Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Actual Infectology" 1 (10) 2016

Back to issue

Chemotheraphy Efficiency of Phosphonium Heterocyclic Compounds with Pyrimidine Cycle in Models of Generalized Staph Infection

Authors: Humenna A.V. - Bukovinean State Medical University, Chernivtsi, Ukraine

Categories: Infectious diseases

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Проведено вивчення хіміотерапевтичної ефективності 2-феніл-4-(1-піролідиніл)-6-ізопропілтіо-5-піримідилтрифенілфосфоній перхлорату, яка відноситься до гетероциклічних фосфонієвих сполук з піримідиновим циклом, в експерименті на моделі генералізованої стафілококової інфекції. Отримано позитивні результати, що дадуть право робити висновок про можливість використання їх у клінічних дослідженнях і створення на їх основі перспективних антибактеріальних та антисептичних препаратів.

Проведено изучение химиотерапевтической эффективности 2-фенил-4-(1-пиролидинил)-6-изопропилтио-5-пиримидилтрифенилфосфоний перхлората, который относится к гетероциклическим фосфониевым соединениям с пиримидиновым циклом, в эксперименте на модели генерализованной стафилококковой инфекции. Получены положительные результаты, которые дадут право делать вывод о возможности их использования в клинических исследованиях и создания на их основе перспективных антибактериальных и антисептических препаратов.

It was conducted the study of the effectiveness of chemotherapy with 2-phenyl-4-(1-pyrrolidinyl)-6-izopropiltio-5-pyrimidyltriphenylphosphonium perchlorate, which refers to phosphonium heterocyclic compounds with pyrimidine cycle in the experiment on the model of generalized staph infection. The results were positive and they allow make a conclusion about the possibility of their use in clinical trials and develop promising antibacterial and antiseptic preparations on their basis.


Keywords

генералізована стафілококова інфекція, хіміотерапевтична ефективність, четвертинні фосфонієві сполуки, гетероциклічні фосфонієві сполуки.

генерализованная стафилококковая инфекция, химиотерапевтическая эффективность, четвертичные фосфониевые соединения, гетероциклические фосфониевые соединения.

generalized staphylococcal infection, chemotherapy effectiveness, quaternary phosphonium compounds, heterocyclic phosphonium compounds.

With the discovery of antibiotics such serious infectious processes as sepsis, peritonitis, gangrene and others seemed to have become quite manageable, but kill millions again today. The reason for this phenomenon is the increasing resistance of bacteria to antimicrobial agents. 
In this connection, the problem of finding new antibiotics in recent years has become increasingly important in the world. According to the findings of scientists, the antibiotic era increasingly comes to the situation of box. On the one hand, the rapidly growing number of new antibiotics, and on the other hand, increasing multiple antibiotic resistance of pathogenic and conditionally pathogenic microflora.
Antibiotic resistance, which is constantly growing, on the one hand, and the flaws of the old drugs associated with a limited spectrum of activity, lack of activity in respect of new or naturally stable types of pathogens, unsatisfactory pharmacokinetics, high incidence of complications and side effects on the other hand, stimulate constant research in the creation of new antibiotics and antiseptics.
Owing to the need to replenish the arsenal of antibacterial and antiseptic, it was interesting to examine the effectiveness of chemotherapy 2-phenyl-4-(1-pyrrolidinyl)-6-izopropiltio-5-pirymidyltryphenilphosfonium perchlorate, which refers to phosphonium heterocyclic compounds with pyrimidine cycle (M - 448) on the model of generalized staph infection. It was chosen to study this compound because previous experiments showed high antimicrobial activity, especially regarding S. aureus, stable biological effects in various unfavourable physicochemical conditions, low toxicity and high efficacy of chemotherapeutic created on the model of local staph infection.
Research on the study of chemotherapeutic effectiveness, namely generalized staph infection, was conducted on white mice weighing 18-22 non – inbride grammes. Experiments conducted in accordance with the basic decisions of the First National Congress on Bioethics "General ethical principles of animal experimentation " (2001) Council of Europe Convention on the Protection of vertebrate animals used in experiments and other scientific purposes (18.03.1986), EEC Directives number 609 (11.24.1986) and Ukrainian Ministry of Public Health (order № 66, 13.02.2006).
This study was conducted on white non – imbride mice. Staph Infection was created by antibiotic stable clinical strain number 10, which has hemolytic, coagulased, lecytovitelased effects. From S. aureus №10 was selected because it showed the greatest resistance to the investigated phosphonium substance and was the most pathogenic for mice among all clinical strains we studied.
Generalized staphylococcal septicemia was created by the introduction of 1,5 DLM (3×109 bacterial cells ) of microorganism 0.5 ml intraperitoneally to the white mice. This research was conducted on 40 white mice, which were divided into 4 groups of 10 animals each. The first group was the control group.
The first group of animals (control), after 6 hours, after 0.5 ml of saline was administered, the second group - 5 mg / kg aqueous solution of decametoxine, the third group - 5 mg / kg aqueous solution of etonium, the fourth group - 5 mg / kg of water - alcohol solution (0.1 ml alcohol and 4.9 ml of water) of the compound М - 448.
The administration of drug was conducted in mice in a selected dose once a day, for 7 days, intraperitoneally, in a volume of 0.5 ml.
When white mice were intra – abdominally administered 0.5 ml (3 billion microbial bodies in 1 ml) of daily culture of the clinical antibiotic stable strain of Staphylococcus aureus №10, we were able to get the model "generalized" staph infection, which was determined at the opening of experimental animals.
It can be concluded from the results of the study that the introduction of phosphonium heterocyclic compounds with pyrimidine cycle and preparations of comparison – etonium and decametoxine prevented the death of most animals infected 1,5 DLM (3×109 bacterial cells) Staphylococcus №10. However, all animals in the control group died. The death of animals boch in control and in other three main groups was observed during the first four days. Compound M-448 by its degree of chemotherapeutic activity in a generalized staph infection (survived 70% of infected animals) occupied an intermediate position between decametoxine (survived 80% of infected animals) and etonium (survived 60% of infected animals).
Thus, as a result of the research on the study of chemotherapy effectiveness 2-phenil-4-(1-pyrrolidunyl)-6-іzopropiltio-5-pirymidyltryphenilphosphonium perchlorate, which relates to heterocyclic phosphonium compounds with a pyrimidine phosphonium cycle in the experiment on the model of generalized staph infection. Positive results give the right to conclude that there is the possibility of their use in subsequent clinical studies and creation on their basis promising antibacterial and antiseptic preparations.

Bibliography

1. Богомолова Н. Динамика устойчивости к антибиотикам и частота выделения стафилококков и энтерококков у больных отделений реконструктивной хирургии / Н. Богомолова, Л. Большаков, С. Кузнецова, Т. Орешкина // Антибиотики и химиотерапия. — 2011. — Т. 56, № 5–6. — C. 37-45.

2. Волянський Ю.Л. Вивчення специфічної активності протимікробних лікарських засобів / Ю.Л. Волянський, І.С. Гриценко, В.П. Широбоков та ін. // Методичні рекомендації МОЗ України. — 2004. — 38 с.

3. Гуменна А.В. Хіміотерапевтичні властивості фосфонієвих сполук із гетероциклічними фрагментами / А.В. Гуменна // Клінічна та експериментальна патологія. — 2013. — Т. ХII, № 1. — С. 71-74.

4. Гуменна А.В. Токсичність ряду гетероциклічних фосфонієвих сполук з піримідиновим циклом / А.В. Гуменна // Клінічна та експериментальна патологія. — 2014. — Т. ХIII, № 4. — С. 41-43.

5. Єршова І.Б. Резистентність мікроорганізмів і антибактеріальна терапія / І.Б. Єршова, О.О. Висоцький, Т.В. Ширина, В.І. Ткаченко, А.О. Мочалова // Жіночий лікар. — 2008. — № 6. — С. 33-35.

6. Листван В.М. Фосфонієві солі як потенційні антимікробні засоби / В.М. Листван, В.В. Листван, А.В. Малішевська, С.Є. Дейнека // Вісник Житомирського державного університету. — 2008. — Вип. 41. Природничі науки. — С. 228-232.

7. Максимов Ю.М. Перспективи розробки антимікробних засобів на основі нових синтетичних сполук / Ю.М. Максимов, Н.О. Вринчану // Мікр. журнал. — 2010. — Т. 72, № 1. — C. 52-57.

8. Проданчук М.Г. Поверхнево-активні речовини: токсиколого-гігієнічні та мікробіологічні аспекти / М.Г. Проданчук, І.В. Мудрий, А.А. Калашніков. — К.: Медицина України, 2006. — 223 с.

9. Салмонов А.Г. Резистентність бактерій до антисептиків та дезінфікуючих засобів / А.Г. Салмонов, В.Ф. Марієвський, М.К. Хобзей // Укр. мед. часопис. — 2010. — № 6. — С. 20-25.

10. Тодосійчук Т.С. Підвищення стійкості мікробних патогенів як фактор розробки нових антисептиків / Т.С. Тодосійчук, Т.І. Стрелець, С.В. Конопацька // Наукові вісті НТУУ «КПІ». — 2011. — Т. 3. — С. 90-96.

11. Athanassiadis B. An in vitro study of the antimicrobial activity of some endodontic medicaments and their bases using an agar well diffusion assay / B. Athanassiadis, P. Abbott, N. George, L. Walsh // Aust. Dent. J. — 2009. — 54(2). — P. 141-150.

12. Kuehn B.M. Scientists probe strategies to curb hospital-acquired infections / B.M. Kuehn // JAMA. — 2012. — V. 28. — P. 308-328.

13. Kryzhanovska A. The investigation of effectiveness of ophtalmological antimicrobial solution / A. Kryzhanovska, L. Sorokoumova // Microorganisms in pathogenesis and their drug resistance: International Weigl Conference. — 2003. — № 4. — Р. 120.

14. Matsumoto M., Hashizume H., Tomishige et al. OPC-67683, a nitro-dihidroimidazooxazole derivative withpromising action against tuberculosis in vitro and in mice // Plos. Med. — 3(11). — e 466. — Doi: 10.1371 / J. pmed. 0030466.

15. Procopchuk Z. The Speed of resistansce formation of microorganisms to antiseptics / Z. Procopchuk, L. Sorokoumova // Microorganisms in pathogenesis and their drug resistance: International Weigl Conference. — 2003. — № 4. — Р. 119.

16. Sheldon Т. Dutch doctors warn of dangers of overuse of antibiotics in farming / Т. Sheldon // British Medical Journal. — 2010. — № 341. — P. 5677.


1. Bohomolova N. Dynamyka ustoychyvosty k antybyotykam y chastota vыdelenyya stafylokokkov y эnterokokkov u bol'nыkh otdelenyy rekonstruktyvnoy khyrurhyy / N. Bohomolova, L. Bol'shakov, S. Kuznetsova, T. Oreshkyna // Antybyotyky y khymyoterapyya. - 2011. - T.56, #5-6. - C. 37-45.

2. Volyans'kyy Yu.L. Vyvchennya spetsyfichnoyi aktyvnosti protymikrobnykh likars'kykh zasobiv. / Yu.L. Volyans'kyy, I.S. Hrytsenko, V.P. Shyrobokov ta in. // Metodychni rekomendatsiyi MOZ Ukrayiny. -2004. - 38s.

3. Humenna A.V. Khimioterapevtychni vlastyvosti fosfoniyevykh spoluk iz heterotsyklichnymy frahmentamy / A.V. Humenna // Klinichna ta eksperymental'na patolohiya. - 2013. - T.KhII, #1. - S.71-74.

4. Humenna A.V. Toksychnist' ryadu heterotsyklichnykh fosfoniyevykh spoluk z pirymidynovym tsyklom / A.V. Humenna // Klinichna ta eksperymental'na patolohiya. - 2014. - T.KhIII, #4. - S.41-43.

5. Yershova I.B., Rezystentnist' mikroorhanizmiv i antybakterial'na terapiya / I.B. Yershova, O.O. Vysots'kyy, T.V. Shyryna, V.I. Tkachenko, A.O. Mochalova // Zhinochyy likar. - 2008. - #6. - S.33 - 35.

6. Lystvan V.M. Fosfoniyevi soli yak potentsiyni antymikrobni zasoby / V.M. Lystvan, V.V. Lystvan, A.V. Malishevs'ka, S.Ye. Deyneka // Visnyk Zhytomyrs'koho derzhavnoho universytetu. - 2008. - Vyp. 41. Pryrodnychi nauky. - S.228-232.

7. Maksymov Yu.M. Perspektyvy rozrobky antymikrobnykh zasobiv na osnovi novykh syntetychnykh spoluk / Yu.M. Maksymov, N.O. Vrynchanu // Mikr. zh. - 2010. - T.72, # 1. - C. 52-57.

8. Prodanchuk M. H. Poverkhnevo-aktyvni rechovyny: toksykoloho-hihiyenichni ta mikrobiolohichni aspekty. / M. H. Prodanchuk, I.V. Mudryy, A.A. Kalashnikov. - K. : Medytsyna Ukrayiny, 2006. - 223 s.

9. Salmonov A.H. Rezystentnist' bakteriy do antyseptykiv ta dezinfikuyuchykh zasobiv / A.H. Salmonov, V.F. Mariyevs'kyy, M.K. Khobzey // Ukr. med. chasopys. - 2010. - #6. - S. 20-25.

10. Todosiychuk T.S. Pidvyshchennya stiykosti mikrobnykh patoheniv yak faktor rozrobky novykh antyseptykiv / T.S. Todosiychuk, T.I. Strelets', S.V. Konopats'ka // Naukovi visti NTUU "KPI". - 2011. - T.3. - S.90-96.

11. Athanassiadis B. An in vitro study of the antimicrobial activity of some endodontic medicaments and their bases using an agar well diffusion assay / B.Athanassiadis, P. Abbott, N. George, L. Walsh // Aust Dent J. - 2009. - 54(2). - P.141- 150.

12. Kuehn B.M. Scientists probe strategies to curb hospital-acquired infections / B.M. Kuehn // JAMA. - 2012. - V. 28. - P. 308- 328.

13. Kryzhanovska A. The investigation of effectiveness of ophtalmological antimicrobial solution / A. Kryzhanovska, L. Sorokoumova // Microorganisms in pathogenesis and their drug resistance: International Weigl Conference. - 2003. - №.4. - Р.120.

14. Matsumoto M., Hashizume H., Tomishige et al. OPC-67683, a nitro-dihidroimidazooxazole derivative withpromising action against tuberculosis in vitro and in mice // Plos. Med. 3 (11):e 466 DOI:10.1371 / J. pmed. 0030466.

15. Procopchuk Z. The Speed of resistansce formation of microorganisms to antiseptics / Z. Procopchuk, L. Sorokoumova // Microorganisms in pathogenesis and their drug resistance: International Weigl Conference - 2003. - №.4. - Р.119.

16. Sheldon Т. Dutch doctors warn of dangers of overuse of antibiotics in farming / Т. Sheldon // British Medical Journal. - 2010. - №.341. - P. 5677.

Similar articles

Infection and infecting - the key moments occurrence of infectious disease
Authors: I.V. Bogadelnikov, E.A.Kryuger, A.V. Bobrysheva, N.I. Muzhetskaya - Crimea State Medical University named after S.I. Georgievsky, Department of Pediatrics with the Course of Child''s Infectious Diseases, Simferopol
"Child`s Health" 6 (57) 2014
Date: 2014.12.24
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual
Use of the Virtual Laboratory for Training Specialists in the Field ff Laboratory Diagnostics
Authors: Rotar D.V., Deineka S.Ye., Humenna A.V., Yakovychuk N.D. - Higher State Educational Institution of Ukraine «Bukovinian State Medical University», Chernivtsi, Ukraine
"Child`s Health" 3 (71) 2016
Date: 2016.07.12
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual
The content of antimicrobial proteins in children  with respiratory tract inflammatory diseases
Authors: G.A. Lezhenko(1), A.Ye. Abaturov(2), E.Ye. Pashkova(1), K.V. Gladun(1)
(1) — Zaporizhia State Medical University, Zaporizhzhia, Ukraine
(2) — State Institution “Dnipropetrovsk Medical Academy”, Dnipro, Ukraine

"Child`s Health" Том 12, №3, 2017
Date: 2017.06.29
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Clinical researches
Options of modern anti-relapse therapy for urinary tract infections in children:  CRUTIL trial
Authors: Іванов Д.Д.(1), Іванова Т.П.(2), Федоренко О.Г.(3) , Кушніренко С.В.(1), Іванова М.Д.(4)
(1) — Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупика, м. Київ, Україна
(2) — НДСЛ «ОХМАТДИТ», м. Київ, Україна
(3) — Медична практика проф. Д. Іванова, м. Київ, Україна
(4) — Università degli Studi di Milano-Bicocca, м. Мілан, Італія

"Kidneys" Том 8, №2, 2019
Date: 2019.05.24
Categories: Nephrology
Sections: Clinical researches

Back to issue