N-[2-(5,7-диметил-2-оксо-тіазоло[4,5-b]піридин-3-іл)-ацетил]-гідразид ацетатної кислоти, що має протимікробну дію

Реферат: N-[2-(5,7-диметил-2-оксо-тіазоло[4,5-b]піридин-3-іл)-ацетил]-гідразид ацетатної кислоти O H3C H N N N N H CH3 O S O CH3 що має протимікробну дію. , UA 81117 U (12) UA 81117 U UA 81117 U 5 10 15 Корисна модель належить до синтезу органічних сполук і фармації, зокрема одержання біологічно активних сполук, що виявляють протимікробну активність і можуть бути використані в клінічній медицині як протимікробні лікарські засоби. Похідні тіазолідину, анельовані з піридиновим циклом, є об'єктом підвищеної зацікавленості дослідників, оскільки зазначені сполуки виявляють різні види біологічної активності. Серед похідних тіазолідину відомо ряд сполук, що мають виразну протимікробну активність, в тому числі антибіотики пеніцилінового ряду. Серед сполук цього ряду ідентифіковано інгібітори РВР групи транспептидаз (UDP-Mur-NAc-пентапептидаза, UDP-Mur-N-Ас-мураміл/L-аланінлігаза) [1], UDP-галактопіраноза-мутази [2]; синтезу dTDP-рамнози [3] тощо. Не менш цікавими є похідні піридинового ряду. Зокрема, серед зазначених похідних виявлено значну кількість біологічно активних речовин та ефективних лікарських препаратів. З півтори тисячі найбільш регулярно вживаних лікарських препаратів понад 10 % припадає на частку сполук, що мають піридинове кільце, тому пошук нових синтетичних протимікробних засобів із групи тіазолідинів, анельованих з піридиновим циклом, є актуальним. В молекулі об'єкта, що заявляється, міститься піридиновий цикл, тому близьким за складом і будовою до заявлених сполук є похідне піридину - протимікробний лікарський засіб салазосульфапіридин формули: O O HO N S N N OH N HO . 20 25 Салазосульфапіридин - це азосполука сульфапіридину з саліцилатною кислотою [4]. Препарат в організмі метаболізує з утворенням сульфапіридину та 5-аміносаліцилатної кислоти, які виявляють протимікробну та протизапальну дії. Цей лікарський засіб має необхідні лікувальні властивості, проте характеризується значними побічними ефектами: нудота, блювання, головний біль, запаморочення, шкірні висипи, лихоманка, лейкопенія. В основу корисної моделі поставлена задача створення більш ефективного протимікробного засобу на основі сполук, у яких тіазолідиновий цикл анельований з піридиновим. Поставлена задача вирішується тим, що синтезований N-[2-(5,7-диметил-2-оксо-тіазоло[4,5b]піридин-3-іл)-ацетил]-гідразид ацетатної кислоти формули: 30 O H3C H N N N N H CH3 O S O CH3 35 40 45 , що має протимікробну дію. Синтезована сполука - кремовий кристалічний порошок, добре розчинний у ДМФА, ДМСО, розчинах лугів і мінеральних кислот, не розчинний у воді та ефірі. Структура синтезованої речовини підтверджена даними кількісного елементного аналізу та спектроскопії ПМР. Одержані результати свідчать про відповідність синтезованої сполуки заявленій. Заявлений N-[2-(5,7-диметил-2-оксо-тіазоло[4,5-b]піридин-3-іл)-ацетил]-гідразид ацетатної кислоти одержують шляхом утилізації гідразиду-(5,7-диметил-2-оксо-тіазоло[4,5-b]піридин-3-іл)ацетатної кислоти хлорангідридом ацетатної кислоти. Оптимальними умовами цієї реакції є її проведення в середовищі діоксану в присутності еквімолярної кількості триетиламіну при нагріванні суміші протягом 15 хв. Для визначення протимікробної активності] N-[2-(5,7-диметил-2-оксо-тіазоло[4,5-b]піридин-3іл)-ацетил]-гідразид ацетатної кислоти проведено in vitro скринінг методом дифузії в агар та методом серійних розведень з використанням референтних штамів мікроорганізмів: 1 UA 81117 U 5 10 Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeroginosa, Proteus vulgaris, Escherichia coli, Klebsiella pneumonie. На пластинку м'ясопептонного агару в лунки внесено наважки досліджуваної речовини - 500 мг, 100 мг, 20 мг. На вказане поживне середовище засіяно газоном завісини добових культур тестових мікроорганізмів густиною 5 одиниць за McFarland Standard. Для порівняння активності N-[2-(5,7-диметил-2-оксо-тіазоло[4,5-b]піридин-3-іл)-ацетил]-гідразид ацетатної кислоти використано речовину із встановленими властивостями - амоксицилін/клавуланат. Посіви витримували в термостаті за температури 37 °C протягом 24 год. В умовах експерименту, результати якого наведені в Табл. 1, N-[2-(5,7-диметил-2-оксотіазоло[4,5-6]піридин-3-іл)-ацетил]-гідразид ацетатної кислоти, виявив високу протимікробну дію відносно речовини порівняння - амоксицилін/клавуланат при використанні різних тест культур мікроорганізмів. Таблиця 1 Індикаторні культури мікроорганізмів Staphylococcus aureus ATCC25923(F/49) E.coli ATCC25922 Klebsiella Pneumoniae № 43 Proteus vulgaris № 52 Pseudomonas aeroginosa № 27853(F/51) 15 20 Діаметр затримки росту в мм N-[2-(5,7-диметил-2-оксоАмоксицилін / Клавуланат, тіазоло[4,5-b]піридин-3-іл)-ацетил]мг гідразид ацетатної кислоти, мг 500 100 20 500 100 20 30±0,84 27±0,65 20±0,77 32±1,85 28±2,60 15±0,35 30±0,87 22±0,55 0 28±2,25 26±1,50 10±1,07 26±1,15 17±0,55 0 30±2,85 20±0,55 0 28±0,66 16±0,25 0 28±2,40 18±1,55 0 32±0,95 19±0,33 0 28±0,95 22±0,65 0 Поглиблені дослідження активності проводились методом серійних розведень. Для цього готували базовий розчин досліджуваної речовини у поліетиленгліколь-600 і робили серію його розведень, одержуючи розчини з концентраціями 0,5 мг/мл, 0,25 мг/мл, 0,125 мг/мл. До кожного розчину додавали по 1 мл м'ясопептонного бульйону. Інгібуючу концентрацію речовин визначали за відсутністю росту культур в досліджуваних пробах проти позитивного (відсутність росту) та негативного (ріст культури без речовини) контролів. Результати проведених досліджень подано у Табл. 2. Таблиця 2 Індикаторні культури мікроорганізмів Staphylococcus aureus E.coli Klebsiella pneumoniae Proteus vulgaris Pseudomonas aeruginosa Наявність росту культур у поживному середовищі при дії різних концентрацій сполук 1 і 2 (мг/мл) N-(5,7-диметил-2-оксо-2,3-дигідроАмоксицилін / Клавуланат, мг/мл тіазоло[4,5-b] піридин-6-іл)-ацетамід, мг/мл 0,5 0,25 0,125 0,5 0,25 0,125 *** *** *** *** *** *** ** ** ** ** ** 0 0 0 0 *** *** *** *** *** *** *** *** *** ** ** 0 *** *** *** Примітка: чутливість референтних штамів мікроорганізмів до речовин при використанні методу серійних розведень: *** - ріст мікроорганізмів відсутній (повна затримка); ** - ініціальний ріст (часткова затримка росту); 0 - ріст мікроорганізмів (ефект інгібування відсутній). 2 UA 81117 U 5 Таким чином, для N-[2-(5,7-диметил-2-оксо-тіазоло[4,5-b]шридин-3-іл)-ацетил]-гідразид ацетатної кислоти зафіксовано ефект протимікробної дії на рівні 0,25 мг/мл. Токсикометричні дослідження синтезованої сполуки вивчали за відомою методикою [5]. Речовину вводили в дозах 500, 800, 1000, 1500 мг/кг ваги тварини при одноразовому парентеральному введенні суспензії речовин білим мишам обох статей масою 18-22 г. За тваринами спостерігали впродовж 14 днів. Як контроль використовували групу тварин, яким було введено воду очищену. Результати проведених досліджень подано у Табл. 3. Таблиця 3 Сполука N-[-[2-(5,7-диметил-2-оксо-тіазоло[4,5b]піридин-3-іл)-ацетил]-гідразид ацетатної кислоти 10 15 20 25 30 35 Доза, мг/кг LD50, мг/кг 100 320 У результаті проведених токсикометричних досліджень встановлено, що значення LD 50 дозволяє віднести N-[2-(5,7-диметил-2-оксо-тіазоло[4,5-b]піридин-3-іл)-ацетил]-гідразид ацетатної кислоти до V класу безпеки, тобто за ступенем токсичності і небезпеки він відповідає вимогам до лікарських засобів. Отже, сполука, що заявляється, виявляє високу протимікробну дію, а за ступенем токсичності і небезпеки відповідає вимогам до лікарських засобів, тому може бути перспективним протимікробним засобом. Для розуміння запропонованої корисної моделі нижче наведено приклад одержання досліджуваної сполуки. N-[2-(5,7-диметил-2-оксо-тіазоло[4,5-b]піридин-3-іл)-ацетил]-гідразид ацетатної кислоти. У 20 мл діоксану вносять 5 ммоль гідразиду (5,7-диметил-2-оксо-тіазоло[4,5-b]піридин-3-іл)-ацетатної кислоти та еквімолярні кількості хлорангідриду ацетатної кислоти та триетиламіну. Суміш нагрівають при Τ 100 °C протягом 15 хв. Кристалічний осад, що випав після охолодження, відфільтровують, промивають метанолом та висушують. Одержану сполуку перекристалізовують з метанолу. Вихід 85 %. Т. топл. 190 °C. Знайдено, %: N 18,90; S 10,95. C12H14N4O3S. Обчислено, %: N 19,04; S 10,89. 1 Спектр H ЯМР δ, м. ч., J, Гц (ДМСО-D6, 400 МГц): 2,32 (с, 3Н, СН3), 2,43 (с, 3Н, СН3), 2,51 (с, 3Н, СОСН3), 4,64 (с, 2Н, СН2), 7,01 (с, 1Н, Ру). Джерела інформації: 1. Μ.Μ. Sim, S.B. Ng, A.D. Buss et al. Benzylidene rhodanines as novel inhibitors of UDP-Nacetylmuramate/L-alanine ligase // Bioorg. Med. Chem. Lett.-2002. - Vol. 12, № 4. - P. 697-699. 2. E. Karlson, J. May, L. Kiessling Chemical Probes of UDP-Galactopyranose Mutase // Chem. Biol.-2006. - Vol. 13. - P. 825-837. 3. K. Babaoglu, M.A. Page, V.C. Jones et al. Novel Inhibitors of an Emerging Target in Mycobacterium tuberculosis; Substituted Thiazolidinones as Inhibitors of dTDP-rhamnose Synthesis // Bioorg. Med. Chem. Lett.-2003. - Vol.13. - P. 3227-3230. 4. Машковский М.Д. Лекарственные средства. В двух томах. Т. 1 - Изд. 13-е, новое. Харьков: Торсинг, 1998.-560 с. 5. Стефанов О.В. Доклінічні дослідження лікарських засобів/ Методичні рекомендації. К.:Авіцена, 2001.-527 с. 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ N-[2-(5,7-диметил-2-оксо-тіазоло[4,5-b]піридин-3-іл)-ацетил]-гідразид ацетатної кислоти O H3C H N N N N H CH3 O S O CH3 45 , що має протимікробну дію. 3 UA 81117 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4