4-ЗАМЕЩЕННЫЕ 3,5-ДИГИДРОКСИ-5-(ТРИХЛОРМЕТИЛ)ФУРАН-2(5H)-ОНЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ ПРОТИВОМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТЬЮ Российский патент 2024 года по МПК C07D307/62 A61K31/341 A61P31/04 

Изобретение относится к области органической химии, к новым биологически активным веществам класса 4-замещенных 3,5-дигидрокси-5-(трихлорметил)фуран-2(5H)-онов (1-6), формулы:

Ar=Ph (1); Ar=4-СН₃С₆Н₄(2); Ar=3,4-(CH₃O)₂С₆Н₃ (3); Ar=4-ClC₆H₄ (4); Ar=4-BrC₆H₄ (5); Ar=нафт-2-ил (6)

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

Аналогом по структуре заявляемым соединениям является этиловый эфир 2,4-дигидрокси-5-оксо-2-трифторметил-2,5-дигидрофуран-3-карбоновой кислоты 7, [Прядеина М.В., Бургарт Я.В., Суслова К.И., Салоутин В.И. Получение 4-ацил(алкоксикарбонил)-3,5-дигидрокси-5-фторалкилфуран-2(5H)-онов // Известия Академии наук. Серия химическая. 2002. №9. С.1585-1587] формулы:

Структурный аналог 7 не изучен на наличие противомикробной активности.

В качестве эталона сравнения противомикробной активности выбран 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], который широко применяются в лечебной практике и является аналогом по действию.

Целью предлагаемого изобретения является поиск в ряду замещенных 3,5-дигидрокси-5-(трихлорметил)фуран-2(5H)-онов веществ с выраженной противомикробной активностью.

Поставленная задача достигается получением 4-замещенных 3,5-дигидрокси-5-(трихлорметил)фуран-2(5H)-онов, которые обладают противомикробной активностью.

Заявляемые вещества (1-6) синтезируют взаимодействием 5-замещенных 4-(2,2,2-трихлорацетил)фуран-2,3-дионов (8-13) с водой при перемешивании в среде абсолютного диоксана с последующим выделением целевого продукта известными методами по схеме, описанной в работе [Lisovenko, N.Y., Nasibullina, E.R., Kharitonova, S.S., Myshkina, O.A. Simple Synthesis of Substituted 3-Нуегохупггап-2(5H)-опе8 Synthesis, 2021, 53(11), pp.1955-1961]

1-6, 8-13: Ar=Ph (1,8); Ar=4-CH₃C₆H₄ (2,9); Ar=3,4-(СН₃О)₂С₆Н₃ (3,10); Ar=4-ClC₆H₄ (4,11); Ar=4-BrC₆H₄ (5,12); Ar=нафт-2-ил (6,13)

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

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1. Общая методика получения соединений 1-6.

К раствору соединений 8-13 (1 ммоль) в безводном диоксане (20 мл) добавляли воду (1 ммоль). Реакционную массу перемешивали на магнитной мешалке при комнатной температуре в течение 4 ч. Растворитель выпаривали, полученный осадок перекристаллизовывали из толуола.

Пример 2. Соединение 1 синтезировано из фуран-2,3-диона 8. Бесцветные кристаллы, выход 0.29 г (85%), Т_{разложения} 153-154°С; ИК (v_max, см^-1): 3293 (ОН), 1771 (C²=О), 1690 (COC₆H₅). ¹Н ЯМР (DMSO-d₆, 400 МГц, δ, м.д.) 7.56 (2Н, т, J=8 Гц, С₆Н₅), 7.67 (1Н, т, J=8 Гц, С₆Н₅), 7.88-7.90 (2Н, д, J=8 Гц, С₆Н₅), 9.41(1Н, уш.с, ОН); ¹³С ЯМР (DMSO-d₆, 100 МГц, δ, м.д.) 101.6, 107.1, 118.4, 128.6, 129.1, 133.6, 136.5, 148.4, 165.2 (С=О), 188.7 (С=О); Посчитано для C₁₂H₇Cl₃O₅ (337.55): С, 42.70; Н, 2.09; С1, 31.51%. Найдено: С, 42.77; Н, 2.05; С1, 31.18%.

Пример 3. Соединение 2 синтезировано из фуран-2,3-диона 9. Бесцветные кристаллы, выход 0.32 г (90%), Т_{разложения}157-158°С; ПК (v_max, см^-1): 3317 (ОН), 1766 (С²=O), 1693 (СОС₆Н₄СН₃-4). ¹Н ЯМР (DMSO-d₆, 400 МГц, δ, м.д.) 2.39 (3Н, с, СН₃), 7.34-7.36 (2Н, д, J=8 Гц, С₆Н₄), 7.78-7.80 (2Н, д, J=8 Гц, С_бН₄), 9.17 (1H, уш.с, ОН); ¹³С ЯМР (DMSO-d₆, 100 МГц, δ, м.д.) 21.2, 101.3, 107.0, 119.2, 129.2, 129.3, 133.9, 144.5, 147.4, 160.82, 165.2 (С=O), 188.1 (С=O); Посчитано для C₁₃H₉Cl₃O₅ (351.57): С, 44.41; Н, 2.58; С1, 30.25%. Найдено: С, 44.69; Н, 2.69; Cl, 30.70%.

Пример 4. Соединение 3 синтезировано из фуран-2,3-диона 10. Бесцветные кристаллы, выход 0.32 г (80%), Т_{разложения}165-166°С; ПК (v_max, см^-1): 3406 (ОН), 3333 (ОН), 1797 (С²=O), 1688 (СО). ¹Н ЯМР (DMSO-d₆, 400 МГц, δ, м.д.) 3.81 (3Н, с, ОСН₃), 3.88 (3Н, с, ОСН₃), 7.13-7.11 (1Н, д, J=8 Гц, С₆Н₃), 7.43 (1Н, с, С₆Нз), 7.56-7.58 (1Н, д, J=8 Гц, С₆Н₃), 9.45 (2Н, уш.с, ОН); ¹³С ЯМР (DMSO-d₆, 100 МГц, δ, м.д.) 55.5, 55.8, 101.4, 106.9, 111.0, 111.1, 119.7, 124.9, 129.2, 146.8, 148.7, 153.8, 165.2 (С=O), 186.9 (С=O); Посчитано для C₁₄H₁₁Cl₃O₇ (397.59): С, 42.29; Н, 2.79; Cl, 26.75%. Найдено: С, 42.41; Н, 2.84; С1, 26.39%.

Пример 5. Соединение 4 синтезировано из фуран-2,3-диона 11. Бесцветные кристаллы, выход0.35 г (93%), Т_{разложения}166-167°С; ПК (v_max, см^-1): 3466 (ОН), 1790 (С²=O), 1686 (СО). ¹Н ЯМР (DMSO-d₆, 400 МГц, δ, м.д.) 7.61-7.63 (2Н, д, J=8 Гц С₆Н₄), 7.86-7.88 (2Н, д, J=8 Гц, С₆Н₄), 9.26 (2Н, уш.с, ОН); ¹³С ЯМР (DMSO-d₆, 100 МГц, δ, м.д.) 101.7, 107.0, 117.2, 128.8, 130.9, 135.3, 138.5, 149.4, 165.1 (С=O), 187.3 (С=O); Посчитано для C₁₂H₆Cl₄O₅ (371.99): С, 38.75; Н, 1.63; Cl, 38.12%. Найдено: С, 38.72; Н, 1.41; Cl, 38.22%.

Пример 6. Соединение 5 синтезировано из фуран-2,3-диона 12. Бесцветные кристаллы, выход 0.35 г (83%), Т_{разложения} 154-155°С; ИК (v_max, см^-1): 3269 (ОН), 1786 (С²=O), 1690 (СО). ¹Н HMP(DMSO-d₆, 400 МГц, δ, м.д.) 7.76-7.81 (4Н, м, С₆Н₄), 9.45 (2Н, уш.с, ОН); ¹³СЯМР (DMSO-d₆, 100 МГц, δ, м.д.) 101.7, 107.0, 117.4, 127.8, 131.0, 131.8, 135.6, 149.4, 165.1 (С=O), 187.6 (С=O); Посчитано для C₁₂H₆BrCl₃O₅ (416.44): С, 34.61; Н, 1.45; Br, 19.19; Cl, 25.54%. Найдено: С, 34.44; Н, 1.49; Вг, 19.28; С1, 25.62%.

Пример 7. Соединение 6 синтезировано из фуран-2,3-диона 13. Светло-желтое кристаллическое вещество, выход 0.37 г (89%), Т_{разожения} 152-154°С; ИК (v_max, см^-1): 3473 (ОН), 3332 (ОН), 1772 (С²=O), 1688 (СО). ¹Н ЯМР (DMSO-d₆, 400 МГц, δ, м.д.) 7.61-7.72 (2Н, м, 2-naphthyl) 7.93-8.15 (4Н, м, 2-naphthyl) 8.52 (1Н, с, 2-naphthyl) 9.13 (2Н, уш.с, ОН); ¹³С ЯМР (DMSO-d₆, 100 МГц, δ, м.д.) 101.5, 107.0, 118.9, 124.2, 126.9, 127.6, 128.3, 128.9, 129.7, 131.8, 132.1, 133.9, 135.3, 148.3, 165.2 (С=O), 188.6 (С=O); Посчитано для C₁₆H₉Cl₃O₅ (387.60): С, 49.58; Н, 2.34; Cl, 27.44%. Найдено: С, 49.31; Н, 2.21; Cl, 27.23%.

Пример 8. Противомикробная активность соединений (1-6).

Для изучения антимикробной активности заявляемых соединений (1-6) использовали общепринятый метод двукратных серийных разведений в жидкой питательной среде микрометодом [Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ - М.: И-во Медицина, 2005].

В качестве тест-микроорганизмов использовали Staphylococcus aureus (штамм 906), Escherichia coli (штамм 1257), полученных в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» (ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России, г. Москва).

Культуры выращивали в пробирках на скошенной питательной среде (мясопептонный агар). Для приготовления рабочей взвеси микроорганизмов производили смыв выросшей культуры изотоническим раствором хлорида натрия и устанавливали плотность по 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 заявляемых соединений (1-6), в бульоне МПБ. 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. Микропланшет помещали в термостат спектрофотометра Epoch и замеряли оптическую плотности (ОП) при длине волны 540 нм. Через 24 часа и 7 суток вновь регистрировали ОП культуральной жидкости.

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 показал, что большинство соединений (1-6) класса 4-замещенных 3,5-дигидрокси-5-(трихлорметил)фуран-2(5H)-онов обладают противомикробным действием в отношении исследуемых культур.

Умеренную противомикробную активность проявили соединения (1,2) торможение роста культуры S. aureus от воздействия соединений наступает в концентрации 125 мкг/мл, бактерицидный эффект достигнут в концентрации 500 мкг/мл, бактериостатическое действие в отношении Е. coli показано в концентрациях 500 - 1000 мкг/мл.

Выраженный противомикробный эффект проявили соединения (4-6), обладающие избирательным действием, ингибируя рост бактерий S. aureus в концентрациях 3,9 - 15,6 мкг/мл, что активнее препарата сравнения в несколько раз. Подавление роста культур Е. coli наступает в концентрации 62,5 - 125 мкг/мл. Бактерицидное действие соединений (4-6) в отношении культуры S. aureus показано в концентрациях 7,8 - 125 мкг/мл, гибель бактерий Е. coli наступает от концентраций 125 - 250 мкг/мл.

Заявленные соединения (1-6), обладающие противомикробной активностью, могут найти применение в фармакологии, медицине и ветеринарии.

Изобретение относится к области органической химии и фармакологии, а именно к применению 4-замещенного 3,5-дигидрокси-5-(трихлорметил)фуран-2(5H)-она формулы: , где Ar=Ph (1); Ar=4-CH₃C₆H₄(2); Ar=3,4-(CH₃O)₂C₆H₃ (3); Ar=4-ClC₆H₄ (4); Ar=4-BrC₆H₄ (5); Ar=нафт-2-ил (6), в качестве средства, обладающего противомикробной активностью в отношении S. aureus. Технический результат – противомикробная активность в отношении S. aureus соединений формулы 1-6. 1 табл., 8 пр.

Применение 4-замещенного 3,5-дигидрокси-5-(трихлорметил)фуран-2(5H)-она формулы:

Ar=Ph (1); Ar=4-CH₃C₆H₄(2); Ar=3,4-(CH₃O)₂C₆H₃ (3); Ar=4-ClC₆H₄ (4); Ar=4-BrC₆H₄ (5); Ar=нафт-2-ил (6),

в качестве средства, обладающего противомикробной активностью в отношении S. aureus.