Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2024, 15 (6), 936–949
Natural polyphenols as potential antibacterial agents and their delivery systems of nanosized level
Vladislava I. Klimshina – ITMO University, St. Petersburg, Russia
Roman O. Shaikenov – ITMO University, St. Petersburg, Russia
Svetlana N. Morozkina – ITMO University, St. Petersburg; Kabardino-Balkarian State University, Nalchik, Russia
Aleksey E. Romanov – ITMO University, St. Petersburg, Russia
Petr P. Snetkov – ITMO University, St. Petersburg, Russia; ppsnetkov@itmo.ru
Corresponding author: P. P. Snetkov, ppsnetkov@itmo.ru
DOI 10.17586/2220-8054-2024-15-6-936-949
ABSTRACT Bacterial infections associated with multidrug-resistant pathogens are a serious danger to both humans and farm animals. For this reason, natural biologically active agents (BAA), in particular, polyphenols, with a wide range of biological activity could become promising molecules for effective antibacterial therapy. Despite the potentially high antibacterial activity and other beneficial biological effects, the use of such BAA is hindered due to their low water solubility. To overcome this problem, various approaches are used, for example, loading BAA into nanosized delivery systems (nanoparticles, nanocapsules, micelles, etc.). Such approaches allow not only to increase the effectiveness of natural BAA, but also to ensure their targeted (local) effect, which is important in the treatment of bacterial diseases, and in some cases result in synergic action. This review describes the antibacterial properties of the most promising polyphenols and key approaches for their delivery at the nanoscale level, as well as the methods for their development.
KEYWORDS polyphenolic agents, antibacterial activity, natural biologically active agents, carnosic acid, curcumin, mangiferin, rosmarinic acid, drug resistance, nanoparticles, analysis methods.
ACKNOWLEDGEMENTS This research was funded by the Russian Science Foundation, project number 24-23-00269. Link to information about the project: https://rscf.ru/en/project/24-23-00269/
FOR CITATION Klimshina V.I., Shaikenov R.O., Morozkina S.N., Romanov A.E., Snetkov P.P. Natural polyphenols as potential antibacterial agents and their delivery systems of nanosized level. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2024, 15 (6), 936–949.
[In Russian] Климшина В.И., Шайкенов Р.О., Морозкина С.Н., Романов А.Е., Снетков П.П.
Природные полифенолы как потенциальные антибактериальные агенты и их системы доставки наноразмерного уровня
АННОТАЦИЯ Бактериальные инфекции, вызванные патогенами с множественной лекарственной устойчивостью, представляют серьезную опасность как для людей, так и для сельскохозяйственных животных. По этой причине природные биологически активные вещества (БАВ), в частности полифенолы, обладающие широким спектром биологической активности, могут стать перспективными молекулами для эффективной антибактериальной терапии. Несмотря на потенциально высокую антибактериальную активность и другие полезные биологические эффекты, использование таких БАВ затруднено из-за их низкой растворимости в воде. Для преодоления этой проблемы используются различные подходы, например, «загрузка» (инкапсулирование) БАВ в наноразмерные системы доставки (наночастицы, нанокапсулы, мицеллы и т.д.). Такие подходы позволяют не только повысить эффективность природных БАВ, но и обеспечить их адресное (локальное) действие, что важно при лечении бактериальных заболеваний, а в некоторых случаях приводят к синергическому действию. В данном обзоре описаны антибактериальные свойства наиболее перспективных полифенолов и ключевые подходы к их доставке на наноразмерном уровне, а также методы их разработки.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА Полифенольные соединения, антибактериальная активность, природные биологически активные вещества, карнозиновая кислота, куркумин, мангиферин, розмариновая кислота, лекарственная устойчивость, наночастицы, методы анализа.
