5-АМИНО-1-(2,4-ДИНИТРОФЕНИЛ)-3-(2-МЕТОКСИФЕНИЛ)-1H-ПИРАЗОЛ-4-КАРБОНИТРИЛ, ОБЛАДАЮЩИЙ АНТИМИКРОБНЫМИ СВОЙСТВАМИ Российский патент 2025 года по МПК C07D231/38 A61K31/415 A61P31/04 

Область техники

Изобретение относится к области фармацевтической химии, а именно к новому соединению формулы (I) или его фармацевтически приемлемым солям и может быть использовано в медицине и ветеринарии.

Уровень техники

Актуальным вопросом современной фармацевтической химии остаётся поиск новых антимикробных соединений и простых и экологичных методов их синтеза. Среди таковых продолжают активно изучаться замещённые 1H-пиразолы (1-3).

Известны вещества такого же класса, проявляющие активность в отношении грамотрицательных (Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella aerogenes и Chromobacterium violaceum) и грамположительных (Bacillus subtilis, Bacillus sphaericus и Staphylococcus aureus) микроорганизмов при минимальной ингибирующей концентрации (МИК) от 10 до 13 мкг/мл (1).

Раскрытие сущности изобретения

Техническая проблема заключается в расширении новыми представителями класса веществ, проявляющих антимикробные свойства и пригодных для использования в медицине и ветеринарии.

Технический результат заключается в расширении арсенала фармацевтических средств за счёт нового представителя замещённых пиразолинов.

Технический результат достигается тем, что синтезировано новое соединение 5-амино-1-(2,4-динитрофенил)-3-(2-метоксифенил)-1H-пиразол-4-карбонитрила формулы (I),

проявляющее антибактериальную активность в отношении грамотрицательных (таких как Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli) и грамположительных (таких как Staphylococcus aureus) бактерий.

Осуществление изобретения

Синтезировано и изучены антимикробные свойства 5-амино-1-(2,4-динитрофенил)-3-(2-метоксифенил)-1H-пиразол-4-карбонитрила (I).

Трёхкомпонентный синтез 5-амино-1-(2,4-динитрофенил)-3-(2-метоксифенил)-1H-пиразол-4-карбонитрила (I) осуществлялся по простой экологичной методике в одну стадию исходя из 2,4-динитрофенилгидразина, динитрила малоновой кислоты и 2-метоксибензальдегида в условиях ультразвуковой активации с использованием в качестве растворителя смеси воды и изопропилового спирта (30:70).

Методика синтеза: смесь 2 ммоль 2-метоксибензальдегида, 2 ммоль динитрила малоновой кислоты, 2 ммоль 2,4-динитрофенилгидразина и 0,008% триэтиламина в 40 мл смеси воды и изопропилового спирта (30:70) подвергали ультразвуковой активации при температуре 70°С в течение 4-х часов. Кристаллы отфильтровывали, промывали дистиллированной водой и сушили в вакууме. Перекристаллизовывают из смеси изопропилового спирта и воды. Выход: 1.44 г (76%).

Температуру плавления определяли в открытом капилляре. Т_пл = 181-182°С.

Состав и строение полученного соединения установлено с помощью элементного анализа, ¹H и ¹³C ЯМР-спектроскопией. Элементный анализ выполняли на автоматическом CHNS-анализаторе VarioMICROcube (Германия).

Найдено, %: C 53.91; H 3.37; N 22.38. Вычислено, %: C 53.69; H 3.18; N 22.10.

Спектры ¹Н и ¹³С ЯМР были сняты в (CD₃)₂CO на спектрометре Varian (США) 400 МГц (¹Н) и 100 МГц (¹³C), внутренний стандарт ТМС.

Спектр ЯМР ¹H, δ, м.д.: 4.83 (с, 3H, -CH₃), 5.16 (с, 2H, NH₂), 7.90 (д, 1H, H¹⁴ _аром. J = 8 Hz), 7.98 (д, 1H, H¹⁷ _аром. J = 8 Hz), 8.28 (дт, 2H, H¹⁵-H¹⁶ _аром. J = 8 Hz), 8.36 (д, 1H, H¹¹ _аром. J = 8 Hz), 8.92 (д, 1H, H¹⁰ _аром. J = 8 Hz), 8.98 (с, 1H, H⁸ _аром). Спектр ЯМР ¹³C, δ, м.д. ((CD₃)₂CO): 67.15 (C⁴-CN), 116.60 (CN), 149.56 (C³), 154.06 (C⁵-NH₂). Спектр HSQC, δ, м.д./м.д. ((CD₃)₂CO): 4.83/56.17 (-CH₃), 7.90/115.53 (H¹⁴ _аром /C¹⁴ _аром), 7.97/116.08 (H¹⁷ _аром /C¹⁷ _аром), 8.26/129.46 (H¹⁵ _аром /C¹⁵ _аром), 8.29/129.07 (H¹⁶ _аром /C¹⁶ _аром), 8.36/129.81 (H¹¹ _аром /C¹¹ _аром), 8.92/123.27 (H¹⁰ _аром /C¹⁰ _аром), 8.97/122.96 (H⁸ _аром /C⁸ _аром).

ИК спектры записаны на ИК-Фурье спектрометре IRAFFINITY-1 (Shimadzu, Япония) в таблетках KBr (CAS: 7758-02-3, Merck Germany).

ИК-спектр, ν, см-1: 3364, 3321, (N-H), 3071 (ArH), 2960, 2924, 2853 (Сsp3-H), 2208 (CN).

Для оценки антимикробной активности синтезированного соединения определяли полумаксимальную эффективную концентрацию (EC₅₀), сравнивая с препаратом «Ципрофлоксацин» (ОАО «Синтез» Россия, г. Курган). Антимикробную активность оценивали в отношении золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus ATCC 25923), кишечной палочки (Escherichia coli K-12) и синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027), полученных из Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов. Исследования проводились с использованием метода измерения оптической плотности бактериальных культур при росте на жидкой питательной среде LB, содержащей дрожжевой экстракт (5 г/л), триптон (10 г/л) и хлорид натрия (5 г/л).

Таблица 1.

EC₅₀, мкг/мл
Штаммы бактерий P. aeruginosa
ATCC 9027 S. aureus
ATCC 25923 E. coli K-12 Соединение I 63±5 249±21 86±6 Ципрофлоксацин 69±7 36±4 0,56±0,16

Соединение I проявило антимикробную активность в отношении Pseudomonas aeruginosa, сравнимую с активностью коммерческого препарата «Ципрофлоксацин». В отношении Staphylococcus aureus и Escherichia coli была проявлена более слабая антимикробная активность по сравнению с препаратом. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности дальнейшего поиска антимикробных соединений в ряду арилзамещённых амино-1H-пиразолкарбонитрилов.

Методика оценки антимикробной активности:

Культуру бактерий засеивали на жидкую среду LB на 18 часов. Затем 100 мкл культуры добавляли к 25 мл жидкой среды LB и инкубировали при 37°C в течение 1 часа. В каждую лунку 96-луночного микропланшета вносили по 150 мкл жидкой питательной среды LB. Добавляли в первые лунки по 24 мкл растворов исследуемого соединения и вещества сравнения в ДМСО в концентрации 10 мг/мл, подвергали их двукратному разведению от 400 до 0,195 мкг/мл и вносили в каждую лунку планшета по 150 мкл 1-часовой бактериальной культуры, содержащей примерно 10⁵ клеток в 1 мл.

Проводили измерение оптической плотности в каждой из лунок при 0 часов инкубации при помощи планшетного ридера Multiskan Ascent (Thermo Scientific, Финляндия) на длине волны 595 нм. После этого планшеты инкубировали в шейкере-инкубаторе в течение 1–8 часов при 37 °С. Каждый час производили измерение оптической плотности при 595 нм в каждой лунке планшета. Полученные данные обрабатывались с помощью программного пакета Excel 2007 (Microsoft, США) и на основе графика определялось значение EC₅₀ соединений (мкг/мл).

Все эксперименты по определению антимикробной активности проводили в 3 повторностях. Статистический анализ данных проводили с помощью программного пакета Excel 2007 (Microsoft, США). Результаты представлены в виде средних значений с указанием доверительных интервалов при P = 0,05 (уровень доверительности 95%).

Литература:

1. Heravi M. R. P., Danafar M., Heravi N. P. One-Pot of Three-Component Synthesis of Novel Biologically Important 5-Amino-1, 3-Diaryl-1H-pyrazole-4-Carbonitriles using L-Proline Catalyst and their Antimicrobial Activity //Letters in Organic Chemistry. 2019. Т. 16. №. 11. С. 922-930. https://doi.org/10.2174/1570178616666190315155330.

2. Meshcheryakova A. A., Neumoina K. S., Sorokin V. V. Three-Component Synthesis of Spiropyrazolines Derived from Benzohydrazides //Russian Journal of Organic Chemistry. 2023, vol. 59, no. 8, pp. 1309-1314. https://doi.org/10.1134/S1070428023080031.

3. Константинова Е. А., Мещерякова А. А., Видлацкая Д. В., Сорокин В. В. Синтез новых потенциально биологически активных пиразолокарбонитрилов на основе гидразидов // Проблемы и достижения химии кислород- и азотсодержащих биологически активных соединений: Сборник тезисов VII Всероссийской молодежной конференции. Уфа: Уфимский университет науки и технологий, 2023. С. 41-42. eLIBRARY ID: 55168311.

Изобретение относится к области фармацевтической химии, а именно к 5-амино-1-(2,4-динитрофенил)-3-(2-метоксифенил)-1H-пиразол-4-карбонитрилу формулы (I) или его фармацевтически приемлемой соли. Технический результат - соединение формулы (I), проявляющее антибактериальную активность в отношении грамотрицательных (Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli) и грамположительных (Staphylococcus aureus) бактерий. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Соединение 5-амино-1-(2,4-динитрофенил)-3-(2-метоксифенил)-1H-пиразол-4-карбонитрила формулы (I)

или его фармацевтически приемлемая соль.

2. Соединение по п. 1, проявляющее антимикробные свойства.

3. Соединение по п. 1, проявляющее антимикробные свойства в отношении Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli, и Staphylococcus aureus.