Внимание! Статья адресована врачам-специалистам

Azizova A.N.¹, Abbasov V.M.², Gadirova H.A.³, Suleymanova T.H.³, Abbasov M.F.²

¹Department of Microbiology of SR Institute of Medical Prophylaxis, Baku, Azerbaijan

²Institute of Petrochemical Processes named after academician Y.H. Mammadaliyev of the

Ministry of Science and Education, Baku, Azerbaijan

³Azerbaijan Medical University, Baku

Antimicrobial properties of purified resin-free

white naphthalan oil with cyclohexanone ethylene glycol acetal

and cyclohexanone glycerin acetal compositions

Резюме. Представлены результаты изучения антимикробных свойств разведений очищенного бессмолистого белого нафталанового масла и его композиций с циклогексанон-этиленгликоль ацеталем и циклогексанон-глицерин ацеталем в различных соотношениях. В ходе исследований практически не было зафиксировано антимикробное действие очищенного белого нафталанового масла, однако добавление к нему циклогексанон-этиленгликоль ацеталя и циклогексанон-глицерин ацеталя привело к усилению антибактериальных свойств и потере противогрибкового эффекта.

Ключевые слова: циклогексанон-этиленгликоль ацеталь, циклогексанон-глицерин ацеталь, антимикробные свойства.

Медицинские новости. – 2025. – №2. – С. 83–88.

Summary. In the presented article the antimicrobial activity of resin-free purified white naphthalene oil dilutions and its compositions with cyclohexanone ethylene glycol acetal and cyclohexanone glycerin acetal in various ratios was studied. Resin-free purified white naphthalene has shown no antimicrobial activity, however addition of cyclohexanone ethylene glycol acetal and cyclohexanone glycerin acetal resulted in increase of antimicrobial activity and loss of antifungal properties of compositions.

Keywords: cyclohexanone ethylene glycol acetal, cyclohexanone glycerin acetal, antimicrobial properties.

Циклогексанон – это алициклический кетон с химической формулой C₆H₁₀O, бес-цветная маслянистая жидкость с запахом ацетона и мяты. Представляет собой типичного представителя кетонов, окисляющихся до адипиновой кислоты и низших моно- и дикарбоновых кислот при взаимодействии с кислородом или HNO₃. В твердом состоянии имеет две модификации – орторомбическую и кубическую. Легкорастворимый в воде, циклогексан является единственным нафтеновым углеводородом, окисление которого осуществляется в промышленных масштабах. В присутствии ионного металлического катализатора (ацетата кобальта) он легко взаимодействует с кислородом в атмосфере при температуре 150–250 °C, с хорошей селективностью образуя в качестве промежуточных продуктов циклогексанол и циклогексанон, а в качестве конечного продукта процесса – адипиновую кислоту. Циклогексанон также используется в качестве растворителя для нитратов и ацеталов целлюлозы, масел, восков, натуральных смол и поливинилхлорида [1].

Спироацетаты и их производные занимают особое место среди кислородсодержащих гетероциклических соединений. Они успешно применяются в водной, парфюмерной промышленности, а также в процессах синтеза продуктов бытовой химии и различных препаратов, включающих каротиноиды и аналоги витамина А, в производстве пепцидидов и других органических соединений, используемых для защиты сельскохозяйственной продукции [2].

Нафталан – уникальное природное вещество, которое с древних времен используется для лечения и профилактики различных заболеваний в Азербайджанской Республике. Состав нафталана богат нафтеновыми и ароматическими углеводородами [3]. Терапевтический эффект нафталановой нефти при различных инфекционных и паразитарных заболеваниях, по мнению некоторых ученых, связан с ее бактерицидным действием, однако мнения об антимикробных свойствах нафталана и его фракций весьма противоречивы [4]. На протяжении последних лет изучались антибактериальные и противогрибковые свойства обес-смоленного белого нафталанового масла и его фракций, а также их композиций с различными эфирными маслами, очищенными по высоким технологиям, в результате были получены положительные результаты [5, 6].

Цель исследования – изучение антимикробных свойств разбавленных растворов очищенного обессмоленного белого нафталанового масла с циклогексанон-этиленгликоль ацеталем и композиций циклогексанон-глицерин ацеталя в различных соотношениях.

В качестве исходных материалов при проведении исследований были взяты промышленные продукты циклогексанон, этилен, пропилендиолы и глицерин. Для проведения реакций конденсации брали природный перлит, измельчали, пропускали через специальное сито, просеивали одинаковые по размеру образцы, модифицировали солями (Zn, Fe) при температуре 400–4500 °C, подвергали термической обработке и применяли.

Каталитическую конденсацию циклогексанона с 1,2-этаном, 1,2-пропандиолом и 1,2,3-пропантриолом в растворяющей среде с образованием соответствующих спироацетолов проводили по следующей схеме.

Расчетное количество циклогексанона и катализатора в количестве до 5% от массовой доли реагентов помещают в реактор, нагревают и перемешивают. В конце реакции происходит отделение воды, полученной в ходе реакции конденсации. Затем органическую часть отделяют от катализатора, получают целевой продукт путем его отгонки в атмосфере и вакууме и определяют физико-химические параметры.

Исследуемые вещества:

Контроль 1 – циклогексанон-этиленгликоль ацеталь.

Контроль 2 – циклогексанон-глицерин ацеталь.

Контроль 3 – очищенное обессмоленное белое нафталановое масло.

Вещество 1 – 100:1 (9,9 б/н+0,1т.г.а.) очищенное обессмоленное белое нафталановое масло + циклогексанон-глицерин ацеталь.

Вещество 2 – 100:2 (9,8 б/н+0,2 т.г.а.) обессмоленное белое нафталановое масло + циклогексанон-глицерин ацеталь.

Вещество 3 – 100:4 (9,6 б/н+0,4 т.г.а.) обессмоленное белое нафталановое масло + циклогексанон-глицерин ацеталь.

Вещество 4 – 100:8 (9,2 б/н+0,8 т.г.а.) обессмоленное белое нафталановое масло + циклогексанон-глицерин ацеталь.

Вещество 5 – 100:10 (9 б/н+1 т.г.а.) обессмоленное белое нафталановое масло + циклогексанон-глицерин ацеталь.

Вещество 6 – 100:1 (9,9 б/н+0,1 т.э.г.а.) – обессмоленное белое нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь.

Вещество 7 – 100:2 (9,8 аг/н+0,2 т.э.г.а.) обессмоленное белое нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь.

Вещество 8 – 100:4 (9,6 б/н+0,4 т.э.г.а.) обессмоленное белое нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь.

Вещество 9 – 100:8 (9,2 б/н+0,8 т.э.г.а.) обессмоленное белое нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь.

Вещество 10 – 100:10 (9 б/н+1 т.э.г.а.) обессмоленное белое нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь.

Методы исследования

При изучении антибактериального и противогрибкового действия представленных веществ использовали методы диск-диффузии и серийных растворений.

В качестве тест-культур, согласно общепринятым правилам, использовали Staphylococcus aureus и MRSA-метициллин-резистентный Staphylococcus aureus как представителей грамположительных бактерий, Esherichia coli и Pseudomonas aeruginosa из числа грамотрицательных бактерий, Candida albicans как представители дрожжеподобных грибов, Bacillus anthracoides как представители спорообразующих грамположительных палочковидных бактерий, Klebsiella pneumoniae была выбрана как представитель капсульных бактерий.

В диск-диффузионном методе из суточной культуры микроорганизмов готовят суспензию, соответствующую стандарту мутности 0,5 Мак-Фарланда. Затем отдельные микробные суспензии разливают в чашки Петри с мясо-пептонным агаром (МПА) и агаром Сабуро. На поверхность питательной среды, засеянной микробами, выкладывают стерильные диски, пропитанные исследуемым веществом в течение 3–5 минут. После этого проростки с ЭПА помещают в термостат при температуре 37 °C, а проростки в среде Сабуро – при температуре 28 °C. Через 24–48 часов фиксируют результаты (табл. 1).

Таблица 1. Исследование тестовых и контрольных веществ методом диск-диффузии

Примечание: * – цифры указывают на размер диаметра зон, свободных от микробов, в мм. Результаты экспериментов были повторены 3 раза.

В результате исследований, проведенных методом диск-диффузии, было установлено, что утвержденные композиции этиленгликоля ацеталь циклогексанона и глицерин ацеталь циклогексанона со смолистым белым нафталановым маслом обладают различным антимикробным действием. В частности, если вещество 1 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-глицерин ацеталь) оказывало сильное антибактериальное действие, то противогрибковый эффект отсутствовал полностью. Отмечен сильный антибактериальный эффект в отношении культур K. pneumoniae (39 мм), P. aeruginoza (37 мм), S. aureus (35 мм). Зона ингибирования против культуры B. anthracoides составила 26 мм, против культуры E. coli – 23 мм, наиболее слабое действие оказал MRSA – 6 мм.

Вещество 2 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-глицерин ацеталь) проявило сильное антибактериальное действие, при этом зона ингибирования в отношении тест-культур бактерий варьировала от 5 до 41 мм. Минимальный эффект был отмечен для MRSA (5 мм), максимальный – для культур K. pneumoniae (41 мм). На культуру C. albicans он не оказывал никакого влияния.

Вещество 3 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-глицерин ацеталь) имело зону ингибирования 5–36 мм против тест-культур бактерий. Максимальный эффект был отмечен в отношении P. aeruginosa (36 мм), слабый – в отношении MRSA (5 мм). На культуру C. albicans он не оказывал никакого влияния.

Вещество 4 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-глицерин ацеталь) имело зону ингибирования 12–36 мм против тест-культур бактерий (кроме MRSA). Оно не влияло на культуру C. albicans.

Вещество 5 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-глицерин ацеталь) оказывало антимикробное действие на тест-культуры бактерий (кроме MRSA) в диапазоне от 11 до 27 мм. На культуру C. albicans оно не воздействовало вообще.

Вещество 6 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь) характеризуется зоной антибактериального ингибирования от 8 до 39 мм, слабый эффект в отношении MRSA (8 мм) и сильный эффект в отношении S. aureus (39 мм). Противогрибковый эффект не отмечался.

Вещество 7 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь) обладало зоной ингибирования 10–36 мм против тест-культур бактерий, слабым эффектом против MRSA (10 мм) и сильным эффектом против культур S. aureus (36 мм), но не обладало противогрибковым эффектом.

Вещество 8 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь) обладало зоной ингибирования 7–36 мм в отношении тест-культур бактерий, слабым эффектом в отношении MRSA (7 мм) и сильным эффектом в отношении культур S. aureus (36 мм). На культуру C. albicans он вообще не влиял.

Вещество 9 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь) вообще не действовало на культуры MRSA и C. albicans из отобранных тест-культур. Эффект на другие культуры варьировал в пределах 18–21 мм.

Вещество 10 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь) не оказывало никакого влияния на культуры MRSA и C. albicans из выбранных тест-культур. Воздействие на другие культуры варьировало в пределах 16–20 мм.

Циклогексанон-этиленгликоль ацеталь (контроль 1), исследовавшийся в качестве контроля, в свободной форме обладал достаточно сильным антибактериальным и слабым противогрибковым действием. Так, при воздействии на тест-культуры в пределах зоны ингибирования 5–29 мм (S. aureus – 29 мм, E. coli – 23 мм, P. aeruginosa – 21 мм, MRSA – 18 мм, K. pneumoniae – 15 мм, B. anthracoides – 12 мм, C. albicans – 5 мм), при последовательных разбавлениях белым нафталаном в различных пропорциях антибактериальные свойства в большинстве случаев усиливались (зоны ингибирования 8–39 мм), а противогрибковый эффект был полностью утрачен.

Контроль 2 – циклогексанон-глицерин ацеталь в свободной форме показал умеренный антибактериальный и слабый противогрибковый эффект. Так, при воздействии на выбранные тест-культуры в пределах 5–25 мм зоны ингибирования (S. aureus – 25 мм, K. pneumoniae – 20 мм, P. aeruginosa – 19 мм, E. coli – 18 мм, B .anthracoides – 15 мм, MRSA – 15 мм, C. albicans – 5 мм), при разбавлении белым нафталаном в различных пропорциях антибактериальные свойства в большинстве случаев усиливались, а противогрибковый эффект полностью терялся.

Контроль 3 – очищенное белое обессмоленное нафталановое масло практически не оказывало антимикробного действия, так как зоны ингибирования составляли 0–3 мм.

Таким образом, установлено, что добавление к циклогексанон-этиленгликоль ацеталю и циклогексанон-глицерин ацеталю дезинфицированного белого нафталанового масла, которое само по себе не обладает антимикробными свойствами, приводит к усилению их антибактериальных свойств.

Наибольшей антибактериальной активностью обладают композиции вещества 2 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-глицерин ацеталь – 9,8 б/н + 0,2 т.г.а.), вещество 1 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-глицерин ацеталь – 9,9 б/н + 0,1 т.г.а.), вещество 7 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь – 9,8 б/н + 0,2 т.г.а.), вещество 6 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь – 9,9 б/н + 0,1 т.э.г.а.) и вещество 8 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь – 9,6 б/н + 0,4 т.э.г.а.). В отличие от этого антибактериальная активность контроля 1 (циклогексанон-этиленгликоль ацеталь) и контроля 2 (циклогексанон-глицерин ацеталь) в отношении культуры MRSA значительно снижалась после добавления белого обессмоленного нафталанового масло. В то же время было установлено, что вещество 9 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь – 9,2 б/н + 0,8 т.э.г.а.) и вещество 10 (белое обессмоленное нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь – 9 б/н + 1 т.э.г.а.), а также их композиции с белым обессмоленным нафталановым маслом не обладают противогрибковым действием.

На следующем же этапе антимикробные свойства веществ изучали методом серийных приготовлений. Для этого для каждой микробной культуры брали 4 стерильных флакона. В 1-й и 2-й флаконы наливали по 1 мл испытуемого вещества, затем добавляли по 1 мл стерильной дистиллированной воды в каждый флакон, начиная со 2-го. Затем взяли 1 мл из 2-го и поместили в 3-й флакон, из 3-го – в 4-й, а из 4-го взяли 1 мл смеси и отбросили в сторону. Таким образом, в тестовых флаконах новое исследуемое вещество является нативным (1) и разводится в соотношениях 1:2 (2), 1:4 (3), 1:8 (4). В каждый флакон после разбавления добавляли по 1 капле микробной суспензии, содержащей 500 млн микробных клеток в 1 мл, с помощью пипетки Пастера. После экспозиции 10, 20, 40 и 60 минут каждый тест-бутыль культивировался на поверхности питательной среды в чашках Петри. Результаты регистрировались после того, как культуры выдерживались в термостате при 28 ºC для грибов в течение 48 часов и при 37 ºC для бактерий в течение 24 часов (табл. 2).

Таблица 2. Результаты изучения антимикробных свойств веществ

Как видно из представленных в таблице данных, такие же результаты были получены в исследованиях, проведенных методом последовательных разведений. В нативном состоянии испытуемые вещества подавляли рост других тест-культур в большинстве разведений и воздействий, за исключением культур MRSA иC. albicans.

Вещество 1 полностью подав-ляло рост культуры S. aureus в разведениях 1:2, 1:4, и только в разведении 1:8 было зафиксировано развитие бактерий. Рост культур E. coli, P. aeruginosa, K. pneumoniae, B. anthracoides был зафиксирован при разведении 1:4 и 1:8.

Вещество 2 полностью ингибировало рост культур S. aureus, K. pneumoniae и B. anthracoides во всех разведениях при разбавлении 1:2, 1:4, а при разбавлении по 1:4 и 1:8 отмечалось развитие культур E. coli и P. aeruginosa.

Вещество 3 полностью подав-ляло развитие бактерий S. aureus, E. coli, P. aeruginosa, K. pneumoniae и B. anthracoides в нативном разведении и при разведении 1:2.

В других же разведениях был отмечен рост бактерий. Культуры MRSA и C. albicans в основном не подвергались воздействию.

Вещество 4 полностью подавляло рост культуры S. aureus только в нативном варианте, а также развитие культур E. coli, P. aeruginosa, K. pneumoniae и B. anthracoides в нативном и 1:2 вариантах разведения. Рост бактерий был отмечен при разведениях 1:4 и 1:8. Культуры MRSA и C. albicans в основном не подвергались воздействию.

Вещество 5 полностью ингибировало рост культур S. aureus и B. anthracoides только в нативном состоянии. Культуры E. coli, P. aeruginosa, K. pneumoniae развивались в разведениях 1:4 и 1:8.

Вещество 6 полностью ингибировало рост культуры S. aureus как в нативном состоянии, так и во всех разведениях. Рост культур E. coli, P. aeruginosa был зафиксирован при разбавлении 1:4 и 1:8, а культур K. pneumoniae и B. anthracoides – только при разбавлении 1:8.

Вещество 7 полностью ингибировало рост культуры S. aureus как нативной, так и во всех разведениях. Рост культур E. coli, K. pneumoniae и B. anthracoides был отмечен при разведении 1:4 и 1:8, а культуры P. aeruginosa – только при разведении 1:8.

Вещество 8 рост культур E. coli, S. aureus, P. aeruginosa был зарегистрирован только при разведении 1:8, а культур K. pneumoniae иB. anthracoides – при разведении 1:4 и 1:8.

Вещество 9 за исключением MRSA и C. albicans, на другие тест-культуры действовали нативные, 1:2 и 1:8 разведения, и не было зарегистрировано роста микроорганизмов.

Вещество 10 полностью подавляло рост бактерий только в нативном и 1:2 разведениях. В других разведениях отмечался рост бактерий.

Таким образом, результаты исследований, проведенных методом серийных разведений/разбавлений, соответствуют результатам, полученным методом диск-диффузии. Следовательно, было подтверждено, что исследуемые составы не обладают противогрибковым эффектом, а также не оказывают антибактериального действия в отношении культуры MRSA. Против других бактериальных культур вещество 2 (обессмоленное белое нафталановое масло + циклогексанон-глицерин ацеталь – 9,8 бел/н + 0,2 т.г.а.), вещество 6 (обессмоленное белое нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь – 9,9 бел/н + 0,1 т.э.г.а.), вещество 7 (обессмоленное белое нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь – 9,8 ак/н + 0,2 т.э.г.а.) и вещество 8 (обессмоленное белое нафталановое масло + циклогексанон-этиленгликоль ацеталь – 9,6 ак/н + 0,4 т.э.г.а.) имели наиболее сильный эффект.

Заключение

В результате проведенных исследований установлено, что антибактериальные свойства композиций очищенного бессмольного белого нафталанового масла с циклогексанон-этиленгликоль ацеталем и циклогексанон-глицерин ацеталем усиливаются, а противогрибковый эффект, напротив, утрачивается.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лупанов П.А. Циклогексанон // Химическая энциклопедия: в 5 т. / Гл. ред. Н.С. Зефиров. – М., 1998. – Т.5: Триптофан – Ятрохимия. – С.366.

2. Справочник химика. – Т.2. – Л.-М., 2010. – С.1106–1107.

3. Адигезалова В.А., Уникальная нефть Нафталанского месторождения Азербайджана I. Ранний этап изучения биологических факторов в формировании свойств нефти. История науки и техники, 2016.

4. Аббасов В.М., Мурадов П.З., Исмайлова Г.Э. и др. // Проблемы химии. – 2015. – №4. – С.416–419.

5. Аббасов В.М., Зейналова С.Г., Расулова Г.Р. и др. // Азербайджанский журнал фармации и фармакотерапии. – 2008. – №2. – С.43–47.

6. Гадирова Х.А., Сулейманова Т.Х., Азизова А.Н. // Азербайджанский журнал фармации и фармакотерапии. – 2023. – №2. – С.53–58.

Медицинские новости. – 2017. – №2. – С. 39-45.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.