Застосування селено- й телуровмісних похідних 1,2,4-триазол-3-тіолу як бактерицидів та фунгіцидів

Реферат: Винахід стосується органічної хімії, а саме до застосування селено- й телуровмісних похідних 1,2,4-триазол-3-тіолу як бактерицидів та фунгіцидів, загальної формули (І, II), де Hal є Сl або Вr; Х є Se або Те; R є Аr, що проявляють високу фунгіцидну, бактерицидну та бактеріостатичну активність відносно бактерій та грибів. Позитивний ефект винаходу полягає в розширенні асортименту антимікробних й протигрибкових препаратів, які мають високу активність відносно прокаріотних і еукаріотних мікроорганізмів, як музейних, так і свіжовиділених штамів. Пропоновані сполуки можуть бути використані для створення нових протигрибкових препаратів та засобів дезінфекції, як антисептики для боротьби з патогенними мікроорганізмами, збудниками госпітальних інфекцій. UA 114460 C2 (12) UA 114460 C2 H3 C CH N R CH N N S Hal XHal4 CH2 R , (І) CH2 XHal 3 N N S N (ІІ) UA 114460 C2 5 10 Винахід стосується органічної хімії, а саме до застосування селено- й телуровмісних похідних 1,2,4-триазол-3-тіолу як бактерицидів та фунгіцидів. Відомі бактерицидні речовини, які містять в своєму складі фрагмент 1,2,4-триазол-3-тіолу, але вони характеризуються складним багатоступінчатим синтезом й використанням важкодоступних вихідних реагентів [1-3]. Найбільш близькими за технічною суттю до заявлених є піридилвмісні 1,2,4-триазол-3-тіоли, але вони мають помірну антимікробну активність [4]. Задачею винаходу є пошук речовин класу 1,2,4-триазолу, а саме селено- й телуровмісних похідних 1,2,4-триазол-3-тіолу, які характеризуються доступністю та володіють високою фунгіцидною, бактерицидною та бактеріостатичною активністю відносно всіх прокаріотичних і еукаріотичних мікроорганізмів, а особливо збудників внутрішньолікарняних інфекцій. Поставлена задача вирішується застосуванням селено- й телуровмісних похідних 1,2,4триазол-3-тіолу як бактерицидів та фунгіцидів, загальної формули (І, II): H3C CH N R 15 20 25 30 35 40 45 CH N N Hal XHal4 CH2 S R CH2 XHal3 N N S N II I , в якому Hal є Сl, Вr; Х є Se, Те; R є Аr; які відрізняються тим, що проявляють високу фунгіцидну, бактерицидну та бактеріостатичну активність відносно бактерій та грибів. Суть винаходу досягається таким чином. Загальна методика одержання та фізико-хімічні характеристики похідних Ia-d, IIa-d при R=С6Н5 описано в роботі [5]: Молекулярний комплекс 3,4-дифеніл-5-{[(2Z)-3-фенілпроп-2-ен-1-іл]сульфаніл}-4H-1,2,4триазолу з тетрахлоридом Селену (Ia). Молекулярний комплекс 3,4-дифеніл-5-{[(2Z)-3-фенілпроп-2-ен-1-іл]сульфаніл}-4H-1,2,4триазолу з тетрабромідом Селену (Ib). Молекулярний комплекс 3,4-дифеніл-5-{[(2Z)-3-фенілпроп-2-ен-1-іл]сульфаніл}-4H-1,2,4триазолу з тетрахлоридом Телуру (Іс). Молекулярний комплекс 3,4-дифеніл-5-{[(2Z)-3-фенілпроп-2-ен-1-іл]сульфаніл}-4H-1,2,4триазолу з тетрабромідом Телуру (Id). 4 6-метил-2,3-дифеніл-6-[(трихлоро- -селенаніл)метил]-5,6-дигідро-3H-[1,3]тіазоло[3,2b][1,2,4]триазол-7-ум хлорид (IIа). 4 6-метил-2,3-дифеніл-6-[(трибромо- -селенаніл)метил]-5,6-дигідро-3Н-[1,3]тіазоло[3,2b][1,2,4]триазол-7-ум бромід (IIb). 4 6-метил-2,3-дифеніл-6-[(трихлоро- -телураніл)метил]-5,6-дигідро-3H-[1,3]тіазоло[3,2b][1,2,4]триазол-7-ум хлорид (IIc). 4 6-метил-2,3-дифеніл-6-[(трибромо- -телураніл)метил]-5,6-дигідро-3H-[1,3]тіазоло[3,2b][1,2,4]триазол-7-ум бромід (IId). Для дослідження бактерицидної та бактеріостатичної активності синтезованих сполук (Ia-d, IIa-d) використовували 10 культур бактерій різних таксономічних груп: грампозитивні - Staph. Aureus, Enterococcus Faecalis, Candida albicans (музейні культури) та грамнегативні (Shigella dysenteriae, Salmonella enterica, Klebsiella pnewnoniae, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter cloacae, а також E. coli та Saccharomyces cerevisiae. Синьо-гнійну паличку культивували на м'ясо-пептонному агарі (МПА), для культивування ентеробактерій використовували середовище Ендо, грампозитивні кокові - на жовтково-яєчному агарі (ЖСА), дріждже-подібні гриби роду Candida вирощували на середовищі Сабуро [6]. 1 UA 114460 C2 5 10 15 20 25 Для проведення дослідження були використані методичні вказівки затверджені МОЗ України Наказом № 167 від 05.04.2007 р. "Визначення чутливості мікроорганізмів до антибактеріальних препаратів" та рекомендації Європейського комітету для тестування чутливості до антимікробних препаратів (EUCAST) [7]. Первинний скринінг антимікробної активності нових хімічних сполук вивчали згідно методичних вказівок диско-дифузійним методом на середовищі Мюллер-Хінтона. Щільне поживне середовище готували відповідно до інструкції виробника. Чашки Петрі залишали при кімнатній температурі для застигання. Перед інокуляцією чашки підсушували у термостаті при температурі 35 °C протягом 10-20 хв. Диски з антибіотиками й протигрибковими засобами для визначення чутливості дискодифузійним методом використовували стандартизовані. Дляприготування бактерійної суспензії з музейних культур використовували стандартний інокулюм. Інокулюм (баксуспензія) використовувалась протягом 15 хв. з моменту приготування. Для інокуляції чашок з агаром наносили суспензію бактерій на поверхню чашки Петрі з 3 поживним середовищем Мюллер-Хінтона в об'ємі 1-2 см . Привідкриті чашки підсушували при кімнатній температурі протягом 10-15 хв. Після цього наносили диски на поверхню поживного середовища за допомогою стерильного пінцета. Відстань від диска до краю чашки і між дисками була 15-20 мм. Диски рівномірно контактували з поверхнею агару. Відразу після аплікації дисків чашки Петрі поміщали в термостат догори дном і інкубували при температурі 35 °C протягом 1824 год. Облік результатів. Після інкубації чашки поміщали догори дном на темну матову поверхню так, щоб світло падало на них під кутом 45°. В залежності від діаметрів зон затримки росту мікроорганізмів штами відносили до різних груп: високочутливих (++++, більше 25 мм), чутливих (+++, від 15 до 25 мм), помірно стійких (++, від 5 до 15 мм), стійких (резистентних) - зона затримки росту бактерій практично відсутня (+, до 5 мм) та "0" - при відсутності бактерицидної дії тестованих сполук. Таблиця Антимікробна активність сполук (Ia-d, IIa-d) та стандартних розчинів порівняння (III-VI)* щодо грампозитивних та грам негативних мікроорганізмів PseudoВид Klebsiella Shigella Salmo- Entero- EnteroSacchaStaph. monas Candida бактерій Е. coli pneumodysen- nella coccus bacter romyces Aureus aerugialbicans Сполука niae teriae enterica Faecalis cloacae cerevisiae nosa Ia +++ ++ ++ 0 0 0 +++ 0 ++ +++ Ib 0 0 + 0 0 0 0 0 ++ 0 Іс ++++ ++ ++ 0 ++ ++ +++ +++ 0 ++ Id ++++ ++++ ++++ 0 0 ++++ ++++ +++ +++ 0 IIа ++ ++ ++ 0 ++ 0 + + 0 ++ IIb 0 0 + 0 ++ 0 ++ ++ 0 ++ IIc +++ 0 ++ 0 ++ 0 0 0 0 0 IId ++ +++ +++ 0 +++ 0 +++ +++ 0 +++ III ++ +++ + +++ IV +++ ++++ ++ +++ V +++ VI +++ Примітка: концентрація сполук І, II складає 100 мкг/мл; як стандартні розчини порівняння використовували диски антибіотиків: III - пеніцилін, IV - цефатоксим, V - ністатин, VI клотримазол. 30 Діаметр зон затримки росту виміряли з точністю до 1 мм, використовуючи для цього лінійку Ні Antibiotic Zone Scale - С виробника Himedia. При вимірюванні зон затримки росту орієнтувалися на зону повного пригнічення видимого росту. Результати дії розчинів сполук (1-3) та стандартних розчинів порівняння на ряди бактерій, результати якої представлено в таблиці. 2 UA 114460 C2 5 10 15 20 25 30 35 Як видно із таблиці, практично всі сполуки (І, II) (окрім продуктів взаємодії із тетрабромідом селену) виявили високий антимікробний ефект відносно росту і розмноження мікроорганізмів Staph. Aureus, Enterococcus Faecalis, Escherichia coli та грам-позитивних грибків Cand. albicans (у випадку сполук Ic, d активність була вищою за еталонні розчини порівняння відносно Е. соli). Також варто відмітити порівняно вищу антимікробну активність молекулярних комплексів (І) відносно продуктів електрофільної гетероциклізації (II). Таким чином, позитивний ефект винаходу полягає в розширенні асортименту антимікробних й протигрибкових препаратів, які мають високу активність відносно прокаріотних і еукаріотних мікроорганізмів, як музейних, так і свіжовиділених штамів. Винахід може бути використана для створення нових протигрибкових препаратів та засобів дезінфекції, як антисептики для боротьби з патогенними мікроорганізмами, збудниками госпітальних інфекцій. Джерела інформації: 1. Esra Tatar, Şükriye Güniz Küçükgüzel, Sevgi Karakuş, Eric De Clercq, Graciela Andrei, Robert Snoeck, Christophe Pannecouque, Sinem Öktem-Okullu, Nihal Ünübol, Tanil Kocagöz, Sadik Kalayci, Fikrettin Şahin, ĺlkay Küçükgüzel. Synthesis and biological evaluation of some new 1,3,4-thiadiazole and 1,2,4-triazole derivatives from L-methionine as antituberculosis and antiviral agents. //Marmara Pharmaceutical Journal, 2015, № 2, P. 88-102. - Аналог. 2. Alayunt, N.Ö., Çelik, S., Kopanr, M. and Karatepe, M. The effects of 5,5'-butane-1,4-diylbis[4allyl-2-({4-[3-(trifluoromethyl)phenyl]piperazin-1-yl}methyl)-2,4-dihydro-3h-1,2,4-triazole-3-thione] compound on mda level and vitamins in serum, liver and kidney of rats. //NWSA-Physical Sciences, 2015, № 10(2), P. 14-20. - Аналог. 3. Muhammad Hanif, Muhammad Saleem, Muhammad Tahir Hussain, Nasim Hasan Rama, Sumera Zaib, Muhammad Adil M. Aslam, Peter G. Jonesd and Jamshed Iqbal. Synthesis, Urease Inhibition, Antioxidant and Antibacterial Studies of Some 4-Amino-5-aryl-3H-1,2,4-triazole-3-thiones and their 3,6-Disubstituted 1,2,4-Triazolo[3,4-b] 1,3,4-thiadiazole Derivatives. // J. Braz. Chem. Soc, 2012, № 23 (5), P. 854-860. - Аналог. 4. Humaira Nadeem, Muhammad Mohsin, Hasan Afzaal, Sadaf Riaz, Ammar Zahid, Syed Aun Muhammad. Synthesis and in Vitro Biological Activities of 4,5-Disubstituted 1,2,4-Triazole-3-Thiols. //Advances in Microbiology, 2013, № 3, P. 366-375. - Прототип. 5. Mikhailo Slivka, Nataliya Korol, Ivan Rusyn, Vasyl Lendel. Synthesis of [1,3]thiazolo[3,2-b] [1,2,4]triazol-7-ium and [1,2,4]triazolo[5,1-b] [1,3]thiazin-4-ium salts via regioselective electrophilic cyclization of 3-S-alkenylthio-4H-1,2,4-triazoles. //Heterocyclic Communications. 2015, Volume 21, Issue 6, P. 397-401. 6. Биргер М.О. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования. - М.: Медицина, 1982. - 264 с. 7. EUCAST disk diffusion antimicrobial susceptibility testing method summary. Version 1.0. //European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. - Режим доступу до журн.: www.eucast.org (26.06.2009). 40 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Застосування селено- й телуровмісних похідних 1,2,4-триазол-3-тіолу загальної формули (І, II): H3 C CH N R CH N N S Hal XHal4 CH2 N N S R N , (І) 45 CH2 XHal 3 , (ІІ) в якому Hal є Сl, Вr; X є Se, Те; R є Аr, як бактерицидів та фунгіцидів. 3 UA 114460 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4