Применение противомикробного средства для золотистого стафилококка с множественной лекарственной устойчивостью на основе 2-((4-r1-5-r2-3-(этоксикарбонил)тиофен-2-ил)амино)-4-оксо-4-r3-бут-2-еновых кислот

Изобретение относится к применению 2-((4-R¹-5-R²-3-(этоксикарбонил)тиофен-2-ил)амино)-4-оксо-4-R³-бут-2-еновых кислот общей формулы 1а, б в качестве противомикробного средства. Технический результат: получены соединения с высокими выходами, обладающие выраженной противомикробной активностью по отношению к золотистому стафилококку с множественной лекарственной устойчивостью, а также низкой токсичностью. 4 пр.

 

Изобретения относятся к области органической и медицинской химии, а именно к применению биологически активных веществ класса замещенных 2-амино-4-арил-4-оксобутановых кислот, а именно к 2-((4-R¹-5-R²-3-(этоксикарбонил)тиофен-2-ил)амино)-4-оксо-4-R³-бут-2-еновым кислотам 1а, б общей формулы:

в медицине в качестве лекарственного средства с противомикробными свойствами по отношению к золотистому стафилококку с множественной лекарственной устойчивостью и низкой токсичностью.

Аналогом по структуре заявляемым соединениям является 4-(4-бромфенил)-4-оксо-2-[(4-фенил-3-(этоксикарбонил)тиофен-2-ил)амино]бут-2-еновая кислота 2, обладающая противомикробной активностью [пат. RU 2722176 С1 Рос. Федерация. Заявка: 2019128210; 06.09.19; опубл. 28.05.19, Бюл. №16] формулы:

Эталоном сравнения биологической активности был выбран сульфаметоксазол формулы:

который широко применяется в лечебной практике и является аналогом по действию [Машковский М.Д. Лекарственные средства. - 16-е изд., перераб., испр. и доп. - М.: Новая волна, 2012. - с. 830].

Из уровня техники известны структурные формулы соединений 1 а, б (Shipilovskikh, S.A., Makhmudov, R.R., Lupach, D.Y., Pavlov, P.Т., Babushkina, E.V., & Rubtsov, A.E. (2013). Synthesis and Analgesic Activity of Substituted 4-(Het)aryl-4-oxo-2-thienylaminobut-2-enoic Acids. Pharmaceutical Chemistry Journal, 47(7), 366-370. doi:10.1007/s11094-013-0960-z). Осуществлен способ получения соединений 1а, б взаимодействием замещенных производных 2,4-диоксобутановой кислоты с 4,5-дизамещенными этиловыми эфирами 2-амино-тиофен-3-карбоновой кислоты в среде этилового спирта при 60°С с последующим выделением целевого продукта известными методами по схеме:

Однако, из патентной и научно-технической литературы не выявлено применение соединений 1а, б в качестве средств с противомикробными свойствами по отношению к золотистому стафилококку с множественной лекарственной устойчивостью.

Задачей изобретения является расширение арсенала противомикробных средств по отношению к золотистому стафилококку с множественной лекарственной устойчивостью, в частности разработка средства, обладающего выраженной противомикробной активностью по отношению к золотистому стафилококку с множественной лекарственной устойчивостью, низкой токсичностью и превышающего по указанной активности применяемые в медицинской практике препараты.

Поставленная задача достигается применением 4-(4-бромфенил)-4-оксо-2-[(3-(этоксикарбонил)-4,5,6,7-тетрагидробензо[b]тиофен-2-ил)амино]бут-2-еновой кислоты и 2-[(4-метил-5-фенил-3-(этоксикарбонил)тиофен-2-ил)амино]-4-(4-метилфенил)-4-оксобут-2-еновой кислоты, которые обладают противомикробной активностью по отношению к золотистому стафилококку с множественной лекарственной устойчивостью.

Технический результат: получены соединения с высокими выходами, обладающие выраженной противомикробной активностью, а также низкой токсичностью.

Изобретение иллюстрируется примерами исследования фармакологических свойств.

Пример 1. Получение соединения 1а. К раствору 2.71 г (0.01 моль) 4-(4-бромфенил)-2,4-диоксобутановой кислоты в 10 мл этилового спирта прибавляют раствор 2.25 г (0.01 моль) этилового эфира 2-амино-4,5,6,7-тетрагидробензо[b]тиофен-3-карбоновой кислоты в 10 мл того же растворителя и выдерживают при комнатной температуре 24 часа. Смесь охлаждают до 0°С, выпавший осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают из ацетонитрила. Выход 82%. T_paзл.=171-172°С. Найдено, %: С 52.70, Н 4.22, N 2.90, S 6.71. C₂₁H₂₀BrNO₅S. Вычислено, %: С 52.73, Н 4.21, N 2.93, S 6.70. ИК спектр (ФСМ 1202, вазелиновое масло, ν, см^-1): 1701 (COOEt), 3402 (NH). Спектр ЯМР ¹Н (Varian Mercury300, 300 МГц, DMSO_d6), δ, м.д.: 1.33 (т, J 7.2 Гц, 3Н, Me), 1,73 (м, 4Н, 2СН₂), 2.60 (м, 2Н, СН₂), 2.71 (м, 2Н, СН₂), 4.32 (кв, J 7.2 Гц, 2Н, CH₂O), 6.49 (с, 1H, С=СН), 7.73 (м, J 8.4 Гц, 2Н, H_Ar), 7.93 (м, J 8.4 Гц, 2Н, H_Ar), 12.79 (с, 1Н, NH). Полученное соединение 1а представляет собой красное кристаллическое вещество, растворимое в хлороформе, толуоле, ацетоне, не растворимое в воде и гексане.

Пример 2. Соединение 16 получают аналогично. Выход 73%. Т_разл.=189-172°С. Найдено, %: С 66.82, Н 5.13, N 3.10, S 7.15. C₂₅H₂₃NO₅S. Вычислено, %: С 66.80, Н 5.16, N 3.12, S 7.13. ИК спектр (ФСМ 1202, вазелиновое масло, ν, см^-1): 1673 уш. (COOEt), 3401 (NH). Спектр ЯМР ¹Н, (Varian Mercury300, 300 МГц, DMSO_d6), δ, м.д.: 1.28 (т, J 7.2 Гц, 3Н, Me), 2.25 (с, 3Н, Me), 2.39 (с, 3Н, Me), 4.21 (кв, J 7.2 Гц, 2Н, CH₂O), 6.61 (с, 1Н, С=СН), 7.38 (м, 7Н, H_Ar), 7.98 (м, J 8.1 Гц, 2Н, H_Ar), 12.83 (с, 1Н, NH). Полученное соединение 16 представляет собой красное кристаллическое вещество, растворимое в хлороформе, толуоле, ацетоне, не растворимое в воде и гексане.

Пример 3. Для характеристики противомикробной активности соединений использовали стандартные параметры: минимальная подавляющая концентрация (МПК), которую определяли модифицированным методом двукратных серийных разведений [МУК 4.2.1890-04 Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам] и минимальная бактерицидная концентрация (МБК) [Медицинские лабораторные технологии: Руководство по клинической лабораторной диагностике, п/р Каприщенко, 2013, Т. 2, стр. 407]. Тесты проводили с использованием культуры модельного микроорганизма Staphylococcus aureus АТСС 43300 (MRSA)(BKПM) на питательной среде Мюллера-Хинтона в 96-луночных полистироловых планшетах. Концентрация микроорганизмов в лунках перед началом культивирования составляла 5*10⁵ КОЕ/мл.

Культивирование проводили при 37°С без перемешивания. Определение МПК и высевы для определения МБК производили через 24 ч. Исследуемые соединения растворяли в диметилсульфоксиде (ДМСО) в концентрации 20 мг/мл до полного растворения. Максимальная действующая концентрация составляла 1000 мкг/мл.

Пример 4. Острую токсичность (ЛД₅₀, мг/мл) соединений 1а, б определяли по методу Г.Н. Першина [Першин Г.Н. Методы экспериментальной химиотерапии // М., С. 100, 109-117 (1971)]. Соединения 1а, б вводили внутрибрюшинно белым мышам массой 16-18 г в виде взвеси в 2% крахмальной слизи и наблюдали за поведением и гибелью животных в течение 10 суток. Для исследуемых соединений 1а, б ЛД₅₀ составляет > 1500 мг/кг.

Согласно классификации токсичности препаратов соединения 1а, б относятся к V классу практически нетоксичных препаратов [Измеров Н.Ф., Саноцкий И.В., Сидоров К.К. Параметры токсикометрии промышленных ядов при однократном воздействии: Справочник. М., 1977. - с. 196]. Результаты испытаний представлены в таблице:

Как видно из таблицы, заявляемое соединения 1а, б превышает по противомикробной активности препарат сравнения (сульфаметоксазол) в 2 раза по отношению к St. aureus (MRSA) АТСС 43300. Таким образом, 2-((4-R¹-5-R²-3-(этоксикарбонил)тиофен-2-ил)амино)-4-оксо-4-R³-бут-2-еновые кислоты 1а, б проявляют более высокую активность по сравнению со структурным аналогом и эталоном сравнения, что делает возможным их использование для создания новых лекарственных средств целенаправленного действия.

Применение 2-((4-R¹-5-R²-3-(этоксикарбонил)тиофен-2-ил)амино)-4-оксо-4-R³-бут-2-еновых кислот 1а, б общей формулы

в качестве противомикробного средства.