Biopolimery w konstrukcji nowoczesnych materiałów medycznych o aktywności antydrobnoustrojowej. Cz. II. Metody aktywacji antydrobnoustrojowej materiałów medycznych

Gorczyca, G.; Tylingo, R.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Biopolimery w konstrukcji nowoczesnych materiałów medycznych o aktywności antydrobnoustrojowej. Cz. II. Metody aktywacji antydrobnoustrojowej materiałów medycznych

Autorzy

Gorczyca G. , Tylingo R.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

https://ichp.vot.pl/index.php/p

Identyfikatory

Warianty tytułu

Natural polymers in designing modern medical materials with antimicrobial properties. Part II, Antimicrobial activation methods for medical materials

Języki publikacji

Abstrakty

Artykuł stanowi Cz. II publikacji poświęconej konstrukcji nowoczesnych materiałów medycznych o aktywności antydrobnoustrojowej. Przedstawiono strategie nadawania właściwości antydrobnoustrojowych biopolimerowym materiałom medycznym. Omówiono wykorzystanie różnych, aktualnie stosowanych czynników antydrobnoustrojowych oraz mechanizmy odpowiadające za kontrolowane ich dostarczanie w miejscu zranienia. Szczególną uwagę poświęcono peptydom o aktywności antydrobnoustrojowej (tabela 1, rys. 1), jako nowej grupie czynników znajdujących się na etapie zaawansowanych badań klinicznych. Uzasadniono wybór chitozanu — jedynego, handlowo dostępnego biopolimeru cechującego się aktywnością antydrobnoustrojową — jako potencjalnej matrycy w nowych zaawansowanych materiałach medycznych przeznaczonych do kontrolowanego uwalniania czynnika aktywnego.

Strategies for imparting antibacterial activity to biopolymer medical materials have been presented. Various currently used antimicrobial agents and the mechanisms responsible for their controlled release at the site of wound were described. The emphasis was put on antimicrobial peptides as a new group of agents that are the subject of advanced clinical trials (Table 1, Fig. 1). The choice of chitosan — the only commercially available biopolymer with antimicrobial activity — as a possible matrix for advanced medical materials designed for the controlled delivery of active agent (Table 2), has been justified.

Słowa kluczowe

biomateriały chitozan czynniki antydrobnoustrojowe peptydy antydrobnoustrojowe infekcje skórne

biomaterials chitosan antimicrobial agents antimicrobial peptides skin infections

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej

Czasopismo

Polimery

Rocznik

2011

Tom

T. 56, nr 11-12

Strony

791--800

Opis fizyczny

Bibliogr. 135 poz.

Twórcy

autor

Gorczyca G.

autor

Tylingo R.

Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Technologii Leków i Biochemii, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk., gorczyca@gmail.com

Bibliografia

[1] Stashak T. S., Farstvedt E., Othic A.: Clin. Tech. Eq. Pract. 2004, 3, 148.
[2] Drury J., Mooney D.: Biomaterials 2003, 24, 4337.
[3] Wise D. L.: "Handbook of Pharmaceutical Controlled Release Technology", Marcel Dekker, Inc. New York 2000.
[4] Li X., Jastui B. R.: "Design of controlled release drug delivery system", The McGraw-Hill Companies, Inc. Chemical Engineering, New York 2006.
[5] Makoto M. A., Jun'ichi K., Akira O., Masaru I.: Int. J. Pharm. 1998, 169, 255.
[6] Levy S. B.: "The Antibiotic Paradox: How the Misuse of Antibiotics Destroys Their Curative Powers", Perseus Publishing, Cambridge 2002.
[7] Mellon M., Benbrook C., Benbrook K. L.: "Hogging it: estimates of antimicrobial abuse in livestock", UCS Publications, Cambridge 2001.
[8] Barza M., Gorbach S. L.: Clin. Infect. Dis. 2002, 34, 71.
[9] Rai M., Yadav A., Gade A.: Biotechnol. Adv. 2009, 27, 76.
[10] Lansdown A. B.: J. Wound Care 2002, 11, 125.
[11] Kaye E. T.: Infect. Dis. Clin. North. Am. 2000, 14, 321.
[12] Larson E. L.: Am. J. Infect. Control. 1995, 23, 251.
[13] LaRocca R., Ansell J.: "Proceedings of the international symposium on povidon", Lexingtom College of Pharmacy, University of Kentucky 1983, str. 101--106.
[14] Molan P. C.: Bee World 1992, 73, 59.
[15] Toke O.: Pept. Sci. 2005, 80, 717.
[16] Russell A. D., Hugo W. B.: Prog. Med. Chem. 1994, 31, 351.
[17] Lansdown A. B. G., Sampson B., Laupattarakasem P., Vuttivirojana A.: Br. J. Dermatol. 1997, 137, 728.
[18] Khan M. N., Naqvi A. H.: J. Tissue Viability 2006, 16, 6.
[19] Percival S. L., Bowler P. G., Russell D.: J. Hosp. Infrect. 2005, 60, 1.
[20] Russell A. D., Hugo W. B.: Prog. Med. Chem. 1994, 31, 351.
[21] Lansdown A. B. G., Sampson B., Laupattarakasem P., Vuttivirojana A.: Br. J. Dermatol. 1997, 137, 728.
[22] Deshpande L. M., Chopade B. A.: Biometals 1994, 7, 49.
[23] Silver S.: FEMS Microbiol. Rev. 2003, 27, 341.
[24] Gupta A., Kazuaki M., Lo J. F., Silver S.: Nat. Med. 1999, 5, 183.
[25] Loh J. V., Percival S. L., Woods E. J., Williams N. J., Cochrane C. A.: Int. Wound J. 2009, 6, 32.
[26] Silver S., Phung L. T., Silver G.: J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2006, 33, 627.
[27] Tonks A. J., Dudley E., Porter N. G., Parton J., Brazier J., Smith E. L.: J. Leukoc. Biol. 2007, 82, 1147.
[28] Ferreirra I. C. F. R., Aires E., Barreira J. C. M., Estevinho L. M.: Food Chem. 2009, 114, 1438.
[29] Gheldof N., Wang X. H., Engeseth N. J.: J. Agr. Food. Chem. 2002, 50, 5870.
[30] Martin A.: Dermatol. Surg. 1996, 22, 156.
[31] Gomathi K., Gopinath D., Ahmed M. R., Jayakumar R.: Biomaterials 2003, 24, 2767.
[32] Visavadia B. G., Honeysett J., Danford M. H.: Brit. J. Oral Max. Sur. 2008, 46, 55.
[33]Lusby P. E., Coombes A., Wilkinson J. M.: J. Wound. Ostomy Continence Nurs. 2002, 29, 295.
[34] Natarajan S., Williamson D., Grey J., Harding K. G., Cooper R. A.: J. Dermatol. Treat. 2001, 2, 33.
[35] Cooper R. A., Molan P. C., Krishnamoorthy L., Harding K. G.: Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2001, 20, 758.
[36] Tonks A. J., Cooper R. A., Jones K. P., Blair S., Parton J., Tonks A.: Cytokine 2003, 21, 242.
[37] Yeaman M. R., Yount N. Y.: Pharmacol. Rev. 2003, 50, 27.
[38] Boman H. G.: Annu. Rev. Immunol. 1995, 13, 61.
[39] Ganz T., Lehrer R. I.: Curr. Opin. Immunol. 1994, 6, 584.
[40] Guaní-Guerra E., Lugo-Reyes S. O., Terán L. M.: Clin. Immunol. 2010, 135, 1.
[41] Gwiazdowska D., Trojanowska K.: Biotechnologia 2005, 68, 114.
[42] Gwiazdowska D., Vuyst L., Vandamme E. J.: "Bacteriocins of lactic acid bacteria", Blackie Academic & Proffesional, London 1994, str. 151--221.
[43] Szweda P., Kotłowski R., Kur J.: Biotechnologia 2005, 4, 28.
[44] Jameson G. B., Anderson B. F., Norris G. E., Thomas D. H., Baker E. N.: Acta Crystallogr. D. 1998, 54, 1319.
[45] Brock J. H.: Mol. Immunol. 2002, 40, 395.
[46] Bellamy W., Takase M., Yamauchi K., Wakabayashi H., Kawase K., Tomita M.: BBA-Protein Struct. M. 1992, 1121, 130.
[47] Levay P. F., Viljoen M.: Hematologica 1995, 80, 252.
[48] Malaczewska J., Rotkiewicz Z.: Medycyna Wet. 2007, 63, 136.
[49] Mygind P. H., Fischer R. L., Schnorr K. M., Hansen M. T., Sonksen C. P. i in.: Nature 2005, 437, 975.
[50] Shanmugam G., Polavarapu P. L., Gopinath D., Jayakumar R.: Biopolymers 2005, 80, 636.
[51] Gottler L. M., Ramamoorthy A.: BBA-Protein Struct. M. 2009, 1788, 1680.
[52] Regenhard P., Leippe M., Schubert S., Podschun R., Kalm E., Gro J., Looft C.: Vet. Microbiol. 2009, 136, 335.
[53] Schroder J. M., Harder J.: Drug Discovery Today 2006, 3, 93.
[54] Szymański S.., Pobożny E., Trojanowicz M., Wilk A., Garstecki P., Hołysz R.: J. Phys. Chem. 2007, 111, 5503.
[55] Dembczynski R., Biała W., Jankowski T.: Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 2009, 66, 5.
[56] Schittek B., Hipfel R., Sauer B., Bauer J., Kalbacher H. i in.: Nat. Immunol. 2001, 2, 1133.
[57] Rieg S., Seeber S., Steffen H., Humeny A., Kalbacher H. i in.: J. Invest. Invest. Derm. Symp. P. 2006, 126, 354.
[58] Bohling A., Hagge S. O., Roes S., Podschun R., Sahly H. i in.: Biochemistry 2006, 45, 5663.
[59] Sassa V., Paga U., Tossib A., Bierbaumc G., Sahla H. G.: Int. J. Med. Microbiol. 2008, 298, 619.
[60] Harder J., Bartels J., Christophers E., Schroder J. M.: J. Biol. Chem. 2001, 276, 5707.
[61] Sawamura D., Shibaki A., Akiyama M., McMillan J. R., Abiko Y., Shimizu H.: Gene Ther. 2005, 12, 857.
[62] Sahly H., Schubert S., Harder J., Kleine M., Sandvang D., Ullmann U., Schroder J. M., Podschun R.: J. Antimicrob. Chemoth. 2006, 57, 562.
[63] Spielmann M., Zuhaili B., Fossum M., Metzig M., Koehler T. i in.: J. Gene Med. 2007, 11, 220.
[64] Micklefield J.: Revealed Chem. Biol. 2004, 11, 887.
[65] Nguyen K. T., Ritz D., Gu J. Q., Alexander D., Chu M., Miao V., Brian P., Baltz R. H.: PNAS 2006, 103, 17 462.
[66] Lewis J. R., Lewis S. A.: Am. J. Physiol. Cell. Physiol. 2004, 286, 913.
[67] Nasnas R., Saliba G., Hallak P.: Pathol Biol. 2009, 57, 229.
[68] Sader H. S., Fedler K. A., Rennie R. P., Stevens S., Jones R. N.: Antimicrob. Agents Ch. 2004, 48, 3112.
[69] Rubinchik E., Dugourd D., Algara T., Pasetka C., Friedland D.: Int. J. Antymicrob. Ag. 2009, 34, 457.
[70] Mosca D. A., Hurst M. A., So W., Viajar C., Fujii C. A., Falla T. J.: Antimicrob. Agents Ch. 2000, 44, 1803.
[71] Giacometti A., Cirioni O., Ghiselli R., Mocchegiani F., Viticchi C., Orlando F., D'Amatoa G., Del Prete M. S., Kamysz W., Lukasiak J., Saba V., Scalise G.: Peptides 2003, 24, 1747.
[72] Landa A., Iiménez L., Willms K., Jiménez-García L. F., Lara-Martínez R. i in.: Mol. Biochem. Parasit. 2009, 164, 126.
[73] Loury D. J., Embree J. R., Steinberg D. A., Sonis S. T., Fiddes J. C.: Oral. Surg. Oral Med. Oral. Pathol. Oral. Radiol. Endod. 1999, 87, 544.
[74] Obrecht D., Robinson J. A., Bisang C., DeMarco S. J., Moehle K., Gombert F. O.: Curr. Med. Chem. 2009, 16, 42.
[75] Rotshtein D. M. Spacciopoli P., Tran L. T., Xu T., Roberts F. D. i in.: Antimicrob. Agents Ch. 2001, 45, 1367.
[76] Sajjan U. S., Tran L. T., Sole N., Rovaldi C., Akiyama A., Friden P. M., Forstner J. F., Rothstein D. M.: Antimicrob. Agents Ch. 2001, 45, 3437.
[77] Palffy R., Gardlik R., Behuliak M., Kadasi L., Turna J., Celec P.: Mol. Med. 2009, 15, 51.
[78] Toke O.: Pept. Sci. 2005, 80, 717.
[79] Netz D. J. A., Bastos M. C. F., Sal H. G.: Appl. Environ. Microbiol. 2002, 68, 5274.
[80] Henriques S. T., Melo M. N., Castanho M. A. R. B.: Biochem. J. 2006, 399, 1.
[81] Foerg C., Merkle H. P.: J. Pharm. Sci. 2008, 97, 144.
[82] Carlsson A., Engstrom P., Palva E. T., Bennich H.: Infect. Immun. 1991, 59, 3040.
[83] Héchard Y., Sahl H. G.: Biochimie 2002, 84, 545.
[84] Moll G. N., Roberts G. C.: Anton. Leeuw. Int. J. G. 1996, 69, 185.
[85] Hancock R. E. W., Chapple D. S.: Antimicrob. Agents. Chemother. 1999, 43, 1317.
[86] Cotter P. D.: Nat. Rev. Microbiol. 2005, 3, 777.
[87] Cao L. T., Wu J. Q., Xie F., Hu S. H., Mo Y.: J. Dairy. Sci. 2007, 90, 3980.
[88] Lansdown A. B. G., Sampson B., Laupattarakasem P., Vuttivirojana A.: Br. J. Dermatol. 1997, 137, 728.
[89] Hancock Sahl H. G.: Nat. Biotechnol. 2006, 24, 1551.
[90] Tylingo R., Mazur-Sandomierska A., Sadowska M.: Polimery 2008, 53, 576.
[91] Struszczyk M. H.: Polimery 2002, 47, 316.
[92] Bodek K. H.: Polimery 2004, 49, 29.
[93] Struszczyk M. H.: Polimery 2002, 47, 396.
[94] Bodek K. H.: Polimery 2000, 45, 11.
[95] Khor E., Lim L. Y.: Biomaterials 2003, 24, 2339.
[96] Singla A. K., Chawla M.: J. Pharm. Pharmacol. 2001, 53, 1047.
[97] Struszczyk M. H.: Polimery 2002, 47, 619.
[98] Vårum K. M., Myhr M. M., Hjerde R. J. N., Smidsrød O.: Carbohydr. Res. 1997, 299, 99.
[99] Rhoades J., Roller S.: Appl. Environ. Microbiol. 2000, 66, 80.
[100] Kumar A. B. V., Varadaraj M. C., Gowda L. R., Tharanathan R. N.: Biochem. J. 2005, 391,167.
[101] Rivas L. A., Parro V., Moreno-Paz M., Mellado R. P.: Microbiology 2000, 146, 2929.
[102] Kimoto H., Kusaoke H., Yamamoto I., Fujii Y., Onodera T., Taketo A.: J. Biol. Chem. 2002, 277, 14695.
[103] Patel V. R., Amiji M. M.: Pharm. Res. 1996, 13, 588.
[104] Malafaya P. B., Pedro A., Peterbauer A., Gabriel C., Redl H., Reis R.: J. Mater. Sci., Mater. Med. 2005, 16, 1077.
[105] Chen S. C., Wu Y. C., Mi F. L., Lin Y. H., Yu L. C., Sung H. W.: J. Control. Release 2004, 96, 285.
[106] Rabea E. I., Badawy M. E. T., Stevens C. V., Smagghe G., Steurbaut W.: Biomacromolecules 2003, 4, 1457.
[107] Muzzarelli R., Tarsi R., Filippini O., Giovanetti E., Biagini G., Varaldo P. E.: Antimicrob. Agents. Chemother. 1990, 34, 2019.
[108] No H. K., Park N. Y., Lee S. H., Meyers S. P.: Int. J. Food Microbiol. 2002, 74, 65.
[109] Savard T., Beaulieu C., Boucher I., Champagne C. P.: J. Food Prot. 2002, 65, 828.
[110] Raafat D., Sahl H. G.: Microbiol. Biotechnol. 2009, 2, 186.
[111] Jeon Y. J., Park P.-J., Kim S.-K.: Carbohydr. Polym. 2001, 44, 71.
[112] Shigemasa Y., Minami S.: Biotechnol. Genet. Eng. Rev. 1995, 13, 383.
[113] Liu X. F., Guan Y. L., Yang D. Z., Li Z., De Yao K.: J. Appl. Polym. Sci. 2001, 79, 1324.
[114] Tsai G. J., Su W. H.: J. Food. Prot. 1999, 62, 239.
[115] Jumaa M., Furkert F. H., Muller B. W.: J. Pharm. Biopharm. 2002, 53, 115.
[116] Bhatia S. C., Ravi N.: Biomacromolecules 2003, 4, 723.
[117] Raafat D., von Bargen K., Haas A., Sahl H. G.: Appl. Environ. Microbiol. 2008, 74, 3764.
[118] Helander I. M., Nurmiaho-Lassila E. L., Ahvenainen R., Rhoades J., Roller S.: Int. J. Food. Microbiol. 2001, 71, 235.
[119] Je J. Y., Kim S. K.: J. Agric. Food. Chem. 2006, 54, 6629.
[120] Zakrzewska A., Boorsma A., Brul S., Hellingwerf K. J., Klis F. M.: Eukaryotic Cell 2005, 4, 703.
[121] Sudarshan N. R., Hoover D. G., Knor R. D.: Food. Biotechnol. 1992, 6, 257.
[122] Park P. J., Je J. Y., Byun H. G., Moon S. H., Kim S. K.: J. Microbiol. Biotechnol. 2004, 14, 317.
[123] Torr K. M., Chittenden C., Franich R. A., Kreber B.: Holzforschung 2005, 59, 559.
[124] Okamoto Y., Yano R., Miyatake K., Tomohiro I., Shigemasa Y., Minami S.: Carbohyd. Polym. 2003, 53, 337.
[125] Wang C. C., Su C. H., Chen J. P., Chen C. C.: Mater. Sci. Eng. C 2009, 29, 1715.
[126] Alemdaroglu C., Degim Z., Celebi N., Zor F., Ozturk S., Erdogan D.: Burns 2006, 32, 319.
[127] Lee J. Y., Nam S. H., Im S. Y., Park Y. J., Lee Y. M., Seol Y. J., Chung C. P, Lee S. J.: J. Control. Release 2002, 78, 187.
[128] Goraltchouk A., Scanga V., Morshead C. M., Shoichet M. S.: J. Control. Release 2006, 110, 400.
[129] Obara K., Ishihara M., Ishizuka T., Fujita M., Ozeki Y. i in.: Biomaterials 2003, 24, 3437.
[130] Obara K., Ishihara M., Fujita M., Kanatani Y., Hattori H. i in.: Wound Repair Regen. 2005, 13, 390.
[131] Friess W.: Eur. J. Pharm. Biopharm. 1998, 45, 113.
[132] Bhattarai N., Gunn J., Zhang M.: Adv. Drug Deliver. Rev. 2010, 62, 83.
[133] Zhang Y., Wang Y., Shi B., Cheng X.: Biomaterials 2007, 28, 1515.
[134] Kim S. E., Park J. H., Cho Y. W., Chung H., Jeong S. Y., Lee E. B., Kwon I. C.: J. Control. Release 2003, 91, 365.
[135] Fujita M., Ishihara M., Simizu M., Obara K., Ishizuka T. i in.: Biomaterials 2004, 25, 699.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BAT4-0009-0001