PL212639B1 - Nowa pochodna 1,4-dipodstawionego tiosemikarbazydu oraz sposób jej wytwarzania - Google Patents
Nowa pochodna 1,4-dipodstawionego tiosemikarbazydu oraz sposób jej wytwarzaniaInfo
- Publication number
- PL212639B1 PL212639B1 PL390774A PL39077410A PL212639B1 PL 212639 B1 PL212639 B1 PL 212639B1 PL 390774 A PL390774 A PL 390774A PL 39077410 A PL39077410 A PL 39077410A PL 212639 B1 PL212639 B1 PL 212639B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- thiosemicarbazide
- nitrophenyl
- indol
- ylcarbonyl
- disubstituted
- Prior art date
Links
- -1 1,4-disubstituted thiosemicarbazide Chemical class 0.000 title claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 4
- WGDYVTXYOPYPJO-UHFFFAOYSA-N 1-(1h-indole-2-carbonylamino)-3-(4-nitrophenyl)thiourea Chemical compound C1=CC([N+](=O)[O-])=CC=C1NC(=S)NNC(=O)C1=CC2=CC=CC=C2N1 WGDYVTXYOPYPJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 claims description 17
- 108010041052 DNA Topoisomerase IV Proteins 0.000 claims description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 13
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 5
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NXHSSIGRWJENBH-UHFFFAOYSA-N 1-isothiocyanato-4-nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=C(N=C=S)C=C1 NXHSSIGRWJENBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DZLFRQHFFVRYEE-UHFFFAOYSA-N 1h-indole-2-carbohydrazide Chemical compound C1=CC=C2NC(C(=O)NN)=CC2=C1 DZLFRQHFFVRYEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 2
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 claims description 2
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 10
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 6
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 6
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 5
- 108020003631 Kinetoplast DNA Proteins 0.000 description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N dimethyl sulfoxide Natural products CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N Dimethyl sulfoxide Chemical compound [2H]C([2H])([2H])S(=O)C([2H])([2H])[2H] IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 241000192125 Firmicutes Species 0.000 description 4
- 241000295644 Staphylococcaceae Species 0.000 description 4
- 108010059993 Vancomycin Proteins 0.000 description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 4
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 229960003165 vancomycin Drugs 0.000 description 4
- MYPYJXKWCTUITO-LYRMYLQWSA-N vancomycin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=C2C=C3C=C1OC1=CC=C(C=C1Cl)[C@@H](O)[C@H](C(N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@H]3C(=O)N[C@H]1C(=O)N[C@H](C(N[C@@H](C3=CC(O)=CC(O)=C3C=3C(O)=CC=C1C=3)C(O)=O)=O)[C@H](O)C1=CC=C(C(=C1)Cl)O2)=O)NC(=O)[C@@H](CC(C)C)NC)[C@H]1C[C@](C)(N)[C@H](O)[C@H](C)O1 MYPYJXKWCTUITO-LYRMYLQWSA-N 0.000 description 4
- MYPYJXKWCTUITO-UHFFFAOYSA-N vancomycin Natural products O1C(C(=C2)Cl)=CC=C2C(O)C(C(NC(C2=CC(O)=CC(O)=C2C=2C(O)=CC=C3C=2)C(O)=O)=O)NC(=O)C3NC(=O)C2NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(CC(C)C)NC)C(O)C(C=C3Cl)=CC=C3OC3=CC2=CC1=C3OC1OC(CO)C(O)C(O)C1OC1CC(C)(N)C(O)C(C)O1 MYPYJXKWCTUITO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 3
- RJQXTJLFIWVMTO-TYNCELHUSA-N Methicillin Chemical compound COC1=CC=CC(OC)=C1C(=O)N[C@@H]1C(=O)N2[C@@H](C(O)=O)C(C)(C)S[C@@H]21 RJQXTJLFIWVMTO-TYNCELHUSA-N 0.000 description 3
- 241000191938 Micrococcus luteus Species 0.000 description 3
- 108010087702 Penicillinase Proteins 0.000 description 3
- 101710183280 Topoisomerase Proteins 0.000 description 3
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 3
- 229960003085 meticillin Drugs 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 3
- BRWIZMBXBAOCCF-UHFFFAOYSA-N thiosemicarbazide group Chemical group NNC(=S)N BRWIZMBXBAOCCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- 241000193755 Bacillus cereus Species 0.000 description 2
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 108020004638 Circular DNA Proteins 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010041925 Staphylococcal infections Diseases 0.000 description 2
- 241000191940 Staphylococcus Species 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229940124350 antibacterial drug Drugs 0.000 description 2
- ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N coumarin Chemical compound C1=CC=C2OC(=O)C=CC2=C1 ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 2
- 125000000636 p-nitrophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1*)[N+]([O-])=O 0.000 description 2
- 150000002960 penicillins Chemical class 0.000 description 2
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 2
- 150000007660 quinolones Chemical class 0.000 description 2
- HMHQWJDFNVJCHA-BTZKOOKSSA-N (2s)-2-[[(5r,8s)-8-[[(2s,3r)-1-[(2s)-2-amino-3-hydroxypropanoyl]-3-hydroxypyrrolidine-2-carbonyl]amino]-14,16-dihydroxy-13-methyl-7,11-dioxo-10-oxa-3-thia-6-azabicyclo[10.4.0]hexadeca-1(16),12,14-triene-5-carbonyl]amino]propanoic acid Chemical compound N([C@H]1COC(=O)C2=C(C)C(O)=CC(O)=C2CSC[C@H](NC1=O)C(=O)N[C@@H](C)C(O)=O)C(=O)[C@@H]1[C@H](O)CCN1C(=O)[C@@H](N)CO HMHQWJDFNVJCHA-BTZKOOKSSA-N 0.000 description 1
- RRNMISGTTQSNOZ-UHFFFAOYSA-N 1-[[2-[1-(4-chlorophenyl)-2-(5-phenyltetrazol-2-yl)ethoxy]acetyl]amino]-3-phenylthiourea Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C(OCC(=O)NNC(=S)NC=1C=CC=CC=1)CN1N=C(C=2C=CC=CC=2)N=N1 RRNMISGTTQSNOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 108020004256 Beta-lactamase Proteins 0.000 description 1
- 229930186147 Cephalosporin Natural products 0.000 description 1
- 208000037041 Community-Acquired Infections Diseases 0.000 description 1
- 241000222718 Crithidia fasciculata Species 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010015899 Glycopeptides Proteins 0.000 description 1
- 102000002068 Glycopeptides Human genes 0.000 description 1
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196833 Kocuria rhizophila DC2201 Species 0.000 description 1
- 208000037942 Methicillin-resistant Staphylococcus aureus infection Diseases 0.000 description 1
- 206010034133 Pathogen resistance Diseases 0.000 description 1
- 241000191963 Staphylococcus epidermidis Species 0.000 description 1
- 241000751182 Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 Species 0.000 description 1
- 108010053950 Teicoplanin Proteins 0.000 description 1
- 125000000218 acetic acid group Chemical group C(C)(=O)* 0.000 description 1
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 1
- 238000000246 agarose gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003782 beta lactam antibiotic agent Substances 0.000 description 1
- 102000006635 beta-lactamase Human genes 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 229940124587 cephalosporin Drugs 0.000 description 1
- 150000001780 cephalosporins Chemical class 0.000 description 1
- DDTDNCYHLGRFBM-YZEKDTGTSA-N chembl2367892 Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]([C@H]1C(N[C@@H](C2=CC(O)=CC(O[C@@H]3[C@H]([C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O3)O)=C2C=2C(O)=CC=C(C=2)[C@@H](NC(=O)[C@@H]2NC(=O)[C@@H]3C=4C=C(O)C=C(C=4)OC=4C(O)=CC=C(C=4)[C@@H](N)C(=O)N[C@H](CC=4C=C(Cl)C(O5)=CC=4)C(=O)N3)C(=O)N1)C(O)=O)=O)C(C=C1Cl)=CC=C1OC1=C(O[C@H]3[C@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](CO)O3)NC(C)=O)C5=CC2=C1 DDTDNCYHLGRFBM-YZEKDTGTSA-N 0.000 description 1
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229960000956 coumarin Drugs 0.000 description 1
- 235000001671 coumarin Nutrition 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- HMHQWJDFNVJCHA-UHFFFAOYSA-N cyclothialidine Natural products O=C1NC(C(=O)NC(C)C(O)=O)CSCC2=C(O)C=C(O)C(C)=C2C(=O)OCC1NC(=O)C1C(O)CCN1C(=O)C(N)CO HMHQWJDFNVJCHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010083968 cyclothialidine Proteins 0.000 description 1
- 238000000326 densiometry Methods 0.000 description 1
- 238000010217 densitometric analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000003113 dilution method Methods 0.000 description 1
- 238000002828 disc diffusion antibiotic sensitivity testing Methods 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000009036 growth inhibition Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012009 microbiological test Methods 0.000 description 1
- 108010079904 microcin Proteins 0.000 description 1
- DPWKTZRJGMZNFS-IGRUFWJISA-N microcin B17 Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(=O)NCC(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)NCC(=O)NCC(=O)NCC(=O)NCC(=O)NCC(=O)NCC(=O)NCC(=O)NCC(=O)NCC(=O)NCC(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)NCC(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)NCC(=O)NCC(=O)NCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)NCC(=O)NCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)NCC(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)NCC(=O)NCC(=O)N[C@@H](CO)C(=O)NCC(=O)NCC(=O)N[C@@H](CO)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(O)=O)CC1=CNC=N1 DPWKTZRJGMZNFS-IGRUFWJISA-N 0.000 description 1
- 125000003854 p-chlorophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C([H])C([H])=C1Cl 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229950009506 penicillinase Drugs 0.000 description 1
- 239000011535 reaction buffer Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 230000008261 resistance mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012723 sample buffer Substances 0.000 description 1
- 238000013207 serial dilution Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 229960001608 teicoplanin Drugs 0.000 description 1
- 150000003583 thiosemicarbazides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002132 β-lactam antibiotic Substances 0.000 description 1
- 229940124586 β-lactam antibiotics Drugs 0.000 description 1
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest nowa pochodna 1,4-dipodstawionego tiosemikarbazydu, 1-(indol-2-ylkarbonyl)-4-(4-nitrofenyl)-tiosemikarbazyd oraz sposób jej wytwarzania.
Znane są z literatury (Dogan i wsp., Il Farmaco 1998, 53, 462; Rostom i wsp., Bioorg Med Chem 2009, 17, 2410)) pochodne 1,4-dipodstawionego tiosemikarbazydu, które mogą wykazywać szerokie spektrum działania wobec bakterii Gram-dodatnich. Przykładowo, pochodne tiosemikarbazydu podstawionego w pozycji 1 grupą 3-hydroksy-naftalen-2-ylokarbonylową zaś w pozycji 4 podstawnikiem etylowym, cykloheksylowym lub 4-fluorofenylowym są aktywne wobec szczepów Staphylococcus aureus (MICs = 64 μg/mL) (Dogan i wsp., Il Farmaco, 1998, 53, 462). Aktywność pochodnych tiosemikarbazydu potwierdzają również inni autorzy; Rostom i wsp. (Bioorg Med Chem 2009, 17, 41
2410) opisali trzy związki z układem tiosemikarbazydu, tj. N4-fenylo-/chlorofenylo-N1-{[2-(5-benzylo41
-1H-tetrazol-1-ylo)-1-(4-chlorofenylo)etoksy]acetylo}tiosemikarbazyd oraz N4-fenylo-N1-{[2-(5-fenylo-2H-tetrazol-2-ylo)-1-(4-chlorofenylo)etoksy]acetylo}tiosemikarbazyd, wykazujące działanie wobec
Staphylococcus aureus (MICs 25-100 μg/mL), Micrococcus luteus (MICs = 100 μg/mL) oraz Bacillus subtilis (MICs = 100 μg/mL).
Przez wiele lat w leczeniu zakażeń wywoływanych przez Gram-dodatnie dysponowano skutecznymi antybiotykami. W ostatnim okresie sytuacja uległa drastycznemu pogorszeniu w wyniku pojawienia się nowych mechanizmów oporności, a także szerokiemu i szybkiemu rozprzestrzenianiu się patogenów znanych już od lat. Szczególnie niebezpiecznymi drobnoustrojami, z punktu widzenia nie tylko terapii, ale także epidemiologii oporności, stały się m.in. wielolekooporne gronkowce.
Gronkowiec złocisty (Staphylococcus aureus), w stosunku do którego, między innymi, wykazano aktywność 1-(indol-2-ylkarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu, należy do drobnoustrojów wywołujących liczne infekcje zarówno miejscowe jak i ogólnoustrojowe, często o bardzo ciężkim przebiegu. Obecnie ponad 90% gronkowców, dzięki wytwarzaniu penicylinaz, jest niewrażliwych na działanie penicylin naturalnych, aminopenicylin oraz ureidopenicylin.
Z obecnie dostępnych na rynku leków aktywność przeciwko Staphylococcus aureus wykazują penicyliny odporne na hydrolizę przez beta-laktamazy. Ponadto, aktywność wobec gronkowców, wytwarzających penicylinazy wykazują cefalosporyny I i II generacji. Obecnie największy i najważniejszy problem z punktu widzenia terapii i epidemiologii zakażeń gronkowcowych, stanowią szczepy określane jako MRSA (ang. methicillin resistant Staphylococcus aureus), bowiem oporność na metycylinę oznacza jednocześnie oporność na wszystkie antybiotyki betalaktamowe. Szczepy MRSA zwykle wytwarzają również penicylinazy, a więc dysponują dwoma mechanizmami oporności na tę grupę leków. Niejednokrotnie szczepy MRSA wykazują jedynie wrażliwość na glikopeptydy, wankomycynę i teikoplaninę. Jednakże, w ostatnich latach pojawiły się już szczepy o obniżonej wrażliwości lub oporne na wankomycynę (szczepy VRSA, ang. vancomycin resistant Staphylococcus aureus), co wyklucza stosowanie tego leku w terapii zakażeń wywołanych przez takie szczepy. Rozprzestrzenienie się szczepów VRSA będzie stanowiło ogromne zagrożenie dla skutecznej terapii zakażeń gronkowcowych. Sytuacja ta jest najgroźniejsza od czasu wprowadzenia antybiotyków do lecznictwa, bowiem wankomycyna jest często antybiotykiem ostatniej szansy w leczeniu zakażeń wywoływanych przez szczepy MRSA. Zakażenia MRSA występują prawie zawsze w szpitalu, jednak istnieją przypadki izolowania ich z materiału pozaszpitalnego. W ostatnim okresie opisano szereg dramatycznie przebiegających przypadków pozaszpitalnych zakażeń wywołanych przez gronkowce metycylinooporne.
Celem wynalazku jest synteza nowej pochodnej tiosemikarbazydu podstawionego w pozycji 1 układem heterocyklicznokarbonylowym, zaś w pozycji 4 pierścieniem aromatycznym, oznaczenie jej aktywności przeciwbakteryjnej oraz określenie celu molekularnego. Pochodną według wynalazku stanowi 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazyd o wzorze przedstawionym na rysunku.
Istotą według wynalazku jest pochodna 1,4-dipodstawionego tiosemikarbazydu, 1-(indol-2-ylkarbonyl)-4-(4-nitrofenyl)-tiosemikarbazyd do stosowania przeciwbakteryjnego inhibitującego aktywność bakteryjnej topoizomerazy IV Staphylococcus ureus.
W wyniku szeregu badań nieoczekiwanie okazało się, że nowy związek 1-(indol-2-ylkarbonyl)-4-(4-nitrofenyl)-tiosemikarbazyd wykazuje wysoką skuteczność przeciwbakteryjną w stosunku do bakterii Gram-dodatnich, zaś miejscem docelowym jego działania jest bakteryjna topoizomeraza IV.
Otrzymany według wynalazku związek może znaleźć zastosowanie do wytwarzania antybiotyków, których mechanizm działania polegałby na hamowaniu aktywności bakteryjnej topoizomerazy IV,
PL 212 639 B1 przeznaczonych do leczenia pacjentów z objawami zakażeń wywołanych przez chorobotwórcze bakterie Gram-dodatnie, szczególnie Staphylococcus aureus.
Bakteryjna topoizomeraza IV, zbudowana z podjednostek kodowanych przez geny parC i parE, jest ATP-zależnym enzymem niezbędnym do prawidłowego funkcjonowania genomu i wzrostu komórek. Jego podstawową funkcją jest rozdzielanie potomnych, kolistych chromosomów po procesie replikacji (tzw. dekatenacja), ale jest także zaangażowany w usuwanie zapętleń (węzłów) powstających w cząsteczkach DNA podczas jego prawidłowego metabolizmu oraz w proces relaksacji nadmiernie, negatywnie superskręconego DNA. Podczas swojego działania, topoizomeraza IV, podobnie jak inny przedstawiciel klasy IIA topoizomeraz - gyraza, przecina obie nici DNA, a następnie dokonuje przeniesienia sąsiadującego fragmentu dupleksu przez uprzednio wygenerowaną przerwę, po czym odtwarza przecięte wiązania fosfodiestrowe. Jest ona celem molekularnym dla trzech grup związków przeciwbakteryjnych: a) chinolonów, b) antybiotyków cyklotialidynowych i kumarynowych, które zaburzają proces przecinania i łączenia DNA, a także c) niezgrupowanych w wyżej wymienionych klasach, np. mikrocyny B17, których mechanizm działania polega na współzawodnictwie z ATP o miejsce wiązania w enzymie.
Za główną przyczynę wzrostu oporności bakterii na antybiotyki z ww. grup uważa się mutacje w genach strukturalnych parC oraz parE. Mutacje te powodują drastycznie zmniejszone powinowactwo podjednostki ParC w kompleksie z DNA do chinolonów.
Jednym z podejmowanych kroków, mających na celu wynalezienie nowych leków przeciwbakteryjnych, których celem molekularnym są bakteryjne topoizomerazy jest poszukiwanie nowych struktur wiodących, tzw. Iead compound. Nowo odkryty związek wykazuje zbliżony mechanizm działania do antybiotyków chinolinowych, lecz jego budowa chemiczna jest odmienna i stanowi on nową generację związków, na który bakterie wolniej będą nabywać oporność. Tego typu związek może być w przyszłości wykorzystany do produkcji leków przeciwbakteryjnych o dużej skuteczności, które znajdą zastosowanie zarówno w medycynie jak i weterynarii.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób otrzymywania 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu polegający na tym, że hydrazyd kwasu indolo-2-karboksylowego poddaje się reakcji z izotiocyjanianem 4-nitrofenylu, przy czym reakcję prowadzi się w stosunku molowym 1:1, w eterze dietylowym w temperaturze pokojowej przez minimum 1 tydzień, a następnie powstały produkt odsącza się, przemywa rozpuszczalnikiem niepolarnym, korzystnie eterem dietylowym lub chloroformem, po czym suszy się i krystalizuje z rozpuszczalnika polarnego, korzystnie z etanolu.
P r z y k ł a d
1,80 g (0,01 mola) izotiocyjanianu 4-nitrofenylu rozpuszczono w 15 ml eteru dietylowego, a następnie do tak sporządzonego roztworu dodano 1,75 g (0,01 mola) hydrazydu kwasu indolo-2karboksylowego. Zawartość erlenmajerki pozostawiono w temperaturze pokojowej na 1 tydzień. Następnie produkt reakcji przesączono, przemyto eterem dietylowym, wysuszono i przekrystalizowano z etanolu. Otrzymano 3,06 g (86% wydajności teoretycznej) 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)tiosemikarbazydu o temperaturze topnienia 230-232°C. Właściwą budowę związku oraz jego czystość 1 13 potwierdzono na podstawie analizy widm 1H i 13C NMR oraz analizy elementarnej.
Do badania aktywności przeciwbakteryjnej 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu użyto następujących szczepów referencyjnych ziarenkowców Gram-dodatnich: Staphylococcus aureus NCTC 4163, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Staphylococcus aureus ATCC 6538, Staphylococcus ureus ATCC 29213, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Bacillus subtilis ATCC 6633, Bacillus cereus ATCC 11778, Micrococcus luteus ATCC 9341, Micrococcus luteus ATCC 10240. Szczepy pochodziły z międzynarodowych kolekcji: ATCC (American Type Culture Collection) i NCTC (National Collection of Type Cultures). Badania prowadzono metodą krążkowodyfuzyjną oraz oznaczając wartość minimalnego stężenia hamującego (MIC) zgodnie z zaleceniami CLSI (Clinical and Laboratory Standard Institute).
W metodzie krążkowo-dyfuzyjnej na podłożu Mueller-Hinton II agar (Becton Dickinson) rozprowadzano równomiernie zawiesinę drobnoustroju o gęstości 0,5 w skali Mc Farlanda, a następnie nanoszono krążki bibułowe (Whatman 3) o średnicy 9 mm nasączone roztworami 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu (jako kontrola krążek nasączony rozpuszczalnikiem - DMSO) w stężeniu 400 μg/krążek. Po okresie inkubacji (18 h w temperaturze 35°C) mierzono średnicę strefy zahamowania wzrostu drobnoustrojów wokół krążków z 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydem. Nie wykazano wpływu rozpuszczalnika na wzrost drobnoustrojów.
PL 212 639 B1
Minimalne stężenie hamujące - MIC oznaczano metodą rozcieńczeń badanego 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu w podłożu stałym w zakresie stężeń 3,125 μg/ml - 400 μg/ml. 1 ml roztworu 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu (o odpowiednim stężeniu) wylewano na płytkę Petriego o średnicy 9 cm następnie mieszając dodawano 19 ml upłynnionego ochłodzonego do ok. 56° C podłoża MHII i pozostawiano do zastygnięcia. Na tak przygotowane płytki z podłożem zawierające odpowiednie stężenie 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu nanoszono po 2 μΐ inokulum drobnoustroju w ilości końcowej 104 cfu/ml. Wyniki odczytywano po 18-godzinnej inkubacji w temperaturze 35°C. Jako wartość MIC przyjmowano stężenie, przy którym nie obserwowano wzrostu badanego szczepu (obecność pojedynczych kolonii również traktowano, jako zahamowanie wzrostu). Zgodnie z uzyskanymi wynikami, badany 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazyd charakteryzowała taka sama (MIC = 50 μg/mL) aktywność wobec badanych szczepów bakterii Gram-dodatnich.
Poniżej opisano hamowanie aktywności topoizomerazy IV Staphylococcus aureus przez 1-(indol-2-ylkarbonyl)-4-(4-nitrofenyl)-tiosemikarbazyd.
Zasada reakcji: kinetoplastowy DNA (kDNA) pochodzi z komórek Crithidia fasciculata. Tworzące go koliste cząsteczki DNA występują w postaci katenatów, przypominających złączone ze sobą ogniwa łańcucha. Topoizomeraza IV jest enzymem bakteryjnym zdolnym do wydajnego procesu dekatenacji, w wyniku którego dochodzi do powstania niezależnych, pojedynczych, kolistych cząsteczek DNA. Ze względu na dużą masę cząsteczkową, w trakcie standardowych warunków elektroforezy w żelu agarozowym, kDNA nie opuszcza studzienek żelu, podczas gdy produkty dekatenacji wykazują dużą ruchliwość elektroforetyczną. Dlatego też możliwa jest prosta ocena aktywności tego enzymu, poprzez pomiar densytometryczny stosunku produktu do substratu.
Część doświadczalna: badania prowadzono przy użyciu zestawu Staphylococcus aureus Topoisomerase IV Decatenation Kit (Inspiralis, Wlk. Brytania).
Wykonano 10 mM roztwór 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu w DMSO, a następnie przygotowano 10 i 100-krotne rozcieńczenia w PBS (Phosphate Buffered Saline). Korzystając z tych rozcieńczeń, w cienkościennych probówkach o objętości 200 pl, umieszczonych w łaźni lodowej, przygotowano po 10 pl wodnych roztworów 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu w odpowiednich stężeniach. Do każdej probówki dodawano 5 pl 5-cio krotnie stężonego buforu reakcyjnego (Staphylococcus aureus decatenation buffer), 1 U topoizomerazy IV Staphylococcus aureus (2 pl) i uzupełniano do objętości 20 pl, mieszano a następnie dodawano 200 ng kinetoplastowego DNA (kDNA) w objętości 5 pl. Probówki umieszczano w termocyklerze i poddawano 60 min. inkubacji w temp. 37°C. Następnie reakcję zatrzymywano przez dodanie buforu próbkowego z dodatkiem EDTA i rozdzielano w 1% żelu agarozowym, przy napięciu 5V/cm długości żelu. Żel barwiono bromkiem etydyny i wizualizowano w świetle UV. Aktywność 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu badano, dokonując przy pomocy pomiaru densytometrycznego analizy przyrostu substratu w rosnących stężeniach inhibitora.
Na podstawie uzyskanych wyników obliczono dawkę inhibitora hamującą o 50% aktywność topoizomerazy IV Staphylococcus aureus (IC50), która dla 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu wynosiła 14 μΜ.
PL 212 639 B1
1. 100 μΜ l-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu
2. 50 μΜ l-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu
3. 20 μΜ l-(indol-2-ylokarbony!o)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu
4. 5 μΜ l-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-iiosemikarbazydu
5. 1 μΜ l-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu
6. Ο μΜ l-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofeny!o)-tiosemikarbazydu
PL 212 639 B1
W Tabeli 1 przedstawiono warunki i wydajności reakcji dla badanego związku, w Tabeli 2 przedstawiono parametry fizykochemiczne, natomiast Tabela 3 zawiera dane mikrobiologiczne, zaś Tabela 4 zawiera analizę aktywności w stosunku do topoizomerazy IV.
T a b e l a 1
Czas i wydajność reakcji otrzymywania 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenyIo)-tiosemikarbazydu
| Nazwa związku | Czas reakcji [dni] | Wydajność [g=%] |
| 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazyd | 7 | 3,06 = 86 |
T a b e l a 2
Parametry fizykochemiczne 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu
| Związek | Parametry fizykochemiczne | |||
| Analiza elementarna [%] | 1H NMR | 13C NMR | Temp. top. [°C] | |
| 1-(indol-2-ylokarbonylo)- -4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazyd | Teoretycznie: C 54,08 H 3,69 N 19,71 Oznaczono: C 53,87 H 3,58 N 19,46 | (DMSO-d6) δ (ppm): 7,00-7,09 (m, 1H), 7,14-7,26 (m, 2H), 7,41-7,47 (m, 1H), 7,65-7,68 (m, 1H), 7,92-7,95 (m, 2H), 8,20-8,23 (m, 2H), 10,23 (br s, 2H), 10,65 (br s, 1H), 11,77 (s, 1H) | (DMSO-d6) δ (ppm): 104,76, 112,84, 120,27, 122,23, 124,03, 124,36, 125,29, 127,39, 128,79, 129,89, 131,17, 143,88, 161,75, 181,45 | 230-232 |
T a b e l a 3
Wyniki badań mikrobiologicznych 1-(indol-2-ylokarbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazydu. Przcciwbakteryjna aktywność badanych związków wobec szczepów referencyjnych bakterii Gram-dodatnich, oznaczona w oparciu o wartość MIC [gg/mL] określoną metodą seryjnych rozcieńczeń w podłożu agarowym Mueller-Hinton
| Związek | MIC [gg/mL] | ||||
| S. aureus | S. epidermidis | B. subtilis | B. cereus | M. luteus | |
| 1-(indol-2-ylokarbonylo)- -4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazyd | 50a 50b 50c 50d | 50e | 50f | 50g | 50h 50i |
Szczepy:
aNCTC 4163, bATCC 25923, cATCC 6538, dATCC 29213, eATCC 12228, fATCC 6633, gATCC 11778, hATCC 9341, iATCC 10240
Claims (3)
1. Nowa pochodna 1,4-dipodstawionego tiosemikarbazydu, którą stanowi 1-(indol-2-ylo-karbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazyd o wzorze przedstawionym na rysunku, do stosowania przeciwbakteryjnego.
2. Nowa pochodna 1,4-dipodstawionego tiosemikarbazydu według zatrz. 1 do stosowania przeciwbakteryjnego, inhibitującego aktywność bakteryjnej topoizomerazy IV Staphylococcus aureus.
3. Sposób otrzymywania nowej pochodnej 1,4-dipodstawionego tiosemikarbazydu o wzorze przedstawionym na rysunku, znamienny tym, że hydrazyd kwasu indolo-2-karboksylowego poddaje się reakcji z 4-nitrofenyloizotiocyjanianem, przy czym reakcję prowadzi się w stosunku molowym 1:1, w eterze dietylowym w temperaturze pokojowej, a następnie powstały produkt reakcji, 1-(indol-2-ylo-karbonylo)-4-(4-nitrofenylo)-tiosemikarbazyd, odsącza się, przemywa rozpuszczalnikiem niepolarnym, korzystnie eterem dietylowym lub chloroformem, po czym suszy się i krystalizuje z rozpuszczalnika polarnego, korzystnie z etanolu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390774A PL212639B1 (pl) | 2010-03-20 | 2010-03-20 | Nowa pochodna 1,4-dipodstawionego tiosemikarbazydu oraz sposób jej wytwarzania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390774A PL212639B1 (pl) | 2010-03-20 | 2010-03-20 | Nowa pochodna 1,4-dipodstawionego tiosemikarbazydu oraz sposób jej wytwarzania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL390774A1 PL390774A1 (pl) | 2011-09-26 |
| PL212639B1 true PL212639B1 (pl) | 2012-11-30 |
Family
ID=44675210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL390774A PL212639B1 (pl) | 2010-03-20 | 2010-03-20 | Nowa pochodna 1,4-dipodstawionego tiosemikarbazydu oraz sposób jej wytwarzania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL212639B1 (pl) |
-
2010
- 2010-03-20 PL PL390774A patent/PL212639B1/pl not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL390774A1 (pl) | 2011-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Design, synthesis and antibacterial activity of cinnamaldehyde derivatives as inhibitors of the bacterial cell division protein FtsZ | |
| Sharma et al. | Synthesis and biological evaluation of some pyrazolylpyrazolines as anti-inflammatory–antimicrobial agents | |
| Cardona et al. | Essential two-component systems regulating cell envelope functions: opportunities for novel antibiotic therapies | |
| Cunha et al. | Synthesis and antibacterial evaluation of 3, 5-diaryl-1, 2, 4-oxadiazole derivatives | |
| Varadaraji et al. | Synthesis and evaluation of a series of 1-substituted tetrazole derivatives as antimicrobial agents. | |
| Akunuri et al. | Synthesis and antibacterial evaluation of (E)-1-(1H-indol-3-yl) ethanone O-benzyl oxime derivatives against MRSA and VRSA strains | |
| Liu et al. | Chalcone‐Benzotriazole Conjugates as New Potential Antimicrobial Agents: Design, Synthesis, Biological Evaluation and Synergism with Clinical Drugs | |
| Bielenica et al. | Synthesis and Antimicrobial Activity of 4‐Chloro‐3‐Nitrophenylthiourea Derivatives Targeting Bacterial Type II Topoisomerases | |
| Wang et al. | Synthesis, molecular docking and biological evaluation of metronidazole derivatives containing piperazine skeleton as potential antibacterial agents | |
| Raimondi et al. | Synthesis and anti-staphylococcal activity of new 4-diazopyrazole derivatives | |
| Habib et al. | Biofilm inhibition and DNA binding studies of isoxazole-triazole conjugates in the development of effective anti-bacterial agents | |
| Popiołek et al. | Synthesis, Dissociation Constants, and Antimicrobial Activity of Novel 2, 3‐Disubstituted‐1, 3‐thiazolidin‐4‐one Derivatives | |
| Liao et al. | Two ruthenium polypyridyl complexes functionalized with thiophen: Synthesis and antibacterial activity against Staphylococcus aureus | |
| Sirakanyan et al. | Synthesis and antimicrobial activity of new 2‐piperazin‐1‐yl‐N‐1, 3‐thiazol‐2‐ylacetamides of cyclopenta [c] pyridines and pyrano [3, 4‐c] pyridines | |
| CN111787921A (zh) | 锌离子载体及其用途 | |
| Chauhan et al. | Transcriptome analysis predicts mode of action of benzimidazole molecules against Staphylococcus aureus UAMS‐1 | |
| Elsebaei et al. | Rational design and synthesis of novel phenyltriazole derivatives targeting MRSA cell wall biosynthesis | |
| Ammar et al. | Design and synthesis of pyridine-amide based compounds appended naproxen moiety as anti-microbial and anti-inflammatory agents | |
| Siwek et al. | Biological and docking studies of topoisomerase IV inhibition by thiosemicarbazides | |
| KR102214988B1 (ko) | 신규한 옥시인돌 유도체 및 이를 유효성분으로 함유하는 항균용 조성물 | |
| CN105646392B (zh) | 含羧酸肟脂的1,3,4‑噁二唑类化合物、其制备方法及应用 | |
| Popiołek et al. | Synthesis and in vitro antimicrobial activity of nalidixic acid hydrazones | |
| WO2016051133A1 (en) | Beta lactamase inhibitors | |
| Venkatagiri et al. | Synthesis, Characterization, and Antimicrobial Activity of a Series of 2-(5-Phenyl-1, 3, 4-oxadiazol-2-yl)-N-[(1-aryl-1 H-1, 2, 3-triazol-4-yl) methyl] anilines Using Click Chemistry | |
| Deepthi et al. | Antimicrobial and antitubercular activity of novel pyrazole-4-carboxamide derivatives: synthesis and characterization |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LICE | Declarations of willingness to grant licence |
Effective date: 20120712 |
|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20130320 |