Antimycobacterial activity of new aryloxyethoxy-dialkylaminopropanol derivatives against reference strains of nontuberculous mycobacteria

Настенко Володимир Настенко

doi:10.15587/2519-8025.2025.326435

Автор(и)

Настенко Володимир Настенко Національний медичний університет імені О. О. Богомольця, Україна https://orcid.org/0000-0002-3329-1911

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-8025.2025.326435

Ключові слова:

антибіотикорезистентність, нетуберкульозні мікобактерії, M. smegmatis, арил ациклічні аміноспирти, МІК, пропорційний метод, рифампіцин

Анотація

Мета. Оцінити антимікобактеріальну активність in vitro нових похідних четвертинних солей алкіл(арилоксиетокси)діалкіламінопропанолу щодо референтних штамів нетуберкульозних мікобактерій (НТМ).

Матеріали та методи. Досліджено 52 синтезовані сполуки, отримані в умовах міжфазного каталізу. Активність визначали у два етапи: метод дифузії в агар (попередній скринінг) та визначення МІК методом серійних розведень. Тестування проводили на Mycobacterium smegmatis, а потім на M. terrae, M. avium та M. B5 методом пропорцій на середовищі Левенштейна-Єнсена. Оцінювали ефект у трьох концентраціях (К-I – МІК для M. smegmatis, К-II – 10×МІК, К-III – 100×МІК).

Результати. На етапі скринінгу виділено 10 сполук з найвищою активністю щодо M. smegmatis. Найактивніша – Kc12 (МІК – 0,22±0,02 мкг/мл). Інші активні: Kc16, Kc13, Kc15, Kp15, Kp20, Kp18, Kc22, Kc14, Kp16. У тестах на НТМ найбільш чутливими виявилися M. terrae та M. B5. Вже при К-II сполуки Kc12, Kc13, Kc15, Kc16, Kc22, Kp18 пригнічували ріст <5 %. Kc15 наближалась до рифампіцину, а Kp18 і Kc12 перевищували стрептоміцин. M. avium демонстрував стійкість, ріст пригнічувався лише при К-III у небагатьох сполук. Найнижчу активність мав Kp20.

Висновки. Виділено 10 перспективних сполук, зокрема Kc12, Kc15, Kp18, Kc16, Kc22, активність яких перевищує стрептоміцин і наближається до рифампіцину. Дані свідчать про потенціал цих сполук для подальшої доклінічної розробки у терапії НТМ-інфекцій

Біографія автора

Настенко Володимир Настенко, Національний медичний університет імені О. О. Богомольця

Кафедра «Мікробіології та паразитології з основами імунології»

Посилання

WHO. Global tuberculosis report 2023 (2023). World Health Organization, 75. Available at: https://iris.who.int/bitstream/handle/10665/373828/9789240083851-eng.pdf?sequence=1
WHO Bacterial Priority Pathogens List, 2024: bacterial pathogens of public health importance to guide research, development and strategies to prevent and control antimicrobial resistance (2024). WHO, 56. Available at: https://iris.who.int/bitstream/handle/10665/376776/9789240093461-eng.pdf?sequence=1
WHO Prioritization of pathogens to guide discovery, research and development of new antibiotics for drug-resistant bacterial infections, including tuberculosis (WHO/EMP/IAU/2017.12) (2017). World Health Organization. Available at: https://iris.who.int/handle/10665/311820
Alffenaar, J.-W., Märtson, A.-G., Heysell, S. K., Cho, J.-G., Patanwala, A., Burch, G. et al. (2021). Therapeutic Drug Monitoring in Non-Tuberculosis Mycobacteria Infections. Clinical Pharmacokinetics, 60 (6), 711–725. https://doi.org/10.1007/s40262-021-01000-6
Gu, Y., Nie, W., Huang, H., Yu, X. (2023). Non-tuberculous mycobacterial disease: progress and advances in the development of novel candidate and repurposed drugs. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 13. https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1243457
Moreira, W., Lim, J. J., Yeo, S. Y., Ramanujulu, P. M., Dymock, B. W., Dick, T. (2016). Fragment-Based Whole Cell Screen Delivers Hits against M. tuberculosis and Non-tuberculous Mycobacteria. Frontiers in Microbiology, 7. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.01392
Saxena, S., Spaink, H. P., Forn-Cuní, G. (2021). Drug Resistance in Nontuberculous Mycobacteria: Mechanisms and Models. Biology, 10 (2), 96. https://doi.org/10.3390/biology10020096
Kaur, P., Krishnamurthy, R. V., Shandil, R. K., Mohan, R., & Narayanan, S. (2023). A Novel Inhibitor against the Biofilms of Non-Tuberculous Mycobacteria. Pathogens, 13 (1), 40. https://doi.org/10.3390/pathogens13010040
Stokes, J. M., Yang, K., Swanson, K., Jin, W., Cubillos-Ruiz, A., Donghia, N. M. et al. (2020). A Deep Learning Approach to Antibiotic Discovery. Cell, 180 (4), 688-702.e13. https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.01.021
Osypchuk, N. О., Nastenko, V. B., Shirobokov, V. P., Korotkyi, Y. V. (2020). Sensitivity of antifungal preparations of Сandida isolates from sub-biotopes of the human oral cavity. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 11 (1), 82–87. https://doi.org/10.15421/022011
Nastenko, V. B., Korotkyi, Yu. V., Smertenko, O. A., Osypchuk, N. O., Shyrobokov, V. P., Chobotar, A. P. (2018). Study of antimicrobial activity of alkyl (r-aryl) oxy dialkyl ammonium salts towards the reference strains of microorganisms. Microbiology & Biotechnology, 1 (41), 18–27. https://doi.org/10.18524/2307-4663.2018.1(41).117806
Korotkyi, Yu. V., Smertenko, O. A. (2013). Pat. No. 86109. Chetvertynni soli 1-[4-(1,1,3,3-tetrametylbutyl)fenoksy-1-etoksy]-3-(N-alkildialkilamino)-2-propanolu. MKP C07D 213/00. No. u201308693; declareted: 10.07.2013; published: 10.12.2013, Bul. No. 23.
Korotkyi, Yu. V., Smertenko, O. A. (2014). Pat. No. 93482. Chetvertynni soli 1-[(2,4-dytretbutyl)fenoksy-1-etoksy]-3-(N-alkildialkilamoniiu)-2-propanolu. MKP C07D 213/00. No. u201400149; declareted: 10.01.2014; published: 10.10.2014, Bul. No. 19.
Balouiri, M., Sadiki, M., Ibnsouda, S. K. (2016). Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity: A review. Journal of Pharmaceutical Analysis, 6 (2), 71–79. https://doi.org/10.1016/j.jpha.2015.11.005
Mpeirwe, M., Komakech, K., Ssesazi, D., Ogwang, P. E., Bazira, J. (2024). Combination Activity of Standard Antituberculosis Drugs and Extracts of Medicinal Plants Commonly Used in Traditional Treatment of Tuberculosis in Uganda. Advances in Infectious Diseases, 14 (3), 511–522. https://doi.org/10.4236/aid.2024.143037