Синтез та антимікробна активність 3-(2-N-(арил,ацил)аміно-5-метил-1,3-тіазол-4-іл)-2H-хромен-2-онів
DOI:
https://doi.org/10.15587/2519-4852.2020.221701Ключові слова:
кумарин, тіазол, антимікробні засоби, алкільні групи, синтезАнотація
Мета. Метою даної роботи стало дослідження методів отримання та антимікробної активності 3-(2-N-(арил,ацил)аміно-5-метил-1,3-тіазол-4-іл)-2H-хромен-2-онів.
Матеріали та методи. 1Н ЯМР спектри записані на приладі Varian Mercury-200 (200 MГц), 13C ЯМР спектри записані на приладі Bruker Avance 500 1H ЯМР (500 MГц) та 13C ЯМР (125 MГц) в ДМСО-d6 та CDCl3. ВЕРХ-МС аналіз сполук проведений на приладі Agilent 1100 HPLC із хімічною іонізацією при атмосферному тиску (APCI). Дослідження протимікробної активності сполук проводили методом дифузії в агар. Докінгові дослідження здійснювали за допомогою Autodock Vina.
Результати та обговорення. Взаємодією 3-(2-бромопропаноїл)-2H-хромен-2-онів із N-заміщеними тіосечовинами отримано нові похідні 3-(2-N-(арил,ацил)аміно-5-метил-1,3-тіазол-4-іл)-2H-хромен-2-онів. Дослідження протимікробної активності отриманих сполук дозволило виявити зразки активні по відношенню до штамів E. сoli та P. aeruginosa. Серед тестованих сполук найбільшу протимікробну активність проявив 8-метокси-3-{2-[(2-метоксифеніл)аміно]-5-метил-1,3-тіазол-4-іл}-2H-хромен-2-он, який перевищів за активністю препарат порівняння Стрептоміцин по відношенню до штаму E. coli. Деякі з тестованих сполук виявили високу активність по відношенню до P. aeruginosa. Докінгові дослідження, проведені для синтезованих сполук показали, що вони можуть зв'язуватися з активним сайтом бактеріальної тРНК (гуанін37-N1)-метилтрансферази.
Висновки. Отримані нові похідні 2H-хромен-2-онів з 2-N-(арил,ацил)аміно-5-метил-1,3-тіазол-4-іл фрагментом у положенні 3 за реакцією синтеза тіазолів по Ганчу, з використанням у якості вихідної сполуки 3-(2-бромопропаноїл)-2H-хромен-2-онів. Дослідження антимікробної активності дозволили виявити серед синтезованих сполук нові похідні 2H-хромен-2-онів у якості сполук, які не поступаються за своєю активністю препарату порівняння стрептоміцину або переважають його. Докінгові дослідження виявили, що синтезовані сполуки можуть бути інгібіторами бактеріальної тРНК (гуанін37-N1)-метилтрансферази, яка є ферментом важливим для виживання різних бактерій, у тому числі P. aeruginosa, в умовах стресу
Посилання
- Singh, L. R., Avula, S. R., Raj, S., Srivastava, A., Palnati, G. R., Tripathi, C. K. M. et. al. (2017). Coumarin–benzimidazole hybrids as a potent antimicrobial agent: synthesis and biological elevation. The Journal of Antibiotics, 70 (9), 954–961. doi: http://doi.org/10.1038/ja.2017.70
- Fotso, G. W., Ngameni, B., Storr, T. E., Ngadjui, B. T., Mafu, S., Stephenson, G. R. (2020). Synthesis of Novel Stilbene–Coumarin Derivatives and Antifungal Screening of Monotes kerstingii-Specialized Metabolites Against Fusarium oxysporum. Antibiotics, 9 (9), 537. doi: http://doi.org/10.3390/antibiotics9090537
- Sanduja, M., Gupta, J., Singh, H., Pagare, P. P., Rana, A. (2020). Uracil-coumarin based hybrid molecules as potent anti-cancer and anti-bacterial agents. Journal of Saudi Chemical Society, 24 (2), 251–266. doi: http://doi.org/10.1016/j.jscs.2019.12.001
- Mahmoud, M. R., El-Shahawi, M. M., Abu El-Azm, F. S., Abdeen, M. (2017). Synthesis and Antimicrobial Activity of Polyfunctionally Substituted Heterocyclic Compounds Derived from 5-Cinnamoylamino-2-Cyanomethyl-1,3,4-Thiadiazole. Journal of Heterocyclic Chemistry, 54 (4), 2352–2359. doi: http://doi.org/10.1002/jhet.2824
- Reen, F. J., Gutiérrez-Barranquero, J. A., Parages, M. L., O´Gara, F. (2018). Coumarin: a novel player in microbial quorum sensing and biofilm formation inhibition. Applied Microbiology and Biotechnology, 102 (5), 2063–2073. doi: http://doi.org/10.1007/s00253-018-8787-x
- Yang, L., Li, S., Qin, X., Jiang, G., Chen, J., Li, B. et. al. (2017). Exposure to Umbelliferone Reduces Ralstonia solanacearum Biofilm Formation, Transcription of Type III Secretion System Regulators and Effectors and Virulence on Tobacco. Frontiers in Microbiology, 8. doi: http://doi.org/10.3389/fmicb.2017.01234
- Zhang, S., Liu, N., Liang, W., Han, Q., Zhang, W., Li, C. (2016). Quorum sensing-disrupting coumarin suppressing virulence phenotypes in Vibrio splendidus. Applied Microbiology and Biotechnology, 101 (8), 3371–3378. doi: http://doi.org/10.1007/s00253-016-8009-3
- Ojima, Y., Nunogami, S., Taya, M. (2016). Antibiofilm effect of warfarin on biofilm formation of Escherichia coli promoted by antimicrobial treatment. Journal of Global Antimicrobial Resistance, 7, 102–105. doi: http://doi.org/10.1016/j.jgar.2016.08.003
- Osman, H., Yusufzai, S. K., Khan, M. S., Abd Razik, B. M., Sulaiman, O., Mohamad, S. et. al. (2018). New thiazolyl-coumarin hybrids: Design, synthesis, characterization, X-ray crystal structure, antibacterial and antiviral evaluation. Journal of Molecular Structure, 1166, 147–154. doi: http://doi.org/10.1016/j.molstruc.2018.04.031
- Arshad, A., Osman, H., Bagley, M. C., Lam, C. K., Mohamad, S., Zahariluddin, A. S. M. (2011). Synthesis and antimicrobial properties of some new thiazolyl coumarin derivatives. European Journal of Medicinal Chemistry, 46 (9), 3788–3794. doi: http://doi.org/10.1016/j.ejmech.2011.05.044
- Mohamed, H. M., El-Wahab, A. H. F. A., Ahmed, K. A., El-Agrody, A. M., Bedair, A. H., Eid, F. A., Khafagy, M. M. (2012). Synthesis, Reactions and Antimicrobial Activities of 8-Ethoxycoumarin Derivatives. Molecules, 17 (1), 971–988. doi: http://doi.org/10.3390/molecules17010971
- Zhuravel, I., Kovalenko, S., Vlasov, S., Chernykh, V. (2005). Solution-phase Synthesis of a Combinatorial Library of 3-[4-(Coumarin-3-yl)-1,3-thiazol-2-ylcarbamoyl]propanoic acid Amides. Molecules, 10 (2), 444–456. doi: http://doi.org/10.3390/10020444
- KhanYusufzai, S., Osman, H., Khan, M. S., Mohamad, S., Sulaiman, O., Parumasivam, T. et. al. (2017). Design, characterization, in vitro antibacterial, antitubercular evaluation and structure–activity relationships of new hydrazinyl thiazolyl coumarin derivatives. Medicinal Chemistry Research, 26 (6), 1139–1148. doi: http://doi.org/10.1007/s00044-017-1820-2
- Hamdi, M., Talhi, O., Silva, A., Lechani, N., Kheddis-Boutemeur, B., Laichi, Y., Bachari, K. (2018). Synthetic Approach Toward Heterocyclic Hybrids of [1,2,4]Triazolo[3,4-b][1,3,4]thiadiazines. Synlett, 29 (11), 1502–1504. doi: http://doi.org/10.1055/s-0036-1591991
- Bag, S., Ghosh, S., Tulsan, R., Sood, A., Zhou, W., Schifone, C. et. al. (2013). Design, synthesis and biological activity of multifunctional α,β-unsaturated carbonyl scaffolds for Alzheimer’s disease. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 23 (9), 2614–2618. doi: http://doi.org/10.1016/j.bmcl.2013.02.103
- Banerjee, A., Santra, S. K., Mishra, A., Khatun, N., Patel, B. K. (2015). Copper(i)-promoted cycloalkylation–peroxidation of unactivated alkenes via sp3C–H functionalisation. Organic & Biomolecular Chemistry, 13 (5), 1307–1312. doi: http://doi.org/10.1039/c4ob01962h
- Widman, O. (1918). Über eine neue Gruppe von Cyclopropan-Derivaten. I: Die Einwirkung von Phenyl-acylhalogeniden auf 3-Acidyl-cumarine bei Gegenwart von Natriumalkoholat. Berichte Der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 51 (1), 533–541. doi: http://doi.org/10.1002/cber.19180510165
- Coyle, M. B. (2005). Manual of antimicrobial susceptibility testing. Washington, 29–39.
- Bacteriological Control of Growth Media (2001). Information Letter of the Ukraine Ministry of Health No. 05.4.1/1670. Kyiv.
- McFarland, J. (1907). The nephelometer: an instrument for estimating the number of bacteria in suspensions used for calculating the opsonic index and for vaccines. JAMA: The Journal of the American Medical Association, 49 (14), 1176–1178. doi: http://doi.org/10.1001/jama.1907.25320140022001f
- Trott, O., Olson, A. J. (2010). AutoDock Vina: improving the speed and accuracy of docking with a new scoring function, efficient optimization, and multithreading. Journal of Computational Chemistry, 31 (2), 455–461. doi: http://doi.org/10.1002/jcc.21334
- Zhong, W., Pasunooti, K. K., Balamkundu, S., Wong, Y. W., Nah, Q., Liu, C. F. et. al. (2019). Crystal structure of TrmD from Pseudomonas aeruginosa in complex with active-site inhibitor. doi: http://doi.org/10.2210/pdb5zhm/pdb
- Lazareva, A. V., Tchebotar, I. V., Kryzhanovskaya, O. A., Tchebotar, V. I., Mayanskiy, N. A. (2015). Pseudomonas aeruginosa: Pathogenicity, Pathogenesis and Diseases. Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy, 17 (3), 170–186.
- Zhong, W., Pasunooti, K. K., Balamkundu, S., Wong, Y. H., Nah, Q., Gadi, V. et. al. (2019). Thienopyrimidinone Derivatives That Inhibit Bacterial tRNA (Guanine37-N1)-Methyltransferase (TrmD) by Restructuring the Active Site with a Tyrosine-Flipping Mechanism. Journal of Medicinal Chemistry, 62 (17), 7788–7805. doi: http://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.9b00582
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Sergiy Vlasov, Sergiy Kovalenko, Inna Orlenko, Iryna Zhuravel, Konstantin Krolenko, Vitaliy Vlasov
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.