[go: up one dir, main page]

RU2564567C1 - Method of production of biocomposite - Google Patents

Method of production of biocomposite Download PDF

Info

Publication number
RU2564567C1
RU2564567C1 RU2014147770/10A RU2014147770A RU2564567C1 RU 2564567 C1 RU2564567 C1 RU 2564567C1 RU 2014147770/10 A RU2014147770/10 A RU 2014147770/10A RU 2014147770 A RU2014147770 A RU 2014147770A RU 2564567 C1 RU2564567 C1 RU 2564567C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
biocomposite
bacterial cellulose
gel film
fusidine
antibiotic
Prior art date
Application number
RU2014147770/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Васильевич Ревин
Елена Владимировна Лияськина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва"
Priority to RU2014147770/10A priority Critical patent/RU2564567C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2564567C1 publication Critical patent/RU2564567C1/en

Links

Landscapes

  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: method comprises culturing a strain of bacteria Gluconacetobacter sucrofermentans RNCIM B-11267 under static conditions on the after-alcohol distillery grain followed by obtaining a gel film of bacterial cellulose. The obtained gel film of bacterial cellulose is placed in the solution of antibiotic sodium fusidine in the concentration of 2-200 mg/ml for 5 h and dried at room temperature to obtain the biocomposite.
EFFECT: invention enables to use the resulting biocomposite as wound covering against staphylococci resistant to penicillin and streptomycin.

Description

Изобретение относится к области биотехнологии и медицины для получения биокомпозита, используемого, например, в качестве раневого покрытия.The invention relates to the field of biotechnology and medicine to obtain a biocomposite, used, for example, as a wound cover.

В современной медицине роль раневого покрытия сводится не только к защите от внешней среды и механических воздействий, но и к активному воздействию на раневой процесс за счет создания благоприятного микроклимата и включения в состав покрытий биологически активных веществ.In modern medicine, the role of wound dressing is reduced not only to protection from the external environment and mechanical influences, but also to an active effect on the wound process by creating a favorable microclimate and the inclusion of biologically active substances in the coating composition.

Известно достаточно много разнообразных покрытий для лечения ран, в которых на основу природного происхождения или на синтетический материал нанесены лекарственные препараты. Эти лекарственные средства имеют различный состав биологически активных компонентов: препараты антимикробного, антиферментного, репаративного действия, гемостатики, антибиотики и т.д.A wide variety of coatings are known for treating wounds in which drugs are applied to a natural origin or synthetic material. These drugs have a different composition of biologically active components: antimicrobial, antienzyme, reparative, hemostatic, antibiotic, etc.

Известно покрытие для ран (CA 2632767, [WO 2007/064881]), состоящее из бактериальной целлюлозы. Под этим покрытием сохраняется влага, рана изолирована от воздуха, а сама бактериальная целлюлоза легко отделяется от раны благодаря тому, что не является биодеградируемой. В состав данного покрытия введены лекарственные препараты разной направленности действия для лечения ран и ростовый фактор, способствующий восстановлению поврежденных тканей, в том числе мягких тканей.A wound dressing is known (CA 2632767, [WO 2007/064881]) consisting of bacterial cellulose. Moisture is retained under this coating, the wound is isolated from the air, and bacterial cellulose itself is easily separated from the wound due to the fact that it is not biodegradable. The composition of this coating introduced drugs of different directions for the treatment of wounds and a growth factor that contributes to the restoration of damaged tissues, including soft tissues.

Известен способ получения раневого покрытия (RU 2430743, МПК A61L 15/28, A61F 13/02, A61L 15/44, опубл. 10.10.2011) на основе гидратированной микробной целлюлозы с наслоенным на нее коллагеновым гелем с использованием клеточного материала человека. Гель содержит десятикратный концентрат ростовой среды M199 в количестве 3-5% от общего объема, антибиотики широкого спектра действия (например, смесь антибиотиков пенициллин от 50 до 100 единиц/мл и стрептомицин от 0,05 до 0,1 мг/мл).A known method of obtaining a wound cover (RU 2430743, IPC A61L 15/28, A61F 13/02, A61L 15/44, publ. 10/10/2011) based on hydrated microbial cellulose with a collagen gel layered on it using human cellular material. The gel contains a ten-fold concentrate of M199 growth medium in an amount of 3-5% of the total volume, broad-spectrum antibiotics (for example, a mixture of penicillin antibiotics from 50 to 100 units / ml and streptomycin from 0.05 to 0.1 mg / ml).

Недостатком известного решения является использование антибиотиков пенициллина и стрептомицина, к которым быстро развивается устойчивость микроорганизмов.A disadvantage of the known solution is the use of antibiotics penicillin and streptomycin, to which the resistance of microorganisms is rapidly developing.

Технический результат заключается в создании биокомпозита, высокоактивного в отношении стафилококков, устойчивых к пенициллинам и стрептомицину.The technical result consists in creating a biocomposite that is highly active against staphylococci resistant to penicillins and streptomycin.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе получения биокомпозита на основе бактериальной целлюлозы, вначале получают гель-пленку бактериальной целлюлозы путем культивирования бактерии Gluconacetobacter sucrofermentans В-11267 в статических условиях на послеспиртовой зерновой барде с последующим включением в гель-пленку методом адсорбции антибиотика фузидина натрия в концентрации 2-200 мкг/мл.The essence of the invention lies in the fact that in a method for producing a biocomposite based on bacterial cellulose, a bacterial cellulose gel film is first obtained by culturing the bacterium Gluconacetobacter sucrofermentans B-11267 under static conditions on a post-alcohol grain distillery followed by incorporation of fusidine sodium antibiotic into the gel film. at a concentration of 2-200 μg / ml.

Штамм Gluconacetobacter sucrofermentans B-11267 выделен на кафедре биотехнологии Мордовского госуниверситета из чайного гриба с последующей селекцией на основе естественного отбора. Культура идентифицирована до вида с помощью анализа генов, кодирующих 16S рРНК в ФГУПГосНИИГенетика. Штамм Gluconacetobacter sucrofermentans депонирован в ВКПМ под номером В-11267.The strain Gluconacetobacter sucrofermentans B-11267 was isolated at the Department of Biotechnology of Mordovia State University from Kombucha, followed by selection based on natural selection. The culture was identified to the species by analysis of genes encoding 16S rRNA in the Federal State Unitary Research Institute for Genetics. The strain Gluconacetobacter sucrofermentans was deposited in VKPM under the number B-11267.

Штамм не является зоопатогенным, фитопатогенным и не представляет опасности по другим причинам.The strain is not zoopathogenic, phytopathogenic and is not dangerous for other reasons.

Фузидин натрия эффективен в отношении стафилококков, устойчивых к пенициллинам, стрептомицину, хлорамфениколу, эритромицину. Препарат эффективен в лечении системных и местных стафилококковых инфекций кожи и мягких тканей, костей и суставов, крови, эндокарда, глаз, в том числе вызванных метициллинорезистентными штаммами. При наружном применении глубоко проникает в кожу в области пораженных участков. Фузидовая кислота хорошо переносится больными, имеет низкие уровни токсичности, резистентности и аллергических реакций. Перекрестная резистентность с другими антибиотиками отсутствует. Кроме того, помимо антибактериального фузидовая кислота обладает слабым иммуномодулирующим действием, которое связывают с подавлением продукции и секреции цитокинов, особенно интерлейкинов и фактора некроза опухолей. Изложенное позволяет включить ФК в один ряд с современными антибактериальными препаратами и рекомендовать ее к более широкому использованию, особенно при инфекциях, вызванных метициллинорезистентными штаммами Staphylococcus aureus.Fusidine sodium is effective against staphylococci resistant to penicillins, streptomycin, chloramphenicol, erythromycin. The drug is effective in the treatment of systemic and local staphylococcal infections of the skin and soft tissues, bones and joints, blood, endocardium, eyes, including those caused by methicillin-resistant strains. For external use, it penetrates deeply into the skin in the affected area. Fusidic acid is well tolerated by patients, has low levels of toxicity, resistance and allergic reactions. There is no cross-resistance with other antibiotics. In addition, in addition to the antibacterial, fusidic acid has a weak immunomodulating effect, which is associated with the suppression of the production and secretion of cytokines, especially interleukins and tumor necrosis factor. The above allows us to include FC in a row with modern antibacterial drugs and recommend it for wider use, especially for infections caused by methicillin-resistant strains of Staphylococcus aureus.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Бактерии Gluconacetobacter suer ofer mentons В-11267 культивируют в статических условиях на фильтрате послеспиртовой зерновой барды с pH 3,9-4,4 при температуре 28±2°C в течение 5 суток.Bacteria Gluconacetobacter suer ofermentons B-11267 are cultivated under static conditions on a filtrate of post-alcohol grain stillage with a pH of 3.9-4.4 at a temperature of 28 ± 2 ° C for 5 days.

Полученную гель-пленку бактериальной целлюлозы /ГПБЦ/ отделяют от культуральной среды и обрабатывают 0,1 H раствором NaOH при 80°С в течение 30 минут для удаления клеток и компонентов культуральной среды. От раствора щелочи БЦ отмывают дистиллированной водой, 0,5% водным раствором уксусной кислоты и снова водой до нейтральной реакции. Обработку повторяют 3 раза. ГПБЦ стерилизуют при 120°C в течение 20 минут.The resulting bacterial cellulose gel film (HPLC) is separated from the culture medium and treated with 0.1 N NaOH at 80 ° C. for 30 minutes to remove cells and components of the culture medium. From an alkali solution, BCs are washed with distilled water, a 0.5% aqueous solution of acetic acid, and again with water until neutral. The treatment is repeated 3 times. HPLC is sterilized at 120 ° C for 20 minutes.

Для получения биокомпозитов используют антибиотик фузидин натрия (натриевая соль фузидовой кислоты, субстанция Фузидин натрия с активностью 959 мкг/мг, ОАО "Биосинтез").To obtain biocomposites, the antibiotic fusidine sodium (sodium salt of fusidic acid, the substance Fusidine sodium with an activity of 959 μg / mg, OJSC "Biosynthesis") is used.

С целью адсорбции антибиотика на поверхность ГПБЦ образцы помещают в водный раствор антибиотика в концентрации 2; 20; 200 мкг/мл на 5 часов, после чего высушивают при комнатной температуре.In order to adsorb the antibiotic onto the surface of the HPPM, the samples are placed in an aqueous solution of the antibiotic at a concentration of 2; twenty; 200 μg / ml for 5 hours, after which it is dried at room temperature.

Антибактериальные свойства полученных биокомпозитов определяют методом, основанном на способности антибиотических веществ диффундировать в агаровых средах и образовывать зоны, в которых не развиваются чувствительные к этим антибиотикам микроорганизмы. В качестве тест-микроорганизма используют бактерии Staphylococcus aureus 209 P. В центр чашки Петри, засеянной тест культурой, помещают диск биокомпозита с антибиотиком. Об антибактериальных свойствах полученных биокомпозитов судят по диаметру зон задержки роста тест-культуры. Зоны отсутствия роста тест-культуры при использовании биокомпозитов, полученных на основе бактериальной целлюлозы и фузидина натрия в концентрации 2, 20 и 200 мкг/мл составляют 31±1 мм, 35±1 мм и 39±1 мм соответственно.The antibacterial properties of the obtained biocomposites are determined by a method based on the ability of antibiotic substances to diffuse in agar media and form zones in which microorganisms sensitive to these antibiotics do not develop. The bacteria Staphylococcus aureus 209 P is used as a test microorganism. A disk of a biocomposite with an antibiotic is placed in the center of a Petri dish, seeded with a test culture. The antibacterial properties of the obtained biocomposites are judged by the diameter of the zones of growth inhibition of the test culture. Zones of absence of growth of the test culture using biocomposites based on bacterial cellulose and fusidine sodium at a concentration of 2, 20 and 200 μg / ml are 31 ± 1 mm, 35 ± 1 mm and 39 ± 1 mm, respectively.

Полученные биокомпозиты обладают высокой антибиотической активностью по отношению к Staphylococcus aureus и могут быть использованы в медицине в качестве раневых покрытий.The obtained biocomposites have high antibiotic activity against Staphylococcus aureus and can be used in medicine as wound dressings.

По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет использовать полученный биокомпозит в качестве раневого покрытии в отношении стафилококков, устойчивых к пенициллинам и стрептомицину. Compared with the known solution, the proposed one allows the use of the obtained biocomposite as a wound cover against staphylococci resistant to penicillins and streptomycin.

Claims (1)

Способ получения биокомпозита на основе бактериальной целлюлозы, отличающийся тем, что вначале получают гель-пленку бактериальной целлюлозы путем культивирования бактерии Gluconacetobacter sucrofermentans ВКПМ В-11267 в статических условиях на послеспиртовой зерновой барде с последующим включением в гель-пленку методом адсорбции антибиотика фузидина натрия в концентрации 2-200 мкг/мл. A method of producing a bacterial cellulose-based biocomposite, characterized in that the bacterial cellulose gel film is first obtained by culturing the bacterium Gluconacetobacter sucrofermentans VKPM B-11267 under static conditions on a post-alcohol grain distillery followed by incorporation of sodium fusidine antibiotic concentration 2 into the gel film by adsorption -200 mcg / ml.
RU2014147770/10A 2014-11-26 2014-11-26 Method of production of biocomposite RU2564567C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014147770/10A RU2564567C1 (en) 2014-11-26 2014-11-26 Method of production of biocomposite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014147770/10A RU2564567C1 (en) 2014-11-26 2014-11-26 Method of production of biocomposite

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2564567C1 true RU2564567C1 (en) 2015-10-10

Family

ID=54289537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014147770/10A RU2564567C1 (en) 2014-11-26 2014-11-26 Method of production of biocomposite

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2564567C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733137C1 (en) * 2019-11-08 2020-09-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва» Method of producing biocomposite with regenerative properties based on hydrogel of bacterial cellulose
RU2736061C1 (en) * 2019-11-08 2020-11-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Method of producing biocomposite based on airgel of bacterial cellulose having haemostatic properties
RU2771864C1 (en) * 2021-12-23 2022-05-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Method for obtaining a biocomposite with antibacterial properties based on bacterial cellulose hydrogel

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2430743C2 (en) * 2009-11-03 2011-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Транс-Технологии" Biologically active wound covering
WO2014065772A1 (en) * 2012-10-23 2014-05-01 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Поизводственное Предприятие "Биокомпозит" Agent for healing wounds of various etiologies and method for the use thereof
RU2523606C1 (en) * 2013-03-12 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" STRAIN Gluconacetobacter sucrofermentans - PRODUCER OF BACTERIAL CELLULOSE

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2430743C2 (en) * 2009-11-03 2011-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Транс-Технологии" Biologically active wound covering
WO2014065772A1 (en) * 2012-10-23 2014-05-01 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Поизводственное Предприятие "Биокомпозит" Agent for healing wounds of various etiologies and method for the use thereof
RU2523606C1 (en) * 2013-03-12 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" STRAIN Gluconacetobacter sucrofermentans - PRODUCER OF BACTERIAL CELLULOSE

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВЕНГЕРОВИЧ Н.Г., ХРИПУНОВ А.К., РУЗАНОВА Э.А., и др., Исследование возможности применения бактериальной целлюлозы на этапах медицинской эвакуации, Фармакология, 21.09.2014, т. 15, стр. 620-628. *
НАЗАРКИНА М.И., ЛИЯСЬКИНА Е.В., РЕВИН В.В., Получение и свойства бакетриальной целлюлозы. Международная научная конференция "Достижения и перспективы развития биотехнологии", Мордовский ГУ им. Н.П. Огарева, Биологический факультет, Саранск, 3-5 октября, 2012, стр. 10. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733137C1 (en) * 2019-11-08 2020-09-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва» Method of producing biocomposite with regenerative properties based on hydrogel of bacterial cellulose
RU2736061C1 (en) * 2019-11-08 2020-11-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Method of producing biocomposite based on airgel of bacterial cellulose having haemostatic properties
RU2771864C1 (en) * 2021-12-23 2022-05-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Method for obtaining a biocomposite with antibacterial properties based on bacterial cellulose hydrogel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ahire et al. Nisin incorporated with 2, 3-dihydroxybenzoic acid in nanofibers inhibits biofilm formation by a methicillin-resistant strain of Staphylococcus aureus
TWI673056B (en) Bacterium-containing hydrogel and method of making the same
Pintucci et al. Biofilms and infections of the upper respiratory tract.
Ito et al. Sustainable antimicrobial effect of silver sulfadiazine-loaded nanosheets on infection in a mouse model of partial-thickness burn injury
KR101908411B1 (en) Novel domestic-type methicillin-resistant Staphylococcus aureus strains and screening method for inhibiting biofilm formation
Ramachandran et al. Antibiofilm efficacy of silver nanoparticles against biofilm forming multidrug resistant clinical isolates
Kaplan et al. Controlled delivery of ampicillin and gentamycin from cellulose hydrogels and their antibacterial efficiency
Goswami et al. Effect of human placental extract in the management of biofilm mediated drug resistance–A focus on wound management
Wojcik et al. Biocompatible curdlan-based biomaterials loaded with gentamicin and Zn-doped nano-hydroxyapatite as promising dressing materials for the treatment of infected wounds and prevention of surgical site infections
EP2450062A1 (en) Hydrocolloid plasters, including viable probiotic strains of lactobacillus spp. and used for various types of wounds, infected tissues, dry wounds and deep wounds
Adam et al. Antibacterial activity of Ocimum basilicum (Rehan) leaf extract against bacterial pathogens in Sudan
CN1085101A (en) anti-staphylococcal antimicrobials
Ibrahim et al. Antimicrobial Property of Water and Ethanol Extract Chlorella vulgaris: A Value-Added Advantage for a New Wound Dressing Material.
RU2564567C1 (en) Method of production of biocomposite
Park et al. Antibacterial activity of house fly-maggot extracts against MRSA (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) and VRE (Vancomycin-resistant enterococci)
Brady et al. Treatment of a cochlear implant biofilm infection: a potential role for alternative antimicrobial agents
RU2733137C1 (en) Method of producing biocomposite with regenerative properties based on hydrogel of bacterial cellulose
US20080241281A1 (en) Compositions & methods for activation and inhibition of Staphylococcus aureus biofilm development
RU2736061C1 (en) Method of producing biocomposite based on airgel of bacterial cellulose having haemostatic properties
Olofin et al. Assessment of the antimicrobial properties of fractions obtained from bryophytes
CN112812159B (en) Yeast polypeptide derived from saccharomyces boulardii as well as preparation method and application thereof
Silpa et al. Fabrication and in vitro characterization of nisin-incorporated PCL/PEG electrospun nanofibers for wound dressing applications
Rahimzadeh et al. Comparison of two types of gels in improving burn wound
RU2613112C2 (en) Chitosan-based wound covering (versions)
Pongsamart et al. Novel water soluble antibacterial dressing of durian polysaccharide gel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161127