СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИОБАКТЕРИОФАГА ПОЛИВАЛЕНТНОГО Российский патент 2000 года по МПК C12N7/00 

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к производству медицинских биологических препаратов. Гнойно-воспалительные заболевания, вызванные бактериями Staphylococcus, Streptococcus, Proteus, Klebsiella, E.coli, Pseudomonas aeruginosa, широко распространены, трудно поддаются антибиотикотерапии, часто заканчиваются сепсисом с высокой летальностью, особенно у детей раннего возраста. В настоящее время наряду с указанными возбудителями в 7,8-50,8% случаев от больных с гнойно-воспалительными заболеваниями выделяют бактерии рода Enterobacter, в том числе видов - Е.aerogenes, Е.cloacae, E. agglomerans, и в 12,5-25,4% случаев выделяют бактерии рода Serratia, в том числе - S.marcescens, S.odorifera, S.rubidae, S.liquefaciens [1-7].

Известен препарат пиобактериофага поливалентного очищенного, включающего в себя бактериофаги Staphylococcus, Streptococcus, Proteus, Klebsiella, E. coli, Pseudomonas aeruginosa. Способ получения пиобактериофага включает культивирование бактерий и бактериофагов Staphylococcus, Streptococcus, Proteus, Klebsiella, E.coli, Pseudomonas aeruginosa в ферментерах с использованием экспоненциально размножающейся бактериальной популяции и с последующим сведением полученных фаголизатов в единый объем. Последующая очистка препарата предусматривает микрофильтрацию через мембраны с размером пор 0,2 мкм и ультрафильтрацию через мембраны с порогом задержания веществ 150-200 КД в режиме тангенциального потока, с последующей заключительной стерилизующей микрофильтрацией [8].

Недостатком известного способа является отсутствие активности препарата в отношении бактерий рода Serratia и Enterobacter, связанное с отсутствием в нем соответствующих бактериофагов.

Задача, решаемая изобретением - расширение спектра действия препарата в отношении патогенных бактерий рода Enterobacter и Serratia. Поставленная цель достигается за счет того, что дополнительно проводят культивирование бактерий и бактериофагов Serratia и Enterobacter, а также очистку полученных бактериофагов Serratia и Enterobacter, которые вводят в состав препарата пиобактериофага.

Сравнение существенных признаков предлагаемого технического решения и прототипа показывает, что общим для них является получение биомассы бактериофагов Staphylococcus, Streptococcus, Proteus, Klebsiella, E.coli, Pseudomonas aeruginosa путем культивирования фагов в жидкой питательной среде и последующая очистка фаголизатов от бактериальных клеток, их метаболитов и балластных веществ с целью снижения реактогенности препарата.

Отличительными существенными признаками заявляемого способа является то, что дополнительно проводят культивирование бактерий и бактериофагов Serratia и Enterobacter, а также очистку полученных бактериофагов Serratia и Enterobacter, которые вводят в состав препарата пиобактериофага.

Введение в состав препарата бактериофагов Е. aerogenes, Е. cloacae, E. agglomerans и S.marcescens, S.odorifera, S.rubidae, S.liquefaciens позволяет расширить спектр литической активности препарата на 75,1-81,2% в отношении бактерий Enterobacter, 73,1 - 78,3% - в отношении бактерий Serratia и, кроме того, расширить показания к применению препарата пиобактериофага (в прототипе бактериофаги Е. aerogenes, Е. cloacae, E.agglomerans, S.marcescens, S. odorifera, S.rubidae, S. liquefaciens отсутствуют).

Проведенный анализ свидетельствует, что предлагаемая совокупность существенных признаков является новой, а влияние отличительных от прототипа существенных признаков на достижение технического результата не следует из известного уровня техники, т.е. предлагаемый способ соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Так, в литературе отсутствует описание получения бактериофагов Enterobacter и Serratia с использованием способа периодического динамического гомогенного глубинного культивирования на экспоненциально размножающейся популяции бактерий, нет сведений об использовании способов очистки фаголизатов бактерий рода Serratia и Enterobacter путем микро- и ультрафильтрации и нет также сведений о препаратах, которые включали бы бактериофаги Serratia и Enterobacter наряду с бактериофагами Staphylococcus, Streptococcus, Proteus, Klebsiella, E. coli, Pseudomonas aeruginosa. Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИОБАКТЕРИОФАГА ПОЛИВАЛЕНТНОГО.

Бактериофаги Staphylococcus, Streptococcus, Proteus, Klebsiella, E.coli, Pseudomonas aeruginosa получают следующим способом. Для культивирования используют жидкие питательные среды на основе ферментативных гидролизатов казеина и мяса, а также гемогидролизата. Культивирование проводят в ферментерах с использованием способа периодического динамического гомогенного глубинного культивирования в условиях интенсивной аэрации и перемешивания (при 30-70% насыщении кислородом) на экспоненциально размножающейся бактериальной популяции в концентрации 2-5•10⁷ бакт.кл. в мл при множественности заражения бактерий фагами 1/30. Каждый род бактериофагов культивируют раздельно, время культивирования 1-2 часа до полного лизиса бактериальной популяции. После окончания лизиса бактериофаги сводят в единый объем в равных пропорциях и очищают путем последовательной микро- и ультрафильтрации в том числе: - способом микрофильтрации в каскадном проточном режиме на мембранах с размером пор 0,2-0,8 мкм и последующей ультрафильтрацией в режиме тангенциального потока через мембраны с порогом задержания веществ 150-200 КД. Затем очищенный препарат пиобактериофага поливалентного фильтруют через стерильные фильтры с размером пор 0,2 мкм.

Бактериофаги рода Enterobacter и Serratia выделяют из бытовых сточных вод. В состав препарата вводят бактериофаги Е. aerogenes, Е. cloacae, E.agglomerans, S.marcescens, S.odorifera, S.rubidae, S.liquefaciens, вирулентные в отношении клинических штаммов гомологичных видов энтеробактерий. Совокупность фагов, введенных в состав препарата, обладает активностью в отношении 75,1-81,2% клинических штаммов бактерий Enterobacter и 73,1-78,3% - бактерий Serratia.

Культивирование бактериофагов Е. aerogenes, Е. cloacae, E.agglomerans, S. marcescens, S. odorifera, S.rubidae, S.liquefaciens проводят раздельно в ферментерах на жидких питательных средах на основе ферментативных гидролизатов мяса или казеина, а также ферментативного гемогидролизата с использованием способа периодического динамического гомогенного глубинного культивирования в условиях интенсивной аэрации и перемешивания (при 30-70% насыщении кислородом) на экспоненциально размножающейся бактериальной популяции в концентрации 1-2•10⁹. Множественность заражения составляет 1/30-1/50. Культивирование производится в течение 45-90 минут до полного лизиса бактериальной популяции, после чего все компоненты препарата пиобактериофага сводят в единый объем в равных пропорциях и очищают. Очистку фаголизатов осуществляют способом микрофильтрации в каскадном проточном режиме на мембранах с размером пор 0,2-0,8 мкм и последующей ультрафильтрацией в режиме тангенциального потока через мембраны с порогом задержания веществ 150-200 КД. Степень очистки бактериофагов составляет 98±1,5%. Затем очищенный препарат пиобактериофага поливалентного фильтруют через стерильные фильтры с размером пор 0,2 мкм, после чего стерильно разливают в ампулы и флаконы и используют для лечения.

Пример 2.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЗАЯВЛЯЕМОГО И ИЗВЕСТНОГО ПРЕПАРАТОВ ПИОБАКТЕРИОФАГА.

Сравнительное изучение биологических свойств препаратов пиобактериофага поливалентного, полученных известным и вновь предлагаемым способом, показывает (табл. 1), что использование вновь предлагаемого способа - введение в состав препарата бактериофагов рода Enterobacter и Serratia позволяет расширить спектр антибактериальной активности препарата в среднем на 75,1% в отношении бактерий E.agglomerans; 78,1% - E. cloacae; 81,2% - E. aerogenes; 78,3% - S.marcescens; 77,5% - S.rubidaea; 75% - S.odorifera; 73,1% - S.liquefaciens.

По спектру активности препарат пиобактериофага, содержащий бактериофаги рода Serratia и Enterobacter, превосходит антибиотики широкого спектра действия (табл. 2) и в отличие от последних не влияет на нормофлору кишечника - бифидум- и лактобактерии.

Препарат пиобактериофага поливалентного, полученный заявляемым способом, также как и прототип, не обладает токсическими свойствами при внутрибрюшинном введении белым мышам в экспериментах острой и хронической токсичности. Гибели, падения массы тела, патогистологических изменений внутренних органов не наблюдалось (табл. 1).

Таким образом, использование предлагаемого способа получения препарата пиобактериофага поливалентного позволяет расширить спектр антибактериальной активности в отношении бактерий Enterobacter и в отношении бактерий Serratia без ухудшения других качеств препарата.

Технический результат от использованного изобретения заключается в расширении спектра активности препарата.

Внедрение препарата в практику позволит дать практическому здравоохранению эффективный антибактериальный препарат, превосходящий по спектру активности в отношении бактерий Enterobacter и Serratia антибиотики широкого спектра действия. Отличительным признаком препарата является строгая видоспецифичность в отношении гомологичных видов бактерий, инертность по отношению к нормофлоре кишечника и отсутствие токсичности.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ЛИТЕРАТУРНЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. Антипенко В.П., Куницкая С. А., Рудницкая Л.С. //ЖМЭИ. 1990. N.9. с. 24-27.

2. Белокрысенко С.С. //Педиатрия. 1990. N.1. С. 8-13.

3. Гизатулина С. С., Биргер М.О., Колышкина Н.А., Королева Л.Б., Исполатовская Э.О., Корженкова М.П. //ЖМЭИ. 1988. N. 2. С. 13-17.

4. Еремин С.P., Зуева Л.П., Ланцов А.А., Яфаев Р.Х. /ЖМЭИ. 1992. N.3. с. 36-39.

5. Кукулянский А. А., Мишарев О.С., Ломоносова Э.А., Соколовская А.Д., Никифоров А. Н. , Сорока А.А. // В сб.: "Актуальные проблемы нозокомиальных инфекций и лекарственной устойчивости микроорганизмов". Минск, 1986, с. 140.

6. Леванов А.В., Busch W., Шуркалин Б.К., Коршунов В.М. //ЖМЭИ. 1993. N. 5. С. 28-32.

7. Сидорчук И.И. //В сб.: "Актуальные проблемы нозокомиальных инфекций и лекарственной устойчивости микроорганизмов". Минск, 1986, с. 140.

8. Патент Российской Федерации 2036232. Способ получения пиобактериофага, C 12 N 3/00, опубликован 1995 г.

Изобретение относится к биотехнологии, к производству медицинских биологических препаратов. Способ включает культивирование бактерий и бактериофагов Staphylococcus, Streptococcus, Proteus, Klebsiella, E. coli, Pseudomonas aeruginosa в жидкой питательной среде. Каждый вид бактерий и бактериофагов культивируют раздельно. Культивирование проводится в условиях интенсивной аэрации и перемешивания при 30 - 70%-ном насыщении растворенным кислородом культуральной среды с использованием экспоненциально размножающейся бактериальной популяции. Полученные фаголизаты всех бактериофагов сводят в единый объем, перемешивают и подвергают микро- и ультрафильтрации в режиме тангенциального потока через мембраны с размером пор 0,2 - 0,8 мкм и мембраны с порогом задержания веществ 150 - 200 кД, после чего проводят заключительную стерилизующую микрофильтрацию. Степень очистки бактериофагов от метаболитов бактерий и белков среды составляет 98 ± 1,5%. Способ позволяет расширить спектр антибактериальной активности препарата. 2 табл.

Способ получения пиобактериофага поливалентного, включающий культивирование бактерий и бактериофагов Staphylococcus, Streptococcus, Proteus, Klebsiella, E. coli, Pseudomonas aeruginosa в жидкой питательной среде с последующей очисткой путем микро- и ультрафильтрации, отличающийся тем, что дополнительно проводят культивирование бактерий и бактериофагов Serratia и Enterobacter, а также очистку полученных бактериофагов Serratia и Enterobacter, которые вводят в состав препарата.