Antimicrobial Activity of Mononuclear and Bionuclear Nitrite Complexes of Platinum (II) and Platinum (IV)

Аннотация. Введение. Эволюционируя, патогенные микроорганизмы включают новые механизмы защиты против антибиотиков, вынуждая вести поиск новых антимикробных средств. Формы на основе комплексов, по сравнению со свободными лигандами, проявляют синергетический антимикробный эффект. Рассмотрены современные направления по созданию антимикробных систем. Цель работы – скрининг антимикробных свойств нитритных комплексов платины. Объекты и методы исследования. Антимикробную активность оценивали для пяти синтезированных комплексов платины (II) и платины (IV), моноядерных и биядерных, содержащих концевые и мостиковые нитритные лиганды, в отношении тест-культур Bacillus subtilis и Aspergillus niger с использованием диск-диффузионного метода и макрометода серийных разведений. Результаты и их обсуждение. Все исследуемые комплексы обладают способностью ингибировать метаболический рост микроорганизмов в разной степени, зависящей от состава, строения, термодинамической устойчивости комплекса, числа и заряда координационных центров, степени окисления платины. Более выраженная активность проявилась против Aspergillus niger. Комплекс-неэлектролит Pt+2, содержащий концевые и мостиковые NO2 –-лиганды, проявляет меньшую активность, чем катионный комплекс Pt+2, содержащий только мостиковые NO2 –-лиганды. Самой высокой антибактериальной активностью обладает биядерный комплекс PtIV-PtII [(NH3)2 (NO2)2Pt (μ-NO2)2Pt (NH3)2](NO3)2. МИК составила > 125 мкм. Выводы. Полиядерные комплексы содержат два или более платиновых центра, способны ковалентно связываться с ДНК, образовывать совершенно иной вид аддуктов ДНК, по сравнению с моноядерными комплексами, формировать сшивки между цепями с фиксацией на различных участках. Октаэдрические комплексы платины, по сравнению с плоскоквадратными, способны действовать как пролекарства, восстанавливаясь внутри или вне бактериальной клетки. Дальнейшие исследования будут нацелены на композиционные смеси комплексов с известными антимикробными агентами, и в отношении других штаммов бактерий.

[1]  V. Sharutin,et al.  Tetravalent Platinum Complexes: Synthesis, Structure, and Antimicrobial Activity , 2020, Russian Journal of General Chemistry.

[2]  Владимир Викторович Шарутин,et al.  КОМПЛЕКСЫ ЧЕТЫРЕХВАЛЕНТНОЙ ПЛАТИНЫ: СИНТЕЗ, СТРОЕНИЕ, АНТИМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ , 2020 .

[3]  Svetlana Ivanova,et al.  Antimicrobial potential of ZnO, TiO2 and SiO2 nanoparticles in protecting building materials from biodegradation , 2020 .

[4]  W. Kamysz,et al.  Synergic combinations of antimicrobial peptides (AMPs) against biofilms of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) on polystyrene and medical devices. , 2020, Journal of global antimicrobial resistance.

[5]  B. Moerschbacher,et al.  New series of metal complexes by amphiphilic biopolymeric Schiff bases from modified chitosans: Preparation, characterization and effect of molecular weight on its biological applications. , 2019, International journal of biological macromolecules.

[6]  Maria Sukhareva,et al.  CHEMICAL SYNTHESIS AND ANALYSIS OF ANTIMICROBIAL AND HEMOLYTIC ACTIVITY OF STRUCTURAL ANALOGOUS OF A PEPTIDE PROTEGRIN 1 , 2019 .

[7]  A. Youssef,et al.  Antimicrobial food packaging based on sustainable Bio-based materials for reducing foodborne Pathogens: A review. , 2019, Food chemistry.

[8]  S. Malysheva,et al.  Synthesis and antimicrobial activity of arabinogalactan-stabilized selenium nanoparticles from sodium bis(2-phenylethyl)diselenophosphinate , 2019, Russian Chemical Bulletin.

[9]  V. Mironov,et al.  Synthesis of New Sodium Pectinate Metal Complexes with Cobalt and Nickel Ions and Their Antimicrobial Activity , 2019, Doklady Chemistry.

[10]  M. I. Zaslavskaya,et al.  Prospects for Using Bacteriocins of Normal Microbiota in Antibacterial Therapy (Review) , 2019, Sovremennye tehnologii v medicine.

[11]  Piotr Kulawik,et al.  The Effect of Nanofillers on the Functional Properties of Biopolymer-Based Films: A Review , 2019, Polymers.

[12]  T. Pirog,et al.  ANTIMICROBIAL ACTIVITY OF SURFACTANTS OF MICROBIAL ORIGI , 2019, Biotechnologia Acta.

[13]  Неустроева Екатерина Макаровна Психологические особенности стресса у студентов (на примере студентов ФГАОУ ВО «СВФУ им. М.К. Аммосова») , 2019 .

[14]  Maneesha K. Suresh,et al.  An update on recent developments in the prevention and treatment of Staphylococcus aureus biofilms. , 2019, International journal of medical microbiology : IJMM.

[15]  W. Kamysz,et al.  Antimicrobial Activity of Different Antimicrobial Peptides (AMPs) Against Clinical Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). , 2019, Current topics in medicinal chemistry.

[16]  Q. Lei,et al.  Metabolite sensing and signaling in cell metabolism , 2018, Signal Transduction and Targeted Therapy.

[17]  R. Alduina,et al.  Synthesis, structural characterization, anti-proliferative and antimicrobial activity of binuclear and mononuclear Pt(II) complexes with perfluoroalkyl-heterocyclic ligands , 2018, Inorganica Chimica Acta.

[18]  B. Waghela,et al.  Design, synthesis, pharmacological evaluation and DNA interaction studies of binuclear Pt(II) complexes with pyrazolo[1,5‐a]pyrimidine scaffold , 2018 .

[19]  Eman A. Bakr,et al.  New Ni(II), Pd(II) and Pt(II) complexes coordinated to azo pyrazolone ligand with a potent anti‐tumor activity: Synthesis, characterization, DFT and DNA cleavage studies , 2018 .

[20]  S. Villas-Bôas,et al.  Analysis of Intracellular Metabolites from Microorganisms: Quenching and Extraction Protocols , 2017, Metabolites.

[21]  A. Gerasimov,et al.  Synthesis, structure, and antimicrobial activity of (carboxyalkyl)dimethylsulfonium halides , 2017, Russian Journal of General Chemistry.

[22]  S. Noskova,et al.  Determination of the intensity of bacteriocin production by strains of lactic acid bacteria and their effectiveness , 2017 .

[23]  A. Prosekov,et al.  Investigating antibiotic activity of the genus Bacillus strains and properties of their bacteriocins in order to develop next-generation pharmaceuticals , 2016 .

[24]  E. Rogozhin,et al.  [BIOLOGICAL ACTIVITY OF ANTIMICROBIAL PEPTIDES OF ENTEROCOCCUS FAECIUM]. , 2015, Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii, i immunobiologii.

[25]  S. Salehzadeh,et al.  Spectroscopic, theoretical, and antibacterial approach in the characterization of 5-methyl-5-(3-pyridyl)-2,4-imidazolidenedione ligand and of its platinum and palladium complexes , 2015 .

[26]  Алеся Сергеевна Васильченко,et al.  БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ АНТИМИКРОБНЫХ ПЕПТИДОВ ENTEROCOCCUS FAECIUM , 2015 .

[27]  A. Valyshev [Antimicrobial compounds of enterococci]. , 2014, Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii, i immunobiologii.

[28]  Р. Х. Гиниятуллин,et al.  Синтез и антимикробная активность пиримидинофанов, содержащих 2 урациловых фрагмента и атомы азота в мостиках , 2009 .

[29]  O. Salishcheva,et al.  Trans-influence of a nitro group in platinum complexes , 2007 .

[30]  M. Galanski,et al.  Searching for the magic bullet: anticancer platinum drugs which can be accumulated or activated in the tumor tissue. , 2007, Anti-cancer agents in medicinal chemistry.