RUDN Journal of Ecology and Life SafetyRUDN Journal of Ecology and Life SafetyВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности2313-23102408-8919Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)12872ArticlesСтатьиResearch ArticleTHE SEARCH FOR NEW WAYS DISPOSAL OF DRUGS, THAT ARE UNSUITABLE FOR MEDICAL USEПОИСК НОВЫХ ПУТЕЙ УТИЛИЗАЦИИ НЕПРИГОДНЫХ К МЕДИЦИНСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВTyuminaE AТюминаЕ АFaculty of BiologyБиологический факультет-MigachevaK AМигачеваК АFaculty of BiologyБиологический факультет-MukhutdinovaA NМухутдиноваА Н-Perm State National Research UniversityПермский государственный национальный исследовательский университетInstitute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Russian Academy of SciencesИнститут экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения РАН150420154NO4 (2015)№4 (2015)687317092016Copyright ©; 2015, Tyumina E.A., Migacheva K.A., Mukhutdinova A.N.Copyright ©; 2015, Тюмина Е.А., Мигачева К.А., Мухутдинова А.Н.2015Tyumina E.A., Migacheva K.A., Mukhutdinova A.N.Тюмина Е.А., Мигачева К.А., Мухутдинова А.Н.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://journals.rudn.ru/ecology/article/view/12872Drotaverine hydrochloride and codeine phosphate, antispasmodic and analgesic drugs, respectively, derived from isoquinoline, were evaluated for its biodegradability using actinobacteria from the Regional Specialized Collection of Alkanotrophic Microorganisms. The experiments were performed under aerobic conditions with bacterial cultures. Screening of actinobacteria toward drugs showed that the most drotaverine and codeine resistant strain was Rhodococcus rhodochrous IEGM 647, which was used further in experiments biotransformation. The duration of the biotransformation process drotaverine and codeine was more than 90 days. Using free Rhodoccocus cells pre-grown with investigated substrates reduced the duration of biodegradation to 60 days and to 90 days for drotaverine and codeine, respectively. Adding glucose as co-substrate, and the use of immobilized cells of Rhodococcus (from 60 to 7 days) accelerated significantly the process of drotaverine biodegradation. GC-MS analysis of transformation products resulting from drotaverine biodegradation revealed 3,4-diethoxybenzoic acid, 3,4-diethoxybenzaldehyde and 3,4-diethoxybenzoic acid ethyl ester which were detected in the culture medium until drotaverine completely disappeared. Transformation products from codeine phosphate included hydrocodone, dihydrocodeine and 14β-hydroxycodeine. The obtained data broadened the spectrum of organic xenobiotics oxidized by Rhodoccocus bacteria and proved there potential in decontamination of natural ecosystems from pharma pollutants.Дротаверина гидрохлорид и кодеина фосфат, обладающие спазмолитическим и анальгетическим действием, оценивали на способность к биологическому разложению с использованием актинобактерий из Региональной профилированной коллекции алканотрофных микроорганизмов. Эксперименты проводили в аэробных условиях с бактериальными культурами. Скрининг актинобактерий в отношении фармацевтических соединений показал, что наиболее устойчивым к дротаверину и кодеину был штамм Rhodococcus rhodochrous ИЭГМ 647, который использовался далее в экспериментах по биотрансформации. Продолжительность процесса биотрансформации дротаверина и кодеина составляла более 90 сут. Использование свободных клеток Rhodoccocus, предварительно выращенных при низких концентрациях исследуемых соединений, позволило уменьшить продолжительность процесса биодеградации до 60 и 90 сут. для дротаверина и кодеина соответственно. Внесение глюкозы в качестве косубстрата и использование иммобилизованных родококков значительно (с 60 до 7 сут.) ускорило процесс биодеградации дротаверина. ГХ-МС анализ продуктов биотрансформации показал, что конечными метаболитами дротаверина являлись 3,4-диетоксибензойная кислота, 3,4-диэтоксибензальдегид и эфир 3,4-диетоксибензойной кислоты. Биотрансформация кодеина фосфата происходила с образованием гидрокодона, дигидрокодеина и 14-гидроксикодеина. Получены данные свидетельствуют о возможном участии родококков в деконтаминации природных экосистем от фармполлютантов.Rhodococcusdrugsbiotransformationdrotaverine hydrochloridecodeine phosphateRhodococcusлекарственные средствабиотрансформациядротаверина гидрохлоридкодеина фосфат1.Ившина И.Б., Рычкова М.И., Вихарева Е.В., Чекрышкина Л.А., Мишенина И.И. Алканотрофные родококки как катализаторы процесса биодеструкции не пригодных к использованию лекарственных средств // Прикладная биохимия и микробиология. 2006. № 4. С. 443-447.2.Подорожко Е.А., Куюкина М.С., Ившина И.Б., Филп Д.К., Лодзинский В.И. Композиция для получения носителя иммобилизованных микроорганизмов, расщепляющих углеводороды, и способ получения носителя // Патент на изобретение РФ № 2298033. Зарег. в Госреестре изобр. 27.04.2007.3.Федеральный закон от 12.04.2010 № 63 «Oб обращении лекарственных средств».4.Bennet G., Fram M., Belitz K. Status and understanding of groundwater Quality in the Klamath Mountains study Unit, 2010: California GAMA Priority Basin Project // Water Boards. 2014. 70 pp.5.Duca G., Boldescu V. Pharmaceuticals and personal care products in the environment // The Role of Ecological Chemistry in Pollution Research and Sustainable Development NATO. Science for Peace and Security Series C: Environmental Security. 2009. P. 27-35.6.Cuenca-Estrella M., Lee-Yang W., Ciblak M.A., Arthington-Skaggs B.A. Comparative evaluation of NCCLS M27-A and eucast broth micro dilution procedures for antifungal susceptibility testing of Candida specie // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 2002. V. 46. № 11. P. 3644-3647.7.Larkin M.J., Kulakov L.A., Allen C.Cr. Biodegradation and Rhodococcus - masters of catabolic versatility // Current opinion in Biotechnology. 2005. V. 16. P. 282-290.8.Martinkova L., Uhnakova B., Patek M. Biodegradation potential of the genus Rhodococcus // Environment International. 2009. V. 35. P. 162-177.9.Tiwari A.K., Shah H., Rajpoot A., Singhal M. Formulation and in-vitro evaluation of immediate release tablets of drotaverine HCL // Journal of Chemical and Pharmaceutical Research. 2011. V. 3. № 4. P. 333-341.