Биоорганическая химия, 2024, № 2

Российская академия наук
БИООРГАНИЧЕСКАЯ  
ХИМИЯ
Том 50     № 2     2024     Март–Апрель
Журнал основан в январе 1975 г.
Выходит 6 раз в год 
ISSN 0132-3423
Журнал издается под руководством  
Отделения биологических наук РАН
Главный редактор
С.Н. Кочетков
М е ж д у н а р о д н ы й   р е д а к ц и о н н ы й   с о в е т
А.А. Богданов, А.Н. Гречкин, М.П. Кирпичников,  
И.А. Михайлопуло, Н.Ф. Мясоедов,
Ш.И. Салихов, В.А. Стоник, М.С. Юнусов,  
Michael G. Blackburn (UK), Jin Han (South Korea),
Amelia Pilar Rauter (Portugal), Chau Van Minh (Vietnam),  
Andrei V. Zvyagin (Australia)
Р е д а к ц и о н н а я   к о л л е г и я
А.С. Арсеньев, С.О. Бачурин, В.В. Веселовский, В.В. Власов,  
А.Г. Габибов, Т. Гианик, С.М. Деев, Н.Л. Еремеев, Р.Г. Ефремов,  
В.М. Липкин, С.А. Лукьянов (зам. главного редактора),
И.В. Михура (ответственный секретарь), А.Р. Хомутов,  
Н.Э. Нифантьев, Т.В. Овчинникова (зам. главного редактора),
Т.С. Орецкая, П.М. Рубцов, Л.Д. Румш, Е.Д. Свердлов,  
В.Г. Туманян, А.И. Усов, Yuri V. Kotelevtsev (Scotland),  
Vladlen Z. Slepak (USA), Konstantin E. Petrukhin (USA),  
Le Thi Hien (Vietnam), Rao Desirazu Narasimha (India)
Заведующий редакцией Н.И. Короленко  
Научный редактор М.Е. Субботина  
Редактор Е.А. Пантелеева
Верстка Н.И. Короленко
Адрес редакции: 117997 ГСП, Москва, В-437,
ул. Миклухо-Маклая, 16/10, корп. 32, комн. 509
Телефон: +7 (495) 330-77-83
Электронная почта: rjbc@ibch.ru;  
korolenkoibch@yandex.ru 
Адрес сайта: https://www.rjbc.online
Москва
ФГБУ «Издательство «Наука»
© Российская академия наук, 2024
© Редколлегия журнала 
     “Биоорганическая химия” 
     (составитель), 2024

СОДЕРЖАНИЕ
Том 50, номер 2, 2024
Гибридное антимикробное покрытие на основе конъюгата гиалуроновой кислоты и пептида LL-37 для 
ПЭO-модифицированных титановых имплантатов
Л. В. Парфенова, З. Р. Галимшина, Г. У. Гильфанова, Э. И. Алибаева, Т. М. Пашкова, О. Л. Карташова, 
 
Р. Г. Фаррахов, В. Р. Аубакирова, Е. В. Парфенов
101
Наночастицы на основе полиферуловых и полигентизиновых кислот как новые носители противо- 
опухолевых препаратов
И. В. Смирнов, А. В. Лисов, А. С. Казаков, А. Н. Звонарев, Н. Е. Сузина, М. Ю. Земсковa
111
9-Хлор-5,9-диеновые и другие жирные кислоты из морской губки Penares sp.
Е. А. Санталова, С. А. Колесникова
130
Протеиназная устойчивость карнозина, пирролилкарнозина и салицилкарнозина
К. В. Шевченко , И. Ю. Нагаев, О. И. Куликова, С. Л. Стволинский, В. П. Шевченко, Н. Ф. Мясоедов
146
Антимикробные метаболиты из назальной микробиоты свиней
А. А. Баранова, Ю. В. Закалюкина, А. П. Тюрин, В. А. Коршун, О. А. Белозерова, М. В. Бирюков, 
 
А. В. Моисеенко, С. С. Терехов, В. А. Алферова
153
Синтез и гипогликемическое действие новых никотинонитрил-фурановых молекулярных гибридов
Д. А. Тильченко, Е. Ю. Бибик, В. В. Доценко, С. Г. Кривоколыско, К. А. Фролов,  
Н. А. Аксенов, И. В. Аксенова
175
ПИСЬМА РЕДАКТОРУ
Арилиден-имидазолоны и их ациклический аналог как флуоресцентные сенсоры ионов металлов
С. А. Краснова, Э. Р. Зайцева, Д. И. Рудик, Д. С. Иванов, А. А. Михайлов, М. С. Баранов
193

БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, 2024, том 50, № 2, с. 101–110
УДК 547.995.15;577.112.6
ГИБРИДНОЕ АНТИМИКРОБНОЕ ПОКРЫТИЕ  
НА ОСНОВЕ КОНЪЮГАТА ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ 
И ПЕПТИДА LL-37 ДЛЯ ПЭO-МОДИФИЦИРОВАННЫХ 
ТИТАНОВЫХ ИМПЛАНТАТОВ
© 2024 г. Л. В. Парфенова*, #, З. Р. Галимшина*, Г. У
. Гильфанова*, Э. И. Алибаева*,  
Т. М. Пашкова**, О. Л. Карташова**, Р. Г. Фаррахов***,  
В. Р. Аубакирова***, Е. В. Парфенов***
* Институт нефтехимии и катализа УФИЦ РАН, Россия, 450075 Уфа, просп. Октября, 141
** Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН, Россия, 460000 Оренбург, ул. Пионерская, 11
*** Уфимский университет науки и технологий, Россия, 450076 Уфа, ул. Заки Валиди, 32
Поступила в редакцию 04.07.2023 г. 
После доработки 15.07.2023 г. 
Принята к публикации 16.07.2023 г.
Впервые синтезирован конъюгат гиалуроновой кислоты и антимикробного пептида LL-37. Гибридное 
соединение было испытано в качестве антимикробного органического покрытия для крупнозернистого 
и наноструктурированного титана с неорганическим подслоем, полученным в результате плазменноэлектролитического оксидирования (ПЭО) поверхности. В результате исследований in vitro установлен 
антибактериальный эффект гибридной молекулы в составе неорганического ПЭО-покрытия, заключающийся 
в значимом (p < 0.05) подавлении способности Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus  
faecium и Escherichia coli формировать биопленки. Представленный подход может быть использован для 
последующего дизайна и разработки необрастающих антимикробных покрытий для снижения риска 
возникновения инфекционно-воспалительных заболеваний бактериальной природы при использовании 
имплантатов. 
Ключевые слова: олигопептиды, аминобифосфонаты, полисахариды, антимикробные покрытия, имплантаты,  
титан
DOI: 10.31857/S0132342324020011, EDN: ONSMFD
ВВЕДЕНИЕ
фиброзной инкапсуляции [4, 5]. В связи с этим в 
мировой практике для обеспечения биосовмести- 
мости имплантатов широко разрабатываются мето- 
ды, связанные с изменением архитектуры и соста- 
ва поверхностного слоя с целью придания устрой- 
ствам свойств костной ткани и клеточных мембран – 
 
так называемый биомиметический подход. Такое 
моделирование свойств поверхности достигается 
 
Титан (Ti) и его сплавы – самые востребованные 
материалы для ортопедии и травматологии благо- 
даря биоинертности, легкости, прочности и способ- 
ности к остеоинтеграции [1–3]. Тем не менее появле- 
ние в организме имплантата может вызывать реакцию 
на инородное тело, острое и хроническое воспаление, 
приводить к развитию грануляционной ткани и 
Сокращения: АМП – антимикробный пептид; ГК – гиалуроновая кислота; КЗ-Ti – крупнозернистый титан; нано-Ti – наноструктурированный титан; ПЭО – плазменно-электролитическое оксидирование; LL-37 –антимикробный пептид семейства кателицидинов; 
EDC – 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимид; DTT – дитиотреитол; EMCS – N-ε-малеимидокапроил-оксисукцинимидный 
эфир.
# Автор для связи: (тел.: +7 (347) 284-35-27; эл. почта: luda_parfenova@ipc-ras.ru).
101

ПАРФЕНОВА и др.
был достигнут антимикробный эффект [19], а также 
 
показана способность мезенхимальных стволовых 
клеток к остеогенной дифференцировке и образованию 
новой кости in vivo [20].
как за счет физико-химических методов форми- 
рования покрытий, приближающих фазовый сос- 
тав и трехмерную структуру поверхностного слоя 
 
к минеральным компонентам и морфологии чело- 
веческой кости, так и за счет нанесения органичес- 
кой матрицы, содержащей фрагменты, осущест- 
вляющие различные функции. Происходит широко- 
масштабный поиск вариантов покрытий – неорга- 
нических, органических и комбинированных – для 
обеспечения заданных биологических свойств по- 
верхности [6, 7]. 
В качестве необрастающей основы для титано- 
вых имплантатов могут быть использованы полиса- 
хариды, в частности гиалуроновая кислота (ГК) [21], 
 
способная в значительной степени снижать адгезию 
и развитие патогенов на поверхности. Кроме того, 
 
ГК обладает ценными характеристиками: биосов- 
местимостью, влагоудерживающими и репаративнорегенеративными свойствами, способностью обра- 
зовывать высоковязкие гидрогели [22–24]. ГК при- 
нимает участие в большинстве биологических про- 
цессов: подвижности клеток, пролиферации, орга- 
низации тканей, заживлении ран, ангиогенезе и мор- 
фогенезе, развитии скелета, его росте и реконструк- 
ции [25]. Благодаря взаимосвязи с различными ре- 
цепторами, такими как CD44 и TSG-6 (белок гена-6, 
стимулируемый фактором некроза опухоли), ГК 
является ключевым регулятором воспаления: она 
создает перицеллюлярное покрытие, которое не 
только защищает клетки от медиаторов воспаления, 
но и действует также как иммуносупрессор, предот- 
вращающий доступ к лигандам и ингибирующий 
фагоцитоз макрофагами и моноцитами [26, 27].
В продолжение наших исследований по соз- 
данию биологически активных органических пок- 
рытий на основе олигопептидов и полисахаридов 
для металлических имплантатов [21, 28–30], целью 
 
представленной работы стал синтез конъюгата ГК с 
 
антимикробным пептидом LL-37 для модифика- 
ции неорганического пористого оксидного подслоя, 
 
полученного в результате плазменно-электролити- 
ческого оксидирования поверхности крупнозер- 
нистого (КЗ-Ti-ПЭО) и наноструктурированного 
Помимо биосовместимости для имплантатов важ- 
ны антибактериальные свойства, наличие которых 
снижает вероятность проведения повторной хирур- 
гической операции, связанной с возможным инфи- 
цированием при установке устройства или после опе- 
рации [8, 9]. Бактерии, принадлежащие к так назы- 
ваемой панели ESKAPE (Enterococcus faecium, Sta- 
phylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acineto- 
bacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa и виды 
 
Enterobacter), становятся все более распространен- 
ными и устойчивыми к традиционным антибио- 
тикам и поэтому представляют собой особенно опас- 
ную группу [10]. Для обеспечения антимикробных 
свойств поверхности, как правило, используют про- 
тивомикробные и необрастающие материалы, кото- 
рые либо высвобождают компоненты, уничтожаю- 
щие патогены при контакте, либо предотвращают их 
 
прикрепление и образование биопленки [11]. Среди 
 
антимикробных средств в последнее время значи- 
тельный интерес вызывают антимикробные пептиды 
(АМП) – молекулы-эффекторы врожденной защиты 
животных, растений и микроорганизмов, которые 
проявляют активность против бактерий, устойчивых 
к антибиотикам и находящихся в биопленках, а также 
 
вирусов, грибков и паразитов [12, 13]. Отмечается 
высокий потенциал их использования для модифи- 
кации поверхности медицинских устройств [14, 15]. 
титана (нано-Ti-ПЭО), а также изучение антибак- 
териального действия комбинированного органо- 
неорганического покрытия в отношении Staphylococ- 
cus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus 
Так, многофункциональный пептид LL-37 из 
 
группы кателицидинов, обнаруженный у человека, 
с антибактериальной, противовирусной и иммуно- 
модулирующей активностью [16–18] был иммоби- 
лизован на поверхности титана, в результате чего 
faecium и Escherichia coli. 
БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ          том 50          № 2          2024

ГИБРИДНОЕ АНТИМИКРОБНОЕ ПОКРЫТИЕ
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
соотношении 1 : 1 в смеси вода–ацетон (4 : 1), образо- 
вание конъюгата проходило в течение 2 ч (схема 1). 
 
Полученный конъюгат (IV) использовали в дальней- 
шем синтезе без очистки. Как известно [18], LL-37 
 
содержит в структуре 37 а.о., среди которых присут- 
ствуют 6 лизиновых фрагментов, несущих в поло- 
жении С6 первичные –NH2-группы, которые, по-види- 
мому, вступали в реакцию с EMCS, что приводило к 
получению амида (IV).
Гибридную молекулу на основе ГК и АМП LL-37 
(V) получали по реакции Михаэля, где ГК-SH (III) и 
N-малеимидное производное LL-37 (IV) были взяты 
 
в соотношении 9 : 1 соответственно. Реакция прохо- 
дила при 36–38°С в течение 2 ч, очистку получен- 
ного продукта проводили с помощью диализа в тече- 
ние 5 сут. 
В работе синтезирован новый органический мате- 
риал, который содержит в своем составе антимикроб- 
ный олигопептид LL-37 и низкомолекулярную гиал- 
уроновую кислоту (<0.1 MДa). Для функционали- 
зации природного полисахарида использовали дигид- 
разид 4,4′-дитиодимасляной кислоты, который был 
предварительно получен из 4,4′-дитиодимасляной 
кислоты в две стадии с высоким выходом (92%). При 
добавлении 2 экв. EDC к смеси ГК и дигидразида, 
взятых в мольных соотношениях 1 : 2, в воде и под- 
держании рН среды в пределах 4.7–4.8 образуется 
кросс-сшитый полисахарид, в котором степень прев- 
ращения СООН-групп ГК в амидные достигает зна- 
чения ~16–18%. Для получения производных ГК с 
концевыми SH-группами (III) к реакционной массе 
добавляли восстанавливающий реагент DTT – дитио- 
треитол (реагент Клеланда) [31–33]. 
Для получения гибридной молекулы ГК–LL-37 
предварительно синтезировали малеимидсодержа- 
щий конъюгат (IV) реакцией LL-37 с N-ε-малеимидо- 
капроил-оксисукцинимидным эфиром (EMCS) в 
 
Структура синтезированных новых производных 
установлена при помощи 1Н-ЯМР-спектроскопии 
(рис. 1). В спектре 1H-ЯМР соединения EMCS–LL-37 
(IV) кроме сигналов олигопептида наблюдали сиг- 
налы протонов двойной связи малеимидного фраг- 
мента в области 6.75 м.д., а также характерные трип- 
Схема 1. Синтез гибридной молекулы (V) на основе гиалуроновой кислоты и антимикробного пептида LL-37: i – EDC, H2O, 
pH 4.75, 18–20°С, 2 ч; ii – DTT, H2O, pH 7→8.5, 18–20°С, 24 ч; iii – ацетон–H2O, pH 7, 18–20°С, 2 ч; iv – ГК-SH (III), H2O,  
pH 4.75→7, 36–38°С, 2 ч.
БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ          том 50          № 2          2024

ПАРФЕНОВА и др.
(а)
(б)
(в)
(г)
Рис. 1. 1H-ЯМР-спектры соединений (III–V) и антимикробного пептида LL-37 в D2O: (а) – гибридная молекула ГК–LL-37 (V); 
(б) – ГК-SH (III) (DS = 15%); (в) – конъюгат EMCS–LL-37 (IV); (г) – пептид LL-37.
летные сигналы протонов алкандиильной части лин- 
кера C1H2 и C5H2 при 2.28 и 3.45 м.д. соответственно.
В спектре 1H-ЯМР гибридной молекулы (V) при- 
сутствовали уширенные сигналы, принадлежащие 
как полисахаридной части, так и олигопептидному 
фрагменту. При этом в спектре отсутствовал сигнал 
 
малеимидной группы при 6.75 м.д., что свидетель- 
ствует о полноте протекания реакции между соедине- 
ниями (III) и (IV) (рис. 1). 
Органический слой формировали на ПЭО-моди- 
фицированной поверхности крупнозернистого и нано- 
структурированного титана путем физико-химической 
адсорбции конъюгата (V) из раствора.
Антибактериальное действие покрытий и их влия- 
ние на способность бактерий формировать биоплен- 
ки изучали с использованием тест-культур S. aureus 
 
P 209, E. faecium Ef79OSAU, P. aeruginosa ATCC 27853 
и E. сoli ATCC 25922 (табл. 1). Эксперименты in vitro 
показали, что ПЭО-покрытие не оказывает прямого 
бактерицидного действия на тест-штаммы. Исходные 
ГК и LL-37 снижают адгезию грамположительных 
и грамотрицательных бактерий на поверхности 
 
КЗ-Ti-ПЭО и нано-Ti-ПЭО на 17.4–45.5%. Исключения 
составили тест-штаммы E. faecium и P. aeruginosa, 
степень их адгезии на модифицированном ГК и LL37 наноструктурированном титане практически не 
БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ          том 50          № 2          2024

ГИБРИДНОЕ АНТИМИКРОБНОЕ ПОКРЫТИЕ
Таблица 1. Влияние органических покрытий ГК, LL-37 и ГК–LL-37 (V) на адгезию микроорганизмов на поверхности 
ПЭО-модифицированного крупнозернистого (КЗ-Ti-ПЭО) и наноструктурированного (нано-Ti-ПЭО) титана
S. aureus (Р 209)
E. faecium (Ef79OSAU)
P. aeruginosa (ATCC 27853)
E. coli  (ATCC 25922)
Образец
КЗ-Ti-ПЭО нано-Ti-ПЭО КЗ-Ti-ПЭО нано-Ti-ПЭО КЗ-Ti-ПЭО
нано-Ti-ПЭО
КЗ-Ti-ПЭО нано-Ti-ПЭО
Без органического 
покрытия
4.6 ± 0.06
4.2 ± 0.11
3.14 ± 0.12
2.66 ± 0.08
3.6 ± 0.15
3.9 ± 0.09
3.9 ± 0.23
3.8 ± 0.19
ГК
3.8 ± 0.08**  
(–17.4%)
3.2 ± 0.23*  
(–23.8%)
2.56 ± 0.14*  
(–18.5%)
2.4 ± 0.05  
(–0.1%)
2.4 ± 0.09*  
(–33.3%)
4.5 ± 0.12  
(+15.4%)
2.85 ± 0.23*  
(–26.9%)
2.07 ± 0.12*  
(–45.5%)
LL-37
3.3 ± 0.13**  
(–28.3%)
3.4 ± 0.13*  
(–19.0%)
2.45 ± 0.23  
(–21.9%)
2.45 ± 0.15  
(–0.03%)
2.6 ± 0.04*  
(–27.8%)
3.4 ± 0.34  
(–0.03%)
2.16 ± 0.04*  
(–44.6%)
2.4 ± 0.03*  
(–36.8%)
ГК–LL-37 (V)
2.3 ± 0.08**  
(–50.0%)
3.1 ± 0.11*  
(–26.2%)
1.9 ± 0.12**  
(–39.5%)
2.2 ± 0.13*  
(–17.3%)
2.4 ± .07*  
(–33.3%)
3.3 ± 0.08  
(–15.4%)
2.32 ± 0.07*  
(–40.5%)
1.94 ± 0.06**  
(–48.9%)
Приведены значения оптической плотности и процент изменения оптической плотности относительно контрольного образца без 
органического покрытия. * p < 0.05; ** p < 0.001 (достоверность различия признаков в контроле и опыте).
отличалась от образцов без органического покры- 
тия, а в случае ГК на нано-Ti-ПЭО количество адге- 
зированных клеток P. aeruginosa увеличивалось на 
15.4%. 
Таким образом, ингибирующее действие конъюгата 
ГК–LL-37 (V) на способность микроорганизмов к 
формированию биопленок может быть обусловлено 
как барьерным эффектом полисахарида, так и инги- 
бирующими свойствами АМП, активность которого 
не снижается при связывании с полисахаридной 
основой.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Влияние ГК на поверхности ПЭО-модифициро- 
ванного титана на способность микроорганизмов фор- 
мировать биопленки может быть связано с увели- 
чением гидрофильности поверхности за счет созда- 
ния гидратной оболочки в результате адгезии поли- 
сахарида [34–36]. Эффект LL-37 может заключаться 
как в мембранной активности, так и в его способ- 
ности действовать непосредственно на внутрикле- 
точные мишени, в первую очередь на нуклеиновые 
кислоты (ДНК или РНК) [17].	
Покрытие ГК–LL-37 (V) подавляло адгезию всех 
изученных тест-штаммов на поверхности КЗ-Ti-ПЭО 
и нано-Ti-ПЭО. Наибольший ингибирующий эффект 
был показан образцами КЗ-Ti-ПЭО и нано-Ti-ПЭО в 
отношении S. aureus и E. coli (на 48.9–50.0%). 
Для синтеза конъюгата ГК–LL-37 (V) использовали 
следующие реагенты: коммерчески доступную низко- 
молекулярную гиалуроновую кислоту (<0.1 MДa), 
 
олигопептид LL-37 трифторацетат (Bachem, Велико- 
британия), ε-аминокапроновую кислоту (98.5%, 
Merck, Германия), малеиновый ангидрид (>98%, 
Acros, Бельгия), N-гидрокисукцинимид (NHS, 
>98%, Acros), дициклогексилкарбодиимид (DCC, 
99%, Acros), реагент Клеланда (DTT, 98%, Abcr), 
4-аминобутановую кислоту (>99%, Acros). Дигид- 
разид 4,4′-дитиобутановой кислоты получали по 
 
методу Vercruysse et al. [33], SH-ГК (III) – по извест- 
ной методике Shu et al. [37]. EMCS синтезировали 
согласно методу Nielsen et al. [38].
Синергетический эффект, достигаемый от хими- 
ческого связывания LL-37 с ГК, следует отметить для 
 
обоих типов металлических образцов в отношении об- 
разования биопленок (адгезии) S. aureus, E. faecium, 
 
а также P. aeruginosa и E. coli на наноструктурирован- 
ном титане. 
Спектры 1H-ЯМР регистрировали на спектро- 
метре AVANCE-500 (Bruker, Германия; рабочая час- 
БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ          том 50          № 2          2024

ПАРФЕНОВА и др.
(м, C1H2), 2.36–2.57 (м, C10H2), 2.58–2.78 (м, C6H2, C8H2), 
3.02–4.60 (м, C5H2, C7H, CH (ГК)), 7.11–7.36 (м, C6H5 
(Phe), LL-37).
тота 500.17 MГц). В качестве растворителя исполь- 
зовали D2O. Образцы готовили в стандартной ампуле 
 
диаметром 5 мм. Химические сдвиги атомов водо- 
рода приведены в шкале δ (м.д.) относительно тетра- 
метилсилана (ТМС).
Подготовка ПЭО-модифицированных метал- 
лических образцов. В качестве материала подлож- 
ки использовали титан Grade 4 (ASTM F67). Хими- 
ческий состав Ti Grade 4: Fe – 0.15, C – 0.05, O – 0.36, 
 
N – 0.007, H – 0.002, Ti – остаток. Наноструктури- 
рование титана (нано-Ti) осуществляли путем интен- 
сивной пластической деформации [39] методом 
равноканального углового прессования (РКУП-С) 
 
с последующей вытяжкой [40]. В результате полу- 
чили титановые стержни диаметром 8 мм. Далее из 
стержня вырезали диски толщиной 0.5 мм. Образ- 
цы крупнозернистого титана (КЗ-Ti) вырезали из 
 
стержней того же диаметра. Далее из стержня выре- 
зали диски толщиной 0.5 мм. 
Синтез конъюгата EMCS–LL-37 (IV). Олиго- 
пептид LL-37 (5 мг, 0.001 ммоль) растворяли в 0.62 мл 
 
воды при pH 7. При интенсивном перемешивании к 
раствору LL-37 добавляли эквимольное количество 
EMCS 0.36 мг (0.001 ммоль), растворенного в 0.14 мл 
 
ацетона. Реакционную массу перемешивали при 
комнатной температуре в течение 2 ч, далее сушили. 
Получили соединение EMCS–LL-37 (IV) в виде 
белого порошка. Спектр 1Н-ЯМР (500.17 MГц, D2О, 
δ, м.д., J, Гц): 0.68–0.98 (м, CH2, CH3 (Lys, Ile, Val), 
LL-37), 1.04–4.65 (м, CH, CH2, LL-37), 2.28 (т, C1H2, 
J 5.0, EMCS), 3.45 (т, 2H, C5H2, J 7.2, EMCS), 6.75 
 
(c, 2H, C6H2, EMCS), 6.99–7.34 (м, C6H5 (Phe), LL-37).
Перед обработкой ПЭО образцы шлифовали на 
наждачной бумаге SiC зернистостью 600, 1000, 2000 
до получения значения шероховатости Ra < 0.15 мкм. 
 
Затем образцы промывали в дистиллированной воде, 
 
очищали в изопропиловом спирте с помощью ультра- 
звуковой ванны в течение 5 мин и сушили на воздухе 
при комнатной температуре. Плазменно-электроли- 
тическое оксидирование проводили на автомати- 
зированном оборудовании пиковой мощностью 
 
50 кВт в импульсном биполярном режиме при управ- 
лении напряжением [28–30]. Параметры процесса 
ПЭО поддерживали на заданном уровне с точностью 
±2%. Процесс ПЭО проводили в 10-литровом стек- 
лянном сосуде, снабженном теплообменником из не- 
ржавеющей стали. Детали обработки ПЭО представ- 
лены в табл. 2. В качестве держателя образца исполь- 
зовали проволоку из титанового сплава марки Grade 2 
диаметром 1 мм. Образец крепили к петле диаметром 
8 мм на конце держателя.
Синтез гибридной молекулы ГК–LL-37 (V). К 
раствору 4.8 мг SH-производного ГК (III) в 0.8 мл 
бидистиллированной воды (0.009 ммоль, 10 мМ) 
при pH 7 (pH был скорректирован добавлением 
 
0.1 M раствора NaOH) порционно добавляли предва- 
рительно приготовленный раствор конъюгата (IV) 
 
(0.001 ммоль растворяли в 0.8 мл бидистиллирован- 
ной воды). Реакционную массу перемешивали в тече- 
ние 1–2 ч при 36–38°С, затем переносили в диализ- 
ную ленту и проводили диализ против раствора дис- 
тиллированной воды с NaCl (100 ммоль NaCl в 1 л 
раствора) в течение 1 сут с последующим диализом 
против дистиллированной воды в течение 2 сут, затем 
сушили при пониженном давлении. Соединение (V) 
 
получали с количественным выходом в виде бесцвет- 
ной пленки. Спектр 1Н-ЯМР (500.17 MГц, D2О, δ, 
м.д.): 0.73–0.98 (м, CH2, CH3 (Lys, Ile, Val), LL-37), 
 
1.75–4.60 (м, CH, CH2, LL-37), 1.94 (s, C11H3), 2.16–2.29 
 
Таблица 2. Режим обработки ПЭО
Состав  
электролита
Положительный импульс
Отрицательный импульс
Частота, 
Гц
Т, °C Продолжительность, мин
напряжение, V рабочий цикл, % напряжение, V
рабочий цикл, %
20 г/л Na3PO4·12  
H2O
470
51
40
26
300
20
5
БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ          том 50          № 2          2024

ГИБРИДНОЕ АНТИМИКРОБНОЕ ПОКРЫТИЕ
Статистический анализ результатов проводили 
с помощью пакета программ Microsoft Excel 2007. 
Значимость различий средних величин показателей 
оценивали с помощью методов вариационной ста- 
тистики (t-критерий Стьюдента). Все эксперименты 
проводили в трех повторах. Статистически значимыми 
считали отличия при p < 0.05.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Влияние образцов титана с ПЭО-покрытиями 
на способность бактерий формировать биопленки. 
Образцы титана с ПЭО-покрытием очищали ультра- 
звуком в течение 10 мин в 95%-ном этаноле и про- 
мывали деионизированной водой, сушили на воз- 
духе и стерилизовали автоклавированием при 134°С. 
Для нанесения органического покрытия металличес- 
кие образцы помещали в чашку Петри с раствором ГК, 
 
LL-37 или ГК–LL-37 (V) с концентрацией 1 мг/мл, стери- 
лизовали фильтрованием через фильтр СА 0.22 мкм. 
Через 3 ч образцы сушили на воздухе в ламинарном 
боксе.
Тест-культуры S. aureus P 209, E. faecium Ef79- 
OSAU, E. coli ATCC 25922 и P. aeruginosa ATCC 
27853 выращивали на агаре Мюллера–Хинтона 
(HiMedia, Индия) при 37°С в течение 18–24 ч, затем 
готовили взвесь микроорганизмов в физиологичес- 
ком растворе плотностью 0.181, 0.184 и 0.228 (для 
грамотрицательных бактерий E. coli и P. aeruginosa 
использовали одну оптическую плотность – 0.228) 
соответственно. Значения оптической плотности 
штаммов определяли при помощи спектрофотометра 
STAT FAX 2100 (Awarenes Technology, США) при 
длине волны 492 нм.
Получено EMCS-производное олигопептида LL-37, 
 
которое затем конъюгировали с SH-модифицирован- 
ной гиалуроновой кислотой с получением нового гиб- 
ридного соединения ГК–LL-37. Полученный конъю- 
гат ГК–LL-37 был испытан в качестве органичес- 
кого покрытия для ПЭО-модифицированного круп- 
нозернистого и наноструктурированного титана. На 
 
основе исследований in vitro установлен антибак- 
териальный эффект гибридной молекулы в составе 
неорганического ПЭО-покрытия, заключающийся в 
значимом (p < 0.05) подавлении способности S. aureus, 
 
P. aeruginosa, E. faecium и E. coli формировать био- 
пленки. Представленный подход может быть исполь- 
зован для последующего дизайна и разработки необ- 
растающих антимикробных покрытий для сниже- 
ния риска возникновения инфекционно-воспали- 
тельных заболеваний бактериальной природы при 
использовании имплантатов. 
БЛАГОДАРНОСТИ
Структурные исследования проведены в Региональном Центре коллективного пользования “Агидель” Уфимского федерального исследовательского центра РАН.
ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА
Работа выполнена в рамках государственного задания 
Института нефтехимии и катализа Уфимского федерального 
исследовательского центра РАН (№ FMRS-2022-0081).
СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ
Настоящая статья не содержит описания исследований с 
участием людей или использованием животных в качестве 
объектов.
В лунки полипропиленового планшета с образ- 
цами титана с ПЭО-покрытием и без него вносили 
по 100 мкл бактериальной взвеси. Отдельный ряд в 
планшете занимали лунки со взвесью тест-штаммов 
без образцов титана, что служило контролем роста 
культуры. В другой ряд добавляли стерильный буль- 
он Мюллера–Хинтона (HiMedia, Индия) в качестве 
контроля стерильности и холостой пробы для скани- 
рования лунок. Планшеты инкубировали при 37°С. 
Через 18–24 ч образцы Ti осторожно промывали 
физиологическим раствором, а затем для определения 
количества прикрепившихся бактериальных клеток 
 
на поверхности титана окрашивали 0.1%-ным раство- 
ром генцианвиолета (Химреактивснаб, Россия). Далее 
клетки разрушали спиртом, измеряли оптическую 
плотность красителя, выходящего из разрушенных 
клеток, и определяли способность бактерий форми- 
ровать биопленки по методике O’Toole et al. [41]. 
БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ          том 50          № 2          2024