RU2784399C1 - (4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанон, обладающий противотуберкулезной активностью в отношении возбудителя туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью, и способ его получения - Google Patents
(4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанон, обладающий противотуберкулезной активностью в отношении возбудителя туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью, и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784399C1 RU2784399C1 RU2021133251A RU2021133251A RU2784399C1 RU 2784399 C1 RU2784399 C1 RU 2784399C1 RU 2021133251 A RU2021133251 A RU 2021133251A RU 2021133251 A RU2021133251 A RU 2021133251A RU 2784399 C1 RU2784399 C1 RU 2784399C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tuberculosis
- nitrofuran
- hydroxyphenyl
- multidrug
- activity against
- Prior art date
Links
- 201000008827 tuberculosis Diseases 0.000 title claims abstract description 35
- -1 (4-(3-hydroxyphenyl)piperazine-1-yl)(5-nitrofuran-2-yl)methanon Chemical compound 0.000 title claims abstract description 16
- 230000002365 anti-tubercular Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 201000009671 multidrug-resistant tuberculosis Diseases 0.000 title claims abstract description 6
- 231100000676 disease causative agent Toxicity 0.000 title claims abstract description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 27
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N methylene dichloride Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- OLEFNFXYGGTROA-UHFFFAOYSA-N 5-nitrofuran-2-carbonyl chloride Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=C(C(Cl)=O)O1 OLEFNFXYGGTROA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 10
- 206010059866 Drug resistance Diseases 0.000 abstract description 8
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 abstract description 8
- 230000001355 anti-mycobacterial Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 229940072185 DRUGS FOR TREATMENT OF TUBERCULOSIS Drugs 0.000 description 5
- PLXBWHJQWKZRKG-UHFFFAOYSA-N Resazurin Chemical compound C1=CC(=O)C=C2OC3=CC(O)=CC=C3[N+]([O-])=C21 PLXBWHJQWKZRKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000036457 multidrug resistance Effects 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 229940064005 Antibiotic throat preparations Drugs 0.000 description 3
- 229940083879 Antibiotics FOR TREATMENT OF HEMORRHOIDS AND ANAL FISSURES FOR TOPICAL USE Drugs 0.000 description 3
- 229940042052 Antibiotics for systemic use Drugs 0.000 description 3
- 229940042786 Antitubercular Antibiotics Drugs 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 3
- 229940093922 Gynecological Antibiotics Drugs 0.000 description 3
- 229940024982 Topical Antifungal Antibiotics Drugs 0.000 description 3
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 3
- 230000003115 biocidal Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 229940079866 intestinal antibiotics Drugs 0.000 description 3
- 229940005935 ophthalmologic Antibiotics Drugs 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 3
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 1-[(1S,2R,3R,4S,5R,6R)-3-carbamimidamido-6-{[(2R,3R,4R,5S)-3-{[(2S,3S,4S,5R,6S)-4,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-3-(methylamino)oxan-2-yl]oxy}-4-formyl-4-hydroxy-5-methyloxolan-2-yl]oxy}-2,4,5-trihydroxycyclohexyl]guanidine Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 2
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 241001553178 Arachis glabrata Species 0.000 description 2
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N MeOtBu Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000187479 Mycobacterium tuberculosis Species 0.000 description 2
- 229940010383 Mycobacterium tuberculosis Drugs 0.000 description 2
- 241001646725 Mycobacterium tuberculosis H37Rv Species 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- FUBFWTUFPGFHOJ-UHFFFAOYSA-N 2-nitrofuran Chemical class [O-][N+](=O)C1=CC=CO1 FUBFWTUFPGFHOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001468213 Amycolatopsis mediterranei Species 0.000 description 1
- JNIIDKODPGHQSS-DHDCSXOGSA-N Capreomycin Chemical compound N1C(=O)\C(=C\NC(N)=O)NC(=O)C(CNC(=O)CC(N)CCCN)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(N)CNC(=O)C1C1NC(N)=NCC1 JNIIDKODPGHQSS-DHDCSXOGSA-N 0.000 description 1
- 108010065839 Capreomycin Proteins 0.000 description 1
- 210000002421 Cell Wall Anatomy 0.000 description 1
- 229940121657 Clinical Drug Drugs 0.000 description 1
- WDQPAMHFFCXSNU-BGABXYSRSA-N Clofazimine Chemical compound C12=CC=CC=C2N=C2C=C(NC=3C=CC(Cl)=CC=3)C(=N/C(C)C)/C=C2N1C1=CC=C(Cl)C=C1 WDQPAMHFFCXSNU-BGABXYSRSA-N 0.000 description 1
- XDAOLTSRNUSPPH-XMMPIXPASA-N Delamanid Chemical compound C([C@]1(C)OC2=NC(=CN2C1)[N+]([O-])=O)OC(C=C1)=CC=C1N(CC1)CCC1OC1=CC=C(OC(F)(F)F)C=C1 XDAOLTSRNUSPPH-XMMPIXPASA-N 0.000 description 1
- 229940042795 Hydrazides for tuberculosis treatment Drugs 0.000 description 1
- SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N Kanamycin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N 0.000 description 1
- TYZROVQLWOKYKF-ZDUSSCGKSA-N Linezolid Chemical compound O=C1O[C@@H](CNC(=O)C)CN1C(C=C1F)=CC=C1N1CCOCC1 TYZROVQLWOKYKF-ZDUSSCGKSA-N 0.000 description 1
- HJYYPODYNSCCOU-ODRIEIDWSA-N MDL-62769 Chemical compound OC1=C(C(O)=C2C)C3=C(O)C=C1NC(=O)\C(C)=C/C=C/[C@H](C)[C@H](O)[C@@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](OC(C)=O)[C@H](C)[C@@H](OC)\C=C\O[C@@]1(C)OC2=C3C1=O HJYYPODYNSCCOU-ODRIEIDWSA-N 0.000 description 1
- JQXXHWHPUNPDRT-WLSIYKJHSA-N RIFAMPICIN Chemical compound O([C@](C1=O)(C)O/C=C/[C@@H]([C@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](C)[C@H](O)[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)\C=C\C=C(C)/C(=O)NC=2C(O)=C3C([O-])=C4C)C)OC)C4=C1C3=C(O)C=2\C=N\N1CC[NH+](C)CC1 JQXXHWHPUNPDRT-WLSIYKJHSA-N 0.000 description 1
- 241000022563 Rema Species 0.000 description 1
- 229940081190 Rifampin Drugs 0.000 description 1
- 241000936887 Saccharothrix mutabilis subsp. capreolus Species 0.000 description 1
- 241000580858 Simian-Human immunodeficiency virus Species 0.000 description 1
- 241000187392 Streptomyces griseus Species 0.000 description 1
- 229960005322 Streptomycin Drugs 0.000 description 1
- 238000000692 Student's t-test Methods 0.000 description 1
- HHRFWSALGNYPHA-UHFFFAOYSA-N [N].C1CNCCN1 Chemical group [N].C1CNCCN1 HHRFWSALGNYPHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial Effects 0.000 description 1
- 239000003926 antimycobacterial agent Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229960000508 bedaquiline Drugs 0.000 description 1
- 238000004166 bioassay Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229960004602 capreomycin Drugs 0.000 description 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 1
- 229960004287 clofazimine Drugs 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 231100000517 death Toxicity 0.000 description 1
- 229960003496 delamanid Drugs 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000003260 fluorescence intensity Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic Effects 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 229960000318 kanamycin Drugs 0.000 description 1
- 229960003907 linezolid Drugs 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000005445 natural product Substances 0.000 description 1
- 229930014626 natural products Natural products 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic Effects 0.000 description 1
- 238000003359 percent control normalization Methods 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- 150000004885 piperazines Chemical class 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000005180 public health Effects 0.000 description 1
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 1
- 229960001225 rifampicin Drugs 0.000 description 1
- 229960003292 rifamycin Drugs 0.000 description 1
- IVGPGQSSDLDOLH-UHFFFAOYSA-M sodium;10-oxido-7-oxophenoxazin-10-ium-3-olate Chemical compound [Na+].C1=CC(=O)C=C2OC3=CC([O-])=CC=C3[N+]([O-])=C21 IVGPGQSSDLDOLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 150000003585 thioureas Chemical class 0.000 description 1
- 230000002588 toxic Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 239000000814 tuberculostatic agent Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к новому соединению - (4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанону Формулы 1, обладающему противотуберкулезной активностью в отношении возбудителя туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью, и способу его получения. Технический результат: получено новое соединение, которое обладает антимикобактериальной активностью как в отношении чувствительного стандартного штамма М. tuberculosis H37Rv, так и лекарственно устойчивых штаммов, в том числе обладающих множественной и широкой лекарственной устойчивостью. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к области органической химии и медицины, а именно к индивидуальному пиперазиновому производному 5-нитрофуран карбоксиловой кислоты: (4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанон Формулы 1, обладающему противотуберкулезной активностью в отношении возбудителя туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью, и способу его получения.
Туберкулез, вызванный Mycobacterium tuberculosis, является древней болезнью человечества на протяжении всей его истории и предыстории (Daniel, 2006). В настоящее время туберкулез (ТБ) является своего рода эпидемией, и ВОЗ оценивает количество новых случаев ТБ в 9,2 миллиона и количество умерших от ТБ в 1,5 миллиона. Несмотря на наличие достаточно эффективных схем лечения, профилактики и контроля туберкулеза, имеет место активная передача и широкая распространенность резистентных штаммов М. tuberculosis, которые устойчивы к применяемым противотуберкулезным препаратам. Эта ситуация по-прежнему представляет серьезную проблему здравоохранения как развитых, так и развивающихся стран.
Современная эпидемиологическая ситуация по заболеваемости туберкулезом в России и во всем мире характеризуется распространением штаммов М. tuberculosis с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) и широкой лекарственной устойчивостью (ШЛУ). Основными движущими силами глобальной эпидемии туберкулеза являются миграция, социально-экономические условия, увеличение бремени ВИЧ и лекарственной устойчивости, особенно МЛУ/ШЛУ ТБ.
Появление и распространение МЛУ-ТБ и ШЛУ-ТБ ставит под угрозу глобальные усилия по прекращению распространения туберкулеза и накладывает экономическое бремя на системы здравоохранения во всем мире. Стоимость лечения МЛУ-ТБ может быть в 200 раз выше, чем у лекарственно-чувствительного туберкулеза. В 27 странах с высоким бременем МЛУ-ТБ затраты на лечение превышают валовой национальный доход на душу населения. Ежегодная стоимость лечения МЛУ-ТБ по всей России оценивается в 350 миллионов евро (http://www.aeras.org/pages/beyond-a-health-crisis).
Проблема резистентности (более того, широкой лекарственной устойчивости) имеет жизненно важное значение для России и всего мира. Пациенты, инфицированные лекарственно-устойчивыми штаммами М. tuberculosis, трудно или невозможно вылечить, а их лечение более токсично и дорого.
В недавних работах были обобщены результаты исследований наиболее активных синтезированных соединений и состояние их доклинических и клинических испытаний с точки зрения различий их химической структуры - амины, аминоспирты, гидразиды, мочевины, тиомочевины, гетероциклы и т.д. [Beena et al., 2013; Kuldipsinh et al., 2013; Chetty et al., 2017]. Природные продукты или их полусинтетические производные также представляют интересный вариант поиска новых противотуберкулезных препаратов [Shu, 1998; Balunas et al., 2005]. Примеры таких соединений включают антибиотики стрептомицин и канамицин (выделенные из Streptomyces griseus), капреомицин (из S. capreolus) [Shu et al., 1998]. Рифампицин является полусинтетическим препаратом, который был получен из рифамицина, продукта Amycolatopsis mediterranei [Tribuddharat et al., 1999]).
Насущная необходимость новых антимикобактериальных препаратов и методов их разработки и дизайна становится все более очевидной. При разработке новых антибиотиков против М. tuberculosis важно отметить, что эта бактерия имеет сложную и химически устойчивую клеточную стенку. Поэтому противотуберкулезные соединения специфичны и не действуют на другие патогенные бактерии, и наоборот - огромное количество доступных антибиотиков не действует (за некоторыми исключениями) на микобактерии. Все это требует разработки новых эффективных противотуберкулезных соединений. Во фтизиатрической практике в последние десятилетия появились лишь четыре новых или перенацеленных препарата, рекомендованных к использованию в режимах лечения больных МЛУ ТБ - Бедаквилин, Деламанид, Линезолид и Клофазимин. Таким образом, поиск новых более эффективных препаратов для лечения туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью является актуальным.
Отсутствие принципиально новых соединений, нацеленных на М. tuberculosis, побуждает исследователей обращаться к известным противомикробным соединениям и оптимизировать их структуру для применения их в качестве противотуберкулезных препаратов. В частности, нитрофураны известны как эффективные соединения против различных грамположительных, а также грамотрицательных бактерий [Goldman, 2010; Krasavin et al., 2019].
Известны производные 5-нитрофуранил-пиперазинамида, у которых второй пиперазиновый атом азота замещен различными ариловыми и акриловыми остатками и для которых показана антитуберкулезная активность (Patent-US-2005-0222408-A1, Patent-WO-2005-007625-А2).
Однако синтезированное авторами соединение (4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанон является новым, его фармакологические свойства и способ получения в литературе не описаны.
Задача изобретения - синтез нового соединения, обладающего противотуберкулезной активностью в отношении возбудителя туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью, и способ его получения.
Техническими результатами является разработка простого способа синтеза соединения формулы 1; выявленная противотуберкулезная активность in vitro соединения формулы 1, которая может позволить использовать его в разработке лекарственных средств для терапии туберкулеза.
Поставленная задача решается способом получения соединения (4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанон Формулы 1, который заключается во взаимодействии хлорида 5-нитрофуран карбоксиловой кислоты (формулы 1.1) и арилпиперазинового производного (формулы 1.2) в сухом дихлорометане при температуре 5°С.
Задача решается также тем, что соединение формулы 1 обладает противотуберкулезной активностью в отношении стандартного штамма H37RV и клинических лекарственно устойчивых штаммов М. tuberculosis.
Изобретение поясняется чертежами, где
Фиг. 1. МИК (4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанон Формулы 1 в отношении стандартного штамма H37Rv. По оси абсцисс - концентрация соединения (1), по оси ординат - интенсивность флуоресценции резазурина (индикатора роста М. tuberculosis) в усл. ед. График построен по флуоресценции резазурина в усл. ед. по средним значениям ± доверительный интервал (М±I, при α=0,05). Значение МИК=0,16 мкг/мл.
Фиг. 2. МИК (4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанон Формулы 1 в отношении клинического штамма М. tuberculosis 474 генотипа Beijing с множественной лекарственной устойчивостью, где МИК=0,31 мкг/мл.
Фиг. 3. МИК (4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанон Формулы 1 в отношении клинического штамма М. tuberculosis 2176 генотипа Beijing с широкой лекарственной устойчивостью, где МИК=0,16 мкг/мл.
Фиг. 4. МИК (4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанон Формулы 1 в отношении клинического штамма М. tuberculosis 4542 генотипа LAM с множественной лекарственной устойчивостью, где МИК=0,16 мкг/мл.
Фиг. 5. МИК DO-166 в отношении клинического штамма М. tuberculosis 6691 генотипа Beijing с множественной лекарственной устойчивостью, где МИК=0,031 мкг/мл.
Примеры практического осуществления.
Пример 1. Получение (4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанон формулы 1.
Раствор соединения 1.2 (0.705 г, 3.76 ммол) в 25 мл сухого дихлорометана охлаждали до 5°С, потом добавляли соединение 1.1 (0.300 г, 1.71 ммол) в твердом виде. Смесь перемешивали при комнатой температуре в течение 48 часов. Органическую фазу вымывали водой, сушили с помощью Na2SO4 и выпаривали. Продукт получается в чистом виде посредством колоночной хроматографии (дихлорометан : метил-трет-бутиловый эфир = 20:1 до 10:1). Продукт получается в виде желтого порошка (0.135 г, 25%). Чистота >99% по данным 1Н-ЯМР.
1Н-ЯМР (600 МГц, DMSO-d6, 333K): δ=8.99 (s, 1Н, ОН), 7.72 (d, 1Н, J=3.9 Hz), 7.27 (d, 1Н, J=3.9 Hz), 7.01 (t, 1H, J=8.0 Hz), 6.41 (m, 1H), 6.35 (m, 1H), 6.26 (ddd, 1H, J=8.0, 2.2, 0.7 Hz), 3.81 (m, 4H), 3.20 (m, 4H).
13С-ЯМР (150 МГц, DMSO-d6, 333K): δ=157.94 (1С), 156.44 (1С), 151.62 (1С), 150.95 (1С), 147.52 (1С), 129.30 (1С), 116.68 (1С), 112.44 (1С), 106.68 (1С), 106.56 (1С), 102.74 (1С), 48.14 (2С), 40.05 (2С).
Способ получения соединения (4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанон Формулы 1 реализован в лабораторных условиях. Преимущество способа состоит в том, что используется только одностадийный простой синтез, в котором желаемое соединение получают из двух исходных и коммерчески доступных продуктов.
Пример 2. Противотуберкулезная активность соединения (4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанон Формулы 1. Исследование in vitro.
Исследование антимикобактериальной активности проводили методом двукратных серийных микроразведений в жидкой синтетической среде Миддлбрука (Middlebrook 7Н9 BrothBase, Sigma-Aldrich, кат. № М0178) с 10% добавкой OADC (BBL Middlebrook OADC Enrichment, Becton Dickinson, кат. №245116) в 96-луночном планшете с индикацией роста микобактерий с помощью 0,01% резазурина (Resazurinsodiumsalt, Sigma, кат. № R7017) (метод REMA - Resazurin Microdilution Assay; Palomino et al., 2002) и регистрацией роста с помощью планшетного флуориметра FLUO Star Optima (длина волны возбуждения - 530 нм, излучения - 590 нм).
В качестве тест-штаммов использовали:
1) чувствительный к противотуберкулезным препаратам штамм Mycobacterium tuberculosis H37Rv (ТВС # 1/47, источник - Институт гигиены и эпидемиологии, Прага, 1976 г., получен из ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Минздрава России);
2) 11 клинических штаммов М. tuberculosis из коллекции ФГБУ "Санкт-Петербургский НИИ фтизиопульмонологии" Минздрава России с различным типом лекарственной устойчивости (множественная лекарственная устойчивость, широкая лекарственная устойчивость). На основании генотипирования штаммы были отнесены к основным генетическим семействам российской популяции М. tuberculosis - Beijing и LAM (Latin American Mediterranean - Латиноамериканско-Средиземноморский генотип). Гентипирование проводили на основе комплексной стратегии: (1) выявление генотипа Beijing на основе определения характерной инсерции IS6110 методом ПЦР в реальном времени (Mokrousov et al., 2014), (2) сполиготипирования штаммов генотипов не-Beijing и в частности, выявления штаммов и сполиготипов генотипа LAM, (3) выявления эпидемически значимых субтипов внутри генотипа Beijing - B0/W148, 1071-32, 14717-15, Central Asian Russian - с использованием VNTR-типирования или на основании выявления специфических молекулярных маркеров, как описано ранее (Mokrousov et al., 2012, 2018). Штаммы генотипа LAM относили к определенным сполиготипам на основании сравнения с международной базой сполиготипов SITVIT2 (Couvin et al., 2018; http://www.pasteur-guadeloupe.fr:8081/SITVIT2/).
Скрининг исследуемого соединения (4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанон Формулы 1 первоначально проводили для музейного штамма H37Rv, затем исследовали его активность в отношении лекарственно чувствительных и устойчивых штаммов.
Расчет МИК (минимальной ингибирующей концентрации)
Вычисляли средние значения интенсивности свечения индикатора роста (резаруфина, в который превращается резазурин при воздействии комплекса редуктаз микроорганизмов) и доверительный интервал (при р=0,05) в 8 лунках планшета: 1) контроля роста рабочей суспензии, 2) 1% контроля (рабочая суспензия, разведенная в 100 раз), 3) каждой концентрации исследуемого вещества. По полученным данным строили график. Минимальной ингибирующей концентрацией считали концентрацию препарата, в которой среднее значение флуоресценции значимо не превышало среднего значения 1% контроля роста и/или точку выхода кривой на «плато». Для оценки различий использовали t-критерий. Вычисления проводили с помощью программы, составленной Заявителями в формате Excel специально для определения МИК.
МИК соединения формулы 1 для стандартного штамма М. tuberculosis H37Rv равна 0,16 мкг/мл (Фиг. 1).
Примеры определения МИК соединения формулы 1 для клинических штаммов M.tuberculosis представлены в таблице 1 и Фигурах 2-5.
Преимуществом соединения (4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанон Формулы 1 является то, что оно обладает антимикобактериальной активностью как в отношении чувствительного, так и лекарственно устойчивых штаммов в том числе обладающих множественной и широкой лекарственной устойчивостью, и разнообразных как генотипически так и географически.
Литература
Beena, D.S. Rawat, Antituberculosis Drug Research: A Critical Overview, Medicinal Research Reviews, 33 (2013) 693-764.
Couvin D, David A, Zozio T, Rastogi N. Macro-geographical specificities of the prevailing tuberculosis epidemic as seen through SITVIT2, an updated version of the Mycobacterium tuberculosis genotyping database. Infect Genet Evol. 2019 Aug; 72: 31-43.
Goldman R.C. Maximizing bactericidal activity with combinations of bioreduced drugs. Future Med. Chem. 2(2010) 1253e1271.
Krasavin M, Lukin A, Vedekhina T, Manicheva O, Dogonadze M, Vinogradova T, Zabolotnykh N, Rogacheva E, Kraeva L, Sharoyko V, Tennikova ТВ, Dar'in D, Sokolovich E. Attachment of a 5-nitrofuroyl moiety to spirocyclic piperidines produces non-toxic nitrofurans that are efficacious in vitro against multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis. Eur J Med Chem. 2019 Mar 15; 166: 125-135. doi: 10.1016/j.ejmech.2019.01.050.
Kuldipsinh P.В., N. Stoyanka, I. Illiyan, D.G. Manjunath, Antitubercular Drug Development: Current Status and Research Strategies, Mini-Reviews in Medicinal Chemistry, 13 (2013) 1664-1684.
Mokrousov I. Insights into the origin, emergence, and current spread of a successful Russian clone of Mycobacterium tuberculosis. Clin Microbiol Rev. 2013 Apr; 26(2): 342-60.
Mokrousov I, Vyazovaya A, Zhuravlev V, Otten T, Millet J, Jiao WW, Shen AD, Rastogi N, Vishnevsky B, Narvskaya O. Real-time PCR assay for rapid detection of epidemiologically and clinically significant Mycobacterium tuberculosis Beijing genotype isolates. J Clin Microbiol. 2014 May; 52(5): 1691-3.
Mokrousov I, Chernyaeva E, Vyazovaya A, Skiba Y, Solovieva N, Valcheva V, Levina K, Malakhova N, Jiao WW, Gomes LL, Suffys PN, 
M, Aitkhozhina N, Shen AD, Narvskaya O, Zhuravlev V. Rapid Assay for Detection of the Epidemiologically Important Central Asian/Russian Strain of the Mycobacterium tuberculosis Beijing Genotype. J Clin Microbiol. 2018 Jan 24; 56(2): e01551-17.
Mokrousov I, Vyazovaya A, Pasechnik O, Gerasimova A, Dymova M, Chernyaeva E, Tatarintseva M, Stasenko V. Early ancient sublineages of Mycobacterium tuberculosis Beijing genotype: unexpected clues from phylogenomics of the pathogen and human history. Clin Microbiol Infect. 2019 Aug; 25(8): 1039.e1-1039.e6.
Palomino J.-C., Martin A., Camacho M., Guerra H., Swings J., Portaels F. ResazurinMicrotitre Assay Plate Simple and Inexpensive method for Detection of Dgug Resistance in Mycobacterium tuberculosis. // Antimicrob. Agents Chemotherap.- 2002. - Vol. 46. - №8. - P. 2720-2722 Balunas M.J., A.D. Kinghorn, Drug discovery from medicinal plants, Life Sciences, 78 (2005) 431-441. Shu Y.-Z., Recent Natural Products Based Drug Development: A Pharmaceutical Industry Perspective, Journal of Natural Products, 61 (1998) 1053-1071.
Tribuddharat C, Fennewald M. Integron-Mediated Rifampin Resistance inPseudomonas aeruginosa, Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 43 (1999) 960-962.
Claims (4)
1. (4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанон формулы 1
2. Соединение по п. 1, обладающее противотуберкулезной активностью в отношении возбудителя туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью.
3. Способ получения соединения по п. 1, заключающийся во взаимодействии хлорида 5-нитрофуран карбоксиловой кислоты и арилпиперазинового производного в сухом дихлорометане при температуре 5°С.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2784399C1 true RU2784399C1 (ru) | 2022-11-24 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005007625A2 (en) * | 2003-07-14 | 2005-01-27 | The University Of Tennessee Research Foundation | Heterocyclic amides with anti-tuberculosis activity |
| RU2484819C2 (ru) * | 2008-09-03 | 2013-06-20 | Пфайзер Инк. | Комбинированная терапия туберкулеза |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005007625A2 (en) * | 2003-07-14 | 2005-01-27 | The University Of Tennessee Research Foundation | Heterocyclic amides with anti-tuberculosis activity |
| RU2484819C2 (ru) * | 2008-09-03 | 2013-06-20 | Пфайзер Инк. | Комбинированная терапия туберкулеза |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Saito et al. | Rifamycin action on RNA polymerase in antibiotic-tolerant Mycobacterium tuberculosis results in differentially detectable populations | |
| CN1910154B (zh) | 用作分枝杆菌抑制剂的喹啉衍生物 | |
| Kumar et al. | Synthesis and in vitro anti-tubercular evaluation of 1, 2, 3-triazole tethered β-lactam–ferrocene and β-lactam–ferrocenylchalcone chimeric scaffolds | |
| Moodley et al. | The 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) assay is a rapid, cheap, screening test for the in vitro anti-tuberculous activity of chalcones | |
| US20200095266A1 (en) | Tricyclic Benzoxaborole Compounds and Uses Thereof | |
| Sharma et al. | A review on various heterocyclic moieties and their antitubercular activity | |
| TWI730953B (zh) | 苯并氧雜硼化合物及其用途 | |
| Chander et al. | Rational design, synthesis, anti-HIV-1 RT and antimicrobial activity of novel 3-(6-methoxy-3, 4-dihydroquinolin-1 (2H)-yl)-1-(piperazin-1-yl) propan-1-one derivatives | |
| RU2784399C1 (ru) | (4-(3-гидроксифенил)пиперазин-1-ил)(5-нитрофуран-2-ил)метанон, обладающий противотуберкулезной активностью в отношении возбудителя туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью, и способ его получения | |
| Banerjee et al. | Design, synthesis and characterization of dual inhibitors against new targets FabG4 and HtdX of Mycobacterium tuberculosis | |
| CN108883114B (zh) | 抗结核药物 | |
| Kaushik et al. | An evolved oxazolidinone with selective potency against Mycobacterium tuberculosis and gram positive bacteria | |
| US11731980B1 (en) | Furo[3,4-b]quinolone compounds as antibacterial agents | |
| Third East African/British Medical Research Councils Study | Controlled clinical trial of four short-course regimens of chemotherapy for two durations in the treatment of pulmonary tuberculosis: first report | |
| Martin et al. | Analogue synthesis reveals decoupling of antibiofilm and β‐lactam potentiation activities of a lead 2‐aminoimidazole adjuvant against Mycobacterium smegmatis | |
| US10752621B2 (en) | Oxazolidinone compounds and methods of use thereof as antibacterial agents | |
| Sharma et al. | High-throughput screening of compounds library to identify novel inhibitors against latent Mycobacterium tuberculosis using streptomycin-dependent Mycobacterium tuberculosis 18b strain as a model | |
| Shanthakumar et al. | Design synthesis and biological evaluation of thiophene 2-pentafluoro benzamide derivatives as antitubercular agent | |
| van Ingen | The broad-spectrum antimycobacterial activities of phenothiazines, in vitro: somewhere in all of this there may be patentable potentials | |
| Us et al. | 4H-Pyran-4-one derivatives:; leading molecule for preparation of compounds with antimycobacterial potential | |
| Singh et al. | Tuberculosis: introduction, drug regimens, and multidrug-resistance | |
| US11773092B1 (en) | Pyrido[3,4-b]indol-1-one compounds as antibacterial agents | |
| US11731970B1 (en) | Pyrrolo[2,3-b]quinoline compounds as antibacterial agents | |
| Dube | Synthesis and in vitro anti-tubercular evaluation of 6-nitroquinolone-3-carboxamides | |
| RU2705591C1 (ru) | 5-метил-7-(3-нитро-[1,2,4]триазол-1-ил)-[1,2,4]триазоло[1,5-а]пиримидина, обладающий противотуберкулезной активностью в отношении возбудителя с множественной лекарственной устойчивостью, и способ его получения |