DE202023104626U1

DE202023104626U1 - Neuartige Organoarsen-Zusammensetzung und ihre antimykotische Wirksamkeit gegen pathogene Pilze

Info

Publication number: DE202023104626U1
Application number: DE202023104626.6U
Authority: DE
Original assignee: Himalayan Univ Itanagar; Himalayan University Itanagar; Mangalayatan Univ Aligarh; Mangalayatan Univ Jabalpur; Mangalayatan University Aligarh; Mangalayatan University Jabalpur; Sikkim Professional Univ Tadong; Sikkim Professional University Tadong; Usha Martin Univ Ranchi; Usha Martin University Ranchi
Current assignee: Himalayan Univ Itanagar; Himalayan University Itanagar; Mangalayatan Univ Aligarh; Mangalayatan Univ Jabalpur; Mangalayatan University Aligarh; Mangalayatan University Jabalpur; Sikkim Professional Univ Tadong; Sikkim Professional University Tadong; Usha Martin Univ Ranchi; Usha Martin University Ranchi
Priority date: 2023-08-14
Filing date: 2023-08-14
Publication date: 2023-09-12
Anticipated expiration: 2033-08-15

Abstract

Zusammensetzung, umfassend eine neue Organoarsenverbindung, die aus Phenylarsen(III)-dichlorid und Glycin synthetisiert ist, wobei die Verbindung durch Reaktion in einer Lösung von Trimethylamin in Toluol unter einer wasserfreien, sauerstofffreien Stickstoffatmosphäre erhalten wird.

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft neue Organoarsenverbindungen, insbesondere solche, die aus Phenylarsen(III)-dichlorid und Glycin synthetisiert werden, sowie deren Synthese. Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung zeigen antimykotische Aktivität, insbesondere gegen Candida albicans und Aspergillus fum igatus.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine neue organoarsenische Zusammensetzung und ihre antimykotische Wirksamkeit gegen pathogene Pilze.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bei dem im Abschnitt „Hintergrund“ behandelten Gegenstand sollte nicht davon ausgegangen werden, dass er allein aufgrund seiner Erwähnung im Abschnitt „Hintergrund“ zum Stand der Technik gehört. Ebenso sollte nicht davon ausgegangen werden, dass ein im Hintergrundabschnitt erwähntes oder mit dem Gegenstand des Hintergrundabschnitts verbundenes Problem bereits im Stand der Technik erkannt worden ist. Der Gegenstand des Hintergrundabschnitts stellt lediglich verschiedene Ansätze dar, die für sich genommen ebenfalls Erfindungen sein können.
Pilzinfektionen sind ein großes Problem in der medizinischen Versorgung, insbesondere bei immungeschwächten Patienten. Die derzeitigen Behandlungsmöglichkeiten für Pilzinfektionen sind begrenzt und haben oft unerwünschte Nebenwirkungen. Daher besteht ein Bedarf an neuen und wirksamen Antimykotika. Arsenverbindungen werden seit vielen Jahren zur Behandlung von Parasiteninfektionen eingesetzt und haben nachweislich auch eine antimykotische Wirkung.
Organoarsenika zeigen eine höhere Wirksamkeit gegen Bakterien-, Pilz- und Virusstämme von Mikroorganismen und haben sich auch als wirksam gegen Infektionen durch Trypanosomen und Leishmanien erwiesen. Es wurde festgestellt, dass die meisten von ihnen toxisch sind, aber keine Wiederholung als potenziell gefährlich haben. Es wurde festgestellt, dass die organischen Gruppen, die mit einem Metallatom oder -ion verbunden sind, als Pro-Drogen wirken, was ihre Untersuchung interessanter macht. Bis heute wurde noch nicht viel über die biomedizinische Wirksamkeit von organoarsenischen Verbindungen berichtet, und die vorliegende Erfindung ist ein Meilenstein in Bezug auf die fungizide Wirkung von organoarsenischen Verbindungen.
Gruppierungen von alternativen Elementen oder Ausführungsformen der hierin offenbarten Erfindung sind nicht als Einschränkungen zu verstehen. Jedes Gruppenmitglied kann einzeln oder in beliebiger Kombination mit anderen Mitgliedern der Gruppe oder anderen hierin enthaltenen Elementen in Bezug genommen und beansprucht werden. Ein oder mehrere Mitglieder einer Gruppe können aus Gründen der Zweckmäßigkeit und/oder der Patentierbarkeit in eine Gruppe aufgenommen oder aus ihr entfernt werden. Wenn eine solche Aufnahme oder Streichung erfolgt, wird davon ausgegangen, dass die Spezifikation die Gruppe in der geänderten Form enthält, wodurch die schriftliche Beschreibung aller in den beigefügten Ansprüchen verwendeten Markus-Gruppen erfüllt wird.
Wie in der vorliegenden Beschreibung und in den folgenden Ansprüchen verwendet, schließt die Bedeutung von „ein“, „eine“ und „die“ den Plural ein, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes vorgibt. Wie in der vorliegenden Beschreibung verwendet, schließt die Bedeutung von „in“ auch „in“ und „am“ ein, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes vorschreibt.
Die Aufzählung von Wertebereichen dient lediglich als Kurzbezeichnung für jeden einzelnen Wert, der in den Bereich fällt. Sofern hier nicht anders angegeben, wird jeder einzelne Wert in die Beschreibung aufgenommen, als ob er hier einzeln aufgeführt wäre. Alle hierin beschriebenen Verfahren können in jeder geeigneten Reihenfolge durchgeführt werden, sofern hierin nichts anderes angegeben ist oder der Kontext dem nicht eindeutig widerspricht.
Die Verwendung von Beispielen oder beispielhaften Formulierungen (z. B. „wie“) in Bezug auf bestimmte Ausführungsformen dient lediglich der besseren Veranschaulichung der Erfindung und stellt keine Einschränkung des Umfangs der ansonsten beanspruchten Erfindung dar. Keine Formulierung in der Beschreibung sollte als Hinweis auf ein nicht beanspruchtes, für die Ausführung der Erfindung wesentliches Element ausgelegt werden.
Die in diesem Abschnitt „Hintergrund“ offengelegten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des Hintergrunds der Erfindung und können daher Informationen enthalten, die nicht zum Stand der Technik gehören und die einer Person mit gewöhnlichem Fachwissen in diesem Land bereits bekannt sind.
ZUSAMMENFASSUNG
Bevor die vorliegenden Systeme und Methoden beschrieben werden, sei darauf hingewiesen, dass diese Anwendung nicht auf die beschriebenen Systeme und Methoden beschränkt ist, da es mehrere mögliche Ausführungsformen geben kann, die in der vorliegenden Offenlegung nicht ausdrücklich dargestellt sind. Es ist auch zu verstehen, dass die in der Beschreibung verwendete Terminologie nur zur Beschreibung der besonderen Versionen oder Ausführungsformen dient und nicht dazu gedacht ist, den Umfang der vorliegenden Anwendung zu begrenzen.
Die vorliegende Erfindung heilt und löst vor allem die technischen Probleme, die im Stand der Technik bestehen. Als Antwort auf diese Probleme offenbart die vorliegende Erfindung die antimykotische Wirksamkeit eines neuen Arseniks und dessen Synthese.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue organoarsenische Verbindung und ihre antimykotische Wirksamkeit gegen pathogene Pilze. Die Organoarsenverbindung wird auf edlem Wege unter Verwendung einer Aminosäure als Ausgangsmaterial synthetisiert, gefolgt von einer Spektralanalyse zur Bestätigung der Struktur. Konkret werden Phenylarsen(III)-dichlorid (1mol) und Glycin (2mol) in Gegenwart von Trimethylamin (1ml) in Toluol unter wasserfreier, sauerstofffreier Stickstoffatmosphäre 5-6 Stunden lang umgesetzt. Anschließend wird das Gemisch weitere 3 Stunden unter Rückfluss gehalten, um die Reaktion zu vollenden. Der entstandene flockige weiße Niederschlag von Et3N.HCl (M.P. 240°C) wird abfiltriert, und das Filtrat wird unter Vakuumbedingungen konzentriert, um einen hellen, weißen Feststoff zu erhalten, der mit Petrolether (40-60°C) umkristallisiert wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue organoarsenische Zusammensetzung und ihre antimykotische Wirksamkeit gegen pathogene Pilze.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst eine Organoarsenverbindung, die aus Phenylarsen(III)-dichlorid und Glycin synthetisiert wird. Diese Synthese wird in einer Lösung von Trimethylamin in Toluol unter wasserfreien und sauerstofffreien Bedingungen, insbesondere unter Stickstoffatmosphäre, durchgeführt.
DieHerstellung der organoarsenischen Verbindung umfasst die folgenden Schritte:

a. Zugabe von Phenylarsen(III)-dichlorid und Glycin zu einer rührenden Lösung von Trimethylamin in Toluol unter einer wasserfreien, sauerstofffreien Stickstoffatmosphäre;
b. Rühren der entstandenen Mischung über einen Zeitraum von etwa 5-6 Stunden;
c. Rückfluss der gerührten Mischung für weitere 3 Stunden, um eine vollständige Reaktion zu gewährleisten;
d. Abfiltrieren des gebildeten flockigen weißen Niederschlags von Et3N.HCl;
e. Konzentrieren des Filtrats unter Vakuumbedingungen, um einen hellen, cremefarbenen Feststoff zu erhalten;
f. Umkristallisieren des erhaltenen hellen, cremefarbenen Feststoffs mit Petrolether bei Temperaturen zwischen 40-60°C; und
g. Charakterisierung der entstandenen organoarsenischen Verbindung durch Spektralanalyse zur Bestätigung ihrer Struktur.

Eigenschaften der Organoarsenic-Verbindung:

a. Antifungale Aktivität: Die synthetisierte organoarsenische Verbindung zeigt signifikante antimykotische Eigenschaften und erweist sich als wirksam gegen Candida albicans und Aspergillus fumigatus.
b. Physikalisches Erscheinungsbild: Nach Abschluss der Synthese und Konzentration unter Vakuumbedingungen liegt die Verbindung in der Regel als heller, weißer Feststoff vor.
c. Strukturelle Bestätigung: Die Struktur der synthetisierten organoarsenischen Verbindung wird durch Spektralanalyse verifiziert.

BEISPIEL EINER ERFINDUNG
Sie wurde mit Hilfe neuartiger Methoden durchgeführt.
Reaktion von Phenylarsenic(III)-dichlorid mit Glycin
Zu der gerührten Lösung von Phenylarsen(III)-dichlorid (1 Mio. mol) wurde Glycin (2 Mio. mol) in Gegenwart von Trimethylamin (1 ml) in Toluol zugegeben und 5-6 Stunden lang unter wasserfreier, sauerstofffreier Stickstoffatmosphäre gerührt, gefolgt von einem Rückfluss für weitere 3 Stunden, um den Abschluss der Reaktion sicherzustellen. Es bildete sich ein flockiger weißer Niederschlag von Et3N.HCl (M.P. 240°C), der abfiltriert wurde. Dieses Filtrat ergab bei der Konzentration im Vakuum einen hellen, weißen Feststoff, der mit Petrolether (40-60°C) umkristallisiert wurde. Physikalisch-chemische Analyse:

Formel von Verbindung Formel Gewicht Molekular Gewicht M.P. (°C) Elementaranalyse

C% H% N%

C H N₁₀₁₃₂₄ OAs 300.00 300.00 116 40.00 4.33 9.33
Antimykotisches Screening:

Die antimykotische Aktivität der Verbindung wurde mit der Agardiffusionsmethode unter Verwendung von zwei Konzentrationen der Testverbindung, nämlich 50 und 100 g/ml, gegen Aspergillus flavus und Aspergillus niger unter Verwendung von Ampicillin als Standard getestet. Ein ml der Substanz wurde in eine Petrischale mit etwa 20-25 ml geschmolzenem Kartoffeldextrose-Agar-Medium gegossen. Sobald sich das Medium verfestigt hat, wurden die Petrischalen separat mit den Pilzisolaten beimpft und bei 26° C für 96 Stunden im Brutschrank aufbewahrt. Alle Werte (% Hemmung) wurden nach 96 Stunden aufgezeichnet. Die prozentuale Hemmung dieser Verbindungen wurde berechnet. Die Verbindung zeigte eine hohe Aktivität gegen Pilzstämme. Das Vorhandensein von Stickstoff und Phenylring zusammen mit Antimon in der Oxidationsstufe +3 wird für die Pilzaktivität verantwortlich gemacht. Die Verbindung schädigt im Allgemeinen die Pilzstämme, indem sie die Zellwand durchstößt. Ergebnisse (Hemmungszone):

S. N.	Verbindung	Konz.	*Aspergillus* flavus Spalte Dia. (mm)	% Hemmung	Aspergillus niger Spalte Dia. (mm)	% Hemmung
1	C H N₁₀₁₃₂₄ OAs	50 g/ml	0.4	86.7	0.7	65.0
2	C H N₁₀₁₃₂₄ OAs	100 g/ml	0.2	93.3	0.8	60.0

NMR-Spektren:(C H N₁₀₁₃₂₄ OAs)
Obwohl Ausführungsformen der Erfindung in einer für strukturelle Merkmale und/oder Methoden spezifischen Sprache beschrieben wurden, sind die beigefügten Ansprüche nicht notwendigerweise auf die beschriebenen spezifischen Merkmale oder Methoden beschränkt. Vielmehr werden die spezifischen Merkmale und Methoden als Beispiele für Ausführungsformen der Erfindung offenbart

Claims

Zusammensetzung, umfassend eine neue Organoarsenverbindung, die aus Phenylarsen(III)-dichlorid und Glycin synthetisiert ist, wobei die Verbindung durch Reaktion in einer Lösung von Trimethylamin in Toluol unter einer wasserfreien, sauerstofffreien Stickstoffatmosphäre erhalten wird.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Synthese einen Reinigungsschritt umfasst, der das Umkristallisieren der Verbindung unter Verwendung von Petrolether bei Temperaturen zwischen 40-60°C einschließt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die organoarsenische Verbindung eine antimykotische Aktivität aufweist.
Die Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die antimykotische Aktivität gegen Candida albicans nachweisbar ist.
Die Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die antimykotische Aktivität auch gegen Aspergillus fumigatus nachweisbar ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Struktur der organoarsenischen Verbindung durch Spektralanalyse bestätigt wird.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Synthese nach der Konzentration unter Vakuumbedingungen zu einem hellen, cremefarbenen Feststoff führt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die neue organoarsenische Verbindung hergestellt wird durch die folgenden Schritte: Zugabe von Phenylarsen(III)-dichlorid und Glycin zu einer rührenden Lösung von Trimethylamin in Toluol unter wasserfreier, sauerstofffreier Stickstoffatmosphäre; Mischung 5-6 Stunden lang umrühren; Gemisch wird weitere 3 Stunden unter Rückfluss gehalten, um den Abschluss der Reaktion sicherzustellen; Abfiltrieren des entstandenen flockigen weißen Niederschlags von Et3N.HCl; Konzentrieren des Filtrats unter Vakuumbedingungen, um einen hellen, weißen Feststoff zu erhalten; Umkristallisieren des hellen, weißen Feststoffs mit Petrolether (40-60°C); und Charakterisierung der resultierenden organoarsenischen Verbindung durch Spektralanalyse.