CC BY
42
П. А. Гуревич, Л. Ф. Саттарова, Н. А. Фанюк,
Б. П. Струнин, В. А. Антипов, А. С. Петровский
БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ФОСФОРИЛИРОВАННЫХ АЦЕТАМИДОВ
Ключевые слова: фосфорилированные ацетамиды (гидроксамовые кислоты), биологическая активность.
Приведены результаты биологических испытаний фосфорилированных ацетамидов на наиболее значимых для ветеринарии штаммах микроорганизмов. Обнаружены соединения, не уступающие или превосходящие применяемые в настоящее время антимикробные препараты.
Key words: phosphorylated acetamides (hydroxamic acids), biological activity.
Results of biological tests phosphorylated acetamides on the most significant for veterinary science the strains of microorganisms are resulted. The connections not conceding or surpassing antimicrobic preparations used now are found out.
Поиск новых биологически активных веществ является одной из актуальных задач органической химии. На создание одного нового препарата общего назначения уходит в настоящее время около 10 лет и затрачивается от 100 до 500 млн. долларов. По статистике для выявления такого препарата обычно приходится испытать около 10 тысяч веществ [1].
Ранее на кафедре органической химии КХТИ был разработан способ синтеза фосфорилированных гидроксамовых кислот [2] и показано, что они обладают антидотными свойствами в отношении фосфорорганических ядов [3, 4].
С целью модифицирования этих соединений бензазолами, являющимися фармакофорами, мы ранее с использованием масс-спектрометрии - метод матрично - активированной лазерной десорбции/ионизации (МАЛДИ) - более детально установили строение ряда производных фосфорилированных гидроксамовых кислот [5], которые точнее следует отнести к фосфорилированным ацетамидам.
По методике, приведённой в работе [2], получены 25 соединений (в том числе две ранее не описанные натриевые соли). Константы - температуры плавления - совпадали с литературными данными.
Испытаны соединения, приведённые в таблицах 1, 2.
O O
Таблица 1 - Фосфорилированные ацетамиды || ||
A2P(CH2)nCNXOR
№ соед. Структурная формула Название
1 2 3
1 A = C2H5, n = 1, X = H, R = CH2C6H4Cl-4 К-(4-хлоробензил)-2- (диэтилфосфорил)ацетамид
2 A = C2H5, n = 1, X = H, R = CH2C6H4Br-4 К-(4-бромобензил)-2- (диэтилфосфорил)ацетамид
Окончание табл. 1
1 2 3
3 A = С2Н5, п = 1, X = Н, R = СН2С6Н5 №бегоил-2-(диэтилфосфо- рил)ацетамид
4 A = OC2H5, п =1, X = Н, R = H №гидрокси-2-(О,О- диэтилфосфорил)ацетамид
5 A = 4-CH3-C6H4, п = 1, X = Н, R = H N-гидрокси-2-[ди(4-толил)- фосфорил)ацетамид
6 A = OC2H5, п =1, X = Н, R = K N-калийокси-2-(О,О- диэтилфосфорил)ацетамид
7 A = OC2H5, п =1, X = Н, R = Na N-натрийокси-2-(О,О- диэтилфосфорил)ацетамид
8 A = 4-F-C6H4, п = 1, X = H, R = H №гидрокси-2-[ди(4-фторофе- нил)-фосфорил]ацетамид
9 A = OC2H5, п =1, X = С6Н5, R = H N-гидрокси-N-фенил-2-(О,О- диэтилфосфорил)ацетамид
10 A = С2Н5, п = 2, X = Н, R = H 3-(диэтилфосфорил)- -N-(гидрокси)пропанамид
11 A = C6H5, п =1, X = H, R = СН3 2-(дифенилфосфорил)-N- метоксиацетамид
12 A = n-C3H7, п =1, X = H, R = C(O)C6H4Cl-4 №[(4-хлоробензоил)окси]-2- (дипропилфосфорил)-ацетамид
13 A = C2H5, п =1, X = Н, R = C(O)C6H4Br-4 N-[(4-бромобензоил)окси]-2-(диэтилфосфорил)- ацетамид
14 A = С2Н5, п =1, X = Н, R = C(O)C6H4NO2-4 N-[(4-нитробензоил)окси]-2-(диэтилфосфорил)- ацетамид
15 A = 4-ClC6H4, п =1, X = К R = C(O)C6H5 №[(бензоил)окси]-2-[бис(4- хлорофенил)фосфорил]- ацетамид
16 A = 4-ClC6H4, п =1, X = К R = C(O)C6H4-NO2-4 №[(4-нитробеюоил)окси]-2-[бис(4-хлорофенил)фосфорил] - ацетамид
17 A = C6H5, п =1, X = K, R = C(O)C6H5 №[(беюоил)окси]-Ы-калий-2- -[бис(фенил)фосфорил]ацет- амид
18 Л =n-CзH7, п =1, X = K, Р = C(O)C6H5 №[(бензоил)окси]-2- -[бис(пропил)фосфорил]ацет- амид
19 A = 4-С1С6Н4, п =1, X = К, Р = С(0)С6Н5 №[(беюоил)окси]-Ы-калий-2- -[бис(4-хлорофенил)фосфо- рил]ацетамид
20 Л = Вг, п =1, X = Н, Р = С(0)С6Н4С1-4 (2-{[(4-хлоробензоил)окси]-амино }-2-оксоэтил)фосфонат дибромид
21* Л = С2Н5, п = 2, X = Н, Р = Na 3-(диэтилфосфорил)- -N-(натрийокси)пропанамид
№ соед. Структурная формула Название
22 (C6H5)2P(O)CH(CH3)CH2C(O)NHOH 3-(дифенилфосфорил)-Ы-гидроксибутан- амид
23* (C6H5)2P(O)CH(CH3)CH2C(O)NHONa 3-(дифенилфосфорил)-Ы-натрийокси- -бутанамид
24 ^NOK (C6H5)2P(O)CH2^ok 2-(дифенилфосфорил)-Ы-калийокси-ацетимидат калия
25 ^NOK (4-CIC6H4)2P(O)CH2^ok 2-[бис(4-хлорофенил)фосфорил]-Ы-калийокси-ацетимидат калия
* Синтезировано нами.
Биологические испытания препаратов осуществляли в Краснодарском научно - исследовательском ветеринарном институте (КНИВИ) на наиболее значимых для ветеринарии штаммах микроорганизмов.
Для первоначального скрининга были взяты образцы в концентрации 1%. Исследование проводили методом лунок и методом последовательных разведений на культурах: Streptococcus spp., Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella dublin и грибах рода Candida.
Метод разведений в питательных средах
Количественный метод определения чувствительности к биологически активным веществам (БАВ) позволяет установить минимальную подавляющую концентрацию (МПК) препаратов.
Из стандарта БАВ готовят основной раствор. Для этого навеску исследуемого продукта в 5—10 мг растворяют в дистиллированной воде или соответствующем растворителе так, чтобы в 1 мл содержалось 1000 мкг исследуемого продукта. Затем из основного раствора готовят серию разведений БАВ в питательных средах.
Метод лунок
Стерильным пробочным сверлом из агаровой пластины вырезают диски диаметром 10 мм, получая три симметрично расположенных отверстия. Диски извлекают стерильной иголкой из пластины и выбрасывают, а в отверстия вносят по 100 мкл доз жидкости, содержащей исследуемый препарат. После внесения жидкости в лунки чашки переносят в холодильник при 10 0С и спустя 10 часов помещают в термостат при температуре 28 0С на 3-4 суток.
Зона подавления роста микроорганизмов свидетельствует о бактерицидных свойствах препарата. В табл. 3 представлены наиболее активные соединения, в табл. 4 результаты скрининга остальных соединений.
Шифр Зона ингибирования роста культур (мм)
препа- рата Растворитель Pseudomonas aerugenosa Escherichia coli Salmonella dublin Streptococcus aureus
1. Спирт 32 29 32 34
2. Спирт 27 25 28 32
3. Спирт 17 O 18 21
Таблица 4 - Задержка роста суточной культуры в миллиметрах
№ соединения Раствори- тель Escherichia coli Streptococcus aureus Candida
4 ацетон не подавляет не подавляет не подавляет
5 спирт не подавляет не подавляет не подавляет
6 вода не подавляет не подавляет не подавляет
7 спирт 10 13 не подавляет
8 вода не подавляет не подавляет не подавляет
9 вода не подавляет не подавляет не подавляет
10 вода не подавляет не подавляет не подавляет
11 вода не подавляет не подавляет 8
12 спирт не подавляет не подавляет не подавляет
13 спирт не подавляет не подавляет не подавляет
14 спирт не подавляет не подавляет не подавляет
15 спирт 11 не подавляет 10
16 спирт не подавляет не подавляет 14
17 спирт не подавляет не подавляет не подавляет
18 спирт 13 9 не подавляет
19 спирт 13 9 не подавляет
20 вода 16 12 не подавляет
21 вода не подавляет не подавляет не подавляет
22 спирт 13 15 10
23 водный спирт (1:1) 10 12 13
24 вода не подавляет не подавляет не подавляет
25 спирт не подавляет не подавляет не подавляет
lOO
Для №(4-хлоробензил)-2-(диэтилфосфорил)ацетамида (1), №(4-бромобензил)-2-
(диэтилфосфорил)ацетамида (2), №бензил-2-(диэтилфосфорил)ацетамида (3), показавших хорошие результаты при скрининге на биологическую активность, установлены МПК -табл. 5 - 8.
Таблица 5 - Титрование препаратов в МПА, чувствительность к Salmonella Dublin
Препарат Концентрация п эепарата, мкг/мл
500 250 125 62,5 31,25 15,6 7,8 3,9 1,9 0,9
1 - - - - - - - + + +
2 - - - - - - + + + +
3 - - - + + + + + + +
Таблица 6 - Титрование препаратов в МПА, чувствительность к Ps. Aerugenosa
Препарат Концентрация п эепарата, мкг/мл
500 250 125 62,5 31,25 15,6 7,8 3,9 1,9 0,9
1 - - - - - - - - + +
2 - - - + + + + + + +
3 - + + + + + + + + +
Таблица 7- Титрование препаратов в МПА, чувствительность к Streptococcus aureus
Препарат Концентрация препарата, мкг/мл
500 250 125 62,5 31,25 15,6 7,8 3,9 1,9 0,9
1 - - - - - + + + + +
2 - - - - - - + + + +
3 - - - - + + + + + +
Фуразолидон - - - - - - - - + +
Нитроксалин - - - + + + + + + +
Левомицетин - - - - + + + + + +
Тетрациклин - - - - - - + + + +
Таблица 8 - Титрование препаратов в МПА, чувствительность к Escherichia coli
Препарат Концентрация препарата, мкг/мл
500 250 125 62,5 31,25 15,6 7,8 3,9 1,9 0,9
1 - - - + + + + + + +
2 - - - + + + + + + +
3 - - + + + + + + + +
Нитроксалин - - - - + + + + + +
Левомицетин - - - - + + + + + +
Бензилпенициллин - + + + + + + + + +
Тетрациклин - - - + + + + + + +
«-» - Подавление развития бактерий; «+» - рост бактерий.
Приведённые в табл. 7 и 8 сравнительные данные с используемыми в настоящее время в ветеринарной медицине антибактериальными препаратами свидетельствуют, что К-(4-хлоробензил)-2-(диэтилфосфорил)ацетамид (соед. 1) и К-(4-бромобензил)-2-
(диэтилфосфорил)ацетамид (соед. 2) по отношению к золотистому стрептококку и кишечной палочке находятся на уровне или превосходят бензилпенициллин, левомицетин и нит-роксалин.
Таким образом, найдены соединения из ряда фосфорилированных ацетамидов, которые можно использовать в ветеринарной медицине в качестве антимикробных средств.
Литература
1. Солдатенков, А.Т. Основы органической химии лекарственных веществ./ А.Т. Солдатенков, Н.М. Колядина, И.В. Шендрик. - М.: Мир.- 2003. - С. 14-15.
2. Мухачёва, О.А. «Исследования в ряду фосфинистых и фосфиновых кислот. XXII. Фосфорили-рованные гидроксамовые кислоты»/ О.А. Мухачёва, С.А. Горькова, В.Г. Николаева, А.И. Разумов. // ЖОХ. - 1970. - Т. 40. - Вып. 9. - С. 2004-2007.
3. Тарасова, Р.И. Биологически активные производные фосфорилированных карбоновых кислот./ Р.И.Тарасова, В.В. Москва // ЖОХ. - 1997. - Т. 67. - Вып. 9. - С. 1483-1496.
4. Тарасова, Р.И. Синтез и реакционная способность биологически активных азотсодержащих производных фосфорилированных карбоновых кислот./ Р.И.Тарасова, В.В. Москва. // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. -1999. - № 1. - код elv1.
5. Гуревич, П.А. Установление строения фосфорилированных гидроксамовых кислот методом
масс-спектрометрии / П.А. Гуревич, Л.Ф. Саттарова, Р.З. Мусин, Н.А. Фролова, Б.П. Струнин,
Л.М. Юсупова // Вестник Казанского технол. ун-та. - 2009.- № 6.- С. 113-114.
© П. А. Гуревич - д-р хим. наук, проф. каф. органической химии КГТУ, petr_gurevich@mail.ru; Л. Ф. Саттарова - канд. хим. наук, науч. сотр. ГУП «Институт нефтехимпереработки», г. Уфа; Н. А. Фанюк - асп. каф. органической химии КГТУ; Б. П. Струнин - д-р техн. наук, проф. каф. оборудования пищевых производств КГТУ; В. А. Антипов - чл.-корр. РАСХН, д-р биол. наук, проф., дир. Краснодарского научно - исследовательского ветеринарного института (КНИВИ); А. С. Петровский - студ. КГТУ.
