Структура, белоксорбирующие и антимикробные свойства композиций нанодисперсного кремнезема с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом

Результаты адсорбционных и микробиологических исследований показали, что соединение в одном препарате нанодисперсного кремнезема и 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазола, обладающих соответственно сорбционно-детоксикационными и антибактериальными свойствами, не оказывает отрицательного влияния на и...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Хімія, фізика та технологія поверхні
Дата:	2011
Автори:	Габчак, А.Л., Геращенко, И.И., Носач, Л.В., Воронин, Е.Ф., Чепляка, А.Н., Осолодченко, Т.П.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України 2011
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/29045
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Структура, белоксорбирующие и антимикробные свойства композиций нанодисперсного кремнезема с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом / А.Л. Габчак, И.И. Геращенко, Л.В. Носач, Е.Ф. Воронин, А.Н. Чепляка, Т.П. Осолодченко // Хімія, фізика та технологія поверхні. — 2011. — Т. 2, № 1. — С. 86-92. — Бібліогр.: 20 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-29045
record_format	dspace
spelling	Габчак, А.Л. Геращенко, И.И. Носач, Л.В. Воронин, Е.Ф. Чепляка, А.Н. Осолодченко, Т.П. 2011-11-29T18:34:00Z 2011-11-29T18:34:00Z 2011 Структура, белоксорбирующие и антимикробные свойства композиций нанодисперсного кремнезема с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом / А.Л. Габчак, И.И. Геращенко, Л.В. Носач, Е.Ф. Воронин, А.Н. Чепляка, Т.П. Осолодченко // Хімія, фізика та технологія поверхні. — 2011. — Т. 2, № 1. — С. 86-92. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. 2079-1704 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/29045 544.032+546.284-31+615.28 Результаты адсорбционных и микробиологических исследований показали, что соединение в одном препарате нанодисперсного кремнезема и 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазола, обладающих соответственно сорбционно-детоксикационными и антибактериальными свойствами, не оказывает отрицательного влияния на их фармакологическую активность. Результати адсорбційних та мікробіологічних досліджень показали, що поєднання в одному препараті нанодисперсного кремнезему і 1-(β-оксіетил)-3-метил-5-нітроімідазолу, які характеризуються відповідно сорбційно-детоксикаційними і антибактеріальними властивостями, не впливає негативно на їхню фармакологічну активність. The results of adsorption and microbiological studies have shown that nanodispersed silica with detoxication properties and 1-(β-оxyеthyl)-3-mеthyl-5-nitroimidazole possessing antibacterial activity associated in a composition retain their high pharmacological activity. ru Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України Хімія, фізика та технологія поверхні Структура, белоксорбирующие и антимикробные свойства композиций нанодисперсного кремнезема с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом Структура, білоксорбційні та антимікробні властивості композицій нанодисперсного кремнезему з 1-(β-оксіетил)-3-метил-5-нітроімідазолом Structure, Protein Adsorptive and Аntibacterial Properties of Compositions Based on Nanodispersed Silica and 1-(β-Оxyеthyl)-3-Меthyl-5-Nitroimidazole Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Структура, белоксорбирующие и антимикробные свойства композиций нанодисперсного кремнезема с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом
spellingShingle	Структура, белоксорбирующие и антимикробные свойства композиций нанодисперсного кремнезема с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом Габчак, А.Л. Геращенко, И.И. Носач, Л.В. Воронин, Е.Ф. Чепляка, А.Н. Осолодченко, Т.П.
title_short	Структура, белоксорбирующие и антимикробные свойства композиций нанодисперсного кремнезема с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом
title_full	Структура, белоксорбирующие и антимикробные свойства композиций нанодисперсного кремнезема с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом
title_fullStr	Структура, белоксорбирующие и антимикробные свойства композиций нанодисперсного кремнезема с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом
title_full_unstemmed	Структура, белоксорбирующие и антимикробные свойства композиций нанодисперсного кремнезема с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом
title_sort	структура, белоксорбирующие и антимикробные свойства композиций нанодисперсного кремнезема с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом
author	Габчак, А.Л. Геращенко, И.И. Носач, Л.В. Воронин, Е.Ф. Чепляка, А.Н. Осолодченко, Т.П.
author_facet	Габчак, А.Л. Геращенко, И.И. Носач, Л.В. Воронин, Е.Ф. Чепляка, А.Н. Осолодченко, Т.П.
publishDate	2011
language	Russian
container_title	Хімія, фізика та технологія поверхні
publisher	Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України
format	Article
title_alt	Структура, білоксорбційні та антимікробні властивості композицій нанодисперсного кремнезему з 1-(β-оксіетил)-3-метил-5-нітроімідазолом Structure, Protein Adsorptive and Аntibacterial Properties of Compositions Based on Nanodispersed Silica and 1-(β-Оxyеthyl)-3-Меthyl-5-Nitroimidazole
description	Результаты адсорбционных и микробиологических исследований показали, что соединение в одном препарате нанодисперсного кремнезема и 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазола, обладающих соответственно сорбционно-детоксикационными и антибактериальными свойствами, не оказывает отрицательного влияния на их фармакологическую активность. Результати адсорбційних та мікробіологічних досліджень показали, що поєднання в одному препараті нанодисперсного кремнезему і 1-(β-оксіетил)-3-метил-5-нітроімідазолу, які характеризуються відповідно сорбційно-детоксикаційними і антибактеріальними властивостями, не впливає негативно на їхню фармакологічну активність. The results of adsorption and microbiological studies have shown that nanodispersed silica with detoxication properties and 1-(β-оxyеthyl)-3-mеthyl-5-nitroimidazole possessing antibacterial activity associated in a composition retain their high pharmacological activity.
issn	2079-1704
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/29045
citation_txt	Структура, белоксорбирующие и антимикробные свойства композиций нанодисперсного кремнезема с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом / А.Л. Габчак, И.И. Геращенко, Л.В. Носач, Е.Ф. Воронин, А.Н. Чепляка, Т.П. Осолодченко // Хімія, фізика та технологія поверхні. — 2011. — Т. 2, № 1. — С. 86-92. — Бібліогр.: 20 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT gabčakal strukturabeloksorbiruûŝieiantimikrobnyesvoistvakompoziciinanodispersnogokremnezemas1βoksiétil3metil5nitroimidazolom AT geraŝenkoii strukturabeloksorbiruûŝieiantimikrobnyesvoistvakompoziciinanodispersnogokremnezemas1βoksiétil3metil5nitroimidazolom AT nosačlv strukturabeloksorbiruûŝieiantimikrobnyesvoistvakompoziciinanodispersnogokremnezemas1βoksiétil3metil5nitroimidazolom AT voroninef strukturabeloksorbiruûŝieiantimikrobnyesvoistvakompoziciinanodispersnogokremnezemas1βoksiétil3metil5nitroimidazolom AT čeplâkaan strukturabeloksorbiruûŝieiantimikrobnyesvoistvakompoziciinanodispersnogokremnezemas1βoksiétil3metil5nitroimidazolom AT osolodčenkotp strukturabeloksorbiruûŝieiantimikrobnyesvoistvakompoziciinanodispersnogokremnezemas1βoksiétil3metil5nitroimidazolom AT gabčakal strukturabíloksorbcíinítaantimíkrobnívlastivostíkompozicíinanodispersnogokremnezemuz1βoksíetil3metil5nítroímídazolom AT geraŝenkoii strukturabíloksorbcíinítaantimíkrobnívlastivostíkompozicíinanodispersnogokremnezemuz1βoksíetil3metil5nítroímídazolom AT nosačlv strukturabíloksorbcíinítaantimíkrobnívlastivostíkompozicíinanodispersnogokremnezemuz1βoksíetil3metil5nítroímídazolom AT voroninef strukturabíloksorbcíinítaantimíkrobnívlastivostíkompozicíinanodispersnogokremnezemuz1βoksíetil3metil5nítroímídazolom AT čeplâkaan strukturabíloksorbcíinítaantimíkrobnívlastivostíkompozicíinanodispersnogokremnezemuz1βoksíetil3metil5nítroímídazolom AT osolodčenkotp strukturabíloksorbcíinítaantimíkrobnívlastivostíkompozicíinanodispersnogokremnezemuz1βoksíetil3metil5nítroímídazolom AT gabčakal structureproteinadsorptiveandantibacterialpropertiesofcompositionsbasedonnanodispersedsilicaand1βoxyethyl3methyl5nitroimidazole AT geraŝenkoii structureproteinadsorptiveandantibacterialpropertiesofcompositionsbasedonnanodispersedsilicaand1βoxyethyl3methyl5nitroimidazole AT nosačlv structureproteinadsorptiveandantibacterialpropertiesofcompositionsbasedonnanodispersedsilicaand1βoxyethyl3methyl5nitroimidazole AT voroninef structureproteinadsorptiveandantibacterialpropertiesofcompositionsbasedonnanodispersedsilicaand1βoxyethyl3methyl5nitroimidazole AT čeplâkaan structureproteinadsorptiveandantibacterialpropertiesofcompositionsbasedonnanodispersedsilicaand1βoxyethyl3methyl5nitroimidazole AT osolodčenkotp structureproteinadsorptiveandantibacterialpropertiesofcompositionsbasedonnanodispersedsilicaand1βoxyethyl3methyl5nitroimidazole
first_indexed	2025-11-25T22:40:40Z
last_indexed	2025-11-25T22:40:40Z
_version_	1850564518177931264
fulltext	Хімія, фізика та технологія поверхні. 2011. Т. 2. № 1. С. 86–92 _____________________________________________________________________________________________ * контактный автор e.voronin@bigmir.net 86 ХФТП 2011. Т. 2. № 1 УДК 544.032+546.284-31+615.28 СТРУКТУРА, БЕЛОКСОРБИРУЮЩИЕ И АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИЙ НАНОДИСПЕРСНОГО КРЕМНЕЗЕМА С 1-(β-ОКСИЭТИЛ)-3-МЕТИЛ-5-НИТРОИМИДАЗОЛОМ А.Л. Габчак1, И.И. Геращенко1, Л.В. Носач1, Е.Ф. Воронин1, А.Н. Чепляка2, Т.П. Осолодченко3 1 Институт химии поверхности им. А.А. Чуйко Национальной академии наук Украины ул. Генерала Наумова 17, Киев 03164, Украина 2 Винницкий национальный медицинский университет им. Н.И. Пирогова МОЗ Украины ул. Пирогова 56, Винница 21018, Украина 3 Институт микробиологии и иммунологии им. И.И. Мечникова Академии медицинских наук Украины ул. Пушкинская 14/6, Харьков 61057, Украина Результаты адсорбционных и микробиологических исследований показали, что соединение в одном препарате нанодисперсного кремнезема и 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазола, обла- дающих соответственно сорбционно-детоксикационными и антибактериальными свойствами, не оказывает отрицательного влияния на их фармакологическую активность. ВВЕДЕНИЕ Аморфный дисперсный наноразмерный кремнезем используется в качестве исходного вещества для получения препаратов сорбци- онно-детоксикационного действия [1]. Со- вмещение нанокремнезема с лекарственными веществами (например, антисептиками) путем простого смешения или адсорбционного мо- дифицирования позволяет создавать препара- ты с новыми терапевтическими свойствами [2]. Смешением получают традиционную ле- карственную форму – сложные порошки (pulveres compositus), состоящие из двух и бо- лее сыпучих лекарственных веществ, имею- щих вид мелких частиц [3]. В результате ад- сорбционного модифицирования образуются нанокомпозиты, т.е. многокомпонентные ма- териалы, состоящие из двух (или нескольких) различных нанодисперсных твердых фаз, в которых основное количество вещества нахо- дится на границе раздела [4]. Этим наноком- позиты отличаются от сложных порошков, в которых существуют только точечные меха- нические контакты между твердыми фазами. При совмещении в одном препарате не- скольких лекарственных веществ возможно их межмолекулярное взаимодействие, что может привести к инактивации компонентов и в ре- зультате существенно исказить ожидаемый лечебный эффект (фармацевтическая несо- вместимость) [5, 6]. Цель настоящей работы состояла в получении композиций дисперсно- го кремнезема с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5- нитроимидазолом в виде механической смеси и нанокомпозитов (рис. 1), а также в исследо- вании их белоксорбирующей и антимикроб- ной активности в сравнении с индивидуаль- ными компонентами. SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 БAC БAC БAC БAC БAC а SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 БAC б Рис. 1. Схематическое изображение сложного порошка (смеси) (а) и нанокомпозита (б) Структура, белоксорбирующие и антимикробные свойства композиций нанодисперсного кремнезема _____________________________________________________________________________________________ ХФТП 2011. Т. 2. № 1 87 Выбор 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитро- имидазола (далее наряду с этим названием будем использовать более краткую форму – азол) обусловлен тем, что он является эффек- тивным средством борьбы с анаэробной и протозойной инфекцией [7]. На основе этой субстанции создано немало фармпрепаратов для лечения широкого круга инфекционных болезней, наиболее известное международное название – метронидазол [8]. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Материалы. В работе использовали нано- размерный кремнезем Асил-300 (ООО "Ори- сил" г. Калуш, Украина) с величиной удель- ной поверхности по азоту 300 м2/г, насыпной массой ~ 50 г/л и концентрацией свободных силанольных групп (αОН) 0,72 ± 0,02 ммоль/г; фармакопейный 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5- нитроимидазол (Китай), а также пищевой же- латин фирмы "Мерк", соответствующий тре- бованиям Европейской Фармакопеи (Бельгия). Получение композиций. Механические смеси (сложные порошки) были получены: а) путем встряхивания ингредиентов в за- крытой емкости вручную; б) смешиванием в реакторе интенсивного перемешивания (РИП); в) в шаровой мельнице. Для получения нанокомпозитов применя- ли два газофазных способа модифицирования: адсорбционный сольвато-стимулированный [9] – в РИП и механосорбционный [10] – в шаровой мельнице. (табл. 1). Табл. 1. Исследуемые образцы Обра- зец Структура композиции Способ приготовления Содер- жание метронид- азола, % 1 механическая смесь встряхивание в закрытой емкости в течение 15 мин 11 2 механическая смесь смешение в РИП в сухой атмосфере в течение 5 ч 11 3 нанокомпозит смешение в РИП в парах этанола в течение 5 ч 11 4 механическая смесь механоактивация в ша- ровой мельнице в сухой атмосфере в течение 1 ч 13 5 нанокомпозит механоактивация в ша- ровой мельнице в парах этанола в течение 1 ч 13 6 нанокомпозит механоактивация в ша- ровой мельнице в парах воды в течение 1 ч 13 Газофазное сольвато-стимулированное модифицирование нанокремнезема 1-(β- оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом в РИП. В РИП, который представляет собой стеклянную колбу, снабженную лопастной мешалкой, загружали расчетные количества ингредиентов (0,70 ммоль 1-(β-оксиэтил)-3- метил-5-нитроимидазола на 1 г кремнезема, что соответствует количеству, необходимому для создания монослойного покрытия), затем включали мешалку. При достижении оборо- тов мешалки 400–500 мин-1 смесь переходила в псевдоожиженное состояние. После этого в реактор прикапывали 96%-ный этиловый спирт со скоростью 1–2 капли в секунду и выдерживали при перемешивании в течение 5 часов. Количество этанола составляло 500 мг (0,63 мл) на 1 г кремнезема, который при этом оставался сыпучим вследствие сво- ей высокой маслоемкости [11]. После окон- чания процесса модифицирования мешалку останавливали, кремнезем выгружали и вы- держивали на воздухе при 80оС для испаре- ния этанола. Газофазное сольвато-стимулированное механосорбционное модифицирование на- нокремнезема 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5- нитроимидазолом. Механосорбционное модифицирование нанокремнезема проводи- ли с применением шаровой мельницы, пред- ставляющей собой керамический барабан, который на 1/3 заполнялся фарфоровыми шарами диаметром 1–2 см. В барабан загру- жали нанокремнезем и рассчитанную навес- ку 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазола (0,75 ммоль/г). Механоактивацию смеси проводили в сухой атмосфере, а также со- держащей этиловый спирт или воду в коли- честве 500 мг на 1 г кремнезема. Скорость вращения барабана составляла 60 об/мин. Оптимальное время механосорбционного модифицирования в условиях эксперимента 1 час. После окончания процесса модифици- рования кремнезем выгружали и выдержи- вали на воздухе при 80оС для удаления па- ров этанола или воды. ИК-спектроскопия. ИК-спектры получен- ных образцов записывали с помощью спектро- фотометра с фурье-преобразованием "Thermo Nicolet" (США). Исследуемые образцы прессо- вали в пластинки размером 8×28 мм и массой 20±0,5 мг в специальной пресс-форме. А.Л. Габчак, И.И. Геращенко, Л.В. Носач и др. _____________________________________________________________________________________________ 88 ХФТП 2011. Т. 2. № 1 Поскольку свободные силанольные группы размещены на поверхности нанокремнезема статистически равномерно [12], то степень их возмущения вследствие адсорбционного взаи- модействия с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитро- имидазолом соответствует степени покрытия поверхности (θ). Поэтому значение θ рассчи- тывали из соотношений оптических плотно- стей полосы свободных силанольных групп 3750 см-1 до и после модифицирования азолом (соответственно D0 и D) по формуле [13] θ = 1 – D/D0. (1) Адсорбция желатина. Белоксорбирую- щую способность нанокремнезема оценивали по взаимодействию с желатином, который, согласно фармстатье [14], применяется для определения активности препарата сорбцион- но-детоксикационного действия "Силикс". Адсорбцию желатина на поверхности исход- ного и модифицированных кремнеземов про- водили при рН = 5 в статических условиях при комнатной температуре из буферных раство- ров (по Макилвэйну), содержащих 0,1 М ли- монную кислоту и 0,2 М Na2HPO4 [15]. Величину адсорбции желатина рассчиты- вали по разнице его исходных (Сисх) и равно- весных (Сравн) концентраций в V мл раствора до и после контакта с сорбентом, отнесенных к массе навески (m), по формуле [16] А = (Сисх – Сравн) V / m (2) Равновесную концентрацию определяли колориметрически на приборе КФК-2МП с помощью биуретового реагента [15]. Оптиче- скую плотность раствора измеряли на длине волны 540 нм. Микробиологические исследования. Для изучения антимикробных свойств был приме- нен метод диффузии в агар ("метод колодцев") [17]. В качестве тест-культуры использовали музейные штаммы аэробных и анаэробных микроорганизмов: Staphylococcus aureus ATCC 25923, Staphylococcus aureus ATCC 6538, Candida albicans ATCC 885/653, Peptococcus niger 1, Peptostreptococcus anaerobius 13, Prevotella melaninogenica 97, Bacteroides fragilis ATCC 13/83. Посевная доза в испытаниях с аэробной микрофлорой со- ставляла 107 колониеобразующих единиц (КОЕ)/мл, в опытах с анаэробами – 108 КОЕ/мл. Скорость выделения 1-(β-оксиэтил)-3- метил-5-нитроимидазола из исследуемых композиций в водную среду определяли мето- дом вращающейся корзинки [18]. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Получение и характеризация компози- ций. Как видно (рис. 2), даже после 5-часового интенсивного перемешивания нанокремнезе- ма и 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитро- имидазола (образец 2) в реакторе находится просто смесь двух веществ. Об отсутствии какого-либо взаимодействия между поверхно- стью кремнезема и азолом свидетельстует присутствие в ИК-спектре образца 2 полосы поглощения свободных силанольных групп 3750 см-1 (рис. 2, кривая 2). 1600 2400 3200 4000 0 20 40 60 80 100 1, 2 3 3 1, 2 θθθθ = 0,86 Волновое число, см-1 П о гл о щ ен и е, % Рис. 2. ИК-спектры исходного нанокремнезема (1) и после перемешивания с 1-(β-оксиэтил)-3- метил-5-нитроимидазолом в РИП в течение 5 ч в сухой атмосфере (2) и в присутствии паров этанола (3) Такое же перемешивание в реакторе в при- сутствии паров этилового спирта (образец 3) сопровождается появлением полос поглоще- ния в области 1300–1600 (νN-O, δCH2, δCH3, νC=C,), 2800–3000 и ~ 3100 см-1 (νC-H соответст- венно в метильной группе и кольце [19]), ха- рактеризующих молекулы 1-(β-оксиэтил)-3- метил-5-нитроимидазола, и существенным снижением интенсивности полосы поглоще- ния свободных силанольных групп 3750 см-1 (рис. 2, кривая 3). Степень возмущения сила- нольных групп θ вследствие образования во- дородных связей с молекулами азола, рассчи- танная по уравнению (1), составила 0,86. Это значит, что почти 90% молекул 1-(β- оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазола пере- шли из конденсированного твердого состоя- ния в адсорбированное на поверхности на- Структура, белоксорбирующие и антимикробные свойства композиций нанодисперсного кремнезема _____________________________________________________________________________________________ ХФТП 2011. Т. 2. № 1 89 нокремнезема, т.е. произошло образование нанокомпозита. Ранее нами было показано [13], что адсор- бированные из жидкой фазы молекулы 1-(β- оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазола взаимо- действуют с поверхностью кремнезема по- средством образования водородных связей между гетероатомом азота в положении 3 имидазольного цикла и атомом водорода од- ной силанольной группы, а также между ато- мом водорода спиртового гидроксила и ато- мом кислорода другой силанольной группы (рис. 3). Полное совпадение полученных ранее ИК-спектров и спектров, приведенных на рис. 2, позволяет рассматривать данную схему как применимую для образца 3. O H N N CH2 NO2 CH3 O H CH2 O N N CH2 NO2 CH3 CH2 O O H Si Si H H Si Рис. 3. Схема строения адсорбционных комплек- сов молекул 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5- нитроимидазола на поверхности нанокрем- незема [13] Для образца 4 значение θ, рассчитанное путем сопоставления оптических плотностей полосы 3750 см-1 механоактивированных в шаровой мельнице исходного и совместно с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом кремнеземов (рис. 4), составило 28%, т.е. при- мерно 3/4 азола находится в виде отдельной фазы. Поэтому данный образец следует рас- сматривать скорее как механическую смесь. 1600 2400 3200 4000 40 50 60 70 80 90 100 П о гл о щ е н и е, % Волновое число, см-1 2 1θθθθ=0,28 Рис. 4. ИК-спектры нанокремнезема после механо- активации в сухой атмосфере: исходного (1) и в смеси с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5- нитроимидазолом (2) Аналогичная механоактивация в газовой среде, содержащей пары этанола или воды, позволила получить нанокомпозиты – образ- цы 5 и 6 соответственно. Степень покрытия поверхности в кремнезема в обоих образцах составила примерно 95% (рис. 5). 1600 2400 3200 4000 40 50 60 70 80 90 100 П о гл о щ е н и е , % Волновое число, см -1 2 1 θ=0,95 Рис. 5. ИК-спектры нанокремнезема после механо- активации совместно с 1-(β-оксиэтил)-3- метил-5-нитроимидазолом в течение 1 ч в атмосфере, содержащей пары воды (1) и этанола (2) Исследование белоксорбирующей актив- ности нанокремнезема, модифицированного 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом (нанокомпозит 3). Для исследования белок- сорбирующих свойств нанокомпозитов, полу- ченых в РИП, были дополнительно приготов- лены образцы с различным содержанием 1-(β- оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазола, анало- гичные образцу 3 (табл. 1). Механоактивиро- ванные композиции для таких исследований, на наш взгляд, не показательны, поскольку условия их получения приводят также к изме- нению морфологии частиц, т.е. к геометриче- скому модифицированию нанокремнезема [20], что заведомо исказит результат. Из зависимости, приведенной на рис. 6, видно, что адсорбция желатина образцами на- нокомпозита снижается симбатно содержанию 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазола. Однако, если величину адсорбции жела- тина отнести только к находящемуся в образ- це нанокремнезему, то окажется, что его бело- ксорбирующая активность во всех случаях одинакова и присутствие 1-(β-оксиэтил)-3- метил-5-нитроимидазола на нее никак не влияет. А.Л. Габчак, И.И. Геращенко, Л.В. Носач и др. _____________________________________________________________________________________________ 90 ХФТП 2011. Т. 2. № 1 0 5 10 15 20 25 30 35 200 220 240 260 280 300 А д со р б ц и я ж ел ат и н а, м г/ г Содержание метронидазола, % мас на 1 г препарата на 1 г нанокремнезема Рис. 6. Зависимость величины максимальной ад- сорбции желатина от содержания 1-(β- оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазола на поверхности нанокремнезема Табл. 2. Антибактериальная активность образцов по отношению к отдельным видам аэроб- ных микроорганизмов Диаметры зон задержки роста в мм, M±m, n=3 Образцы Staphylococcus aureus ATCC 25923 Staphylococcus aureus ATCC 6538 Candida albi- cans ATCC 885/653 метро нидазол 11,7±0,3 11,7±0,3 12,3±0,3 1 12,7±0,3 13,7±0,3 12,3±0,3 2 15,3±0,3* 15,0±0,0* 12,7±0,3 3 14,7±0,3* 14,7±0,3* 12,0±0,0 4 13,3±0,3* 13,7±0,3* 12,0±0,6 5 15,0±0,6* 15,3±0,3* 12,7±0,3 6 13,0±0,6 13,3±0,3* 12,7±0,3 * Разность достоверна относительно показателя метро- нидазола, Р<0,05; то же в табл. 3 Табл. 3. Антибактериальная активность образцов по отношению к отдельным видам ана- эробных микроорганизмов Диаметры зон задержки роста в мм, M±m, n=3 Обра- зцы Peptococcus niger 1 Peptostrepto- coccus an- aerobius 13 Prevotella melanino- genica 97 Bacteroides fragilis ATCC 13/83 метро- нидазол 26,0±0,6 26,7±0,6 25,7±0,3 25,0±0,6 1 28,7±0,4* 29,3±0,6* 30,0±0,6* 29,3±0,6* 2 28,7±0,4* 27,7±0,7 27,0±0,6 27,3±0,3* 3 31,0±0,6* 32,0±0,6* 32,3±0,3* 30,3±0,3* 4 28,3±0,3* 28,0±0,6 27,7±0,3* 27,3±0,3* 5 27,3±3,1 32,7±0,3* 30,7±0,3* 30,7±0,6* 6 26,3±0,7 27,3±0,3 27,0±0,6 27,7±0,7* Исследование антимикробных свойств композиций. Результаты испытания антимик- робных свойств полученных композиций в сравнении с индивидуальным 1-(β-оксиэтил)- 3-метил-5-нитроимидазолом приведены в таб- лицах 2 и 3. Из анализа данных видно, что присутствие нанокремнезема не приводит к потере 1-(β- оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом анти- микробных свойств, а в отдельных случаях даже наблюдается некоторое увеличение спе- цифической активности образцов в сравнении с индивидуальным азолом по отношению как к анаэробной, так и аэробной микрофлоре. Диаметры задержки зон роста аэробных микроорганизмов (табл. 2) являются в среднем в 2–2,5 раза меньшими по сравнению с этим пока- зателем для анаэробов (табл. 3), что подтвер- ждает более высокую активность 1-(β- оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазола и компо- зиций с ним именно по отношению к анаэроб- ной микрофлоре. Полностью нечувствительны- ми к индивидуальному 1-(β-оксиэтил)-3-метил- 5-нитроимидазолу и исследуемым образцам оказались штаммы Echerichia coli ATCC 225922, Proteus vulgaris ATCC 4636, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853/ATCC 9027. Главной причиной сохранения исходной антибактериальной активности 1-(β- оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазола в случае нанокомпозитов, вероятно, является, отсутствие прочной (ковалентной) связи между молекулами лекарственного вещест- ва и поверхностью кремнезема. Поэтому в водной среде достаточно быстро происхо- дит десорбция метронидазола с поверхно- сти (рис. 7) и его диффузия в объем. 0 50 100 150 200 0 20 40 60 80 100 120 Опыт 1 Опыт 2 Д ес о р б ц и я а зо л а, м г/ г Время, мин Рис. 7. Кинетика десорбции 1-(β-оксиэтил)-3- метил-5-нитроимидазола в воду с поверх- ности нанокремнезема (образец 3) Структура, белоксорбирующие и антимикробные свойства композиций нанодисперсного кремнезема _____________________________________________________________________________________________ ХФТП 2011. Т. 2. № 1 91 Полученные микробиологические данные позволяют, на наш взгляд, заключить, что в условиях проведенных исследований структу- ра композиции (смесь или нанокомпозит) не оказывает существенного влияния на анти- бактериальную активность метронидазола. Поэтому с одинаковой эффективностью могут быть использованы как сложные порошки, так и нанокомпозиты. Основное же отличие нано- композита от смеси заключается, прежде все- го, в том, что он является промежуточным звеном при создании комбинированных пре- паратов на основе нанокремнезема с регули- руемой фармакокинетикой в виде нанокапсул типа "ядро–оболочка" [9], которые схематиче- ски могут быть представлены следующим об- разом: Полимер SiO2 БАС ВЫВОДЫ Результаты адсорбционных и микробиоло- гических исследований показали, что соеди- нение в одной форме дисперсного кремнезема и 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазола – субстанций препаратов "Силикс" и "Метрони- дазол", обладающих соответственно сорбци- онно-детоксикациоными и антибактериаль- ными свойствами, не оказывает отрицательно- го влияния на их фармакологическую актив- ность. Полученные композиты могут быть ис- пользованы как исходные материалы для из- готовления комбинированных лекарственных средств с метронидазолом. ЛИТЕРАТУРА 1. Медицинская химия и клиническое при- менение диоксида кремния / Под ред. А.А. Чуйко. – Киев: Наукова думка, 2003. – 416 с. 2. Чуйко О.О., Пентюк О.О. Науковi прин- ципи розробки лiкарських препаратiв на основi високодисперсного кремнезему // Науковi основи розробки лiкарських препаратiв: Матерiали наукової сесії вiддiлення хiмiї НАН України. – Харкiв: Основа, 1998. – С. 35–51. 3. Муравьев И.А. Технология лекарственных форм. – Москва: Медицина, 1988. – 254 с. 4. Сергеев Г. Б. Нанохимия. Москва: Изд-во МГУ, 2003. — 288 с. 5. Балткайс Я.Я., Фатеев В.А. Взаимодейст- вие лекарственных веществ.- Москва: Ме- дицина, 1991. – 310 с. 6. Термины в фармакологии и фармации: Словарь / И.С. Чекман, В.А. Туманов, Н.А. Горчакова, О.К. Усатенко. – Киев: Вища школа, 1989. – 208 с. 7. Падейская Е.Н. Препараты группы 5-нитроимидазола для лечения анаэроб- ных и протозойных инфекций. Обзор ли- тературы // Инфекции и антимикробная терапия. – 2000. – Т. 2, № 4. – С. 110–116. 8. Лекарственные средства / Сост. Машков- ский М.Д. – в 2 т. – 13-е изд. – Харьков: Торсинг, 1997. – 1152 с. 9. Воронин Е.Ф., Носач Л.В., Гунько В.М. Га- зофазное сольвато-стимулированное ад- сорбционное модифицирование нанораз- мерного кремнезема нелетучими органи- ческими соединениями. – Поверхность, – 2010. – № 2 (17). – С. 221–243. 10. Габчак А.Л., Носач Л.В., Воронин Е.Ф. Механосорбционное модифицирование высокодисперсного кремнезема 2-(4- изобутилфенил)-пропионовой кислотой, 1- (β-оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазолом и 5-нитрофурфурола семикарбазоном // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології. – 2008. – Т. 6, № 2. – С. 503–508. 11. Мельников Н.Н., Новожилов К.В., Пыло- ва Т.Н. Химические средства защиты рас- тений (пестициды): Справочник. – Моск- ва: Химия, 1980. – 288 с. 12. Химия поверхности кремнезема / Под ред. А.А. Чуйко. – Киев: УкрИНТЭИ, 2001. – Ч. 1, 2. – 1236 с. 13. Габчак А.Л., Носач Л.В., Воронин Е.Ф. и др. Взаимодействие 1-(β-оксиэтил)-2- метил-5-нитроимидазола с поверхностью высокодисперсного кремнезема // Журн. прикл. спектроскопии. – 2005. – Т. 72, № 6. – С. 717–721. А.Л. Габчак, И.И. Геращенко, Л.В. Носач и др. _____________________________________________________________________________________________ 92 ХФТП 2011. Т. 2. № 1 14. ФС 42У-82/224-889-00 Силікс. 15. Досон Р., Эллиот Д., Эллиот У., Джонс К. Справочник биохимика. – пер. с англ. – Москва: Мир, 1991. – 544 с. 16. Лабораторные работы и задачи по колло- идной химии / Под ред. Ю.Г. Фролова, А.С. Гродского. – Москва: Химия, 1986. – 216 с. 17. Вивчення специфічної активності протимікробних лікарських засобів: Ме- тод. рекомендації / Колектив авторів. – Київ: МОЗ України; Держ. фарм. центр, 2004. – 38 с. 18. Державна фармакопея України / ДП Нау- ково-експертний фарм. центр – 1 вид. – Харків: РІРЕГ, 2001. – доп. 1. – 2004. – 520 с. 19. Гордон А., Форд Р. Спутник химика: фи- зико-химические свойства, методики, биб- лиография. – Москва: Мир, 1976. – 541 с 20. Воронин Е.Ф., Носач Л.В., Василенко А.П. Геометрическое модифицирование нано- размерного кремнезема путем механоак- тивации // Актуальные вопросы теорети- ческой и прикладной биофизики, физики и химии. БФФХ Общие вопросы физики и химии: матер.: VI Междунар. науч.-техн. конф. (26–30 апр. 2010 г., Севастополь, Украина). – Т. 1. – С. 252–255 Поступила 21.12.2010, принята 26.01.2011 Структура, білоксорбційні та антимікробні властивості композицій нанодисперсного кремнезему з 1-(β-оксіетил)-3-метил-5-нітроімідазолом О.Л. Габчак, І.І. Геращенко, Л.В. Носач, Є.П. Воронін, О.М. Чепляка, Т.П. Осолодченко Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України вул. Генерала Наумова 17, Київ 03164, Україна, e.voronin@bigmir.net Вінницький національний медичний університет ім. М.І. Пирогова Міністерства охорони здоров'я України вул. Пирогова 56, Вінниця 21018, Україна Інститут мікробіології та імунології ім. І.І. Мечникова Академії медичних наук України вул. Пушкінська 14/6, Харків 61057, Україна Результати адсорбційних та мікробіологічних досліджень показали, що поєднання в одному препараті на- нодисперсного кремнезему і 1-(β-оксіетил)-3-метил-5-нітроімідазолу, які характеризуються відповідно сор- бційно-детоксикаційними і антибактеріальними властивостями, не впливає негативно на їхню фармаколо- гічну активність. Structure, Protein Adsorptive and Аntibacterial Properties of Compositions Based on Nanodispersed Silica and 1-(β-Оxyеthyl)-3-Меthyl-5-Nitroimidazole A.L. Gabchak, I.I. Gerashchenko, L.V. Nosach, E.F. Voronin, A.N. Cheplyaka, Т.P. Оsolodchenko Chuiko Institute of Surface Chemistry of National Academy of Sciences of Ukraine 17 General Naumov Street, Kyiv 03164, Ukraine, e.voronin@bigmir.net Pirogov National Medical University of Vinnitsa of Ministry of Public Health of Ukraine 56 Pirogov Street, Vinnitsa 21018, Ukraine Mechnikov Institute of Microbiology and Immunology of Academy of Medical Sciences of Ukraine 14/6 Pushkinskaya Street, Kharkov 61057, Ukraine The results of adsorption and microbiological studies have shown that nanodispersed silica with detoxication prop- erties and 1-(β-оxyеthyl)-3-mеthyl-5-nitroimidazole possessing antibacterial activity associated in a composition retain their high pharmacological activity.

Структура, белоксорбирующие и антимикробные свойства композиций нанодисперсного кремнезема с 1-(β-оксиэтил)-3-метил-5-нитроимидазолом

Репозитарії

Схожі ресурси