Синтез та антимікробна активність 3-ариламінометил-1-(2-оксо-2-арилетил)-6,7,8,9-тетрагідро-5H-[1,2,4]триазоло[4,3-a]азе¬піній-1 бромідів та арил-(4-R1-феніл)-5,6,7,8-тетрагідро-2,2а,8a-триазациклопента[cd]азулен-4-ілметил)-амінів

Автор(и)

  • Наталія Ростиславівна Демченко Національний університет «Чернігівський колегіум» імені Т. Г. Шевченка, Україна https://orcid.org/0000-0001-8542-730X
  • Зінаїда Сергіївна Суворова Державна Установа "Інститут фармакології та токсикології Національної академії медичних наук України", Україна https://orcid.org/0000-0001-6307-0741
  • Юлія Анатоліївна Федченкова Ніжинський державний університет імені Миколи Гоголя, Україна https://orcid.org/0000-0003-1240-3053
  • Тамара Володимирівна Шпичак Національний фармацевтичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-3382-9013
  • Олег Сергійович Шпичак Інститут підвищення кваліфікації спеціалістів фармації Національного фармацевтичного університету, Україна https://orcid.org/0000-0002-3015-8584
  • Людмила Станіславівна Бобкова Державна Установа "Інститут фармакології та токсикології Національної академії медичних наук України", Україна https://orcid.org/0000-0002-6688-2056
  • Сергій Анатолійович Демченко Державна Установа "Інститут фармакології та токсикології Національної академії медичних наук України", Україна https://orcid.org/0000-0003-2242-0471

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-4852.2021.249480

Ключові слова:

3-ариламінометил-1-(2-оксо-2-арилетил)-6,7,8,9-тетрагідро-5H-[1,2,4]триазоло[4,3-a]азепіній-1 броміди, антибактеріальна активність, in vitro дослідження, мінімальна інгібуюча концентрація

Анотація

Мета роботи полягає в розробці методів синтезу 3-ариламінометил-1-(2-оксо-2-арилетил)-6,7,8,9-тетрагідро-5H-[1,2,4]триазоло[4,3-a]азепіній-1 бромідів та арил-(4-R1-феніл)-5,6,7,8-тетрагідро-2,2a,8a-триазациклопента[cd] азулен-4-іл)метил)-амнів та у вивченні їхньої антимікробної активності проти штамів грам-позитивних та грам-негативних бактерій, а також дріжджових грибів.

Матеріали та методи. 1Н ЯМР-спектри було виміряно на спектрометрі Bruker 400 (робоча частота 400 MГц). Антимікробну активність синтезованих сполук було оцінено за показником їхньої мінімальної інгібуючої концентрації (МІК).

Результати. Взаємодія 3-ариламінометил-6,7,8,9-тетрагідро-5H-[1,2,4]триазоло[4,3-a]азепінів із заміщеними фенацилбромідами призводило до утворення нових 3-ариламінометил-1-(2-оксо-2-арилетил)-6,7,8,9-тетрагідро-5H-[1,2,4]триазоло[4,3-a]азепіній-1 бромідів. Останні за кип’ятіння у 10 % розчині NaOH утворювали арил-(4-R1-феніл)-5,6,7,8-тетрагідро-2,2а,8a-триазациклопента[cd]азулен-4-ілметил)-аміни. Вивчення антимікробної активності одержаних сполук дозволило знайти похідні, які є активними проти штамів С. albicans та S. aureus. Серед тестованих сполук 3-[(41-бромофеніламіно)-метил]-1-[2-(4-метоксифеніл)-2-оксоетил]-6,7,8,9-тетрагідро-5H-[1,2,4]триазоло[4,3-a]азепін-1-іум бромід 5cd показав вищу активність, ніж препарат порівняння Цефіксим та близьку антимікробну активність до антибіотика Лінезоліду.

Висновки. Встановлено, що похідні 3-ариламінометил-1-(2-оксо-2-арилетил)-6,7,8,9-тетрагідро-5H-[1,2,4]триазоло[4,3-a]азепіній-1 бромідів виявляють широкий спектр антимікробної активності та здатні пригнічувати ріст і розмноження як бактерій, так і грибів. Найбільш чутливими до дії сполук виявились S. aureus та C. albicans, значення МІК знаходилися у межах 6,2-25,0 мкг/мл. Грамнегативні мікроорганізми виявилися менш чутливими до впливу сполук, лише сполука 5fа проявила активність у концентрації 50,0 мкг/мл. За вираженістю антимікробного ефекту похідні триазоло-азепіній броміду за своєю дією наближаються до препаратів порівняння Лінезолід та Флуконазол, та за інгібуючим ефектом перевершують Цефіксим.

Отже, отримані дані свідчать про доцільність подальшого вивчення властивостей найбільш активних сполук в експериментах in vivo з метою оцінки перспективності створення на їх основі нових ефективних та безпечних антимікробних препаратів

Біографії авторів

Наталія Ростиславівна Демченко, Національний університет «Чернігівський колегіум» імені Т. Г. Шевченка

Кандидат біологічних наук, доцент

Кафедра біології

Зінаїда Сергіївна Суворова, Державна Установа "Інститут фармакології та токсикології Національної академії медичних наук України"

Провідний інженер

Відділ медичної хімії

Юлія Анатоліївна Федченкова, Ніжинський державний університет імені Миколи Гоголя

Доктор фармацевтичних наук, професор

Кафедра «Хімії та фармації»

Тамара Володимирівна Шпичак, Національний фармацевтичний університет

Кандидат фармацевтичних наук, доцент

Кафедра органічної хімії

Олег Сергійович Шпичак, Інститут підвищення кваліфікації спеціалістів фармації Національного фармацевтичного університету

Доктор фармацевтичних наук, професор

Кафедра промислової фармації та економіки

Людмила Станіславівна Бобкова, Державна Установа "Інститут фармакології та токсикології Національної академії медичних наук України"

Доктор фармацевтичних наук, головний науковий співробітик

Відділ медичної хімії

Сергій Анатолійович Демченко, Державна Установа "Інститут фармакології та токсикології Національної академії медичних наук України"

Кандидат фарм. наук, научный сотрудник

Отдел фармакологии клеточных сигнальных систем и экспериментальной терапии

Посилання

  1. Low, M., Balicer, R. D., Bitterman, H., Raz, R., Lieberman, N. (2014). Unwarranted Use Of Broad-Spectrum Antibiotics. Value in Health, 17 (3), A281. doi: http://doi.org/10.1016/j.jval.2014.03.1635
  2. Antimicrobial resistance: no action today, no cure tomorrow (2011). WHO. Available at: https://www.who.int/dg/speeches/2011/WHD_20110407/en/2011 Last accessed: 18.04.2020
  3. Fair, R. J., Tor, Y. (2014). Antibiotics and Bacterial Resistance in the 21st Century. Perspectives in Medicinal Chemistry, 6, 25–64. doi: http://doi.org/10.4137/pmc.s14459
  4. Melander, R. J., Zurawski, D. V., Melander, C. (2018). Narrow-spectrum antibacterial agents. MedChemComm, 9 (1), 12–21. doi: http://doi.org/10.1039/c7md00528h
  5. Moellering, R. C. (2011). Discovering new antimicrobial agents. International Journal of Antimicrobial Agents, 37 (1), 2–9. doi: http://doi.org/10.1016/j.ijantimicag.2010.08.018
  6. Cully, M. (2014). Redesigned antibiotic combats drug-resistant tuberculosis. Nature Reviews Drug Discovery, 13 (4). doi: http://doi.org/10.1038/nrd4287
  7. Demchenko, S., Lesyk, R., Zuegg, J., Elliott, A. G., Fedchenkova, Y., Suvorova, Z., Demchenko, A. (2020). Synthesis, antibacterial and antifungal activity of new 3-biphenyl-3H-Imidazo[1,2-a]azepin-1-ium bromides. European Journal of Medicinal Chemistry, 201. doi: http://doi.org/10.1016/j.ejmech.2020.112477
  8. Demchenko, S. A., Sukhoveev, V. V., Моsкаlеnко, О. V., Fedchenkova, Y. A., Potebnia, G. P., Demchenko, A. M. (2020). Synthesis and anti-tumor properties of derivatives [4- (41-chlorophenyl)-5,6,7,8-tetrahydro-2,2a,8a-triazacyclopenta[c,d]azulen-1-yl-metil]-para-tolylamine. Farmatsevtychnyi Zhurnal, 4, 69–77. doi: http://doi.org/10.32352/0367-3057.4.20.07
  9. Demchenko, A. M., Nazarenko, K. G., Makei, A. P., Prikhodko, S. V., Kurmakova, I. N., Tretiak, A. P. (2004). Sintez, protivokorrozionnaia i biotsidnaia aktivnost proizvodnykh triazoloazepina. Zhurnal prikladnoi khimii, 77 (5), 794–797.
  10. Demchenko, S. A., Seredinska, N. M., Bukhtіarova, T. A., Bobkova, L. S., Demchenko, A. M. (2019). Pat. No. 119003 UA. 1-Aril-amіnometil-4-fenіl-5,6,7,8-tetragіdro-2,2a,8a-triazatsiklopenta[cd]azuleni, scho proiavliaiut analgetichnu aktivnіst. No. a201707645; declareted: 19.07.2017; published: 10.04.2019, Bul. No. 7.
  11. Metodicheskie ukazaniia MUK 4.2.1890-04 (2004). Opredelenie chuvstvitelnosti mikroorganizmov k antibakterialnym preparatam. Klinicheskaia Mikrobiologiia i Antimikrobnaia KHimioterapiia, 6 (4), 306–359.
  12. Arendrup, M. C., Cuenca-Estrella, M., Lass-Flörl, C., Hope, W. (2012). EUCAST technical note on the EUCAST definitive document EDef 7.2: method for the determination of broth dilution minimum inhibitory concentrations of antifungal agents for yeasts EDef 7.2 (EUCAST-AFST)*. Clinical Microbiology and Infection, 18 (7), 246–247. doi: http://doi.org/10.1111/j.1469-0691.2012.03880.x
  13. Blaskovich, M. A. T., Zuegg, J., Elliott, A. G., Cooper, M. A. (2015). Helping Chemists Discover New Antibiotics. ACS Infectious Diseases, 1 (7), 285–287. doi: http://doi.org/10.1021/acsinfecdis.5b00044
  14. Desselle, M. R., Neale, R., Hansford, K. A., Zuegg, J., Elliott, A. G., Cooper, M. A., Blaskovich, M. A. (2017). Institutional profile: Community for Open Antimicrobial Drug Discovery – crowdsourcing new antibiotics and antifungals. Future Science OA, 3 (2), FSO171. doi: http://doi.org/10.4155/fsoa-2016-0093
  15. Wayne P.A. (2017). CLSI. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing. 27th ed. CLSI supplement M100. Clinical and Laboratory Standards Institute, 250.
  16. Open-access antimicrobial screening program. (2017). Open-access antimicrobial screening program. https://www.co-add.org/
  17. Zhuang, Z., Wan, D., Ding, J., He, S., Zhang, Q., Wang, X. et. al. (2020). Synergistic Activity of Nitroimidazole-Oxazolidinone Conjugates against Anaerobic Bacteria. Molecules, 25 (10), 2431. doi: http://doi.org/10.3390/molecules25102431
  18. Saurabh, A., Kumar, V., Kalaiselvan, V., Kumar, Ap., Thota, P., Sidhu, S., Medhi, B. (2018). Cefixime-associated acute generalized exanthematous pustulosis: Rare cases in India. Indian Journal of Pharmacology, 50 (4), 204–207. doi: http://doi.org/10.4103/ijp.ijp_673_17
  19. Aliaga, L., Moreno, M., Aomar, I., Moya, S., Ceballos, Á., Giner, P. (2017). Treatment of acute uncomplicated cystitis – A clinical review. Clinical and Medical Investigations, 2 (4). doi: http://doi.org/10.15761/cmi.1000142
  20. Sid Ahmed, M. A., Hassan, A. A. I., Abu Jarir, S., Abdel Hadi, H., Bansal, D., Abdul Wahab, A. (2019). Emergence of Multidrug- and Pandrug- Resistant Pseudomonas aeruginosa from Five Hospitals in Qatar. Infection Prevention in Practice, 1 (3-4), 100027. doi: http://doi.org/10.1016/j.infpip.2019.100027
  21. Ishida, K., Fernandes Rodrigues, J. C., Cammerer, S., Urbina, J. A., Gilbert, I., de Souza, W., Rozental, S. (2011). Synthetic arylquinuclidine derivatives exhibit antifungal activity against Candida albicans, Candida tropicalis and Candida parapsilopsis. Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials, 10 (1). doi: http://doi.org/10.1186/1476-0711-10-3
  22. Emami, S., Shojapour, S., Faramarzi, M. A., Samadi, N., Irannejad, H. (2013). Synthesis, in vitro antifungal activity and in silico study of 3-(1,2,4-triazol-1-yl)flavanones. European Journal of Medicinal Chemistry, 66, 480–488. doi: http://doi.org/10.1016/j.ejmech.2013.06.008

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-30

Як цитувати

Демченко, Н. Р., Суворова, З. С., Федченкова, Ю. А., Шпичак, Т. В., Шпичак, О. С., Бобкова, Л. С., & Демченко, С. А. (2021). Синтез та антимікробна активність 3-ариламінометил-1-(2-оксо-2-арилетил)-6,7,8,9-тетрагідро-5H-[1,2,4]триазоло[4,3-a]азе¬піній-1 бромідів та арил-(4-R1-феніл)-5,6,7,8-тетрагідро-2,2а,8a-триазациклопента[cd]азулен-4-ілметил)-амінів. ScienceRise: Pharmaceutical Science, (6 (34), 51–57. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2021.249480

Номер

№ 6 (34) (2021)

Розділ

Фармацевтичні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Nataliya Demchenko, Zinaida Suvorova, Yuliia Fedchenkova, Tamara Shpychak, Oleh Shpychak, Ludmila Bobkova, Sergii Demchenko

Creative Commons License

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.