The first electrochemical N-arylation of chitosan. Antibacterial effect of novel cationic chitosan derivatives

В данной работе мы представляем первое электрохимическое N-арилирование хитозана, которое служит простым и удобным методом химической модификации хитозана в мягких условиях. Важно отметить, что этот метод позволяет избежать любой нежелательной деполимеризации основной цепи полисахарида. Благодаря этому процессу мы успешно синтезировали производные хитозана с различной молекулярной массой: низкой, средней и высокой. Эти производные демонстрировали разную степень замещения: примерно 20 %, 30 % и 65 % соответственно. Наши тщательно разработанные полимеры обладают превосходной растворимостью в воде в широком диапазоне pH: от сильнощелочной до сильнокислой. Кроме того, нами было проведено исследование антимикробной активности синтезированных производных в отношении двух штаммов бактерий: S. aureus и E. coli. Мы обнаружили, что антимикробная эффективность полимеров сильно зависит как от степени замещения, так и от молекулярной массы производных. Примечательно, что производные с высокой степенью замещения и низкой молекулярной массой проявляют наиболее сильную антимикробную активность. Кроме того, мы исследовали образование наночастиц посредством ионного гелеобразования с использованием высокоактивных противомикробных производных. Эти наночастицы продемонстрировали еще больший антибактериальный эффект, сравнимый с эффектом коммерчески доступных антибиотиков. В целом, наши результаты подчеркивают значимость электрохимического N-арилирования как жизнеспособного подхода к модификации хитозана, позволяющего получить производные хитозана с желаемыми свойствами для потенциального применения в различных областях, особенно в области противомикробной медицины и наномедицины.

Authors
Shakola T.V. 1, 2 , Rubanik V.V.3 , Rubanik V.V.3 , Kurliuk A.V.2 , Kirichuk A.A. 1 , Tskhovrebov A.G. 1 , Egorov A.R. 1 , Kritchenkov A.S. 1, 3
Publisher
Elsevier Ltd
Language
English
Pages
112418
Status
Published
Volume
198
Year
2023
Organizations
  • 1 Peoples' Friendship University of Russia
  • 2 Educational Establishment Vitebsk State Order of Peoples' Friendship Medical University
  • 3 Institute of Technical Acoustics of National Academy of Sciences of Belarus
Date of creation
28.12.2023
Date of change
28.12.2023
Short link
https://repository.rudn.ru/en/records/article/record/104937/
Share

Other records

Аватков В.А., Евстафьев Д.Г.
Россия и современный мир. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт научной информации по общественным наукам Российской академии наук. 2023. P. 58-71