5-АМИНО-1-(2,4-ДИНИТРОФЕНИЛ)-3-(3-НИТРОФЕНИЛ)-1Н-ПИРАЗОЛ-4-КАРБОКСАМИД, 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 приемлемой соли и может быть использовано в медицине и ветеринарии.

Уровень техники

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

Известны 5-амино-1,3-дифенил-1H-пиразол-4-карбонитрилы, 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).

Известны 3-гидрокси-1-фенил-1Н-пиразол-4-карбоксамиды, близкие по строению, проявляющие активность в отношении грамположительных (Bacillus subtilis) и грамотрицательных (Escherichia coli) бактерий в концентрациях 60 мкг/мл (2).

Раскрытие сущности изобретения

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

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-(3-нитрофенил)-1H-пиразол-4-карбоксамид формулы (I),

обладающее антимикробной активностью 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-(3-нитрофенил)-1H-пиразол-4-карбоксамида.

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

Методика: смесь 5 ммоль бензальдегида, 5 ммоль амида цианоуксусной кислоты, 5 ммоль 3-нитробензгидразида и 0,008% триэтиламина в смеси воды и изопропилового спирта (30:70) подвергали ультразвуковой активации в течение 9 часов при температуре 70°С. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают дистиллированной водой и высушивают в эксикаторе. Перекристаллизовывают из изопропилового спирта. Выход: 1.09 г (53%), темно-коричневые кристаллы.

Температуру плавления определяли в открытом капилляре. Т_пл = 219-220°С.

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

Найдено, %: C 60.05 H 5.73 N 23.43 Вычислено, %: C 60.19 H 5.72 N 23.40

Спектры ¹Н ЯМР записаны в (CD₃)₂CO на спектрометре Varian (США) 400 МГц (¹Н), внутренний стандарт ТМС.

Спектр ЯМР ¹H, δ, м.д. (ФИГ. 1): 7.05 (д, J 7.75 Гц, аром. H¹⁵, 1H), 7.33 (с, NH₂, 2H), 7.49 (т, аром. H⁸, 1H), 7.93 (т, аром. H¹⁴, 1H), 8.13 (д, J 9.30 Гц, аром. H¹⁶, 1H), 8.39 (дд, J 9.60, 9.53 Гц, аром. H¹⁸, 1H), 8.53 (с, NH₂, 2H), 8.59-8.66 (м, аром. H⁹, 1H), 8.85 (д, J 8.00 Гц, аром. H¹⁶, 1H).

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 9±2 109±3 309±13 Ципрофлоксацин 69±7 36±4 0,56±0,16

Соединение I проявило выраженную антимикробную активность в отношении Pseudomonas aeruginosa, превосходящую активности коммерческого препарата «Ципрофлоксацин» в 7 раза. В отношении Staphylococcus aureus была выявлена более слабая антимикробная активность, уступающая активности «Ципрофлоксацина» лишь в 3 раза. В отношении Escherichia coli была выявлена слабая антимикробная активность, уступающая активности препарата «Ципрофлоксацин» практически в 550 раз. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности дальнейшего поиска антимикробных соединений в ряду арилзамещённых амино-1H-пиразолкарбоксамидов.

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. Deepthi C. A., Prathyusha J. Antimicrobial and antitubercular activity of novel pyrazole-4-carboxamide derivatives: Synthesis and characterization //Journal of Applied Pharmaceutical Science. 2023. Т. 13. №. 5. С. 073-080. https://doi.org/10.7324/JAPS.2023.119430

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 соединению формулы (I) или его фармацевтически приемлемой соли, обладающих антимикробными свойствами активностью в отношении грамотрицательных и грамположительных бактерий. Использование изобретения позволяет эффективно воздействовать на грамотрицательные и грамположительные бактерии, такие как Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli и Staphylococcus aureus. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

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

или его фармацевтически приемлемая соль.

2. Соединение по п.1, обладающее антимикробной активностью в отношении грамотрицательных и грамположительных бактерий.

3. Соединение по п.1, обладающее антимикробной активностью в отношении бактерий Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Staphylococcus aureus.