Фосфониевые соли на основе производных пиридоксина



Фосфониевые соли на основе производных пиридоксина
Фосфониевые соли на основе производных пиридоксина
Фосфониевые соли на основе производных пиридоксина
Фосфониевые соли на основе производных пиридоксина
Фосфониевые соли на основе производных пиридоксина
Фосфониевые соли на основе производных пиридоксина

 


Владельцы патента RU 2466728:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) Федеральный Университет" (ФГАОУ ВПО КФУ) (RU)

Настоящее изобретение относится к фосфониевым солям производных пиридоксина общей формулы (I), которое может быть использовано в медицине и ветеринарии

где при R1=СН3; R2=СН3; Х=Н; n=1; R1=CH3; R2=H; Х-Н; n=1;

R1=СН3; R2=СН3; Х=CН2Р+Ph3; n=2; R1=CH3; R2=H; X=CH2P+Ph3; n=2; R1=СН3; R2=С(СН3)2; X=CH2P+Ph3; n=2.

Предложены новые соединения с антибактериальной активностью по отношению к Staphylococcus aureus, включая мультирезистентные штаммы, а также низкой токсичностью. 1 пр., 1 табл.

 

Изобретение относится к новым производным пиридоксина формулы

где при R1=СН3; R2=СН3; Х=Н; n=1

R1=СН3; R2=H; X=H; n=1

R1=СН3; R2=СН3; Х=CH2P+Ph3; n=2

R1=CH3; R2=Н; Х=CH2P+Ph3; n=2

R1=СН3; R2=С(СН3)2; Х=CH2P+Ph3; n=2

Соединения формулы (I) обладают высокой антибактериальной активностью по отношению к Staphylococcus aureus и могут найти применение в медицине и ветеринарии.

Функционализация природных биологически активных соединений является одним из важнейших подходов к созданию новых лекарственных средств. Ярким представителем таких соединений является витамин В6 - один из ключевых витаминов, вовлеченный в метаболизм с более чем 100 ферментами и участвующий в процессах биосинтеза аминокислот, метаболизме углеводов, жирных кислот и липидов. Среди более тысячи синтезированных производных пиридоксина обнаружены вещества, проявляющие кардиопротекторную, антихолинэстеразную, ноотропную, радиопротекторную, антидепрессантную и другие виды активности.

Широкое применение в медицине нашел пиридитол (бис-(2-метил-3-гидрокси-4-гидроксиксиметил-5-метил-пиридил)дисульфид), использующийся в качестве эффективного ноотропного препарата [Pat. GB 927666, IPC C07D. Process for the manufacture of a sulphur-containing derivative of vitamin B6 / Mewburn Ellis & Co. - Опубл. - 29.05.1961].

Общеприняты способы внутриклеточной доставки активных веществ, основанные на преодолении защитных барьеров организма, к числу которых относятся, в частности, кожные покровы, оболочки органов и клеточные мембраны. Многие активные вещества плохо преодолевают эти барьеры вследствие высокой гидрофильности, которая ограничивает их транспорт через липидные барьеры (например, межклеточный жировой слой кожи и липидные мембраны клеток). Накоплению активных веществ в устойчивых к ним клетках, таких как опухолевые клетки и патогенные микроорганизмы, также препятствует высокая активность в этих клетках мембранных транспортных белков, которые осуществляют выброс веществ из цитоплазмы. Особую угрозу для больных представляют мультирезистентные (MDR) штаммы, устойчивые одновременно к нескольким лекарственным препаратам.

Для достижения нужной терапевтической концентрации активного вещества в клетке или органе-мишени традиционным подходом является увеличение используемой дозы вещества в организме. В результате увеличиваются побочные эффекты активного вещества, которые часто превосходят по последствиям положительный терапевтический эффект от его применения.

В связи с этим перспективным подходом к увеличению проницаемости биологических барьеров для активных веществ является создание эффективных и безопасных систем их внутриклеточного транспорта. Создание подобных транспортных систем позволит значительно уменьшить терапевтическую дозу активных веществ и, как следствие, их побочные эффекты и тем самым совершить качественный прорыв в фармакологии и медицине.

Известно, что 4-дезоксипиридоксин и его сложные эфиры обладают антибактериальным действием против Eimeria acervulina [Morisawa Y., Kataoka M., Watanabe Т., Kitano N., Matsuzawa T. Studies on anticoccidial agents. 2. Synthesis and anticoccidial activity of pyridoxol analogs // J. Med. Chem. - 1974. V.17, N.11. - P.1235-1237]. Несмотря на низкую токсичность, антибактериальная активность вышеуказанных соединений оказалась невысокой.

Ряд соединений обладающих антибактериальной активностью известен и среди четвертичных фосфониевых солей. В частности, японскими авторами сообщается о замещенных фосфониевых солях с длинноцепочечными алкильными радикалами, обладающими высокой антибактериальной активностью против Staphylococcus aureus [Kanazava A., Ikeda Т., Endo T. Synthesis and antimicrobial activity of dimethyl - and trimethil-substituted phosphonium salts with alkyl chains of various lengths // Antimicrobal agents and chemotherapy - 1994. - V.38. - №5. - P.945-952].

Румынские ученые получили четвертичные фосфониевые соли на полимерном носителе, которые обладали высокой антибактериальной активностью против Staphylococcus aureus, Escherichia coli и Pseudomonas aeruginosa [Popa A., Davidescu C., Trif R., Ilia G. Study of quaternary onium salts grafted on polymers: antibacterial activity of quaternary phosphonium salts grafted on gel-type styrene-divinylbenzene copolymers. Reactive & functional polymers - 2003. - V.55. - P.151-158].

Ряд дифосфониевых солей на основе производных ксилола с высокими антибактериальными свойствами были получены и запатентованы японскими авторами [Pat. JP 2005060332. Phosphonium salt compound effective as antibacterial agents / Shibata Sh. - Опубл. - 03.10.2005].

Известные из уровня техники фосфониевые соединения обладают высокой антибактериальной активностью, однако достаточно токсичны, что может приводить к побочным эффектам, значительно снижающим положительный результат от воздействия этих лекарственных средств.

Одной из важнейших проблем, стоящих перед здравоохранением, является высокая резистентность бактерий к известным лекарственным препаратам, поэтому поиск новых антибактериальных агентов является актуальным.

Следует отметить, что описанные выше соединения по мнению заявителя не могут рассматриваться в качестве аналогов к заявленному техническому решению вследствие того, что они не совпадают с заявляемыми соединениями по химической структуре.

Задачей предлагаемого изобретения является создание принципиально новых малотоксичных соединений, обладающих высокой антибактериальной активностью по отношению к Staphylococcus aureus, в т.ч. к его мультирезистентным штаммам, расширяющие арсенал известных препаратов указанного назначения.

Техническим результатом заявленного изобретения является получение новых соединений общей формулы (I), содержащих в своем составе как трифенилфосфониевые, так и пиридоксиновые или 6-гидроксиметилпиридоксиновые фрагменты.

В заявленном техническом решении предлагаются фосфониевые соли на основе производных пиридоксина общей формулы (I),

где при R1=СН3; R2=СН3; Х=Н; n=1

R1=CH3; R2=H; X=H; n=1

R1=СН3; R2=СН3; Х=CH2P+Ph3; n=2

R1=СН3; R2=Н; Х=CH2P+Ph3; n=2

R1=СН3; R2=С(СН3)2; Х=CH2P+Ph3; n=2

Предлагаемые в данном изобретении соединения формулы (I) получали согласно нижеприведенной схеме:

Характеристики новых соединений приведены в примерах конкретного выполнения. Структуры полученных соединений подтверждены методами масс-спектрометрии, 1Н, 13С и 31Р-ЯМР спектроскопии, элементного анализа. Спектры ЯМР регистрировали на приборе Bruker AVANCE-400. Химический сдвиг определялся относительно сигналов остаточных протонов дейтерорастворителя (1Н и 13С) или внешнего стандарта - H3PO4 (31Р). Данные элементного анализа получены на приборе Perkin Elmer 2400 Series II. Контроль за ходом реакций и чистотой соединений проводили методом ТСХ на пластинах Silufol UV-254 и Sorbfil Plates.

Масс-спектры MALDI регистрировались на приборе Ultraflex III компании Bruker, оборудованном твердотельным лазером и время - пролетным анализатором масс. Ускоряющее напряжение 25 кВ. Образцы наносили на мишень Anchor Chip. Запись спектров производили в режиме положительных ионов. Результирующий спектр представлял собой сумму 300 спектров, полученных в разных точках образца. В качестве матриц применяли 2,5-дигидроксибензойную кислоту (DHB) (Acros, 99%) и n-нитроанилин (PNA). Для приготовления матриц использовали хлороформ. Нанесение образцов на мишень проводили методом «высушенных капель».

Примеры конкретного выполнения заявленного технического решения Синтез циклических ацеталей и кеталей из пиридоксина и карбонильных соединений

5-Гидроксиметил-2,2,8-триметил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин (IIIa)

Через суспензию 20 г (97.3 ммоль) пиридоксингидрохлорида в 300 мл ацетона, при охлаждении до 3-5°С и перемешивании пропускают 50 г (603 ммоль) хлористого водорода. Полученную реакционную смесь перемешивают в течение 20 ч. Осадок отфильтровывают, промывают эфиром и нейтрализуют водным раствором поташа. Продукт отфильтровывают и перекристаллизовывают из этилового спирта. Выход 56%, бесцветные кристаллы. Т.пл. 108-109°С (лит. 113-115°С [Cohen A., Huges E.G. Synthetical Experiments in the В Group of Vitamins. Part V. Novel Derivatives of Pyridoxine. // J. Chem. Soc. - 1952. - P.4384-4386]).

5-Гидроксиметил-2,8-диметил-4H-[1,3]диоксино[4,5-c]пиридин (IIIb)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению (IIIa) из 12 г (0,059 моль) пиридоксингидрохлорида в 150 мл ацетальдегида и 39 г (1.07 моль) хлороводорода. Выход 5.65 г (50%), бесцветные кристаллы. Т.пл. 125°С. Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CDCl3): δ, м.д.: 1.54 д (3Н, 3JHH=5.2 Гц, СН3), 2.32 с (3Н, СН3), 4.45 с (2Н, СН2), 4,90 уш (1Н, ОН), 4.91, 4.94 (АВ, 2JHH=-16 Гц, CH2), 5.11 к (1Н, 3JHH=5.2 Гц, СН), 7.70 с (1Н, СН). ЯМР 13С {Н} (100 МГц, COCl3) δ, м.д.: 17.93, 20.51 (СН3); 59.65, 63.99 (СН3); 97.05 (СН(СН3)); 127.45, 130.12, 138.85, 146.86, 147.72 (CAr). [Арустамова И.С. Некоторые превращения 5-оксиметил-8-метил-1,3-диоксинопиридинов. / И.С.Арустамова, В.Г.Кульневич // Журн. орг.химии. - 1985. - Т.21, Вып.11. - С.2433-2438].

3,3,8-Триметил-1,5-дигидро-[1,3]диоксепино[5,6-с]пиридин-9-ол (IVa)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению (IIIa) из 20 г (97.3 ммоль) пиридоксингидрохлорида в 300 мл ацетона и 22 г (603 ммоль) хлороводорода. Выход 19.1 г (94%), бесцветные кристаллы. Т.пл. 184.5-186°С (184-185°С [Korytnyk W. A seven-membered cyclic ketal of pyridoxol // J. Org. Chem. - 1962. - V.27, N.10. - P.3724-3726]).

3,8-Диметил-1,5-дигидро-[1,3]диоксепино[5,6-с]пиридин-9-ол (IVb)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению (IIIa) из 20 г (0.096 моль) пиридоксингидрохлорида, 300 мл ацетальдегида и 22 г (603 ммоль) хлороводорода. Выход 65%, бесцветные кристаллы. Т.пл. 186-186.5°С (лит. 186-186.5°С [Fedorenko V.Yu., Lodochnikova O.A., Petukhov A.S., Kataeva O.N., Litvinov I.A., Shtyrlin Yu.G., Klimovitskii, E.N. Crystal structure of seven-membered acetals withfuran and pyridine planar fragments // J. Mol. Struct. - 2003. - V.644, N 1-3 - P.89-96].

3-Изопропил-8-метил-1,5-дигидро-[1,3]диоксепино[5,6-с]пиридин-9-ол (IVc)

К раствору хлористого водорода (полученного из 10.5 г (0.095 моль) хлористого кальция и избытка конц. серной кислоты в 50 мл абсолютного диметилсульфоксида добавляют 5 г (0.024 моль) пиридоксингидрохлорида и 3.5 г (0.048 моль) изомасляного альдегида. Реакционную массу нагревают 2 часа при 50-60°С. Затем выливают в 30 мл водного раствора 14.5 г (0,136 моль) карбоната натрия при перемешивании и нейтрализуют разбавленным раствором хлористого водорода до рН 7. Выпавший осадок отфильтровывают, маточный раствор высушивают в вакууме и получившуюся маслообразную смесь промывают водой. Не растворившуюся в воде массу объединяют с осадком, полученным после нейтрализации реакционной массы, и перекристаллизовывают из этилового спирта. Выход 62%, бесцветные кристаллы. Т.пл. 163.5-164°С (лит. 164-164.5°С [Pat. FR1384099, C07D 491/04. Precede pour la preparation de derives de pyridine / Hoffmann La Roche. - Опубл. - 04.01.1965]).

Гидроксиметилирование семичленных ацеталей и кеталей пиридоксина

6-Гидроксиметил-3,3,8-триметил-1,5-дигидро-[1,3]диоксепино[5,6-с]пиридин-9-ол (Va)

Смесь 7 г (33.5 ммоль) соединения (IVa), 1.6 г (40 ммоль) NaOH и 3.9 г (48 ммоль) 37%-ного водного раствора формальдегида в 50 мл воды нагревают 60 ч при температуре 70°С. После охлаждения реакционную смесь нейтрализуют конц. НСl, выпавшую смолу отделяют, а фильтрат отгоняют в вакууме. Сухой остаток экстрагируют ацетоном, нерастворившуюся часть отфильтровывают, а растворитель отгоняют в вакууме. Остаток промывают ацетоном. Выход 6.4 г (80%), бесцветные кристаллы, Т.пл. 161-163°С (лит 161-163°С [Штырлин Н.В. Стрельник А.Д., Сысоева Л.П., Лодочникова О.А., Климовицкий Е.Н., Штырлин Ю.Г. Новый метод синтеза 6-метил-2,3,4-трис(гидроксиметил)пиридин-5-ола // Журн. орг.химии. - 2009. - Т.45, Вып.8. - С.1266-1268]).

6-Гидроксиметил-3,8-диметил-1,5-дигидро-[1,3]диоксепино[5,6-с]пиридин-9-ол (Vb)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению (Va) из 7 г (31.1 ммоль) соединения (IVb), 2 г (49.8 ммоль) NaOH и 3.77 г (46.5 ммоль) 37%-ного водного раствора формальдегида. Выход 60%, бесцветные кристаллы, Т.пл. 167-168°С. Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, ДМСО-d6): δ, м.д.: 1.28 д (3Н, 3JHH=5.2 Гц, СН3), 2.33 с (3Н, СН3), 4.42, 4.44 (АВ, 2JHH=-12.2 Гц, СН3), 4.67, 5.00 (АВ, 2JHH=-15.8 Гц, CH2), 4.72, 5.04 (АВ, 2JHH=-15.4 Гц, СН2),5.12 к (1Н, 3JHH=5.2 Гц, СН), 8.47 с (1Н,ОН). Найдено, %: С 57.93; Н 6.75; N 6.11. C11H15NO4. Вычислено, %: С 58.66; Н 6.71; N 6.22.

6-Гидроксиметил-3-изопропил-8-метил-1,5-дигидро-[1,3]диоксепино[5,6-с]пиридин-9-ол (Vc)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению (Va) из 7 г (26.2 ммоль) соединения (IVc), 1.26 г (31.5 ммоль) NaOH и 3.49 г (43.0 ммоль) 37%-ного водного раствора формальдегида. Выход 37%, белые кристаллы, т.пл. 138°С. Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, ДМСО-d6): δ, м.д.: 0.91 д (6Н, 3JHH=6.8 Гц, 2СН3), 1.90 м (1Н, СН), 2.34 с (3Н, СН3), 4.44, 4.45 (АВ, 3JHH=-12.4 Гц, CH2), 4.53 д (3Н, 3JHH-6.8 Гц, СН3), 4.68, 5.05 (АВ, 2JHH=-15.2 Гц, СН2), 4.74, 5.02 (АВ, 2JHH=-14.8 Гц, СН2), Найдено, %: С 61.64; Н 7.56; N 5.53. C14H21NO4. Вычислено, %: С 62.60; Н 8.19; N 5.77.

Получение хлорпроизводных на основе шестичленных кеталей и ацеталей пиридоксина

5-Хлорметил-2,2,8-диметил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин (VIa)

К раствору 2 г (9,6 ммоль) соединения (IIIa) в 15 мл хлороформа добавляют 7 мл (96 ммоль) хлористого тионила и перемешивают в течение 7 часов. Затем растворитель удаляют в вакууме. Твердый остаток промывают диэтиловым эфиром. Выход продукта в виде гидрохлорида 2,27 г (90%), белое кристаллическое вещество, т.пл. 190-191°С (лит. 191-192°С [Tomita I., Brooks H.G., Metzler D.E. Synthesis of vitamin В6 derivatives. II. 3-Hydroxy-4-hydroxymethyl-2-methyl-5-pyridine acetic acid and related substances // J. Heterocycl. Chem. - 1966 - V.3., N.2. - P.178-183]).

Далее полученный гидрохлорид нейтрализуют водно-спиртовым раствором поташа. Растворитель отгоняют в вакууме. Сухой остаток растворяют в хлороформе, осадок отфильтровывают и очищают с помощью колоночной хроматографии (элюент - хлороформ). Выход 1.48 г (68%). Полученное соединение используют in situ в синтезе фосфониевой соли (Ia).

5-Хлорметил-2,8-диметил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин (VIb)

К раствору 1.5 г (7,7 ммоль) соединения (IIIb) в 15 мл хлороформа добавляют 5.6 мл (77 ммоль) хлористого тионила и перемешивают в течение 7 часов. Затем растворитель удаляют в вакууме. Твердый остаток промывают диэтиловым эфиром. Выход продукта в виде гидрохлорида 1.76 г (91%), белое кристаллическое вещество. Т.пл. 186-190°С (разл.). Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 1.24 с (1Н, N+-H), 1.67 с (3Н, СН3), 2.80 с (3Н, СН3), 4.58 с (2Н, CH2), 5.16 с (2Н, CH2), 5.35 с (1Н, СН(СН3)), 8.27 с (1Н, СН). ЯМР 13С {Н} (100 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 14.06, 20.18 (СН3); 38.41, 63.69 (СН2); 99.08 (СН(СН3)); 130.74, 131.42, 135.89, 144.10, 150.39 (CAr). Найдено, %: С 48.02; Н 5.24; N 5.60. C10H13Cl2NO2 Вычислено, %: С 47.99; Н 5.18; N 5.60.

Далее полученный гидрохлорид нейтрализуют водно-спиртовым раствором поташа. Растворитель отгоняют в вакууме. Сухой остаток растворяют в хлороформе, осадок отфильтровывают и очищают с помощью колоночной хроматографии (элюент - хлороформ). Выход 1.50 г (91%). Полученное соединение используют in situ в синтезе фосфониевой соли (Ib).

5,6-Бис(хлорметил)-2,2,8-триметил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин (VIIa)

Растворяют 0.5 г (2,09 ммоль) соединения (Va) в 10 мл хлористого тионила (137,5 ммоль) и перемешивают в течение 7 часов. Затем растворитель удаляют в вакууме, а твердый остаток нейтрализуют водно-спиртовым раствором поташа. Растворитель отгоняют в вакууме. Далее сухой остаток растворяют в хлороформе, осадок отфильтровывают и очищают с помощью колоночной хроматографии (элюент - хлороформ). Выход 0.37 г (65%), белое кристаллическое вещество, Т.пл. 162-164°С. Спектр ЯМР 1Н (300 МГц, COCl3) δ, м.д.: 1.55 с (6Н, 2СН3), 2.40 с (3Н, СН3), 4.58 с (2Н, CH2), 4.72 с (2Н, СН2), 4.94 с (2Н, СН2). ЯМР 13С {Н} (100 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 18.47, 24.61 (СН3); 37.56, 44.60, 58.22 (СН2); 99.92 (С(СН3)2); 125.36, 126.25, 144.92, 146.25, 148.31 (CAr). Найдено, %: С 51.72; Н 5.35; N 5.03. C12H15Cl2NO2. Вычислено, %: С 52.19; Н 5.47; N 5.07. 5,6-Бис(хлорметил)-2,8-диметил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин (VIIb)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению (VIIa) из 0.91 г (4,04 ммоль) соединения (VIb) и 10 мл (137,5 ммоль) хлористого тионила. Выход 25%, белое кристаллическое вещество. Т.пл. 120-121°С. Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, COCl3) δ, м.д.: 1.59 д (3Н, 3JHH=5,1 Гц, СН3), 2.42 с (3Н, СН3), 4.54, 4.57 (АВ, 2JHH=-12.4 Гц, СН2), 4.71, 4.73 (АВ, 2JHH=-11.4 Гц, СН2), 5.01 с (2Н, СН2), 5.14 кв (1H, 3JHH=5,1 Гц, СН). ЯМР 13С {Н} (100 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 18.42, 20.44 (СН3); 37.54, 44.55, 63.67 (СН2); 97.12 (СН); 125.65, 127.81, 145.70, 147.95, 147.98 (CAr). Найдено, %: С 50.74; Н 4.50; N 5.45. C11H13Cl2NO2. Вычислено, %: С 50.40; Н 5.00; N 5.34.

5,6-Бис(хлорметил)-2-изопропил-8-метил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин (VIIc)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению (VIIa) из 1.2 г (4,7 ммоль) соединения (VIc) и 10 мл (137,5 ммоль) хлористого тионила. Выход 26%, белое кристаллическое вещество. Т.пл. 68-69°С. Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, ацетон-d6) 5, м.д.: 1.07 д (6Н, 3JHH=5 Гц, 2СН3), 2.05 м (1H, СН(СН3)2), 2.37 с (3Н, СН3), 4.78, 4.82 (АВ, 2JHH=-11,2 Гц, СН2), 4.76, 4,80 (АВ, 2JHH=12,4 Гц, СН2), 4.93 д (1H, 3JHH=5 Гц, СН), 5.13, 5,16 (АВ, 2JHH=16 Гц, СН2). ЯМР 13С {Н} (100 МГц, ацетон-d6) δ, м.д.: 17.68, 17.80, 19.47 (СН3); 33.99 (СН(СН3)2); 39.75, 46.45, 65.58 (СН2); 104.81(СН); 128.05, 130.46, 147.36, 149.02, 149.77 (CAr).

Получение четвертичных фосфониевых солей на основе производных пиридоксина

5-Метилентрифенилфосфоний-2,2,8-триметил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с] пиридин хлорид (Ia)

К раствору 0.76 г (2.75 ммоль) соединения (VIa) в 20 мл ацетонитрила приливают 2.16 г (8.26 ммоль) трифенилфосфина. Реакционную смесь перемешивают при кипячении в течение 24 часов. Затем растворитель удаляют в вакууме, сухой остаток растворяют в хлороформе. Раствор промывают водой, водную часть отделяют, промывают хлороформом и сушат досуха. Продукт перекристаллизовывают из ацетона. Выход 0.80 г (60%), белое кристаллическое вещество, Т.пл. 217-218°С (разл). Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 1.24 с (6Н, 2СН3), 2.24 с (3Н, СН3), 4.34 с (2Н, СН2), 5.32 д (2Н, 1JHP=14,4 Гц, СН2), 7.55-7.75 (16Н, PPh3+СН). ЯМР 13С {Н} (100 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 18.44, 24.56 (СН3); 24.74 д (1JCP=49 Гц); 58.77 (СН2); 99.74 (С); 116.99, 117.31, 117.39, 117.84, 127.30, 127.36, 130.21, 130.34, 133.98, 134.08, 135.15, 135.18, 141.05, 141.10, 146.09, 146.11, 147.95, 147.99 (CAr). ЯМР 31P {Н} (161 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 24.86. Масс-спектр (MALDI TOF): Найдено [M-2Cl]+ 454. C29H29NO2PCl2. Вычислено M525.4.

5-Метилентрифенилфосфоний-2,8-диметил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с] пиридин хлорид (Ib)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению (Ia) из 1.3 г (6.16 ммоль) соединения (VIb), 20 мл ацетонитрила и 4.84 г (18.4 ммоль) трифенилфосфина. Выход 41%, белое кристаллическое вещество, Т.пл. 230°С (разл). Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 1.29 д (3Н, 3JHH=4.9 Гц, СН3), 2.22, 2.23 с (3Н, СН3), 4.14, 4.34 (АВ, 2JHH=-16,4 Гц, СН2), 4.61 кв (1H, 3JHH=4.9 Гц, СН), 5.35, 5.57 (АВ - часть от АВХ системы, 2JHH=- 15,3 Гц, Гц, СН2), 7.51-7.76 (16Н, PPh3+СН). ЯМР 13С {Н} (100 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 17.73, 20.08 (СН3); 24.37 д (1JCP=47,8 Гц); 64.46 (СН2); 96.86 (С); 116.72, 117.58, 118.21, 118.30, 129.89, 130.04, 130.17, 134.02, 134.12, 134.21, 134.95, 135.02, 135.05, 140.97, 141.03, 146.73, 146.77, 147.56, 147.59. (CAr). ЯМР 31Р {Н} (161 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 25.39. Масс-спектр (MALDI TOF): Найдено [M-2Cl]+ 440. C28H27NO2PCl2. Вычислено М 511.4.

5,6-Бис(метилентрифенилфосфоний)-2,2,8-триметил-4H-1,3]диоксино[4,5-с]пиридин дихлорид (Ic)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению (Ia) из 0.6 г (2.17 ммоль) соединения (VIIa), 20 мл ацетонитрила и 3.41 г (13.0 ммоль) трифенилфосфина. Выход 77%, белое кристаллическое вещество, Т.пл. 230°С (разл). Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 1.16 с (6Н, 2СН3), 1.85 с (3Н, СН3), 3.99 с (2Н, СН2), 5.05 с (уш., 2Н, СН2), 5.62 с (уш, 2Н, CH2), 7.62-7.73 м (30Н, 2PPh3). ЯМР 13С {Н} (100 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 16.68, 24.21 (СН3); 25.51 д (1JCP=47 Гц), 32.53 д (1JCP=62 Гц), 58,57 (CH2); 99.87 (С(СН3)2); 116.53, 117.37, 119.36, 120.25, 129.59, 129.72, 130.59, 130.72, 133.34, 133.44, 134.07, 134.15, 134.17, 135.59, 135.62, 139.73, 139.67, 145.36, 145.39, 146.54, 146.58 (CAr). ЯМР 31P {Н} (161 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 18.34, 24.56. Масс-спектр (MALDI TOF): Найдено [M-2HCl]+ 728. C48H45N2O2P2Cl2. Вычислено М 800.7.

5,6-Бис(метилентрифенилфосфоний)-2,8-диметил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с]пиридин дихлорид (Id)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению (Ia) из 0.41 г (1.56 ммоль) соединения (VIIb), 20 мл ацетонитрила и 2.46 г (9.38 ммоль) трифенилфосфина. Выход 89%, белое кристаллическое вещество, Т.пл. 197-198°С (разл). Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 1.35 д (3Н, 3JHH=5.2 Гц, СН3), 1.87, 1.87 с (3Н, СН3), 3.65, 4.20 (АВ, 2JHH=15,4 Гц, СН2), 4.41, 5.74 (АВ - часть от АВХ системы, 2JHH=-16,4 Гц, , СН2), 4.53 кв (1H, 3JHH=5,2 Гц, СН), 4.89, 6.35 (АВ - часть от АВХ системы, 2JHH=-15,4 , СН2), 7.60-7.86 (30Н, 2PPh3). ЯМР 13С {Н} (100 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 16.66, 19.89 (СН3); 25.57 д (1JCP=47 Гц), 32.49 д (1JCP=62 Гц), 63.96 (СН2); 96.67 (СН); 116.30, 117.14, 118.24, 118.33, 118.41, 119.24, 120.13, 129.48, 129.58, 129.71, 129.82, 129.86, 130.61, 130.73, 133.35, 133.45, 134.10, 134.13, 134.16, 134.20, 135.68, 135.70, 140.51, 140.57, 140.63, 146.39, 146.43, 146.88, 146,91 (CAr). ЯМР 31Р {Н} (161 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 20.98, 26.62. Масс-спектр (MALDI TOF): Найдено [М-2HCl]+ 714. C47H43N2O2P2Cl2. Вычислено М 786.7.

5,6-Бис(метилентрифенилфосфоний)-2-изопропил-8-метил-4H-[1,3]диоксино[4,5-с] пиридин дихлорид (Ie)

Синтезируют и разрабатывают аналогично соединению (Ia) из 0.26 г (0.89 ммоль) соединения (VIIc), 20 мл ацетонитрила и 1.39 г (5.3 ммоль) трифенилфосфина. Выход 48%, белое кристаллическое вещество, Т.пл. 222-224°С (разл). Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CDCl3)) δ, м.д.: 0.86, 0.88 д (6Н, 3JHH=4.4 Гц, 2СН3), 1.83 м (1Н, СН(СН3)2), 1.86, 1.87 с (3Н, СН3), 3.67, 4.23 (АВ, 2JHH=-15,2 Гц, CH2), 4.23 д (1Н, 3JHH=4.4 Гц, СН), 4.53, 5.60 (АВ - часть от АВХ системы, 2JHH=-16,4 Гц, , СН2), 5.05, 6.19 (АВ - часть от АВХ системы, 2JHH=-15,2 Гц, , CH2), 7.60-7.84 (30Н, 2PPh3). ЯМР 13С {Н} (100 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 15.98, 16.02, 16.56 (СН3); 25.46 д (1JCP=47,3 Гц); 31.59(СН); 32.50 д (1JCP=61,4 Гц); 64.19 (СН2); 102.61 (СН); 116.36, 117.20, 118.23, 118.32, 118.41, 119.27, 120.16, 129.60, 129.73, 130.08, 130.12, 130.57, 130.64, 130.70, 133.34, 133.45, 134.04, 134.14, 134.14, 134.23, 134.31, 135.57, 135.60, 140.30, 140.36, 140.43, 146.34, 146.38, 147.03, 147.06 (CAr). ЯМР 31Р {Н} (161 МГц, CDCl3) δ, м.д.: 19.69, 25.57. Масс-спектр (MALDI TOF): Найдено [M-2HCl]+ 742. C49H47N2O2P2Cl2. Вычислено М 814.8.

Биологическая активность

Результаты исследования антибактериальной активности заявляемых соединений приведены в таблице.

Изучение бактерицидной активности полученных соединений общей формулы (I) проводилось в отношении Staphylococcus aureus.

Все штаммы микроорганизмов, используемые в эксперименте, выделены от больных гнойно-воспалительными заболеваниями:

1. Staphylococcus aureus 1

2. Staphylococcus aureus 2

3. Staphylococcus aureus 3

4. Staphylococcus aureus 4

5. Staphylococcus aureus 5, резистентный к оксациллину (MRSA)

В качестве питательной среды для культивирования микроорганизмов использовались:

1. Мюллер-Хинтон агар, BioRad, Франция

2. Мюллер-Хинтон бульон, BioRad, Франция

В опытах использовалась 24 часовая культура всех перечисленных опытных культур. Микробная взвесь готовилась на основе стерильного бульона Мюллер-Хинтон. Титрование культур до требуемого количества микробных тел в мл проводилось с использованием физиологического раствора. Для стандартизации суспензии использовался iEMS-MF ридер, Labsystems, Финляндия.

Определение бактерицидной активности соединений проводили с использованием кривых роста микроорганизмов. Измерение проводилось с использованием программы Микроб-Автомат, Аналитика, Москва, на ридере iEMS-MF. В стерильные плоскодонные планшеты вносилось стандартное количество микробных тел каждой испытуемой культуры 10×4 кое в объеме 150 мкл. В контрольные лунки добавлялось 50 мкл стерильного бульона Мюллер-Хинтон, в опытные с испытуемой культурой вносилось по 50 мкл исследуемых соединений в 5 концентрациях и 50 мкл ванкомицина (препарат ванкорус).

Концентрации веществ, используемые в эксперименте:

I. Ванкорус - 0,03 мг/мл - количество активного соединения, используемое в диск-диффузном методе, применяемом в клинической микробиологии для определения антибиотикочувствительности микробов.

II. Исследуемые соединения - 10 мг/мл, 1 мг/мл, 0,1 мг/мл, 0,01 мг/мл, 0,001 мг/мл.

Контроля:

I. Контроль роста культур - микробная взвесь 104 кое в стерильном бульоне Мюллер-Хинтон 150 мл+50 мл стерильного бульона Мюллер-Хинтон.

II. Контроль бульона Мюллер-Хинтон - 200 мкл стерильного бульона.

III. Контроль физиологического раствора - 50 мкл стерильного физиологического раствора + 150 мкл бульона Мюллер-Хинтон.

IV. Контроль всех концентраций испытуемых соединений: 50 мкл соединения в исследуемой концентрации + 150 мкл бульона Мюллер-Хинтон. Измерение проводилось в течение 18 часов. Параметры измерения:

t° инкубации: 36,5°

Количество измерений: 220

Интервал между измерениями (мин): 5

Длительность встряхивания перед измерениями (сек): 3

Фильтр для измерения: 620

Таблица
Данные по ингибированию роста Staphylococcus aureus растворами тестируемых соединений после 18 часов культивирования
СОЕДИНЕНИЕ
КОНЦЕНТРАЦИЯ
Staphylococcus aureus
№1 №2 №3 №4 №5
Ie 10 мг/мл 0 0 0 0 0
1 мг/мл 4 3 3 2 2
0,1 мг/мл 1 2 1 1 1
0,01 мг/мл 21 5 2 23 2
Id 10 мг/мл 3 2 2 2 2
1 мг/мл 3 3 3 2 2
0,1 мг/мл 1 1 2 1 1
0,01 мг/мл 75 74 68 48 78
Ib 10 мг/мл 2 5 4 8 5
1 мг/мл 2 2 1 1 1
0,1 мг/мл 83 80 79 79 78
0,01 мг/мл 82 82 82 80 84
0,001 мг/мл 83 82 81 80 81
Ia 10 мг/ил 3 3 3 8 5
1 мг/мл 63 12 1 28 58
0,1 мг/мл 85 83 82 84 83
0,01 мг/мл 85 84 84 84 89
0,001 мг/мл 84 83 80 81 89
Ванкорус 0,03 мг/мл 2 1 1 1 1

Как видно из представленных данных, соединения (Ie) и (Id) обладают высокой бактерицидной активностью по отношению ко всем штаммам Staphylococcus aureus в концентрациях 10 мг/мл, 1 мг/мл и 0,1 мг/мл (рост по отношению к контролю от 0 до 3%) и при концентрациях от 10 до 0,1 мг/мл обладают бактерицидной активностью, сравнимой с бактерицидностью препарата Ванкорус (действующим началом является ванкомицин).

Соединения (Ia) и (Ib) менее активны.

Изучение общетоксического действия соединений проводили согласно «Методическим указаниям по изучению общетоксического действия фармакологических веществ» [Методические указания по изучению общетоксического действия фармакологических веществ. - М.: Медицина. 2005. Под ред. Р.У.Хабриева].

Максимально возможные дозы для введения при изучении острой токсичности на аутбредных мышах линии CD-I составили для соединения (Ic) - 800 мг/кг, а для соединения (Id) - 850 мг/кг, соответственно, что позволяет отнести эти соединения согласно ГОСТ 12.1.007.76 к 3 классу опасности - умеренно опасные вещества. Таким образом, заявляются новые фосфониевые соли на основе производных пиридоксина, обладающие высокой антибактериальной активностью по отношению к Staphylococcus aureus, в т.ч. его мультирезистентным штаммам, а также низкой токсичностью.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна», предъявляемому к изобретениям, т.к. из исследованного уровня техники не выявлены технические решения, обладающие сходной химической структурой и идентичными свойствами.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, т.к. заявленное техническое решения не является очевидным для специалиста в данной области техники.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям, т.к в лабораторных условиях Казанского (Приволжского) федерального университета синтезированы принципиально новые соединения, исследованы и получены практические подтверждения заявленных целей.

Фосфониевые соли на основе производных пиридоксина формулы (I),

где при R1=CH3; R2=СН3; Х=Н; n=1; R1=СН3; R2=H; X=H; n=1;
R1=СН3; R2=СН3; X=CH2P+Ph3; n=2; R1=CH3; R2=H; X=CH2P+Ph3; n=2; R1=СН3; R2=С(СН3)2; X=CH2P+Ph3; n=2, обладающие антибактериальной активностью по отношению к Staphylococcus aureus.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области фосфорорганической химии, в частности химическим соединениям, а именно 2-карбокси-н-алкил)этилтрифенилфосфоний бромидам общей формулы I: где R=н-С10Н21, н-C 12H25; н-С14Н29; н-С 16Н33, н-C18H37, обладающих высокой бактерицидной и фунгицидной активностью при низких концентрациях, которые могут найти применение в области ветеринарии, медицины и сельского хозяйства в качестве лекарственных и дезинфицирующих средств.

Изобретение относится к новому улучшенному способу получения ониевых тетрафторборатов путем введения в реакцию ониевого галогенида с триалкилоксоний тетрафторборатом, триалкилсульфоний тетрафторборатом или трифенилкарбоний тетрафторборатом, отличающемуся тем, что галогенид соответствует формуле (1) где X представляет собой N, Р, Hal представляет собой Сl, Вr или I и R в каждом случае, независимо один от другого, представляет собой линейный алкил, который имеет 1-8 С атомов, или галогенид соответствует формуле (2) где Hal представляет собой Вr или I и R1-R7 каждый, независимо один от другого, представляет собой линейный алкил, который имеет 1-8 С атомов, или галогенид соответствует формуле (3) где Hal представляет собой Сl, Вr или I и R1-R6 каждый, независимо один от другого, представляет собой линейный алкил, который имеет 1-8 С атомов, или галогенид соответствует формуле (4) где Hal представляет собой Сl, Вr или I и HetN+ представляет собой гетероциклический катион, выбранный из группы, которая включает где заместители R1' -R4' каждый, независимо один от другого, представляют собой водород, CN, линейный или разветвлённый алкил, который имеет 1-8 С атомов, диалкиламино, содержащий алкильные группы, которые имеют 1-4 С атома, но который не прикреплён к гетероатому гетероцикла.

Изобретение относится к сополимерам диаллиламинофосфониевых солей с диоксидом серы, проявляющим антимикробную активность, и может найти применение в качестве антисептических и дезинфицирующих средств.

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения функционально замещенных фуллеренов, которые могут найти применение в качестве комплексообразователей, сорбентов, биологически активных соединений, а также при создании новых материалов с заданными электронными, магнитными и оптическими свойствами.

Изобретение относится к новым гетероциклическим радикалам формул I и II, обладающим бактерицидными и фунгицидными свойствами, которые могут найти применение в ветеринарии и медицине, а также в качестве меток при исследовании путей метаболизма лекарственных препаратов в живых организмах.

Изобретение относится к биологии и медицине. .
Изобретение относится к медицине, а именно к гастроэнтерологии, и может быть использовано для лечения воспалительных заболеваний кишечника. .

Изобретение относится к ингибиторам протеинтирозинфосфатазы 1В формулы, пригодным для лечения диабета 2 типа и рака или его фармацевтически приемлемым солям, в которых X выбирают из СН и N; R1 выбирают из С1-3алкила, необязательно замещенного 1-3 галогенами или одной группой -ОН, -CN, -С(=О)Н, -С(=О)С1-3алкилом, -HC=NOH, -(CH3)C=NOH,-НС=NОС 1-3алкилом, -(СН3)С=NOC1-3алкила, -С(=О)ОС1-3алкила, -C(=O)NHR6 , -СН=СН-фенила, в котором фенил замещен -С(=О)ОН; R3 - галоген; R6 выбран из Н, С1-3алкила, фенила, и СН2-фенила, где фенил в обоих случаях необязательно замещен галогеном.

Изобретение относится к области органической химии, в частности к синтезу новых химических соединений с практически полезными свойствами, конкретнее к новым производным известных лекарственных препаратов изониазида и димефосфона.
Наверх