Применение 4'-гидрокси-1'-(2-гидроксиалкил)-3'-ароил-6,6-диметил-6,7-дигидроспиро[индол-3,2'-пиррол]-2,4,5'(1H,1'H,5H)-трионов в качестве средств, обладающих бактерицидным действием в отношении бактерий S. aureus Российский патент 2024 года по МПК A61K31/407 A61P31/04 

Изобретение относится к области органической химии, а именно к применению индивидуальных соединений класса спиро[индол-3,2'-пирролов] в качестве средств, обладающих противомикробной активностью, которые могут быть использованы в качестве исходных продуктов для синтеза новых гетероциклических систем и в фармакологии.

Заявленные соединения 4'-гидрокси-1'-(2-гидроксиалкил)-3'-ароил-6,6-диметил-6,7-дигидроспиро[индол-3,2'-пиррол]-2,4,5'(1Н,1'Н,5Н)-трионы и способ синтеза их производных известны из уровня техники. Производные заявляемых соединений являются продуктами взаимодействия 8-ароил-3,4-дигидропирроло[2,1-с][1,4]оксазин-1,6,7(1Н)-трионов с 3-(ариламино)-5,5-диметил-2-циклогексен-1-онами

(Взаимодействие пирроло[2,1-с][1,4]оксазин-1,6,7-трионов с 3-(ариламино)-5,5-диметил-2-циклогексен-1-онами. Синтез спиро[индол-3,2'-пирролов]. Третьяков Н.А., Дмитриев М.В., Масливец А.Н., ЖОрХ, 2021, 57, №1, 21-28. [Reaction of Pyrrolo[2,1-с][1,4]oxazine-1,6,7-triones with 3-(Arylamino)-5,5-dimethylcyclohex-2-en-1-ones. Synthesis of Spiro[indole-3,2'-pyrroles]. Tretyakov N.A., Dmitriev M.V., Maslivets A.N. Russ. JOC, 2021, 57(1), 13-19. doi: 10.1134/S1070428021010024]), образующихся по следующей схеме:

где: 1 R=H, Ar¹=Ph (а), 4-ClC₆H₄ (б), 4-BrC₆H₄ (в), 4-МеС₆Н₄ (г), R=Me, Ar¹=Ph (д), 4-ClC₆H₄ (е), 4-BrC₆H₄ (ж), 4-МеС₆Н₄ (з); 2 Ar²=Ph (а), 4-BrC₆H₄ (б); 3 Ar²=Ph, R=Н, Ar¹=Ph (а), 4-ClC₆H₄ (б), 4-BrC₆H₄ (в), 4-МеС₆Н₄ (г); Ar²=4-BrC₆H₄, R=Н, Ar¹=Ph (д), 4-ClC₆H₄ (е), 4-BrC₆H₄ (ж), 4-МеС₆Н₄ (з); Ar²=4-BrC₆H₄, R=Me, Ar¹=Ph (е).

Противомикробная активность 4'-гидрокси-1'-(2-гидроксиалкил)-3'-ароил-6,6-диметил-6,7-дигидроспиро[индол-3,2'-пиррол]-2,4,5'(1Н,1'H,5H)-трионов ранее не была исследована.

Достигаемый технический результат - выявлена не известная ранее противомикробная активность 4'-гидрокси-1'-(2-гидроксиалкил)-3'-ароил-6,6-диметил-6,7-дигидроспиро[индол-3,2'-пиррол]-2,4,5'(1H,1'H,5H)-трионов.

Заявляемый технический результат достигается тем, что соединения 4'-гидрокси-1'-(2-гидроксиалкил)-3'-ароил-6,6-диметил-6,7-дигидроспиро[индол-3,2'-пиррол]-2,4,5'(1Н,1'Н,5Н)-трионы проявляют высокую бактерицидную активность в отношении бактерий S. aureus в концентрации в 1000 мкг/мл.

Синтезируют заявляемые соединения путем взаимодействия 8-ароил-3,4-дигидро-1H-пирроло[2,1-с][1,4]оксазин-1,6,7-трионов с N-замещенными 3-амино-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-онами в среде растворителя с последующим выделением целевых продуктов, по следующей схеме:

где: 4 R¹=Н, Ar=4-МеС₆Н₄ (а), 4-BrC₆H₄ (б), R¹=Me, Ar=4-ClC₆H₄ (в); 5 R²=Ph (а), 4-BrC₆H₄ (б), циклогексил (в), C₆H₅CH₂ (г); 6 Ar=4-МеС₆Н₄, R¹=Н, R²=Ph (а), Ar=4-МеС₆Н₄, R¹=Н, R²=С₆Н₅СН₂ (б); Ar=4-BrC₆H₄, R¹=Н, R²=4-BrC₆H₄ (в), Ar=4-BrC₆H₄, R¹=Н, R²=С₆Н₅СН₂ (г); Ar=4-ClC₆H₄, R¹=Me, R²=циклогексил (д).

Процесс ведут при температуре 60-65°С, а в качестве растворителя используют безводный хлороформ.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 4'-Гидрокси-1'-(2-гидроксиэтил)-6,6-диметил-3'-(4-метилбензоил)-1-фенил-6,7-дигидроспиро[индол-3,2'-пиррол]-2,4,5'(1Н,1'Н,5Н)-трион (6а).

К раствору 0.947 ммоль 8-(4-метилбензоил)-3,4-дигидро-1Н-пирроло[2,1-с][1,4]оксазин-1,6,7-триона (4а) в 15 мл безводного хлороформа добавляли 0.947 ммоль 3-(фениламино)-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-она (5а), растворенного в 5 мл безводного хлороформа, кипятили 5 мин, охлаждали, образовавшийся осадок отфильтровывали. Выход 77%, т.пл. 177-179°С. Соединение (6а) C₂₉H₂₈N₂O₆.

Найдено, %: С 69.97; Н 5.28; N 5.26

Вычислено, %: С 69.59; Н 5.64; N 5.60.

Соединение (6а) - бесцветное кристаллическое вещество, легкорастворимое в ДМСО и ДМФА, трудно растворимое в менее полярных органических растворителях, нерастворимое в воде и алканах. Устойчиво при хранении в обычных условиях.

В ИК спектре соединения (6а), записанном в виде пасты в вазелиновом масле, присутствуют полосы валентных колебаний спиртовой группы ОН в виде узкого пика при 3539 см^-1, енольной группы ОН в виде широкой полосы при 3144 см^-1, двух лактамных карбонильных групп при 1750 см^-1 и при 1692 см^-1, кетонной карбонильной группы при 1651 см^-1 и ароильной карбонильной группы при 1628 см^-1.

В спектре ЯМР ¹Н соединения (6а), записанном в растворе в ДМСО-d₆, кроме сигналов протонов ароматических колец, присутствуют два синглета метальной группы при 0.80 м.д. и 1.05 м.д. соответственно, четыре дублета метиленовых групп циклогексенового цикла при 2.03, 2.21, 2.34 и 2.64 м.д. соответственно, синглет метальной группы ароильного фрагмента при 2.37 м.д., два мультиплета метиленовых групп гидроксиэтильного заместителя при 3.09-3.17 м.д. и при 3.39-3.47 м.д. соответственно, а также уширенные синглеты протонов двух групп ОН при 4.73 м.д. и 12.03 м.д.

Пример 2. 1-Бензил-4'-гидрокси-1'-(2-гидроксиэтил)-6,6-диметил-3'-(4-метилбензоил)-6,7-дигидроспиро[индол-3,2'-пиррол]-2,4,5'(1Н,1'Н,5Н)-трион (6б).

К раствору 1.17 ммоль 8-(4-метилбензоил)-3,4-дигидро-1Н-пирроло[2,1-с][1,4]оксазин-1,6,7-триона (4а) в 15 мл безводного хлороформа добавляли 1.17 ммоль 3-(бензиламино)-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-она (5 г), растворенного в 5 мл безводного хлороформа, кипятили 5 мин, охлаждали, образовавшийся осадок отфильтровывали. Выход 62%, т.пл. 207-209°С. Соединение (6б) C₃₀H₃₀N₂O₆.

Найдено, %: С 70.39; Н 5.49; N 5.09

Вычислено, %: С 70.02; Н 5.88; N 5.44.

Соединение (6б) - бесцветное кристаллическое вещество, легкорастворимое в ДМСО и ДМФА, трудно растворимое в менее полярных органических растворителях, нерастворимое в воде и алканах. Устойчиво при хранении в обычных условиях.

В ИК спектре соединения (6б), записанном в виде пасты в вазелиновом масле, присутствуют полосы валентных колебаний спиртовой группы ОН в виде узкого пика при 3424 см^-1, енольной группы ОН в виде широкой полосы при 3140 см^-1, двух лактамных карбонильных групп при 1718 см^-1 и при 1708 см^-1, кетонной карбонильной группы при 1659 см^-1 и ароильной карбонильной группы при 1633 см^-1.

В спектре ЯМР ¹Н соединения (6б), записанном в растворе в ДМСО-d₆, кроме сигналов протонов ароматических колец, присутствуют два синглета метальной группы при 0.83 м.д. и 1.03 м.д. соответственно, четыре дублета метиленовых групп циклогексенового цикла при 1.99, 2.27, 2.47 и 2.65 м.д. соответственно, синглет метальной группы ароильного фрагмента при 2.36 м.д., два триплета метиленовых групп гидроксиэтильного заместителя при 3.13 м.д. и 3.35 м.д. соответственно, дублет дублетов метиленовой группы бензильного фрагмента при 4.91 м.д. соответственно, а также уширенные синглеты протонов двух групп ОН при 4.64 м.д. и 12.06 м.д.

Пример 3. 3'-(4-Бромбензоил)-1-(4-бромфенил)-4'-гидрокси-1'-(2-гидроксиэтил)-6,6-диметил-6,7-дигидроспиро[индол-3,2'-пиррол]-2,4,5'(1Н,1'Н,5Н)-трион (6в).

К раствору 0.748 ммоль 8-(4-бромбензоил)-3,4-дигидро-1Н-пирроло[2,1-с][1,4]оксазин-1,6,7-триона (4б) в 15 мл безводного хлороформа добавляли 0.748 ммоль 3-((4-бромфенил)амино)-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-она (5б), растворенного в 5 мл безводного хлороформа, кипятили 30 мин, охлаждали, образовавшийся осадок отфильтровывали. Выход 73%, т.пл. 211-213°С. Соединение (6в) C₂₈H₂₄Br₂N₂O₆.

Найдено, %: С 52.53; Н 3.36; N 4.00

Вычислено, %: С 52.20; Н 3.75; N 4.35.

Соединение (6в) - бесцветное кристаллическое вещество, легкорастворимое в ДМСО и ДМФА, трудно растворимое в менее полярных органических растворителях, нерастворимое в воде и алканах. Устойчиво при хранении в обычных условиях.

В ИК спектре соединения (6в), записанном в виде пасты в вазелиновом масле, присутствуют полосы валентных колебаний спиртовой группы ОН в виде узкого пика при 3576 см^-1, енольной группы ОН в виде широкой полосы при 3464 см^-1, двух лактамных карбонильных групп при 1731 см^-1 и при 1701 см^-1, кетонной карбонильной группы при 1660 см^-1 и ароильной карбонильной группы при 1630 см^-1.

В спектре ЯМР ¹Н соединения (6в), записанном в растворе в ДМСО-d₆, кроме сигналов протонов ароматических колец, присутствуют два синглета метальной группы при 0.81 м.д. и 1.05 м.д. соответственно, четыре дублета метиленовых групп циклогексенового цикла при 2.05, 2.26, 2.35 и 2.66 м.д. соответственно, два мультиплета метиленовых групп гидроксиэтильного заместителя при 3.07-3.15 м.д. и при 3.36-3.50 м.д. соответственно, а также уширенные синглеты протонов двух групп ОН при 4.56 м.д. и 12.32 м.д.

Пример 4. 1-Бензил-3'-(4-бромбензоил)-4'-гидрокси-1'-(2-гидроксиэтил)-6,6-диметил-6,7-дигидроспиро[индол-3,2'-пиррол]-2,4,5'(1H,1'Н,5Н)-трион (6г).

К раствору 0.876 ммоль 8-(4-бромбензоил)-3,4-дигидро-1Н-пирроло[2,1-с][1,4]оксазин-1,6,7-триона (4б) в 15 мл безводного хлороформа добавляли 0.876 ммоль 3-(бензиламино)-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-она (5 г), растворенного в 5 мл безводного хлороформа, кипятили 5 мин, охлаждали, образовавшийся осадок отфильтровывали. Выход 68%, т.пл. 229-231°С.Соединение (6 г) C₂₉H₂₇BrN₂O₆.

Найдено, %: С 60.48; Н 4.35; N 4.44

Вычислено, %: С 60.11; Н 4.70; N 4.83.

Соединение (6г) - бесцветное кристаллическое вещество, легкорастворимое в ДМСО и ДМФА, трудно растворимое в менее полярных органических растворителях, нерастворимое в воде и алканах. Устойчиво при хранении в обычных условиях.

В ИК спектре соединения (6г), записанном в виде пасты в вазелиновом масле, присутствуют полосы валентных колебаний спиртовой группы ОН в виде узкого пика при 3424 см^-1, енольной группы ОН в виде широкой полосы при 3086 см^-1, двух лактамных карбонильных групп при 1724 см^-1 и при 1712 см^-1, кетонной карбонильной группы при 1661 см^-1 и ароильной карбонильной группы при 1632 см^-1.

В спектре ЯМР ¹Н соединения (6г), записанном в растворе в ДМСО-d₆, кроме сигналов протонов ароматических колец, присутствуют два синглета метальной группы при 0.84 м.д. и 1.04 м.д. соответственно, четыре дублета метиленовых групп циклогексенового цикла при 2.00, 2.29, 2.47 и 2.67 м.д. соответственно, два триплета метиленовых групп гидроксиэтильного заместителя при 3.13 м.д. и 3.34 м.д. соответственно, дублет дублетов метиленовой группы бензильного фрагмента при 4.90 м.д. соответственно, а также уширенные синглеты протонов двух групп ОН при 4.63 м.д. и 12.15 м.д.

Пример 5. 3'-(4-Хлорбензоил-4'-гидрокси-1'-(2-гидроксипропил)-6,6-диметил-1-циклогексил-6,7-дигидроспиро[индол-3,2'-пиррол]-2,4,5'(1Н,1'H,5H)-трион (6д).

К раствору 0.938 ммоль 3-метил-8-(4-хлорбензоил)-3,4-дигидро-1H-пирроло[2,1-с][1,4]оксазин-1,6,7-триона (4в) в 15 мл безводного хлороформа добавляли 0.938 ммоль 3-(циклогексиламино)-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-она (5в), растворенного в 5 мл безводного хлороформа, кипятили 10 мин, охлаждали, образовавшийся осадок отфильтровывали. Выход 84%, т.пл. 235-237°С. Соединение (6д) C₂₉H₃₃ClN₂O₆.

Найдено, %: С 64.63; Н 6.04; N 5.35

Вычислено, %: С 64.38; Н 6.15; N 5.18.

Соединение (6д) - бесцветное кристаллическое вещество, легкорастворимое в ДМСО и ДМФА, трудно растворимое в менее полярных органических растворителях, нерастворимое в воде и алканах. Устойчиво при хранении в обычных условиях.

В ИК спектре соединения (6д), записанном в виде пасты в вазелиновом масле, присутствуют полосы валентных колебаний спиртовой группы ОН в виде узкого пика при 3375 см^-1, енольной группы ОН в виде широкой полосы при 3058 см^-1, двух лактамных карбонильных групп при 1744 см^-1 и при 1704 см^-1, кетонной карбонильной группы при 1666 см^-1 и ароильной карбонильной группы при 1634 см^-1.

В спектре ЯМР ¹Н соединения (6д), записанном в растворе в ДМСО-d₆, кроме сигналов протонов ароматического и циклогексильного кольца, присутствуют два синглета метальных групп циклогексенового цикла при 0.87 м.д. и 1.12 м.д. соответственно, дублет метальной группы гидроксипропильного фрагмента при 0.97 м.д., четыре дублета метиленовых групп циклогексенового цикла при 2.00, 2.23, 2.66 и 2.79 м.д. соответственно, два дублета дублетов метиленовой группы гидроксипропильного заместителя при 2.94 м.д. и 3.14 м.д., мультиплет метановой группы гидроксипропильного заместителя при 3.59-3.85 м.д., а также уширенные синглеты протонов двух групп ОН при 4.56 м.д. и 12.19 м.д.

Пример 6. Фармакологическое исследование соединений (6а-д) на наличие противомикробной активности.

Для исследований использовали общепринятый метод двукратных серийных разведений в жидкой питательной среде микрометодом [Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ - М.: И-во Медицина, 2005]. 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.

Противомикробные свойства химического вещества изучали на 3-х коллекционных условно-патогенных штаммах микроорганизмов: Staphylococcus aureus (штамм 906), Escherichia coli (штамм 1257), Candida albicans (РКПГY 1353/1277), полученных в ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Минздравсоцразвития России. Факт ингибирования (торможения роста) микробных клеток в разведениях препаратов отмечали после 20-ти часового термостатирования при 37°С. Окончательные результаты фиксировали через 7 суток после высева на скошенный агар РПА. Максимально испытанная концентрация соединений соответствовала 1000,0 мкг/мл. Противомикробную (ингибирующую, бактерицидную) активность оценивали по минимально действующей концентрации. Анализ полученных данных показал:

• соединения 6а-д обладают антимикробным действием в отношении культуры S. aureus; ингибирующим действием в концентрации 1000,0 мкг/мл;

Предлагаемые вещества 4'-гидрокси-1'-(2-гидроксиалкил)-3'-ароил-6,6-диметил-6,7-дигидроспиро[индол-3,2'-пиррол]-2,4,5'(1H,1'H,5H)-трионы (4а-д) обладают фармакологической активностью, а именно бактерицидным действием в отношении бактерий S. aureus, и могут найти применение в фармакологии в качестве потенциальных лекарственных средств.

Изобретение относится к области органической химии, а именно к применению 4'-гидрокси-1'-(2-гидроксиалкил)-3'-ароил-6,6-диметил-6,7-дигидроспиро[индол-3,2'-пиррол]-2,4,5'(1H,1'H,5H)-трионов общей формулы

,

где Ar = 4-MeC₆H₄, R¹ = H, R² = Ph (а); Ar = 4-MeC₆H₄, R¹ = H, R² = C₆H₅CH₂ (б); Ar = 4-BrC₆H₄, R¹ = H, R² = 4-BrC₆H₄ (в); Ar = 4-BrC₆H₄, R¹ = H, R² = C₆H₅CH₂ (г); R¹ = Me, Ar = 4-ClC₆H₄, R² = циклогексил (д), в качестве средств, обладающих бактерицидной активностью в отношении бактерий S. aureus. Технический результат - противомикробная активность в отношении бактерий S. aureus соединений класса спиро[индол-3,2'-пирролов]. 1 табл., 6 пр.

Применение 4′-гидрокси-1′-(2-гидроксиалкил)-3′-ароил-6,6-диметил-6,7-дигидроспиро[индол-3,2′-пиррол]-2,4,5′(1H,1′H,5H)-трионов общей формулы

где Ar = 4-MeC₆H₄, R¹ = H, R² = Ph (а); Ar = 4-MeC₆H₄, R¹ = H, R² = C₆H₅CH₂ (б); Ar = 4-BrC₆H₄, R¹ = H, R² = 4-BrC₆H₄ (в); Ar = 4-BrC₆H₄, R¹ = H, R² = C₆H₅CH₂ (г); R¹ = Me, Ar = 4-ClC₆H₄, R² = циклогексил (д);

в качестве средств, обладающих бактерицидной активностью в отношении бактерий S. aureus.