СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ АНТИБИОТИКОВ
METHOD OF INCREASING EFFICIENCY OF ANTIBIOTICS

Изобретение относится к микробиологии и биотехнологии, в частности к производству антибиотиков, в том числе бета-лактамовых.
Известно, что постоянно увеличивается число бактерий, продуцирующих ферменты бета-лактамозы, расщепляющие антибиотики.
Многолетнее применение противомикробных средств и воздействие физических и химических мутагенов привело к появлению микроорганизмов, устойчивых к антибиотикам. Ферментативное расщепление антибиотика обеспечивает более 80% бактериальной резистентности.
Для повышения эффективности антибиотиков вводят в их химическую структуру фтор, пиперазиновый радикал или комбинируют с другими антибиотиками: суббактам с ампициллином, янтарной, лимонной, фумаровой и другими органическими кислотами и их солями - сукцинатами, пробиотиками (Андреева Н.Л., Войтенко В.Д. Повышение эффективности химиопрепаратов с помощью органических кислот // Международный вестник ветеринарии. - 2004. - №1. - С.55-58.)
Наибольший антибактериальный эффект получен комбинацией антибиотиков с клавулановой кислотой, полученной в 1976 г. из продукта метаболизма гриба Streptomyces clavuligeris. Несмотря на то, что клавулановая кислота сама по себе слабый антибиотик, она оказалась активным ингибитором бета-лактамаз в результате проникновения в структуру бета-лактамазы и блокирования ее активности (Коротяев А.И., Бабичев С.А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология. / Учебник для вузов. - Спб.: Специальная литература, 1998. - С.135-142).
За прототип взят способ комбинации амоксициллина и клавулановой кислоты (Покровский В.И., Поздеев O.K. Медицинская микробиология. - М.: Изд-во ГЭОТАР, 1999. - С.148-151).
Недостатками указанного способа являются дороговизна и дефицитность препарата, токсичность для печени, почек, способность аллергизировать организм, появление лекарственно-устойчивых микроорганизмов, чувствительность к кислой среде, создание в желудочно-кишечном тракте дисбиоза.
Для устранения указанных недостатков, для повышения эффективности антибиотиков, снижения их токсичности и аллергизации организма, повышения устойчивости к расщепляющему действию бактериальных ферментов, создания стабильной структуры антибиотиков предлагается полимеризация и детоксикация ряда антибиотиков с помощью 0,15±0,05% раствора формалина при 40±2,0°С в течение 5-7 суток.
Правомерность использования формалина для полимеризации и детоксикации антибиотиков - продукта метаболизма и деструкции грибов - обоснована производством и применением анатоксинов, толерогенов (аллергоидов), анатоксин-вакцин, инактивированных вирусных вакцин и т.д. Однако использование формалина для детоксикации, полимеризации структуры и повышения эффективности антибиотиков не проводилось.
Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности антибиотиков в отношении резистентных микроорганизмов, приобретение устойчивости к ферментативному действию бактериальных ферментов, снижение токсичности и аллергенности для организма.
Поставленная цель достигается полимеризацией и детоксикацией антибиотиков 0,15±0,05% раствором формалина при 40,0±2,0°С в течение 5-7 суток. При этом исходная концентрация формалина снижается до 0,05% в жидком растворе, а в лиофилизированном виде - до 0,01% концентрации. Полученные антибиотики приобретают повышенную эффективность в отношении лекарственно-резистентных микроорганизмов, устойчивость к бактериальным ферментам на фоне снижения токсичности и аллергенности для организма.
В патентной и научно-технической литературе не выявлены технические решения, аналогичные заявленному.
Использование 0,15±0,05% раствора формалина позволяет достичь стабильной полноты детоксикации, полимеризации всего комплекса антибиотиков и получения безвредных препаратов, обладающих повышенным бактериостатическим и бактерицидным действием в отношении лекарственно-устойчивых микроорганизмов, т.е. получить технический результат.
Установленная возможность 0,15±0,05% раствора формалина при 40,0±2,0°С в течение 5-7 суток обеспечить полимеризацию, детоксикацию, стабильность структуры, снижение токсичности и аллергенности, и повышение на 50±10% эффективности антибиотиков в отношении лекарственно-устойчивых микроорганизмов позволила предложить рациональную технологию изготовления эффективных безвредных для человека и животных антибиотиков.
Под действием раствора формалина с концентрацией 0,15±0,05% происходит процесс полимеризации структуры антибиотиков, вследствие чего повышается их устойчивость к ферментативному действию бактериальных ферментов. Формалин также обеспечивает полную детоксикацию антибиотиков.
Указанная концентрация 0,15±0,05% формалина и температурный режим обработки являются оптимальными для обеспечения стабильной полимеризации и детоксикации антибиотиков. В результате указанной обработки модифицированные антибиотики проявили повышенную на 50±10% бактерицидную активность по отношению к исследованным микроорганизмам, а также безвредность за счет снижения токсичности антибиотиков. Аналогичное действие формалина на процессы детоксикации токсинов микроорганизмов было положено в основу изготовления модифицированных антибиотиков.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Способ детоксикации и полимеризации антибиотиков 0,15±0,05% раствором формалина.
В работе использовано по 60 флаконов лиофилизированных пенициллина, эритромицина, канамицина, тетрациклина, гентамицина, полимиксина, неомицина, амоксиклава, в которые с помощью шприца внесли по 5,0 мл 0,2% раствора формалина для детоксикации и полимеризации при 42°С в течение 7 суток. По окончании детоксикации и полимеризации половина флаконов каждого антибиотика оставлена для исследований в жидком виде, а вторую часть подвергли лиофилизации.
Пример 2. Определение остаточного содержания формалина в растворах антибиотиков до и после лиофилизации.
Методом титрования с раствором йода, едкого натрия, серной кислоты и гипосульфита установлено, что в жидких растворах антибиотиков произошло снижение содержания формалина с 0,2% до 0,05%, а после лиофилизации содержание формалина составило 0,01% вместо 0,2% («Фармакопейная статья» - Физико-химические и иммунно-биологические методы контроля препаратов. Издание официальное МЗ РФ. - М. 2000 г. - С.51-56).
Пример 3. Определение безвредности модифицированных антибиотиков.
Испытание проведено на 10 белых мышах, 6 морских свинках, 20 телятах и 22 поросятах.
После подкожного введения 5 белым мышам модифицированного пенициллина и 5 мышам - полимиксина по 0,2-0,3 мл препаратов трехкратно, у животных не было отмечено выраженных токсических явлений и гибели при наблюдении в течение 12 суток.
При пятикратном с интервалом в 1 сутки подкожном введении 5 телятам пенициллина, 5 телятам гентамицина, 5 телятам тетрациклина и 5 телятам полимиксина все животные остались живыми, на месте введения препаратов не отмечено гнойно-некротических поражений в течение 20 суток (срок наблюдения).
Подкожное введение 6 морским свинкам модифицированного пенициллина в объеме 2-3 мл трехкратно с интервалом 24 часа также не вызвало образования гнойных абсцессов на месте введения и гибели животных при наблюдении в течение 15 суток.
Пример 4. Определение эффективности полученных антибиотиков определяли методом серийных разведении препаратов. Полученные антибиотики, обозначенные буквой М (модифицированные) сравнивали с соответствующими им коммерческими препаратами.
Бактерицидные свойства антибиотиков определяли в отношении эшерихий, стафилококков, сальмонелл, Вас.Subtilis и протея. Полученные результаты представлены в таблице.
Сравнительная оценка эффективности антибиотиков (ЕД/мл, мкг/мл) в жидкой среде, содержащей 10000 микробных клеток в 1 мл
№ п/п
Препараты
Наименование микроорганизмов
Е.соli
S.aureus
S.dublin
Вас. Subtilis
Proteus Vulgaris
1.
Пенициллин
10-12
12-15
12-14
15-16
15-20
2.
М-пенициллин
5-7
9-12
8-9
10-12
10-12
3.
Гентамицин
10-12
12-13
10-12
13-15
15-16
4.
М-гентамицин
4-6
9-10
5-6
9-11
10-12
5.
Тетрациклин
20-25
20-22
22-25
25-30
25-27
6.
М-тетрациклин
15-17
15-17
17-18
15-16
15-17
7.
Амоксиклав
8-9
7-8
10-12
12-15
12-15
8.
М-амоксиклав
3-4
4-6
7-8
9-10
9-10
9.
Неомицин
20-22
22-25
20-25
25-30
30-35
10.
М-неомицин
10-15
15-17
15-17
15-17
15-17
11.
Полимиксин
50-60
50-60
50-60
60-65
60-65
12.
М-полимксин
30-40
35-40
35-40
35-40
35-40
13.
Эритромицин
8-10
10-12
10-12
12-15
13-15
14.
М-эритромицин
5-6
7-8
7-8
9-10
9-10
15.
Канамицин
10-15
10-12
13-15
13-15
15-17
16.
М-канамицин
7-8
6-7
7-8
8-9
9-10
M - модифицированный антибиотик
Из данных, представленных в таблице, следует, что растворы антибиотиков, подвергнутые детоксикации, полимеризации 0,2% раствором формалина при 42°С в течение 7 суток проявили повышенное на 50±10% бактерицидное действие на E.coli, S.aureus, S.dublin, Вас. Subtilis и Pr. Vulgaris в сравнении с контрольными антибиотиками.