Complexes of an Anionic Surfactant with Chitosan and Its Hydrophobic Derivatives As Disinfectants against SARS-CoV-2

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

This work is aimed at the preparation of complexes of chitosan and hydrophobically modified (HM) chitosan with an anionic surfactant sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS), and at the study of the virucidal activity of the complexes and their components against SARS-CoV-2. It is shown that the introduction of a sufficient amount (4 mol%) of hydrophobic n-dodecyl side groups provides the activity of HM chitosan against SARS-CoV-2 at moderate concentrations, at which unmodified chitosan and chitosan containing a lower amount of hydrophobic groups do not show any activity. Complexes of HM chitosan with SDBS are prepared, which is proven by fluorescence spectroscopy and isothermal titration calorimetry. It is discovered that HM chitosan/SDBS complex is more active than the polymer without surfactant, and an increase of the amount of hydrophobic groups enhances the activity

About the authors

A. V. Shibaev

Physics Department, Moscow State University

Email: shibaev@polly.phys.msu.ru
119991, Moscow, Russia

A. S. Ospennikov

Physics Department, Moscow State University

Email: shibaev@polly.phys.msu.ru
119991, Moscow, Russia

G. V. Kornilaeva

Gamaleya National Research Center for Epidemiology and Microbiology of the Russian Ministry of Health

Email: shibaev@polly.phys.msu.ru
123098, Moscow, Russia

V. F. Larichev

Gamaleya National Research Center for Epidemiology and Microbiology of the Russian Ministry of Health

Email: shibaev@polly.phys.msu.ru
123098, Moscow, Russia

I. T. Fedyakina

Gamaleya National Research Center for Epidemiology and Microbiology of the Russian Ministry of Health

Email: shibaev@polly.phys.msu.ru
123098, Moscow, Russia

Lifeng Fu

CAS Key Laboratory of Pathogen Microbiology and Immunology, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences (CAS)

Email: shibaev@polly.phys.msu.ru
100101, Beijing, China

Zhuo Chen

Shanghai Key Laboratory of Chemical Biology, Shanghai Key Laboratory of New Drug Design, School of Pharmacy, East China University of Science and Technology

Email: shibaev@polly.phys.msu.ru
200237, Shanghai, China

Yangyang Yang

Shanghai Key Laboratory of Chemical Biology, Shanghai Key Laboratory of New Drug Design, School of Pharmacy, East China University of Science and Technology

Email: shibaev@polly.phys.msu.ru
200237, Shanghai, China

E. V. Karamov

Gamaleya National Research Center for Epidemiology and Microbiology of the Russian Ministry of Health; National Medical Research Center of Phthisiopulmonology and Infectious Diseases of the Russian Ministry of Health

Email: shibaev@polly.phys.msu.ru
123098, Moscow, Russia; 127473, Moscow, Russia

A. S. Turgiev

Gamaleya National Research Center for Epidemiology and Microbiology of the Russian Ministry of Health; National Medical Research Center of Phthisiopulmonology and Infectious Diseases of the Russian Ministry of Health

Email: shibaev@polly.phys.msu.ru
123098, Moscow, Russia; 127473, Moscow, Russia

Liping Duan

NHC Key Laboratory of Parasite and Vector Biology, WHO Collaborating Centre for Tropical Diseases,
National Institute of Parasitic Diseases, Chinese Center for Disease Control and

Email: shibaev@polly.phys.msu.ru
China, 200025, Prevention Shanghai

Jun Liu

NHC Key Laboratory of Biosafety, National Institute for Viral Disease Control and Prevention,
Chinese Center for Disease Control and Prevention (China CDC)

Email: shibaev@polly.phys.msu.ru
China, 102206, Beijing

O. E. Philippova

Physics Department, Moscow State University

Author for correspondence.
Email: shibaev@polly.phys.msu.ru
119991, Moscow, Russia

References

  1. Cui J., Li F., Shi Z.-L. // Nat. Rev. Microbiol. 2019. V. 17. P. 181.
  2. Liu W.J., Wu G.Z. // Biosaf. Health. 2020. V. 2. P. 185.
  3. Gao G.F., Liu W.J. // China CDC Wkly. 2021. V. 3. P. 915.
  4. Schrank C.L., Minbiole K.P.C., Wuest W.M. // ACS Infect. Dis. 2020. V. 6. P. 1553.
  5. Vereshchagin A.N., Frolov N.A., Egorova K.S., Seitkalieva M.M., Ananikov V.P. // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. P. 6793.
  6. Baker N., Williams A.J., Tropsha A., Ekins S. // Pharm. Res. 2020. V. 37. P. 104.
  7. Ogilvie B.H., Solis-Leal A., Lopez J.B., Poole B.D., Ro-binson R.A., Berges B.K. // J. Hosp. Infect. 2021. V. 108. P. 142.
  8. Karamov E.V., Larichev V.F., Kornilaeva G.V., Fedyakina I.T., Turgiev A.S., Shibaev A.V., Molchanov V.S., Philippova O.E., Khokhlov A.R. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. P. 6645.
  9. Korneyeva M., Hotta J., Lebing W., Rosenthal R.S., Franks L., Petteway Jr S.R. // Biologicals. 2002. V. 30. P. 153.
  10. Fletcher N.F., Meredit L.W., Tidswell E.L., Bryden S.R., Gonçalves-Carneiro D., Chaudhry Y., Shannon-Lowe C., Folan M.A., Lefteri D.A., Pingen M., Bailey D., McKimmie C.S., Baird A.W. // J. Gen. Virol. 2020. V. 101. P. 1090.
  11. Jahromi R., Mogharab V., Jahromi H., Avazpour A. // Food Chem. Toxicol. 2020. V. 145. P. 111702.
  12. Molchanov V.S., Shibaev A.V., Karamov E.V., Larichev V.F., Kornilaeva G.V., Fedyakina I.T., Turgiev A.S., Philippova O.E., Khokhlov A.R. // Polymers. 2022. V. 14. P. 2444.
  13. Kozhunova E.Y., Komarova G.A., Vyshivannaya O.V., Nasimova I.R., Kuvarina A.E., Sadykova V.S. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. P. 4394.
  14. Bezrodnykh E.A., Berezin B.B., Kulikov S.N., Zelenikhin P.V., Vyshivannaya O.V., Blagodatskikh I.V., Tikhonov V.E. // Starch. 2021. V. 73. P. 2000234.
  15. Blagodatskikh I.V., Vyshivannaya O.V., Bezrodnykh E.A., Tikhonov V.E., Orlov V.N., Shabelnikova Y.L., Khokhlov A.R. // Int. J. Biol. Macromol. 2022. V. 214. P. 192.
  16. Rinaudo M. // Prog. Polym. Sci. 2006. V. 31. P. 603.
  17. Muzzarelli R.A.A. // Mar. Drugs 2010. V. 8. P. 292.
  18. Janes K.A., Calvo P., Alonso M.J. // Adv. Drug Delivery Rev. 2001. V. 47. P. 83.
  19. Kabanov A.V., Kabanov V.A. // Bioconjugate Chem. 1995. V. 6. P. 7.
  20. Spinner J.L., Oberoi H.S., Yorgensen Y.M., Poirier D.S., Burkhart D.S., Plante M., Evans J.T. // Vaccine. 2015. V. 33. P. 5845.
  21. De Matteis L., Alleva M., Serrano-Sevilla I., Garcia-Embid S., Stepien G., Moros M., de la Fuente J.M. // Mar. Drugs 2016. V. 14. P. 175.
  22. Philippova O.E., Korchagina E.V. // Polymer Science A. 2012. V. 54. № 7. P. 552.
  23. Safer A.-M., Leporatti S. // Int. J. Nanomedicine 2021. V. 16. P. 8141.
  24. Jaber N., Al-Remawi M., Al-Akayleh F., Al-Muhtaseb N., Al-Adham I.S.I., Collier P.J. // J. Appl. Microbiol. 2022. V. 132. P. 41.
  25. Mori Y., Ono T., Miyahira Y., Nguyen V.Q., Matsui T., Ishihara M. // Nanoscale Res. Lett. 2013. V. 8. P. 93.
  26. Loutfi S.A., Elberry M.H., Farroh K.Y., Mohamed H.T., Faraag A.H.I., Mousa S.A. // Int. J. Nanomedicine 2020. V. 15. P. 2699.
  27. Pyrk K., Milewska A., Nowakowska M., Szczubialka K., Kaminski K. Pat. EP 2 849 763 B1. 2017.
  28. Milewska A., Chi Y., Szczepanski A., Barreto-Duran E., Dabrowska A., Botwina P., Obloza M., Liu K., Liu D., Guo X., Ge Y., Li J., Cui L., Ochman M., Urlik M., Rodziewicz-Motowidlo S., Zhu F., Szczubialka K., Nowakowska M., Pyrc K. // J. Virology. 2021. V. 95. E01622-20.
  29. Desbrières J., Martinez C., Rinaudo M. // Int. J. Biol. Macromol. 1996. V.19. P. 21.
  30. Signini R., Campana Filho S.P. // Polym. Bull. 1999. V. 42. P. 159.
  31. Flint S.J., Racaniello V.R., Rall G.F., Skalka A.M., Enquist L.W. Principles of Virology. 4th ed. Washington: ASM Press, 2015.
  32. Kalyanasundaram K., Thomas J.K. // J. Am. Chem. Soc. 1977. V. 99. P. 2039.
  33. Simon M., Veit M., Osterrieder K., Gradzielski M. // Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2021. V. 55. P. 101479.
  34. Thalberg K., Lindman B., Karlström G. // J. Phys. Chem. 1991. V. 95. P. 6004.
  35. Piculell L. // Langmuir. 2013. V. 29. V. 33. P. 10313.
  36. Bezrodnykh E.A., Antonov Y.A., Berezin B.B., Kulikov S.N., Tikhonov V.E. // Carbohydr. Polym. 2021. V. 270. P. 118352.
  37. Onésippe C., Lagerge S. // Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 2008. V. 330. P. 201.
  38. Chauhan S., Sharma K. // J. Chem. Thermodyn. 2014. V. 71. P. 205.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (64KB)
3.

Download (33KB)
4.

Download (35KB)
5.

Download (72KB)
6.

Download (33KB)
7.

Download (160KB)
8.

Download (70KB)

Copyright (c) 2023 А.В. Шибаев, А.С. Оспенников, Г.В. Корнилаева, В.Ф. Ларичев, И.Т. Федякина, Lifeng Fu, Zhuo Chen, Yangyang Yang, Э.В. Карамов, А.С. Тургиев, Liping Duan, Jun Liu, О.Е. Филиппова

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».