Диссертация (Производные замещенных бензаминоиндолов и пирролохинолонов – новый класс соединений с противомикробной активностью)

1ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«НАУЧНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТИМЕНИ Н. П. ОГАРЕВА»На правах рукописиСТЕПАНЕНКО ИРИНА СЕМЕНОВНАПРОИЗВОДНЫЕ ЗАМЕЩЕННЫХ БЕНЗАМИНОИНДОЛОВ ИПИРРОЛОХИНОЛОНОВ – НОВЫЙ КЛАСС СОЕДИНЕНИЙ СПРОТИВОМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТЬЮ14.03.06 Фармакология, клиническая фармакология(медицинске науки)Диссертация на соискание ученой степенидоктора медицинских наукНаучный консультант:Блинова Е. В. д.м.н., доцентСаранск, 20192ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………5ГЛАВА 1. Природные, химически модифицированные,синтетические противомикробные и противогрибковые препаратына основе различных классов соединений и проблемы,возникающие в процессе их применения в качестве антисептиков,дезинфектантов, консервантов и химиотерапевтических средств(обзор литературы) ……………………………………………………201.1.

Природные, химически модифицированные, синтетическиепротивомикробные и противогрибковые препараты на основеразличных классов соединений, применемые для устранениямикроорганизмов вне организма человека, в окружающей среде(дезинфектанты и консерванты) …………….…..........................221.2.

Природные, химически модифицированные,синтетические противомикробные и противогрибковыехимиотерапевтические препараты на основе различныхклассов соединений, используемые для устранениямикроорганизмов на поверхностях и в организме человека…..531.3. Механизмы развития резистентности к противомикробнымагентам …………………………………………………………..62ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования ………………………… 732.1. Методика химического эксперимента ……………………..732.1.1.

Синтез аминоиндолов и их характеристика …….732.1.2. Синтез индолиламидов, енаминов,пирролохинолонов ……………………………………….742.1.3. Названия (№-лабораторный шифр) и структураисследуемых соединений ………………………………..812.1.4. Препараты сравнения и растворитель ……………8632.1.5. Характеристика микроорганизмов, используемых в 88работе ……………………………………………………..2.1.6. Характеристика питательных сред, используемых99в работе ……………………………………………………1062.1.7. Характеристика экспериментальных животных ..2.2. Основные этапы проведения тестирования чувствительности 108микроорганизмов к исследуемым соединениям ..……………….2.3.

Определение чувствительности микобактерий к113исследуемым соединениям ……………………………………….1142.4. Изучение острой токсичности исследуемых соединений ....2.5. Определение типа противомикробного действия116исследуемых соединений …………………………………………2.6. Определение цитотоксичности исследуемых соединений in117vitro ………………………………………………………………..2.7. Изучение генотоксичности исследуемых соединений in119vitro…………………………………………………………………2.7.1.

Тест на токсичность по отношению к Salmonella120typhimurium …………………………………………2.7.1. Полуколичественный метод учета генных мутаций121(тест Эймса) ……………………………………….1242.8. SOS-хромотест ………………………………………………1252.8.1. Определение активности щелочной фосфатазы …1262.8.2. Определение активности β-галактозидазы ………2.9. Модель экспериментальной хирургической раневойинфекции in vivo …………………………………………….1271303.0.

Статистическая обработка полученных результатов ……...ГЛАВА 3. Синтез и биологическая активность соединений на основе4-амино-2-фенилиндола ………………………………………………….1314ГЛАВА 4. Синтез и биологическая активность соединений на основе1505-аминоиндолов …………………………………………………………ГЛАВА 5. Синтез и биологическая активность соединений на основезамещенных 6-аминоиндолов ………………………………………….190ГЛАВА 6. Синтез и биологическая активность соединений на основе7-амино-2,3-диметил-1,2,3-триметилиндолов …………………………..218ГЛАВА 7. Тип противомикробного действия соединений на основезамещенных 4-, 5-, 6-, 7-аминоиндолов ……………………………….241ГЛАВА 8. Новый способ определения типа противомикробногодействия соединений, обладающих антимикробной активностью ….266ГЛАВА 9.

Влияние исследуемых соединений на основе замещенных4-, 5-, 6-, 7-аминоиндолов на ДНК прокариотической клетки .………..280ГЛАВА 10. Исследование токсических эффектов соединений наоснове замещенных 4-, 6-, 7-аминоиндолов на эукариотическиеклетки и прокариотические клетки in vitro …………………………….29010.1. Цитотоксичность исследуемых соединений in vitro………29010.2. Исследование генотоксических эффектов исследуемыхсоединений in vitro ………………………………………………..290ГЛАВА 11. Противомикробная активность исследуемых соединенийin vivo на модели экспериментальной хирургической раневойинфекции ………………………………………………………………….299ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………….323ИТОГИ ВЫПОЛНЕНИЯ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ……357ВЫВОДЫ …………………………………………………………………361ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ………………………………364ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДАЛЬНЕЙШЕГОРАЗВИТИЯ ТЕМЫ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ366СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ …368СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………3705ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследованияМикроорганизмы миллионы лет благополучно сосуществуют с другимиживыми организмами и проявляют наибольшую генетическую и метаболическуюактивность.

Микробы разработали различные механизмы, чтобы выживать внеблагоприятныхусловиях,создаваемыхконкурентнымиэкологическимипроблемами [519; 397; 229; 530; 48; 374]. Жизнедеятельность микроорганизмовзависит от различных факторов окружающей среды. Влияние этих факторовможет быть, как благоприятным, так и неблагоприятным. Неблагоприятноевоздействие факторов окружающей среды может выражаться в бактерицидном,разрушающем клетки прокариот действии, бактериостатическом – подавляющемрост и размножение микроорганизмов действии, мутагенном – изменяющемнаследственные свойства микробной клетки [53; 106; 514].

Факторы окружающейсреды, оказывающие неблагоприятное воздействие на клетки прокариотическихмикроорганизмоввключаютбиотическиеиабиотическиевоздействия.Абиотические факторы – факторы неживой природы имеют различные принципыклассификации. Условно антропогенные факторы (по происхождению) – этодействие абиотических факторов, усиленных воздействием человека, включаютхимические – классы различных неорганических и органических веществ,которые обладают способностью подавлять рост и размножение или вызыватьгибель прокариот (антисептики, дезинфектанты, консерванты и антибиотики)[324; 154; 24; 514].Химические абиотические факторы внешней среды широко используютсядляподавленияростаиразмноженияиуничтоженияпатогенныхмикроорганизмов [523; 392; 514].Экологическиефакторымогутвыступатькакограничители,обусловливающие невозможность существования тех или иных микроорганизмовв данных условиях, как модификаторы, определяющие морфофункциональные6изменения прокариот и как раздражители, вызывающие приспособительныеизменения физиологических функций [53; 86; 73; 106; 229; 392].Проблема приспособительных реакций, определивших в совокупностирезистентность к активно используемым химическим факторам окружающейсреды, таким как антибиотики, дезинфектанты и другие, становится все болееактуальной и тревожной в XXI веке [47; 36; 33; 44; 48].

Посколькубесконтрольноеприменениепротивомикробныхсредстввпищевойпромышленности в качестве консервантов, в животноводстве и сельскомхозяйстве в качестве дезинфектантов и химиотерапевтических средств неизбежновлечетформирование устойчивости микроорганизмов к наиболее частоприменяемым антимикробным препаратам. В большинстве регионов мира иРоссии, в том числе, получают распространение антибиотикорезистентныештаммы,какграмположительных(стафилококки,энтерококки),такиграмотрицательных бактерий (энтеробактерии, псевдомонады и др.) [406; 458; 49;160; 135; 136; 387; 109]. Ежегодно от инфекционной патологии в мире погибаютоколо двадцати миллионов человек.

Ежегодная заболеваемость инфекционнымизаболеваниями исчисляется сотнями миллионов случаев. В конечном итоге,актуальность проблемы создания новых противомикробных средств определяютколоссальнаяадаптационнаяспособностьюмикроорганизмов,огромноеколичество биологических форм патогенов, постоянное возникновение форм смножественной резистентностью, появлением новых видов микроорганизмов исвязыныесэтимсложноститерапииипрофилактикиинфекционныхзаболеваний.

В то же время, перспективы разработки и внедрения новыхантимикробных средств выглядят, прямо сказать, удручающе [133; 472].Степень разработанности проблемыПри проведении микробиологического мониторинга в течение последнихпяти лет отмечается тенденция к увеличению доли полирезистентных штаммов,это метицилинрезистентные S.aureus, P.aeruginosa, представители семейства7Enterobacteriaceae устойчивые к трем и более традиционно применяемымантибиотикам [340; 50; 49; 519; 160; 135; 136; 399; 109].Необходимостьпоискановыхвысокоэффективныхибезопасныхпротивомикробных соединений закреплена в Российской Федерации назаконодательном уровне по Распоряжению Правительства РФ от 25 сентября2017 г. № 2045-р «О стратегии предупреждения распространения антимикробнойрезистентности в РФ на период до 2030 г.».Однимизосновныхсовременныхнаправленийвразработкепротивомикробных соединений является синтез аналогов и производных ужеисследованных препаратов.