База знаний студента. Реферат, курсовая, контрольная, диплом на заказ

курсовые,контрольные,дипломы,рефераты

Синтез и противомикробная активность гидразонов акридона — Химия

Одесский национальный университет им. И.И.Мечникова

Химический факультет

Кафедра фармхимии

Физико-химический институт им.А.В.Богатского

Национальной Академии Наук Украины

Отдел медицинской химии

СИНТЕЗ И ПРОТИВОМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ

ГИДРАЗОНОВ АКРИДОНА

Дипломная работа

студента VI курса заочного обучения

Одесса, 2007


РЕФЕРАТ

Квалификационная работа выполнена в Физико-химическом институте им. А.В.Богатского НАН Украины в отделе медицинской химии.

Работа посвящена синтезу гидразинсодержащих производных акридина и изучению их противомикробной активности.  Квалификационная работа выполнена на 36 страницах печатного текста. Содержит 13 рисунков и 5 таблиц. Использовано 50 литературных источников.

Ресинтезировано 7 описанных ранее акридинилгидразонов N,N-диалки­л­глицина. Изучена их противомикробная активность и обнаружено, что все синтезированные соединения этого ряда значительно превосходят по активности Акридиновый оранжевый. Синтезировано два ранее неописаных акридинилгидразона N,N-диалкилгамма-аминомасляной кислоты, доказана их структура набором спектральных методов.


СОДЕРЖАНИЕ

 TOC o "1-2" h z u Введение. PAGEREF _Toc167886829 h 4

1.... Производные аминоакридина: получение и противомикробная активность (обзор литературы) PAGEREF _Toc167886830 h 5

1.1   Исходные акридинилирующие агенты и акридон. PAGEREF _Toc167886831 h 5

1.2   Методы получения гидразиноакридинов. PAGEREF _Toc167886832 h 8

1.3   Антибактериальная активность производных акридина. PAGEREF _Toc167886833 h 11

1.4   Биологическая активность гидразонов акридона. PAGEREF _Toc167886834 h 12

2.... Обсуждение результатов. PAGEREF _Toc167886835 h 14

2.1   Синтез исходных акридона, 9-хлоракридина и 9-метоксиакридина. PAGEREF _Toc167886836 h 15

2.2   Синтез исходных гидразидов N,N-диалкилированого глицина. PAGEREF _Toc167886837 h 17

2.3   Синтез исходных гидразидов N,N-диалкилированой ГАМК.. PAGEREF _Toc167886838 h 18

2.4   Синтез гидразонов акридона. PAGEREF _Toc167886839 h 20

2.5   Изучение противобактериальной активности гидразонов акридона. PAGEREF _Toc167886840 h 24

3.... Экспериментальная часть. PAGEREF _Toc167886841 h 27

3.1   Химическая экспериментальная часть. PAGEREF _Toc167886842 h 27

3.2   Биологическая экспериментальная часть. PAGEREF _Toc167886843 h 29

Выводы.. PAGEREF _Toc167886844 h 30

Литература. PAGEREF _Toc167886845 h 31

Введение

Производные 9-аминоакридина являются одним из наиболее изученных классов гетероциклических соединений с точки зрения их биологической активности.

К этому классу относятся противомалярийный препарат акрихин, противоопухолевые агенты AMSA и нитракрин, акридиниламиноспирты и бис-акридины, обладающие противовирусным и интерферониндуцирующим действием. Для производных акридинилгидразина показано противовирусная и антитрипаносомозная активность. Многие аминоакридины обладают значительным противомикробным потенциалиом.

В основе большинства видов биологической активности производных 9-аминоакридина лежит их способность к интеркаляции в ДНК. Примечательно, что именно 9-аминоакридин и его аналоги явились первыми из изученных интеркаляторов.

Ранее было обнаружено, что акридинилгидразоны N,N-диалкилированного глицина являются интеркаляторами ДНК средней силы и эффективно ингибируют матричные функции ДНК в условиях ПЦР, являются эффективными противовирусными и интерферониндуцирующими агентами. В связи с этим, в рамках рабочей гипотезы о потенциальной активности интеркаляторов относительно любых объектов – носителей доступной ДНК, было выдвинуто предположение о наличии у гидразонов акридона противобактериальной активности.

В связи с этим целью работы был ресинтез описаных ранее акридинилгидразонов N,N-диалкилированного глицина и синтез ранее неописаных акридинилгидразонов N,N-диалкилгамма-аминомасляной кислоты и изучение их противобактериальной активности.

Работа является частью исследований, проводимых в отделе медицинской химии Физико-химического института им. А.В. Богатского НАН Украины по целенаправленному созданию нуклеотропных противовирусных, противобактериальных препаратов и индукторов интерфеорона.

1          Производные аминоакридина: получение и противомикробная активность (обзор литературы)

1.1         Исходные акридинилирующие агенты и акридон

Практичеcки вcе опиcанные в литературе акридинcодержащие интерка­ля­то­ры получены конденcацией реакционноcпоcобных производных акридина, таких как 9-хлор­акридин и 9-метоксиакридин, c cоот­ветcт­вующими соединениями, со­дер­жащими амино- или гидразиногруппу. Одним из вариантов получения исходных 9-хлор- и 9-метоксиакридина является метод, при котором сначала получают акридон.

1.1.1     Акридон

          Для получения незамещенного акридона  могут быть иcпользованы мето­ды, оcнованные на непоcредcтвенном окиcлении акридина. Так, 1.2 был получен  окиcлением 1.1 гипобромитом натрия в метаноле по Лехмштедту [[1]] (рис.1.1).

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Соединение * ARABIC s 1 1

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Соединение * ARABIC s 1 2

Рисунок

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Рисунок * ARABIC s 1 1

Синтез акридона окислением акридина

Опиcан метод получения 1.2 обработкой 1.1 надбензойной киcлотой c поcледующей изомеризацией образующегося N-окиcи акридина 1.4 в акридон укcуcным ангидридом [[2]]. Для получения акридонов, не cодержащих амино- и гидрокcильных групп (1.2, где R ¹ NH2, OH), раcпроcтраненной являетcя циклизация cоот­вет­cтвующих N-фенилантраниловых киcлот 1.5 cерной киcлотой [[3]]. Для акридонов, содержащих амино- и оксигруппы удобным cпоcобом полу­че­ния являетcя изомеризация 3-фенилантранилов 1.3 в уcловиях киcлотного катализа [[4], [5]] или окиcление cоответcтвующих 2-аминобензофенонов 1.6 [[6]] (рис. 1.2)

1.1

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Соединение * ARABIC s 1 3

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Соединение * ARABIC s 1 4

1.2

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Соединение * ARABIC s 1 5

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Соединение * ARABIC s 1 6

Рисунок

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Рисунок * ARABIC s 1 2

Способы синтеза замещенных акридонов.

1.1.2     9-Хлоракридин

В литературе [[7], [8]] описан способ получения 9-хлоракридина 1.7, в ос­но­ве которого лежит циклизация N-фенилантраниловой кислоты 1.5 под действием 8-крат­ного избытка хлорокиси фосфора при кипячении.

1.5

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Соединение * ARABIC s 1 7

Рисунок

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Рисунок * ARABIC s 1 3

Синтез 9-хлоракридина

 При этом, согласно литера­туре, выходы составляют 65 – 80 %. Ранее было показано [[9]], что умень­ше­ние избытка хлорокиси фосфора из 8 до 1.5-кратного (от расчетного) с разбав­ле­ни­ем реакционной среды хлороформом снижает опасность проведения синтеза и тру­до­емкость стадии нейтрализации, но не уменьшает количество образующихся в результате реакции смолистых примесей.

1.1.3          9-Метоксиакридин

9-Метоксиакридин 1.8 является удобным реагентом при получении произ­вод­ных 9-аминоакридина в мягких условиях [[10]]. От 9-хлоракридина 1.7, применяемого в тех же целях, его выгодно отличают стабильность при хранении и отсутствие по­бочных веществ кислого характера при акридинилировании оснований ами­но­ком­понентов. Основным методом получения 1.8 является обработка 1.7 метилатом натрия в кипящем метаноле (рис. 1.4). Выходы при этом составляют 85 – 90 % [[11]].

С другой стороны, было показано, что абсолютная среда не является обязательной для успешного проведения реакции. 9-Метоксиакридин образуется и в присутствии в качестве основания гидроксида натрия вместо метилата. В этом случае следует считаться с возможностью гидролиза как 9-хлоракридина, так и продукта реакции до акридона, однако скорость этого гидролиза, по-видимому, невелика. При ограниченном времени проведения реакции удается достичь выходов на уровне 65 – 70 %.

 

1.7

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Соединение * ARABIC s 1 8

 

Рисунок

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Рисунок * ARABIC s 1 4

 Синтез 9-метоксиакридина в присутствии метилата натрия и

гидроксида натрия.

1.2         Методы получения гидразиноакридинов

Основной реакцией, лежащей в основе получения производных 9-гидразиноакридинов является реакция замещение у C9-атома акридинового цикла (рис. 1.5) [11].

1.7

 (X = Cl)

1.8

 (X = OCH3)

Рисунок

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Рисунок * ARABIC s 1 5

Схема синтеза 9-гидразиноакридинов

9-хлоракридин явился первым производным акридина, использовавшимся для получения производных 9-гидразиноакридина, при этом наилучшие результаты были достигнуты при проведении  реакции в феноле [[12] – ,[13],[14],[15],[16],[17]].

Несмотря на обратимость реакции и, следовательно, целесообразность введения одного из реагентов в избытке (для смещения равновесия), в большинстве случаев синтезы ведут при соотношении реагентов близких к эквивалентному.

Количество фенола (с учетом его небольшой молекулярной массы) может быть небольшим. В большинстве случаев оно определяется растворимостью реагентов в феноле в выбранных экспериментальных условиях.

В большинстве случаев реакцию по умолчанию проводят при 110 – 120 oC, од­нако этот температурный диапазон не является строго обязательным. По-види­мому, реакция не менее успешно может протекать и при меньших температурах.

Так, при акридинилировании гидразидов аминокислот действием 2-метокси-6,9-дихлоракридина применялся следующий температурный режим: 40 мин при 100 oC и 150 мин. при 60 – 80 oC [[18]]. Одновременно, в работе [ NOTEREF _Ref167714278 h  * MERGEFORMAT 9] хорошие выходы были достигнуты при более мягких условиях для акридинилирования менее нуклеофильных аминокомпонентов. К сожалению, данные по рациональному выбору температурного диапазона реакции в доступной литературе нам обнаружить не удалось.

Продолжительность синтеза, необходимая для достижения максимальных вы­­ходов, варьируется в зависимости от нуклеофильности гидразинокомпонента и те­м­пе­ра­туры реакции в широких пределах. Так, при акридинилировании гидразинов дей­ствием 9-хлоракридина, высокие выходы достигаются всего за 30 – 40 минут при 60 – 65 oC.  Для достаточно полного акридинилирования 4-нитроанилина требуется нагревание при 120 oC в течение 6 часов.

Считается [[19]], что реакция акридинилирования идет в условиях общего кислотного катализа. Именно этим соображением и обуславливают выбор фенола в качестве растворителя. С другой стороны, показано, что при реакции 9-хлоракридина с избытком первичного амина в отсутствии растворителя (т.е в среде, которую следует считать основной) продукты образуются в мягких условиях, быстро и с хорошими выходами [9]. Таким образом целесообразность кислотного катализа и использования фенола в качестве растворителя весьма сомнительна.

Основной проблемой при выделении продуктов акридинилирования является отделение остатков фенола и продуктов его окисления и, с другой стороны, отде­ление побочного продукта – акридона. Если от основной массы фенола удается из­бавиться отмыванием продукта раствором щелочи (при выделении продукта ак­ридинилирования в виде основания) или диэтиловым эфиром (при выделении в ви­де гидрохлорида), то удаление остаточных количеств 1.2 представляет значите­льную проблему. Так, после двух последовательных операций (осаждение основания из водного раствора 1 M раствором NaOH, фильтрование и промывка основания на фильтре водой, перевод полученного основания в гидрохлорид) в продукте все еще оставался фенол на уровне 0.01 – 0.05 % [9].

Удаление акридона является еще более сложной задачей из-за крайне низкой растворимости акридона в большинстве органических растворителей. Так, во всех образцах гидразиноакридинов, полученных из 9-хлоракридина и оснований гидразинов методом полуколичественной ТСХ в присутсвии свидетеля обнаружен акридон на уровне не менее 0.01 %. В отдельных образцах (как правило – акридиниламинокислотах) содержание неудаляемого акридона достигает 1 % [9].

Основными недостатками 9-хлоракридина является его низкая стабильность при хранении, раздражющие свойства и чрезвычайно высокая чувствительность к влаге в условиях синтеза.

Так, при хранении 9-хлоракридина в течение 1 месяца при комнатной температуре он подвергается трансформации на 10 – 15 %, причем акридон составляет не более 7 – 8 %.  Через 1 год хранения при – 18 oC в герметично закрытрой таре 9-хлоракридин в образце не обнаруживается.

При попадании на слизистые (твердое вещество или пары) 9-хлоракридин вызывает сильное чувство жжения, а при попадании значительных количеств на незащищенную кожу (особенно в виде раствора в органических растворителях) может вызвать изъязвление. Во всех случаях наблюдается стойкая пигментация покровов. Легко проникает через резиновые перчатки. При работе с ним следует применять специфические меры предосторожности.

При акридинилировании гидразинов действием 9-хлоракридина чрезвычайно важное значение имеет отсутствие влаги в растворителях, поскольку 9-хлоракридин с легкостью подвергается гидролизу и алкоголизу (рис.1.6), катализируемым сильными кислотами, причем реакция является автокаталитической, т.к в результате нее кроме акридона образуется HCl.

1.7

1.2

Рисунок

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Рисунок * ARABIC s 1 6

 Гидролиз и алкоголиз 9-хлоракридина

Работ, в которых 9-метоксиакридин использовали для синтеза производных 9-амино- и 9-гидразиноакридина, крайне мало. Так, на более чем 200 работ, в которых для получения 9-аминоакридина использован 9-хлоракридин, приходится всего 12 работ, в которых использован 9-метоксиакридин. Для получения производных 9-гидразиноакридина возможность применения 9-метоксиакридина впервые показана в работах сотрудников Физико-химического института им. А.В. Богатского НАН Украины. Этот реагент был применен нами для акридинилирования аминокислот и их эфиров [[20]], акридиниламиноспиртов [[21]], анилинов [[22]], гидразинов [[23]] и гидразидов феноксикарбоновых [[24]] и аминокислот [[25]]. Не рассматривая подробно эти работы отметим лишь основные результаты.

9-Метоксиакридин является эффективным акридинилирующим агентом и позволяет получать производные 9-амино- и 9-гидразиноакридина с высокими выходами и в мягких условиях (кипячение в метаноле).

Скорость реакции в значительной степени зависит от нуклеофильности аминокомпонента и составляет от нескольких секунд (для акридинилирования производных арилгидразинов и семикарбазида) до 8 часов (для анилинов). Для нерастворимых в метаноле аминоксилот и дигидразидов двухосновных кислот продолжительность приходится увеличивать до 12 – 24 часов, соответственно.

При акридинилировании гидрохлоридов аминов категорически необходимо применение абсолютных растворителей и строго контролировать содержание влаги и избыточной HCl в гидрохлоридах аминокомпонентов в связи с чрезвычайно высокой склонностью 9-метоксиакридина к образованию акридона (при наличии в реакционной среде влаги и/или кислоты).

1.3         Антибактериальная активность производных акридина.

Работы по противомикробной активности ряда аминоакридинов, опублико­ван­ные до 1970 года, подробно проанализированы в обзорной статье [[26]], где автором отмечается высокая перспективность акридинов и их амино­про­из­водных в качестве противомикробных агентов при применении in vivo и in vitro, в качестве антисептических агентов и фунгицидов.

Так, производные 9-аминоакридина 1.9 запатентованы [[27]] в качестве антисептических средств. Облучение светом в ряде случаев повышает про­ти­во­бак­териальную активность этих производных [[28]], что дополнительно указывает на опосредование противобактериального действия нуклеиновыми кислотами. В ряде случаев показано ингибирующее действие аминоакридинов на размножение микобактерий [[29]].

R' =H, CH3CO; R'' = H, CH3CO;

R''' = CnH2n+1, CnH2n (n = 1...10)

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Соединение * ARABIC s 1 9

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Соединение * ARABIC s 1 10

В серии работ [[30] – , [31], [32], [33]] показана активность ряда нитропроизводных 9-ами­ноакридина 1.10, зависящая в большей степени от характера и положения за­мес­тителей R и R', чем от положения нитрогруппы.

Бис-акридины при слабом мутагенном эффекте (< 1 % относи­тельно 9-аминокридина или 38.5 мут.кол./мкМ/чашку) являются сильными инги­би­торами роста Salmonella typhimurium (0.17 – 1.84 мкМ / чашку – 50 %) [[34]].

Однозначная корреляция противомикробной активности с интеркалирующей способностью и способностью ингибировать транскрипцию была показана для серии производных акридинона [[35]]. Кроме того, показано [[36]] сильное потенциирование мало­активными (при индивидуальном применении) акридинами действия сульфаниламидных препаратов.

И, наконец, вышедший в 2001 г подробный обзор по антибактериальной активности производных акридина [[37]] показывает, что эти объекты не теряют своей актуальности и работа в этом направлении продолжается.

1.4         Биологическая активность гидразонов акридона

Для гидразонов акридона показано ин­ги­би­рую­щее влияние на различные формы Schistosoma cruzi [[38]].

10-[2-(Диэтиламино)этил]-акридин-9-он-(тиазолидин)гидразон 1.11 проя­ви­л выраженную активность (p.o) относительно Shistosoma mansoni, причем трех­крат­ное применение препарата в дозе 20 мг/кг через 12 недель после инфици­ро­ва­ния мышей приводило к полному исчезновению всех форм паразита в орга­низ­ме животных [[39]].

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Соединение * ARABIC s 1 11

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Соединение * ARABIC s 1 12

Аналогичные результаты были получены на обезьянах [[40], [41]] и при ран­нем применении препарата, – в течение 24 ч после инфицирования (100 мг/кг) и через 7 суток после инфицирования (25 мг/кг) [[42]]. При этом препарат, как и ряд его аналогов оказался малотоксичным [[43]]. Активность препарата обусловлена из­би­рательным ингибированием экспрессии генов паразита [[44]]. В серии ана­ло­гов 1.11 по крайней мере 4 вещества проявили высокую шистосомоцидную ак­тив­ность, ингибируя развития паразита у инфицированных обезьян даже в кон­цен­трациях 12.5 мг/кг; побочные эффекты при этом практически отсутствовали [[45]].

Фунгицидная активность производных акридина убедительно проде­монст­ри­ро­вана серией работ индийских исследователей [12 – 17], причем наибольшую активность проявили гидразинсодержащие производные 1.12.

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Соединение * ARABIC s 1 13

 STYLEREF 1 s 1. SEQ Соединение * ARABIC s 1 14

Бис-аналоги 1.13 проявили высокую противовирусную активность в экспериментах кури­ных эм­бри­о­нах от­но­сительно вируса гриппа А2/Гонконг [24], а соединения 1.14 оказались высокоэффективными индукторами интерферона [[46]].

2          Обсуждение результатов

Для ранее синте­зированных соединений общей формулы 1.14 нами [[47]] было установлено существование таутомерного равновесия и показано, что соединения 1.14 в виде оснований предпочтительно находятся в “акридоновой” форме 1.14Б.

1.14

 А

1.14

Б

Было обнаружено, что соединения  REF _Ref167716185 h 1.14 являются интеркаляторами ДНК средней силы и эффективно ингибируют матричные функции ДНК в условиях ПЦР [25], являются эффективными противовирусными [[48]] и интерферониндуцирующими агентами [46]. В связи с этим, в рамках рабочей гипотезы о потенциальной актив­ности интеркаляторов относительно любых объектов – носителей доступной ДНК, было выдвинуто предположение о наличии у соединений 2.1 –  REF _Ref167872078 h 2.9 противо­бакте­риальной активности.

2.1 –  REF _Ref167872078 h 2.9

где NR2 =

n = 1

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 1

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 2

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 3

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 4

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 5

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 6

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 7

n = 3

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 8

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 9

Для проверки этого предположения необходимо было ресинтезировать ранее описанные соединения 2.1 – 2.7, отработать методику получения и синтезировать неописанные ранее производные  REF _Ref167872164 h 2.8 и  REF _Ref167872078 h 2.9 и изучить их противо­бактери­альную активность.

2.1         Синтез исходных акридона, 9-хлоракридина и 9-метоксиакридина

Как уже было сказано в обзоре литературы, при получении 9-хлоракридина из N-фенилантраниловой кислоты умень­ше­ние избытка хлорокиси фосфора до 1.5-кратного (от расчетного) с разбав­ле­ни­ем реакционной среды хлороформом сни­жает опасность проведения синтеза и тру­до­емкость стадии нейтрализации, но не уменьшает количество образующихся в результате реакции смолистых примесей.

В связи с этим нами был разработан более удобный и безопасный способ по­лу­чения 9-хлоракридина 1.7, основными достоинствами которого являются повы­ше­ние выхода, считая на N-фенилантраниловую кислоту, и уменьшение смоло­обра­зо­вания.

На первой стадии из N-фенилантраниловой кислоты 1.5 получают 9,10-дигидро-9-ок­соакридин (акридон 1.2) по описанной в литературе методике [[49], стр. 18], причем выход акридона составляет 90 – 95 % (рис. 2.1).

Следует отметить, что, независимо от степени чистоты N-фенил­антра­ни­ло­вой кислоты, 1.2 получается хроматографически чистым непо­средственно из синтеза и последующая трансформация 1.2 в 1.7 про­ходит без образования побочных продуктов. В то же время при получении 1.7 из 1.5 качест­во исходного весьма сильно влияет на коли­чество смолистых примесей в продукте.

1.5

1.2

1.7

Рисунок

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Рисунок * ARABIC s 1 1

Синтез 9-хлоракридина

9-Хлоракридин получают на второй стадии (дезоксихлорировании), которую проводят твердофазным методом – спеканием тонкорастертой смеси 1.2 с расчетным количеством пентахлорида фосфора при 120 oC в течение 1 часа. Полу­чен­ный после охлаждения твердый конгломерат растирают в тонкий порошок в ша­ровой мельнице, который затем с помощью механической мешалки пере­меши­ва­ют с концентрированным раствором аммиака. Последующие фильтрование, про­мыв­ка, высушивание и экстракция сухого остатка хлороформом приводят к 9-хлор­акридину 1.7 с выходом 65 – 70 %. Сухой остаток после экстракции че­ты­рех­хло­рис­тым углеродом представляет собой чистый акридон (получается с выходом 25 – 32 %), который может быть повторно использован. Таким образом, общий вы­ход 9-хлор­ак­ри­дина в расчете на N-фенилантраниловую кислоту составляет 85 – 92 %.

На следующей стадии получения 9-метоксиакридина 1.8, несмотря на хорошие выходы (85 – 90 %) описанного в литературе метода и удобство про­ведения синтеза, этот метод требует на под­гото­ви­тель­ных стадиях получение абсолютного метанола и использование метал­ли­чес­ко­го натрия (пожаро-взры­во­опасность).

           Нами был модифицирован метод получения 1.8 и показана воз­можность использования в качестве основания 60 %-го раствора гидроксида ка­лия (или натрия) в коммерчески доступном метаноле (содержание влаги до 2 %).

Синтез 1.8 проводится (рис. 2.2) кипячением 1.7 в смеси 60 %-го водного раствора гидроксида калия и метанола в течение 8 ч. Избы­ток метанола удаляют, реакционную массу разлагают водой, фильтруют с после­дующей промывкой осадка водой, высушивают и перекристаллизовывают сырой продукт из петролейного эфира. В качестве побочного продукта с выхо­да­ми 10 – 15 % образуется акридон 1.2, который может быть повторно исполь­зо­ван для получения 9-хлоракридина. Таким образом при незначительном снижении выхо­дов (75 – 80 %) достигается снижение стоимости и повышение безопасности.

1.7

1.8

Рисунок

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Рисунок * ARABIC s 1 2

 Синтез 9-метоксиакридина.

2.2         Синтез исходных гидразидов N,N-диалкилированого глицина

Обработка ранее полученных эфиров N,N-диалкилированого глицина 2.10 – 2.16 действием гидра­зин­гид­ра­та в ме­­та­ноле приводила к гидразидам  2.17 – 2.23 с хорошими выходами (рис. 2.3).

2.10 – 2.16

2.17 – 2.23

где NR2 =

 

 

 

эфиры

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 10

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 11

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 12

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 13

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 14

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 15

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 16

 

 

гидразиды

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 17

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 18

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 19

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 20

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 21

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 22

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 23

 

Рисунок

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Рисунок * ARABIC s 1 3

 Синтез гидразидов N,N-диалкилированного глицина

Чистоту соединений 2.17 – 2.23 контролировали методом ТСХ на пластинках Silufol UV-254; строение – данными ИК-спек­т­роскопии и масс-спек­трометрии.

Таблица

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Таблица * ARABIC s 1 1

Физико-химические параметры исходных гидразидов N,N-диалкилированого глицина

 


Соеди-

нение

Мол.

масса

Брутто-

формула

Выход,

%

Т.пл., °C или

[М]+

Rf 2

 

Т.кип., °C /

Р (мм.рт.ст.)

 

2.17

145.21

С6H15N3O

90

1

145

0.46

 

2.18

157.22

C7H15N3O

81

98 – 99

157

0.30

 

2.19

159.19

C6H13N3O2

88

107

159

0.38

 

2.20

143.19

C6H13N3O

52

1

143

0.24

2.21

171.24

C8H17N3O

70

95 – 96

171

0.41

 

2.22

171.24

C8H17N3O

75

72 – 73

171

0.43

 

2.23

172.23

C7H16N4O

84

90 – 91

172

0.12

 

Примечания: 1 – некристаллизующееся маслообразное вещество; 2 – элюирующая система – хлороформ : метанол (10:1)

В масс-спектрах гидразидов 2.17 – 2.23 имеются пики мо­ле­кулярных ионов низ­кой интенсивности. Наиболее характерным расщеплением мо­ле­кулярного ио­на яв­ляется разрыв b-связи аминоацильного остатка и связи N–N гид­ра­зина.

В ИК-спектрах гидразидов 2.17 – 2.23 по сравнению со спектрами эфиров отсутствует полоса при 1730 – 1735 см-1 (карбонильная группа сложного эфира), но появля­ет­ся полоса при 1650 см-1 (карбонильная группа гидразида). В области 3200 – 3450 см-1 (с максимумом при 3350 – 3370 см-1) появляется интенсивная широкая полоса с “плечами”, соответствующая валентным колебаниям связей N–H различной степени и вида ассоциации.

2.3         Синтез исходных гидразидов N,N-диалкилированой ГАМК

Обработкой g-бутиролактона   REF _Ref167870810 h 2.24 тионилхлоридом в присутствии хлористого цинка с последующим метанолизом хлорангидрида  REF _Ref167870811 h 2.25 получали метиловый эфир  REF _Ref167870812 h 2.26. Замена галогена по Финкельштейну приводила к иодоэфиру  REF _Ref167870815 h 2.27, обработкой которого избытком диэтиламина с последующим гидразинолизом аминоэфира  REF _Ref167870816 h 2.28 получали гидразид  REF _Ref167870817 h 2.29 (рис.  REF _Ref153622538 h 2.4). Замещение атома хлора в  REF _Ref167870812 h 2.26 на диэтиламиногруппу приводило к смеси продуктов, в которой доминирующим (по данным ТСХ) был амид  REF _Ref167870818 h 2.30.

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 24

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 25

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 26

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 27

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 28

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 29

 

Рисунок

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Рисунок * ARABIC s 1 4

– Схема синтеза диэтиламинобутаноилгидразина

 

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 30

 

Аналогично, исходя из метилового эфира 4-пиперидинобутановой кислоты  REF _Ref167871065 h 2.31  был получен соответствующий гидразид  REF _Ref167871073 h 2.32.

 

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 31

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 32

 

Рисунок

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Рисунок * ARABIC s 1 5

– Схема синтеза пиперидинбутаноилгидразина


Таблица

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Таблица * ARABIC s 1 2

Физико-химические параметры исходных гидразидов N,N-диалкилированой ГАМК


Соеди-

нение

Мол.

масса

Брутто-

формула

Выход,%

Т.пл., °C

[М]+

Rf 2

 REF _Ref167870816 h 2.28

173.26

С9H19NO2

94

1

173

0.54

 REF _Ref167870817 h 2.29

173.26

С8H19N3O2

85

62 – 63

173

0.22

 REF _Ref167871065 h 2.31

185.27

С10H19NO2

71

1

185

0.58

 REF _Ref167871073 h 2.32

185.27

С9H19N3O

77

68 – 69

185

0.21

Примечания: 1 – некристаллизующееся маслообразное вещество; 2 – элюирующая система – хлороформ : метанол (10:1)

2.4         Синтез гидразонов акридона

Гидразоны акридона 2.1 –  REF _Ref167872078 h 2.9  получа­ли дей­ст­вием 9-метоксиакридина 1.8 на гидразиды 2.17 – 2.23 и  REF _Ref167870817 h 2.29,  REF _Ref167871073 h 2.32 в кипящем метаноле (рис.  REF _Ref167875138 h 2.6). Следует отметить, что продукты   REF _Ref167872164 h 2.8,  REF _Ref167872078 h 2.9 были получены с умеренными вы­хо­дами в связи с хорошей растворимостью в большинстве орга­ни­чес­ких растворителей и, как следствие, заметными потерями веществ при полу­чении и очистке.

n = 1

2.17 – 2.23

n = 1

2.1 – 2.7

n = 3

 REF _Ref167870817 h 2.29,  REF _Ref167871073 h 2.32

n = 3

 REF _Ref167872164 h 2.8,  REF _Ref167872078 h 2.9

Рисунок

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Рисунок * ARABIC s 1 6

Синтез гидразонов акридона

Чистоту всех синтезированных соединений контролировали методом ТСХ на пластинках Silufol UV-254; строение – данными ПМР и ИК-спек­т­роскопии и масс-спек­трометрии.

В ИК спектрах акридинилированных продуктов 2.1 –  REF _Ref167872078 h 2.9 в области 3200 – 3450 см-1 наблюдаются две полосы – узкая интенсивная полоса при 3410 – 3420 см-1 и широкая сложная полоса с несколькими “плечами” при 3150 – 3300 см-1. Кроме того, в спектре наблюдаются полосы при 1460 – 1465 см-1, 1540 – 1555 см-1, 1585 – 1590 см-1, 1600 – 1610 см-1, характерные для колебаний ароматических и гетеро­аро­ма­тических систем. Волновое число полосы, соответствующей валентным ко­ле­баниям карбонильной груп­пы (1655 – 1675 см-1), изменяется симбатно элект­ро­от­рицательности концевого ами­на.

Таблица

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Таблица * ARABIC s 1 3

Физико-химические параметры гидразонов акридона

 


Соеди-

нение

Мол.

масса

Брутто-

формула

Выход, %

Т.пл., °C

[М]+

Rf1

2.1

322.41

C19H22N4O

75

187

322

0.52

2.2

334.42

C20H22N4O

83

241 – 242

334

0.47

2.3

336.40

C19H20N4O2

85

253

336

0.45

2.4

320.40

C19H20N4O

53

131

320

0.45

2.5

348.45

C21H24N4O

75

246 – 247

348

0.51

2.6

348.45

C21H24N4O

70

214

348

0.54

2.7

349.44

C20H23N5O

64

249 – 250

349

0.18

 REF _Ref167872164 h 2.8

350.47

C21H26N4O

30

126 – 127

350

0.42

 REF _Ref167872078 h 2.9

362.48

C22H26N4O

41

108 – 110

362

0.44

 Примечания: 1 – элюирующая система – бензол : триэтиламин : метанол (10:1:1).

В спектрах 1H-ЯМР конечных продуктов 2.1 –  REF _Ref167872078 h 2.9 наблюдаются резо­нанс­ные сиг­налы протонов “ароматической ” и “алифатической” частей молеку­лы, соот­но­ше­ние интегральных интенсивностей которых соответствует расчет­ному. Существенно, что в спектрах в области 7.0 – 8.3 наб­людается удвоенный набор сигналов половинной от расчетной интенсивности каж­дый, что свиде­тельствует в пользу существования двух таутомерных форм, на­ходящихся в соот­но­шении 1 : 1.

Таблица

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Таблица * ARABIC s 1 4

Описание ПМР-спектров гидразонов акридона


Характеристики спектра:

 мультиплетность, хим. сдвиг (м. д.), интенсивность, тип протонов

1

2

 REF _Ref167616347 h 2.1

Алифатические: т. 1.032 м.д., (6Н, J = 7.2 Гц, (СН3СН2)2N); кв. 2.609 м.д.,  (4Н, J = 7.2 Гц, (СН3СН2)2N); с. 3.246 м.д., (2Н, СОСН2N).

Ароматические: м. 7.051 м.д., (1Н); м. 7.124 м.д., (1Н); м. 7.212 м.д., (1Н); м. 7.365 м.д., (2Н); м. 7.521 м.д., (1Н); м. 8.177 м.д., (2Н).

Обменивающиеся: ш.с. 10.557 м.д., (1Н); о.ш.с. 11.069 м.д., (1Н).

 REF _Ref167617970 h 2.2

Алифатические: м. 1.460 м.д., (2Н, J = 5.4 Гц, СН2(СН2СН2)2N); м. 1.580 –1.670 м.д., (4Н, J = 5.4 Гц, СН2(СН2СН2)2N); т. 2.582 м.д., (4Н, J = 5.4 Гц,  СН2(СН2СН2)2N); с. 3.177 м.д., (2Н, СОСН2N).

Ароматические: м. 7.081 м.д., (1Н); м. 7.197 м.д., (1Н); м. 7.248 м.д., (1Н); м. 7.411 м.д., (2Н); м. 7.552 м.д., (1Н); м. 8.204 м.д., (2Н).

Обменивающиеся: ш. с. 10.600 м.д., (1Н); о. ш. с. 11.066 м.д., (1Н).

 REF _Ref167617971 h 2.3

Алифатические: т. 2.644 м.д., (4Н, J = 7.2 Гц, O(СН2СН2)2N); т. 3.710 м.д., (4Н, J = 7.2 Гц, O(СН2СН2)2N); с. 3.231 м.д., (2Н, СОСН2N).

Ароматические: м. 7.086 – 7.137 м.д., (1Н); м. 7.163 – 7.261 м.д., (2Н); м. 7.374 – 7.464 м.д., (2Н); м. 7.535 – 7.605 м.д., (1Н); м. 8.180 – 8.250 м.д., (2Н).

Обменивающиеся: ш. с. 10.568 м.д., (1Н); о. ш. с. 10.975 м.д., (1Н).

 REF _Ref167617959 h 2.4

Алифатические: н/р т. 1.809 м.д., (4Н, (СН2СН2)2N); н/р т. 2.700 м.д., (4Н, (СН2СН2)2N); с. 3.350 м.д., (2Н, СОСН2N).

Ароматические: м. 7.035 – 7.128 м.д., (2Н); м. 7.208 – 7.235 м.д., (1Н); м. 7.369 – 7.395 м.д., (2Н); м. 7.486 – 7.536 м.д., (1Н); м. 8.112 – 8.210 м.д., (2Н).

Обменивающиеся: ш. с. 10.523 м.д., (1Н); о. ш. с. 11.018 м.д., (1Н).

 REF _Ref167617972 h 2.5

Алифатические: д. 0.918 м.д., (3Н, J = 6.6 Гц, CH3CH(СН2СН2)2N); м. 1.300 – 1.420 м.д., (1Н, CH3CH(СН2СН2)2N); набор мультиплетов 1.165 – 1.295 м.д., (2Н) + 1.613 – 1.655 м.д., (2Н) + 2.168 – 2.242 м.д., (2Н) + 2.752 – 2.861 м.д., (2Н) = (CH3CH(СН2СН2)2N); с. 3.153 м.д., (2Н, СОСН2N).

Ароматические: м. 7.030 – 7.081 м.д., (1Н); м. 7.101 – 7.151 м.д., (1Н); м. 7.198 – 7.242 м.д., (1Н); м. 7.378 – 7.402 м.д., (2Н); м. 7.501 – 7.552 м.д., (1Н); м. 8.148 – 8.206 м.д., (2Н).

Обменивающиеся: ш. с. 10.408 м.д., (1Н); о. ш. с. 11.018 м.д., (1Н).

 REF _Ref167785020 h 2.6

Алифатические: набор мультиплетов 1.537 – 1.721 м.д., (6Н) + 2.749 –2.784 м.д., (4Н) + м. 3.315 – 3.340 м.д., (2Н) = (СН2СН2СН2)2N); с. 3.354 м.д., (2Н, СОСН2N).

Ароматические: м. 7.075 – 7.126 м.д., (1Н); м. 7.154 – 7.205 м.д., (1Н); м. 7.229 – 7.255 м.д., (1Н); м. 7.402 – 7.451 м.д., (2Н); м. 7.532 – 7.583 м.д., (1Н); м. 8.209 – 8.260 м.д., (2Н).

Обменивающиеся: ш. с. 10.507 м.д., (1Н); о. ш. с. 11.051 м.д., (1Н).

Продолжение таблицы  REF _Ref167801044 h 2.4

1

2

 REF _Ref167616616 h 2.7

Алифатические: с. 2.240 м.д., (3Н, CH3N(СН2СН2)2N); н/р м. 2.280 – 2.500 м.д., (4Н, CH3N(СН2СН2)2N); н/р м. 2.578 – 2.711 м.д., (4Н, CH3N(СН2СН2)2N); с. 3.207 м.д., (2Н, СОСН2N).

Ароматические: м. 7.063 – 7.114 м.д., (1Н); м. 7.175 – 7.241 м.д., (2Н); м. 7.391 – 7.445 м.д., (2Н); м. 7.547 – 7.598 м.д., (1Н); м. 8.167 – 8.206 м.д., (2Н).

Обменивающиеся: ш. с. 10.548 м.д., (1Н); ш. с. 10.981 м.д., (1Н).

 REF _Ref167872164 h 2.8

Алифатические: т. 1.034 м.д., (6Н, J = 7.2 Гц, (СН3СН2)2N); кв. 2.611 м.д.,  (4Н, J = 7.2 Гц, (СН3СН2)2N); т. 3.246 м.д., (2Н, СОСН2СН2СН2N), м. 3.335 м.д. ((2Н, СОСН2СН2СН2N); м. 3.998 м.д. (2Н, СОСН2СН2СН2N).

Ароматические: м. 7.056 м.д., (1Н); м. 7.129 м.д., (1Н); м. 7.221 м.д., (1Н); м. 7.371 м.д., (2Н); м. 7.528 м.д., (1Н); м. 8.179 м.д., (2Н).

Обменивающиеся: ш.с. 10.56 м.д., (1Н); о.ш.с. 11.10 м.д., (1Н).

 REF _Ref167872078 h 2.9

Алифатические: м. 1.460 м.д., (2Н, J = 5.4 Гц, СН2(СН2СН2)2N); м. 1.580 –1.670 м.д., (4Н, J = 5.4 Гц, СН2(СН2СН2)2N); т. 2.582 м.д., (4Н, J = 5.4 Гц,  СН2(СН2СН2)2N); т. 3.254 м.д., (2Н, СОСН2СН2СН2N), м. 3.332 м.д. ((2Н, СОСН2СН2СН2N); м. 4.025 м.д. (2Н, СОСН2СН2СН2N).

Ароматические: м. 7.088 м.д., (1Н); м. 7.191 м.д., (1Н); м. 7.254 м.д., (1Н); м. 7.412 м.д., (2Н); м. 7.552 м.д., (1Н); м. 8.210 м.д., (2Н).

Обменивающиеся: ш. с. 10.64 м.д., (1Н); о. ш. с. 11.07 м.д., (1Н).

В масс-спектрах 2.1 –  REF _Ref167872078 h 2.9 имеются пики молекулярных ионов низ­кой ин­тенсивности. Наиболее характерным расщеплением молекулярного ио­на яв­ляется раз­рыв b-связи аминоацильного остатка и связи N–N гидразина (рис. 2.7).

Рисунок

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Рисунок * ARABIC s 1 7

Фрагментация под электронным ударом гидразонов акридона

2.5         Изучение противобактериальной активности гидразонов акридона[1]

Основным показателем противобактериальной активности препаратов была бактериостатическое действие относительно Staphylococcus aureus 209p. Известно, что штамм Staphylococcus aureus 209p чувствителен к антибиотикам (пенициллина, стрептомицина, биомицина, окситетрациклина, полимиксина).  Кроме того, в литературе имеются данные,  согласно которых такое производное акридина как Акридиновый желтый  REF _Ref167801321 h 2.33 обладает выраженной противомикробной активностью относительно этого штамма [[50]].

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Соединение * ARABIC s 1 33

 Проведенные исследования показали, что синтези­рован­ные гидразоны акридона проявляют заметную противобактериальную активность, так как контакт Staphylococcus aureus 209p с препаратами сопровождался снижением жизнеспособности указанного тест-штамма. 

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что гидразоны акридона прявляют высокую бактериостатическую  активность в дозах от 50 до 3 мкг/мл.

Изучение прямого противобактериального действия препаратов показало, что жизнеспособность тест-штамма зависит от времени его контакта с препаратами. При длительном контакте Staphylococcus aureus 209p  с препаратами бактерицидное действие гидразонов акридона было более выражено. Так, для большинства препаратов при двухчасовом контакте бактерицидность проявлялась при концентрации 50 мкг/мл, в то время как через 12 ч контакта – при 25 мкг/мл.

Таблица

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Таблица * ARABIC s 1 5

Противомикробные свойства аминоацетилгидразонов акридона

Минимальная бактериостатическая концентрация на St. Aureus 209p

Минимальная бактерицидная концентрация на St. Aureus 209p

 

мкг/мл

мкг/мл

 

2.1

6.2

19.2

25.0

77.5

 

2.2

12.5

37.4

70.0

209.3

 

2.3

3.1

9.2

25.0

74.3

 

2.4

3.1

9.7

12.5

39.0

 

2.5

6.2

17.8

25.0

71.7

 

2.6

6.2

17.8

50.0

143.5

 

2.7

6.2

17.7

50.0

143.1

 

 REF _Ref167801321 h 2.33

400.0

1461.0

 

На основании предварительных данных противомикробной активности соединений, имеющих наилучшие  показатели относительно Staphylococcus aureus 209p, была установлена зависимость бактерицидной активности от микробной нагрузки. Увеличение микробной нагрузки от 10 – 50 раз для соединения  REF _Ref167617972 h 2.5 не влияет на противомикробную активность. Для соединений  REF _Ref167617971 h 2.3,  REF _Ref167617959 h 2.4 и  REF _Ref167785020 h 2.6 увеличение микробной нагрузки в 10 раз в присутствии препаратов не приводит к росту культуры.

Из приведенных данных следует, что соединения 2.1 – 2.7, способны ингибировать рост бактерий и проявлять бактериостатическую активность в низких концентрациях, почти в 100 раз меньших, чем препарат сравнения Акридиновый желтый. Наиболее активными бактерицидными препаратами являются соединения  REF _Ref167617971 h 2.3 и  REF _Ref167617959 h 2.4, а наименее активное соединение –   REF _Ref167617970 h 2.2.

Таким образом, причинно-следственная связь между структурой соединений 2.1 – 2.7 и их способностью ингибировать размножение микроорганизмов заключается в способности этих соединений интеркалировать в ДНК микроорганизмов, следствием чего является ингибирование репликации и транскрипции, без которых размножение микроорганизмов невозможно.

Дополнительным аргументом в пользу этого предположения служит хорошее соответствие между способностью соединений ингибировать вирусную репродукцию и их противомикробным действием (рис. 2.8 ). Для двух разных инфекционных агентов с разной стратегией и механизмом размножение корелляция между способностью веществ ингибировать размножение обоих возможна, по-видимому, только в том случае, если у обоих агентов имеется одна и та же мишень. Такой мишенью изучаемых веществ для обоих инфекционных агентов является их геном.

Рисунок

 STYLEREF 1 s 2. SEQ Рисунок * ARABIC s 1 8

Корреляция между противовирусной (AV) и противомикробной (AM)

активностя­ми

3          Экспериментальная часть

3.1            Химическая экспериментальная часть.

Акридон ( REF _Ref167712989 h 1.2) В колбе емкостью 500 мл растворяют 42.7 г (0.2 моль)  REF _Ref167713188 h 1.5 в 100 мл конц. H2SO4 (уд. вес1.84) и раствор нагревают на кипящей водяной бане 30 мин. после чего выливают в 1 л кипящей воды. После кипячения в течение 5 мин., желтый осадок отфильтровывают. Влажный осадок кипятят в течение 5 мин. с раствором 30 г (0.28 моль) соды в 400 мл воды, после чего отфильтровывают, промывают водой до нейтральной реакции промывных вод и высушивают при нагревании. Выход 37.5 г (96 %).

9-Хлоракридин ( REF _Ref167714417 h 1.7). В фарфоровой ступке растирают 63 г (0.323 моль) ак­ри­дона  REF _Ref167712989 h 1.2 с 37 г (0.178 моль) пятихлористого фосфора, переносят в широ­ко­гор­лую колбу, горло которой закрывают пробкой с газоотводной трубкой (конец труб­ки помещают в колбу с водой так, чтобы он не касался поверхности воды, но был как мож­но ближе к ней). Колбу нагревают на глицериновой бане до темпе­ра­ту­ры 110 – 130 оС и выдерживают при этой температуре 2 ч. Реакционную смесь рас­ти­ра­ют до тонкого порошка, который возвращают в ту же колбу. В ступку помещают ча­сть порошка и добавляют 8 – 10 %-ный водный раствор аммиака. Смесь тща­тель­но растирают до отсутствия красных комков, переносят в отдельный стакан. Ана­логично обра­батывают всю смесь, следя за тем, чтобы рН смеси все время был на уровне 8 – 10. Полученную суспензию отфильтровывают на воронке Бюх­не­ра через бумажный фильтр и промывают водой до нейтральной реакции. Оса­док высушивают на воз­ду­хе и экстрагируют из него продукт четыреххлористым уг­леродом. Экст­ракт вы­су­ши­ва­ют хлористым кальцием, четы­реххлористый угле­род отгоняют в вакууме досуха. Остаток пере­крис­таллизовывают из гептана. Выход 46.7 г (68 %).

 9-Метоксиакридин ( REF _Ref167714473 h 1.8). К раствору 11 г (0.2 моль) гидроксида калия в 10 см3 воды добавляют 120 см3 метанола, перемешивают и вносят 35 г (0.164 моль)  REF _Ref167714417 h 1.7. Смесь кипятят при перемешивании 4 часа, избыток метанола частично от­гоняют в вакууме, остаток переносят в 5-кратный объем воды. Выпавший оса­док по охлаждении смеси отфильтровывают и промывают на фильтре водой до нейт­ральной реакции. Высушивают на воздухе. Фильтрат экстрагируют хло­ро­фор­мом, экстракт высушивают сульфатом натрия и осушитель отфильтровывают. Су­хой осадок переносят в фильтрат, нагревают и выпавший в осадок акридон от­фильт­ровы­вают. Фильтрат упари­вают в вакууме досуха, остаток пере­крис­тал­ли­зо­вы­вают из гептана. Выход 30.5 г (85 %).

Диэтиламиноуксусной кислоты N'-акридин-9-илгидразид ( REF _Ref167616347 h 2.1). К кипя­щему раствору 0.726 г (0.005 моль)  REF _Ref167782166 h 2.17 в 10 см3 метанола добавляют в один при­ем 1.05 г (0.005 моль)  REF _Ref167714473 h 1.8. Реакционную смесь кипятят 30 мин, ме­танол упаривают в вакууме досуха, остаток растворяют в 4 см3 теплого бензола. К полученному раствору постепенно добавляют 20 см3 теплого гептана и мед­лен­но охлаждают до комнатной температуры. Продукт кристаллизуется при поти­ра­нии палочкой о стенки стакана. Кристаллический осадок отфильтровывают, про­мы­вают на фильтре смесью бензола с гептаном (1 : 5), охлажденной до –18 oC (3 ´ 1 см3), гептаном (2 ´ 1 см3) и высушивают в вакууме. Выход 1.21 г (75 %). Аналогично были получены соединение  REF _Ref167617959 h 2.4,  REF _Ref167872164 h 2.8 и  REF _Ref167872078 h 2.9. Соединения  REF _Ref167617970 h 2.2,  REF _Ref167617971 h 2.3,  REF _Ref167617972 h 2.5 –  REF _Ref167616616 h 2.7Ошибка! Источник ссылки не найден. получают аналогично, с той лишь разницей, что продукты кристаллизуются из реакционной сме­си и их перекристаллизовывают из метанола.

Диэтиламиноуксусной кислоты гидразид ( REF _Ref167782166 h 2.17). К раствору 16.7 г (0.115 моль) диэтил­аминоуксусной кислоты метилового эфира  REF _Ref167782152 h 2.10 в 20 см3 метанола до­бав­ляют 6.26 см3 (0.125 моль) 100 %-ого гидразингидрата. Реакционную смесь ки­пятят 4 ч, упаривают в вакууме (20 – 30 мм рт.ст., температура бани 80 – 85 oC) до­суха и вы­держивают в этих условиях 1 ч. Продукт получают в виде блед­но­ок­ра­шен­ного масла (15 г, 90 %), которое используют без дополнительной очистки. Ана­логично по­лучают соединение  REF _Ref167784847 h 2.20,  REF _Ref167870817 h 2.29 и  REF _Ref167871073 h 2.32. Соединения  REF _Ref167784818 h 2.18,  REF _Ref167784827 h 2.19,  REF _Ref167784855 h 2.21 –  REF _Ref167782169 h 2.23, получают ана­ло­гич­но с той лишь разницей, что гидразиды выделяются в крис­тал­­ли­ческом виде и очищаются перекристаллизацией из смеси бензола с гептаном.

4-Диэтиламин-1-илбутановой кислоты метиловый эфир ( REF _Ref167870816 h 2.28). Кипятят 12 ч при перемешивании смесь 100 см3 бензола, 87.37 г (0.37 моль)  REF _Ref167870815 h 2.27 и 55 г (0.74 моль) диэтиламина. Осадок отфильтровывают, промывают на фильтре бензолом (3 ´ 20 см3), фильтрат упаривают, поднимая под конец перегонки температуру до 100 оС. К остатку снова добавляют бензол (100 см3), тщательно перемешивают и охлаждают до комнатной температури. Если снова выпадает осадок, его отфильтровывают, промывают на фильтре бензолом (3 ´ 20 см3), фильтрат упаривают, поднимая под конец перегонки температуру до 100 оС. Кубовый остаток перегоняют в вакууме, собирая фракцию, кипящую при 95 °C (20 мм рт. ст.). Выход 60 г (94 %). C9H19NO2. M.W. 173.26. Аналогично получают соединения  REF _Ref167871065 h 2.31.

3.2            Биологическая экспериментальная часть[2]

Изучение противомикробной активности осуществляли в жидкой питательной среде методом посева на агар. Исследования проводили с использованием Staphylococcus aureus (штамм 209 p) при нагрузке 1 ´ 105 кл/мл.

Готовили серию двукратных разведений препарата в питательной среде таким образом, чтобы получить растворы с концентрациями 50, 25, 12.5, 6.25 и 3.125 мкг/мл. В каждую пробирку с 2 мл среды мясо-пептонного бульона (МПБ) вносили 0.9 мл раствора препарата и 0.1 мл суспензии микроорганизмов. Пробирки инкубировали в термостате на протяжении 24 ч при тем­пературе 37 оС. При визуальном просмотре пробирок отбирались пробирки, в которых среда была прозрачной, т.е. размножение микроорганизмов было задержано. Наименьшая концентрация препарата, которая обеспечивала задержку роста считалась за бактериостатическую.

За бактерицидную считалась минимальная концентрация препарата, которая обеспечивала отсутствие колоний в чашках с мясо-пептонным агаром после посева на них материала с пробирок с прозрачной средой и инкубировании при 37 oС в течение 5 суток. Все эксперименты проводили в трехкратном повторении.

Выводы

В результате проделанной работы:

1. Осуществлен ресинтез семи N,N-диалкиламиноацетилгидразонов акридона и показано, что они являются высокоэффективными противобактериальными препаратами с бактериостатическими концентрациями в диапазоне 3.1 – 12.5 мкг/мл, что почти в 100 раз ниже, чем у препарата сравнения Акридинового желтого (400 мкг/мл). 

2. Отработан метод получения акридинилгидразонов N,N-диалкилгамма-аминомасляной кислоты. Синтезировано два неописаных ранее соединения и доказана их структура набором спектральных методов.

3. Показано, что способность веществ ингибировать вирусную репродукцию кореллирует с их противобактериальным действием.

Литература



[1] Противомикробная активность была изучена сотрудником Киевского института микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного к.б.н. Тимошок Н.М.

[2] Противомикробная активность была изучена сотрудником Киевского института микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного к.б.н. Тимошок Н.М.



[1].      Lehmstedt A. Über ms-Acridin-Derivate (II). VI. Mitteil. über Acridin //Berichte. – 1931. – Vol. 64, № 6. – P.1232 – 1239.

[2].      Lehmstedt K., Klee H. Über das Acridol und die Tautomerie N-Oxy-acridon - 9-Oxy-acridin-N-oxyd. (XIII. Mitteil. Über Acridin) und IV. Mitteil, Über ms-Acridin-Derivate //Berichte. – 1936. – Vol. 69, № 5 – P.1155 – 1158.

[3].      Jourdan F. Neue Synthesen von Derivaten des Hydroacridins und Acridins //Berichte. – 1885. – Vol. 18, № 1. – P.1444 – 1456.

[4].      Lehmstedt K. Eine einfache Synthese des Acridons und 3-substituierter Acridone (IX. Mitteil. Über Acridin) //Berichte. – 1932. – Vol. 65, № 5 – P.834 – 839.

[5].      Lehmstedt K. Der wahre Verlauf der Synthese von 3-Nitro-acridonen nach I. Tanasescu (X. Mitteil. Über Acridin) //Berichte. – 1932. – Vol. 65, № 6 – P. 999 – 1005.

[6].      Bowen J., Gupta P., Kahu N., Lewis J. // J. Chem. Soc., Perkin Trans. – 1972. – P.2524.

[7]       Skonieczny S. A review on the synthesis of the 9-substituted acridines (1970-1976) // Hete­ro­cycles. – 1977. – Vol. 6, № 7. – P. 987 – 1060.

[8]       Методы получения химических реактивов и препаратов. – М.: ИРЕА, 1974. – Вып. 26. – С. 24 – 25.

[9]       Сувейздис Я.И. Синтез, свойства и биологическая активность амино­акри­ди­нов / Автореферат дисс. … к.х.н., Одесса, 1996.

[10]     Moloney G.P., Kelly D.P., Mack P. Synthesis of acridine-based DNA bis-intercalating agents // Molecules. –  2001. – Vol. 6. – P. 230 – 243.

[11]     Albert A. The acridines. Their preparation, physical, chemical, and biological properties and uses // London: "Arnold" .– 1966 .– 655 p.

[12]     Sharma R.S., Bahel S.C. Synthesis of N-acridin-5-yl-N’-aroyl(aryloxyacetyl)­hyd­ra­zines as a possible fungicides // Bokin Bobai. – 1982. – Vol. 10, № 3. – P. 111 – 114.

[13]     Pathak P.B., Bahel S.C. Synthesis and fungicidal activity of N-acridin-5-yl-N’-aroyl(aryloxyace­tyl)­hydrazines // Bokin Bobai. – 1980. – Vol. 8, № 6. – P. 247 – 250.

[14]     Mishra V.K., Bahel S.C. Synthesis of some fungicidal N-acridin-5-yl-N’-(a-aryl­oxy­­pro­pi­onyl)­hydrazines // Bokin Bobai. – 1983. – Vol. 11, № 3. – P. 103 – 105.

[15]     Mishra V.K., Bahel S.C. Synthesis of thiazolyl compounds as potential fungicides // J. Indian Chem. Soc.  – 1984. – Vol. 61, № 10. – P. 916 – 918.

[16]     Srivastava S.K., Pathak R.B., Bahel S.C. Synthesis of some N-acridin-9-yl-N’-a-aryl­oxypropi­onyl­hydrazines as potential fungicides // Indian J. Pharm. Sci. – 1991. – Vol. 53. – P. 237 – 239.

[17]     Srivastava S.K., Pathak R.B., Bahel S.C. Synthesis of anti fungal N-acridin-5-yl-N’-a-aryloxy­butanoylhydrazines // J. Indian Chem. Soc. – 1985. – Vol. 62. – P. 486 – 487.

[18]     Шибнев В.А., Финогенова М.П., Гринберг Л.Н., Аллахвердиев А.М. Синтез акридиновых производных гидразидов аминокислот и их антималярийная активность // Биоорг. Хим. .– 1988 .– Т. 14, №.11 .– С. 1565 – 1569.

[19]     Sinha B.K., Cysyk R.L., Millar D.B., Chignell C.F.. Synthesis and biological properties of some spin-labeled 9-aminoacridines // J Med Chem .– 1976. – Vol. 19, № 8 .– P. 994 – 998

[20]     Lyakhov S.A., Suveyzdis Ya.I., Bykhovskaya O.V., Isko N.M., Litvinova L.A. Biological active acridine derivatives. Part 3: Acridinylaminoacids and their esters: synthesis and cytostatic activity // Die Pharmazie. – 1997. – Vol. 52, № 7. – P. 560 – 561

[21]    Lyakhov S.A., Suveyzdis Y.I., Berezina L.K., Andronati S.A., Lvov D.K., Litvinova L.A., Denisenko R.V. Biological active acridine derivatives. 2. Chiral 9-aminoacridines // Die Pharmazie. – 1994. – Vol. 49, № 12. – P. 926 – 927

[22]     Ляхов С.А., Сувейздис Я.І., Кривцанова НМ, Хоменко О.А., Литвинова Л.О., Андронаті С.А. Синтез і цитостатична активність деяких аніліно­акри­динів // Фарм. журн. – 2000. – № 2. – C. 61 – 64

[23]     Ляхов С.А., Ляхова О.А., Мазепа О.В., Литвинова Л.О., Грень А.І. Синтез та ци­то­ток­сич­ність акридиніл-арилгідразонів // ФАР. – 2002. – №1 (33). – С. 30 – 34.

[24]     Ляхов С.А., Ляхова Е.А., Панченко Н.Н., Литвинова Л.А., Андронати С.А. Син­тез и про­ти­вовирусная активность новых производных бис-акридинил­гид­­ра­зидов арилоксиуксусных кислот // Хим.-фарм. журн. – 2001. – Т. 35, № 12. – С. 10 – 13

[25]     Ляхова Е.А., Ляхов С.А., Литвинова Л.А., Топилова З.М., Вельчева И.В., Грень А.И., Лебедюк М.Н., Федчук В.П., Хорохорина Г.А. Син­тез­ и ДНК-свя­зывающие свойст­ва акридинилгидразидов N,N-диалки­ли­ро­ван­ных про­из­водных глицина // Хим.-фарм. журн. – 2003. – Т. 37, № 4. – С. 16 – 21.

[26]     Dean A.C.R. Antibacterial action of acridines // Chem. Heterocycl. Compounds. – 1973. – Vol. 9. – P. 789 – 813.

[27]     Пат. DD 212038 Германии, МКИ C 07 D 219/10. Acylated 2-alkoxy-6,9-diaminoacridine derivatives with antiseptic properties / H. Boehland (Германия), R. Muller (Германия), I. Loehrisch (Германия). Опубл. 21.07.1909.

[28]     Wainwright M., Phoenix D.A., Marland J., Wareing D.R., Bolton F.J. In vitro photobactericidal activity of aminoacridines  // J. Antimicrob. Chemother. – 1997. – Vol. 40, № 4. – P. 587 – 589.

[29]     Abadi A.H., El-Subbagh H.I., Al-Khamees H.A. Synthesis, antitumor and antitubercular evaluation of certain new xanthenone and acridinone analogs // Arzneimittelforschung. – 1999. – Vol. 49, № 3. – P. 259 – 266.

[30]     Исаев С.Г., Дроговоз С.М., Шульга И.С., Сарбаш Т.Ф., Жиляева Г.М. Силае­ва Л.Ф. Биологическая активность нитропроизводных акридина // Фарм. Журн. – 1990. – № 2. – С. 41 – 44.

[31]     Шульга И.С., Сухомлинов А.К., Гончаров А.И., Дикая Е.М. Синтез и анти­мик­робная активность некоторых производных 5-нитроакридина // Хим.-фарм. Журн. – 1974. – Т. 8, № 10. – С. 6 – 9.

[32]     Шульга И.С., Сухомлинов А.К., Гончаров А.И., Дикая Е.М. Синтез и антимикробные свойства некоторых производных 1-нитро-9-аминоак­риди­на // Хим.-фарм. Журн. – 1974. – Т.8, № 4. – С. 16 – 18.

[33]     Гайдукевич А.Е., Сухомлинов А.К., Гончаров А.И., Сашко Т.С. Синтез и противомикробная активность производных 6-нитро-9-аминоакридина // Хим.-фарм. Журн. – 1971. – Т.6, № 1. – С. 29 – 32.

[34]     Ferguson L.R., Turner P.M., Denny W.A. The mutagenic effects of diacridines and diqui­nolines in microbial systems // Mutat. Res. – 1990. – Vol. 232. – P. 337 – 343.

[35]     Cremieux A., Chevalier J., Sharples D., Berny H., Galy A.M., Brouant P., Galy J.P., Barbe J. Antimicrobial activity of 9-oxo and 9-thio acridines: correlation with interacalation into DNA and effects on macromolecular biosynthesis // Res. Microbiol. – 1995. – Vol. 146, № 1. – P. 73 – 83.

[36]     Tawil G.G., Youself R.T. Bacteriostatic and bactericidal activities of acryflavine-antibiotic combinations // Sci. Pharm. – 1986. – Vol. 54, №1. – P. 19 – 22.

[37]     Wainwright M. Acridine – a neglected antibacterial chromophore (Review) // J. Antimicrob. Chemotherapy. – 2001. – Vol. 47. – P. 1 – 13.

[38]     Пат. 4711889 США, МКИ A 61 K 031/47; C 07 D 219/10. Schistosomicidal acridanone hydrazones / U. Brombacher (США), H. Link (США), M. Montavon (США). № 887580; Заявл. 18.07.86; Опубл. 08.12.87; НКИ 514/297.

[39]     [207-001762] Metwally A., Abdel Hadi A., Mikhail E.G., Abou Shadi O., Sabry H., El-Nahal H. Study of the efficacy of the new antischistosomal drug 10-[2-(diethylamino)­ethyl]-9-acridanone-(thiazolidin-2-ylidene) hydrazone against an Egyptian strain of S. mansoni in mice // Arzneimittelforschung. – 1997. – Vol. 47, № 8. – P. 975 – 979.

[40]     [207-000589] Sulaiman S.M., Ali H.M., Homeida M.M., Bennett J.L. Efficacy of a new Hoffmann-La Roche compound (Ro 15-5458) against Schistosoma mansoni (Gezira strain, Sudan) in vervet monkeys (Cercopithecus aethiops) // Trop. Med. Parasitol. – 1989. – Vol. 40, № 3. – P. 335 – 336.

[41]     [207-000504] Sturrock R.F., Bain J., Webbe G., Doenhoff M.J., Stohler H. Parasitological evaluation of curative and subcurative doses of 9-acridanone-hydrazone drugs against Schistosoma mansoni in baboons, and observations on changes in serum levels of anti-egg antibodies detected by ELISA // Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg. – 1987. – Vol. 81, № 2. – P. 188 – 192.

[42]     [207-001646] Pereira L.H., Coelho P.M., Costa J.O., de Mello R.T. Activity of 9-acridanone-hydrazone drugs detected at the pre-postural phase, in the experimental schistosomiasis mansoni // Mem. Inst. Oswaldo Cruz. – 1995. – Vol. 90, № 3. – P. 425 – 428.

[43]     [207-001659] Coelho P.M., Pereira L.H., de Mello R.T. Antischistosomal activity of acridanone-hydrazones in Cebus monkeys experimentally infected with the SJ strain of Schistosoma mansoni  // Rev. Soc. Bras. Med. Trop. – 1995. – Vol. 28, № 3. – P. 179 – 183.

[44]     [207-000673] Eshete F., Bennett J.L. The schistosomicidal compound Ro 15-5458 causes a reduction in the RNA content of Schistosoma mansoni // Mol. Biochem. Parasitol. – 1991. – Vol. 45, № 1. – P. 1 – 8.

[45]     [207-000680] Coelho P.M., Pereira L.H. Schistosoma mansoni: preclinical studies with 9-acri­da­no­ne-hydrazones in Cebus monkeys experimentally infected // Rev. Inst. Med. Trop. Sao Paulo. – 1991. – Vol. 33, № 1. – P. 50 – 57.

[46]     Пат. 65845 А України, МПК 7 С 07 D 213/00, С 07 C 209/00. Похідні акриди­ніл-9-гідразиду амінооцтової кислоти як індуктори інтерферону / С.А. Ляхов (Україна), О.А. Ля­хо­­ва (Україна), Л.О. Литви­но­ва (Україна), С.А. Андронаті (Україна), С.Л. Рибалко (Україна), С.Т. Дядюн (Україна) та Г.І. Фортунський (Україна). – № 2003065362; Заявл. 10.06.2003; Опубл. 15.04.2004. Бюл. №4. – 4 с [207-000680].

[47]     Дизайн синтез та зв'язок структура-властивості в низці інтерфероніндукуючих та противірусних лігандів ДНК: Звіт про НДР (заключний) / Фіз.-хім. ін-т ім. О.В. Богатського НАН України. – № ДР 0104U004313. – Одеса, 2006. – 250 с

[48]     Ляхова Е.А. Синтез и биологическая активность гидразинсодержащих производных акридина, антрацена и флуорена: Автореф. дис. … канд. хим. наук: 02.00.10 / Одесса, 2005. – 22 с.

[49]     Синтезы органических препаратов: Пер. с англ.: Сбор. 2. / Под ред. Казанского Б.А. – М.: Изд. ин. лит., 1949. – 655 с.

[50]     Азейман Б.Ю., Швайгер М.О., Мандрик Т.П.. Зелепуха С.І., Кіпріанова О.А. Зіставлення антимікробної дії різних груп барвників з іх дією на ракові клітини аденокарциноми Ерлиха in vitro // Мікробіологічний журнал – 1960 - т.ХХІІ. в 6. –  С.52-61

Одесский национальный университет им. И.И.Мечникова Химический факультет Кафедра фармхимии Физико-химический институт им.А.В.Богатского Национальной Академии Наук Украины Отдел медицинской химии СИНТЕЗ И ПРОТИВОМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ ГИДР

 

 

 

Внимание! Представленный Диплом находится в открытом доступе в сети Интернет, и уже неоднократно сдавался, возможно, даже в твоем учебном заведении.
Советуем не рисковать. Узнай, сколько стоит абсолютно уникальный Диплом по твоей теме:

Новости образования и науки

Заказать уникальную работу

Свои сданные студенческие работы

присылайте нам на e-mail

Client@Stud-Baza.ru