АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ НОВОГО НИТРОФУРАНОВОГО СОЕДИНЕНИЯ К-(5-НИТРОФУРФУРИЛИДЕН)-5-НИТРОФУРАН-2-(Н-АЦЕТИЛ) КАРБОКСАМИРАЗОНА (ПАП-49) В ОТНОШЕНИИ САПТОТРОФНЫХ И УСЛОВНО ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА МОЛОДНЯКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙС тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ НОВОГО НИТРОФУРАНОВОГО СОЕДИНЕНИЯ К-(5-НИТРОФУРФУРИЛИДЕН)-5-НИТРОФУРАН-2-(Н-АЦЕТИЛ) КАРБОКСАМИРАЗОНА (ПАП-49) В ОТНОШЕНИИ САПТОТРОФНЫХ И УСЛОВНО ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА МОЛОДНЯКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙС"

ШСШВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДОЙ ТРУДЭЮГО КРАСЮГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСМЭЮЗЯЙСТЕЕННАЯ АКАДОШ ииени К.А.ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

УЖ б1б.ЗЗ/.34-022.7-092.9:379.8--085.28.0125547.722.5

ТЕРООВ Владимир Иванович

АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ АКГИВШСТЬ ЮВОГО НИТРОЗУРАЮ-ЮГО СОЕДИНЕНИЯ М-( 5-ШТР01УРгуРИЛЦЩН) -5-НИТ-Р0ФУРАН-2-С Н'-АЦЕТИЛЖАРВОШШДРАЭОНА (ПАП-4Э) В ОТЮПЕШИ САПР0ТР01НЫХ И УСЛЭВНЭ ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗИЗВ ШЛУД)ЧЮ-ШЕЧНЭГО ТРАКТА Ш-ЛЭДНЯКА СЕЛЬСЮХ)ЗЯЙСТШННЫХ жиютных

Специальность 08.00.07- микробиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой с те пет кандидата биологических наук

МОСКВА 1992

Работа выполнена в отделе болезней молодняка Краснодарской научно-исследовательской ветеринарной станции и на кафедре неорганической химии Кубанского Государственного университета.

Научйые руководители - профессор, доктор биологических наук В.К.Шильникова, старший научный сотрудник, кандидат химических наук П.А.Павлов

Офщиальные оппоненты - профессор, доктор биологических наук Г.И.Еюв, старший научный сотрудник, доктор ветеринарных наук Н.Т.Татаринцев

Ведущая организация - Кубанский ордена Трудового Красного Знамени Государственный аграрный университет

Завета состоится " "____к?Л^тА'ЛЗг... 1992 г.

в часов на заседании специализированного совета

К. 20.35.06 в Московской сельскохозяйственной академии имени К.А.Тимирявева по адресу:127550, Москва, ул.Тимирязевская, 45, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.^ Автореферат разослан " "___^'Ъ^Т.'г.. 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета /2 .

кандидат биологических наук ".В.лосина

\У Г

«

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На согременнои уровне развития животноводства , когда на относительно небольших площадях концентрируется значительное поголовье жиеотньх, создаются предпосылки возникновения различных заболеваний, в том числе бактериальных. При втоы эффективность лечения во многих случаях достигается с помош.ьв антибактериальных препаратов, в частности, антибиотиков (Черенков Д.К. с совет., 1977; Мозгов И.Е., 1.985; Ковалев В.$. с соавт., ¿983). Однако частое, порой бессистемное применение антибиотиков приводит к развитию нежелательных экологических последствий, среди которых возникновение и распространение ан-ткбиотикорезистентнкх микроорганизмов и нарушение аволюц'/онно сложиепихся микробопенозов занимают ведущее место (Навашин С.М., 19S9).

Препараты нитрофураноЕаго ряда могут служить альтернативой антибиотиков при некоторых формах заболеваний (Маркова И.В., Калиничем E.W., 1937, Хоменко B.C., i991; Hofman nr., 1984; Vas-ti K..I3S7). До химиотерапевтическим свойствам они конкурируют со многими антибиотиками, обладая широким спектром действия (антибактериальным, антимикотическим, противопротозойным)', эффективны в отношении антибиотикоустойчивых форм возбудителен инфекций (Блюгер A.I., 1958; Алексеева Л.Н., 1963; Платова Н.Г., 1973; Тоыников A.B. с соавт., 1988) и в отличие от айтибиотиков повшгаит общую иммунорезистентность макроорганизыа (Топорина А.Н., 1970, 1985; Ароне P.M., 1975; Адамян i.B. с соавт., 1983). В то же время некоторые из них высокотоксичны (фурацилин, фурадонин); кумулируются в организме (фуразолидон); вызывают отравления молодняка сельскохозяйственных животных (Хоменко B.C., 1970; Ди-

ЦЕНТРАЛЬНАЯ

НАУЧ. .ли ь. .о,1,: ;ОТЕКА

Моск. сол'.скоаоз. академии '».... ;•.. д. Тимирязева

и™ •-•,. А-ЗОШ:

■ . ......... - тЛ in . ,„W

митров С. с соавт., 1986; Моргунов В.И., 1989). В связи с »тим необходим скрининг новых н/трофурановьх соединений со сниженной токсичностью, повышенными биодоступностью и антимикробными свойствами (Сухова Н.М. с соавт., 1984; Томников A.D. с соавт., 1988; Tanalca A., Usui Г., I960; -l-Obeid Н. et al., IS85; Scher-гег к., 1985 ), которые могли бы благодаря этлм качествам обеспечить получение экологически чистой продукции животноводства.

Цель и задачи работы. Основная цель - поиск нового, малотоксичного, обладавшего значительными антибактериальными свойствами 5-нитрофуранового препарата для использования в животноводстве.

Задачи исследования:

- определить антибактериальную активность новьх, синтезированных в кубанском Государственном университете на кафедре неорганической химии производных фурана л изучить $изик0-хлмич8ские свойства наиболее активного из них соединения;

- определить спектр и степень антибактериального действия препарата на различные виды бактерий в условиях in vitro и In vivo;

- определить степень адаптации бактерий желудочно-кишечного тракта молодняка сельскохозяйственных животных к новому нит-робурану и возможность его совместного использования с другими препаратами;

- установить параметры острой токсичности и фарыакокинетического поведения в организме лабораторных животных (на примере белых мышей и кроликов).

Научная но вив на. Впервые получен ряд новых нитро £урз новых соединений (A.C. И 1487411, 1492697, 1499694, 1529685, 1589641, 1640971) и определена их антимикробная активность. Методом скри-

нинга выявлено соединение 14-(5-нитро$урфурилидев)-5-нитрофу-ран-2-(ti-ацетил)карбоксамидразон (ПАП-49), обладающее наивысшими бактериостатическими свойствами в отношении грамположи-тельных и грамотрицательных бактерий. Впервые установлена структурная формула, физико-химические свойства ПАП-49, неучено его влияние на условно патогенные и сапротрофные микроорганизмы желудрчно-вишечного тракта сельскохозяйственных животных. Пока- • зана степень взаимодействия с другими антибактериальными препаратами и на лабораторных животных (белые мыли, кролики), определены параметры острой токсичности, кумуляции, фармакокинетики препарата.

Теоретическое и прикладное значение. Ив новых синтеаированных нитрофурановых соединений значительные антибактериальные свойства и низкая токсичность установлены у Н-{ 5-нитрофурфури-лиден) -5-нитрофуран-2-( м!-ацетил) карбоксамидразона (ПАП-49). Вследствие высокой терапевтической эффективности при экспериментальных стафилококковой и ешерихиозной септицемиях, спонтанном колибактериозе у телят новое нитрофурановое соединение рекомендовано в качестве лекарственного средства для сельского хозяйства.

Апробация работы. Результата исследования были доложены на Всесоюзном совещании по кислородсодержащим гетероциклам (Краснодар, 1990 г.).

Публикации. По материалам диссертации получено б авторских свидетельств, одно положительное решение, опубликованы тевисы доклада.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит ив введения, 4 глав, выводов и списка литературы. Работа наложена на 120 страницах машинописного текста, иллюстрирована 20

таблицами и 8 рисунками. Список литературы Екяючзет Л2 источников, из них 101 - иностранные.

СКОТЕРИЛЕНГА^ЬНАЯ ЧАСТЬ

Объекты и методы исследований. Работз выполнена в отделе Солезней молодняка сельскохозяйственны;, тавотных краснодарской научно-исслеаОЕЗтельской ветеринарной станции и на кз^едре неорганической химии пубзнского госуниверситета.

Первичному скринингу подвергнуто <,4 новых соединения. "зу-чены антибактер-альнье и противогрибковые свойстез продуктов взаимодействия ^урановых нитрилов с гидразином, а также конденсатов 5-нитрофурогидрззидимидз с различными альдегидами. Биоактивность б-нитро^ураногьх соединений согоставлена с аналогичными соединениями, содержащими Еыесто нитрогруппы другие заместители.

Биологическую зктивность ПАП-4^ и ^уразогидона (атзлон сравнения, широко применяемый е медицине и ветеринарии) в условиях in vitro и in vivo оценивали го ингиб^рувшему действию на различные бактерии. Поскольку особенно нас интересовали бактерии желудочно-кишечного тракта сельскохозяйственных животных, как представителей "нормальной" биоты, так и возбудителей кишечных болезней, основной акцент делался именно в отношении этих родов и видов. Однако в ряде случаев использовали и "случайные" роды.

Для опытов использовали 560 белых мышей и 32 кролика. Клиническое испытание проведено на 15 новорожденных телятэх больных колибактериозом, которым новый нитрофуран задавался ив расчета 5 мг/кг массы 3 раза в день в течение 5-7 дней подряд.

Антибактериальные свойства новых соединений изучены на 114 шташах 22 видов бактерий клинического и музейного происхождения. $унгистатическую активность оценивали по действию на дрож-кеподойный гриб Candida albicans.

Растворимость ноеого соединения изучали по методике регламентированной Государственной $армэкопеей СССР (изд. 11). Антимикробную активность in vitro определяли методом серийных разведений в бульоне .Хоттингера, in vivo - на моделях стафилококковой и эшерихиозной септицеыиях белых мышей. Препарат вводили перорально одновременно с внутрибрюшинныы заражением животных. Терапевтическую эффективность оценивали по результатам выживания мышей. ЕД^q вычисляли по методу Г.Н.Першина.

Способность бактерий адаптироваться к новому нитрофурану проверяли методом 30-кратного пассирования в питательной среде . с суббактериостатическими концентрациями ПАП-49. Через каждые 5 пассажей проводили определение чувствительности тест-бактерий к препарату. О возможности совместного применения нового нитрофурана с другими антибактериальными препаратами.судили по наличию синергидного действия.

Влияние нитрофурановых препзратов на кишечные микроорганизмы в условиях in viv0 изучали на кроликах с живой массой 2,53 кг, которым нитрофурзны задавали 5 дней подряд в терапевти-.ческих дозах рекомендованных для атого класса лекарственных веществ - 5 и 10 мг/кг массы. Дз и после акспериыентэ отбирали пробы кала и"£хеме А.З.Смолянской (1Э36) про водили качественное и количественное определение выделенных бактерий.

Острую токсичность ПАП-49 Ш1б, Jl%0, Д%4) изучали по методу пробит-анализа и Г.Н.Першину на беспородных белых мышах (18-20 г) обоего пола при двух методах введения - перораль-ном и внутрибрюшинном; степень кумуляции и обратимости токси-

ческого действия изучали на белых мылах по Л.Е.Гольдберг, В.Е.Бзуыштейн (1969); кинетику - на кроликах породы советская шиншила массой 2-2,5 кг. Препарат гивотным вводили однократно перорзльно в дозе 100 мг/кг. Через 1, 3, 6,Од2, 24 я в крови и моче методом В31Х определяли количество всосавшегося и выводимого вешества,

Математическую и биометрическую обработку полученных данных проводили, используя статистические методы, предложенные И.П.Ашмариным; А.А.Воробьевым (1962), И.А.Ойеиньм (1960), а также программу "Statgraf" для персональных компьютеров ("Искра 1033.11").

Антибактериальная активность новых производных фурана. При изучении продуктов взаимодействия фурзноЕых нитрилов и конденсатов 5-нитро$урогидразидимида с различными альдегидами установлено, что величина антибактериальной и противогрибковой активности новых синтезированных соединений зависит, в первую очередь, от природы заместителя фуранового кольца в положении "5", "2" и типа химических связей между заместителями и 5-нитрофура-новым циклом. Показано, что конденсация 5-нитро-2-фурогидрззид-

и формальдегидом ведет к образованию соединений Н-(2,3-диокси-пропилиден)-5-нитро^урэн-2-карбоксаиидразон и (Н-метилиден)-5-нитрофурэн-2-карбоксаыидразон, проявляющих вьрзгенные антибактериальные (МПК от 2,5 до 62,5 мкг/мл) и фунгистатические (Ы1К от 2,5 до 25 мкг/мл) свойства. Конденсация с ароматическими альдегидами (салициловым и нитросзлициловым) ожидаемого результата не дает, замена же нитрогруппы в 5-м положении фуранового цикла

Результаты исследований и их обсу«дение

) с ( d,l )-глицериновым альдегидом

на-бром и трихлорфенольньй фрагмент значительно снижает и даже исключает антибактериальную активность полученного соединения.

' Усиление антибактериальных сеойств происходит после введения в молекулу 5-нитро{урогидразил^мида 2-го |урэнового цикла, при этом МПК нового соединения (М-(5-нитро|ур1урилиден)-5-нит-рофуран-2-карбоксамидразонз) в отношении стафилококков достигла 0,75 мкг/мл. Удлинение боковой цепи на один винильный фрагмент (СН=СН) за счет конденсации нитрофурогидразидимида с нитрофу-риларолеином повышает ингибирующие сеойствз и значительно расширяет спектр антибактериального действия (ШК для стафилококка 0,3, кишечной палочки - 7.,8, протея и кандида - 500 мкг/мл). Ацилировэние аминогруппы в соединении N-(5-нитроlypiypилиден) -5-нитрофурзн-2-кзрбокеамидразон с использованием уксусного, монохлоруксусного и дихлоруксусного ангидридов дало возможность получить три новые соединения с различной степенью бактериоста-тического действия. Наибольшей антибактериальной активностью характеризовалось соединение М-(5-нитрофурфурилиден)-5-нитро-фуран-2-( М*-аиетил) карбоксаыидразон (зарегистрированного под шифром ПАП-49), КПК которого е отношении St ар tu aureus было 0,3, к.coli - 3,13, fr.mirabills - 12,5 мкг/мл. В дальнейшем данный нятро|урзн изучен наш более обстоятельно.

Физико-химические сеойствз ПАП-49. ПАП-49 - новое нитрофу-рзиорое соединение н-(5-ттрофурфурилиден)-5-нитрофуран-2-( Н-ацетил) кзрбоксамидрэзон - получено путем взаимодействия 11-(5-

нитрофурфурилиден)-5-нитрофуран-2-карбоксамиврззона с уксусным

ангидридом, имеет следующую структурную и брутто формулу:

Ci2>W7 (РЬ

С,Нз

В соединении найдено (в Я: С - 42,53 Н - Z,71 М - 2С,78; вачяслено (в £>: С - 43,43 Н - 2,68 N. - 20,88. Препарат представляет собой порошок желтого цвета, без вкуса и запаха, Тпл - 174-176°С. ПАП-49 растворим при 20+гРс в ацетоне (1:30), ,М0Э (1:20), малорастворим в хлороформе (1:220), плохо растворим в втаноле (1:1300) и практически не растворим в воде (1: 230G0). Растворимость при 50-7(Яс увеличивается в этаноле почти в 7, в остальных растворителях в 2 раза.

Антибактериальные свойства ПАП-49 в условиях in vitro ПАП-49 обладает широким спектром действия, ингибируя как грам-полокитеяьные, так и граыотрицательные бактерии (табл.1). Наиболее чувствительны к препарату кокки и Pasteurelia multoclda. Так, ЦПК ПАП-49 пая 20 штзтюв стафилококков находилась в пределах 0,03-0,78, 9 штаммов стрептококков - 0,36-6,25 мкг/ил. Все испытанные штаммы Paateureiia multocida ингкбировались при концентрации препарата в питательной среде 0,78 мят/мл. Бакте-риостатическая активность 4ур33олидона (»талона сравнения) для кокков и пастерелл проявлялась при Сольлих в 2-8 раз концентрациях (от 0,2 ДО 12,5 мкг/мл). Энтеробактерии по-рааному реагировали на действие ПАП-49, наиболее чувствительны ашерихии, наименее - бактерии родов Proteus, Salmonella, Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter . Установлено, что 45,5X штаммов E.coll

чувствительны к концентрациям препарата на уровне 1,56-10,0, 27,3£ - до 20, 18,2Х - до ЗС и 9,1^ - до 50 мкг/мл. Для остальных »нтеробактерий МПК ноеого нитро$урана составляет 12,5-50,0 икг/мл. Исключение - S.pullorua , рост которой препарат подавлял при концентрациях 4,0-12,5 ыкг/ил.

Pseudomonas aeruginosa наименее чувствительна к нитро$ура-

Антибактериальная активность ПАП-49 и фура зо л и до на

Виды микроорганизмов (число ! МПК. мкг/мл

- штаммов)- ! ! ПАП-49 ! 4¡ypa золи дон

Staphylococcus aureus (8) 0,04-0,78 0,2-6,25

S.epidermidis (12) 0,03-0,78 0,2-1,56

Streptococcus faeeium (2) 0,36-0,78 1,56

S.pneumoniae (5) 0,24-3,13 1,56-12,5

S.uberis(2) 3,13-6,25 12,5

"fasteurella multoeida (3) - 0,78 3,13

Pseudomonas aeruginosa (8) *•' 125 500

Escherichia coll (22) . 1,56-50,0 6,25-62,5

Sroteus vulgaris (8) ■ ' ' . 12,5-50,0 31,2-125

P.mirabilie (13) 12,5^50,0 31,2-125

Salmonella dublin (3) 25,0-50,0 12,5-62,5

S.enteritidis (3) 12,5-50,0 12,5-62,5

S.pullorum (6) 4,0-12,5 12,5-62,5

Klebsiella pneumoniae (2) 15,6-31,2 7,8-15,6

Enterobacter cloaceae (2) 25,0-50,0 31,2-62,5

Citrobacter freundii (2) 12,5 31,2

нам, тем не менее новый нитрофуран подавляет ее рост и развитие в концентрации 125 мкг/мл (»талон сравнения - 500 мкг/мл).

Действие ПАП-49 при »кспериментальных стафилококковой и ешерихиозной септицемиях. Даниные антибактериального действия ПАП-49 в отношении' стафилококков и кишечной палочки в условиях-in vitro позволили предположить о его эффективности в условиях in vivo. При определении химиотерапевтической эффективности

ПАП-49 и фурззолидона показало, что минимальными дозами, способствующими еыживзнию милей при стафилококковом сепсисе, яеляются у нового препарата - 10, у эталона - ЗС мг/кг; при эшерихиозном сепсисе 30 и 50 мг/кг соответственно. EJSgQ препаратов соответственно равны: гри стафилококковом сепсисе - 44,75^8,37 и 56,0* 8,48 мг/кг; при зззерихиозном сепсисе - 60,0+5,6 и 80,0+5,6 мг/кг.

Полученные данные свидетельствуют о том, что ГШ-45 превосходит по терапевтической эффективности эталон сравнения - *ура-эолидон в 1,3 раза; по результатам селезеночного индекса способствует на 1-2 дня более быстрому, чем фуразолидон освобождению организма животных от патогенны* бактерий.

Опредечение возможности и степени привыкания биктериР к ПАП-49. Методом 30-кратного пассирования в суббактериостатичес-ких концентрациях изучена ео-момость и определен уровень привы-кзния стафилококков, стрептококков и кишечных палочек к ПАП-49. Установлено, что привыкание бактерий к новому нитрофурану в условиях in vitro незначительно. Динзмикэ развития резистентности исследуемых культур к ПАП-49 тэкоез, что наиболее интенсивно процесс адаптации идет в течение первых 1С пассажей, затем в течение последующ« 10-15 пассажей уровень чувстЕитегьности остается без изменений ( ii.cola >, или дэ^е несколько повышается ( Staphylococcus, Streptococcus}, в дзгьнеихем еновь отмечается возрастание резистентности. Уровень привыкания у различных бактерий неодинаков, Нзибогыими здаптационными способностями от-личзются стрептококки, наименьшими - стафилококки и килечная палочка. Пассирование стрептококков е средах с суббэктериостзти-ческими концентрациями нового нитрофуранз позволило получить мутанты в 20,2 раза менее чувствительные, чем те же бактерии цо пассирования. При пассировании килечных палочек ¡¿ПК снизилась

для них в 2,9 раза го сравнению с первоначальным значением, при пассировзнии стафилококков - е 3,7 раза.

В процессе адаптации к новому нитрофурану кокковых бактерий (Staphylococcus, Streptococcus ) отмечены незначительные морфо-культурзльные г физиолого-биохимические изменения, выражающиеся в том, что у них увеличивались размеры клетки и характер роста (стрептококки), менялось отношение к различным углеводам. Нэ грамотрицэтельные бактерии (E.coli ) препарат практически не влиял.

Действие ПАП-49 и его сочетаний с антибактериальными препаратами на условно пэтогевнье бактерии. Установлено, что новое нигрофурзновое соединение по бактериостатическим свойствам не уступает, а в ряде случаев даже превышает антимикробную активность бензилпени1$»ллина, стрептомицина, неоветина, кзнаыицинз, гента-мицина, окситетрзциклина, левомицетинэ, эритромицина, зтазола, нитроксолина, фуразолидона в отношении условно патогенных бактерий . Так, ¡¿ПК ПАП-49 ДЛЯ штаммовStaph.epidermidia и St.pneumoniae составляет 0,19-0,39 мкг/мл. Аналогичная активность в отношении этих ie видов бактерий обняруяена только у бензилпени-циллина и гентамицина, другие антибиотики и химиопрепзраты были е 2-40 раз менее активны: их МПК находится в пределах от 0,78 яо 1000 мкг/мл. Нз энтеробзктерии ПАП-49 действует слабее. Его МПК цля E.coli составляет 12,5, для Pr.mirahilis _ ¿5,0 и кг/ил. По противоэшерихиозной активности новый нитрофуран сильнее бензил-пенициллинз, леномииетина, эритромицина, этазола и фураэолидона, а по действию на мирабильныЯ протей - неоветина, канамицина, стрептомицина и нитроксолина.

Лля предртврашения возникновения множественной лекарственной устойчивости у патогенных и условно патогенных бактерий был

Маме не «ив активности препаратов пни сочетании их с ПАП-49 в суббактериостатических' концентрациях

- Препараты *—-———-2!±£и . jStaph.epifSt.pneu- ! 1 й*ха1й18 } топ1ае ] миг/мл В.соИ , £г.л1гаЫь ! 11в

Бензилпенициллин 0,19 0,39 ' 25,0 3,12

- " - + ПАП-49 0,09 0,19 -12,5

Стрептомицин • 12,5 3,13 . 100

- " - + ПАП-49 3,13 3,13 0,78 25,0

Наоветин 1,66 0,78" 3,13 100

- " - ■»■ ПАП-49 0,1» 0,39 0,78 50,0

Канамицин 12,5 12,5 1,56. . 200

- " - 1- ПАП-49 б,?5~ §,25 0,78 -

0кситетрациклин 3,13 3,13 1,56 25,0

- " - -г ПАП-49 - - 0,39 - •

Левомицетин- 50,0 50,0 100 200

- " - -г ПА№-49 25,0 . 12,5 50,0 -

Эритромицин 200 100 • 50,0 200

- - - + ПАП-49 - 25,0 100

Эта зол 1000 1000 >1000 > .1000 '

- " - + ПАП-49 ■ - • 500

Нитроксолин . 3,13 6,25 12,5 50,0

- " - + ПАП-49 - 3,13 . 12,5

Примечение: " - " -усиление эффекта не наблюдалось

испытаны сочетания ( в сувбактериостатически*. концентрациях) ПАП-49 с перечисленными выве препаратами (табл.2)• Установлено, что между испытуемыми веществами ни в одном случае антагонизма не было. В то «е время разные сочетания проявляли неодинаковую активность. Взаимодействие ПАП-49 с пенициллином, эминогликоэи-дэми (стрептомицином, неоветином, канамицином) и левомицетином

усиливало прогивомикробную активность препаратов в 2-8 раз в отношении как кокков, так и энтеробактерия. Значительное усиление (в 4-9 рзз) ингибируюших свойств в отношении кишечной палочки и протея отмечалось при сочетании нового нитрофурана с тетрациклином и нитроксолиноы, а при сочетаниях с эритроии$1ином и этазолом проявлялось только заданное действие в отношении этих re бактерий.

Влияние ПАП-49 на сапротрофяыэ и нормзльные микроорганизмы в условиях ln vitro и. ЩШ-49 в условиях in vitro как и фуразолидон в значительной степени действует на сапротроф-ные и нормальные виды чишечной микрофлоры. При атом наибольшему ингибировэнию подвержены бактерии рода Bacillus , на которые оба нитрофуранэ действуют примерно в равной степени: МПК нового нит-рофуракового сое^нения для них колеблется в пределах 0,01-0,78 мкг/мл, эталона - 0,01-0,71 мкг/мл (табл.3).

Таблица 3

Чувствительность бацилл и молочнокислых бактерий к ПАП-49 и фурззолидону

Виды бактерий 1 МПК, мкг/тг

j ПАП-49 ! Фуразолишн

Bacillus oycoides (3) 0,15-0,35 0,03-0,17

B.cereua (2) 0,15-0,35 0,31-0,71

B.subtilis (3) 0,01 0,01

B.brevis (I) 0,78 0,40

Lactobacillus acidophilus (X) 0,71 0,35

Streptococcus lsctis (2) 1,40 0,71

Нз иолочноклстые бактерии (L.acidophilum,5.lactie ) витро-{урэны влияли в меньшей степени, чем на аюрообрзаувхле бактерии.

Ингибирующая активность $уразолидона была при этом в 2 раза более сильной (МПК 0,35-0,71 мкг/мл), чем ПАП-49 (ШК 0,71-1,40 мкг/мл).

Несмотря на сильное ингибируюшее действие нитро^уранов in vitro на молочнокислые бактерии и Bacillus , при их введении кроликам в дозе 5 мг/кг в течение 5 суток ежедневно, значительных сдвигов в видовом составе микроорганизмов толстого кишечника не обнаружено. Вместе с тем количество некоторых из них снизилась. Так, численность кишечных палочек уменьшилась на Ю^Ю2 клеток в 1 г кала, бацилл на 103, энтерококков и молочнокислых бактерий на Ю1.

Увеличение дозы препаратов до 10 мг/кг вызывало более существенные изменения микробного пейзажа у тех животных, которые получали $уразолидон. У них не только значительно снижалась численность кишечных палочек (на бацилл (на 10^), энтерококков (на 102) и молочнокислых'бактерий (на 103), но появлялись е больших количествах (ic£) бактерии родов Proteus и Clostridium.

У животных, получавших ПАП-49 в дозе 10 мг/кг развития дис-бактериозного состояния не обнаружено: уменьшение количества кишечных микроорганизмов было в тех же пределах, как и в случае дозы 5 мг/кг, однако численность молочнокислых бактерий снижалась. Так, до обработки кроликов препаратом их численность в кале достигала

после обработки - колебалась в пределах 107.

Токсикологическая оценка ПАП-49. На основании данных по острой токсичности ПАП-49 (его ДЦдф для белых мышей при пероральном введении составила 4631,9*231,1 мг/кг, при внутркброшинном -1216,2+64,1 мг/кг), ■ соединение м-(5-нитро£ур}урилиден)-5-нитро-4уран-2-( м'-ацетил) карбоксаыидрэзон согласно ГОСТ 12.1.007-76 отнесено нами к разряду малотоксичных соединений.

При сравнительной оценке величин JIGgcf других нитрофуранов

Показатели острой токсичности ПАП-49 и широкоизвестных нитрофурановых препаратов для белах мышей

Препараты |___■ ДДбО» цг/кг_

¡при пероральном вве- I при внутрибрю шинном _!_дении_I_введении_

ПАП-49 4631,9 1216,2

$уразолидон 1807,0 1057,0

5урацилин 1бб,7 82,5 * »

Фурздонин 1бб,7 43,3

Фурагин 2813,0 284,3

1уразолин 720,0 270,0

Фуразонал 250,0 75,0

Хурзкрилин 1922,0 757,8

(табл.4) выявлено, что новое нитрофурановое соединение менее токсично, чем фурззолидон, фурацилин, фурадонин, фурагин, фуразонал, фуразолин, Зурзкрилин.

При введении белым мьгаам максимально переносимых доз ПАП-49 установлено, что препарат практически не куыулируется в организме Через 24 ч после введения он выводится е объеме 64,2-?, через 48 ч - в объеме 80,91, по истечении 72 ч индекс кумуляции препарата равен только 4,1?, индекс обратимости - 95,92.

Оценка фармзкокинетических свойств ПАП-49. Данные хроматог-рз?ического поведения и У5-спектроскопии показали, что ПАП—49 довольно мобильное вещество, в условиях кислой среды (рН 3) желудка и переднего отдела кизечника в течение 30 мин оно распадается на дез метаболита, которые составляют основную долю вещества зарегистрированного в организме. Тем неменее, в незначительна*

количествах (2-20 нг/мл) соединение М-(5-нитро$ур$урилиден)-5-нитрофуран-2-(Н-ацетил)карбоксамидразон в течение первых 9 ч фиксируется в крови и моче в неизменном вице.

Кинетика ПАП—49 в крови и моче кроликов представлена на рис.1, из которого видно, что в течение первых 60 мин препарат в максимальной концентрации (7,11+0,27 ыкг/мл) всасывается в кровь, затем уровень препарата в крови снижается и через 24 ч обнаруживается в концентрации 0,71*0,17 и кг/мл. Интенсивность выведения ПАП-49 из организма прямо пропорциональна интенсивности всасывания. Со снижением количества нитрофурана в крови возрастает его концентрация в моче. Максимальная его концентрация в моче регистрируется через б ч (14,96+0,52 мкг/мл), после чего уровень препарата также снижается и через 24 ч становится в пределах 3,62+0,42 мнг/мл.

1?

Выводы

I. Впервые синтезирован и изучен ряд новых фурзнсодержащих соединений. Показано, что некоторые из них обладают выраженными антимикробными свойствами (А.З. Ж14874Ц, ж 1492697, »1499894, *i529685, »1569641, jri64097i) и могут успешно использоваться в животноводстве и ветеринарии. Соединение н-(5-нитрофурфу-рилиден) -5-нитрофурэн-2-( н'-ацетил) кзрбоксамипразон, зарегистрированное под тифром ПАП-49 обладает наибольшей противо<5&к-териагьной зктиеностью.

2. В условиях in vitro установлена высокая активность ПАП-49 в отношении грамположительных и грзмотрицательных бактерий -предстзЕителеи нормальной кишечной микрофлоры и возбудителей кишечных инфекций (патогенных и условно патогенных) у молодняка сельскохозяйственных животных. айШ для большинства штаммов стэс£илококков, стрептококков, бацилл, пастерелл, энтеро-бактерий находится в пределах 0,03-50 мкг/ыл. В зависимости от штаммовых особенностей по данным показателям ПАП-49 превосходит фуразолицон («»талон) в ¿-10 раз.

3. Устойчивость бактерий к ПАП-49 в условиях in vitro развивается медленно и не достигает высоких значений. Чувствительность у стафилококков после 30-кратного пассировзния на средах с суббзктериостатическими концентрациями нового нитрофурана снизилась н 3,7, стрептококков - 20,2, кишечной палочки - 2,9 раза. В процессе адаптации к ПАП-49 кокковидных бактерий (Staphylococcus, Streptococcus ) отмечены незначительные морфо-куль-туральные и физио лого-биохимические изменения, на граыотрица-тельные бактерии (E.coli ) препарат практически не влиял.

4. ПАП-49 в сочетании с пенициллином, левомицетином и амтогдико-

зидными антибиотикам» (стрептомицином, неоветином, нанамици-ном) проявляет выраженное синергидное действие в отношении бактерий роков staphylococcus, Streptococcus g сочетании с тетрациклином и нитроксолином -г в отношении Е.coli, Pr.mira-bilis • Рекомендуется использовать эти комбинации для предотвращения возникновения множественной лекарственной устойчивости у патогенных и условно патогенных бактерий. Сочетание ПАП-49 с эритромицином и этазолом дают суьширующий аффект только в отношении энтеробактерий.

5. Проявление в отношении сапротрофных бактерий и нормальной кишечной микрофлоры животных антибактериального эффекта препарата ПАП-49 в условиях in vitro отличается от такового в условиях in "rtvo . ШК ПАП-49 в отношении B.aqrcoldee, B.cereus, B.BUbtllls , B.brevis , X. acidophilus! , S.lactis (представителей "нормальной" кишечной бйоты) варьирует в диапазоне 0,01-1,4 мкг/мл. Применение1 препарата животным (на примере кроликов) в регламентируемых для нитрофуранов дозах (5-Ю мг/кг) в отличие от фурааолидова (эталон сравнения) не вызывает заметных качественных и количественных изменений в составе кишечных микроорганизмов.

6. Новое нитрофурановое соединение ПАП-49 отнесено к малотоксичным веществам (Д%о 4631,9т231,1 мг/кг), при пероральном введении его токсичность в 2,6 раза меньше, чем фуразолидона, и

в отличие от последнего он практически не кумулируется в организме животных (белые мьщш).

7. Установлено, что ПАП-49 из желудочно-кишечного тракта животных быстро всасывается в кровь, создавая там максимальные концентрации (7,11*0,27 мкг/мл) уже через 1 ч после введения. Элиминация препарата происходит наиболее интенсивно в течение

пеоЕЫх б ч, максимальная ьонцентрация его в моче через б ч состаг-Ябт 14,552у,52 мкг/мл, через 24 ч ПАП-49 почти полностью выводится из организма.

га моде.-ях экспериментальных стафилококковой и эшерихиозной септи^еьгаях белых мышей огределено, что по терапевтической з^фектиЕности (е,£кС 44,75+8,37 - бО,С+5,б мг/кг) ПАП-49 в 1,3 раза превосходит |урэзолидон, и на l-¿ дня быстрее последнего освобождает организм животных от патогенных бактерий. Отмечена еьсокзя терагеЕтическая эффективность (100;6-ное выздоровление) ПУ1-49 "ри спонтанном колибактериозе телят.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Павлов П.А., Бибиков Ф.А., Буланкин А.Л., Терехов В.И.

5-витро{1ур$урилиден)-5-нитро$уран-2-карбоксамидразон, проявляю^* антимикробную активность // Авт.свидет. СССР «1492597, кл. С 07 Д 307/74, 1989.

2. Павлов П.А., Буланкин А.Л., Терехов В.И. 1-ацетил-З-метил-5-(5-нитро^уркл-2)-1,2,4-триааол, проявляющей антимикробную активность // Авт.свидет. СССР £1499894, кл.С 07 Д405/04, 1989.

3. Павлов П.А., Буланкин А.Л., Терехов В.И., шедоров H.H.

2, S-даоксипропилиде н)-5-нитрозуран-2-карбоксамкдразон, проявляют»!! противомикробную активность // Авт.свидет. СССР »1487411, кл. С07 Д 307/70, 1989.

4. Паношвин В.Т., Павлов П.А., Буланкин А.Л., Терехов В.И. г4-метилиден-5-нитрофуран-2-карбоксамидразон, проявляющий антимикробную и (фунгицидную активность // Авт.свидет. СССР 31529685, кл.С 07 Д 307/73, 1989.

5. Павлов П.А., Терехов Б.К. Реакция производных 5-нитро-2~фурогидразидиыида с галогенами. // Тезисы Все союз, со веяния кислородсод. гетероциклов. Краснодар. 1990. -С.85.

6. Павлов П.А., Буланкин А.Л., Терехов В.И., Федоров H.H.

5-нитро$ур$урилиден)-5-нитрофуран-2-( п'-ацегил) карбоксамид-

разон // Авт.свидет. СССР »1589641, кл. С 07 Д 307/73, 1990.

7. Павлов П.А., Терехов В.И., Федоров H.H. 5-нитрофу-рилаллилидев)-5-нитрофуран-2-карбо ксамидразо н, проявляющий антимикробную активность // Авт.свидет. СССР,»1640971, кл. С 07 Д 907/73, х990.

M. nur. le. «м-юа ам* eu.

2000001006092