Диссертация (1139676), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Известно, что индольная и пирролохинолиновая системы являютсяструктурными элементами молекул многих природных соединений.Противомикробная активность, полученных и изученных производныхиндола и пирролохинолина, из анализа результатов наших исследований илитературных данных обусловлена боковой цепью молекул.342Обнаружено,индолиламиды,чтопротивомикробнойполученныеиз4-,активностью5-,6-,обладаютN-7-аминоиндоловитрифторацетоуксусного эфира, имеющие трифторметильный заместитель вамидной части молекулы (5D, HD, 235D, 43D, S3, 7D).ОбнаруженнаяактивностьN-индолилтрифторацетоацетиламидовопределяется тонкой структурой молекул. Из литературных данных известно, чтоважными классами антимикробных препаратов являются спирты и амиды, т. е.соединения содержащие НО- или О=С-NH-функции. Этим требованиям отвечают,полученные и исследованные нами, циклические амиды HD, 5D, 7D, в молекулахкоторых имеются как закрепленная гидроксильная, так и амидная группы.Действительно эти соединения по сравнению с другими показывают наибольшуюпротивомикробную активность.Активность нециклических амидов зависит от характера замещения вбензольном и пиррольном кольцах индольной системы, а также положенияамидной группировки.СпектрамииндолиламидыЯМР1НустановленовраствореДМСО(димексид)нециклического строения образуют равновесную систему,состоящую из четырех возможных таутомеров: a, b, c, d.OHNOHNIndIndF3COaF3COHbHONHONIndF3COHcIndF3COdИсходя из структур, наиболее активными должны быть таутомеры b,имеющие, как и циклические амиды, гидроксильную и амидную группы.
Поэтомубольшую активность следовало ожидать от соединений в молекулах которыхзамещенный индольный фрагмент способствует стабилизации b таутомернойформы. Из общих закономерностей распределения электронной плотности343дестабилизирующим фактором для существования амидного фрагмента в b формеявляется электронно-донорное влияние замещенного индолильного радикала,причем это влияние больше в индолил-5-амидах, чем в амидах, на основезамещенных 6-аминоиндолов.
Действительно более высокую активность в этомряду показывают амиды на основе замещенных 6-аминоиндолов S3 по сравнениюс индолил-5-амидами (3D, 235D, 43D и др.), что связано, по-видимому, с болеевысокой концентрацией b форм в растворах ДМСО равновесной системы.Как для 5-, так и для 6-индолиламидов противомикробная активностьусиливается с введением в α-положение пиррольного кольца индола фенильногозаместителя.
Это объясняется как некоторым электронно-акцепторным влияниемфенильной группы, так и увеличением длины цепи сопряжения b таутомернойформы молекулы, что способствует ее стабилизации и увеличению концентрациив растворе ДМСО.OHNONHO CF3HH(CH3)(CH3)*HO*HN* *****CF3 **H(CH3)b***N***H(CH3)****bHHON** ***** *******HO CF *N*3****H *H(CH3)(CH3)cНаличие или отсутствие метильных групп в индольном фрагменте амидовне вносят существенного изменения противомикробной активности, т.
к.алкильные радикалы в молекулах практически не оказывают влияние наимеющееся в растворе ДМСО таутомерное равновесие.344Метоксильная группа в положении 6 индолил-5-амида резко снижаетпротивомикробную активность, что, по-видимому, связано с дестабилизацией bтаутомерной формы под действием сильного положительного мезомерногоэффекта (+М) О-СН3.CF3OOCF3OMeHNOHHNMeMeMeNMeOaNMeOMebMe66DЭто приводит к снижению концентрации более активной b формы амида вравновесном растворе.Исходя из изложенного, по-видимому, основная роль группы СF3 вмолекулах нециклических амидов как сильного акцепторного заместителя,способствующего енолизации трифторацетильной функции. Однако нельзяисключатьпротивомикробныйфторсодержащегозаместителяэффекткаксоединенийиз-заналичияфторвысвобождающего.Так,противомикробная активность трифторметилпирролохинолонов в отличие отпирролохинолонов без заместителя СF3 можно объяснить только этим.Заменатрифторметильнойгруппывпирролохинолоненакалийкарбоксильную приводит (в случае, с КПХ) к изменению активности настимулирующую.У соединений без трифторметильной группы противомикробная активностьне обнаружена.Такимобразом,трифторметилзамещенныеиндолиламидыипирролохинолины обладают в зависимости от структуры той, или инойпротивомикробной активностью.
Наиболее активны в этом ряду циклическиеамиды 5D на основе 2-фенил-4-аминоиндола, 7D на основе 5-метил-2-фенил-6-345аминоиндола, HD на основе 2,3-диметил-7-аминоиндола, имеющие в своихмолекулах одновременно закрепленные спиртовую и амидную функции. Изисследованных нециклических амидов наиболее высокую активность, сравнимуюс соединениями 5D, 7D, HD, показывает образец S3 на основе 1,5-диметил-2фенил-6-аминоиндола. По-видимому, для данного амида как и циклических имеетместо более предпочтительное существование таутомерных форм b, c, d(особенно b) с гидроксильными группами наряду с амидокарбонильнойструктурой а.
Об этом свидетельствует спектр ЯМР 1Н в ДМСО-d6, где помимосигнала протонов группы СН2 для формы а, имеет место синглет винильногопротона =СН для таутомеров b или c. Кроме этого масс-спектральное поведениеамида S3 существенно отличается от схемы распада в условиях электроннойионизации других нециклических индолиламидов. И если для последних,основным направлением деструкции в условиях электронной ионизации являетсяэлиминирование(относительнаяотмолекулярныхинтенсивностьионовсигналамолекулы100%),тодлятрифтордикетенасоединенияS3молекулярный ион наряду с элиминированием молекулы трифтордикетена(относительная интенсивность сигнала 79%)трифторпропанона(относительнаяотщепляет молекулу 1,1,1-интенсивностьсигнала100%),чтосвидетельствует о деструкции молекулы в виде либо амидоенольной формы b,либо таутомерных форм c,d.OHN+.Ind- CF3-CO-CH=C=O+.Ind-NH2CF3M-138(100%)Oa346.++H3CH3COO+PhCF3CF3ab.PhNNCH3OHO+H3CPhNHNCH3.H3CPhNHN.CH3OHHONNHOOCF3cCH3CF3d- CH2=C(OH)-CF3- CF3-CO-CH=C=O- CH3-CO-CF3.+H3C.+H3CPhNH2NNNCH3CH3OM-138(79%)PhM-112(100%)Соединения 5D, 7D, HD, S3 сочетают высокую антимикробную активность,низкую токсичность.
Эти соединения довольно доступны, можно синтезироватьпо разработанным нами методикам с хорошими выходами и высокой степеньючистоты.Длянаучно-практическогообоснованиябезопасногоиспользованиявыявленной противомикробной активности соединений нового класса дляповышения эффективности противомикробной химиотерапии мы остановились наследующихключевыхпараметрах:определение типапротивомикробногодействия, изучение токсических эффектов исследуемых соединений на клеткипрокариот и эукариотические клетки и изучение одного из возможныхмеханизмов противомикробного действия, воздействие на ДНК микробнойклетки.Для определения типа противомикробного действия использовали методикупроведения опытов при воздействии исследуемых соединений в физиологическомрастворе при комнатной температуре и коротких экспозициях.
Циклический амид5D, из группы соединений, полученных на основе 4-амино-фенилиндола, амид S3и циклический амид 7D, из группы соединений, полученных на основе347замещенных 6-аминоиндолов и циклический амид НD, из группы соединений,полученных на основе замещенных 7-аминоиндолов, в течение 24 часов и болеевызывали задержку роста и размножения тест-штамма S.aureus АТСС 6538-Р(рисунок 2). Препарат сравнения азитромицин задерживал рост и размножениетест-штамма S.aureus в течение 3-суток. После 4-х суточного культивирования вприсутствии МПК азитромицина наблюдалось появление видимого ростамикробной популяции в проходящем свете.
После культивирования в течение 48часов все исследуемые соединения, кроме амида S3, продолжали подавлять ростисследуемого штамма микроорганизма. Видимый рост и соответствующееувеличение плотности культуральной среды через 48 ч наблюдалось в пробиркахОптическая плотность культуральной средыс соединением S3 после экспозиций в течение 5 мин, 10 мин и 15 мин.0,30,250,20,150,10,0505 мин10 мин15 мин30 мин1ч2ч4чВремя экспозиции с исследуемыми соединениямиконтрольазитромицин7DS3HD5DРисунок 2 – Оптическая плотность культуральной среды со S.aureusАТСС 6538-Р после экспозиций с исследуемыми соединениями икультивировании в течение 24 часов348После 3-х суток видимый рост наблюдался во всех пробирках в присутствиициклического амида НD и амида S3.
Через 96 часов культивирования втермостате при 37 °С наблюдался видимый рост микроорганизмов в присутствиисоединения 7D. Экспериментальное исследование в присутствии циклическогоамида 5D сопровождалось отсутствием видимого роста S.aureus АТСС 6538-Р втечение 5 суток культивирования, хотя наблюдался прирост микробнойпопуляции по показателям оптической плотности среды.
По показателямизменения значения D культуральной среды в присутствии всех исследуемыхсоединений, не зависимо от наличия или отсутствия видимого роста микробнойпопуляции, наблюдалась устойчивая тенденция к задержке роста и размножениятест-штамма S.aureus в течение всего эксперимента (рисунок 3). Запоздалый ростмикроорганизмов свидетельствует о способности соединений, полученных наоснове 4-, 6- и 7-замещенных аминоиндолов задерживать рост и размножениеОптическая плотность культуральнойсредымикроорганизмов и оказывать в МПК бактериостатическое действие.0,70,60,50,40,30,20,105 мин10 мин15 мин30 мин1ч2ч4чВремя экспозиции с исследуемыми соединениямиконтрольазитромицин7DS3HD5DРисунок 3 – Оптическая плотность культуральной среды со S.aureusАТСС 6538-Р после экспозиций с исследуемыми соединениями икультивировании в течение 110 часов349В процессе исследования разработан новый способ определения типапротивомикробного действия новых соединений с антимикробной активностью.Новый способ определения противомикробного действия (бактериостатическоеили бактерицидное) основан на вычислении коэффициента оптической плотностикультуральнойсредывходекультивированиямикроорганизмовспротивомикробными соединениями в жидкой питательной среде.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
