Synthesis and antimicrobial activity of s-substituted derivatives of 1,2,4-triazol-3-thiol

Євген Олександрович Карпун; Наталія Миколаївна Поліщук

doi:10.15587/2519-4852.2021.235976

Автор(и)

Євген Олександрович Карпун Запорізький державний медичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-1816-812X
Наталія Миколаївна Поліщук Запорізький державний медичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-9791-5818

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-4852.2021.235976

Ключові слова:

1,2,4-триазол, антибактеріальна активність, протигрибкова активність

Анотація

Мета роботи. Похідні 1,2,4-триазолів володіють широким спектром фармакологічної активності, тому вони використовуються для розробки лікарських препаратів та активних фармацевтичних інгредієнтів. Завдяки реакційній здатності похідних 1,2,4-триазолу, існує безліч варіантів їх подальшої структурної модифікації за різними реакційними центрами. Тому метою роботи було синтезувати нові S-заміщенні похідні 1,2,4-триазол-3-тіолів, вивчити фізико-хімічні параметри синтезованих речовин, дослідити протимікробну активність нових S-похідних ряду 4-R¹-5-(((3-(піридин-4-іл)-1Н-1,2,4-триазол-5-іл)тіо)метил)-4Н-1,2,4-триазол-3-тіолів, та встановити певні закономірності взаємозв’язку «структура – біологічна активність» для синтезованих сполук.

Матеріали і методи. Предметом дослідження стали нові S-заміщені 1,2,4-триазоли із 2-оксопропан-1-ільним та 2-арил-2-оксоетан-1-ільним замісниками. Протимікробну активність синтезованих похідних було досліджено методом дворазових серійних розведень на тест-культурах Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Escherichia coli (АТСС 25922), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853) і Candida albicans (ATCC 885-653).

Результати проведеного біологічного скринінгу показали, що за концентрації 125 мкг/мл всі синтезовані речовини виявляли протимікробну активність (МІК – в межах 31,25 – 62,5 мкг/мл, МБцК – в межах 62,5 – 125 мкг/мл) відносно штамів Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans. Варіація замісників за атомом Сульфуру не призводила до радикальної зміни антимікробної активності в ряді похідних 4-R¹-5-(((3-(піридин-4-іл)-1Н-1,2,4-триазол-5-іл)тіо)метил)-4Н-1,2,4-триазол-3-тіолів.

Висновки. Дані біологічного скринінгу свідчать про перспективність пошуку протимікробних речовин серед обговорених похідних 1,2,4-триазолів. Найбільш активними протимікробними агентами виявились 1-((4-етил-5-(((3-(піридин-4-іл)-1Н-1,2,4-триазол-5-іл)тіо)метил)-4Н-1,2,4-триазол-3-іл)тіо)пропан-2-он та 1-(4-метоксифеніл)-2-((4-етил-5-(((3-(піридин-4-іл)-1Н-1,2,4-триазол-5-іл)тіо)метил)-4Н-1,2,4-триазол-3-іл)тіо)етанон, які виявляють найбільш виражену протимікробну дію відносно штаму Pseudomonas aeruginosa (МІК – 31,25 мкг/мл, МБцК – 62,5 мкг/мл)

Біографії авторів

Євген Олександрович Карпун, Запорізький державний медичний університет

Асистент

Кафедра природничих дисциплін для іноземних студентів та токсикологічної хімії

Наталія Миколаївна Поліщук, Запорізький державний медичний університет

Кандидат медичних наук, доцент

Кафедра мікробіології, вірусології та імунології

Посилання

Serwecińska, L. (2020). Antimicrobials and Antibiotic-Resistant Bacteria: A Risk to the Environment and to Public Health. Water, 12 (12), 3313. doi: http://doi.org/10.3390/w12123313
Boraei, A. T. A., El Ashry, E. S. H., Duerkop, A. (2016). Regioselectivity of the alkylation of S-substituted 1,2,4-triazoles with dihaloalkanes. Chemistry Central Journal, 10 (1). doi: http://doi.org/10.1186/s13065-016-0165-0
Safonov, A. A. (2018). Study acute toxicity of 4-(R-amino)-5-(thiophen-2-ylmethyl)-4H-1,2,4-triazole-3-thiol in vivo. Farmatsevtychnyi Zhurnal, 2, 98–101. doi: http://doi.org/10.32352/0367-3057.2.16.06
Bihdan, O. A., Parchenko, V. V. (2018). Synthesis and physical-chemical properties of some 5-(3-fluorophenyl)-4-methyl-1,2,4-triazole-3-thiol derivatives. Farmatsevtychnyi Zhurnal, 2, 38–47. doi: http://doi.org/10.32352/0367-3057.2.17.05
Chaudhary, P. M., Tupe, S. G., Jourwekar, S. U. et. al. (2015). Synthesis and antifungal potential of 1,2,3-triazole and 1,2,4-triazole thiol substituted strobilurin derivatives. Indian Journal of Chemistry, 54 B, 908–911.
Parchenko, V. V., Parkhomenko, L. I., Izdepskyi, V. Y., Panasenko, O. I., Knysh, Ye. H. (2013). Pharmacological and biochemical characteristics of piperidine 2-(5-furan-2-yl)-4-phenyl-1,2,4-triazol-3-iltioacetate. Zaporozhye Medical Journal, 1, 39–41.
Rao, D. V. N. (2015). Synthesis, Characterization and Antimicrobial Evaluation of Substituted 1,2,4-Triazole Thiones Containing Pyrazole Moiety. Journal of Clinical and Analytical Medicine, 6 (5). doi: http://doi.org/10.4328/jcam.2323
Saadeh, H. A., Mosleh, I. M., Al-Bakri, A. G., Mubarak, M. S. (2010). Synthesis and antimicrobial activity of new 1,2,4-triazole-3-thiol metronidazole derivatives. Chemical Monthly, 141 (4), 471–478. doi: http://doi.org/10.1007/s00706-010-0281-9
Metodychni vkazivky 9.9.5-143-2007 «Vyznachennia chutlyvosti mikroorhanizmiv do antybakterialnykh preparativ» (2007). Kyiv: MOZ Ukrainy, 63.
Ding, Y., Zhang, Z., Zhang, G., Mo, S., Li, Q., Zhao, Z. (2015). Green synthesis and evaluation of the antitumor activity of a novel series of 3-[4-bi-(4-fluorophenyl)methylpiperazinyl]-4-amino-5-thione-1,2,4-triazole Schiff bases. Research on Chemical Intermediates, 42 (4), 3105–3116. doi: http://doi.org/10.1007/s11164-015-2200-5
Perekhoda, L. A. (2014). Assessment of Quantitative Structure-Anticonvulsive Activity Relationships in a Series of Derivatives of 1,2,3-Triazole(1H), 1,2,4-Triazole(4H), 1,3,4-Oxadiazole(1H), and 1,3,4-Thiadiazole(1H). Pharmaceutical Chemistry Journal, 47 (11), 586–588. doi: http://doi.org/10.1007/s11094-014-1012-z
Gotsulya, A. S., Mikolasyuk, O. O., Panasenko, O. I., Knysh, Ye. G. (2014). Synthesis and investigation of the physicochemical properties of 2-(5-((theophylline-7'-yl)methyl)-4-phenyl-4H-1,2,4-triazole-3-ylthio)-acetic acid salts. Zaporozhye Medical Journal, 1, 91–94. doi: http://doi.org/10.14739/2310-1210.2014.1.23820
Volyanskiy, Yu. L., Gritsenko, І. S., Shirobokov, V. P. et. al. (2004). Vivchennya spetsifіchnoi aktivnostі protimіkrobnikh lіkarskikh zasobіv. Kyiv: DFTS MOZ Ukraini, 38.
Hotsulia, A. S., Knysh, Y. H. (2020). Synthesis, structure and properties of 7-((4-amino-5-thio-1,2,4-triazole-3-yl)methyl)-theophylline derivatives. Current Issues in Pharmacy and Medicine: Science and Practice, 13 (2 (33)), 176–184. doi: http://doi.org/10.14739/2409-2932.2020.2.207019
Bihdan, O. A., Parchenko, V. V. (2017). Physical-chemical properties of 5-(3-fluorophenyl)-4-amino-1,2,4-triazole-3-thiol s-derivatives. Current Issues in Pharmacy and Medicine: Science and Practice, 10 (2 (24)), 135–140. doi: http://doi.org/10.14739/2409-2932.2017.2.103517
Zamani, K., Faghihi, K., Sangi, M. R., Zolgharnein, J. (2003). Synthesis of some new substituted 1,2,4-triazole and 1,3,4-thiadiazole and their derivatives. Turkish Journal of Chemistry, 27, 119–125.
Davari, M. D., Bahrami, H., Haghighi, Z. Z., Zahedi, M. (2009). Quantum chemical investigation of intramolecular thione-thiol tautomerism of 1,2,4-triazole-3-thione and its disubstituted derivatives. Journal of Molecular Modeling, 16 (5), 841–855. doi: http://doi.org/10.1007/s00894-009-0585-z
Datoussaid, Y., Othman, A., Kirsch, G. (2012). Synthesis and antibacterial activity of some 5,5’-(1,4-phenylene)-bis-1,3,4-oxadiazole and bis-1,2,4-triazole derivatives as precursors of new S-nucleosides. South African Journal of Chemistry, 65, 30–35.