CC BY
25
ЛИТЕРАТУРА
1. Беленький, М.А. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта / М. А. Беленький. - Л.: Медгиз, 1963.
2. Биоритмологический подход к оценке принудительного плавания как экспериментальной модели «депрессивного» состояния / Е.В. Щетинин [и др.] // Журнал высшей нервной деятельности. - 1989. - № 5. - С.958-964.
3. Валеева, Л.А. Антидепрессивные свойства гидразида 2-[1,3-диметил-7-(тиетанил-3)ксантинил-8-тио]уксусной кислоты / Л.А. Валеева, Г.Г. Давлятова, Ф.А. Халиуллин // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2017. - Т.80, .№12. - С.9-11.
4. Гланц, С. Медико-биологическая статистика. - М.: Практика, 1998. - 459 с.
5. Изучение нейропсихофармакологических эффектов нового производного глутаминовой кислоты соединения РГПУ-197 / В.В. Багметова [и др.] // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. - 2012. - Т.10, № 1. - С.54-59.
6. Котов, А.М. Антидепрессанты в кардиологии / А.М. Котов, А.Д. Стоцкий, Д.Б. Колесников // Клиническая медицина. - 2012. -№ 10. - С. 11-16.
7. Муратаев, Д.З. Синтез и строение илиденгидразидов 2-[3-метил-7-(тиетанил-3)-1-этилксантинил-8-тио]уксусной кислоты / Д.З. Муратаев, Ю. В. Шабалина, Ф. А. Халиуллин // Башкирский химический журнал. - 2012. - Т. 19, № 1. - С. 220-222.
8. Программа для ЭВМ Braintest / Р.А. Габидуллин, И.Л. Никитина, О.А. Иванова, Е.К. Алёхин // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2008610170.
9. Рачин, А.П. Депрессивные и тревожные расстройства / А.П. Рачин, Е.В. Михайлова. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 104 с.
10. Шимановский, Н.Л. Молекулярная и нанофармакология / Н.Л. Шимановский, М.А. Епинетов, М.Я. Мельников. - М.: Физико-математическая литература, 2010. - 624 с.
11. The tail suspension test: a new method for screening antidepressants in mice / Steru L., Chermat R., Thierry B. [et al.] // Psychopharma-cology (Berl.). - 1985. - Vol. 85. - № 3. - P.367-370.
REFERENCES
1. Belen'kij, M. A. Elementy kolichestvennoj ocenki farmakologicheskogo effekta (Elements of quantitative assessment of pharmacological effect). Leningrad, Medgiz, 1963, 151 р. (In Russ)
2. Shchetinin E.V. et al. Chrono-biological approach to forced swimming test as a model of behavioural depression. I.P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity, 1989, № 5, p .958-964. (In Russ)
3. Valeeva L.A., Davlyatova G.G., Haliullin F.A. Antidepressant properties of 2-[1,3-dimethyl-7-(thietanyl-3)xanthinyl-8-thio]acetic acid hydrazides. Eksperimental'naya i klinicheskaya farmakologiya, 2017, vol. 80, № 12, p. 9-11. (In Russ)
4. Glanc S. Mediko-biologicheskaya statistika (Medical and biological statistics). Moscow, Praktika, 1998, 459 p. (In Russ)
5. Bagmetova V.V. et al. The study of the neuropsychopharmacological effects of the new derivative of glutamic acid, the rgpu-197 compound. Reviews on clinical pharmacology and drug therapy, 2012, vol.10, № 1, p.54-59. (In Russ)
6. Kotov A.M., Stockij A.D., Kolesnikov D.B. Antidepressants in cardiology. Clinical Medicine, 2012, № 10, p. 11-16. (In Russ)
7. Murataev D.Z., Shabalina YU. V., Khaliullin F. A. Synthesis and structure of ylidenhydrazides of 2-[1-ethyl-3-methyl-7-(thietanyl-3)xanthinyl-8-thio]acetic acid. Bashkortostan Medical Journal. 2012, № 19 (1), p. 220-222. (In Russ)
8. Gabidullin R.A., Nikitina I.L., Ivanova O.A., Alyohin E.K. Braintest computer program. Svidetel'stvo o gosudarstvennoj registracii programmy dlya EHVM № 2008610170. (In Russ)
9. Rachin A.P., Mihajlova E.V. Depressivnye i trevozhnye sostoyaniya (Depressive and anxiety disorders). M.: GEHOTAR-Media, 2010, 103 s. (In Russ)
10. Shimanovskij N.L., Epinetov M.A., Mel'nikov M.YA. Molekulyarnaya i nanofarmakologiya (Molecular and nanopharmacology). Moscow, Fiziko-matematicheskaya literatura, 2010, 624 p. (In Russ)
11. Steru L., Chermat R., Thierry B. et al. The tail suspension test: a new method for screening antidepressants in mice. Psychopharmacolo-gy (Berl.). 1985, Vol. 85, № 3, P. 367-370. (In Eng)
УДК 547-327: 615.31: 615.33 © Коллектив авторов, 2018
А.Ф. Газизова, Е.Р. Курбатов, А.А. Бобылева, А.А Курбатова, Н.В. Дозморова ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ЗАМЕЩЕННЫХ ГИДРАЗИДОВ-NH-2-МЕТОКСИБЕНЗОИЛ-5-ЙОДАНТРАНИЛОВОЙ КИСЛОТЫ
ФГБОУ ВО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Минздрава России, г. Пермь
Интересным и перспективным классом соединений в области синтеза являются производные антраниловой кислоты, которые стали известными благодаря наличию широкого спектра фармакологической активности.
Реакцией конденсации гидразида КЫ-2-метоксибензоил-5-йодантраниловой кислоты с ароматическими альдегидами в среде этанола в присутствии хлороводородной кислоты при перемешивании в течение часа при температуре 18-20°С были получены соответствующие R-бензилиденгидразиды. Чистоту полученных продуктов контролировали с помощью хроматографии в тонком слое (ТСХ). Структура соединений подтверждена методом ЯМР 1H - спектроскопии.
У полученных новых соединений исследована противомикробная и противогрибковая активности. По результатам исследования установлено, что полученные вещества проявляют угнетающее действие на рост бактериальных и грибковых культур в концентрации 1000 мкг/мл.
Ключевые слова: синтез, 5-йодантраниловая кислота, противомикробная активность, противогрибковая активность.
A.F. Gazizova, E.R. Kurbatov, A.A. Bobyleva, A.A. Kurbatova, N.V. Dozmorova OBTAINING AND INVESTIGATION OF BIOLOGICAL ACTIVITY OF SUBSTITUTED HYDRAZIDES-NH-2-METOXYBENZOYL-5-IODANTRANYLIC ACID
Derivatives of апАгапШс acid, which became known as representatives of a wide range of pharmacological activities, are an interesting and promising class of compounds in the field of synthesis.
R-benzylidenhydrazides were obtained by the reaction of condensation of hydrazide NH-2-methoxybenzoyl-5-iodoanthranilic acid with aromatic aldehydes in the ethanol medium in the presence of hydrochloric acid under stirring for 1 hour at a temperature of 18-20°C. Purity of the obtained products was controlled by TLC. The structure of the compounds was confirmed by 1H NMR spectroscopy.
Antimicrobial and antifungal activities were investigated in the obtained new compounds. According to results of the study, the obtained substances exhibit a depressing effect on the growth of bacterial and fungal cultures in a concentration of 1000 mcg/ml.
Key words: synthesis, 5-iodonthranilic acid, antimicrobial activity, antifungal activity.
Одними из актуальных задач фармацевтической химии являются поиск, изучение и внедрение новых фармакологически активных соединений с низкой токсичностью в клиническую практику. Являясь веществами природного происхождения, производные антра-ниловой кислоты проявляют широкий спектр фармакологической активности (противовирусная, противомикробная, противовоспалительная, анальгетическая) при малой токсичности [2,5,6]. В связи с проблемой нарастающей антибиотикорезистентности жизненно необходимо расширить ряд используемых противомикробных средств.
Целью работы явились синтез новых соединений в ряду Я-бензилиденгидразидов КН-2-метоксибензоил-5 -йодантраниловой кислоты и исследование биологической активности полученных веществ.
Материал и методы. Экспериментальная химическая часть. Исходным продуктом синтеза является КН-2-метоксибензоил-5-йодантраниловая кислота (I), которая цикли-зуется в среде пропионового ангидрида в 2-(2-метоксифенил)-6-йод-3,1-бензоксазин-4-он (II). Перемешиванием соединения (II) в среде этилового спирта с гидразингидратом в течение часа при температуре 18-20 °С синтезирован гидразид КН-2-метоксибензоил-5-йодантраниловой кислоты (III) (рис. 1) [1].
При последующей конденсации соединения III с альдегидами ароматического ряда при температуре 18-20 оС в среде этанола в присутствии каталитического количества концентрированной хлороводородной кислоты получены соответствующие Я-бензилиденгидразиды КН-2-метоксибензоил-5-йодантраниловой кислоты (IV - X) (рис. 2).
"NH—C-II
0
H3CO
1 II III Рис. 1. Схема синтеза гидразид NH-2-метоксибензоил-5-йодантраниловой кислоты
O
O
.ИЗ'
R
O
R
O
H3CO'
III IV - X
R= 4-Br (IV), R= 4-N(CH3)2 (V), R= 4-NO2, (VI), R= 2,4-OCH3 (VII), R= 2-OH, 5-NO2 (VIII), R= 4-N(C2ft)2 (IX), R= 2-NO2 (X)
Рис. 2. Схема синтеза R-бензилиденгидразидов NH-2-метоксибензоил-З-йодантраниловой кислоты
Спектры ЯМР 1Н записаны на приборе Бгцкег АМ-300 (300 Мгц), растворитель -ДМСО-<16, внутренний стандарт - тетраметил-силан (ТМС). Контроль за чистотой полученных продуктов осуществлен с помощью тонкослойной хроматографии (ТСХ) в системе бензол - хлороформ - ацетон (9:1:1) на пластинках «Сорбфил ПТСХ-П-В» (ТУ 26-11-1789), детектирование пятен осуществляли парами йода. Полученные величины ЯГ лежат в интервале от 0,3 до 0,7.
Метод получения 2-(2-Метокси-фенил)-6-йод-3,1-бензоксазин-4-она (II)
К взвеси 0,008 моль 1ЧН-2-метоксибензоил-5 -йодантраниловой кислоты (I) добавляют 0,0032 моль пропионового ангидрида и кипятят на водяной бане в течение часа. Полученный осадок отфильтровывают, промывают ледяной уксусной кислотой и сушат. Выход - 69,7%. Тпл=260-262°С. ЯМР 1Н (ДМСО-аб), 5, м.д.: 3,77 т (3Н, ОСНз); 7,098,51 м (7Н, 2Аг).
I
Метод получения гидразида N^2-метоксибензоил-5-йодантраниловой кислоты (III)
К взвеси 0,001 моль бензоксазин-4-она
(II) в 5 мл этанола добавляют 0,0012 моль гидразингидрата в 2 мл этанола и перемешивают в течение часа при температуре 18-20 оС. Полученный осадок отфильтровывают, сушат и перекристаллизовывают из этанола. Выход - 73,1%. Тпл=220-222°С. ЯМР !Н (ДМТО^), 5, м.д.: 3,91 т (3H, ОСНз); 5,64 д (2Н, NH2); 7,26-8,46 м (7Н, 2Лг); 12,29 с (Н, CONH + NHCO).
Метод получения 4-бром-
бензилиденгидразида NН-2-метокси-
бензоил-5-йодантраниловой кислоты (IV)
К взвеси 0,001 моль гидразида NH-2-метоксибензоил-5 -йодантраниловой кислоты
(III) в 5 мл этанола добавляют 0,0012 моль альдегида и 1-2 капли концентрированной хлороводородной кислоты и перемешивают в течение часа при температуре 18-20 °С. Избыток кислоты нейтрализуют Na2CO3 до рН=7. Полученный осадок отфильтровывают, сушат и перекристаллизовывают из этанола. Выход -68,5%. Тпл=240 °С.
Соединения V-X получены аналогично.
Экспериментальная биологическая часть. Противомикробную (ПМА) и противогрибковую (ПГА) активности определяли методом двукратных серийных разведений в жидкой питательной среде [4]. Диметилсуль-фоксид использовался в качестве растворителя для исследуемых соединений. ПМА оценивали по отношению к фармакопейным штаммам кишечной палочки Esherichia coli ATCC 25922 и золотистого стафилококка Staphylococcus aureus ATCC 6538-Р, ПГА -Candida albicans АТСС 885-653 [3]. Посевы
производили в мясопептонный бульон (ПМА) и жидкую среду Сабуро (ПГА) с различной концентрацией испытуемых соединений. Микробная нагрузка составила 250000 микробных тел на 1 мл.
Контрольные и опытные пробирки выдерживали в термостате при температуре 37 °С и учитывали результаты через 18-20 часов. Под воздействием исследуемых соединений регистрировали наличие или отсутствие роста бактериальных (грибковых) культур. За действующую дозу принимали минимальную подавляющую концентрацию веществ (МПК, мкг/мл), которая задерживает рост соответствующего тест-штамма. В качестве эталонов сравнения для ПМА использовали диоксидин, фурацилин, хлорамин Б, для ПГА - флукона-зол. Аналогичным образом проводили испытание активности препаратов сравнения.
Результаты и обсуждение
Синтезированные соединения являются кристаллическими или аморфными веществами белого, желтого и зеленого цвета, нерастворимыми в воде, этаноле, растворимыми в органических растворителях (ДМСО, ДМФА). Структура полученных соединений подтверждена данными ЯМР - спектроскопии.
В спектрах ЯМР -соединений наблюдаются сигналы протонов метокси группы при 3,84-3,94 м.д. в виде триплета, ароматических протонов в виде мультиплета в области 6,63-8,83 м.д., синглеты протонов гидразид-ных групп при 11,53-11,91 м.д., синглеты протонов амидных групп при 11,65-12,19 м.д.
Физико-химические и спектральные характеристики полученных веществ представлены в табл. 1. Результаты исследования биологического действия обобщены и представлены в табл. 2.
Соединение R Т оС Выход, % ЯМР 'Н, 5, м.д.
IV 4-Br 224 68,5 3,93 т (3H, OCH3); 7,23 - 8,49 м (12H, 3Ar + CH); 11,73 с (H, CONH); 12,06 с (H, NHCO).
V 4-N(CH3)2 180-182 57,3 2,97 т (3H, 2CH3); 3,93 т (3H, OCH3); 6,74- 8,42 м (12H, 3Ar +CH); 11,55 с (H, CONH); 12,14 с (H, NHCO).
VI 4-NO2 244 71,4 3,91 т (3H, OCH3); 7,02 - 8,49 м (12H, 3Ar + CH); 11,53 с (H, CONH); 12,16 с (H, NHCO).
VII 2,4-OCH3 237-238 78,1 3,84 т (3H, OCH3); 3,87 т (6H, 2OCH3); 6,63 - 8,73 м (11H, 3Ar + CH); 11,91 с (H, CONH); 11,98 с (H, NHCO).
VIII 2-OH, 5-NO2 242-244 55,7 3,91 т (3H, OCH3); 6,93- 8,49 м (11H, 3Ar +CH); 9,19 с (1Н, ОН); 12,09 с (H, CONH + NHCO).
IX 4-N(C2H5)2 168-170 64,2 1,12 т (6H, 2CH3); 3,37 м (4H, 2CH2); 3,94 т (3H, OCH3); 6,69-8,43 м (12H, 3Ar + CH); 11,49 с (H, CONH); 11,65 с (H, NHCO).
X 2-NO2 240-242 70,3 3,91 т (3H, OCH3); 7,05 - 8,83 м (12H, 3Ar + CH); 11,54 с (H, CONH); 12,19 с (H, NHCO).
Таблица 1
Физико-химические и спектральные характеристики R-бензилиденгидразидов NН-2-метоксибензоил-5-йодантраниловой кислоты
Таблица 2
Противомикробная и противогрибковая активности соединений I - IX
Соединение МПК, мкг/кг
St^reus ATCC6 6538-Р E.coli ATCC 25922 C. albicans ATCC 885-653
I 1000 1000 1000
II 1000 1000 1000
III 1000 1000 1000
IV 1000 1000 1000
V 1000 1000 1000
VI 1000 1000 1000
VII 1000 1000 1000
VIII 1000 1000 1000
IX 1000 1000 1000
Диоксидин 500 31 -
Фурацилин 250 125 -
Хлорамин Б 500 250 -
Флуконазол - - 32
По результатам исследования установлено, что полученные вещества проявляют угнетающее действие в концентрации 1000 мкг/мл на рост бактериальных культур Esherichia coli, Staphylococcus aureus, культуры гриба Candida albicans.
Таким образом, нами были получены замещенные бензилиденгидразиды МН-2-метокси-бензоил-5-йодантраниловой кислоты. Структуру новых соединений установили методом ЯМР 'И-спектроскопии и выявили, что вещества данного ряда проявляют слабую антибактериальную и противогрибковую активности.
Сведения об авторах статьи: Газизова Асия Фаниловна - аспирант кафедры фармацевтической химии ФОО ФГБОУ ВО ПГФА Минздрава России. Адрес: 614990, г. Пермь, ул. Полевая, 2. E-mail: [email protected].
Курбатов Евгений Раисович - д. фарм. н., доцент кафедры фармацевтической химии ФОО, проректор по УВР ФГБОУ ВО ПГФА Минздрава России. Адрес: 614990, г. Пермь, ул. Полевая, 2. E-mail: [email protected].
Бобылева Александра Александровна - к. фарм. н., доцент кафедры микробиологии ФГБОУ ВО ПГФА Минздрава России. Адрес: 614990, г. Пермь, ул. Полевая, 2. E-mail: [email protected].
Курбатова Алевтина Анатольевна - к. фарм. н., доцент кафедры аналитической химии ФГБОУ ВО ПГФА Минздрава России. Адрес: 614990, г. Пермь, ул. Полевая, 2.
Дозморова Наталья Викторовна - к. фарм. н., доцент кафедры фармацевтической химии ФДПО и ФЗО, проректор по НИР ФГБОУ ВО ПГФА Минздрава России. Адрес: 614990, г. Пермь, ул. Полевая, 2. E-mail: [email protected].
ЛИТЕРАТУРА
1. Газизова, А.Ф. Синтез, свойства и противомикробная активность R-бензилиденгидразидов КЫ-бензоил-5-йодантраниловой кислоты / А.Ф. Газизова, Е.Р. Курбатов, А.А. Бобылева // Сб. трудов III международной научно-практической конференции «Современные проблемы развития фундаментальных и прикладных наук». Praha, Printing house, 2016, с. 31-35.
2. Синтез, свойства и противомикробная активность NH-(N'-R-бензилиденгидразинооксалил) антраниловых кислот / Л.М. Корко-динова [и др.] // Вестник ВГУ, серия: Химия. Биология. Фармация. - 2017. - № 1. - С. 160-163.
3. ОФС.1.2.4.0002.15 Микробиологическая чистота. [Электронный ресурс]. URL: https://pharmacopoeia.ru/ofs-1-2-4-0002-15-mikrobiologicheskaya-chistota/
4. Хабриев, Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Р.У. Хабриев. - М., 2005. - С.516-522.
5. Anthranilic acid-based diamides derivatives incorporating arylisoxazoline pharmacophore as potential anticancer agents: design, synthesis and biological evaluation / Liqiao Shi [at al.] // European Journal of Medicinal Chemistry. - 2012. - 54. - Р. 549-556.
6. Beniwal, M. Antiinflammatory, antimicrobial activity and QSAR studies of anthranilic acid derivatives / M. Beniwal, V. Lather, V. Judge // World journal of pharmacy and pharmaceutical sciences - 2015. - Vol. 4, N°9. - P. 1443-1451.
REFERENCES
1. Gazizova, A.F., Kurbatov E.R., Bobyleva A.A. Sintez, svoystva i protivomikrobnaya aktivnost' R-benzilidengidrazidov NH-benzoil-5-yodantranilovoy kisloty (Synthesis, properties and antimicrobial activity of R-benzylidenhydrazides of NH-benzoyl-5-iodoanthranilic acid). Materialy III mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Sovremennyye problemy razvitiya fundamental'nykh i pri-kladnykh nauk». Praha, Printing house,, pp 31-35 (In Russ.).
2. Korkodinova L.M. et al. NH-(N'-R-benzilidenhydrazinooxalyl) anthranilic acids: synthesis, properties and antimicrobial activity. Vest-nik VGU, seriya: Khimiya. Biologiya. Farmatsiya. 2017, no 1, pp 160-163 (In Russ).
3. OFS.1.2.4.0002.15 Mikrobiologicheskaya chistota. [GPA Microbiological purity]. URL: https://pharmacopoeia.ru/ofs-1-2-4-0002-15-mikrobiologicheskaya-chistota/ (In Russ)
4. Khabriyev, R.U. Rukovodstvo po eksperimental'nomu (doklinicheskomu) izucheniyu novykh farmakologicheskikh veshchestv [Manual on experimental (preclinical) study of new pharmacological substances], Moscow, 2005, pp.516-522. (In Russ)
5. Liqiao Shi et al. Anthranilic acid-based diamides derivatives incorporating arylisoxazoline pharmacophore as potential anticancer agents: design, synthesis and biological evaluation. European Journal of Medicinal Chemistry, 2012, no 54, p. 549-556.
6. Beniwal, M., Lather V., Judge V. Antiinflammatory, antimicrobial activity and QSAR studies of anthranilic acid derivatives. World journal of pharmacy and pharmaceutical sciences, 2015, Vol. 4, N°9, p. 1443-1451.
