(z)-9-ароил-8-гидрокси-6-(2-гидроксифенил)-2-(((z)-2-оксоиндолин-3-илиден)гидразоно)-1-тиа-3,6-диазаспиро[4.4]нон-8-ен-4,7-дионы, обладающие противомикробной активностью

Изобретение относится к области органической химии и фармакологии, а именно к (Z)-9-ароил-8-гидрокси-6-(2-гидроксифенил)-2-(((Z)-2-оксоиндолин-3-илиден)гидразоно)-1-тиа-3,6-диазаспиро[4.4]нон-8-ен-4,7-диону общей формулы, указанной ниже, где R=Н (a), Br (b), Cl (с), NO₂ (d). Технический результат - получены новые соединения, обладающие противомикробной активностью, которые могут быть использованы в фармакологии в качестве потенциальных лекарственных средств с противомикробными свойствами. 1 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к области органической химии, а именно к новым биологически активным (Z)-9-ароил-8-гидрокси-6-(2-гидроксифенил)-2-(((Z)-2-оксоиндолин-3-илиден)гидразоно)-1-тиа-3,6-диазаспиро[4.4]нон-8-ен-4,7-дионам общей формулы:

обладающим противомикробной активностью, что позволяет предположить их использование в фармакологии и в медицине в качестве лекарственных средств с противомикробным эффектом.

Известен структурный аналог заявленных соединений - (Z)-9-(4-бромбензоил)-8-гидрокси-2(((Z)-2-гидроксибензилиден)гидразоно)-6-(2-гидроксифенил)-1-тиа-3,6-диазаспиро[4.4]нон-8-ен-4,7-дион, обладающий противомикробной активностью (Lukmanova D.N., Balandina S.Yu., Makhmudov R.R., Mashevskaya I.V. Antinociceptive and antimicrobial activity of products from reactions of pyrrolobenzoxazinetriones with thiosemicarbazones of aromatic and heteroaromatic aldehydes // Pharmaceutical Chemistry Journal. - 2020. - T. 54. - №.3. - C. 236-240).

Эталонами сравнения противомикробной эффективности выбраны антибактериальный препарат диоксидин [Падейская Е.Н. Антибактериальный препарат диоксидин: особенности биологического действия и значение в терапии различных форм гнойной инфекции // Инфекции и антимикробная терапия. - 2001. - №.5. - С. 105-155] и противогрибковый препарат флуконазол [Shilova I.B., Gus'kova Т.А., Glushkov R.G. Modern drugs for treating dermatomycosis // Pharmaceutical Chemistry Journal. - 2004. - T. 38. - №.4. - C.175-180], которые широко применяются в лечебной практике и являются аналогами по действию.

Задачей изобретения является поиск в ряду производных 1-тиа-3,6-диазаспиро[4.4]нон-8-ен-4,7-дионов веществ с выраженным противомикробным действием и расширение арсенала средств воздействия на живой организм.

Поставленная задача достигается получением (Z)-9-ароил-8-гидрокси-6-(2-гидроксифенил)-2-(((Z)-2-оксоиндолин-3-илиден)гидразоно)-1-тиа-3,6-диазаспиро[4.4]нон-8-ен-4,7-дионов, которые обладают противомикробной активностью.

Заявляемые соединения синтезируют путем взаимодействия 3-ароил-2,4-дигидро-1H-пирроло[2,1-с][1,4]бензоксазин-1,2,4-трионов (I) с тиосемикарбазоном изатина в соотношении 1:1 в среде безводного растворителя и выделением целевых продуктов (II) по представленной схеме:

где R=Н (a), Br (b), Cl (с), NO₂ (d).

Процесс ведут при кипячении, а в качестве растворителя используют безводный 1,4-диоксан.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Получение (Z)-9-бензоил-8-гидрокси-6-(2-гидроксифенил)-2-(((Z)-2-оксоиндолин-3-илиден)гидразоно)-1-тиа-3,6-диазаспиро[4.4]нон-8-ен-4,7-диона (IIa).

К раствору 0.3 ммоль 3-бензоил-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]оксазин-1,2,4-триона (Ia) в 3 мл безводного диоксана добавляли 0.3 ммоль тиосемикарбазона изатина. Реакционную массу кипятили в течение 4 часов, образовавшийся осадок отфильтровывали. Выход 74%, т. пл. 261°С. Соединение (IIa) C₂₇H₁₇N₅O₆S⋅0.6 С₄Н₈О₂.

Найдено, %: С 59.68; Н 3.74; N 11.80; S 5.40.

Вычислено, %: С 59.60; Н 3.71; N 11.82; S 5.41.

Соединение (IIa) - желтое кристаллическое вещество, легкорастворимое в ДМСО, ДМФА, растворимое в дихлорметане, хлороформе, ацетоне, спиртах, нерастворимое в воде и алканах. Устойчиво при хранении в обычных условиях.

В ИК спектре соединения (IIa), записанном в виде пасты в вазелиновом масле, присутствуют полосы валентных колебаний 3655 см^-1 (NH), 3517, 3439 см^-1 (ОН, NH), 3197 см^-1 (ОН_енол.), 1741 см^-1 (С⁷=O), 1701 см^-1 (С⁴=O), 1668 см^-1 (С=О_амид), 1601 см^-1 (COAr).

Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, DMSO-d₆, δ, м.д.): 12.49 уш. с (1Н), 10.67 с (1Н), 9.76 с (1H), 7.81 д (J=7.2 Гц, 2Н), 7.63 т (J=7.4 Гц, 1Н), 7.53 т (J=7.6 Гц, 2Н), 7.42-7.25 м (3Н), 7.05-6.77 м (5Н). Сигнал одного протона не виден, вследствие протонных обменных реакций.

Пример 2. Получение (2)-9-(4-Бромбензоил)-8-8-гидрокси-6-(2-гидроксифенил)-2-(((2)-2-оксоиндолин-3-илиден)гидразоно)-1-тиа-3,6-диазаспиро[4.4]нон-8-ен-4,7-диона (IIb).

К раствору 0.3 ммоль 3-(4-бромбензоил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]оксазин-1,2,4-триона (Ib) в 3 мл безводного 1,4-диоксана добавляли 0.3 ммоль тиосемикарбазона изатина. Реакционную массу кипятили в течение 4 часов, образовавшийся осадок отфильтровывали. Выход 74%, т. пл. 241-243°С. Соединение (IIb) C₂₇H₁₆BrN₅O₆S⋅0.4C₄H₈O₂.

Найдено, %: С 52.61; Н 2.98; Br 12.25, N 10.70; S 4.93.

Вычислено, %: С 52.68; Н 2.97; Br 12.22, N 10.72; S 4.90.

Соединение (IIb) - желтое кристаллическое вещество, легкорастворимое в ДМСО, ДМФА, растворимое в дихлорметане, хлороформе, ацетоне, спиртах, нерастворимое в воде и алканах. Устойчиво при хранении в обычных условиях.

В ИК спектре соединения (IIb), записанном в виде пасты в вазелиновом масле, присутствуют полосы валентных колебаний 3660 см^-1 (NH), 3561, 3424 см^-1 (ОН, NH), 3208 см^-1 (ОН_енол.), 1729 см^-1 (С⁷=O), 1715 см^-1 (С=O), 1671 см^-1 (С=О_амид), 1609 см^-1 (COAr).

Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, DMSO-d₆, δ, м.д.): 12.48 уш.с (1H), 10.68 с (1Н), 9.73 с (1H), 7.81-7.68 м (4Н), 7.41-7.25 м (3Н), 7.05-6.91 м (3Н), 6.90-6.78 м (2Н). Сигнал одного протона не виден, вследствие протонных обменных реакций.

Пример 3. Получение (Z)-9-(4-Хлорбензоил)-8-8-гидрокси-6-(2-гидроксифенил)-2-(((Z)-2-оксоиндолин-3-илиден)гидразоно)-1-тиа-3,6-диазаспиро[4.4]нон-8-ен-4,7-диона (IIc).

К раствору 0.3 ммоль 3-(4-хлорбензоил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]оксазин-1,2,4-триона (Ic) в 3 мл безводного 1,4-диоксана добавляли 0.3 ммоль тиосемикарбазона изатина. Реакционную массу кипятили в течение 4 часов, образовавшийся осадок отфильтровывали. Выход 73%, т. пл. 243°С. Соединение (IIc) C₂₇H₁₆ClN₅O₆S⋅0.6 С₄Н₈О₂.

Найдено, %: С 56.29; Н 3.33; С1 5.68, N 11.21; S 5.10.

Вычислено, %: С 56.33; Н 3.35; С1 5.66, N 11.18; S 5.11.

Соединение (IIc) - желтое кристаллическое вещество, легкорастворимое в ДМСО, ДМФА, растворимое в дихлорметане, хлороформе, ацетоне, спиртах, нерастворимое в воде и алканах. Устойчиво при хранении в обычных условиях.

В ИК спектре соединения (IIc), записанном в виде пасты в вазелиновом масле, присутствуют полосы валентных колебаний 3646 см^-1 (NH), 3570, 3425 см^-1 (ОН, NH), 3198 см^-1 (ОН_енол.), 1730 см^-1 (С⁷=O), 1713 см^-1 (С=O), 1671 см^-1 (С=О_амид), 1608 см^-1 (COAr).

Спектр ЯМР ¹H (400 МГц, DMSO-d₆, δ, м.д.): 12.48 уш.с (1Н), 10.67 с (1Н), 9.73 с (1Н), 7.81 д (J=8.4 Гц, 2Н) 7.60 д (J=8.3 Гц, 2Н), 7.41-7.25 м (3Н), 7.03-6.93 м (3Н), 6.90-6.79 м (2Н). Сигнал одного протона не виден, вследствие протонных обменных реакций.

Пример 4. Получение (Z)-8-Гидрокси-6-(2-гидроксифенил)-9-(4-нитробензоил)-2-(((Z)-2-оксоиндолин-3-илиден)гидразоно)-1-тиа-3,6-диазаспиро[4.4]нон-8-ен-4,7-диона (IId).

К раствору 0.3 ммоль 3-(4-нитробензоил)-1H-бензо[6]пирроло[1,2-d][1,4]оксазин-1,2,4-триона (Id) в 3 мл безводного 1,4-диоксана добавляли 0.3 ммоль тиосемикарбазона изатина. Реакционную массу кипятили в течение 4 часов, образовавшийся осадок отфильтровывали. Выход 63%, т. пл. 238-240°С. Соединение (IId) C₂₇H₁₆N₆O₈S⋅0.4 С₄Н₈О₂.

Найдено, %: С 55.36; Н 3.14; N 13.58; S, 5.19.

Вычислено, %: С 55.42; Н 3.13; N 13.56; S, 5.17.

Соединение (IId) - желтое кристаллическое вещество, легкорастворимое в ДМСО, ДМФА, растворимое в дихлорметане, хлороформе, ацетоне, спиртах, нерастворимое в воде и алканах. Устойчиво при хранении в обычных условиях.

В ИК спектре соединения (IId), записанном в виде пасты в вазелиновом масле, присутствуют полосы валентных колебаний 3650 см^-1 (NH), 3542, 3484 см^-1 (ОН, NH), 3225 см^-1 (ОН_енол.), 1725 см^-1 (С⁷=O), 1708 см^-1 (С⁴=O), 1666 см^-1 (С=О_амид) 1609 см^-1 (COAr).

Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, DMSO-d₆, δ, м.д.): 11.14 уш.с (1Н), 10.68 с (1Н), 9.78 с (1H), 8.34 д (J=8.6 Гц, 2Н), 7.99 д (J=8.6 Гц, 2Н), 7.42-7.25 м (3Н), 7.06-6.93 м (3Н), 6.91-6.79 м (2Н). Сигнал одного протона не виден, вследствие протонных обменных реакций.

Пример 5. Фармакологическое исследование (Z)-9-ароил-8-гидрокси-6-(2-гидроксифенил)-2-(((Z)-2-оксоиндолин-3-илиден)гидразоно)-1-тиа-3,6-диазаспиро[4.4]нон-8-ен-4,7-дионов (IIa-d) на наличие противомикробной активности

Противомикробные свойства химических веществ изучали на 2-х коллекционных условно-патогенных штаммах микроорганизмов: Staphylococcus aureus (штамм 906) и Candida albicans, РКПГ Y 1353/1277.

Для исследования противомикробного действия использовали общепринятый метод двукратных серийных разведений в жидкой питательной среде микрометодом [Хабриев Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. - М.: И-во Медицина, 2005. - 832 с.]. Готовили исходные разведения микроорганизмов в физиологическом растворе из суточной агаровой культуры по оптическому стандарту мутности (ОСО) на 5 ME с использованием денситометра. После ряда разведений конечная концентрация клеток в опыте составляла 2,5×10⁵ клеток/мл. В лунках стерильного 96 луночного плоскодонного микропланшета готовили два параллельных ряда двукратных серийных разведений химических соединений в бульоне РПБ, Сабуро. В каждой лунке содержалось 150 мкл определенной концентрации испытуемого вещества и 150 мкл инокулята культуры. В последних рядах содержалась питательная среда и культура в равных объемах (контроль). Максимально испытанная концентрация соответствовала 1000.0 мкг/мл, минимальная - 1.0 мкг/мл. Факт ингибирования (торможения роста) микробных клеток в разведениях препаратов отмечали после 20-часового термостатирования при 37°С с последующим высевом на твердую питательную среду. Окончательные результаты фиксировали через 7 суток после высева на скошенный агар. Противомикробную активность оценивали по минимально действующей концентрации.

Результаты оценивали с помощью программного обеспечения Gen 5 спектрофотометра для микропланшет Epoch. Последняя лунка ряда с задержкой роста и показателями ОП равной оптической плотности контрольной лунки соответствует минимальной подавляющей концентрацией соединения.

Проведенные исследования показали (см. таблицу), что соединения (IIa-d) проявляют ингибирующее действие относительно штамма Staphylococcus aureus в интервале концентраций - 62.5-250.0 мкг/мл, бактерицидное действие наступает в концентрациях 1000 мкг/мл. В отношении культуры Candida albicans соединение Па проявляет фунгистатическое действие в концентрации 500.0 мкг/мл.

Заявляемые ранее неописанные в литературе (Z)-9-ароил-8-гидрокси-6-(2-гидроксифенил)-2-(((Z)-2-оксоиндолин-3-илиден)гидразоно)-1-тиа-3,6-диазаспиро[4.4]нон-8-ен-4,7-дионы могут найти применение в фармакологии в качестве потенциальных лекарственных средств с противомикробными свойствами.

(Z)-9-ароил-8-гидрокси-6-(2-гидроксифенил)-2-(((Z)-2-оксоиндолин-3-илиден)гидразоно)-1-тиа-3,6-диазаспиро[4.4]нон-8-ен-4,7-дионы общей формулы:

где R=Н (a), Br (b), Cl (с), NO₂ (d), обладающие противомикробной активностью.