НАТРИЕВЫЕ СОЛИ 1-АРИЛ-4,4,4-ТРИФТОРБУТАН-1,3-ДИОНОВ, ПРОЯВЛЯЮЩИЕ ПРОТИВОМИКРОБНУЮ АКТИВНОСТЬ Российский патент 2024 года по МПК C07C49/80 C07C49/92 A61K31/12 A61P31/04 

Изобретение относится к области органической химии, к новым биологически активным соединениям класса производных 4,4,4-тригалогенбутан-1,3-дионов, а именно к натриевым солям 1-арил-4,4,4-трифторбутан-1,3-дионов (1-4), формулы:

обладающим противомикробной активностью, что позволяет предположить их использование в медицине и сельском хозяйстве в качестве противомикробных препаратов.

Аналогом по структуре заявляемым соединениям является натриевая соль 1-(4-метилфенил)-4,4,4-трифторбутан-1,3-диона (5) [Fleck L.E., North E.J., Lee R.E., et al. Antimicrob. Agents Chemother., 58(3), 1410-1419 (2014); doi: 10.1128/AAC.02136-13] формулы:

Структурный аналог заявляемых соединений подавляет рост микроорганизмов Е. coli в концентрации 50 мг/мл.

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, производителя ООО «Озон», Самарская область, г. Жигулевск, которые широко применяются в лечебной практике и являются аналогами по действию.

Целью предлагаемого изобретения является поиск в ряду замещенных 4,4,4-трифторбутан-1,3-дионов веществ с выраженной противомикробной активностью.

Поставленная цель достигается получением натриевых солей 1-арил-4,4,4-трифторбутан-1,3-дионов, которые обладают высокой противомикробной активностью.

Заявляемые вещества (1-4) синтезируют взаимодействием замещенных ацетофенонов с метиловым эфиром трифторуксусной кислоты в среде абсолютного гексана, используя в качестве конденсирующего агента гидрид натрия [N.S. Boltacheva, V.I. Filyakova, Е.F. Khmara, О.V. Koryakova, V.N. Charushin ChemInform Abstract: Synthesis and Structure of Fluoroalkyl Containing Lithium 1,3-Diketonates // General Chemistry. - 2010. - №80. - C. 179-189] с последующим выделением целевого продукта известными методами по схеме:

Технический результат заключается в расширении арсенала средств воздействия на живой организм.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами: Пример 1. Получение соединения (1).

К раствору 11 ммоль ацетофенона в 7 мл абсолютного гексана при перемешивании и температуре 0°С добавляют 22 ммоль гидрида натрия. Перемешивают в течение 30 минут, затем медленно прикапывают 1.4 мл метилового эфира трифторуксусной кислоты. Реакционную смесь оставляют при перемешивании на 5-6 часов. По истечении времени осадок отфильтровывают и отмывают хлороформом. Выход 90%. Т_пл=220-222°С. ИК спектр (ФСМ 1202, вазелиновое масло, v, см^-1): 1678 (С¹=О). Спектр ЯМР ¹Н, (Brüker A VANCE III HD (рабочая частота 400 МГц), внутренний стандарт - ТМС, ДМСО-d₆, δ, м.д.): 5.94 с (1Н, СН), 7.38-7.50 м (3Н, Н_аром, J=8), 7.79 д (2Н, Н_аром, J=8); ЯМР ¹³С, (Brüker AVANCE III HD (рабочая частота 100 МГц), внутренний стандарт - ТМС, ДМСО-d₆, δ, м.д.): 87.5, 115.5, 116.4, 119.2, 127.0, 128.5, 130.5, 142.2, 169.5, 186.2; ЯМР ¹⁹F, (Brüker AVANCE III HD (рабочая частота 376 МГц), внутренний стандарт - ТМС, ДМСО-d₆, δ, м.д.): -74.5.

Полученное соединение (1) представляет собой бесцветный порошкообразный осадок, растворимый в воде, этаноле, этилацетате, ацетоне и ДМСО, труднорастворимый в ацетонитриле, нерастворимый в хлороформе, гексане и четыреххлористом углероде.

Пример 2. Получение соединения (2).

К раствору 11 ммоль 4-хлорацетофенона в 7 мл абсолютного гексана при перемешивании и температуре 0°С добавляют 22 ммоль гидрида натрия. Перемешивают в течение 30 минут, затем медленно прикапывают 1.4 мл метилового эфира трифторуксусной кислоты. Реакционную смесь оставляют при перемешивании на 5-6 часов. По истечении времени осадок отфильтровывают и отмывают хлороформом. Выход 70%. Т_пл=220-222°С. ИК спектр (ФСМ 1202, вазелиновое масло, v, см^-1): 1689 (С¹=O). Спектр ЯМР ¹H, (Brüker AVANCE III HD (рабочая частота 400 МГц), внутренний стандарт - ТМС, ДМСО-d₆, δ, м.д.): 5,91 с (1Н, СН), 7.45 д (2Н, Н_аром, J=8), 7.80 д (2Н, Н_аром, J=8); ЯМР ¹³С, (Brüker AVANCE III HD (рабочая частота 100 МГц), внутренний стандарт - ТМС, ДМСО-d₆, δ, м.д.): 87.3, 116.3, 119.3, 119.7, 128.6, 128.9, 135.3, 140.9, 170.1, 184.6; ЯМР ¹⁹F, (Brüker AVANCE III HD (рабочая частота 376 МГц), внутренний стандарт - ТМС, ДМСО-d₆, δ, м.д.): -74.6.

Полученное соединение (2) представляет собой бесцветный порошкообразный осадок, растворимый в воде, этаноле, этилацетате, ацетоне и ДМСО, труднорастворимый в ацетонитриле, нерастворимый в хлороформе, гексане и четыреххлористом углероде.

Пример 3. Получение соединения (3).

К раствору 11 ммоль 4-бромацетофенона в 7 мл абсолютного гексана при перемешивании и температуре 0°С добавляют 22 ммоль гидрида натрия. Перемешивают в течение 30 минут, затем медленно прикапывают 1.4 мл метилового эфира трифторуксусной кислоты. Реакционную смесь оставляют при перемешивании на 5-6 часов. По истечении времени осадок отфильтровывают и отмывают хлороформом. Выход 85%. Т_пл=225-227°С.ИК спектр (ФСМ 1202, вазелиновое масло, v, см^-1): 1689 (С¹=O). Спектр ЯМР ¹Н, (Brüker AVANCE III HD (рабочая частота 400 МГц), внутренний стандарт - ТМС, ДМСО-d₆, δ, м.д.): 5.90 с (1Н, СН), 7.59 д (2Н, Н_аром, J=8), 7.73 д (2Н, Н_аром, J=8); ЯМР ¹³С, (Brüker AVANCE III HD (рабочая частота 100 МГц), внутренний стандарт - ТМС, ДМСО-d₆, δ, м.д.): 87.2, 115.3, 116.4, 119.7, 124.1, 129.2, 131.5, 141.3, 170.0, 184.7; ЯМР ¹⁹F, (Brüker AVANCE III HD (рабочая частота 376 МГц), внутренний стандарт - ТМС, ДМСО-d₆, δ, м.д.): -74.5.

Полученное соединение (3) представляет собой бесцветный порошкообразный осадок, растворимый в воде, этаноле, этилацетате, ацетоне и ДМСО, труднорастворимый в ацетонитриле, нерастворимый в хлороформе, гексане и четыреххлористом углероде.

Пример 4. Получение соединения (4).

К раствору 11 ммоль 4-фторацетофенона в 7 мл абсолютного гексана при перемешивании и температуре 0°С добавляют 22 ммоль гидрида натрия. Перемешивают в течение 30 минут, затем медленно прикапывают 1.4 мл метилового эфира трифторуксусной кислоты. Реакционную смесь оставляют при перемешивании на 5-6 часов. По истечении времени осадок отфильтровывают и отмывают хлороформом. Выход 71%. Т_пл=234-235°С.ИК спектр (ФСМ 1202, вазелиновое масло, v, см^-1): 1670 (С¹=O). Спектр ЯМР ¹Н, (Brüker AVANCE III HD (рабочая частота 400 МГц), внутренний стандарт - ТМС, ДМСО-d₆, δ, м.д.): 5.91 с (1Н, СН), 7.19 д (2Н, Н_аром, J=8), 7.85 д (2Н, Н_аром, J=8); ЯМР ¹³С, (Brüker AVANCE III HD (рабочая частота 100 МГц), внутренний стандарт - ТМС, ДМСО-d₆, δ, м.д.): 87.2, 115.2, 115.4, 122.7, 129.4, 129.5, 138.7, 163.8, 169.7, 184.7; ЯМР ¹⁹F, (Brüker AVANCE III HD (рабочая частота 376 МГц), внутренний стандарт - ТМС, ДМСО-d₆, δ, м.д.): -74.5, -111.4.

Полученное соединение (4) представляет собой бесцветный порошкообразный осадок, растворимый в воде, этаноле, этилацетате, ацетоне и ДМСО, труднорастворимый в ацетонитриле, нерастворимый в хлороформе, гексане и четыреххлористом углероде.

Пример 5. Противомикробная активность соединений (1-4).

Противомикробные свойства изучали на 3-х коллекционных условно-патогенных микроорганизмах, использовали Staphylococcus aureus (АТСС 25923), Escherichia coli (АТСС 25922), Candida albicans, РКПГY 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.

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.

Анализ полученных данных (таблица) показал, что натриевые соли 1-арил-4,4,4-трифторбутан-1,3-дионов (1-4) обладают противомикробным действием в отношении всех исследуемых культур.

Умеренную противомикробную активность проявили соединения (1-2), ингибирование роста микроорганизмов наступает в концентрациях 15.6-62.5 мкг/мл, бактерицидное действие соединений показано в концентрациях 62.5-250.0 мкг/мл в отношении исследованных культур.

Выраженный противомикробный эффект проявили соединения (3, 4). Соединение 4 тормозит рост культур (S. aureus, Е. coli, С.albicans) в концентрациях 7,8-15,6 мкг/мл, гибель наступает от воздействия концентраций в 31,2-125,0 мкг/мл.

Соединение 3 обладает бактериостатическим действием в концентрации 2.0 мкг/мл в отношении бактерий S. aureus, бактерицидное действие наступает от воздействия концентрации в 15.6 мкг/мл, что активнее препарата сравнения в несколько раз. Подавление роста культур Е. coli и С.albicans наступает в концентрации 7.8 мкг/мл, гибель культур - в концентрации 15.6 мкг/мл.

Заявленные соединения натриевые соли 1-арил-4,4,4-трифторбутан-1,3-дионов, обладающие высокой противомикробной активностью, могут найти применение в фармакологии, медицине и ветеринарии.

Изобретение относится к области органической химии, а именно к применению натриевых солей 1-арил-4,4,4-трифторбутан-1,3-дионов формулы (1-4), где R=H (1), Cl (2), Br (3), F (4), в качестве лекарственного средства с противомикробной активностью. Технический результат - натриевые соли 1-арил-4,4,4-трифторбутан-1,3-дионов, которые обладают высокой противомикробной активностью. 1 табл., 5 пр.

Применение натриевых солей 1-арил-4,4,4-трифторбутан-1,3-дионов формулы:

где R = H (1), Cl (2), Br (3), F (4),

в качестве лекарственного средства с противомикробной активностью.