3-АМИНО-2-(2-НИТРОБЕНЗОИЛ)-1,2-ДИАЗАСПИРО[4.5]НОН-3-ЕН-4-КАРБОНИТРИЛ, ОБЛАДАЮЩИЙ АНТИМИКРОБНЫМИ СВОЙСТВАМИ Российский патент 2025 года по МПК A61K31/416 A61P31/04 

Область техники

Изобретение относится к области фармацевтической химии, а именно к 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 простых и экологичных методов синтеза антимикробных соединений. Среди таковых продолжают активно изучаться ароилзамещённые 1H-пиразолы (1-4).

Известны пиразолкарбонитрилы, близкие по строению, проявляющие умеренную активность в отношении грамположительных (Bacillus subtilis и Staphylococcus aureus) и грамотрицательных (Escherichia coli и Proteus vulgaris) бактерий (1-4).

Известны спиросоединения, близкие по строению, обладающие ростоподавляющим действием по отношению к Staphylococcus aureus в достаточно низких концентрациях 64-32 мкг/мл (1).

Данное соединение было синтезировано, но не изучены его антимикробные свойства (3).

Раскрытие сущности изобретения

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

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

Технический результат достигается применением 3-амино-2-(2-нитробензоил)-1,2-диазаспиро[4.4]нон-3-ен-4-карбонитрила формулы (I)

в качестве средства с антибактериальной активностью в отношении грамотрицательных бактерий Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli и грамположительны бактерий Staphylococcus aureus.

Осуществление изобретения

Изучены антимикробные свойства 3-амино-2-(2-нитробензоил)-1,2-диазаспиро[4.4]нон-3-ен-4-карбонитрила.

Трёхкомпонентный синтез 3-амино-2-(2-нитробензоил)-1,2-диазаспиро[4.4]нон-3-ен-4-карбонитрила (I) осуществлялся по простой экологичной методике в одну стадию исходя из 2-нитробензгидразида, динитрила малоновой кислоты и циклопентанона в условиях ультразвуковой активации или микроволнового излучения с использованием в качестве растворителя этанола или воды (3).

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 69±4 78±5 196±2 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 была проявлена антимикробная активность, уступающая активности препарату сравнения меньше, чем в 2 раза. В отношении Escherichia coli, была проявлена слабая антимикробная активность. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности дальнейшего поиска антимикробных соединений в ряду ароилзамещённых спиропиразолинкарбонитрилов.

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%).

Предлагаемое производное пиразолина – 3-амино-2-(2-нитробензоил)-1,2-диазаспиро[4.4]нон-3-ен-4-карбонитрил – обладает антибактериальной активностью в отношении грамотрицательных (таких как Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli) и грамположительных (таких как Staphylococcus aureus) бактерий.

Литература:

1. Koli B. P., Gore R. P., Malasane P. R. Green and efficient three-component synthesis of novel isoniazid pyrazoles, molecular docking, antioxidant and antitubercular evaluation // Synthetic Communications. 2023. Т. 53. №. 18. С. 1506-1519. https://doi.org/10.1080/00397911.2023.2235624.

2. Гуревич П. А. и др. Ацетилирование 2-(3-амино-1, 4-диазаспиро [4. 5] дек-3-ен-2-илиден) малононитрила и определение антимикробной активности полученных соединений по отношению к S. aureus // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16. №. 20. С. 141-143. eLIBRARY ID: 20463317.

3. 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.

4. 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. eLIBRARYID: 55168311.

Изобретение относится к области фармацевтической химии, а именно к применению 3-амино-2-(2-нитробензоил)-1,2-диазаспиро[4.4]нон-3-ен-4-карбонитрила формулы (I) или его фармацевтически приемлемой соли в качестве средства, проявляющего антибактериальную активность в отношении грамотрицательных Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli и грамположительных Staphylococcus aureus бактерий. Технический результат – антибактериальная активность соединения формулы (I) в отношении бактерий Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli и Staphylococcus aureus. 1 табл.

Применение соединения 3-амино-2-(2-нитробензоил)-1,2-диазаспиро[4.4]нон-3-ен-4-карбонитрила формулы (I)

или его фармацевтически приемлемой соли в качестве средства, проявляющего антибактериальную активность в отношении грамотрицательных Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli и грамположительных Staphylococcus aureus бактерий.