Logo BSU

Please use this identifier to cite or link to this item: https://elib.bsu.by/handle/123456789/260729
Title: Kanamycin complexation with cellulose acetate sulphate: a promissing way from injectable to oral form of antibiotic
Other Titles: Комплексообразование канамицина с сульфатом ацетатом целлюлозы: перспективный путь от инъекционной лекарственной формы к пероральной / Т. А. Савицкая, Е. А. Шахно, И. П. Босько, В. Э. Матулис, Н. А. Мелеховец, Д. Д. Гриншпан, О. А. Ивашкевич
Authors: Savitskaya, T. A.
Shakhno, E. A.
Bosko, I. P.
Matulis, V. E.
Melekhovets, N. A.
Grinshpan, D. D.
Ivashkevich, O. A.
Keywords: ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Химия
Issue Date: 2021
Publisher: Минск : БГУ
Citation: Журнал Белорусского государственного университета. Химия = Journal of the Belarusian State University. Chemistry . - 2021. - № 1. - С. 3-20
Abstract: Water-insoluble polyelectrolyte complexes of cellulose acetate sulphate in the form of sodium salt (Na-CAS) and aminoglycoside antibiotic (AB) kanamycin (KAN) were obtained by mixing of the components aqueous solutions. The composition of the complexes was determined in accordance with the medium pH and mixing order. The increase of Na-CAS cellobiose units per mole of AB has been shown to correlate with the decrease of pH value. The complex formation was studied by Fourier transform infrared spectroscopy, thermal analysis, X-ray analysis, laser diffraction, motion trajectory of nanoparticles analysis and scanning electron microscopy. Quantum-chemical study of the relative stability of the protonated forms of KAN in aqueous solution was performed to determine the preferred protonation sites of KAN molecule. The pKa values of KAN were calculated by means of isodesmic reactions method. The structures and binding energy for the KAN dimer and the KAN – CAS complex were also investigated by quantum-chemical methods. Na-CAS – KAN complex itself and immobilised on the activated carbon was shown to demonstrate in vitro two times antibacterial activity of the standard (injectable) form of KAN against Mycobacterium tuberculosis. It can be recommended for in vivo clinical trials as a new form of aminoglycoside AB for oral administration.
Abstract (in another language): Нерастворимые в воде полиэлектролитные комплексы сульфата ацетата целлюлозы в форме натриевой соли (Na-САЦ) и аминогликозидного антибиотика (AБ) канамицина (КАН) были получены смешением водных растворов компонентов. Состав комплексов определялся кислотностью среды и порядком смешения. Показано, что увеличение количества целлобиозных единиц Na-САЦ на моль AБ коррелирует со снижением значения pH. Образование комплекса исследовали методами инфракрасной фурье-спектроскопии, термического анализа, рентгеноструктурного анализа, лазерной дифракции, анализа траектории движения наночастиц и сканирующей электронной микроскопии. Квантово-химическое исследование относительной стабильности протонированных форм КАН в водном растворе было выполнено для определения предпочтительных центров протонирования молекулы КАН. Значения pKa для КАН рассчитывались с помощью метода изодесмических реакций. Структуры и энергия связи для димера КАН и комплекса КАН – САЦ также исследованы квантово-химическими методами. Выявлено, что сам комплекс Na-САЦ – КАН, иммобилизованный на активированном угле, демонстрирует in vitro в два раза большую антибактериальную активность в сравнении со стандартной (инъекционной) формой КАН против Mycobacterium tuberculosis и может быть рекомендован для клинических испытаний in vivo как новая форма аминогликозида AБ для перорального применения.
URI: https://elib.bsu.by/handle/123456789/260729
ISSN: 2520-257X
DOI: 10.33581/2520-257X-2021-1-3-20
Licence: info:eu-repo/semantics/openAccess
Appears in Collections:2021, №1

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
3-20.pdf3,14 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record Google Scholar



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.