Химики РУДН синтезировали антибиотики на основе хитина
Хитин — второй по распространенности биополимер на Земле. На его основе созданы некоторые медицинские препараты и материалы для хирургии, с помощью которых можно ускорить заживление ран — например, противоожоговые и заживляющие гели. Но внедрить хитин и его производные в медицину в полной мере не удается — из них тяжело получить новые соединения, так как они не растворяются ни в воде, ни в большинстве органических растворителей. Химики РУДН предложили универсальный и простой способ синтезировать водорастворимые производные хитина.
В эксперименте химики РУДН использовали хитиновый порошок из панцирей камчатского краба. Хитин обработали при комнатной температуре веществом с содержанием азота — получились производные хитина с присоединенными группами из трех атомов азота, азидными группами. Всего на этой стадии синтезировали три производных, в составе которых к 18%, 42% и 65% звеньев полимера присоединились азидные группы. На втором этапе из отдельных фрагментов — азидная группа плюс остатки хитина, плюс эфир никотиновой кислоты — собирались более сложные производные. Обычно подобные реакции проводятся в бескислородной атмосфере, но химики РУДН упростили синтез. Реакцию провели в обычных условиях, но воздействовали на реагенты ультразвуком в течение 15 минут. В результате получилось 6 новых водорастворимых соединений — с разным содержанием азидных групп и разными эфирами никотиновой кислоты.
В составе новых веществ есть группы атомов с положительным зарядом — теоретически, они могут нарушать работу отрицательно заряженных элементов клеточной стенки бактерий. Это предположение химики РУДН проверили на двух микроорганизмах — золотистом стафилококке и кишечной палочке. Химики сравнили воздействие на бактерии всех шести полимеров и двух антибиотиков — ампициллина и гентамицина. Эффективность измеряли по диаметру зоны вокруг полимера или антибиотика, в которой бактерии гибли. Большинство производных хитина и наночастиц из них превзошли в этом тесте антибиотики. В лучшем результате для золотистого стафилококка полимерные наночастицы убили бактерии в зоне на 14,9 мм шире, чем ампициллин. Для кишечной палочки разница в результатах гентамицина и лучшего варианта наночастиц достигла 17 мм.
«В результате нашей работы удалось добавить в класс водорастворимых производных хитина ранее неизвестные полимеры. Они нетоксичны, демонстрируют высокую антибактериальную активность и могут применяться как катализаторы в органическом синтезе. Мы продолжаем изучать свойства новых соединений. В частности, сейчас наша группа исследует их эффективность в лечении бактериальных инфекций у экспериментальных животных», — кандидат химических наук Андрей Критченков, ассистент кафедры неорганической химии РУДН.
Результаты опубликованы в International Journal of Biological Macromolecules.
Сегодня прошел «Марафон цифровых кафедр» для 12 университетов Центрального федерального округа. РУДН – среди них. Университет взял серебро по итогам выступлений. Оценка складывалась из голосования зрителей в режиме реального времени – учитывалась презентация каждого представителя команды: студента, преподавателя, руководителя цифровой кафедры. Также свою оценку давало экспертное сообщество.
Российский университет дружбы народов, аккредитованный в качестве первого в России органа по валидации и верификации парниковых газов, успешно прошел экспертную оценку и расширил спектр услуг, предоставляемых российским компаниям. Помимо предприятий сферы металлургии, энергетики, животноводства, химической, добывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, а также производства цементов и изделий из него, процедуры валидации и верификации парниковых газов в РУДН теперь стали доступны для производителей автотранспорта и организаций, которые осуществляют обращение с отходами.
Всего на страну — 3 победителя, РУДН — один из них. Научный исследовательский институт молекулярной и клеточной медицины медицинского института РУДН станет клинической базой в сфере генетических исследований для терапии сарком мягких тканей. Проект рассчитан на 4 года.