Сульфат тетра-[1- -оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазол] цинка (ii) гидрат, проявляющий бактериостатическую активность

 

Использование: в медицине как средство, обладающее бактериостатической активностью. Сущность изобретения: сульфат тетра-[1- b -оксиэтил/-2-метил-5-нитроимидазол] -цинка (II) гидрат. БФ C₂₄H₁₆N₁₂O₂₁SZn, выход 0,1092 г (72%). T_пл 148 - 150^oС. Реагент 1: 1- b -оксиэтил/-2-метил-5-нитроимидазол. Реагент 2: ZnSO·7HO. Условия реакции: в среде метилового спирта. 4 табл.

Изобретение относится к новым производным метронидазола [1-(β-оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазол] обладающим бактериостатическим действием и находящим применение в медицине.

Известно применение в качестве антимикробного средства метронидазола [1,3] установлено, что комплексы микроэлементов с лекарственнными веществами нередко проявляют более высокую активность по сравнению с исходными веществами [2] Недостатками метронидазола являются: малая растворимость в воде, непостоянная эффективность в отношении факультативной анаэробной и аэробной микрофлоры, ряд токсических реакций [3] Данные о антимикробной активности комплексов меди (II) и платины (II) с метронидазолом отсутствуют.

Известно, что метронидазол обладает бактериостатической активностью в отношении Bacteroides fragilis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli [4] поэтому метронизазол взят в качестве аналога при определении биологической активности целевого продукта.

Структура целевого продукта была предложена на основании исследований и расчетов по методу Хуккеля формального π-заряда вокруг молекулы метронидазола, представленных в статье [5] Положительный заряд 0,0374 вокруг N-1 и отрицательный (-1,0012) вокруг N-3 позволяет предположить, что координация Ме-1 осуществляется по атому азота в положении 3. Сходная структура, подтвержденная рентгеноструктурным анализом, была установлена у комплекса метронидазола с платиной (II).

Цель изобретения повышение бактериостатической активности и расширение спектра действия.

Поставленная цель достигается целевым продуктом сульфат тетра-[1-( β-оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазол] цинка (II) гидрат. Брутто формула: C₂₄H₄₆N₁₂O₂₁SZn, молекулярная масса 936,08. Полученный комплекс представляет собой творожистый осадок белого цвета.

Формула целевого продукта: - Способ получения целевого продукта основан на реакции 1-( β-оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазола с сульфатом цинка в среде метанола.

П р и м е р 1. 0,120 г [0,0007 М] 1-(β-оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазола растворяют в органическом растворителе в колбе с притертой пробкой. К полученному раствору прибавляют 0,100 г ZnSO₄ ˙7H₂O [0,00035 М] и перемешивают.

Образовавшийся осадок отфильтровывают на воронке Бюхнера, промывают, сушат на воздухе при комнатной температуре и хранят в эксикаторе над CaCl₂ или MgSO₄. Получен комплекс 1-( β-оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазола с сульфатом цинка.

Выход 72% 0,1092 г, Т _пл. 148-150^оС.

Данные элементного анализа, AAS и термогравиметрии приведены в табл. 1.

Структура полученного соединения была подтверждена данными ИК- и УФ-спектроскопии.

При сравнении ИК-спектров 1-( β-оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазола и целевого продукта отмечается появление полос, свидетельствующих о наличии кристаллизационной воды (3450 и 1640 см^-1), а также полос, характерных для иона SO₄^2- 1120, 1090, 1070, 1050 cм^-1 асимметричное валентное колебание; 610 см^-1 асимметричное деформационное колебание и запрещенное по симметрии валентное колебание 978 см^-1, что свидетельствует об искажении симметрии SO₄^2- в результате координации в комплексе. ОН-группа лиганда участия в комплексообразовании не принимает, так как полоса поглощения при 3200 см^-1 сохраняется. Изменение в низкочастотной области спектра появление полосы при 310 см^-1 можно отнести за счет образования связи Me-N.

При сравнении УФ-спектров полученного соединения и 1-( β-оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазола в различных растворителях отмечалось понижение интенсивности полос электронных переходов. Наличие цинка в комплексе также подтверждено данными качественного рентгено-флуоресцентного анализа.

П р и м е р 2. Бактериостатическая активность заявляемого соединения изучалась в отношении штаммов Staphylococcus aureus АТСС 25920, Escherichia coli АТСС 1247 "Крым", Bacillus subtilis АТСС 6633 при сравнении с метронидазолом in vitro методом диффузии в огар. Испытания проводились в дозе 0,1 ЛД₅₀, полученные данные представлены в табл. 2.

П р и м е р 3. Активность комплекса метронидазола с цинка сульфатом изучалась на модели сальмонеллеза на мышах весом 18-20 г, которых заражали внутрибрюшинно взвесью суточной культуры Salmonella typhimurium N 7 в количестве 8,75 ˙10³ микр.тел/мл, вызывавшей гибель 50% мышей в течение 7 сут. Через сутки после заражения в течение 7 дней ежедневно мышам вводили внутримышечно 0,1 мл исследуемых препаратов. Концентрация препаратов 100 мг/кг. Контрольной группе животных вводили стерильный физраствор в количестве 0,1 мл (в течение 7 дней). Установлено, что выживаемость мышей в контрольной группе составила 40% при введении метронидазола 50% а при введении целевого продукта на 7 день после заражения 100% П р и м е р 4. Бактериостатическая активность нового соединения изучалась in vitro по отношению к патогенной кишечной палочке штамма О₁₂₄ с последующим контрольным посевом на МПА (см.табл.3).

П р и м е р 5. Изучение токсичности комплекса метронидазола с цинка сульфатом проведено на белых нелинейных мышах при внутрибрюшинном способе введения.

Исследуемые вещества вводили однократно в виде 2-4% свежеприготовленных подогретых водных растворов. С использованием метода пробит-анализа по Литчфилду и Уилкоксону определяли точные значения ЛД₅₀и других параметров токсичности (ЛД₅₀, ЛД₁₆, ЛД₈₄).

Установлено, что метронидазол и его комплексное соединение с цинка сульфатом характеризуется сравнительно низкой токсичностью и в соответствии с классификацией токсичности относятся к классу малотоксичных веществ (см. табл. 4).

П р и м е р 6. Действие на систему сопряженного транспорта ионов в мембранах эритроцитов человека определялось по эритроцитарной модели для исследования влияния фармакологических препаратов на сопряженный перенос анионов и катионов по параметрам изменения активности калия и рН изотонической среды с низкой ионной силой.

Установлено, что комплекс метронидазола с цинком сульфатом вызывал оптимальное изменение рН в суспензии эритроцитов только в концентрациях 10^-3 М. Полученные результаты показывают возможность дифференцированной оценки мембранотропного действия метронидазола и его комплекса с сульфатом цинка и позволяют признать отсутствие побочного отрицательного эффекта комплекса метронидазола с цинка сульфатом при действии на систему сопряженного транспорта ионов в мембранах эритроцитов человека.

П р и м е р 7. Изучение влияния на компенсаторно-приспособительные реакции в клетках печени, почки, селезенки проводили на беспородных мышах-самцах весом 18 г. Двум группам животных один раз в день внутрижелудочно вводили метронидазол и его комплекс с цинка сульфатом в течение 7 дней в дозе 6 мг/кг. Третья группа контрольные животные. Во всех группах животные забивались декапитацией под эфирным наркозом на первые, третьи и пятые сутки. В качестве объектов для изучения на свето-оптическом уровне забирались органы: печень, почка, селезенка.

Установлено, что комплекс метронидазола с цинка сульфатом по сравнению с метронидазолом способствует развитию компенсаторно-приспособительных реакций в печени, почках, селезенке.

П р и м е р 8. Для изучения механизма снижения токсичности метронидазола при его комплексообразовании с цинка сульфатом использована модель процесса всасывания жира в тонком кишечнике методом электронной микроскопии.

По результатам электронно-микроскопического исследования установлено, что введение комплекса метронидазола с цинка сульфатом не вызывает повреждающего действия на процессы всасывания жирных кислот в тонком кишечнике по сравнению с контрольной группой. Введение комплекса метронидазола с цинка сульфатом в отличие от метронидазола не вызывает нарушений в структурно-функциональных свойствах энтероцитов.

Таким образом, заявляемое соединение обладает повышенной бактериостатической активностью, малой токсичностью и более широким спектром действия, чем метронидазол.

Формула изобретения

Сульфат тетра-[1-( b -оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазол] цинка (II) гидрат формулы проявляющий бактериостатическую активность.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2