Синтез и противомикробная активность гидразонов акридона

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. \h 4

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

1.1   Исходные акридинилирующие агенты и акридон. \h 5

1.2   Методы получения гидразиноакридинов. PAGEREF _Toc167886832 \h 8

1.3   Антибактериальная активность производных акридина. \h 11

1.4   Биологическая активность гидразонов акридона. PAGEREF _Toc167886834 \h 12

2.... Обсуждение результатов. \h 14

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

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

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

2.4   Синтез гидразонов акридона. \h 20

2.5   Изучение противобактериальной активности гидразонов акридона. \h 24

3.... Экспериментальная часть. \h 27

3.1   Химическая экспериментальная часть. \h 27

3.2   Биологическая экспериментальная часть. \h 29

Выводы.. \h 30

Литература. \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