нуклеофильности и основности соединений с пространственно доступными реакционными центрами: дис. ... д-ра химич. наук: Петрозаводск, 2007. 427 с.
4. Андреев В.П., Вукс Е.М., Кочеткова Е.В., Ремизова Л.А., Фаворская И.А. Кватернизация ацетиленовых аминов 2-пропинил- и алкилгалогенидами // Журнал Органической Химии. – 1979. – Т.5. – Вып. 3. – С. 464-467.
5. Йоффе Б. С., Бабаян Е. П., Злотник Р. Е. Синтез и применение катионных ПАВ. М.: НИИТЕХИМ, 1988. 42 с.
6. Лиманов В.Е, Эпштейн А.Е., Скворцова Е.К., Арефьева Л.И. 5 всесоюзная конференция по химии ацетилена. Тбилиси. 1975. С.94.
7. Медицинская микробиология / Под. Ред. А.М. Королюка, В.Б. Сбойчакова. СПб.: Издательство ГПМА, 1999. 272 с.