Lipofilinių anijonų sąveikos su gramneigiamosiomis bakterijomis tyrimai naudojant paviršinio aktyvumo medžiagoms atrankius elektrodus

Baigiamojo darbo tikslas – susintetinti atrankią anijoninėms paviršinio aktyvumo medžiagoms membraną ir atlikti potenciometrinius tyrimus su gramneigiamųjų bakterijų vandeninėmis suspensijomis, siekiant nustatyti lipofilinių anijonų kitimą suspensijose veikiant membranos pralaidumą įtakojančiais reagentais. Lipofilinės paviršinio aktyvumo medžiagos turi difiliškumo savybę – nepolinę angliavandenilinę sritį ir priklausomai nuo rūšies anijoninę ar katijoninę joninę sritį. Dėl tokios struktūros paviršinio aktyvumo medžiagų sąveika su įvairiais substratais gali būti joninė, kai sąveikauja hidrofilinė dalis hidrofilinėje terpėje, ir hidrofobinė, kai sąveikauja nepolinė dalis hidrofobinėje terpėje. Bakterijose biologinių membranų lipidinis sluoksnis užtikrina greitą lipofilinių junginių (natrio dodecilsulfato, natrio cholato, įvairių vaistų) difuziją. Antibiotikų lipofiliškumas yra svarbi savybė, lemianti vaisto perėjimą per ląstelių membranas, tačiau bakterijose išsivystė atsparumas šiems vaistams. Bakterijų augimo terpė dažniausiai yra netikrųjų tirpalų formos, todėl nustatyti kiekybiškai lipofilinius anijonus sudėtinga. Potenciometriniai matavimai leidžia tiesiogiai, t.y nenaudojant papildomų operacijų, kiekybiškai nustatyti anijonines paviršinio aktyvumo medžiagas. Susintetintos anijoninėms paviršinio aktyvumo medžiagoms atrankios membranos, kurių charakteristikos rodo, kad yra tinkamos nustatyti lipofilinių anijonų, tokių kaip natrio dodecilsulfato, natrio cholato bei lipopolisacharido, išsiskyrusio iš bakterijų membranos koncentracijas. Potenciometriniuose tyrimuose nustatytas didesnis natrio dodecilsulfato koncentracijos sugėrimas termiškai apdorotų bakterijų suspensijoje, nei termiškai neapdorotose. Paveikus bakterijų suspensiją etilendiamintetraacto rūgštimi, kuri destabilizuoja membraną, bei kitomis, bakterijų apvalkalą ardančias medžiagas, stebimas žymus lipofilinių anijonų sugėrimas. Tyrimuose panaudotas fenilalanil-arginil-β-naftilamido dihidrochlorido reagentas, kuris slopina ląstelės siurblių veiklą, taip sukeldamas didesnį natrio dodecilsulfato sugėrimą. Veikiant bakterijų suspensijas natrio chalato tirpalu nustatyta, kad membraną destabilizuojančios ir ją laidinančios medžiagos taip pat sukėlė šio lipofilinio anijono sugėrimą termiškai neapdorotose ląstelėse. Tyrimų su termiškai apdorotomis ląstelių suspensijomis rezultatai rodo, kad išsiskiria didelis lifofilinių anijonų kiekis, ko pasekoje buvo nustatyta, kad naudojant susintetintus anijoninėms paviršinio aktyvumo medžiagoms elektrodus galima nustatyti lipopolisacharido kiekį bakterijų suspensijose.

The aim of this work was to synthesize anionic surfactant - selective membrane and to study interaction between lipophilic anions and aqueous suspensions of Gram - negative bacteria in purpose to estimate the change of lipophilic anions acting with membrane permeability influencing agents. Lipophilic surfactants are amphipatic compounds consisting of a apolar hydrocarbon chain and an ion part an anion or cation depending of the surfactant type. Because of their structural properties, they can react in both hydrophilic and hydrophobic medium.. Lipid bilayer of biological membranes allows easily translocate lipophilic compounds. Lipophilic is an important feature of antibiotics that determines the drug's ability to pass through cell membranes and enter the tissue. But the bacteria have developed the multi - drug resistance. It is carried out extensive researches to find out the mechanisms of bacterial resistance, as well as to find effective ways to overcome them. Bacteria growth medium is usually a form of real solutions and therefore quantitative determination of lipophilic anions is complicated. Potentiometric measurements allow to determine anionic surfactants directly, without additional operations. Synthesized anionic surfactant - selective membrane, which characteristics have shown that it is perfectly suitable for detection of lipophilic anions such as sodium dodecyl sulfate, sodium cholate, and lipopolysacharide. In potentiometric studies heat - treated bacterial suspension shows a higher absorption of sodium dodecyl sulfate comparing with what of unheated bacterial suspension. Under the action of bacterial suspension with ethylenediaminetetraacetic acid, reagent which have ability to destabilize the membrane, and other substances, that influence membrane permeability demonstrate a significant absorption of lipophilic anions. In this studies used Phenyl - Arginine - β - naphthylamide agent that inhibits the activity of the cells pump, resulting in greater absorption of sodium dodecyl sulfate. Interaction of the bacterial suspension solution and sodium cholate shows that the membrane destabilizing and permeability influencing substances also results in the absorption of lipophilic anion in heat-treated cells. In studies of unheated bacterial suspension fixed lipophilic anion releas. It was found that using synthesized anionic surfactants - selective membranes can be determined bacterial lipopolysaccharide in suspension.