Диссертация (1139676), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Приобретенная устойчивость ко всем классам противомикробныхпрепаратов у P.aeruginosa обусловлена низкой проницаемостью наружноймембраны. Малые гидрофильные молекулы (β-лактамы и хинолоны) могутпреодолевать внешнюю мембрану только через порины. Аминогликозиды иколистин не могут проникать в клетку через порины, поэтому самопроизвольноепоглощение в клетке инициируется связыванием с липополисахаридами внешнейстороны наружной мембраны [342; 457; 437; 534; 176]. В результатеприобретается резистентность высокой степени почти ко всем аминогликозидам(особенно, к тобрамицину, нетилмицину и гентамицину) [265; 195].Поринымикробовдляобратногооттокапредставляютсобойэнергозависимые транспортеры, которые выводят токсичные соединения,включая противомикробные препараты, и представляют один из основныхмеханизмов, с помощью которых микробные патогены противостоят различнымклассам противомикробных агентов [290; 344; 276].
Системы оттока состоят изтрех белковых компонентов, энергетически-зависимого насоса, расположенного вцитоплазматической мембране, внешних поринов мембраны и связывающегобелка, который соединяет первые два мембранных компонента вместе [391; 299;522; 283]. Насосы оттока могут быть специфичными для определенныхпротивомикробных препаратов или могут быть способны прокачивать широкий70спектрнесвязанныхагентов,например,макролиды,тетрациклиныифторхинолоны и, таким образом, значительно способствуют множественнойлекарственной устойчивости (MDR – multidrug resistance) [279; 322]. Активныйотток лекарств из клетки является одним из распространенных механизмовустойчивости к противомикробным препаратам у бактерий, причем устойчивостьразвивается тогда, когда скорость оттока лекарственного средства через мембранупревышает уровень притока лекарственного средства, бактериальные геномыкодируют несколько, связанных с мембраной, систем множественного оттока.
Этисистемы обычно находятся под контролем сложной регуляторной сети, которая вответ на присутствие препаратов и других стрессовых молекул увеличиваетобщую активность оттока и уменьшает объем притока [369; 414]. Микробныепатогены, устойчивые к тетрациклинам, часто обнаруживают увеличениеколичества мембранных белков или насосов оттока, которые используются вкачестве экспорта антимикробных агентов из микробной клетки. Для выведениятоксичных соединений из цитоплазмы и периплазмы P.aeruginosa используетболее четырех мощных MDR насосов для оттока. MexV-MexW-OprM MDRмембранные насосы отвечают за устойчивость к фторхинолонам, тетрациклинам,хлорамфениколу, эритромицину.
Повышенная экспрессия эффлюксных насосовMexAB-OprM приводит к необходимостииспользованияболеевысокихингибирующих концентраций пенициллинов, цефалоспоринов широкого спектрадействия,хлорамфеникола,фторхинолонов,макролидов,новобиоцина,сульфонамидов, тетрациклинов и триметоприма [279; 322].Исходя и выше сказанного, необходимо осуществлять контроль ипрофилактику возникновения и распространения микробной резистентности.Контрольустойчивостимикробовкантимикробнымагентамтребуетмногогранного подхода. Существенными компонентами данного подхода должныбыть: сокращение неадекватного назначения противомикробных препаратов нетолько для людей, но и для животных, ограничение в использованииконсервантоввпищевойпромышленности,адекватноеиспользованиедезинфектантов и антисептиков в сельском хозяйстве и промышленности, борьба71с распространением резистентных организмов за счет усиления инфекционногоконтроляигигиеныокружающейсредыиопределениетенденцийраспространения устойчивости посредством постоянного наблюдения.
Этотподход идеально подходит для классической парадигмы, основанной на ошибках.Распространение антибиотиков считается основным фактором возникновения ираспространения противомикробной резистентности. Многие факторы приводят кнеадекватному назначению лекарств в антимикробной практике, включаяожидания и требования пациента, желание врача максимально эффективнопроводить лечение независимо от стоимости или последующих побочныхэффектов,неспособностьрассмотретьальтернативныеметодылечения,неправильная интерпретация диагностических лабораторных исследований,недостаточность знаний врача и неэффективный менеджмент качества, медикоправовые соображения и убеждение, что более новые и дорогостоящие препаратыпредставляют собой наиболее эффективное лечение инфекционных заболеваний[238; 270].
Поэтому, в настоящее время необходимо уделять особое вниманиенадлежащему выбору и срокам применения противомикробных препаратов вкачествеосновноговекторавсниженииразвитияпротивомикробнойрезистентности. Правильная санитарно-гигиеническая практика поможет снизитьвозникновение в лечебных учреждениях лекарственно-устойчивых микробныхпатогенов и задержит появление таких видов в окружающей среде.
Санитарноэпидемиологические службы и медицинские учреждения должны постоянноследить за появлением лекарственной устойчивости в стационарах и за ихпределами [61; 86; 103]. Поиск и разработка новых противомикробных средств,также один из основополагающих принципов преодоления устойчивостимикроорганизмов к антибиотикам.Таким образом, проблема резистентности к противомикробным средствамстановится все более актуальной и тревожной в XXI веке [62; 108; 47; 33; 140;48].Поэтому необходимость поиска новых высокоэффективных и безопасныхпротивомикробных соединений закреплена в Российской Федерации на72законодательном уровне по Распоряжению Правительства РФ от 25 сентября2017 г.
№ 2045-р «О стратегии предупреждения распространения антимикробнойрезистентности в РФ на период до 2030 г.».На кафедре химии ФГБОУ ВО «МГПИ им. Е. Е. Евсевьева» на протяжении30 лет проводятся научные исследования по разработке методов синтеза иполучения трициклических азотосодержащих гетероциклов – пирролохинолонов.Многиеиспользуемыепротивомикробныевмедицине,препаратыасептикепредставляютисобойдезинфектологиигетероциклическиесоединения. И учитывая, что синтезированные и исследуемые в настоящейработе соединения, производные бензаминоиндолов и пирролохинолонов,являются синтетическими аналогами пирролохинолинхинона, кофермента PQQ,витамина В14, являющегося коферментом в окислительно-восстановительныхреакциях в организме млекопитающих, мы сочли необходимым изучить ихбиологическую активность, с целью получения нового класса синтетическихлекарственных средств на основе замещенных 4-, 5-, 6-, 7-аминоиндолов,способныхоказыватьмикроорганизмыипротивомикробноедействиенаучно-практическогонапрокариотическиеобоснованиябезопасногоиспользования выявленной активности индолиламидов и пирролохинолонов дляповышения эффективности противомикробной химиотерапии.Перечень известных проанализированных антимикробных и антигрибковыхпрепаратов в результате проведенной исследовательской работы будет расширенновойгруппойсинтетическихсоединенийанилидноготипанаосновезамещенных 4-, 5-, 6-, 7-аминоиндолов.
Методики синтеза, физико-химическиехарактеристики,строение,микробиологическоеисследование,обсуждениерезультатов скрининга N-(индолил)амидов, пирролохинолонов изложены вследующих главах настоящей работы.73ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ2.1. Методика химического экспериментаСтроение, состав и индивидуальность соединений, полученных привыполнении химического эксперимента, доказаны с использованием комплексасовременных физико-химических методов: спектроскопия ядерным магнитнымрезонансом (ЯМР 1Н), ультрафиолетовая спектроскопия (УФ), инфракраснаяспектроскопия (ИК), масс-спектрометрия, тонкослойная хроматография (ТСХ),элементный анализ. Полные результаты этих исследований обсуждены в научныхпубликациях, приведенные в списке литературы.
Названия енаминам, амидам,пирролохинолонам даны по правилам компьютерной программы ACDLABSIUPAC Name Generator, структурные формулы соединений нарисованы вкомпьютерной программе ISIS Draw 2,4.2.1.1. Синтез исходных аминоиндоловДля получения исходных аминоиндолов используется следующая методика[2]. Например, для синтеза 2-фенил-4-аминоиндол (1) используют раствор,содержащий 0,75 г 2-фенил-4-нитроиндола в 150 мл абсолютного метанола ккоторомудобавляются7млконцентрированногогидразингидратаикаталитическое количество высокоактивного никеля Ренея. Затем реакционнаямасса нагревается в течение 1-3 ч.
После окончания реакции осуществляетсяхроматографический контроль. После этого горячая смесь отфильтровывается откатализатора, отгоняется метанол до минимального объема и добавляется 100 млводы. Осадок, выпавший в конечном итоге, отфильтровывается, промываетсяводой многократно и высушивается на воздухе. 2,3-Диметил-5-аминоиндол (2)получается аналогично из 2,3-диметил-5-нитроиндола [497]. 1,2,3-Триметил-5аминоиндол (3) получается аналогично из 1,2,3-триметил-5-нитроиндола [451].2,3,6-Триметил-5-аминоиндол (4) получается аналогично из 2,3,6-триметил-5-74нитроиндола [168]. 1-Метил-2-фенил-5-аминоиндол (5) получается аналогично из1-метил-2-фенил-5-нитроиндола[110].6-Метил-2-фенил-5-аминоиндол(6)получается аналогично из 6-метил-2-фенил-5-нитроиндола [173].