Применение четвертичной фосфониевой соли формулы I (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромида в качестве антимикробного средства Российский патент 2022 года по МПК C07C15/04 A61K31/03 A61P31/00 

Изобретение относится к четвертичным фосфониевым солям, обладающим антимикробной активностью, а именно - к (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромиду формулы I.

Синтез отечественных биологически активных веществ с возможностью их использования в качестве лекарственных препаратов в настоящее время поставлено государством в ранг основных приоритетных направлений социально-экономического развития и национальной безопасности страны. Фундаментальной задачей органической, фармацевтической и медицинской химии является разработка новых соединений, позволяющих целенаправленно конструировать отечественные эффективные лекарственные средства, обладающие биологической активностью и минимальной токсичностью.

Из исследованного заявителем уровня техники выявлены четвертичные фосфониевые соли, обладающие биологической активностью, и способы их получения.

Так, известна статья [И.В.Галкина, С.Н.Егорова / Биологическая активность четвертичных солей фосфония и перспективы их медицинского применения] [https://cyberleninka.ru/article/n/biologicheskaya-aktivnost-chetvertichnyh-soley-fosfoniya-i-perspektivy-ih-meditsinskogo-primeneniya/viewer]. Сущностью известного технического решения является четвертичные соли фосфония и способ их синтеза из третичных фосфинов и высших галоидных алкилов.

Недостатком известного технического решения является низкий выход солей четвертичного фосфония, из-за длительного кипячения исходных реагентов (в течение нескольких дней в высококипящих растворителях (температура кипения растворителя зависит от длины радикала, чем больше радикал, тем выше температура кипения) и возможность спонтанной полимеризации конечного продукта, что в свою очередь останавливает реакцию, выход целевого продукта падает.Полученные соли труднодоступны в чистом виде и для их очистки требуется большой объем растворителей, при многократной тщательной очистки удается выделить соль фосфония до 90%-й чистоты. Указанное делает этот способ малопригодным для медицинского использования.

Известен н-гексадецилтрифенилфосфонийбромид и способ его получения [Старкс Ч.М. Межфазный катализ. Химия, катализаторы и применение / Ред. Ч.М. Старкс.М.: Химия, 1991. - 157 с.], сущностью является:

Недостатком известного технического решения является способ синтеза только одной соли с длинной радикала С16 - н-гексадецилтрифенилфосфонийбромида, которая требует многократной дополнительной очистки для медицинских целей, этим способом синтезируют межфазные катализаторы Старкса.

Известны глазные капли на основе соли фосфония, разработаны в НИИ Физико-химической биологии им. Н.А. Белозерского (www.belozersky.msu.ru) академиком РАН Владимиром Скулачевым для лечения различных заболеваний глаз.

Известна информация об научных исследованиях по (10-(2,5-дигидрокси-3,4-диметилфенил)децил)трифенилфосфонийбромиду, опубликованная в источнике [http://www.aging-us.com/article/101174/text].

Недостатком этих работ в целом является закрытый синтез исследованных солей фосфония.

Таким образом, из исследованного уровня техники не выявлено соединение (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромид формулы I.

Техническим результатом заявленного технического решения является расширение арсенала средств заявленного назначения путем разработки новой четвертичной фосфониевой соли (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромид формулы I, обладающей антимикробной активностью.

Далее заявителем приведено описание заявленного технического решения.

По настоящему изобретению впервые синтезирована новая четвертичная фосфониевая соль (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромид формулы I.

Заявленную четвертичную фосфониевую соль (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромид формулы I получают из трифенилфосфина и 10-бромдекановой кислоты.

Трифенилфосфин является товарным продуктом, например, [https://www.granhim.ru/goods/119612315-trifenilfosfin_imp_ch?ysclid=l2pu5j2lop].

10-бромдекановая кислота является товарным продуктом, например, [http://www.himreakt.ru/16692/?].

Далее заявителем приведен способ получения заявленной четвертичной фосфониевой соли (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромид формулы I.

Пример 1. Получение заявленной четвертичной фосфониевой соли (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромид.

Заявленный (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромид получают по следующей схеме:

Реакцию проводят сплавлением трифенилфосфина с 10-бромдекановой кислотой.

Навески трифенилфосфина и 10-бромдекановой кислоты в молярном соотношении 1:1 перемешивают и помещают, например, в круглодонную колбу объемом, например, 50 мл без растворителя. Далее смесь сплавляют, например, на водяной бане с обратным холодильником, при 100°С в течение 45 часов. Образующиеся кристаллы многократно промывают диэтиловым эфиром, например, на воронке Шотта. Сушат при пониженном давлении, например, на роторном испарителе.

Получили соединение формулы I в виде густого прозрачного масла янтарного цвета, растворимое в воде, ацетонитриле, хлороформе, этаноле.

Выход 78.86%.

ИК-спектр (ν/см^-1): 507, 531, 615, 689, 722, 746, 791, 932, 996, 1026, 1111, 1163, 1316, 1383, 1437, 1485, 1587, 1722, 2855, 2927, 3388.

Спектр ЯМР ¹H (D₂O), δ_H, м.д.: 0.8-1.06 м (8H, P-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂), 1.22 м (4H, P-CH₂-CH₂-CH₂), 1.38 п (2H, PCH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂, J_HH=7.6), 2.07 т (2H, CH₂-COOH, J_HH=8.1), 3.01 т (2H, P-CH₂, J_HH=7.4), 7.39-7.71 м (15H, Ph-P).

Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃), δ_С, м.д.: 20.44 с (P-CH₂-CH₂), 20.71 д (P-СН₂, ¹J_PC=48.1), 22.64 с (Р-СН₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂), 26.65 с (Р-СН₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂), 26.70 с (Р-СН₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂), 28.21 д (Р-СН₂-CH₂-CH₂,³J_PC=15.8), 32.40 с (Р-СН₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂), 116.17 д (C^ipso, ¹J_PC=85.8), 128.61 д (C^m, ³J_PC=12.4), 131.61 д (C^p, ²J_PC=9.8), 133.20 д (C^o, ⁴J_PC=3.0), 175.43 с (C(O)OH.

Спектр ЯМР ³¹P (D₂O), δ_Р 23.16 м.д.

Элементный анализ. Найдено: С 65,59; Н 6.92; Р 6.55, C₂₈H₃₄BrO₂P. Вычислено: С 65.50; Н 6.67; P, 6.03.

Из данных, приведенных выше, можно сделать вывод, что заявителем получено новое соединение (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромид формулы I.

Пример 2. Изучение биологической активности заявленной четвертичной фосфониевой соли (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромид.

Заявителем проведены испытания на биологическую активность заявленной четвертичной фосфониевой соли (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромид в отношении патогенной и условно-патогенной микрофлоры человека и животных.

В работе использовали музейные штаммы культур: Bacillus cereus АТСС - 19637, Pseudomonas aeruginosa АТСС - 9027; Staphylococcus aureus 6538 - Р; Candida albicans АТСС - 885653.

При этом использованы следующие питательные среды: для грибов Candida albicans - среда Сабуро, для остальных микроорганизмов - среда Мюллера-Хинтона.

Ход выполнения исследования.

Суточные культуры микроорганизмов доводили до плотности 0,5 по стандарту мутности МакФарланда (1,5х10⁸ КОЕ/мл). Затем инокулировали поверхности питательных сред, используя тампоны. На поверхности сред просекали лунки и в каждую лунку вносили каплю исследуемого препарата в концентрации 0,05%. Также на чашке просекали лунки для препаратов и контрольных соединений. Чашки инкубировали при 35°С в течение 24 - 48 часов.

В качестве препарата сравнения взяли хлоргексидина биглюконат, являющийся известным антимикробным препаратом.

Таблица. Результаты исследования антимикробной активности соединения формулы I и препарата сравнения - хлоргексидина биглюконат

Исследуемое соединение Величина зоны задержки роста, d (мм) B.cereus Ps.
aeruginosa S.
aureus Candida
albicans Соединение формулы I, 0,05% 16 0 22 12 Хлоргексидина биглюконат, 0,05% 8 9 17 15

Из данных, приведенных в Таблице, можно сделать вывод, что заявленная четвертичная фосфониевая соль (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромид:

- проявила высокую активность в отношении патогенных бактерий B. Cereus и S. Aureus - в 1,3 - 2 раза выше, чем активность хлоргексидина биглюконата;

- антимикотическую активность в отношении Candida albicans, сравнимую с активностью хлоргексидина биглюконата.

Таким образом, по мнению заявителя, новая четвертичная фосфониевая соль (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромид формулы I может быть использована как потенциальное антимикробное средство в медицине и ветеринарии в отношении патогенных бактерий B. Cereus и S. Aureus и патогенных грибов Candida albicans.

Таким образом, из изложенного выше можно сделать вывод, что заявителем достигнут заявленный технический результат, а именно: расширен арсенал средств заявленного назначения путем разработки новой четвертичной фосфониевой соли (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромид формулы I, обладающей антимикробной активностью.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна», предъявляемому к изобретениям, т.к. из исследованного уровня техники не выявлено средство, обладающее совокупностью заявленных в формуле изобретения признаков.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, т.к. не следует явным образом для специалиста в данной области техники.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость» предъявляемому к изобретениям, т.к. может быть изготовлено с использованием известного оборудования и известных реактивов.

Изобретение относится к области органической химии и фармацевтики, а именно к применению четвертичных фосфониевых солей, обладающих антимикробной активностью. Раскрыто применение четвертичной фосфониевой соли формулы I (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромида в качестве антимикробного средства. Изобретение обеспечивает выраженный антимикробный эффект. 1 табл., 2 пр.

Применение четвертичной фосфониевой соли формулы I (9-карбоксинонил)трифенилфосфонийбромида в качестве антимикробного средства