5-АМИНО-1-(3-НИТРОБЕНЗОИЛ)-3-ФЕНИЛ-1H-ПИРАЗОЛ-4-КАРБОКСАМИД, ОБЛАДАЮЩИЙ АНТИМИКРОБНЫМИ СВОЙСТВАМИ Российский патент 2025 года по МПК C07D231/38 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.

(I)

Уровень техники

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

Известны N-фенилзамещенные пиразолкарбонитрилы, близкие по строению, 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 1-изоникониноил-1H-пиразол-4-карбонитрилы, близкие по строению, проявляющие умеренную активность в отношении грамположительных (Bacillus subtilis и Staphylococcus aureus) и грамотрицательных (Escherichia coli и Proteus vulgaris) бактерий (2).

Раскрытие сущности изобретения

Техническая проблема заключается в расширении класса замещённых пиразолинов новыми представителями, обладающих антимикробными свойствами 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-(3-нитробензоил)-3-фенил-1H-пиразол-4-карбоксамид формулы (I),

(I)

обладающее антибактериальной 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-(3-нитробензоил)-3-фенил-1H-пиразол-4-карбоксамида (I).

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

Методика: смесь 1 ммоль бензальдегида, 1 ммоль амида цианоуксусной кислоты, 1 ммоль 3-нитробензгидразида и 0,008% триэтиламина в смеси воды и изопропилового спирта (30:70) подвергали ультразвуковой активации в течение 4-х часов при температуре 70°С. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают дистиллированной водой и высушивают в эксикаторе. Перекристаллизовывают из изопропилового спирта. Выход: 0.21 г ( 60%), бежевые кристаллы.

Температуру плавления определяли в открытом капилляре. Тпл = 190-191 0С.

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 58.46; H 3.92; N 20.01. Вычислено, %: C 58.12; H 3.73; N 19.93.

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

Спектр ЯМР ¹H, δ, м.д. 7.46 (д, J 8.0 Гц, аром. H¹⁴, аром. H¹⁶, 2H), 7.63-7.70 (м, аром. H¹⁵, 1H), 7.79-7.82 (м, аром. H¹³, аром. H¹⁷, 2H), 7.86 (т, аром. H⁹, 1H), 8.23 (с, NH₂, 2H), 8.42 (д, J 8.0 Гц, аром. H⁸, 1H), 8.45 (д, 8.0 Гц, аром. H¹⁰, 1H), 8.80 (с, аром. H⁶, 1H), 8.88 (с, NH₂, 2H). Спектр ЯМР ¹³C, δ, м.д., ((CD₃)₂CO): 88.43 (C⁴-C(=O)-NH₂), 152.33 (C³), 152.06 (C⁵-NH₂).

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

ИК-спектр, ν_max, см^-1: 3444 (-CO-NH₂), 3304, 3220 (N-H), 3095, 3078, 3049.6 (ArH), 2928, 2869 (Csp3-H), 1659 (C-O), 1618, 1574 (C-N).

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 32±7 125±2 168±10 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 2 раза. В отношении Staphylococcus aureus была выявлена более слабая антимикробная активность, уступающая активности «Ципрофлоксацина» лишь в 3,5 раза. В отношении Escherichia coli, была выявлена слабая антимикробная активность, уступающая активности препарата «Ципрофлоксацин» практически в 300 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. 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.

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 новому соединению формулы (I), которое обладает антимикробной активностью в отношении грамотрицательных и грамположительных бактерий и может найти применение в медицине и ветеринарии. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

(I)

1. Соединение 5-амино-1-(3-нитробензоил)-3-фенил-1H-пиразол-4-карбоксамид формулы (I)

(I).

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 и Staphylococcus aureus.