RU2764522C1 - 3,3'[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромен), обладающий антибактериальной активностью - Google Patents

3,3'[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромен), обладающий антибактериальной активностью Download PDF

Info

Publication number
RU2764522C1
RU2764522C1 RU2021114978A RU2021114978A RU2764522C1 RU 2764522 C1 RU2764522 C1 RU 2764522C1 RU 2021114978 A RU2021114978 A RU 2021114978A RU 2021114978 A RU2021114978 A RU 2021114978A RU 2764522 C1 RU2764522 C1 RU 2764522C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antibacterial activity
oxo
chromene
methoxycarbonyl
hydroxy
Prior art date
Application number
RU2021114978A
Other languages
English (en)
Inventor
Эльвира Эдуардовна Шульц
Алла Викторовна Липеева
Сергей Алкисович Борисов
Татьяна Генриховна Толстикова
Любовь Георгиевна Бурова
Елена Александровна Бондарева
Александр Николаевич Евстропов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН)
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН), федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН)
Priority to RU2021114978A priority Critical patent/RU2764522C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2764522C1 publication Critical patent/RU2764522C1/ru

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/335—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • A61K31/35—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having six-membered rings with one oxygen as the only ring hetero atom
    • A61K31/352—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having six-membered rings with one oxygen as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings, e.g. methantheline 
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04—Antibacterial agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D407/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D405/00
    • C07D407/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D405/00 containing two hetero rings
    • C07D407/12—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D405/00 containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к 3,3'-[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромену) структурной формулы (I). Технический результат – получено новое соединение кумаринового ряда, обладающее антибактериальной активностью в отношении культур клеток условно-патогенных бактерий штаммов Staphylococcus aureus, Bacillus cereus и Escherichia coli и свойством ингибитора образования биопленки указанными штаммами бактерий, которое может найти применение в медицине. 1 ил., 1 табл., 3 пр.

Description

Изобретение относится к органической химии и микробиологии, конкретно к новому химическому соединению ряда бикумаринов, а именно к 3,3'-[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромену) формулы (I),
Figure 00000001
обладающему антибактериальной активностью.
Указанные свойства позволяют предполагать возможность использования соединения в медицине.
Борьба с бактериальными и грибковыми инфекциями стала одной из основных проблем здравоохранения, продовольственной безопасности и развития. Устойчивость к антибактериальным препаратам угрожает эффективной профилактике и лечению все большего числа заболеваний и стала проблемой высокого риска в хирургии, трансплантации органов, лечении диабета и др. [Prestinaci, F.; Pezzotti, P.; Pantosti, A. Antimicrobial resistance: A global multifaceted phenomenon // Pathog. Glob. Health. - 2015. - V. 109. - P. 309-318; Chokshi, A.; Sifri, Z.; Cennimo, D.; Horng, H. Global contributors to antibiotic resistance // J. Global Infect. Dis. - 2019. - V. 11. - P. 36-42]. Несмотря на наличие большой группы веществ различных структурных типов, обладающих антибактериальной активностью - цефалоспорины [Toda, A.; Ohki, Н.; Yamanaka, Т.; Murano, K.; Okuda, S.; Kawabata, K.; Hatano, K.; Matsuda, K.; Misumi, K.; Itoh, K.; Satoh, K.; Inoue, S. Synthesis and SAR of novel parenteral anti-pseudomonal cephalosporins: Discovery of FR264205 // Bioorg. Med. Chem. Lett. - 2008. - V. 18. - P. 4849-4852], макролиды [Jenquin, J.R.; Yang, H.; Huigens, R.W.; Nakamori, M.; Berglund, J.A. Combination treatment of erythromycin and furamidine provides additive and synergistic rescue of mis-splicing in myotonic dystrophy type 1 models // ACS Pharmacol. Transl. Sci. - 2019. - V. 2. - P. 247-263] и гликопептиды [Corey, G.R.; Arhin, F.F.; Wikler, M.A.; Sahm, D.F.; Kreiswirth, B.N.; Mediavilla, J.R.; Good, S.; Fiset C.; Jiang, H.; Moeck, G.; Kabler, H.; Green, S.; O'Riordan, W. Pooled analysis of single-dose oritavancin in the treatment of acute bacterial skin and skin-structure infections caused by Gram-positive pathogens, including a large patient subset with methicillin-resistant Staphylococcus aureus // Int. J. Antimicrob. Agents - 2016. - V. 48. - P. 528-534], хинолоны и фторхинолоны [Pham, Т.D.; Ziora, Z.M., Blaskovich, M.A. Quinolone antibiotics // MedChemComm. - 2019. - V. 10. - P. 1719-1739; Naeem, A.; Badshah, S.L.; Muska, M.; Ahmad, N.; Khan, K. The current case of quinolones: synthetic approaches and antibacterial activity. Molecules - 2016. - V. 21. - Art. N 268; Gatadi, S.; Lakshmi, Т.V.; Nanduri, S. 4-(3H)-Quinazolinone derivatives: promising antibacterial drug leads // Eur. J. Med. Chem. - 2019. - V. 170. - P. 157-172], тиазолы [Cascioferro, S.; Parrino, В.; Carbone, D.; Schillaci, D.; Giovannetti, E.; Cirrincione, G.; Diana P. Thiazoles, their benzofused systems, and thiazolidinone derivatives: Versatile and promising tools to combat antibiotic resistance // J. Med Chem. - 2020. - V. 63. - P. 7923-7956] и триазины [Liu H., Long S., Rakesh K.P., Zha G.F. Structure-activity relationships (SAR) of triazine derivatives: Promising antimicrobial agents // Eur. J. Med. Chem. - 2020. - V. 185. - Art. N 111804] изыскание новых соединений с антибактериальным действием не ослабевает.Анализ литературных данных показывает, что в ряду антибактериальных препаратов, используемых в клинике, преобладают соединения известных классов, но они не могут в достаточной мере решить проблему бактериальных инфекций, поскольку часто обладают краткосрочным действием, связанным с развитием бактериальной устойчивости к лекарственным средствам [Theuretzbacher, U.; Gottwalt, S.; Beyer, P.; Butler, M.; Czaplewski, L.; Lienhardt, C.; Moja, L.; Paul, M.; Paulin, S.; Rex, J.H.; Silver, L.L.; Spigelman, M.; Thwaites, G.F.; Paccaud, J.P.; Harbarth, S. Analysis of the clinical antibacterial and antituberculosis pipeline // Lancet Infect. Dis. - 2019. - V. 19. - e40.].
В связи с этим, синтез и изучение новых химических соединений, обладающих широким спектром активности против грамотрицательных и грамположительных антибактериальных инфекций, представляет важную и актуальную задачу.
Известны природные и синтетические кумарины, обладающие антибактериальной активностью [Al-Najedy, Y.K.; Kadhum, А.А. Н.; Al-Amiery, A.A.; Mohamad А.В. Coumarins: The Antimicrobial agents // Sys. Rev. Pharm. - 2017. - V. 8. - P. 62-70]. Известно, что антибактериальная активность клинически используемых природных кумаринов -новобиоцина (II), хлоробиоцина (III) и кумермицина A1 (IV) обусловлена их способностью к связыванию с субъединицей ДНК-гиразы бактерий и ингибированию суперспирализации ДНК путем блокирования активности АТФ-азы [Vanden Broeck, А.; McEwen, A.G.; Chebaro, Y.; Potier, N.; Lamour, V. Structural Basis for DNA Gyrase Interaction with Coumermycin A1 // J. Med. Chem. - 2019. - V. 62. - P. 4225-4231].
Figure 00000002
Изучение кумаринов в качестве антибактериальных агентов выявило способность этих соединений к ингибированию образования биопленок бактериальными культурами [Lee, J.-H.; Kim, Y.-G.; Cho, H.S.; Ryu, S.Y.; Cho, M.H.; Lee, J. Coumarins reduce biofilm formation and the virulence of Escherichia coli O157:H7 // Phytomedicine - 2014. - V. 21. - P. 1037-1042; D'Almeida, R.E.; Molina, R.D.I.; Viola, С.M.; Luciardi, M.C.; Nieto Penalver, C.; Bardon, A.; Arena, M.E. Comparison of seven structurally related coumarins on the inhibition of Quorum sensing of Pseudomonas aeruginosa and Chromobacterium violaceutn II Bioorgan. Chem. - 2017. - V. 73. - P. 37-42; da Cunha, M.G.; Sardi, J.С.O.; Freires, I.A.; Franchin, M.; Rosalen, P.L. Antimicrobial, anti-adherence and antibiofilm activity against Staphylococcus aureus of a 4-phenyl coumarin derivative isolated from Brazilian geopropolis // Microbial Pathogenesis - 2020. - V. 139. - Art. N 103855].
Известно, что образование бактериальной биопленки способствует развитию устойчивости к антибиотикам и лекарственным агентам. В оптимизации эффективности лечения инфекционных заболеваний помимо снижения дозы антибиотиков, значительную роль играет разрушение биопленок. В этой связи, значителен интерес к поиску новых антибактериальных агентов в ряду производных кумаринов [Hu, С.F.; Zhang, P.L.; Sui, Y.F.; Lv, J.S.; Ansari, M.F.; Battini, N.; Li, S.; Zhou, С.H.; Geng, R.X. Ethylenic conjugated coumarin thiazolidinediones as new efficient antimicrobial modulators against clinical methicillin-resistant Staphylococcus aureus // Bioorg. Chem. - 2020. - V. 94. - e103434.]. При этом внимание привлекают гибридные молекулы, содержащие кумарин-1,2,4-триазольные фрагменты [Ge, X.; Xu, Z. 1,2,4-Triazole hybrids with potential antibacterial activity against methicillin-resitant Staphylococcus aureus // Arch Pharm. - 2021. - V. 354. - e2000223] и кумарин-1,2,3-триазольные фрагменты [Lipeeva, А.V.; Zakharov, D.О.; Burova, L.G.; Frolova, T.S.; Baev, D.S.; Shirokikh, I.V.; Evstropov, A.N.; Sinitsyna, О.I.; Tolstikova, T.G.; Shults, E.E. Design, Synthesis and Antibacterial Activity of Coumarin-1,2,3-triazole Hybrids Obtained from Natural Furocoumarin Peucedanin // Molecules - 2019. - V. 24. - е2126]. Так, ранее, на основе природного кумарина пеурутеницина (V) [Шульц, Э.Э.; Петрова, Т.Н.; Шакиров, М.М.; Черняк, Е.И.; Покровский, Л.М.; Нехорошев, С.А.; Толстиков, Г.А. Кумарины корней горичника Морисона {Peucedanum morisonii Bess // Химия в интересах устойчивого развития. - 2003. - Т. 11. - С. 683-688] нами были получены гибридные соединения с антибактериальной активностью, содержащие в структуре фрагменты кумарина (V) и фурокумарина, соединенные 1H-1,2,3-триазол-4-ил)пент-1-инильным (VIa), 1H-1,2,3-триазол-4-ил)гекс-1-инильным (VIб) и 1H-1,2,3-триазол-4-ил)окт-1-инильным (VIв) фрагментом. Было показано, что антибактериальная активность значительно зависит от длины линкерной цепи. Минимальная ингибирующая концентрация (МИК) в отношении Staphylococcus aureus 209р (S. aureus) составила 250 (VIa), 425 (VIб), 51.25 (VIв) мкг/мл [Lipeeva, А.V.; Zakharov, D.О.; Burova, L.G.; Frolova, T.S.; Baev, D.S.; Shirokikh, I.V.; Evstropov, A.N.; Sinitsyna, О.I.; Tolstikova, T.G.; Shults, E.E. Design, Synthesis and Antibacterial Activity of Coumarin-1,2,3-triazole Hybrids Obtained from Natural Furocoumarin Peucedanin // Molecules - 2019. - V. 24. - e2126].
Figure 00000003
Задачей предлагаемого изобретения является разработка нового антибактериального агента на основе доступных соединений: растительного кумарина пеурутеницина (V) и гексаметилендиамина.
Поставленная задача решается новым химическим соединением - 3,3'-[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хроменом) формулы (I), проявляющим выраженную антибактериальную активность.
Аналогом по структуре заявляемого соединения является кумариновый димер (VII) [Li, J.; Xue, X.Y.; Li, X.; Hou, Z.; Yang, X.H.; Qu, D.; Zhou, Y.; Zhang, Z.D.; Luo, X.X.; Li, J.Т.; Li, M.K. Synthesis of biscoumarin and dihydropyran derivatives as two novel classes of potential anti-bacterial derivatives // Arch. Pharm. Res. - 2016. - V. 39. - P. 1349-1355.] Это соединение проявило умеренную антабактериальную активность (МИК: 31.2-125 мкг/мл) в отношении двух грамм-положительных (Staphylococcus pneumoniae and S. aureus) и трех грамм-отрицательных штаммов бактерий (Escherichia coli (Е. coli), Enterobacter aerogenes (Е. aerogenes), Salmonella typhi (S. typhi)) и не уступало антибактериальным агентам: стрептомицину (МИК: 31.2-62.5 мкг/мл), канамицину (MIC: 62.5-125 мг/мл) и ванкомицину МИК: 31.2-250 мкг/мл). Способность к подавлению образования биопленки бактериями для этого соединения не известна.
Figure 00000004
Аналогом по свойствам заявляемого соединения является антибиотик цефалоспоринового ряда широкого спектра действия Цефтриаксон - {(6R,7R)-7[(Z)-2-(2-аминотиазол-4-ил)-2-(метоксиимино)ацетиламино]-3-[(2-метил-5,6-диоксо-1,2,5,6-тетрагидро-1,2,4-триазин-3-илтио)метил]-8-оксо-5-тиа-1-азабицикло[4.2.0]окт-2-ен-2-карбоновая кислота (в виде динатриевой соли)} (VIII).
Figure 00000005
Бактерицидная активность этого антибиотика 3-его поколения обусловлена подавлением синтеза клеточной стенки бактерий (нарушает синтез муреина). Препарат отличается устойчивостью к действию большинства β-лактамаз грамотрицательных и грамположительных микроорганизмов. Основными недостатками указанного препарата являются: аллергические реакции, изменения кроветворения, в том числе, тяжелая анемия, нарушения функций печени [Peker, Е.; Cagan, Е.; Dogan, М. Ceftriaxone induced toxic hepatitis // World J. Gastroenterology - 2009. - V. 15. - P. 2669-2671] и почек и влияние на ЦНС [Dickson, S.D.; Salazar, K.С. Diagnosis and management of immediate hypersensitivity reactions to cephalosporins // Clin Rev Allergy Immunol. - 2013. - V. 45. - P. 131-142; Bickford, C.L.; Spencer, A.P. Biliary sludge and hyperbilirubinemia associated with ceftriaxone in an adult: case report and review of the literature // Pharmacotherapy - 2005. - V. 25. - P. 1389-1395; Klein, N.C; Cunha, B.A. Third-generation cephalosporins. Med Clin North Am. - 1995. - V. 79. - N 4. - P. 705-719]. Известно, что цефтриаксон подавляет формирование биопленки штаммами Enterococcus faecalis [Thieme L, Klinger-Strobel M, Hartung A, Stein C, Makarewicz O, Pletz MW. In vitro synergism and anti-biofilm activity of ampicillin, gentamicin, ceftaroline and ceftriaxone against Enterococcus faecalis. J Antimicrob Chemother. 2018 Jun 1;73(6):1553-1561. doi: 10.1093/jac/dky051].
Способ получения соединения (I) ил пеуретеницина (V) реализуется по приведенной схеме на Фиг. 1. Окислительное бромирование пеурутеницина (V) бромом в присутствии оксона в хлористом метилене по ранее предложенной методике [Lipeeva, А.V.; Zakharov, D.О.; Gatilov, Y.V.; Pokrovskii, М.A.; Pokrovskii, A.G.; Shults, Е.Е. Design and synthesis of 3-(N-substituted)aminocoumarins as anticancer agents fron 3-bromopeuruthenicin // ChemistrySelect - 2019. - V. 4. - No 34. - P. 10197-10201] приводит к образованию 3-бромпупеурутеницина (IX) с выходом 86%. Реакцию кросс-сочетания бромида пеурутеницина (IX) с гексаметилендиамином проводили в ультразвуковой бане в присутствии каталитической системы Pd(OAc)2 - BINAP и триэтиламина (3 экв.) при нагревании до 80°С в течение 16 ч. После колоночной хроматографии на силикагеле выделили два продукта - 3-(6-аминогексиламино)пеурутеницин (X) (выход 56%) и бикумарин (I) (выход 22%) в виде желтых порошкообразных соединений. Последующее каталитическое аминирование 3-бромпеурутеницина (IX) действием аминопроизводного (X) в ДМФА в присутствии каталитической системы Pd(OAc)2 - Xantphos и основания триэтиламина (5 экв) привело к образованию бикумарина (I) (выход 53%).
Достоинством изобретения является способ получения нового соединения (I) путем химической модификации растительного кумарина пеурутеницина (V) и его антибактериальная активность. Физико-химические данные новых, впервые полученных соединений (I,Х) приведены в примере 1.
Биологическая активность соединения (I) изучалась путем определения острой токсичности и антибактериальной активности по отношению к штаммам грамположительных бактерий Staphylococcus aureus АТСС 6538 FDA 209Р, Staphylococcus aureus 12, Staphylococcus aureus 209 K-20, Staphylococcus aureus «Виотко», Staphylococcus aureus 209 P-20, Staphylococcus epidermidis K-20, Bacillus cereus ATCC 10702 и к грамотрицательному штамму Escherichia coli ATCC 25922 методом серийных разведений в питательной среде [Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая / под ред. А.Н. Миронова. - М.: Гриф и К, 2012. - 944 с.; Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically, 11th Edition, 2018, 112 p. https://clsi.org/standarts/products/microbiology/documents/m07/]. Определяли МИК тест культур. МИК считалась наименьшая доза вещества, полностью подавлявшая рост бактерий. Ингибирование образования биопленки изучалось по модифицированному методу [Fletcher, М. The effects of culture concentration and age, time, and temperature on bacterial attachment to polystyrene // Can. J. Microbiol. - 1977. V. 23. - P. 1-6] по способности штаммов микроорганизмов прикрепляться на ПВХ-фрагменты интубационной трубки.
По результатам трех повторных экспериментов рассчитывали средние значения МИК и стандартную погрешность (M±SEM). Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета программ "Statistika 8.0".
В качестве контроля антибактериальной активности был взят антибактериальный препарат «Цефтриаксон» производства ОАО «Синтез» - порошок для приготовления раствора для внутривенного или внутримышечного введения, содержащий действующее вещество - цефтриаксон натрия.
Острую токсичность определяли на аутбредных мышах массой 23-28 г при однократном внутрижелудочном способе введения. Параметры токсичности рассчитывали по методу Кербера. Введение соединения (I) в дозах 500, 1000 и 1200 мг/кг не приводило к гибели животных. Таким образом, LD50 соединения (I) - > 1200 мг/кг. Изучаемое вещество (I) относится к 3-ему классу умеренно опасных веществ.
Результаты изучения антибактериальной активности соединения приведены в таблице 1.
Figure 00000006
Figure 00000007
Из данных таблицы видно, что соединение (I) обладает значительной антибактериальной активностью по отношению к шести штаммам стафилококка с минимальной ингибирующей концентрацией в пределах 1.71-8.33 мкг/мл. Его активность, в основном, находится на уровне используемого в медицине препарата. Соединение (I) в дозе 2 мкг/мл подавляет рост Bacillus cereus (строка 3), а в дозе 8 мкг/мл подавляет рост Escherichia coli (строка 4). Соединение (I) активно подавляет пленкообразование бактерий Staphylococcus epidermidis K-20, Staphylococcus aureus ATCC 6538 FDA 209P, Bacillus cereus ATCC 10702 и Escherichia coli ATCC 25922 в дозах 1.42-6.67 мкг/мл.
Дополнительно, определялась антибактериальная активность в отношении Staphylococcus aureus ATCC 6538 FDA 209P для исходных соединений пеурутеницина (V), 3-бромпеурутеницина (IX), а также для 3-(6-аминогексиламино)-7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромена (X). При этом найдено, что кумарин (IX) ингибировал стафилококковую культуру в значительно более высокой концентрации, чем соединение (I): значение МИК для (IX) составляет 92.5±4.79 мкг/мл. Соединения (V) и (X) не подавляли рост культуры S. aureus по результатам первичного скрининга в дозах 500 и 250 мкг/мл.
Таким образом, новое соединение - 3,3'-[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромен) (I), также как и Цефтриаксон, подавляет рост бактериальных штаммов Staphylococcus sp., Bacillus cereus и Escherichia coli, а также подавляет пленкообразование бактериями на уровне препарата сравнения Цефтриаксона.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Спектральные исследования выполнены в Химическом Сервисном Центре коллективного пользования СО РАН.
Пример 1. Синтез 3,3'-[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромена) (I). Стадия 1. Смесь 200 мг (0.67 ммоль) 3-бромпеурутеницина (IX), 110 мг (0.95 ммоль) гексаметилендиамина, 6 мг (0.0268 ммоль, 4 mol. %) Pd(OAc)2, 0.033 г BINAP (0.0536 ммоль, 8 мол %) и 0.27 мл (2.01 ммоль, 3 экв.) триэтиламина нагревали при 80°С в ультразвуковой бане в течение 16 часов. По окончании реакции реакционную массу обработали водой (5 мл) и хлороформом (10 мл), органический слой отделили, высушили над сульфатом магния и упарили. Остаток хроматографировали на колонке с силикагелем (элюент - хлороформ: этанол 10:0 → 10:3). Последовательно выделили две фракции. Растиранием фракций в эфире выделили продукты реакции в виде желтых порошков. Из 1-ой фракции - бикумарин (I) (81.5 мг, выход 22%); из второй фракции - 3-(6-аминогексиламино)пеурутеницин (X) (125.5 мг, выход 56%).
Стадия 2. К перемешиваемому раствору 200 мг (0.67 ммоль) 3-бромпеурутеницина (IX) и 260 мг (0.66 ммоль) 3-(6-аминогексиламино)пеурутеницина (X) в 5 мл ДМФА в токе аргона последовательно добавили 1.5 мг (2 мол %) Pd(OAc)2, 3.7 мг (2 мол %) Xantphos и 0.46 мл (.35 ммоль, 5 экв) триэтиламина. Реакционную смесь перемешивали при 120°С в течение 16 часов, затем перенесли на чашку Петри для свободного испарения растворителя. Остаток растворили в хлороформе и хроматографировали на колонке с силикагелем (элюент - хлороформ: этанол 10:1 → 10:3) последовательно выделили (I) 196 мг (53%) 3,3'-[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромена) (I) и 35 мг (16%) 3-бромпеурутеницина (IX).
3,3'-[(Гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромен) (I). Т. пл. 164-166°С (из эфира). ИК-спектр (ν, см-1): 3405, 3396, 2927, 2854, 2289, 2125, 1749, 1733, 1675, 1606, 1550, 1436, 1145, 1112, 1079, 995, 746, 723, 698, 667, 613. УФ-спектр (λmax, нм) (lgε): 230 (3.87), 275 (3.35), 301 (3.14), 333 (2.78), 349 (2.79). Спектр 1Н ЯМР (400 МГц, CDCl3, δ, м.д.): 1.55 (м, 4Н, СН2 3',4'), 1.70 (м, 2Н, NH), 1.80 (м, 4Н, СН2 3',4'), 3.39, 3.64 (оба м, по 2Н, СН2 1',6'), 4.21 (с, 6Н, 2×ОСН3), 6.99 (с, 2Н, 2×Н8), 8.19 (с, 2Н, 2×Н5), 8.41 (с, 2Н, 2×Н4). 11.32 (s, 2Н, 2×OH). Спектр 13С ЯМР (125 МГц, CDCl3) δC: 26.08 (С-2'), 26.35 (С-4'), 29.43 (С-3'), 29.67 (С-5'), 37.93 (С-6'), 39.23 (С-1'), 52.74 (2×ОСН3), 96.29 (2×С-8), 110.57 (2×С-4а), 110.95 (2×С-6), 111.48 (2×С-3), 120.70 (2×С-4), 143.20 (2×С-5), 158.68 (2×С-8а), 159.19 (2×С-2), 161.50 (2×С=O), 169.52 (2×С-7). Найдено, %: С 61.18; Н 5.16; N 4.86. C28H28N2O10. Вычислено, %: С 60.87; Н 5.11; N 5.07.
3-(6-Аминогексиламино)-7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромен {3-(6-аминогексиламино)пеурутеницин} (X). Т. пл. 118-119°С (из эфира). ИК-спектр (ν, см-1): 3428, 3286, 3054, 2929, 2856, 1722, 1668, 1646, 1600, 1550, 1504, 1436, 1371, 1309, 1259, 1197, 1145, 1116, 1076, 923, 873, 750, 725, 698. УФ-спектр (λmax, нм) (lgε): 332(3.55), 320(3.57), 285(3.81), 274(3.8), 231(4.48). Спектр 1Н ЯМР (400 МГц, CDCl3, δ, м.д.): 1.22 (м, 2Н, СН2 4'), 1.30 (уш. с, 2Н, NH2), 1.40 (м, 2Н, СН2 3'), 1.53 (м, 2Н, CH2 5'), 3.06-3.18 (м, 4Н, СН2 2',6'), 3.37 (м, 3Н, СН2 1' и NH). 3.96 (с, 3Н, ОСН3), 7.00 (с, 1Н, Н8), 7.94 (с, 1Н, Н5), 8.17 (с, 1Н, Н4), 11.06 (с, 1Н, ОН). Спектр 13С ЯМР (125 МГц, CDCl3) δС: 25.93 (С-2'), 26.10 (С-4'), 29.17 (С-3'). 29.41 (С-5'), 37.67 (С-6'), 38.98 (С-1'), 52.49 (ОСН3), 99.41 (С-8), 110.31 (С-4а), 113.39 (С-6), 114.63 (С-3), 133.95 (С-4), 149.49 (С-5), 158.43 (С-8а), 158.90 (С-2), 161.36 (С=O), 170.46 (С-7). Найдено, %: С 60.54; Н 6.16; N 8.26. C17H22N2O5. Вычислено, %: С 61.07; Н 6.63; N 8.38.
Пример 2. Исследование антибактериальной активности соединения (I). В качестве тест-культур использованы штаммы: Staphylococcus aureus ATCC 6538 FDA 209P, Bacillus cereus ATCC 10702, Escherichia coli ATCC 25922 из коллекции Федерального бюджетного учреждения науки Государственного научного центра прикладной микробиологии и биотехнологии (ФБУН ГНЦ ПМБ) г. Оболенск, а также штаммы из коллекции кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования Новосибирского государственного медицинского университета (ФГБОУ ВО НГМУ) Минздрава России: клинически изолированный штамм - Staphylococcus aureus 12, Staphylococcus aureus 209 K-20, Staphylococcus aureus «Виотко», Staphylococcus aureus 209 P-20, Staphylococcus epidermidis K-20.
Культивирование бактерий проводили на агаровой и бульонной средах Мюллер-Хинтон в аэробных условиях при температуре 37°С. Время культивирования составляло 1-2 дня. Анализ антибактериальной активности проводили методом последовательных разведений в жидкой среде в общем объеме 1 мл. Все соединения предварительно растворяли в 0.05 мл диметилсульфоксида и доводили до нужной концентрации 0.9% раствором хлорида натрия и питательным бульоном. Вносимую дозу суточных культур бактерий определяли по Мс Farland и контролировали высевом на плотную питательную среду. Минимальной ингибирующей концентрацией (МИК) считалась наименьшая доза вещества, полностью подавлявшая рост бактерий. Отсутствие признаков роста в жидкой среде контролировали путем высева на поверхность агаровой среды с последующей инкубацией в стандартных условиях. В качестве отрицательного контроля тест-культуру вводили в 1 мл бульона и культивировали в тех же условиях с последующим посевом на агаровую питательную среду и учетом роста бактерий. По результатам повторных экспериментов рассчитаны средние значения МИК и стандартная погрешность (M±SEM) [ГОСТ Р ИСО 20776-1-2010. Часть 1. Референтный метод лабораторного исследования активности антимикробных агентов против быстрорастущих аэробных бактерий, вызывающих инфекционные болезни; Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically, 11th Edition, 2018, 112 p. https://clsi.org/standarts/products/microbiology/documents/m07/; Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая / под ред. А.Н. Миронова. - М.: Гриф и К, 2012. - 944 с.].
Пример 3. Моделирование пленкообразования проводили на ПВХ-фрагментах интубационной трубки, которые полностью погружались в жидкую питательную среду с соответствующим разведением субстанции, после чего вносилась посевная доза микроорганизмов. На вторые сутки фрагмент трубки извлекали, подвергали отмывке с использованием солевого раствора, а затем помещали в 0.02% раствор этилендиаминтетрауксусной кислоты на 10 минут для открепления бактериальных клеток от субстрата, далее производили высев на плотные питательные среды с последующей инкубацией в стандартных условиях. Определяли минимальную ингибирующую концентрацию.
Таким образом, в результате исследования установлено, что соединение (I) обладает выраженным антибактериальным эффектом в отношении условно-патогенных культур бактерий штаммов Staphylococcus aureus, Bacillus cereus и Escherichia coli, а также подавляет пленкообразование бактериями на уровне препарата сравнения цефтриаксона.
Таким образом, предлагаемое изобретение обладает следующими преимуществами, а именно:
- Антибактериальная активность в отношении культур клеток условно-патогенных бактерий штаммов Staphylococcus aureus, Bacillus cereus и Escherichia coli.
- Ингибирование пленкообразования бактериальными штаммами S. aureus, В. cereus и Е. coli.
- Низкая токсичность на животных
- Использование для получения заявляемого соединения доступного кумарина пеурутеницина.
Исследование выполнено при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант №19-53-44003).

Claims (3)

  1. 3,3'-[(Гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромен) формулы (I)
  2. Figure 00000008
    ,
  3. обладающий антибактериальной активностью и способностью к подавлению образования бактериальной биопленки.
RU2021114978A 2021-05-25 2021-05-25 3,3'[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромен), обладающий антибактериальной активностью RU2764522C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021114978A RU2764522C1 (ru) 2021-05-25 2021-05-25 3,3'[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромен), обладающий антибактериальной активностью

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021114978A RU2764522C1 (ru) 2021-05-25 2021-05-25 3,3'[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромен), обладающий антибактериальной активностью

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2764522C1 true RU2764522C1 (ru) 2022-01-18

Family

ID=80040568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021114978A RU2764522C1 (ru) 2021-05-25 2021-05-25 3,3'[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромен), обладающий антибактериальной активностью

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2764522C1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598028C2 (ru) * 2011-04-13 2016-09-20 Астразенека Аб Хроменоновые соединения в качестве ингибиторов рi3-киназы для лечения рака
RU2678969C1 (ru) * 2018-03-28 2019-02-05 Общество С Ограниченной Ответственностью "Сир" Антиаритмическое средство на основе гибридной молекулы амлодипина с (7-метоксикумарин-4-ил)уксусной кислотой
WO2019178119A1 (en) * 2018-03-12 2019-09-19 President And Fellows Of Harvard College Aminocoumarin compounds and methods of their use

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598028C2 (ru) * 2011-04-13 2016-09-20 Астразенека Аб Хроменоновые соединения в качестве ингибиторов рi3-киназы для лечения рака
WO2019178119A1 (en) * 2018-03-12 2019-09-19 President And Fellows Of Harvard College Aminocoumarin compounds and methods of their use
RU2678969C1 (ru) * 2018-03-28 2019-02-05 Общество С Ограниченной Ответственностью "Сир" Антиаритмическое средство на основе гибридной молекулы амлодипина с (7-метоксикумарин-4-ил)уксусной кислотой

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LI J. et al. Arch. Pharm. Res., vol.39, 2016, P. 1349-1355. *
LI J. et al. Arch. Pharm. Res., vol.39, 2016, P. 1349-1355. LIPEEVA А.V. et al. Molecules, vol.24, 2019. - e2126. *
LIPEEVA А.V. et al. Molecules, vol.24, 2019. - e2126. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Huigens Iii et al. Control of bacterial biofilms with marine alkaloid derivatives
Vik et al. (+)-Agelasine D: improved synthesis and evaluation of antibacterial and cytotoxic activities
JP6896628B2 (ja) 細菌感染症の治療のための抗微生物性ポリミキシン
Huigens Iii et al. Inhibition of Acinetobacter baumannii, Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa biofilm formation with a class of TAGE-triazole conjugates
MX2014015249A (es) Derivados de segunda generacion del antibiotico antifungico anfotericina b de n-sustiduidos y metodos de su preparacion y aplicacion.
Elshaarawy et al. Antibacterial susceptibility of new copper (II) N-pyruvoyl anthranilate complexes against marine bacterial strains–In search of new antibiofouling candidate
WO2010130007A1 (en) Antimicrobial compounds
Üstün et al. Synthesis, characterization, antimicrobial and antibiofilm activity, and molecular docking analysis of NHC precursors and their Ag-NHC complexes
Raimondi et al. Synthesis and anti-staphylococcal activity of new 4-diazopyrazole derivatives
Kaplancıklı Synthesis of some novel Carbazole derivatives and evaluation of their antimicrobial activity
Danilchenko et al. Antimicrobial activity of new 5-(furan-2-yl)-4-amino-1, 2, 4-triazole-3-thiol derivatives
WO2019022637A1 (ru) Антисептическое лекарственное средство
Ali et al. Synthesis, characterization and antibacterial evaluation of oxoazetidin? benzene sulfonamide derivatives as a hybrid antimicrobial agents
Chen et al. Design, synthesis and evaluation of oxazolopyridinone derivatives as quorum sensing inhibitors
RU2764522C1 (ru) 3,3'[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромен), обладающий антибактериальной активностью
US6395773B1 (en) Anti-drug resistant strain agents and antichlamydia agents
Yıldız et al. Exploration of brominated Plastoquinone analogs: Discovery and structure-activity relationships of small antimicrobial lead molecules
Bahashwan et al. Pharmacological activities of some new polycyclic triazolopyrazolopyridazine derivatives
RU2666544C1 (ru) Четвертичная аммониевая соль, обладающая антимикотической и антибактериальной активностью
Sharma et al. 2-(chromon-3-yl) imidazole derivatives as potential antimicrobial agents: synthesis, biological evaluation and molecular docking studies
US9862680B2 (en) Peripherally substituted monocyclic beta-lactams
JP2009510054A (ja) ビス（１−アリール−５−テトラゾリル）メタン誘導体を含む抗生物質
US20060100291A1 (en) Antibacterial compounds
KOLESI—SKA et al. SYNTHESIS OF P-TRIAZINYLPHOSPHONIUM SALTS ń HYBRID MOLECULES WITH POTENTIAL ANTIMICROBIAL ACTIVITY
RU2781220C1 (ru) 6-(п-ТОЛИЛ)-2-ФЕНИЛ-5-(2,2,2-ТРИХЛОРАЦЕТИЛ)-4Н-1,3-ДИОКСИН-4-ОН, ПРОЯВЛЯЮЩИЙ ПРОТИВОМИКРОБНУЮ АКТИВНОСТЬ