1'-(2,3,4-ТРИМЕТОКСИФЕНИЛ)-2-ОКСО-5',6',7',7a'-ТЕТРАГИДРОСПИРО[ИНДОЛИН-3,3'-ПИРРОЛИЗИН]-2',2'(1'H)-ДИКАРБОНИТРИЛ, ОБЛАДАЮЩИЙ АНТИМИКРОБНЫМИ СВОЙСТВАМИ Российский патент 2025 года по МПК A61K31/407 A61P31/04 C07D209/96 

Область техники

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

(I)

Уровень техники

Актуальным вопросом современной фармацевтической химии остаётся поиск простых и экологичных методов синтеза новых антимикробных соединений. Среди таковых продолжают активно изучаться спиросочленённые производные индола (1-14) и способы синтеза этих соединений.

Известны спиротиапирролизидины (1а-d) и спиропирролидины (2a-h), содержащие цианогруппы в качестве заместителей в пирролидиновом кольце и различные заместители в индольном и фенильных фрагментах (1). Формулы:

Антимикробная активность представленных выше соединений проверена в отношении грамотрицательных бактерий Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae и грамположительных бактерий Staphylococcus aureus. Определена минимальная ингибирующая концентрация (МИК). В качестве препаратов сравнения использовались «Гентамицин» и «Ампициллин». Среди исследованных бактерий хорошая активность проявлялась только по отношению к Klebsiella pneumoniae, при этом лучшие результаты показывают производные индола, содержащие спиротиазолидиновый фрагмент 1b-d. МИК спиротиапирролизидина 1с составляет 0,005 мг/мл, что в 156 и 78 раз превышает показатели стандартов «Гентамицина» и «Ампициллина» соответственно.

Известны спиропирролидины (3a-e), содержащие цианогруппы в качестве заместителей в пирролидиновом кольце и различные гетероароматические заместители в 4 положении пирролидинового цикла (2). Формулы:

Антимикробная активность представленных выше соединений проверена в отношении грамотрицательных бактерий Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii и грамположительных бактерий Staphylococcus aureus методом диффузии в агарозном геле. В качестве препаратов сравнения использовался «Левофлоксацин». Активность исследованных соединений гораздо ниже, чем активность стандарта «Левофлоксацина».

Раскрытие сущности изобретения

Техническая проблема заключается в расширении класса веществ, обладающих антимикробными свойствами и пригодных для использования в медицине и ветеринарии.

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

Технический результат достигается применением 1'-(2,3,4-триметоксифенил)-2-оксо-5',6',7',7a'-тетрагидроспиро[индолин-3,3'-пирролизин]-2',2'(1'H)-дикарбонитрила формулы (I)

(I)

или его фармакологически приемлемой соли в качестве средства с антимикробной активностью для борьбы с заболеваниями человека и животных, вызванными штаммами бактерий Pseudomonas aeruginosa или Staphylococcus aureus.

Осуществление изобретения

Изучены антимикробные свойства 1'-(2,3,4-триметоксифенил)-2-оксо-5',6',7',7a'-тетрагидроспиро[индолин-3,3'-пирролизин]-2',2'(1'H)-дикарбонитрила.

Трёхкомпонентный синтез 1'-(2,3,4-триметоксифенил)-2-оксо-5',6',7',7a'-тетрагидроспиро[индолин-3,3'-пирролизин]-2',2'(1'H)-дикарбонитрила I осуществлялся по простой экологичной методике в одну стадию исходя из 2-(2,3,4-триметоксибензилиден) малононитрила, изатина и пролина с использованием в качестве растворителя изопропилового спирта (3).

Для оценки антимикробной активности синтезированного соединения определяли полумаксимальную эффективную концентрацию (EC₅₀), сравнивая с препаратом «Ципрофлоксацином» (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 64±2 23±2 131±4 Ципрофлоксацин 69±7 36±4 0,56±0,16

Соединение I проявило антимикробную активность в отношении Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aureus, сравнимую с активностью коммерческого препарата «Ципрофлоксацин». В отношении Escherichia coli, была выявлена более слабая антимикробная активность, уступающая активности «Ципрофлоксацина» более чем в 230 раз.

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 37ºC 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%).

Таким образом, 1'-(2,3,4-триметоксифенил)-2-оксо-5',6',7',7a'-тетрагидроспиро[индолин-3,3'-пирролизин]-2',2'(1'H)-дикарбонитрил I – обладает антибактериальной активностью в отношении грамположительных (Staphylococcus aureus) и граммотрицательных (Pseudomonas aeuroginosa) штаммов бактерий.

Литература:

1. Dandia A., Khan S., Soni P., Indora A., Mahawar D., Pandya P., Chauhan C. S. Diversity-oriented sustainable synthesis of antimicrobial spiropyrrolidine/thiapyrrolizidine oxindole derivatives: New ligands for a metallo-b-lactamase from Klebsiella pneumonia // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 2017. Т. 16. №. 27. С. 2873-2880. DOI: 10.1016/j.bmcl.2017.04.083.

2. Vidya S., Priya K., Jayasree V., Deepthi A., Biju P. Synthesis of heterocycle appended spiro(oxindole-3,2’-pyrrolidine) derivatives from heterocyclic ylidenes and azomethine ylide through 1,3-dipolar cycloaddition reactions//Synthetic Communications. 2019. T. 49. № 12. С.1592-1602. DOI: 10.1080/00397911.2019.1605444.

3. Борисова С.Б. Реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения в синтезе спиросочленённых пирролидинов и пирролизидинов. Дисс, на соиск. уч. степени к.х.н., Саратов, 2023. С.151.

Изобретение относится к области фармацевтической химии. Раскрыто применение 1'-(2,3,4-триметоксифенил)-2-оксо-5',6',7',7a'-тетрагидроспиро[индолин-3,3'-пирролизин]-2',2'(1'H)-дикарбонитрила формулы (I) или его фармацевтически приемлемой соли в качестве средства, обладающего антимикробной активностью в отношении бактерии Staphylococcus aureus. Изобретение обеспечивает расширение арсенала фармацевтических средств за счёт представителя замещённых спиропирролизидиндикарбонитрилов. 1 табл.

Применение соединения 1'-(2,3,4-триметоксифенил)-2-оксо-5',6',7',7a'-тетрагидроспиро[индолин-3,3'-пирролизин]-2',2'(1'H)-дикарбонитрила формулы (I)

(I)

или его фармацевтически приемлемой соли в качестве средства, обладающего антимикробной активностью в отношении бактерии Staphylococcus aureus.