3,3'[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромен), обладающий антибактериальной активностью Российский патент 2022 года по МПК C07D407/12 A61K31/352 A61P31/04 

Изобретение относится к органической химии и микробиологии, конкретно к новому химическому соединению ряда бикумаринов, а именно к 3,3'-[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромену) формулы (I),

обладающему антибактериальной активностью.

Указанные свойства позволяют предполагать возможность использования соединения в медицине.

Борьба с бактериальными и грибковыми инфекциями стала одной из основных проблем здравоохранения, продовольственной безопасности и развития. Устойчивость к антибактериальным препаратам угрожает эффективной профилактике и лечению все большего числа заболеваний и стала проблемой высокого риска в хирургии, трансплантации органов, лечении диабета и др. [Prestinaci, F.; Pezzotti, P.; Pantosti, A. Antimicrobial resistance: A global multifaceted phenomenon // Pathog. Glob. Health. - 2015. - V. 109. - P. 309-318; Chokshi, A.; Sifri, Z.; Cennimo, D.; Horng, H. Global contributors to antibiotic resistance // J. Global Infect. Dis. - 2019. - V. 11. - P. 36-42]. Несмотря на наличие большой группы веществ различных структурных типов, обладающих антибактериальной активностью - цефалоспорины [Toda, A.; Ohki, Н.; Yamanaka, Т.; Murano, K.; Okuda, S.; Kawabata, K.; Hatano, K.; Matsuda, K.; Misumi, K.; Itoh, K.; Satoh, K.; Inoue, S. Synthesis and SAR of novel parenteral anti-pseudomonal cephalosporins: Discovery of FR264205 // Bioorg. Med. Chem. Lett. - 2008. - V. 18. - P. 4849-4852], макролиды [Jenquin, J.R.; Yang, H.; Huigens, R.W.; Nakamori, M.; Berglund, J.A. Combination treatment of erythromycin and furamidine provides additive and synergistic rescue of mis-splicing in myotonic dystrophy type 1 models // ACS Pharmacol. Transl. Sci. - 2019. - V. 2. - P. 247-263] и гликопептиды [Corey, G.R.; Arhin, F.F.; Wikler, M.A.; Sahm, D.F.; Kreiswirth, B.N.; Mediavilla, J.R.; Good, S.; Fiset C.; Jiang, H.; Moeck, G.; Kabler, H.; Green, S.; O'Riordan, W. Pooled analysis of single-dose oritavancin in the treatment of acute bacterial skin and skin-structure infections caused by Gram-positive pathogens, including a large patient subset with methicillin-resistant Staphylococcus aureus // Int. J. Antimicrob. Agents - 2016. - V. 48. - P. 528-534], хинолоны и фторхинолоны [Pham, Т.D.; Ziora, Z.M., Blaskovich, M.A. Quinolone antibiotics // MedChemComm. - 2019. - V. 10. - P. 1719-1739; Naeem, A.; Badshah, S.L.; Muska, M.; Ahmad, N.; Khan, K. The current case of quinolones: synthetic approaches and antibacterial activity. Molecules - 2016. - V. 21. - Art. N 268; Gatadi, S.; Lakshmi, Т.V.; Nanduri, S. 4-(3H)-Quinazolinone derivatives: promising antibacterial drug leads // Eur. J. Med. Chem. - 2019. - V. 170. - P. 157-172], тиазолы [Cascioferro, S.; Parrino, В.; Carbone, D.; Schillaci, D.; Giovannetti, E.; Cirrincione, G.; Diana P. Thiazoles, their benzofused systems, and thiazolidinone derivatives: Versatile and promising tools to combat antibiotic resistance // J. Med Chem. - 2020. - V. 63. - P. 7923-7956] и триазины [Liu H., Long S., Rakesh K.P., Zha G.F. Structure-activity relationships (SAR) of triazine derivatives: Promising antimicrobial agents // Eur. J. Med. Chem. - 2020. - V. 185. - Art. N 111804] изыскание новых соединений с антибактериальным действием не ослабевает.Анализ литературных данных показывает, что в ряду антибактериальных препаратов, используемых в клинике, преобладают соединения известных классов, но они не могут в достаточной мере решить проблему бактериальных инфекций, поскольку часто обладают краткосрочным действием, связанным с развитием бактериальной устойчивости к лекарственным средствам [Theuretzbacher, U.; Gottwalt, S.; Beyer, P.; Butler, M.; Czaplewski, L.; Lienhardt, C.; Moja, L.; Paul, M.; Paulin, S.; Rex, J.H.; Silver, L.L.; Spigelman, M.; Thwaites, G.F.; Paccaud, J.P.; Harbarth, S. Analysis of the clinical antibacterial and antituberculosis pipeline // Lancet Infect. Dis. - 2019. - V. 19. - e40.].

В связи с этим, синтез и изучение новых химических соединений, обладающих широким спектром активности против грамотрицательных и грамположительных антибактериальных инфекций, представляет важную и актуальную задачу.

Известны природные и синтетические кумарины, обладающие антибактериальной активностью [Al-Najedy, Y.K.; Kadhum, А.А. Н.; Al-Amiery, A.A.; Mohamad А.В. Coumarins: The Antimicrobial agents // Sys. Rev. Pharm. - 2017. - V. 8. - P. 62-70]. Известно, что антибактериальная активность клинически используемых природных кумаринов -новобиоцина (II), хлоробиоцина (III) и кумермицина A1 (IV) обусловлена их способностью к связыванию с субъединицей ДНК-гиразы бактерий и ингибированию суперспирализации ДНК путем блокирования активности АТФ-азы [Vanden Broeck, А.; McEwen, A.G.; Chebaro, Y.; Potier, N.; Lamour, V. Structural Basis for DNA Gyrase Interaction with Coumermycin A1 // J. Med. Chem. - 2019. - V. 62. - P. 4225-4231].

Изучение кумаринов в качестве антибактериальных агентов выявило способность этих соединений к ингибированию образования биопленок бактериальными культурами [Lee, J.-H.; Kim, Y.-G.; Cho, H.S.; Ryu, S.Y.; Cho, M.H.; Lee, J. Coumarins reduce biofilm formation and the virulence of Escherichia coli O157:H7 // Phytomedicine - 2014. - V. 21. - P. 1037-1042; D'Almeida, R.E.; Molina, R.D.I.; Viola, С.M.; Luciardi, M.C.; Nieto Penalver, C.; Bardon, A.; Arena, M.E. Comparison of seven structurally related coumarins on the inhibition of Quorum sensing of Pseudomonas aeruginosa and Chromobacterium violaceutn II Bioorgan. Chem. - 2017. - V. 73. - P. 37-42; da Cunha, M.G.; Sardi, J.С.O.; Freires, I.A.; Franchin, M.; Rosalen, P.L. Antimicrobial, anti-adherence and antibiofilm activity against Staphylococcus aureus of a 4-phenyl coumarin derivative isolated from Brazilian geopropolis // Microbial Pathogenesis - 2020. - V. 139. - Art. N 103855].

Известно, что образование бактериальной биопленки способствует развитию устойчивости к антибиотикам и лекарственным агентам. В оптимизации эффективности лечения инфекционных заболеваний помимо снижения дозы антибиотиков, значительную роль играет разрушение биопленок. В этой связи, значителен интерес к поиску новых антибактериальных агентов в ряду производных кумаринов [Hu, С.F.; Zhang, P.L.; Sui, Y.F.; Lv, J.S.; Ansari, M.F.; Battini, N.; Li, S.; Zhou, С.H.; Geng, R.X. Ethylenic conjugated coumarin thiazolidinediones as new efficient antimicrobial modulators against clinical methicillin-resistant Staphylococcus aureus // Bioorg. Chem. - 2020. - V. 94. - e103434.]. При этом внимание привлекают гибридные молекулы, содержащие кумарин-1,2,4-триазольные фрагменты [Ge, X.; Xu, Z. 1,2,4-Triazole hybrids with potential antibacterial activity against methicillin-resitant Staphylococcus aureus // Arch Pharm. - 2021. - V. 354. - e2000223] и кумарин-1,2,3-триазольные фрагменты [Lipeeva, А.V.; Zakharov, D.О.; Burova, L.G.; Frolova, T.S.; Baev, D.S.; Shirokikh, I.V.; Evstropov, A.N.; Sinitsyna, О.I.; Tolstikova, T.G.; Shults, E.E. Design, Synthesis and Antibacterial Activity of Coumarin-1,2,3-triazole Hybrids Obtained from Natural Furocoumarin Peucedanin // Molecules - 2019. - V. 24. - е2126]. Так, ранее, на основе природного кумарина пеурутеницина (V) [Шульц, Э.Э.; Петрова, Т.Н.; Шакиров, М.М.; Черняк, Е.И.; Покровский, Л.М.; Нехорошев, С.А.; Толстиков, Г.А. Кумарины корней горичника Морисона {Peucedanum morisonii Bess // Химия в интересах устойчивого развития. - 2003. - Т. 11. - С. 683-688] нами были получены гибридные соединения с антибактериальной активностью, содержащие в структуре фрагменты кумарина (V) и фурокумарина, соединенные 1H-1,2,3-триазол-4-ил)пент-1-инильным (VIa), 1H-1,2,3-триазол-4-ил)гекс-1-инильным (VIб) и 1H-1,2,3-триазол-4-ил)окт-1-инильным (VIв) фрагментом. Было показано, что антибактериальная активность значительно зависит от длины линкерной цепи. Минимальная ингибирующая концентрация (МИК) в отношении Staphylococcus aureus 209р (S. aureus) составила 250 (VIa), 425 (VIб), 51.25 (VIв) мкг/мл [Lipeeva, А.V.; Zakharov, D.О.; Burova, L.G.; Frolova, T.S.; Baev, D.S.; Shirokikh, I.V.; Evstropov, A.N.; Sinitsyna, О.I.; Tolstikova, T.G.; Shults, E.E. Design, Synthesis and Antibacterial Activity of Coumarin-1,2,3-triazole Hybrids Obtained from Natural Furocoumarin Peucedanin // Molecules - 2019. - V. 24. - e2126].

Задачей предлагаемого изобретения является разработка нового антибактериального агента на основе доступных соединений: растительного кумарина пеурутеницина (V) и гексаметилендиамина.

Поставленная задача решается новым химическим соединением - 3,3'-[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хроменом) формулы (I), проявляющим выраженную антибактериальную активность.

Аналогом по структуре заявляемого соединения является кумариновый димер (VII) [Li, J.; Xue, X.Y.; Li, X.; Hou, Z.; Yang, X.H.; Qu, D.; Zhou, Y.; Zhang, Z.D.; Luo, X.X.; Li, J.Т.; Li, M.K. Synthesis of biscoumarin and dihydropyran derivatives as two novel classes of potential anti-bacterial derivatives // Arch. Pharm. Res. - 2016. - V. 39. - P. 1349-1355.] Это соединение проявило умеренную антабактериальную активность (МИК: 31.2-125 мкг/мл) в отношении двух грамм-положительных (Staphylococcus pneumoniae and S. aureus) и трех грамм-отрицательных штаммов бактерий (Escherichia coli (Е. coli), Enterobacter aerogenes (Е. aerogenes), Salmonella typhi (S. typhi)) и не уступало антибактериальным агентам: стрептомицину (МИК: 31.2-62.5 мкг/мл), канамицину (MIC: 62.5-125 мг/мл) и ванкомицину МИК: 31.2-250 мкг/мл). Способность к подавлению образования биопленки бактериями для этого соединения не известна.

Аналогом по свойствам заявляемого соединения является антибиотик цефалоспоринового ряда широкого спектра действия Цефтриаксон - {(6R,7R)-7[(Z)-2-(2-аминотиазол-4-ил)-2-(метоксиимино)ацетиламино]-3-[(2-метил-5,6-диоксо-1,2,5,6-тетрагидро-1,2,4-триазин-3-илтио)метил]-8-оксо-5-тиа-1-азабицикло[4.2.0]окт-2-ен-2-карбоновая кислота (в виде динатриевой соли)} (VIII).

Бактерицидная активность этого антибиотика 3-его поколения обусловлена подавлением синтеза клеточной стенки бактерий (нарушает синтез муреина). Препарат отличается устойчивостью к действию большинства β-лактамаз грамотрицательных и грамположительных микроорганизмов. Основными недостатками указанного препарата являются: аллергические реакции, изменения кроветворения, в том числе, тяжелая анемия, нарушения функций печени [Peker, Е.; Cagan, Е.; Dogan, М. Ceftriaxone induced toxic hepatitis // World J. Gastroenterology - 2009. - V. 15. - P. 2669-2671] и почек и влияние на ЦНС [Dickson, S.D.; Salazar, K.С. Diagnosis and management of immediate hypersensitivity reactions to cephalosporins // Clin Rev Allergy Immunol. - 2013. - V. 45. - P. 131-142; Bickford, C.L.; Spencer, A.P. Biliary sludge and hyperbilirubinemia associated with ceftriaxone in an adult: case report and review of the literature // Pharmacotherapy - 2005. - V. 25. - P. 1389-1395; Klein, N.C; Cunha, B.A. Third-generation cephalosporins. Med Clin North Am. - 1995. - V. 79. - N 4. - P. 705-719]. Известно, что цефтриаксон подавляет формирование биопленки штаммами Enterococcus faecalis [Thieme L, Klinger-Strobel M, Hartung A, Stein C, Makarewicz O, Pletz MW. In vitro synergism and anti-biofilm activity of ampicillin, gentamicin, ceftaroline and ceftriaxone against Enterococcus faecalis. J Antimicrob Chemother. 2018 Jun 1;73(6):1553-1561. doi: 10.1093/jac/dky051].

Способ получения соединения (I) ил пеуретеницина (V) реализуется по приведенной схеме на Фиг. 1. Окислительное бромирование пеурутеницина (V) бромом в присутствии оксона в хлористом метилене по ранее предложенной методике [Lipeeva, А.V.; Zakharov, D.О.; Gatilov, Y.V.; Pokrovskii, М.A.; Pokrovskii, A.G.; Shults, Е.Е. Design and synthesis of 3-(N-substituted)aminocoumarins as anticancer agents fron 3-bromopeuruthenicin // ChemistrySelect - 2019. - V. 4. - No 34. - P. 10197-10201] приводит к образованию 3-бромпупеурутеницина (IX) с выходом 86%. Реакцию кросс-сочетания бромида пеурутеницина (IX) с гексаметилендиамином проводили в ультразвуковой бане в присутствии каталитической системы Pd(OAc)₂ - BINAP и триэтиламина (3 экв.) при нагревании до 80°С в течение 16 ч. После колоночной хроматографии на силикагеле выделили два продукта - 3-(6-аминогексиламино)пеурутеницин (X) (выход 56%) и бикумарин (I) (выход 22%) в виде желтых порошкообразных соединений. Последующее каталитическое аминирование 3-бромпеурутеницина (IX) действием аминопроизводного (X) в ДМФА в присутствии каталитической системы Pd(OAc)₂ - Xantphos и основания триэтиламина (5 экв) привело к образованию бикумарина (I) (выход 53%).

Достоинством изобретения является способ получения нового соединения (I) путем химической модификации растительного кумарина пеурутеницина (V) и его антибактериальная активность. Физико-химические данные новых, впервые полученных соединений (I,Х) приведены в примере 1.

Биологическая активность соединения (I) изучалась путем определения острой токсичности и антибактериальной активности по отношению к штаммам грамположительных бактерий Staphylococcus aureus АТСС 6538 FDA 209Р, Staphylococcus aureus 12, Staphylococcus aureus 209 K-20, Staphylococcus aureus «Виотко», Staphylococcus aureus 209 P-20, Staphylococcus epidermidis K-20, Bacillus cereus ATCC 10702 и к грамотрицательному штамму Escherichia coli ATCC 25922 методом серийных разведений в питательной среде [Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая / под ред. А.Н. Миронова. - М.: Гриф и К, 2012. - 944 с.; Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically, 11th Edition, 2018, 112 p. https://clsi.org/standarts/products/microbiology/documents/m07/]. Определяли МИК тест культур. МИК считалась наименьшая доза вещества, полностью подавлявшая рост бактерий. Ингибирование образования биопленки изучалось по модифицированному методу [Fletcher, М. The effects of culture concentration and age, time, and temperature on bacterial attachment to polystyrene // Can. J. Microbiol. - 1977. V. 23. - P. 1-6] по способности штаммов микроорганизмов прикрепляться на ПВХ-фрагменты интубационной трубки.

По результатам трех повторных экспериментов рассчитывали средние значения МИК и стандартную погрешность (M±SEM). Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета программ "Statistika 8.0".

В качестве контроля антибактериальной активности был взят антибактериальный препарат «Цефтриаксон» производства ОАО «Синтез» - порошок для приготовления раствора для внутривенного или внутримышечного введения, содержащий действующее вещество - цефтриаксон натрия.

Острую токсичность определяли на аутбредных мышах массой 23-28 г при однократном внутрижелудочном способе введения. Параметры токсичности рассчитывали по методу Кербера. Введение соединения (I) в дозах 500, 1000 и 1200 мг/кг не приводило к гибели животных. Таким образом, LD₅₀ соединения (I) - > 1200 мг/кг. Изучаемое вещество (I) относится к 3-ему классу умеренно опасных веществ.

Результаты изучения антибактериальной активности соединения приведены в таблице 1.

Из данных таблицы видно, что соединение (I) обладает значительной антибактериальной активностью по отношению к шести штаммам стафилококка с минимальной ингибирующей концентрацией в пределах 1.71-8.33 мкг/мл. Его активность, в основном, находится на уровне используемого в медицине препарата. Соединение (I) в дозе 2 мкг/мл подавляет рост Bacillus cereus (строка 3), а в дозе 8 мкг/мл подавляет рост Escherichia coli (строка 4). Соединение (I) активно подавляет пленкообразование бактерий Staphylococcus epidermidis K-20, Staphylococcus aureus ATCC 6538 FDA 209P, Bacillus cereus ATCC 10702 и Escherichia coli ATCC 25922 в дозах 1.42-6.67 мкг/мл.

Дополнительно, определялась антибактериальная активность в отношении Staphylococcus aureus ATCC 6538 FDA 209P для исходных соединений пеурутеницина (V), 3-бромпеурутеницина (IX), а также для 3-(6-аминогексиламино)-7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромена (X). При этом найдено, что кумарин (IX) ингибировал стафилококковую культуру в значительно более высокой концентрации, чем соединение (I): значение МИК для (IX) составляет 92.5±4.79 мкг/мл. Соединения (V) и (X) не подавляли рост культуры S. aureus по результатам первичного скрининга в дозах 500 и 250 мкг/мл.

Таким образом, новое соединение - 3,3'-[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромен) (I), также как и Цефтриаксон, подавляет рост бактериальных штаммов Staphylococcus sp., Bacillus cereus и Escherichia coli, а также подавляет пленкообразование бактериями на уровне препарата сравнения Цефтриаксона.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Спектральные исследования выполнены в Химическом Сервисном Центре коллективного пользования СО РАН.

Пример 1. Синтез 3,3'-[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромена) (I). Стадия 1. Смесь 200 мг (0.67 ммоль) 3-бромпеурутеницина (IX), 110 мг (0.95 ммоль) гексаметилендиамина, 6 мг (0.0268 ммоль, 4 mol. %) Pd(OAc)₂, 0.033 г BINAP (0.0536 ммоль, 8 мол %) и 0.27 мл (2.01 ммоль, 3 экв.) триэтиламина нагревали при 80°С в ультразвуковой бане в течение 16 часов. По окончании реакции реакционную массу обработали водой (5 мл) и хлороформом (10 мл), органический слой отделили, высушили над сульфатом магния и упарили. Остаток хроматографировали на колонке с силикагелем (элюент - хлороформ: этанол 10:0 → 10:3). Последовательно выделили две фракции. Растиранием фракций в эфире выделили продукты реакции в виде желтых порошков. Из 1-ой фракции - бикумарин (I) (81.5 мг, выход 22%); из второй фракции - 3-(6-аминогексиламино)пеурутеницин (X) (125.5 мг, выход 56%).

Стадия 2. К перемешиваемому раствору 200 мг (0.67 ммоль) 3-бромпеурутеницина (IX) и 260 мг (0.66 ммоль) 3-(6-аминогексиламино)пеурутеницина (X) в 5 мл ДМФА в токе аргона последовательно добавили 1.5 мг (2 мол %) Pd(OAc)₂, 3.7 мг (2 мол %) Xantphos и 0.46 мл (.35 ммоль, 5 экв) триэтиламина. Реакционную смесь перемешивали при 120°С в течение 16 часов, затем перенесли на чашку Петри для свободного испарения растворителя. Остаток растворили в хлороформе и хроматографировали на колонке с силикагелем (элюент - хлороформ: этанол 10:1 → 10:3) последовательно выделили (I) 196 мг (53%) 3,3'-[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромена) (I) и 35 мг (16%) 3-бромпеурутеницина (IX).

3,3'-[(Гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромен) (I). Т. пл. 164-166°С (из эфира). ИК-спектр (ν, см^-1): 3405, 3396, 2927, 2854, 2289, 2125, 1749, 1733, 1675, 1606, 1550, 1436, 1145, 1112, 1079, 995, 746, 723, 698, 667, 613. УФ-спектр (λ_max, нм) (lgε): 230 (3.87), 275 (3.35), 301 (3.14), 333 (2.78), 349 (2.79). Спектр ¹Н ЯМР (400 МГц, CDCl₃, δ, м.д.): 1.55 (м, 4Н, СН₂^3',4'), 1.70 (м, 2Н, NH), 1.80 (м, 4Н, СН₂^3',4'), 3.39, 3.64 (оба м, по 2Н, СН₂^1',6'), 4.21 (с, 6Н, 2×ОСН₃), 6.99 (с, 2Н, 2×Н⁸), 8.19 (с, 2Н, 2×Н⁵), 8.41 (с, 2Н, 2×Н⁴). 11.32 (s, 2Н, 2×OH). Спектр ¹³С ЯМР (125 МГц, CDCl₃) δ_C: 26.08 (С-2'), 26.35 (С-4'), 29.43 (С-3'), 29.67 (С-5'), 37.93 (С-6'), 39.23 (С-1'), 52.74 (2×ОСН₃), 96.29 (2×С-8), 110.57 (2×С-4а), 110.95 (2×С-6), 111.48 (2×С-3), 120.70 (2×С-4), 143.20 (2×С-5), 158.68 (2×С-8а), 159.19 (2×С-2), 161.50 (2×С=O), 169.52 (2×С-7). Найдено, %: С 61.18; Н 5.16; N 4.86. C₂₈H₂₈N₂O₁₀. Вычислено, %: С 60.87; Н 5.11; N 5.07.

3-(6-Аминогексиламино)-7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромен {3-(6-аминогексиламино)пеурутеницин} (X). Т. пл. 118-119°С (из эфира). ИК-спектр (ν, см^-1): 3428, 3286, 3054, 2929, 2856, 1722, 1668, 1646, 1600, 1550, 1504, 1436, 1371, 1309, 1259, 1197, 1145, 1116, 1076, 923, 873, 750, 725, 698. УФ-спектр (λ_max, нм) (lgε): 332(3.55), 320(3.57), 285(3.81), 274(3.8), 231(4.48). Спектр ¹Н ЯМР (400 МГц, CDCl₃, δ, м.д.): 1.22 (м, 2Н, СН₂^4'), 1.30 (уш. с, 2Н, NH₂), 1.40 (м, 2Н, СН₂^3'), 1.53 (м, 2Н, CH₂^5'), 3.06-3.18 (м, 4Н, СН₂^2',6'), 3.37 (м, 3Н, СН₂^1' и NH). 3.96 (с, 3Н, ОСН₃), 7.00 (с, 1Н, Н⁸), 7.94 (с, 1Н, Н⁵), 8.17 (с, 1Н, Н⁴), 11.06 (с, 1Н, ОН). Спектр ¹³С ЯМР (125 МГц, CDCl₃) δ_С: 25.93 (С-2'), 26.10 (С-4'), 29.17 (С-3'). 29.41 (С-5'), 37.67 (С-6'), 38.98 (С-1'), 52.49 (ОСН₃), 99.41 (С-8), 110.31 (С-4а), 113.39 (С-6), 114.63 (С-3), 133.95 (С-4), 149.49 (С-5), 158.43 (С-8а), 158.90 (С-2), 161.36 (С=O), 170.46 (С-7). Найдено, %: С 60.54; Н 6.16; N 8.26. C₁₇H₂₂N₂O₅. Вычислено, %: С 61.07; Н 6.63; N 8.38.

Пример 2. Исследование антибактериальной активности соединения (I). В качестве тест-культур использованы штаммы: Staphylococcus aureus ATCC 6538 FDA 209P, Bacillus cereus ATCC 10702, Escherichia coli ATCC 25922 из коллекции Федерального бюджетного учреждения науки Государственного научного центра прикладной микробиологии и биотехнологии (ФБУН ГНЦ ПМБ) г. Оболенск, а также штаммы из коллекции кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования Новосибирского государственного медицинского университета (ФГБОУ ВО НГМУ) Минздрава России: клинически изолированный штамм - Staphylococcus aureus 12, Staphylococcus aureus 209 K-20, Staphylococcus aureus «Виотко», Staphylococcus aureus 209 P-20, Staphylococcus epidermidis K-20.

Культивирование бактерий проводили на агаровой и бульонной средах Мюллер-Хинтон в аэробных условиях при температуре 37°С. Время культивирования составляло 1-2 дня. Анализ антибактериальной активности проводили методом последовательных разведений в жидкой среде в общем объеме 1 мл. Все соединения предварительно растворяли в 0.05 мл диметилсульфоксида и доводили до нужной концентрации 0.9% раствором хлорида натрия и питательным бульоном. Вносимую дозу суточных культур бактерий определяли по Мс Farland и контролировали высевом на плотную питательную среду. Минимальной ингибирующей концентрацией (МИК) считалась наименьшая доза вещества, полностью подавлявшая рост бактерий. Отсутствие признаков роста в жидкой среде контролировали путем высева на поверхность агаровой среды с последующей инкубацией в стандартных условиях. В качестве отрицательного контроля тест-культуру вводили в 1 мл бульона и культивировали в тех же условиях с последующим посевом на агаровую питательную среду и учетом роста бактерий. По результатам повторных экспериментов рассчитаны средние значения МИК и стандартная погрешность (M±SEM) [ГОСТ Р ИСО 20776-1-2010. Часть 1. Референтный метод лабораторного исследования активности антимикробных агентов против быстрорастущих аэробных бактерий, вызывающих инфекционные болезни; Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically, 11th Edition, 2018, 112 p. https://clsi.org/standarts/products/microbiology/documents/m07/; Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая / под ред. А.Н. Миронова. - М.: Гриф и К, 2012. - 944 с.].

Пример 3. Моделирование пленкообразования проводили на ПВХ-фрагментах интубационной трубки, которые полностью погружались в жидкую питательную среду с соответствующим разведением субстанции, после чего вносилась посевная доза микроорганизмов. На вторые сутки фрагмент трубки извлекали, подвергали отмывке с использованием солевого раствора, а затем помещали в 0.02% раствор этилендиаминтетрауксусной кислоты на 10 минут для открепления бактериальных клеток от субстрата, далее производили высев на плотные питательные среды с последующей инкубацией в стандартных условиях. Определяли минимальную ингибирующую концентрацию.

Таким образом, в результате исследования установлено, что соединение (I) обладает выраженным антибактериальным эффектом в отношении условно-патогенных культур бактерий штаммов Staphylococcus aureus, Bacillus cereus и Escherichia coli, а также подавляет пленкообразование бактериями на уровне препарата сравнения цефтриаксона.

Таким образом, предлагаемое изобретение обладает следующими преимуществами, а именно:

- Антибактериальная активность в отношении культур клеток условно-патогенных бактерий штаммов Staphylococcus aureus, Bacillus cereus и Escherichia coli.

- Ингибирование пленкообразования бактериальными штаммами S. aureus, В. cereus и Е. coli.

- Низкая токсичность на животных

- Использование для получения заявляемого соединения доступного кумарина пеурутеницина.

Исследование выполнено при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант №19-53-44003).

Изобретение относится к 3,3'-[(гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромену) структурной формулы (I). Технический результат – получено новое соединение кумаринового ряда, обладающее антибактериальной активностью в отношении культур клеток условно-патогенных бактерий штаммов Staphylococcus aureus, Bacillus cereus и Escherichia coli и свойством ингибитора образования биопленки указанными штаммами бактерий, которое может найти применение в медицине. 1 ил., 1 табл., 3 пр.

3,3'-[(Гексано-1,6-диилбис(азанедиил)]бис-(7-гидрокси-6-метоксикарбонил-2-оксо-2H-хромен) формулы (I)

,

обладающий антибактериальной активностью и способностью к подавлению образования бактериальной биопленки.