Изучение депонирования гентамицина в составе целлюлозы с альбумином

Изучены способы связывания антибактериальных препаратов с поверхностью целлюлозы без применения окислителей для предотвращения возникновения раневой инфекции. Исследована иммобилизация гентамицина в комплексе частично денатурированного альбумина в составе с бактериальной целлюлозой. Исследование проводили на образцах целлюлозы, синтезируемой Gluconacetobacter hansenii. В качестве связующего компонента использован альбумин. Им пропитывали образцы целлюлозы, которые затем подвергали денатурации. При помощи ПЦР амплификатора CFX (BioRad) подбирали оптимальную температуру денатурации. Оценку эффективности иммобилизации альбумина в толще целлюлозы проводили путем его окрашивания люминисцентным красителем SYPRO® Ruby Protein Gel Stain с последующей детекцией при помощи трансиллюминатора. В качестве контроля использовали бактериальную целлюлозу, пропитанную неденатурированным альбумином. Иммобилизация альбумина в составе бактериальной целлюлозы отмечена при температуре 65–95 оС. Антибактериальную активность комплекса «целлюлоза + альбумин + гентамицин» оценивали с использованием тест-штамма бактерий Staphylococcus aureus ATCC 25923. Угнетение роста тест-штамма бактерий наблюдали во всех тестах с бактериальной целлюлозой с комплексом частично денатурированного альбумина и гентамицина. В контрольных образцах, в которых гентамицин не был иммобилизирован в составе частично денатурированного альбумина, зоны задержек роста Staphylococcus aureus ATCC 25923 не отмечены. Сделан вывод о том, что путем частичной денатурации альбумина возможно проводить задержку антибактериальных препаратов в толще бактериальной целлюлозы для дальнейшего их высвобождения. Предложен новый вариант материала, пригодного для изготовления имплантов, повязок на основе геля бактериальной целлюлозы с антибактериальными свойствами. Повязки на основе композита бактериальной целлюлозы, альбумина и гентамицина наиболее актуальны для лечения ожогов. Наличие гентамицина в их составе также актуально для профилактики бактериальных инфекций.

1. Болотова К.С., Чухнин К.С., Майер Л.В. Морфологические особенности фибриллярной структуры растительной и бактериальной целлюлозы // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2016. № 6. С. 153–165.

2. Ларионов П.М., Филипенко М.Л., Ступак В. В., Афонюшкин В.Н., Харченко А.В. Структурный анализ биосинтезированной целлюлозы (наноцеллюлозы) по результатам конфокальной микроскопии // Сибирский научный медицинский журнал. 2016. Т. 36. № 4. С. 5–9.

3. Громовых Т.И., Луценко С.В., Данильчук Т.Н. Перспективы направленного использования бактериальной целлюлозы в медицине // Интер-медикал. 2015. № 7. С. 4–9.

4. Митрофанов Р.Ю., Будаева В.В., Сакович Г. В. Получение и свойства гель-пленки бактериальной целлюлозы // Химия в интересах устойчивого развития. 2010. № 5. С. 587–592.

5. Mormino R.; Bungay H. Composites of bacterial cellulose and paper made with a rotating disk bioreactor // Applied Microbiology and Biotechnology. 2003. Vol. 63. N 5-6. P. 503– 506.

6. Пиневич А.В. Чудо-пленки, или слово о бактериальной целлюлозе // Вестник СанктПетербургского университета. 2007. № 3. С. 33–39.

7. Brown A.J. On an acetic ferment forms cellulose // Journal of the Chemical Society. 1986. Vol. 49. P. 432–439.

8. Bäckdahl H., Helenius G., BodinA., Nannmark U., Johansson B.R., Risberg B., Gatenhol P. Mechanical properties of bacterial cellulose and interactions with smooth muscle cells // Biomaterials. 2006. Vol. 27. P. 2141– 2149.

9. Petersen N., Gatenholm P. Bacterial cellulosebased materials and medical devices: Current state and perspectives // Applied Microbiology and Biotechnology. 2011.Vol. 91. P. 1277– 1286.

10. Венгерович Н.Г., Хрипунов А.К., Рузанова Э. А. Исследование возможности применения бактериальной целлюлозы на этапах медицинской эвакуации // Российский биомедицинский журнал MEDLINE.RU. 2014. Т. 15, № 3. С. 620–628.

11. Ткачева Н.И., Морозова С.В., Григорьев И. А., Могнонов Д.М., Колчанов Н.А. Модификация целлюлозы – перспективное направление в создании новых материалов // Высокомолекулярные соединения, серия Б. 2013. Т. 55. № 8. C. 1086–1107.

12. Belgacem M.N., Gandini A. Monomers, Polymers and Composites from Renewable Resources. Amsterdam: Elsevier. 2008. 553 p.

13. Бычковский П.М., Юркштович Т.Л., Адамчик Д.А., Дрепаков Е.Г., Тагиль И.И. Получение полимерных лекарственных форм противоопухолевых веществ на основе окисленной бактериальной целлюлозы // Российский биотерапевтический журнал. 2017. Т. 16. С. 17.

14. Meftahi A., Khajavi R., Rashidi A., Sattari M., Yazdanshenas M.E., Torabi M. The effects of cotton gauze coating with microbial cellulose // Cellulose. 2010. № 17. P. 199–204.