2-(3-бензил-8-метилксантин-7-іл)-n’-[(1е,2е)-3-(5-нітрофуран-2-іл)проп-2-ен-1-іліден]-ацетогідразид, який виявляє антимікробну дію

Реферат: 2-(3-Бензил-8-метилксантин-7-іл)-N'-[(1Е,2Е)-3-(5-нітрофуран-2-іл)проп-2-ен-1-іліден]ацетогідразид виявляє протимікробну дію. UA 83840 U (12) UA 83840 U UA 83840 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до біологічно активних сполук і може бути використана у фармації та медицині. За даними ВООЗ більш ніж 50 % захворювань людини викликають мікроорганізми (віруси, бактерії, гриби та ін.), глисти та інші паразити, ліквідація яких в організмі проводиться системою імунітету та хіміотерапевтичними засобами. В клінічній практиці широке застосування для боротьби з мікроорганізмами знайшли антибіотики з антибактеріальною, протигрибковою, протипротозойною та протипухлинною активністю. При лікуванні інфекційних захворювань використовують природні та напівсинтетичні антибіотики, а окремі класи сполук отримують шляхом цілеспрямованого синтезу (Bidault P., Chandad F., Grenier F. Risk of bacterial resistance associated with systemic antibiotic therapy in periodontology // J. Can. Dent. Assoc. - 2007. Vol. 73, № 8. - P. 721-725). Проте, незважаючи на високу вибірковість дії, протимікробні препарати викликають ряд побічних ефектів: алергічні реакції, суперінфекції, токсичні явища тощо, а їх масове застосування спричинює виникнення та поширення досить стійких штамів мікроорганізмів (Бухарин О.В., Усвянцов Б.Я., Хуснутдиева Л.М. Межбактериальные взаимодействия // Журнал микробиол. - 2003 - № 4. - С. 3-8). За останні роки у медичну практику було впроваджено певна кількість нових антимікробних засобів, однак більшість з них є не достатньо ефективними та викликають не бажану побічну дію (Козлов Р.С. Современные аспекты рациональной антибиотикотерапии. Здоров'я України 2007; 11-12:46-48). У зв'язку з вищезазначеним актуальною проблемою сучасної медицини є створення нових високоефективних та малотоксичних засобів антибактеріальної терапії. Найближчим аналогом за структурою сполуки, що заявляється, може служити гідразид 8-Nбензиламінотеофілініл-7-ацетатної кислоти (Пат. 66127 Україна, МПК C07D 473/00. Гідразид 8N-бензиламінотеофілініл-7-ацетатної кислоти, що виявляє антиамнестичну та протигіпоксичну дії / Юрченко Д.М., Бєленічев І.Ф., Александрова К.В., Романенко М.І., Бухтіярова Н.В.; заявник та патентовласник Запорізький держ. мед. університет та автори. - № u201106739; заявл. 30.05.2011; опубл. 26.12.2011, Бюл. № 24). NH2 HN O N N O 30 35 40 O NH N N Сполука, що заявляється, відрізняється від найближчого аналога відсутністю замісника в 1 положенні ксантинового біциклу, замісниками у 3 та 8 положеннях та наявністю заміщеного ацетогідразидного залишку в положенні 7. У найближчого аналога антибактеріальна активність не вивчалась. На відміну від цефтазідіну (еталон порівняння за антимікробною активністю згідно Наказу МОЗ України № 167 від 05.04.2007 "Про затвердження методичних вказівок "Визначення чутливості мікроорганізмів до антибактеріальних препаратів") сполука, що заявляється, виявляє сильнішу антимікробну дію на штам патогенної мікрофлори Staphylococcus aureus ATCC 25923. В основу корисної моделі поставлена задача створення нових малотоксичних препаратів антимікробної дії, які після поглиблених фармакологічних досліджень можуть бути використані в медичній практиці. Поставлена задача вирішується синтезом 2-(3-бензил-8-метилксантин-7-іл)-N'-[(1Е,2Е)-3-(5нітрофуран-2-іл)проп-2-ен-1-іліден]-ацетогідразиду: 1 UA 83840 U N HN O N HN N N O NO2 O O . Одержують сполуку, що заявляється, стадійним синтезом, який складається з наступних етапів (схема 1). Схема 1 5 O O O O NH HN Cl O O N N NaHCO3, DMF O O N HN NH2-NH2 C3H7OH N N 1 2 NH2 HN N HN O N N O O O O 15 20 NO 2 N HN CH3COOH O 3 10 N HN O N O O NO2 N 4 Приклад 1. Етап 1. Синтез 3-бензил-8-метилксантину (1). 0,1 моль 5,6-діаміно-1-бензил-2,4(1Н,3Н)піримідиндіону розчиняють у 60 мл оцтової кислоти та кип'ятять протягом 3 год. Розчин охолоджують та виливають у воду. Осад, що утворився, відфільтровують, промивають водою та сушать при t=80 °C. Потім додають 200 мл 1 н розчину NaOH та кип'ятять 2,5 год. Розчин фільтрують в гарячому вигляді, розчином H 2SO4 показник рН доводять до 4,0. Осад, що утворилися, відфільтровують та сушать при t=100 °C. Вихід 81 %. Т. пл. >300 °C. C13H12N4O2. Знайдено, %: С, 60,63; Н, 5,02; N, 21,56. Розраховано, %: С, 60,93; Н, 7 4,72; N, 21,86. ПМР-спектр (-шкала, м.ч., розчинник ДМСО-d6): 13,48 (1Н, с, N H), 11,12 (1Н, с, 1 3 8 N H), 7,39-7,12 (5Н, м, С6Н5), 5,09 (2Н, с, N -CH2), 2,35 (3Н, с, С -СН3). Етап 2. Синтез н-пропілового естеру 3-бензил-8-метилксантиніл-7-ацетатної кислоти (2). До 0,01 моль сполуки 1 додають 15 мл ДМФА і 0,011 моль натрій гідрокарбонату та нагрівають протягом 15 хв. Після цього додають 0,011 моль н-пропілового естеру хлорооцтової кислоти та кип'ятять розчин протягом 2 год. Фільтрують в гарячому вигляді, фільтрат охолоджують, виливають в 50 мл води. Осад, що утворився, відфільтровують, промивають водою, сушать при t=70 °C та перекристалізовують із н-пропанолу. Вихід 76 %. Т. пл. 165167 °C. C18H20N4O4. Знайдено, %: С, 60,96; Н, 5,96; N, 16,02. Розраховано, %: С, 60,66; Н, 5,66; 1 N, 15,72. ПМР спектр (-шкала, м.ч., розчинник ДМСО-d6): 11,19 (1Н, с, N H); 7,52-7,08 (5Н, м, 2 UA 83840 U 7 5 10 15 20 25 30 35 3 8 С6Н5); 5,12 (2Н, с, N -CH2); 5,07 (2Н, с, N -CH2); 4,06 (2Н, т, О-СН2; J=6,59 Гц); 2,34 (3Н, с, С СН3); 1,57 (2Н, м, О-С-СН2; J=7,14 Гц); 0,89 (3Н, т, СН3; J=7,506 Гц). Етап 3. Синтез гідразиду 3-бензил-8-метилксантиніл-7-ацетатної кислоти (3). Суспензію 0,01 моль сполуки 2 в 30 мл н-пропанолу нагрівають 10 хв, додають 5 мл гідразиногідрату. Утворюється істинний розчин, який кип'ятять протягом 30 хв. Після охолодження в осад випадають кристали гідразиду (3), які відфільтровують, промивають водою, сушать при t=80-85 °C та перекристалізовують із н-пропанолу. Вихід 84 %. Т. пл. >300 °C. C15H16N6O3. Знайдено, %: С, 55,17; Н, 4,61; N, 25,30. Розраховано, %: С, 54,87; Н, 4,91; N, 25,60. 1 ПМР спектр (-шкала, м.ч., розчинник ДМСО-d6): 11,12 (1Н, с, N H); 9,36 (1Н, с, NH); 7,46-7,12 7 3 8 (5Н, м, С6Н5); 5,12 (2Н, с, N -СН2); 4,98 (2Н, с, N -CH2); 4,52 (2Н, с, NH2-N); 2,35 (3Н, с, С -СН3). Етап 4. Синтез 2-(3-бензил-8-метилксантин-7-іл)-N'-[(1Е,2Е)-3-(5-нітрофуран-2-іл)проп-2-ен1-іліден]-ацетогідразиду (4). 0,01 моль сполуки 3 розчиняють при нагріванні в 70 мл водного діоксану (1:1). До істинного розчину додають 3 мл оцтової кислоти та 0,011 моль альдегіду й нагрівають при t=80 °C до початку утворення осаду. Після охолодження осад, що утворився, відфільтровують, промивають водою та сушать при t=80-85 °C. Для аналізу отриману речовину перекристалізовують із етанолу. Вихід 64 %. Т. пл. 227-228 °C. C22H19N7O6. Знайдено, %: С, 55,05; Н, 4,31; N, 20,24. Розраховано, %: С, 55,35; Н, 4,01; N, 20,54. ПМР спектр (-шкала, м.ч., 1 розчинник ДMCO-d6): 12,02 (1Н, с, NH), 11,12 (1H, с, N H), 7,81 (1Н, д, N=CH), 7,73 (1H, д, CH), 7 3 7,41-7,12 (7H, м, СНаром), 7,04 (1H, т, CH), 5,39 (2H, c, N -CH2), 5,01 (2H, c, N -CH2), 2,40 (3H, c, 8 C -CH3). Приклад 2. Етап 1. Чутливість патогенного штаму до сполуки, що заявляється, виконували відповідно до методичних рекомендацій "Вивчення специфічної активності протимікробних лікарських засобів" (Метод, реком. [Текст] / Ю.Л. Волянський, І.С. Гриценко, В.П. Широбоков та ін.; ДФЦ МОЗ України. - К, 2004. - 38 с.). Під час досліджень готували ряд двократних серійних розведень препарату у бульйоні Мюлер-Хінтона в об'ємі 1 мл, після чого додавали у кожну пробірку по 0,1 мл мікробної завісі 6 (10 м.к./мл). Мінімальну інгібуючу концентрацію (МІК) визначали за відсутністю видимого росту в пробірці з мінімальною концентрацією препарату, мінімальну бактерицидну концентрацію (МБцК) - за відсутністю росту на агарі після висіву з прозорих пробірок. Як розчинник сполук в дослідженнях використовували диметилсульфоксид, вихідні розчини доводили до концентрації 1 мг/мл. Як стандартний тест-штам було взято Staphylococcus aureus ATCC 25923. Тест-штам отримано з баклабораторії ДУ "Запорізький ОЛЦДСЕСУ" (Запорізький обласний лабораторний Центр держсанепідслужби України"). Як еталон порівняння було використано препарат "Цефтазідім" (еталон порівняння за антимікробною активністю згідно № 167 МОЗ України від 05.04.2007 "Про затвердження методичних вказівок "Визначення чутливості мікроорганізмів до антибактеріальних препаратів") (табл. 1). Таблиця 1 Протимікробна активність досліджуваної сполуки in vitro Сполука Цефтазідім Сполука, що заявляється 40 45 Назва штаму патогенної мікрофлори S. aureus ATCC 25923 S. aureus ATCC 25923 Мінімальна інгібуюча концентрація in vitro, мг/л 4 3,125 Дослідження протимікробної активності шляхом двократних серійних розведень препарату у бульйоні Мюлер-Хінтона показало, що синтезована сполука виявляє бактеріостатичну дію у мінімальній інгібуючій концентрації, до штаму патогенної мікрофлори Staphylococcus aureus 3,125 мг/л. В той час як "Цефтазідім" 4 мг/л. Таким чином, наведені вище дані свідчать про те, що сполука, що заявляється, має більш високу активність порівняно з еталоном та після поглиблених фармакологічних досліджень може бути використана як антимікробний засіб в медичній практиці. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 2-(3-Бензил-8-метилксантин-7-іл)-N'-[(1Е,2Е)-3-(5-нітрофуран-2-іл)проп-2-ен-1-іліден]ацетогідразид: 3 UA 83840 U O NO2 N HN O N HN O N O N , що виявляє протимікробну дію. Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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