Димерные соли пиридиния, содержащие фурановый фрагмент, обладающие биоцидным действием, способ получения, применение Российский патент 2025 года по МПК C07D493/10 A61K31/444 A61P31/04 A61P31/10 

Предлагаемое изобретение описывает новый подход для создания димерных биспиридиниевых солей, содержащих фурановый фрагмент, получаемых из возобновляемой биомассы и обладающих биоцидным действием. Предлагаемые соединения могут найти применение в качестве антисептиков и дезинфицирующих средств. Они могут быть растворены, суспендированы или эмульгированы. Соединения могут наноситься распылением, протиранием и т.д.

Пандемия SARS-CoV-2 (COVID-19), возникшая в 2020 г., способствовала резкому увеличению использования дезинфицирующих средств, что повышает риск развития бактериальной резистентности и может привести к резкому снижению эффективности биоцидной обработки в будущем. [Sills, J.; Lu, J.; Guo, J. Disinfection spreads antimicrobial resistance. Science 2021, 371 (6528), 474-474. Mohapatra, S.; Yutao, L.; Goh, S.G.; Ng, C.; Luhua, Y.; Tran, N.H.; Gin, K. Y.-H. Quaternary ammonium compounds of emerging concern: Classification, occurrence, fate, toxicity and antimicrobial resistance. J. Hazard. Mater. 2023, 445, 130393.] Способность микроорганизмов организовываться в биопленочные сообщества в самовоспроизводящемся полимерном матриксе, называемое биопленкой, является отдельной проблемой, так как они способны вызывать до 80% хронических бактериальных инфекций человека и способствуют развитию толерантности микроорганизмов к традиционным препаратам и мультирезистентности. [А.; Hussain, Т.; Ali, М.; Rafiq, М.; Kamil, М. A. Bacterial biofilm and associated infections. J. Chin. Med. Assoc. 2018, 81 (1). Xu, Q.; Hu, X.; Wang, Y. Alternatives to Conventional Antibiotic Therapy: Potential Therapeutic Strategies of Combating Antimicro-bial-Resistance and Biofilm-Related Infections. Mol. Biotechnol. 2021, 63 (12), 1103-1124. Koo, Н.; Allan, R.N.; Howlin, R.P.; Stoodley, P.; Hall-Stoodley, L. Targeting microbial biofilms: current and prospective therapeutic strategies. Nat Rev Microbiol 2017, 15 (12), 740-755.]

Разработка новых высокоэффективных антисептиков, дезинфицирующих средств, сочетающих в себе широкий спектр антимикробной активности, экологическую безопасность и относительно низкую токсичность, имеет исключительное значение для развития рынка биоцидных материалов.

Четвертичные аммониевые соли (ЧАС) относятся к группе катионных биоцидов - химических соединений, предназначенных для нейтрализации, сдерживания или предотвращения действия любого вредного организма химическими или биологическими средствами. ЧАС обладают превосходными свойствами очистки и дезодорирования твердых поверхностей, а также широким спектром антимикробной активности. [Nadagouda, М.N.; Vijayasarathy, P.; Sin, A.; Nam, Н.; Khan, S.; Parambath, J.В. М.; Mohamed, А.А.; Han, С.Antimicrobial activity of quaternary ammonium salts: structure-activity relationship.Med. Chem. Res. 2022, 31 (10), 1663-1678.] Они характеризуются сильной биоцидной активностью даже при очень низких концентрациях, относительно низкой токсичностью и могут использоваться при контакте с кожей человека. Некоторые коммерчески доступные и недавно синтезированные ЧАС эффективны против зрелых биопленок как при самостоятельном использовании, так и в составе комбинированной терапии. Некоторые наиболее известные среди них существующие в настоящее время на рынке дезинфицирующих и антисептических препаратов: бензалкония хлорид, цетилпиридиния хлорид, мирамистин, хлоргексидин. Бензалкония хлорид чаще всего используется для дезинфекции (уничтожение микроорганизмов на объектах внешней среды), цетилпиридиния хлорид, мирамистин и хлоргексидин используются для антисепции (ингибируют рост или разрушают микроорганизмы на живых тканях) в концентрациях 0.01-0.1 мг/мл. [Zheng, G.; Filippelli, G.М.; Salamova, A., Increased Indoor Exposure to Commonly Used Disinfectants during the COVID-19 Pandemic. Environ. Sci. Technol. Lett., 2020, 7, (10), 760-765; Ogilvie, В.H.; Solis-Leal, A.; Lopez, J.В.; Poole, B.D.; Robison, R.A.; Berges, В.K., Alcohol-free hand sanitizer and other quaternary ammonium disinfectants quickly and effectively inactivate SARS-CoV-2. J. Hosp.Infect, 2021, 108, 142-145]

Среди четвертичных аммониевых солей пиридиниевые соли представляют важную группу химических веществ, обладающих сильным биоцидным действием даже при очень низких концентрациях на широкий спектр грамположительных и грамотрицательных бактерий, грибов и некоторых вирусов. [Bailey, D.М.; DeGrazia, С.G.; Hoff, S.J.; Schulenberg, P. L.; O'Connor, J.R.; Paris, D.A.; Slee, A.M., Bispyridinamines: a new class of topical antimicrobial agents as inhibitors of dental plaque. J. Med. Chem., 1984, 27, (11), 1457-1464; Kourai, H.; Yabuhara, Т.; Shirai, A.; Maeda, Т.; Nagamune, H., Syntheses and antimicrobial activities of a series of new bis-quaternary ammonium compounds. Eur. J. Med. Chem., 2006, 41, (4), 437-444; Quisno, R.; Foter, M. J., Cetyl Pyridinium Chloride: I. Germicidal Properties. J Bacteriol 1946, 52, (1), 111-117; Widmer, A., Werner; Jolliffe, K., Anne, Bis-pyridinium compounds. WO 2007/128059, 15.11.2007, 2007; Grenier, M. C.; Davis, R.W.; Wilson-Henjum, K.L.; LaDow, J.E.; Black, J.W.; Caran, K.L.; Seifert, K.; Minbiole, K. P. C, The antibacterial activity of 4,4'-bipyridinium amphiphiles with conventional, bicephalic and gemini architectures. Bioorg. Med. Chem. Lett., 2012, 22, (12), 4055-4058; Vereshchagin, A.N.; Frolov, N.A.; Konyuhova, V.Y.; Hansford, K.A.; Egorov, M.P., Synthesis and microbiological properties of novel bis-quaternary ammonium compounds based on 4,4'-oxydiphenol spacer. Mendeleev Commun., 2019, 29, (5), 523-525; Vereshchagin, A.N.; Gordeeva, A.M.; Frolov, N.A.; Proshin, P.I.; Hansford, K.A.; Egorov, M.P., Synthesis and Microbiological Properties of Novel Bis-Quaternary Ammonium Compounds Based on Biphenyl Spacer. Eur. J. Org. Chem., 2019, 2019, (26), 4123-4127] Данные соли могут применяться в медицинских целях при контакте с кожей человека (обработка кожи, ран, повязок, хирургических и зубоврачебных инструментов и пр.) [Hübner, N.О.; Siebert, J.; Kramer, A., Octenidine Dihydrochloride, a Modern Antiseptic for Skin, Mucous Membranes and Wounds. Skin Pharmacol. Physiol, 2010, 23, (5), 244-258].

Учитывая недавние результаты, касающиеся низкого цитотоксического действия некоторых противомикробных агентов из группы бис-четвертичных солей пиридиния на клетки человека, ожидается, что соли пиридиния и бис-пиридиния являются потенциальными агентами, рекомендуемыми для применения в композициях гигиенических продуктов, в пищевой промышленности (производственная среда, оборудование, различные поверхности), ресторанной деятельности, больницах и т.д. [Nagamune, Н.; Maeda, Т.; Ohkura, K.; Yamamoto, K.; Nakajima, М.; Kourai, Н., Evaluation of the cytotoxic effects of bis-quaternary ammonium antimicrobial reagents on human cells. Toxicol, in Vitro 2000, 14, (2), 139-147].

Обычно пиридиниевые соли, обладающие антимикробным действием, представляют собой два пиридинсодержащих ядра, соединенных между собой спейсером (чаще всего длинная алифатическая цепь). Ядра замещены алкильной, алкенильной или алкинильной цепью (хвостом) в мета- или пара-положениях от спейсера. Молекулярная структура этих соединений может быть представлена А, В и С типами, как показано ниже:

1. Тип А. Ядро - 4-аминопиридин, линейный спейсер присоединен к атомам азота ароматического кольца, линейные хвосты присоединены к аминогруппам ядра [Bailey, D.М.; DeGrazia, С.G.; Hoff, S.J.; Schulenberg, P.L.; O'Connor, J.R.; Paris, D.A.; Slee, A.M., Bispyridinamines: a new class of topical antimicrobial agents as inhibitors of dental plaque. J. Med. Chem., 1984, 27, (11), 1457-1464].

2. Тип В. Ядро - пиридиновый цикл, линейный спейсер присоединен к атомам азота ядра, линейные хвосты расположены в пара-положении относительно спейсера [Widmer, A., Werner; Jolliffe, K., Anne, Bis-pyridinium compounds. WO 2007/128059, 15.11.2007, 2007].

3. Тип С. Ядро - пиридиновый цикл, линейный спейсер присоединен в мета- или пара-положения относительно атома азота, линейные хвосты присоединены к атомам азота пиридинового цикла [Tsuji, Y.; Yamamoto, М.; Vereshchagin, A.N.; Dorofeev, A.S.; Geyvandova, T.A.; Agafonova, I.F.; Geyvandov, R.K. WO 158045, 2014; Vereshchagin, A.N.; Frolov, N.A.; Egorov, M.P. RU 2689419, 2019].

Одно из соединений структуры А - "дигидрохлорид октенидина" широко применяют в качестве активного антибактериального агента в создании композиций антисептических и дезинфицирующих средств, и оно коммерчески доступно [Behrends, S.; Dettmann, A.; Golombiewski, М.; Kassens, Е. Antiseptic based on bispyridinium alkanes. EP 2401914 A1, 2010].

Ближайшим аналогом в классе пиридиниевых солей по свойствам являются димерные биспиридиниевые соли на основе пентаэритрита [Tsuji, Y.; Yamamoto, М.; Vereshchagin, A.N.; Dorofeev, A.S.; Geyvandova, T.A.; Agafonova, I.F.; Geyvandov, R.K. WO 158045, 2014] следующей формулы:

Основными недостатками данных бис-четвертичных пиридиниевых солей являются недостаточное биоцидное действие на грамотрицательные бактерии.

Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение ассортимента соединений, полученных из возобновляемой биомассы, обладающих сравнимой биоцидной активностью, и разработка способа их получения.

Поставленная техническая задача достигается новым типом димерных четвертичных солей пиридиния общей формулы I:

где R является алкильной группой, содержащей от 5 до 12 атомов углерода.

Предлагаемые новые соединения общей формулы I обладают противомикробным действием и могут быть использованы в качестве активного биоцидного ингредиента для получения антисептических и дезинфицирующих средств.

Соединения общей формулы I со спейсером на основе 5-хлорметилфурфурола и пентаэритрита, непосредственно соединенным с пиридиниевым атомом азота в пара- и мета-алкиламинопиридине, демонстрируют схожие биоцидные свойства в сравнении с четвертичными аммониевыми солями, применяемыми в современных антисептиках и дезинфектантах. Однако, в отличие от известных антисептиков, новые соединения получаются из доступного сырья в виде возобновляемой биомассы (глюкозы, фруктозы, целлюлозы), поэтому применение этих соединений может быть расширено до активных агентов в составе кожных антисептиков, а также в качестве добавки к моющим средствам и средствам гигиены.

Соединения общей формулы I могут применяться в качестве противомикробных агентов. Они обладают биоцидным действием, т.е. бактериостатическим и бактерицидным действием. Более того новые соединения обладают способностью к разрушению бактериальных биопленок и обладают активностью против мультирезистентных штаммов бактерий.

Предложенный новый тип димерных солей пиридиния, производных от возобновляемой биомассы и алкиламинопиридинов в соответствии с данным изобретением обладает сравнимым или превосходящим биоцидным действием по сравнению с существующими коммерческими четвертичными аммониевыми солями.

Согласно Директиве 98/8/ЕС Европейского Парламента и Совета ЕС от 16 февраля 1998 г. следующие определения терминов применяются в данном изобретении:

- антибактериальное - химическое вещество, которое убивает или замедляет рост бактерий;

- противомикробное - химическое вещество, которое, в низких концентрациях, оказывает действие против микроорганизмов и разрушает их или ингибирует их рост;

- антисептическое - противомикробное вещество, которое применяют на живых тканях/коже для снижения вероятности заражения, сепсиса или гнилостного разложения;

- бактериостатическое - химическое средство, которое останавливает воспроизводство бактерий, необязательно повреждая их другим способом;

- биоцид (биоцидные продукты) - химическое средство, предназначенное для разрушения, обезвреживания, предотвращения действия или другого контролирующего действия на любой вредный организм химическими или биологическими средствами. Примеры включают дезинфицирующие средства, консерванты, антисептики, пестициды, гербициды, фунгициды и инсектициды;

- дезинфицирующее - химическое вещество, которое применяют на неживых объектах для разрушения микроорганизмов, которые живут на объектах.

В настоящее время устойчивость бактерий к современным антибактериальным средствам стимулирует исследование и создание работ по поиску новых улучшенных биоцидных материалов.

В данном изобретении представлен тот факт, что димерные четвертичные соли пиридиния, имеющие общую формулу I и являющиеся производными соединений фуранового ряда и алкиламинопиридина, объединяют в себе биоцидное действие широкого противомикробного спектра вместе с разложением в мягких условиях и могут применяться в качестве активного ингредиента для создания нового поколения экологичных антисептиков и дезинфицирующих средств.

Согласно современным научным взглядам на принципы антисептического действия, биоцидное действие соединений общей формулы I может быть определено, но не ограничено этим, их способностью прилипать к стенкам клеток и мембране бактерий, а также проникать внутрь сердцевины клетки с последующим ингибированием клетки.

Последовательность разрушения клетки биоцидом может быть описана следующим образом.

1. Абсорбция биоцида на поверхности клетки.

2. Диффузия молекулы биоцида через стенку клетки внутрь клетки.

3. Присоединение диффузной молекулы биоцида к цитоплазматической мембране.

4. Дестабилизация и разрушение цитоплазматической мембраны.

5. Выделение соединений цитоплазмы из клетки.

6. Разрушение клетки.

Способность связываться с мембранами в основном определяется, с одной стороны, присутствием положительно заряженных групп в соединениях, представленных общей формулой I, в частности двух четвертичных пиридиниевых групп, и, с другой стороны, присутствием отрицательного заряда на поверхности клеток, что является обычным для фосфатных групп липидов и кислот.

Механизм взаимодействия соединений общей формулы I с мембранами микроорганизмов может быть описан следующим образом. После контакта клетки и молекулы биоцида, возникает электростатическое взаимодействие отрицательно заряженных групп на поверхности клеток и молекулы биоцида. Это приводит к переориентации молекулы биоцида и внедрению ее заряженных фрагментов внутрь липидного монослоя (мембраны). Соединение общей формулы I совместно может связываться с большим количеством фосфолипидов в мембране и вызывать нейтрализацию ее отрицательного заряда. Созданный комплекс стабилизируется сильным гидрофобным взаимодействием с алкильными цепями жирных кислот фосфолипидов. Это приводит к дисбалансу в электростатических и гидрофобных взаимодействиях и снижает взаимодействие липид-липид. В то же время, другим аспектом адсорбции биоцида на поверхности клетки является ингибирование барьерных и транспортных функций мембраны. Дальнейшее внедрение гидрофобного фрагмента молекулы биоцида внутрь неполярной части мембраны клетки ведет к ее расширению и снижению сил Ван-дер-Вальса между молекулами липида. Как следствие, во-первых, изменяется электрическая проницаемость мембраны, во-вторых, нарушается целостность мембраны, и наконец, мембрана фрагментируется и разрушается.

Положительный вклад в высокое антибактериальное действие соединений общей формулы I может вносить спейсер. Присутствие атомов кислорода внутри структуры спейсера, несомненно, закрепляет хороший баланс между гидрофобными и гидрофильными компонентами молекулы. Это дает высокое антибактериальное действие на биопленки.

В общей формуле I R является алкильной группой, содержащей от 5 до 12 атомов углерода.

Термины "алкил" в соединениях в соответствии с данным изобретением включают обычно С4-18, предпочтительно С6-14, более предпочтительно С6-10. Примеры таких алкильных групп включают н-бутил, н-пентил, н-гексил, н-гептил, н-октил, н-нонил, н-децил, н-ундецил, н-додецил, н-тридецил, н-тетрадецил, н-пентадецил, н-гексадецил, н-гептадецил и н-октадецил и т.д. Предпочтительными группами являются С6-16 алкильные группы, такие как н-октил, нонил, децил, ундецил, додецил, тетрадецил и гексадецил; более предпочтительными являются н-октил, нонил, децил, ундецил, додецил.

Соединения представленные общей формулой I, оценили и проверили на биоцидное действие против микроорганизмов референс-штаммов: С.albicans АТСС 10231, Staphylococcus aureus АТСС 43300, Е. coli АТСС 25922, K. pneumoniae АТСС 70060, A. baumannii АТСС 15308, Pseudomonas aeruginosa АТСС 27853; и клинических штаммов: С.albicans AV-85, S. aureus В-8648, Е. coli В-3421/19, K. pneumoniae В-2523/18, P. aeruginosa В-2099/18 с применением метода микроразбавлений [Wikler, М.; Clinical In Methods for dilution antimicrobial susceptibility tests for bacteria that grow aerobically: Approved standard, 2006]. Эти штаммы рекомендованы для тестирования бактериального действия дезинфицирующих средств [Chemical disinfectants and antiseptics - Quantitative suspension test for the evaluation of basic bactericidal activity of chemical disinfectants and antiseptics - Test method and requirements (phase 1). European Committee for Standardization: Brussel, Belgium, 2005].

Некоторые соединения, представленные общей формулой I, как показано ниже в приведенных примерах, были схожи с контрольными соединениями - хлорид бензалкония, хлорид цетилпиридиния, бензилдиметиламмония хлорид а также ближайшими аналогами - димерные четвертичные соли пиридиния 4,4'-(2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(1-гептилпиридин-1-ил)дибромид, 4,4'-(2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(1-октилпиридин-1-ил)дибромид, демонстрируя высокое бактериостатическое и бактерицидное действие против всех указанных выше микроорганизмов [Tsuji, Y.; Yamamoto, М.; Vereshchagin, A.N.; Dorofeev, A.S.; Geyvandova, T.A.; Agafonova, I.F.; Geyvandov, R.K. WO 158045, 2014].

Бензалкония хлорид (БАХ) применяют в качестве ссылочного лекарственного средства для контроля. Хотя БАХ является соединением бензиламмония, которое не имеет пиридиниевых групп, оно было выбрано как стандарт, так как в настоящее время его широко применяют в качестве бактерицидного агента [Gerba, С.P., Quaternary Ammonium Biocides: Efficacy in Application. Appl. Environ. Microbiol., 2015, 81, (2), 464-469].

Большинство соединений, представленных общей формулой I, как показано ниже в приведенных примерах, имеют высокую антибактериальную активность по отношению к биопленкам по сравнению с имеющимися аналогами: бензалкония хлоридом, «Мирамистин» и другой доступной бис-четвертичной солью пиридиния - «Октенидин».

Соединения общей формулы I могут применяться в качестве антисептиков или дезинфицирующих средств. Они могут быть растворены, суспендированы или эмульгированы. Соединения могут наноситься распылением, протиранием и т.д.

Предложен также способ получения нового типа биспиридиниевых четвертичных солей общей формулы I:

где R является алкильной группой, содержащей от 5 до 12 атомов углерода, заключающийся в том, что пентаэритрит обрабатывают 5-хлорметилфурфуролом в среде органического растворителя, например, этилацетата, полученное при этом новое соединение 3,9-бис(5-(хлорметил)фуран-2-ил)-2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан общей формулы:

подвергают взаимодействию с алкиламинопиридином общей формулы:

где R является алкильной группой, содержащей от 5 до 12 атомов углерода, при кипячении в среде полярного растворителя.

В качестве полярного растворителя можно использовать, например, ацетонитрил, ацетон, метилизобутилкетон, бутанол-1, диметилсульфоксид, диметилформамид, диметилацетамид и др.

В качестве органического растворителя на стадии получения соединения формулы II можно использовать, например, этилацетат.

Соединение формулы II легко получают из доступного соединения пентаэритрита и 5-хлорметилфурфурола, полученного из возобновляемой биомассы, например, фруктозы, глюкозы, целлюлозы (схема 1) по известной методике [Quiroz-Florentino Н. et al. Total synthesis of naturally occurring furan compounds 5-{[(4-hydroxybenzyl)oxy]methyl}-2-furaldehyde and pichiafuran С // Synthesis., 2011, 2011, (07), 1106-1112]. Соединения общей формулы III получаются по известной методике из органических кислот и аминопиридинов [Bailey, D.М.; DeGrazia, С.G.; Hoff, S.J.; Schulenberg, P.L.; O'Connor, J.R.; Paric, D.A.; Slee, A.M., Bispyridinamines: a new class of topical antimicrobial agents as inhibitors of dental plaque. J. Med. Chem., 1984, 27, (11), 1457-1464].

Дихлорпроизводное соединение формулы II получают реакцией конденсации пентаэритрита и 5-хлорметилфурфурола с 60% выходом.

Кватернизацию соединения формулы II с пара-алкиламинопиридином проводят при кипячении с обратным холодильником в ацетонитриле с получением соединения Ia₁-h₁ с 80-93% выходом. Процесс протекает по следующей схеме 2:

Кватернизацию соединения формулы II с мета-алкиламинопиридином проводят при кипячении с обратным холодильником в ацетонитриле с получением соединения Ia₂-h₂ 70-85% выходом. Процесс протекает по следующей схеме 3:

Другие объекты и преимущества данного изобретения становятся очевидными из подробного описания примеров и формулы изобретения, представленных ниже.

Для более легкого понимания изобретения представлены ссылки на следующие примеры, которые являются только иллюстративными для данного изобретения и не ограничивают его объем.

Температуру плавления определяют с применением аппарата для измерения температуры плавления Stuart ESTSMP3 и не корректируют.Спектр 1H ядерного магнитного резонанса записывают с помощью спектрометра Bruker Avance II 300 при частоте 300.13 МГц и химические сдвиги записывают в частях на миллион (ч./млн) с дейтерохлороформом (CDCl₃; δ_Н 7.26), дейтерометанолом или дейтеродиметилсульфоксидом (ДМСО-d6; δ_Н 2.50) в качестве внутреннего стандарта. Данные записывают как химический сдвиг (δ), мультиплетность (с=синглет, д=дублет, т=триплет, м=мультиплет, дд=дублет дублетов), константу связывания (J, Гц), расположение относительного интеграла. Аналитическую тонкослойную хроматографию (ТСХ) проводят с применением предварительно покрытых силикагелем пластинок (Merck Kieselgel 60 F254) и визуализируют с применением аппарата УФ-излучения с длиной волны λ,=254 нм.

Пример 1 (схемы 2-3).

Способ получения 3,9-бис(5-(хлорметил)фуран-2-ил)-2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан формулы:

К суспензии, в инертной среде, пентаэритрита (1,498 г, 0,36 ммоль) и 5-хлорметилфурфурол в 4,0 мл этилацетате вносили раствор п-толуолсульфокислоты (0,0197 г, 10,36×10^-2 ммоль) в 4 мл этилацетата. Реакционно смесь перемешивали в течении 17 часов при комнатной температуре. Затем вносили добавлением гидрокарбоната натрия (0,008 г) и продолжают перемешивать в течение 30 минут. Выпавший осадок отфильтровали и промывали 6,0 мл этилацетата, 3,0 мл раствором гидрокарбоната натрия, 6,0 мл воды. Далее высушивали под вакуумом. Выход 75%.

C₁₇H₃₀Cl₂O₆; М=389,23; Белый порошок. ЯМР ¹Н (ДМСО-d6, 300 МГц, δ, м.д., J/Гц): 3.66 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,6), 3.76 (д, 2Н, O-СН₂ J=11,5), 3.89 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,3),), 4.45 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,2), 4.82 (с, 4Н, 2СН₂), 5.58 (с, 2Н, 2СН), 6.46 (д, 2Н, 2CH_Fu, J=3,2), 6.53 (д, 2Н, 2CH_Fu, J=3,2).

Масс-спектр (ЭС) м/з [М+nH]+ рассчитано на C₁₇H₃₀Cl₂O₆+: 389.0553, 391.05224; найдено: 389.0566.

Примеры 2-9 (схема 2). Общий метод синтеза димерных пиридиниевых соединений (Ia₁-h₁).

К раствору 3,9-бис(5-(хлорметил)фуран-2-ил)-2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекана формулы II (0,27 г, 0,7 ммоль) в ацетонитриле (3 мл) добавляли параалкиламинопиридин (1,4 ммоль). Смесь кипятили с обратным холодильником в течение 7 часов, затем охлаждали и отфильтровывали, промывали ледяным ацетоном (10 мл). Полученный осадок сушили на ротационном испарителе, получая 1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис (4-(алкламино)пиридиния)дихлорид.

1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(4-(пентиламино)пиридин-1-иум) хлорид формулы:

C₃₇H₅₀Cl₂N₄O₆; М=717,73; Белый порошок; Т. пл. 235-245°С; ЯМР ¹Н (ДМСО-d6, 300 МГц, δ, м.д., J/Гц): 0.84 (м, 6Н, 2СН₃), 1.33 (м, 8Н, 4СН₂), 1.56 (м, 4Н, 2СН₂), 3.25 (м, 4Н, 2CH₂-N), 3.62 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,7), 3.73 (д, 2Н, O-СН₂ J=11,3), 3.85 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,4), 4.39 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,0), 5.42 (с, 4Н, 2CH₂-N⁺), 5.54 (с, 2Н, 2СН), 6.50 (д, 2Н, 2CH_Fu, J=11,3), 6.64 (д, 2Н, 2CH_Fu, J=11,2), 6.95 (м, 4Н, 4CH_Py), 8.14 (д, 2Н, 2CH_Py, J=6,8), 8.32 (д, 2Н, 2CH_Py, J=6,5), 9.14 (т, 2Н, -NH).

ЯМР ¹³С (ДМСО-d6, 75 МГц, δ, м.д.): 14.3 (2СН₃), 22.4 (2СН₂), 28.0 (2СН₂), 29.07 (2СН₂), 32.7 (С), 42.7 (2CH₂-NH), 52.6 (2CH₂-N⁺), 69.4 (2СН₂-O), 69.3 (2СН₂-O), 95.6 (2СН), 105.9 (2CH_Fu), 109.15 (2CH_Fu), 110.85 (2C_Fu), 111.9 (2C_Fu), 141.45 (2CH_Py), 143.8 (2CH_Py), 148.7 (2CH_Py), 152.2 (2CH_Py), 157.3 (2С_Ру). ИК: 2928 (νs-CH₂-), 1354-1299 (NH-Ar-), 3425 (ν-NH-), 790, 1585 (νC-H_Fu), 710 (ν-C-H_Pr), 1214,1167 (νC-O-C).

Масс-спектр (ЭС) м/з [M+nH]+ рассчитано на C₃₇H₅₀Cl₂N₄O₆+: 323.1860, 323.6876; найдено: 323.1871, 323.6887.

1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(4-(гексиламино)пиридин-1-иум) хлорид формулы:

C₃₉H₅₄Cl₂N₄O₆; М=745,78; Белый порошок; Т. пл. 192-204°С; ЯМР ¹H (ДМСО-d6, 300 МГц, δ, м.д., J/Гц): 0.85 (м, 6Н, 2СН₃), 1.27 (м, 8Н, 4СН₂), 1.55 (м, 4Н, 2СН₂), 3.25 (м, 4Н, 2CH₂-N), 3.63 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,51), 3.72 (д, 2Н, O-СН₂ J=11,4), 3.85 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,1), 4.39 (д, 2Н, O-СН₂, J=10,9), 5.45 (с, 4Н, 2CH₂-N⁺), 5.54 (с, 2Н, 2СН), 6.50 (м, 2Н, 2CH_Fu, J=11,3), 6.64 (м, 2Н, 2CH_Fu, J=11,2), 6.95 (дд, 4Н, 4СН_Ру, J=6,8), 7.08 (дд, 4Н, 4CH_Py, J=5,1), 8.19 (д, 2Н, 2CH_Py, J=7,1), 8.36 (д, 2Н, 2CH_Py, J=7,0), 9.36 (т, 2Н, -NH).

ЯМР ¹³С (ДМСО-d6, 75 МГц, δ, м.д.): 14.3 (2СН₃), 22.6 (2СН₂), 28.16 (2СН₂), 31.2 (2СН₂), 32.58 (2СН₂), 32.7 (С), 42.5 (2CH₂-NH), 52.55 (2CH₂-N⁺), 69.09 (2СН₂-O), 69.9 (2СН₂-O), 95.6 (2СН), 105.9 (2CH_Fu), 109.26 (2CH_Fu), 110.8 (2C_Fu), 111.7 (2C_Fu), 141.1 (2CH_Py), 143.8 (2CH_Py), 148.8 (2CH_Py), 152.2 (2CH_Py),157.5 (2C_Py).

ИК: 2928 (νs-CH₂-), 1354-1299 (NH-Ar-), 3425 (ν-NH-), 790, 1585 (νC-H_Fu), 710 (ν-C-H_Pr), 1214,1167 (νC-O-C).

Масс-спектр (ЭС) м/з [M+nH]+ рассчитано на C₃₉H₅₄Cl₂N₄O₆+: 337.2016, 337.7033; найдено: 337.2029, 337.7040.

1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(4-(гептиламино)пиридин-1-иум) хлорид формулы:

C₄₁H₅₈Cl₂N₄O₆; М=773,84; Белый порошок; Т. пл. 205-214°С; ЯМР ¹Н (ДМСО-d6, 300 МГц, δ, м.д., J/Гц): 0.86 (м, 6Н, 2СН₃), 1.26 (м, 16Н, 8СН₂), 1.56 (м, 4Н, 2СН₂), 3.25 (м, 4Н, 2CH₂-N), 3.63 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,5), 3.73 (д, J=11,3, 2Н, О-СН₂), 3.85 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,3), 4.39 (д, 2Н, O-СН₂, J=10,9), 5.43 (с, 4Н, 2СН₂-N⁺), 5.54 (с, 2Н, 2СН), 6.50 (м, 2Н, 2CH_Fu), 6.65 (м, 2Н, 2CH_Fu), 6.95 (м, 2Н, 2СН_Ру), 7.01 (м, 2Н, 2СН_Ру), 8.16 (д, 2Н, 2СН_Ру, J=7,1), 8.33 (д, 2Н, 2CH_Py, J=7,1), 9.14 (м, 2H, -NH).

ЯМР ¹³С (ДМСО-d6, 75 МГц, δ, м.д.): 14.4 (2СН₃), 22.49 (2СН₂), 26.7 (2СН₂), 28.3 (2СН₂), 28.8 (2СН₂), 31.7 (2СН₂), 32.7 (С), 42.8 (2CH₂-NH), 52.6 (2CH₂-N⁺), 69.4 (2СН₂-O), 69.9 (2СН₂-O), 95.6 (2СН), 105.9 (2CH_Fu), 109.1 (2CH_Fu), 111.0 (2C_Fu), 111.9 (2C_Fu), 141.4 (2CH_Py), 143.8 (2CH_Py), 148.8 (2CH_Py), 152.2 (2CH_Py), 157.3 (2C_Py).

ИК: 2928 (νs-CH₂-), 1354-1299 (NH-Ar-), 3425 (ν-NH-), 790, 1585 (νC-H_Fu), 710 (ν-C-H_Pr), 1214,1167 (νC-O-C).

Масс-спектр (ЭС) м/з [М+nH]+ рассчитано на C₄₁H₅₈Cl₂N₄O₆+: 701.4262; найдено: 701.4262.

1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(4-(октиламино)пиридин-1-иум) хлорид формулы:

C₄₃H₆₂Cl₂N₄O₆; М=801,89; Белый порошок; Т. пл. 220-232°С; ЯМР ¹Н (ДМСО-d6, 300 МГц, δ, м.д., J/Гц): 0.84 (m 6Н, 2СН₃), 1.25 (м, 20Н, 10СН₂), 1.55 (м, 4Н, 2СН₂), 3.25 (м, 4Н, 2CH₂-N), 3,62 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,6), 3.72 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,8), 3.84 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,3), 4.39 (д, 2Н, O-СН₂, J=10,8), 5.42 (с, 4Н, 2CH₂-N⁺), 5.53 (с, 2Н, 2СН), 6.49 (д, 2Н, CH_Fu, J=3,0), 6.65 (д, 2Н, CH_Fu, J=3,0), 6.95 (м, 2Н, CH_Py), 6.99 (м, 2Н, СН_Ру), 8.15 (м, 2Н, CH_Py), 8.31 (м, 2Н, СН_Ру), 9.10 (м, 2H, -NH).

ЯМР ¹³С (ДМСО-d6, 75 МГц, δ, м.д.): 14.38 (2СН₃), 22.51 (2СН₂), 26.76 (2СН₂), 28.32 (2СН₂), 29.06 (2СН₂), 29.07 (2СН₂), 31.66 (2СН₂), 32.73 (С), 42.76 (2CH₂-NH), 52.56 (2CH₂-N⁺), 69.3 (2СН₂-O), 69.9 (2СН₂-O), 95.62 (2СН), 105.9 (2CH_Fu), 109.12 (2CH_Fu), 111.0 (2C_Fu), 111.9 (2C_Fu), 141.4 (2CH_Py), 143.8 (2CH_Py), 148.8 (2CH_Py), 152.2 (2CH_Py), 157.3 (2C_Py).

ИК: 2928 (νs-CH₂-), 1354-1299 (NH-Ar-), 3425 (ν-NH-), 790, 1585 (νC-H_Fu), 710 (ν-C-H_Pr), 1214,1167 (νC-O-C).

Масс-спектр (ЭС) м/з [M+nH]+ рассчитано на C₄₃H₆₂Cl₂N₄O₆+: 729.4586, 730.4619; найдено: 729.4603, 730.4632; рассчитано на C₄₃H₆₂Cl₂N₄O₆+: 365.2329, 365.5364; найдено: 365.2344, 365.7354.

1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(4-(нониламино)пиридин-1-иум) хлорид формулы:

C₄₅H₆₆Cl₂N₄O₆; M=829,94; Белый порошок; Т. пл. 199-208°С; ЯМР ¹H (ДМСО-d6, 300 МГц, δ, м.д., J/Гц): 0.84 (m 6Н, 2СН₃), 1.24 (м, 24Н, 12СН₂), 1.54 (м, 4Н, 2СН₂), 3.22 (т, 4Н, 2CH₂-N), 3,62 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,6), 3.72 (д, 2Н, O-СН₂, J=10,9), 3.84 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,2), 4.39 (д, 2Н, O-СН₂, J=10,9), 5.41 (с, 4Н, 2CH₂-N⁺), 5.53 (с, 2Н, 2СН), 6.48 (д, 2Н, CH_Fu, J=3,0), 6.64 (д, 2Н, CH_Fu, J=3,0), 6.91 (дд, 2Н, CH_Py, J=7,4), 6.97 (дд, 2Н, CH_Py, J=4,8), 8.11 (д, 2Н, CH_Py, J=6.9), 8.29 (д, 2Н, CH_Py, J=7,1).

ЯМР ¹³С (ДМСО-d6, 75 МГц, δ, м.д.): 14.37 (2СН₃), 22.52 (2СН₂), 26.76 (2СН₂), 28.35 (2СН₂), 29.08 (2СН₂), 29.13 (2СН₂), 29.37 (2СН₂), 31.7 (2СН₂), 32.72 (С), 42.8 (2CH₂-NH), 52.5 (2CH₂-N⁺), 69.3 (2СН₂-O), 69.9 (2СН₂-O), 95.6 (2СН), 105.89 (2CH_Fu), 109.2 (2CH_Fu), 110.93 (2C_Fu), 111.87 (2C_Fu), 141.34 (2CH_Py), 143.75 (2CH_Py), 149.0 (2CH_Py), 152.06 (2CH_Py),157.3 (2C_Py). ИК: 2928 (νs-CH₂-), 1354-1299 (NH-Ar-), 3425 (ν-NH-), 790, 1585 (νC-H_Fu), 710 (ν-C-H_Pr), 1214,1167 (νC-O-C).

Масс-спектр (ЭС) м/з [M+nH]+ рассчитано на C₄₅H₆₆Cl₂N₄O₆+: 379.2486, 379.7502; найдено: 379.2489, 379.7513;

1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(4-(дециламино)пиридин-1-иум) хлорид формулы:

C₄₇H₇₀Cl₂N₄O₆; М=858,00; Белый порошок; Т. пл. 196-210°С; ЯМР ¹H (ДМСЩ-d6, 300 МГц, δ, м.д., J/Гц): 0.85 (m 6Н, 2СН₃), 1.24 (м, 28Н, 14СН₂), 1.55 (м, 4Н, 2СН₂), 3.24 (дд, 4Н, 2CH₂-N, J=12,3; 6,3), 3,62 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,6), 3.72 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,5), 3.84 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,3), 4.39 (д, 2Н, O-СН₂, J=10,4), 5.43 (с, 4Н, 2CH₂-N⁺), 5.53 (с, 2Н, 2СН), 6.49 (д, 2Н, CH_Fu, J=3,0), 6.65 (д, 2Н, CH_Fu, J=3,0), 6.95 (м, 2Н, CH_Py), 6.99 (м, 2Н, CH_Py), 8.15 (д, 2Н, CH_Py, J=7.3), 8.31 (д, 2Н, CH_Py, J=7,3), 9.12 (м, 2Н, -NH).

ЯМР ¹³С (ДМСО-d6, 75 МГц, δ, м.д.): 14.4 (2СН₃), 22.5 (2СН₂), 26.7 (2СН₂), 28.3 (2СН₂), 29.1 (4СН₂), 29.41 (4СН₂), 31.7 (2СН₂), 32.7 (С), 42.7 (2СН₂-NH), 52.6 (2CH₂-N⁺), 69.3 (2СН₂-O), 69.9 (2СН₂-O), 95.6 (2СН), 105.9 (2CH_Fu), 109.1 (2CH_Fu), 111.0 (2C_Fu), 111.9 (2C_Fu), 141.4 (2CH_Py), 143.8 (2CH_Py), 148.8 (2CH_Py), 152.2 (2СН_Ру), 157.3 (2C_Py).

ИК: 2928 (νs-CH₂-), 1354-1299 (NH-Ar-), 3425 (ν-NH-), 790, 1585 (νC-H_Fu), 710 (ν-C-H_Pr), 1214,1167 (νC-O-C).

Масс-спектр (ЭС) м/з [M+nH]+ рассчитано на C₄₇H₇₀Cl₂N₄O₆+: 393.2642; найдено: 393.2650;

1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(4-(ундеканиум)пиридин-1-иум) хлорид формулы:

C₄₉H₇₄Cl₂N₄O₆; М=886,05; Белый порошок; Т. пл. 199-212°С; ЯМР ¹Н (ДМСО-d6, 300 МГц, δ, м.д., J/Гц): 0.85 (m 6Н, 2СН₃), 1.24 (м, 32Н, 16СН₂), 1.54 (м, 4Н, 2СН₂), 3.25 (дд, 4Н, 2CH₂-N, J=12,3; 6,4), 3.62 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,6), 3.72 (д, 2Н, O-СН₂, J=12,2), 3.84 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,3), 4.39 (д, 2Н, O-СН₂, J=11), 5.42 (с, 4Н, 2CH₂-N⁺), 5.53 (с, 2Н, 2СН), 6.49 (д, 2Н, CH_Fu, J=3,1), 6.65 (д, 2Н, CH_Fu, J=3,1), 6.97 (м, 4Н, 4CH_Py), 8.15 (д, 2Н, CH_Py, J=7.5), 8.32 (д, 2Н, CH_Py, J=7,5), 9.07 (т, 2Н, -NH, J=5,4).

ЯМР ¹³С (ДМСО-d6, 75 МГц, δ, м.д.): 14.4 (2СН₃), 22.5 (2СН₂), 26.7 (2СН₂), 28.3 (2СН₂), 29.2 (4СН₂), 29.4 (6СН₂), 31.7 (2СН₂), 32.7 (С), 42.8 (2СН₂-NH), 52.6 (2CH₂-N⁺), 69.4 (2CH₂-O), 69.9 (2CH₂-O), 95.6 (2CH), 105.9 (2CH_Fu), 109.1 (2CH_Fu), 111.0 (2C_Fu), 111.9 (2C_Fu), 141.4 (2CH_Py), 143.8 (2CH_Py), 148.8 (2CH_Py), 152.2 (2CH_Py), 157.3 (2C_Py).

ИК: 2928 (νs-CH₂-), 1354-1299 (NH-Ar-), 3425 (ν-NH-), 790, 1585 (νC-H_Fu), 710 (ν-C-H_Pr), 1214,1167 (νC-O-C).

Масс-спектр (ЭС) м/з [M+nH]+ рассчитано на C₄₉H₇₄Cl₂N₄O₆+: 407.2802; найдено: 407.2799;

1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(4-(доцедеканиум)пиридин-1-иум) хлорид формулы:

C₅₁H₇₈Cl₂N₄O₆; М=914,11; Белый порошок; Т. пл. 197-208°С; ЯМР ¹Н (ДМСО-d6, 300 МГц, δ, м.д., J/Гц): 0.85 (м, 6Н, 2СН₃, J=6.4), 1.24 (м, 36Н, 18СН₂), 1.55 (м, 4Н, 2СН₂), 3.24 (дд, 4Н, 2CH₂-N, J=12,5; 6,5), 3.62 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,6), 3.72 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,5), 3.84 (д, 2Н, O-СН₂, J=11,3), 4.39 (д, 2Н, O-СН₂, J=10,9), 5.43 (с, 2Н, 2СН), 5.53 (4Н, 2CH₂-N⁺), 6.49 (д, 2Н, CH_Fu, J=3,1), 6.65 (д, 2Н, CH_Fu, J=3,1), 6.95 (м, 2Н, 2CH_Py), 7.01 (м, 2Н, CH_Py), 8.16 (д, 2Н, CH_Py, J=7.3), 8.33 (д, 2Н, СН_Ру, J=7,2), 9.07 (т, 2Н, -NH, J=5,4).

ЯМР ¹³С (ДМСЩ-d6, 75 МГц, δ, м.д.): 14.4 (2СН₃), 22.5 (2СН₂), 26.8 (2СН₂), 28.3 (2СН₂), 29.1 (2СН₂), 29.45 (6СН₂), 29.48 (4СН₂), 31.7 (2СН₂), 32.7 (С), 42.8 (2CH₂-NH), 52.6 (2CH₂-N⁺), 69.3 (2СН₂-O), 69.9 (2СН₂-O), 95.6 (2СН), 105.9 (2CH_Fu), 109.1 (2CH_Fu), 111.0 (2C_Fu), 111.9 (2C_Fu), 141.4 (2CH_Py), 143.8 (2CH_Py), 148.8 (2СН_Ру), 152.2 (2CH_Py),157.3 (2C_Py).

ИК: 2928 (νs-CH₂-), 1354-1299 (NH-Ar-), 3425 (ν-NH-), 790, 1585 (νC-H_Fu), 710 (ν-C-H_Pr), 1214,1167 (νC-O-C).

Масс-спектр (ЭС) м/з [М+nH]+ рассчитано на C₅₁H₇₈Cl₂N₄O₆+: 421.2955, 421.7972; найдено: 421.2963, 421,7977;

Примеры 10-17 (схема 3). Общий метод синтеза димерных пиридиниевых соединений (Ia₂-h₂).

К раствору 3,9-бис(5-(хлорметил)фуран-2-ил)-2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекана формулы II (0,27 г, 0,7 ммоль) в ацетонитриле (3 мл) добавляли метаалкиламинопиридин (1,4 ммоль). Смесь кипятили с обратным холодильником в течение 2 дней, затем охлаждали и декантировали. Промывали ледяным ацетоном 4 раза по 5 мл, декантируя растворитель. Далее упаривали растворитель в вакууме водоструйного насоса, получая 1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(3-(алкламино)пиридиния)дихлорид.

1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(3-(пентиламино)пиридин-1-иум) хлорид формулы:

C₃₇H₅₀Cl₂N₄O₆; М=717,73; Бежевый порошок; Т. пл. 91-103°С; ЯМР Н¹ (ДМСО-d6, 300 МГц, δ, м.д., J/Гц): 0.86 (м, 6Н, 2СН₃), 1.32 (м, 8Н, 4СН₂), 1.55 (м, 4Н, 2СН₂), 3.10 (м, 4Н, 2CH₂-N), 3.62 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.6), 3.72 (д, 2Н, О-СН₂, J=11.3), 3.84 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.2), 4.38 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.4), 5.55 (с, 2Н, 2СН), 5.79 (с, 4Н, 2CH₂-N⁺), 6.53 (д, 2Н, CH_Fu, J=3.1), 6.82 (д, 2Н, CH_Fu, J=3.1), 7.53 (м, 2Н, -NH), 7.68 (дд, 2Н, CH_Py, J=8.8), 7.75 (m, 2Н, CH_Py), 8,19 (д, 2Н, СН_Ру, J=5.3), 8.27 (с, 2Н, СН_Ру)

ЯМР С¹³ (ДМСО-d6, 75 75 МГц, δ, м.д.): 14.33 (2СН₃), 22.14 (2СН₂), 27.81 (2СН₂), 29.12 (2СН₂), 32.26 (С), 42.30 (2СН₂), 55.68 (2СН₂), 68.86 (2СН₂-O), 69.43 (2СН₂-O), 95.08 (2СН), 108.83 (2CH_Fu), 112.92 (2CH_Fu), 126.00 (2C_Fu), 126.45 (2C_Fu), 127.83 (2CH_Py), 130.28 (2CH_Py), 147.13 (2CH_Py), 148.16 (2CH_Py), 152.15 (2C_Py).

ИК: 2928 (νs-CH₂-), 1354-1299 (NH-Ar-), 3425 (ν-NH-), 790, 1585 (νC-H_Fu), 710 (ν-C-H_Pr), 1214,1167 (νC-O-C).

Масс-спектр (ЭС) м/з [M+nH]+ рассчитано на C₃₇H₅₀Cl₂N₄O+: 323.1864, 323.6880; найдено: 323.1860, 323.6876;

1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(3-(гексиламино)пиридин-1-иум) хлорид формулы:

C₃₉H₅₄Cl₂N₄O₆; М=745,78; Бежевый порошок; ЯМР Н¹ (ДМСО-d6, 300 МГц, δ, м.д., J/Гц): 0.85 (м, 6Н, 2СН₃), 1.30 (м, 12Н, 6СН₂), 1.54 (м, 4Н, 2СН₂), 3.12 (м, 4Н, 2CH₂-N), 3.63 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.6), 3.73 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.0), 3.85 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.2), 4.39 (д, 2Н, O-СН₂, J=10.9), 5.55 (с, 2Н, 2СН), 5.80 (с, 4Н, 2CH₂-N⁺), 6.53 (д, 2Н, CH_Fu, J=3.1), 6.83 (д, 2Н, CH_Fu, J=3.1), 7.56 (м, 2Н, -NH), 7.69 (дд, 2Н, CH_Py, J=9.2), 7.76 (м, 2Н, CH_Py), 8,19 (д, 2Н, CH_Py, J=5.2), 8.29 (с, 2Н, CH_Py).

ЯМР С¹³ (ДМСО-d6, 75 75 МГц, δ, м.д.): 14.35 (2СН₃), 22.51 (2СН₂), 26.57 (2СН₂), 28.19 (2СН₂), 31.40 (2СН₂), 32.55 (С), 42.65 (2СН₂), 55.15 (2СН₂), 69.34 (2СН₂-O), 69.91 (2СН₂-O), 95.55 (2СН), 109.30 (2CH_Fu), 113.38 (2CH_Fu), 126.46 (2C_Fu), 127.07 (2C_Fu), 128.29 (2CH_Py), 130.75 (2CH_Py), 147.46 (2CH_Py), 148.84 (2СН_Ру), 152.49 (2C_Py).

ИК: 2928 (νs-CH₂-), 1354-1299 (NH-Ar-), 3425 (ν-NH-), 790, 1585 (νC-H_Fu), 710 (ν-C-H_Pr), 1214,1167 (νC-O-C).

Масс-спектр (ЭС) м/з [M+nH]+рассчитано на C₃₉H₅₄Cl₂N₄O₆+: 337.2016, 337.7033; найдено: 337.2019, 337.7035;

1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(3-(гептиламино)пиридин-1-иум) хлорид формулы:

C₄₁H₅₈Cl₂N₄O₆; М=773,84; Оранжевый порошок; Т. пл.82-97°С ЯМР Н¹ (ДМСО-d6, 300 МГц, δ, м.д., J/Гц): 0.85 (м, 6Н, 2СН₃), 1.26 (м, 16Н, 8СН₂), 1.56 (м, 4Н, 2СН₂), 3.10 (м, 4Н, 2CH₂-N), 3.63 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.6), 3.73 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.5), 3.85 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.4), 4.39 (д, 2Н, O-СН₂, J=12.0), 5.55 (с, 2Н, 2СН), 5.79 (с, 4Н, 2CH₂-N⁺), 6.53 (д, 2Н, CH_Fu, J=3.2), 6.82 (д, 2Н, CH_Fu, J=3.2), 7.51 (м, 2Н, -NH), 7.68 (дд, 2Н, CH_Py, J=8.9), 7.76 (м, 2Н, СН_Ру), 8,19 (д, 2Н, CH_Py, J=5.5), 8.27 (с, 2Н, CH_Py)

ЯМР С¹³ (ДМСО-d6, 75 75 МГц, δ, м.д.): 14.39 (2СН₃), 22.49 (2СН₂), 26.86 (2СН₂), 28.23 (2СН₂), 28.85 (2СН₂), 31.68 (2СН₂), 32.72 (С), 42.76 (2СН₂), 56.19 (2СН₂), 69.33 (2СН₂-O), 69.9 (2СН₂-O), 95.5 (2СН), 109.3 (2CH_Fu), 113.4 (2CH_Fu), 126.4 (2C_Fu), 127.06 (2C_Fu), 128.18 (2CH_Py), 130.84 (2CH_Py), 147.6 (2CH_Py), 148.7 (2CH_Py), 152.7 (2С_Ру).

ИК: 2928 (νs-CH₂-), 1354-1299 (NH-Ar-), 3425 (ν-NH-), 790, 1585 (νC-H_Fu), 710 (ν-C-H_Pr), 1214,1167 (νC-O-C).

Масс-спектр (ЭС) м/з [M+nH]+ рассчитано на C₄₁H₅₈Cl₂N₄O₆+: 351.2173, 351.7189; найдено: 351.2173, 351.7189;

1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(3-(октиламино)пиридин-1-иум) хлорид формулы:

C₄₃H₆₂Cl₂N₄O₆; М=801,89; Оранжевый порошок; Т. пл.85-98°С; ЯМР Н¹ (ДМСО-d6, 300 МГц, δ, м.д., J/Гц): 0.85 (м, 6Н, 2СН₃), 1.24 (м, 20Н, 10СН₂), 1.55 (м, 4Н, 2СН₂), 3.10 (м, 4Н, 2CH₂-N), 3.62 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.7), 3.72 (д, 2Н, O-СН₂, J=12.3), 3.84 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.2), 4.39 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.2), 5.54 (с, 2Н, 2СН), 5.79 (с, 4Н, 2CH₂-N⁺), 6.53 (д, 2Н, CH_Fu, J=3.2), 6.82 (д, 2Н, CH_Fu, J=3.2), 7.50 (м, 2Н, -NH), 7.67 (дд, 2Н, CH_Py, J=8.4), 7.75 (m, 2Н, СН_Ру), 8,18 (д, 2Н, СН_Ру, J=5.5), 8.26 (с, 2Н, СН_Ру)

ЯМР С¹³ (ДМСО-d6, 75 75 МГц, δ, м.д.): 14.39 (2СН₃), 22.43 (2СН₂), 26.91 (2СН₂), 28.00 (2СН₂), 28.22 (2СН₂), 29.11 (2СН₂), 31.89 (2СН₂), 32.94 (С), 42.77 (2СН₂), 56.15 (2СН₂), 69.09 (2СН₂-O), 70.17 (2СН₂-O), 95.80 (2СН), 108.73 (2CH_Fu), 113.39 (2CH_Fu), 126.28 (2C_Fu), 127.05 (2C_Fu), 128.02 (2CH_Py), 130.90 (2CH_Py), 147.40 (2CH_Py), 148.74 (2CH_Py), 152.61 (2C_Py).

ИК: 2928 (νs-CH₂-), 1354-1299 (NH-Ar-), 3425 (ν-NH-), 790, 1585 (νC-H_Fu), 710 (ν-C-H_Pr), 1214,1167 (νC-O-C).

Масс-спектр (ЭС) м/з [M+nH]+ рассчитано на C₄₃H₆₂Cl₂N₄O+: 365.2326, 365.7340; найдено: 365.2329, 365.7346;

1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(3-(нониламино)пиридин-1-иум) хлорид формулы:

C₄₅H₆₆Cl₂N₄O₆; М=829,94; Коричневый порошок; Т. пл.70-84°С; ЯМР Н¹ (ДМСО-d6, 300 МГц, δ, м.д., J/Гц): 0.85 (м, 6Н, 2СН₃), 1.24 (м, 24Н, 12СН₂), 1.55 (м, 4Н, 2СН₂), 3.18 (м, 4Н, 2CH₂-N), 3.62 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.7), 3.72 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.3), 3.84 (д, 2Н, О-СН₂, J=11.4), 4.39 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.1), 5.54 (с, 2Н, 2СН), 5.78 (с, 4Н, 2CH₂-N⁺), 6.53 (д, 2Н, CH_Fu, J=3.0), 6.81 (д, 2Н, CH_Fu, J=3.1), 7.45 (м, 2H, -NH), 7.66 (м, 2Н, CH_Py,), 7.74 (m, 2Н, CH_Py), 8,18 (д, 2Н, CH_Py, J=5.5), 8.24 (с, 2Н, CH_Py).

ЯМР С¹³ (ДМСО-d6, 75 75 МГц, δ, м.д.): 14.4 (2СН₃), 22.53 (2СН₂), 26.91 (2СН₂), 28.24 (2СН₂), 29.1 (2СН₂), 29.21 (2СН₂), 29.41 (2СН₂), 31.72 (2СН₂), 32.73 (С), 42.7 (2СН₂), 56.25 (2СН₂), 69.3 (2СН₂-O), 69.9 (2СН₂-O), 95.5 (2СН), 109.3 (2CH_Fu), 113.4 (2CH_Fu), 126.5 (2C_Fu), 126.9 (2C_Fu), 128.3 (2CH_Py), 130.7 (2CH_Py), 147.6 (2СН_Ру), 148.6 (2CH_Py), 152.6 (2C_Py).

ИК: 2928 (νs-CH₂-), 1354-1299 (NH-Ar-), 3425 (ν-NH-), 790, 1585 (νC-H_Fu), 710 (ν-C-H_Pr), 1214,1167 (νC-O-C).

Масс-спектр (ЭС) м/з [M+nH]+ рассчитано на C₄₅H₆₆Cl₂N₄O₆+: 379.2486, 379.7502; найдено: 379.2483, 379.7295.

1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(3-(дециламино)пиридин-1-иум) формулы:

C₄₇H₇₀Cl₂N₄O₆; М=858,00; Коричневый порошок; Т. пл. 89-97°С; ЯМР Н¹ (ДМСО-d6, 300 МГц, δ, м.д., J/Гц): 0.85 (м, 6Н, 2СН₃), 1.24 (м, 28Н, 14СН₂), 1.55 (м, 4Н, 2СН₂), 3.09 (м, 4Н, 2CH₂-N), 3.63 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.5), 3.73 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.1), 3.85 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.1), 4.39 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.1), 5.55 (с, 2Н, 2СН), 5.80 (с, 4Н, 2CH₂-N⁺), 6.52 (д, 2Н, CH_Fu, J=3.0), 6.53 (д, 2Н, CH_Fu, J=3.1), 7.54 (м, 2Н, -NH), 7.69 (дд, 2Н, CH_Py, J=8.9), 7.75 (m, 2Н, CH_Py), 8,19 (д, 2Н, CH_Py, J=4.8), 8.28 (с, 2Н, CH_Py).

ЯМР С¹³ (ДМСО-d6, 75 75 МГц, δ, м.д.): 14.4 (2СН₃), 22.5 (2СН₂), 26.9 (2СН₂), 28.2 (2СН₂), 29.13 (2СН₂), 29.19 (2СН₂), 29.4 (2СН₂), 29.45 (2СН₂), 31.7 (2СН₂), 32.7 (С), 42.9 (2СН₂), 56.2 (2СН₂), 69.3 (2СН₂-O), 69.9 (2СН₂-O), 95.5 (2СН), 109.3 (2CH_Fu), 113.4 (2CH_Fu), 126.4 (2C_Fu), 126.9 (2C_Fu), 128.3 (2CH_Py), 130.7 (2CH_Py), 147.6 (2CH_Py), 148.6 (2CH_Py), 152.6 (2C_Py).

ИК: 2928 (vs-CH₂-), 1354-1299 (NH-Ar-), 3425 (ν-NH-), 790, 1585 (νC-H_Fu), 710 (ν-C-H_Pr), 1214,1167 (νC-O-C).

Масс-спектр (ЭС) м/з [M+nH]+ рассчитано на C₄₇H₇₀Cl₂N₄O₆+: 379.2611; найдено: 379.2743;

1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(3-(ундеканиум)пиридин-1-иум) хлорид формулы:

C₄₉H₇₄Cl₂N₄O₆; М=886,05; Белый порошок; ЯМР Н¹ (ДМСО-d6, 300 МГц, δ, м.д., J/Гц): 0.85 (м, 6Н, 2СН₃), 1.24 (м, 32Н, 16СН₂), 1.55 (м, 4Н, 2СН₂), 3.10 (м, 4Н, 2CH₂-N), 3.63 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.6), 3.85 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.2), 3.84 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.2), 4.39 (д, 2Н, O-СН₂, J=10.6), 5.55 (с, 2Н, 2СН,), 5.82 (с, 4Н, 2CH₂-N⁺), 6.52 (д, 2Н, CH_Fu, J=2.6), 6.84 (д, 2Н, CH_Fu, J=2.6), 7.64 (м, 2Н, CH_Py), 7.74 (m, 2Н, CH_Py), 8,21 (д, 2Н, CH_Py, J=4.8), 8.32 (с, 2Н, CH_Py).

ЯМР С¹³ (ДМСО-d6, 75 75 МГц, δ, м.д.): 14.4 (2СН₃), 22.53 (2СН₂), 26.91 (2СН₂), 28.24 (2СН₂), 29.1 (2СН₂), 29.21 (2СН₂), 29.41 (2СН₂), 29.45 (2СН₂), 29.48 (2СН₂), 31.72 (2СН₂), 32.73 (С), 42.7 (2СН₂), 56.25 (2СН₂), 69.3 (2СН₂-O), 69.9 (2СН₂-O), 95.5 (2СН), 109.3 (2CH_Fu), 113.4 (2CH_Fu), 126.5 (2C_Fu), 126.9 (2C_Fu), 128.3 (2СН_Ру), 130.7 (2CH_Py), 147.6 (2CH_Py), 148.6 (2CH_Py), 152.6 (2C_Py).

Масс-спектр (ЭС) м/з [М+nH]+ рассчитано на C₄₉H₇₄Cl₂N₄O₆+: 407.2802; найдено: 407.2799.

1,1'-(((2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(фуран-5,2-диил))бис(метилен))бис(3-(доцедеканиум)пиридин-1-иум) хлорид формулы:

C₅₁H₇₈Cl₂N₄O₆; М=914,11; Белый порошок; ЯМР Н¹ (ДМСО-d6, 300 МГц, δ, м.д, J/Гц): 0.84 (м, 6Н, 2СН₃), 1.23 (м, 36Н, 18СН₂), 1.54 (м, 4Н, 2СН₂), 3.09 (м, 4Н, 2CH₂-N), 3.62 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.7), 3.72 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.9), 3.84 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.2), 4.39 (д, 2Н, O-СН₂, J=11.0), 5.54 (с, 2Н, 2СН,), 5.78 (с, 4Н, 2CH₂-N⁺), 6.52 (д, 2Н, CH_Fu, J=3.1), 6.81 (д, 2Н, CH_Fu, J=3.2), 7.47 (м, 2Н, -NH), 7.67 (дд, 2Н, CH_Py, J=8.6), 7.75 (m, 2Н, CH_Py), 8,18 (д, 2Н, CH_Py, J=5.3), 8.24 (с, 2Н, CH_Py).

ЯМР С¹³ (ДМСО-d6, 75 75 МГц, δ, м.д.): 14.4 (2СН₃), 22.53 (2СН₂), 26.91 (2СН₂), 28.24 (2СН₂), 29.1 (2СН₂), 29.21 (2СН₂), 29.41 (2СН₂), 29.45 (2СН₂), 29.48 (4СН₂), 31.72 (2СН₂), 32.73 (С), 42.7 (2СН₂), 56.25 (2СН₂), 69.3 (2СН₂-O), 69.9 (2СН₂-O), 95.5 (2СН), 109.3 (2CH_Fu), 113.4 (2CH_Fu), 126.5 (2C_Fu), 126.9 (2C_Fu), 128.3 (2CH_Py), 130.7 (2CH_Py), 147.6 (2CH_Py), 148.6 (2CH_Py), 152.6 (2C_Py).

Масс-спектр (ЭС) м/з [М+nH]+ рассчитано на C₅₁H₇₈Cl₂N₄O₆+: 421.2955, 421.7972; найдено: 421.2963, 421,7977.

Новые соединения общей формулы I обладают полезным антибактериальным и противогрибковым действием, эффективны против грамположительных и грамотрицательных бактерий как референс, так и мультирезистентных клинических штаммов, а также на их биопленках. Таким образом, данные соединения действительно являются биоцидными агентами широкого спектра действия.

Тестируемыми микробными штаммами (Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans) применяемыми в примерах ниже, являются наиболее резистентные формы бактерий, грибков и их биопленок. Резистентность указанных патогенов к дезинфицирующим средствам или Резистентность указанных патогенов к дезинфицирующим средствам или антисептической обработке является наивысшей среди большого количества различных классов простейших. Действие химического средства против указанных бактерий является критерием биоцидного действия химического средства в тесте. Например, если бактерии Escherichia coli эффективно гибнут после биоцидной обработки, другие представители класса Е. coli будут погибать также, или даже более эффективно от того же биоцидного средства.

Соединение бензалкония хлорид (БАХ) часто применяют в качестве ссылки для количественного сравнения различных антисептиков и дезинфицирующих средств. Таким образом, представленные ниже тесты даны в сравнении с БАХ, цитилпиридиния хлоридом, бензилдиметиламмония хлорид - «Мирамистин», октенидин дигидрохлоридом - «Октенидин» для демонстрации высокой биоцидной эффективности новых соединений при тестировании.

Биологическое тестирование.

Биоцидную эффективность образцов новых соединений общей формулы I, полученных согласно рекомендациям института клинических и лабораторных стандартов CLSI (Clinical and Laboratory Standartds Institute), определяют по минимальной ингибирующей концентрации (МИК), минимальной бактерицидной концентрации (МБК), минимальной концентрации ингибирования биопленки (МКИБ), минимальной концентрации уничтожения биопленки (МКУБ).

Материалы и методы.

Тестирование биоцидного действия новых соединений общей формулы I проводят согласно обычному методу разведения в жидкой питательной среде.

Тестируемые соединения: Ia₁, Ib₁, Ic₁, Id₁, Ie₁, If₁, Ig₁, Ih₁, Ia₂, Ib₂, Ic₂, Id₂, Ie₂, If₂, Ig₂, Ih₂.

Для сравнительного теста для типовых димерных четвертичных солей пиридиния, полученных согласно общей формуле I и коммерчески доступного бензалкония хлорида (БАХ) и цитилпиридиния хлорида (ЦПХ) использовались бисчетвертичные аммониевые соли, полученные ранее: 4,4'-(2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(1-гептилпиридин-1-ил) дибромид (Бис-ЧАС-1), 4,4'-(2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(1-октилпиридин-1-ил) дибромид (Бис-ЧАС-2) и используемые на рынке аналоги «Октенидина дигидрохлорид» (Бис-ЧАС-3). Стандартные тестируемые микроорганизмы:

- референс-штаммы: С.albicans АТСС 10231, S. aureus АТСС 43300, Е. coli АТСС 25922, K. pneumoniae АТСС 70060, A. baumannii АТСС 15308, P. aeruginosa АТСС 27853;

- клинические штаммы: С.albicans AV-85, S. aureus В-8648, Е. coli В-3421/19, K. pneumoniae В-2523/18, A. baumannii В-2926/18, P. aeruginosa В-2099/18.

МИК, МБК и МКИБ, МКУБ тест: МИК, МБК и МКИБ, МКУБ антимикробных препаратов определяли методом микроразведений в культуральной жидкости. Образцы ЧАС растворяли в системе ДМСО: вода в соотношении 1:9 с конечной концентрацией 1 мг/мл. Для этого двукратные разведения тестируемых растворов (500-0,25 мг/л) готовили на ГРМ бульона. Питательный бульон с тестируемыми ЧАС (0,1 мл) добавляли в 12 лунок в горизонтальных рядах культурального планшета. В качестве питательной среды использовали Мюллер-Хинтон бульон, Мюллер-Хинтон агар.

Питательный бульон с тестируемыми ЧАС (0,1 мл) добавляли в 12 лунок в горизонтальных рядах культурального планшета. В отдельные ряды для контроля добавляли питательный бульон без ЧАС. В случае антибиопленочного анализа питательный бульон с соответствующей концентрацией тестируемых соединений вносили по 0,1 мл в 12 лунок в горизонтальных рядах культурального планшета с отмытыми биопленками.

Из единичных колоний, выросших на среде ГРМ при 37°С в течение 18 часов, готовили суспензию с оптической плотностью 0,5 по стандарту МакФарланда в стерильном физиологическом растворе, что соответствует, приблизительно, 1-2×10⁸ КОЕ/мл. Затем суспензию разводили 1:100, добавляя 0,2 мл суспензии в колбу, содержащую 19,8 мл МХБ. Концентрация микроорганизмов при этом составляла 10⁶ КОЕ/мл. По 0,1 мл исходной суспензии вносили в лунки с исследуемым препаратом и контрольные лунки с бульоном. Конечная концентрация микроорганизма в каждой лунке составляла 5×10⁵ КОЕ/мл. Планшеты закрывали крышками и помещали в термостат (37°С) на 20 часов. Наличие бактериального роста учитывали визуально (по наличию мутности в лунке). За МИК принимали минимальную концентрацию препарата, при которой через 48 ч инкубации рост бактерий отсутствовал. МБК определяли по результатам посева на плотные питательные среды. Для этого из всех лунок, в которых не было видимого роста (по наличию помутнения), высевали по 10 мкл на ГРМ агар. Результаты учитывали по наличию роста культуры в месте аппликации через 48 ч инкубации при 37°С. Если роста в лунке не было, но наблюдался рост исследуемой культуры при посеве из этой лунки на плотную питательную среду, то эту концентрацию принимали за МБК. За МБК принимали самую низкую концентрацию, при которой полностью подавлялся рост клеток при посеве на плотную питательную среду. Поскольку предел обнаружения для этого метода составляет 10 КОЕ/мл, отсутствие какого-либо роста на чашке с ГРМ агаром указывает на то, что концентрация находится ниже этого значения. Таким образом, начальная концентрация 10⁵ КОЕ/мл была снижена до уровня ниже 10 КОЕ/мл. Следовательно, МБК считалась минимальной концентрацией противомикробного препарата, способной инактивировать более 99,99% присутствующих бактерий. Для каждого штамма и противомикробного соединения проводили три повторения.

Пример 18.

Тестирование бактериостатического действия описанных выше новых соединений (Ia₁, Ib₁, Ic₁, Id₁, Ie₁, If₁, Ig₁, Ih₁, Ia₂, Ib₂, Ic₂, Id₂, Ie₂, If₂, Ig₂, Ih₂) против различных бактерий и их биопленок референс и клинических штаммов по методике, описанной выше.

С применением бензалкония хлорида (БАХ), цитилпиридиния хлорида (ЦПХ), «Мирамистина» (Моно-ЧАС), в качестве коммерческих соединений и 4,4'-(2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(1-гептилпиридин-1-ил) дибромид (Бис-ЧАС-1), 4,4'-(2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(1-октилпиридин-1-ил) дибромид (Бис-ЧАС-2), «Октенидина дигидрохлорида» (Бис-ЧАС-3) в качестве ссылочных соединений, полученных ранее, определяли минимальные ингибирующие концентрации (МИК). Результаты представлены в таблицах 1-4.

Пример 19.

Тестирование бактерицидного действия описанных выше новых соединений (Ia₁, Ib₁, Ic₁, Id₁, Ie₁, If₁, Ig₁, Ih₁, Ia₂, Ib₂, Ic₂, Id₂, Ie₂, If₂, Ig₂, Ih₂) против различных бактерий по методике, описанной выше.

С применением бензалкония хлорида (БАХ), цитилпиридиния хлорида (ЦПХ), «Мирамистина» (Моно-ЧАС), в качестве коммерческих соединений и 4,4'-(2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(1-гептилпиридин-1-ил) дибромид (Бис-ЧАС-1), 4,4'-(2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(1-октилпиридин-1-ил) дибромид (Бис-ЧАС-2), «Октенидина дигидрохлорида» (Бис-ЧАС-3) в качестве ссылочных соединений, полученных ранее, определяли минимальные ингибирующие концентрации (МБК). Результаты представлены в таблицах 5-8.

Пример 20.

Тестирование фунгицидного действия описанных выше новых соединений (Ia₁, Ib₁, Ic₁, Id₁, Ie₁, If₁, Ig₁, Ih₁, Ia₂, Ib₂, Ic₂, Id₂, Ie₂, If₂, Ig₂, Ih₂) против грибка С albicans рефенс и клинического штамма по методике, описанной выше.

С применением бензалкония хлорида (БАХ), «Октенидина дигидрохлорида» (Бис-ЧАС-3), цитилпиридиния хлорида (ЦПХ), «Мирамистина» (Моно-ЧАС), в качестве комерческих соединений и 4,4'-(2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(1-гептилпиридин-1-ил) дибромид (Бис-ЧАС-1), 4,4'-(2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(1-октилпиридин-1-ил) дибромид (Бис-ЧАС-2), в качестве ссылочных соединений, полученных ранее, определяли минимальные ингибирующие концентрации (МИК). Результаты представлены в таблице 9.

Пример 21.

Тестирование фунгицидного действия описанных выше новых соединений (Ia₁, Ib₁, Ic₁, Id₁, Ie₁, If₁, Ig₁, Ih₁, Ia₂, Ib₂, Ic₂, Id₂, Ie₂, If₂, Ig₂, Ih₂) против грибка С.albicans рефенс и клинического штамма по методике, описанной выше.

С применением бензалкония хлорида (БАХ), цитилпиридиния хлорида (ЦПХ), «Мирамистина» (Моно-ЧАС), в качестве комерческих соединений и 4,4'-(2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(1-гептилпиридин-1-ил) дибромид (Бис-ЧАС-1), 4,4'-(2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан-3,9-диил)бис(1-октилпиридин-1-ил) дибромид (Бис-ЧАС-2), «Октенидина дигидрохлорида» (Бис-ЧАС-3) в качестве ссылочных соединений, полученных ранее, определяют минимальные ингибирующие концентрации (МИК) и минимальные фунгицидные концентрации (МФК). Результаты представлены в таблице 10.

Заключение: соединения Ia₁, Ib₁, Ic₁, Id₁, Ie₁, If₁, Ig₁, Ih₁, Ia₂, Ib₂, Ic₂, Id₂, Ie₂, If₂, Ig₂, Ih₂ в сравнении со ссылочным соединением - БАХ, Бис-ЧАС-1 и Бис-ЧАС-2, демонстрируют более высокое бактериостатическое действие против всех тестируемых референс штаммов бактерий, кроме Е. coli, так же работают на уровне ЦПХ; соединения Id₁, Ie₁, Ic₂ демонстрируют сравнимое бактериостатическое действие с Моно-ЧАС; соединения Id₁, Ie₁, If₁, Id₂, Ie₂, If₂ обладают сравнимым бактериостатическим действием с Бис-ЧАС-3 на штамме A. baumannii.

Заключение: соединения Ib₁, Ic₁, Id₁, Ie₁, If₁, Ig₁, Ia₂, Ib₂, Ic₂, Id₂, Ie₂, Ig₂, Ih₂ в сравнении со ссылочными соединениями - БАХ и Моно-ЧАС демонстрируют более высокое бактериостатическое действие против всех тестируемых референс штаммов биопленок; проявляют биологическую эффективность на уровне ЦПХ, Бис-ЧАС-2 для биопленок P. aeruginosa, K. pneumoniae, A. Baumannii и превосходят для S. aureus, Е. coli. Соединения Ie₁, If₁, Ic₂, Ig₂, Ie₂, Ig₂ демонстрируют сравнимое с Бис-ЧАС-3 бактериостатическое действие на биопленки.

Заключение: соединения Ic₁, Id₁, Ie₁, If₁, Ig₁, Ih₁, Ia₂, Ib₂, Ic₂, Id₂, Ie₂, If₂, Ig₂, Ih₂ в сравнении со ссылочным соединением - БАХ, демонстрируют более высокое бактериостатическое действие против всех тестируемых клинических штаммов бактерий, кроме Е. coli; так же работают на уровне Бис-ЧАС-1 и Бис-ЧАС-2 на бактериях P. aeruginosa, K. pneumoniae, A. Baumannii и ЦПХ у бактерий P. aeruginosa, K. pneumoniae; соединения Id₁, Ie₁, Ic₂, If₂ демонстрируют сравнимое бактериостатическое действие с Моно-ЧАС.

Заключение: соединения Ib₁, Ic₁, Id₁, If₁, Ig₁, Ih₁, Ia₂, Ib₂, Ic₂, Id₂, Ie₂, Ig₂, Ih₂ в сравнении со ссылочными соединениями - БАХ, демонстрируют более высокое бактериостатическое действие против всех тестируемых клинических биопленок. Соединения If₁, Ie₂, Ic₂ так же работают на уровне ЦПХ и Моно-ЧАС для P. aeruginosa и A. baumannii и проявляют большую эффективность по биологическому воздействию на S. aureus, Е. coli, K. Pneumoniae.

Заключение: соединения Ic₁, Id₁, Ie₁, If₁, Ig₁, Ih₁, Ic₂, Id₂, Ie₂, If₂, Ig₂, Ih₂ в сравнении со ссылочным соединением - БАХ, демонстрируют более высокое бактериостатическое действие против всех тестируемых референс штаммов бактерий, кроме Е. coli; соединения Ic₁, Id₁, Id₂ демонстрируют более высокое действие на клетки K. pneumoniae по сравнению с Бис-ЧАС-1, ЦПХ, а так же сравнимое с Бис-ЧАС-2. Бактериостатическое воздействие соединения Id₁, If₁ превосходит действие Бис-ЧАС-3.

Заключение: соединения Ic₁, Id₁, Ie₁, If₁, Ia₂, Ib₂, Ic₂, Ie₂, If₂, в сравнении со ссылочными соединениями - БАХ, ЦПХ, демонстрируют более высокое бактериостатическое действие против всех тестируемых референс штаммов биопленок; соединения Ic₁, Ie₁, Ic₂, Ie₂ демонстрируют сравнимое бактериостатическое действие с Моно-ЧАС, Бис-ЧАС-1, Бис-ЧАС-2 и Бис-ЧАС-3.

Заключение: соединения Ib₁, Ic₁, Id₁, Ie₁, Ifi, Ig₁, Ic₂, Ie₂, If₂, Ih₂ в сравнении со ссылочными соединениями - БАХ, ЦПХ, демонстрируют более высокое бактериостатическое действие против всех тестируемых клинических штаммов бактерий; соединения Id₁ и Id₂ воздействуют на уровне Бис-ЧАС-1 и Бис-ЧАС-2 на клетки K. pneumoniae и превосходят по действию на A. baumannii.

Заключение: соединения Ic₁, Id₁, If₁, Ib₂, Ic₂, If₂, Ig₂, Ih₂ в сравнении со ссылочными соединениями - БАХ, ЦПХ, демонстрируют более высокое бактериостатическое действие против всех тестируемых клинических штаммов биопленок; соединения Ie₁, Ie₂, If₂ демонстрируют сравнимое бактериостатическое действие с Бис-ЧАС-2, Бис-ЧАС-3 по отношению к клиническим биопленкам бактерий S. aureus. Соединения Ib₂, Ig₂, Ih₂ превосходят Бис-ЧАС-3 по воздействию на биопленки P. Aeruginosa, а также соединения Ig₂, Ih₂ демонстрируют сравнимое воздействие на биопленоки А. baumannii.

Заключение: соединения Ia₁ Ib₁, Ic₁, Id₁, Ie₁, If₁, Ig₁, Ih₁, Ia₂, Ib₂, Ic₂, Id₂, Ie₂, If₂, Ig₂, Ih₂ в сравнении со ссылочными соединениями - Бис-ЧАС-1, Бис-ЧАС-2, демонстрируют более высокое фунгистатическое действие против всех тестируемых штаммов грибов; соединения Ib₁, Ic₁, Id₂, демонстрируют сравнимое фунгиостатическое действие с Бис-ЧАС-3 против всех штаммов биопленок.

Заключение: соединения Ib₁, Ic₁, Id₁, Ie₁, If₁, Ig₁, Ih₁, Ia₂, Ib₂, Ic₂, Id₂, Ie₂, If₂, Ig₂, Ih₂ в сравнении со ссылочными соединениями - Бис-ЧАС-1 и Бис-ЧАС-2, демонстрируют более высокое фунгицидное действие против всех штаммов тестируемых патогенных грибков; соединения Ic₁, Ie₁ демонстрируют сравнимое фунгицидное действие Бис-ЧАС-3 против всех видов биопленок.

Основываясь на представленных выше результатах можно сделать заключение, что множество соединений общей формулы I демонстрируют высокое антибактериальное и противогрибковое действие по сравнению с контрольными соединениями - бензалкония хлоридом (БАХ), цетилпиридиния хлоридом (ЦПХ), «Мирамистином» Моно-ЧАС и ближайшими аналогами димерными пиридиниевыми солями: Бис-ЧАС-1, Бис-ЧАС-2 - и могут применяться в качестве эффективных противомикробных веществ в дезинфицирующих средствах или антисептических композициях (в том числе на основе водных растворов).

Техническим результатом данного изобретения является создание нового типа димерных четвертичных солей пиридиния общей формулы I, получаемых из возобновляемой биомассы (глюкозы, фруктозы, целлюлозы) и обладающих более высокой биоцидной активностью по сравнению с коммерчески доступным антисептиком БАХ, схожей или более высокой антибактериальной активностью по сравнению с ЦПХ и «Мирамистином».

Группа изобретений относится к органической химии и включает димерные четвертичные соли пиридиния общей формулы (I), их применение и способ получения. В формуле (I) R является алкильной группой, содержащей от 5 до 12 атомов углерода. Способ получения осуществляют путем обработки пентаэритрита 5-хлорметилфурфуролом в среде органического растворителя, полученное соединение 3,9-бис(5-(хлорметил)фуран-2-ил)-2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан подвергают взаимодействию с пара-/мета-производными алкиламинопиридина при кипячении в среде полярного растворителя. Технический результат - димерные четвертичные соли пиридиния формулы (I), обладающие биоцидным действием, применяемые для получения антисептических и дезинфицирующих средств. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 10 табл., 13 пр.

1. Димерные четвертичные соли пиридиния общей формулы:

где R является алкильной группой, содержащей от 5 до 12 атомов углерода.

2. Соединения по п. 1, обладающие биоцидным действием.

3. Применение соединения по пп. 1, 2 в качестве активного биоцидного ингредиента для получения антисептических и дезинфицирующих средств.

4. Способ получения соединений общей формулы I по пп. 1, 2, заключающийся в том, что пентаэритрит обрабатывают 5-хлорметилфурфуролом в среде органического растворителя, полученный при этом 3,9-бис(5-(хлорметил)фуран-2-ил)-2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекан общей формулы:

подвергают взаимодействию с алкиламинопиридином общей формулы:

где R является алкильной группой, содержащей от 5 до 12 атомов углерода, при кипячении в среде полярного растворителя.