Диэтиламмониевая соль n-бензилиденамино-1- фенилметансульфоновой кислоты, обладающая бактерицидной активностью, и способ ее получения

 

Изобретение относится к новым химическим соединениям класса аминометансульфонатов, обладающих бактерицидной активностью, а именно к диэтиламмониевой соли N-бензилиденамино-1-фенилметансульфоновой кислоты формулы (I), и способу ее получения реакцией гидробензамида с комплексом диэтиламина с сернистым ангидридом и изопропиловым спиртом с последующим добавлением воды при 25^oС в среде изопропилового спирта. Заявляемое соединение обладает стабильным бактерицидным действием при концентрации в растворе 25-30 мг/мл через 30 мин контакта. 2 с.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к химии α-аминометансульфонатов, а именно к диэтиламмониевой соли N-бензилиденамино-1-фенилметансульфоновой кислоты формулы (I) и способу ее получения.

Указанное соединение обладает бактерицидной активностью в условиях экспериментальной микробной инфекции и может найти применение в медицине и ветеринарии. Предлагаемое соединение, его свойства и способ получения в литературе не описаны.

Из соединений ряда α-аминометансульфонатов, близких по структуре к заявляемому соединению, известны нитрозамещенные α-анилиноалкансульфонаты натрия формулы (II) [1] , обладающие антимикозной активностью в отношении культуры Lepidium sativum L, и получаемыми по схеме (см. в конце описания).

α-(м-Нитрофенил)амино- и α-(п-нитрофенил)аминоалкансульфонаты натрия формулы (III) [2], обладающие антимикозной активностью в отношении прорастания семян культуры Cresse, получены реакцией уксусного альдегида с сернистым ангидридом и м- или п-нитроанилином в воде с выходом 82-88%.

α-Аминоалкансульфоновые кислоты и их натриевые соли (IV-VI) являются ингибиторами роста культуры Lepidium sativum [3] Соединения (IV-VI) были получены с выходом 11-42% при обработке 2-аминопиридина или 2-аминопиридина соединением RCH(OH)SO₃X в воде при 55^oС.

α-(м-Хлорфенил)амино- и α-(п-хлорфенил)аминоалкансульфонаты натрия (VII) [4], полученные при обработке амина (А) α-оксиалкансульфонатом (Б), проявляют цитотоксичность по отношению к клеткам опухоли НЕр-2 nasopharynx.

К соединениям, наиболее близким по структуре к заявляемому и обладающим тем же видом активности, относится диэтиламмониевая соль N-метиламино-1-фенилметансульфоновой кислоты формулы (VIII)

Из соединений, обладающих тем же видом активности и применяемых в практическом здравоохранении и ветеринарии, известны антибиотики гентамицин, тетрациклин и пенициллин, которые относятся к достаточно дорогим лекарственным средствам.

Известны различные методы получения аминосульфонатов [1-12]. Наиболее близкие к описываемому методу приводятся ниже.

1. N-Фенил-1-фенил-1-фениламинометансульфонамид, полученный при обработке бензальфениламина комплексом алкиламина с диоксидом серы, подвергают гидролизу (50^oС, 1 ч), при этом с количественным выходом образуется 1-фениламинометансульфонат фениламмония (IX) (т. пл. 124-125^oС) [6].

2. К 12,7 ммоль азометина (Х а-з) в 20 г абсолютного метанола добавляли 25,4 ммоль аддукта метиламин-диоксид серы. Через 1 ч отфильтровывали кристаллы 1-арил-1-(ариламино)метансульфонатов метиламмония (XI а-з). Выход 67-98% [7].

R¹=R²=H (a); R¹=p-Me, R²=H (б); R¹=H, R²=p-Me (в);
R¹=p-OMe, 2R²=H (г); R¹=p-Cl, R²=H (д); R¹=p-NMe₂, R²=H (e);
R¹=p-Br, R²=H (ж); R¹=m-NO₂, R²=H (з)
К 20 мл воды добавляли 3,9 ммоль 1-арил-1-(ариламино)метансульфоната метиламмония (XI а, г, ж, з) и 3 капли концентрированной HCl, через сутки отфильтровывали кристаллы 1-арил-1-(ариламино)метансульфонатов ариламмония (XII а, г, ж, з).

Выход 93-95% [7].

3. Другой метод заключается в следующем: смесь 0,1 моль альдегида и 0,2 моль анилина в 60 мл изопропилового спирта насыщали газообразным диоксидом серы. Выпавший осадок отделяли, промывали спиртом и сушили. Получали 1-анилино-1-арилметансульфонаты (XIII а-г) с выходом 94-96% [8].

4. К раствору 0,025 моль соответствующего альдегида и 0,05 моль сульфиниламина в 1,4-диоксане (30 мл) добавили 0,9 мл (0,05 моль) воды и получили белый или желтый осадок продукта (XIV). Смесь выдержали при комнатной температуре в течение ночи. Затем отфильтровали осадок, который перекристаллизовали из метанола [9].

5. п-Толуидиниум п-толуидинфенилметансульфонат (XV) был получен добавлением раствора 0,02 моль п-толуидиниум хлорида в 20 мл воды к раствору 0,01 моль натриевой соли α-гидроксифенилметансульфоновой кислоты в 20 мл воды. Полученный осадок отфильтровали и промыли этиловым спиртом [10].

6. 10,6 г (0,1 моль) бензальдегида и раствор 10,5 г (0,1 моль) бисульфита натрия в 50 мл воды перемешивали в течение часа, затем добавляли 9,3 г (0,1 моль) анилина; смесь при перемешивании и нагревали на водяной бане до образования прозрачного раствора. Затем охлаждали и отделяли кристаллы анилинофенилметансульфоната натрия (XVI), промывали его холодной водой, сушили и перекристаллизовывали из спирта [11].

Или смесь 18,1 г (0,1 моль) бензилиденанилина и раствора 15 г бисульфита натрия в 100 мл воды нагревали до 60^oС до получения прозрачного раствора. После охлаждения отфильтровывали бесцветный кристаллический продукт (XVI), промывали его холодной водой, сушили и перекристаллизовывали из спирта [11].

7. Взаимодействием 2-хлорбензальдегида, анилина и водного бисульфита натрия был получен α -анилино-2-хлорфенилметансульфонат натрия - (XVII) [12] .

8. Реакцией бензилиденметиламина с сернистым ангидридом и диэтиламином в присутствии 5% триэтилбензиламмонийхлорида с последующим добавлением воды в течение 14-16 мин при 40-50^oС в среде этилового спирта была получена диэтиламмониевая соль N-метиламино-1-фенилметансульфоновой кислоты (VIII) [5].

Целью изобретения является синтез нового соединения - диэтиламмониевой соли N-метил-амино-1-фенилметансульфоновой кислоты и разработка доступного способа ее получения. Поставленная цель достигается получением нового соединения - диэтиламмониевой соли N-бензилиденамино-1-фенилметансульфоновой кислоты, проявляющей бактерицидную активность и обладающей хламидиостатическим действием.

Заявляемое соединение на порядок превосходит по бактерицидной активности такие известные антибиотики, как тетрациклин и пенициллин, и сопоставимо по силе действия с гентамицином, а также представленной нами ранее диэтиламмониевой солью N-метиламино-1-фенилметансульфоновой кислоты (VIII) [5].

Поставленная цель достигается также предложенным способом синтеза, заключающимся во взаимодействии гидробензамида с комплексом диэтиламина, сернистого газа и изопропанола с последующим добавлением воды при 25^oС в среде i-пропилового спирта. Выход 77%±2%. Для лучшего понимания изобретения приводится описание метода предлагаемого соединения, описание методики и результатов испытания на бактерицидную активность.

Пример 1. К суспензии 6,0 г (0,02 моль) гидробензамида в 100 мл i-пропилового спирта при 25^oС и перемешивании прибавляют по каплям 6,8 г (0,04 моль) комплекса диэтиламина, сернистого газа и i-пропанола. Смесь перемешивают 1,5-2 ч до полного растворения гидробензамида. Затем при 25-30^oС и перемешивании прибавляют по каплям 0,72 г (0,04 моль) дистиллированной воды. Смесь выдерживают 2 ч и фильтруют для удаления механических примесей. В вакууме водоструйного насоса удаляют растворитель, отфильтровывают осадок, перекристаллизовывают из этанола и получают 5,36 г (77%) белого мелкокристаллического порошка с т. пл. 134-136^oС.

Пример 2. К суспензии 29,8 г (0,1 моль) гидробензамида в 150 мл i-пропилового спирта при 25^oС и перемешивании прибавляют по каплям 33,8 г (0,2 моль) комплекса диэтиламина, сернистого газа и i-пропанола. Смесь перемешивают 1,5-2 ч до полного растворения гидробензамида. Затем при 25-30^oС и перемешивании прибавляют по каплям 3,6 г (0,2 моль) дистиллированной воды. Смесь выдерживают 2 ч и фильтруют для удаления механических примесей. В вакууме водоструйного насоса удаляют растворитель, отфильтровывают осадок, перекристаллизовывают из этанола и получают 26,97 г (77,5%) белого мелкокристаллического порошка с т. пл. 134-136^oС.

Структура соединения (I) подтверждена данными спектроскопии ЯМР ¹Н, ИК спектроскопии, состав - элементным анализом и данными масс-спектрометрии.

В спектре ЯМР ¹Н соединения (I) в D₂0 имеются сигналы (δ, м.д.): 1,19 т (³J_HH 6,8 Гц) и 2,97 кв (³J_НН 6,9) Гц, соответствующих резонансу метильных и метиленовых протонов этильных групп диэтиаминного фрагмента; два синглета 5,43 с и 8,48 с мультиплет с δ 7,45 (протоны фенильных колец в о- и м-положениях) и два дублета 7,65 д (³J_НН 5,8 Гц) и 7,77 д (³J_НН 6,0 Гц) (проторы в п-положениях фенильных колец, связанных с атомами углерода в sp³- и sp²-гибридизации).

В ИК-спектре соединения (I) имеются полосы поглощения в следующей области (см^-1): (1029 - υ_s SO₃ ^-), (1189 - υ_as SO₃ ^-), (1578-1597 - υ Рh), (2822 υ_s NH₂ ⁺), (2900 υ_as NH₂ ⁺ ). При 2300-2522 см^-1 наблюдаются полосы поглощения обертонов, усиленные резонансом Ферми с υ NH₂ ⁺. На пик 3033 см^-1 (υ_as NH₂ ⁺) накладывается полоса поглощения υ см^-1 ароматического кольца.

На основании масс-спектрометрических исследований с применением электронного удара (ЭУ) с использованием системы прямого ввода образца при температуре испарителей 60^oС в режиме высокого разрешения с прецизионным определением основных наиболее распространенных ионов был сделан вывод, что соединение (I) представляет собой солеобразный продукт подобно хорошо известным солям аминов, которые переходят в газовую фазу в виде амина соответствующей кислоты. В масс-спектрах отсутствуют пики ионов с m/z выше 194. Серусодержащие ионы представляют SО₂ и SО. Пики ионов m/z 194 состава - [(C₆H₅)CHNCH(C₆H₅)] , m/z 73 [(C₂H₅)₂NH] и m/z 64 [SО₂] относятся к молекулярным М⁺.

Элементный анализ. Найдено, %: С 60,80; H 6,95; N 7,05; S 9,19. C₁₈H₂₄N₂O₃S. Вычислено, %: C 62,07; H 6,90; N 8,05; S 9,20.

Оценка бактерицидной активности заявляемого соединения (I)
Пример 3. Определение бактерицидной активности заявляемого соединения (I) проводили по методике, предложенной Першиным Г.И. (1971) с использованием тест-микробов кишечной палочки, золотистого стафилококка, сальмонелл, шигелл, кластридий парфингенс, листерий, палочек рожи свиней.

Для опытов использовали водные растворы заявляемого соединения (I) с концентрацией 0,6, 1,25, 2,5, 5, 10, 20, 25, 30, 40, 50, 100 мг/мл растворителя.

Бактерицидность препарата оценивали на основании данных отсутствия или резкого снижения концентрации исходной культуры бактерий в посевах на МПА из проб через 10, 20, 30, 45, 60 и 120 мин контакта тест-микроба с заявляемым (I).

Посевы инкубировали при 37^oС в течение 3-5 суток. Опыты имели трехкратную повторяемость. Контролем служили данные изучения сохраняемости тест-микроба без воздействия препарата.

Анализ полученных данных показал, что заявляемое соединение (I) обладает бактерицидной активностью по отношению ко всем тест-микробам при концентрации его в растворе 20-100 мг/мл и выше, а по отношению шигелл вакцинного штамма сальмонелл в концентрации 1,25-2,5 мг/мл.

Все посевы из проб были стерильными через 20-30 минут контакта.

Обобщенные результаты биологических исследований проб с тест-микробами после контакта с заявляемым соединением (I) представлены в таблице.

Источники иформации
1. Butula L., Matijevic-SoSa J., Zambeli N. Acta Pharm. Jugosl. 1988. V. 38. N.3. P. 195-204. C.A. 1989. V. 110. N.25. 231210z.

2. Butula L., Matijevic-SoSa J., Flogel M. Acta Pharm. Jugosl. 1988. V. 38. N.3 P. 205-211. C.A. 1989. V. 110. N.25. 231211 a.

3. Butula L., Pharmazie. 1978. V. 33. N.7. P. 428-430. C.A. 1978. V. 89. N.19. 16533 c.

4. Butula L., Bukovec Z.J. Pharm. Sci. 1980. V. 69. N.8. P. 930-932. C. A. 1981. V. 94. N.5. 30119c.

5. Кибардин А.М., Грязнов П.И., Лебедев С.Г., Сквордяков О.И., Макаев Х. Н. , Равилов А. З. , Угрюмова В.С., Муртазина Г.Х., Садыкова М.Н. Патент 2111962 (Россия, 27 мая 1998; приоритет изобретения от 22 июля 1997 г.).

6. Краснов В.Л., Ожерельева Н.К., Бодриков И.В. Докл. АН СССР. 1981. Т. 261. Вып. 4. С. 894-897.

7. Бодриков И.В., Краснов В.Л., Матюков Е.В., Чернов А.Н., Верин И.А. Ж. орган. химии. 1987. Т. 23. Вып. 10. С. 2174-2180.

8. Краснов В. Л., Матюков Е.В., Бодриков И.В. Изв. Вузов. Химия и хим. технол. 1987. Т. 30. Вып. 5. С. 38-41.

9. Mirek J. , Rachwal S. Phosphorus and Sulfur. 1977. V. 3. . 3. P. 333-338.

10. Groote R. A. M.C., Neumann M.G., Florini E. Phosphorus and Sulfur. 1981. V. 11. N.3. P. 295-301.

11. Neelakantan L76 Hartung W. H.J. Org. Chem. 1959. V. 24. N.11. P. 1943-1948.

12. Grimshav J., Hewitt S.A. J. Chem. Soc. Perkin Trans. I. 1990. N.11. P. 2995-2998.

Формула изобретения

1. Диэтиламмониевая соль N-бензилиденамино-1-фенилметансульфоновой кислоты формулы (I)

обладающая бактерицидной активностью.

2. Способ получения диэтиламмониевой соли N-бензилиденамино-1-фенилметансульфоновой кислоты формулы I по п. 1, заключающийся в том, что гидробензамид обрабатывают комплексом диэтиламина, сернистого ангидрида и изопропилового спирта в среде изопропилового спирта с последующим добавлением воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6