Применение 10-метил-2-(трифторметил)-6,7-дигидро-5н-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]диазепина в качестве антибактериального средства в отношении грамположительных микроорганизмов

Изобретение относится к применению 10-метил-2-(трифторметил)-6,7-дигидро-5H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]диазепина 1 в качестве антибактериального средства в отношении грамположительных микроорганизмов. Технический результат: обеспечение высокой противомикробной активности в отношении грамположительных микроорганизмов путем применения соединения формулы 1. 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области органической химии - новым биологически активным соединениям - замещенным бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]диазепинам, а именно к 10-метил-2-(трифторметил)-6,7-дигидро-5H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]диазепину 1 формулы:

соединение 1 обладает противомикробной активностью, что позволяет предположить его использование в медицине в качестве лекарственного средства с противомикробными свойствами.

Аналогом по структуре заявляемому соединению является 2-этил-9-гидрокси-8-метокси-5H-бензо[е]пирроло[1,2-а][1,4]диазепин-5-он (лимазепин D) 2, обладающий противомикробной активностью [J. Nat. Prod. 2009, 72, 690-695; doi: 10.1021/np800827w] формулы:

Эталоном сравнения был выбран фенилсалицилат 3 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. 950].

Задачей изобретения является поиск в ряду замещенных бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]диазепинов веществ с выраженным противомикробным действием и низкой токсичностью.

Поставленная задача достигается получением 10-метил-2-(трифторметил)-6,7-дигидро-5H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]диазепина, который обладает противомикробной активностью.

Заявляемое соединение 1 синтезируют двухстадийным методом, который включает обработку N-[2-(5-метилфуран-2-ил)этил]-2-нитро-4-(трифторметил)-анилина 4 смесью ледяной уксусной и концентрированной соляной кислот при комнатной температуре и обработку полученного 7-{[2-нитро-4-(трифторметил)фенил]амино}гептан-2,5-диона 5 порошком карбонильного железа в среде ледяной уксусной кислоты при кипячении с последующим выделением целевого продукта известными методами по схеме:

Пример 1. Получение соединения 1. Стадия 1. К раствору 0.942 г (3 ммоль) N-[2-(5-метилфуран-2-ил)этил]-2-нитро-4-(трифторметил)анилина 4 в 16 мл ледяной уксусной кислоты добавляют концентрированную соляную кислоту (12 М, 3.2 мл). Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 2 ч. Затем реакционную смесь выливают в Н₂О (50 мл) и нейтрализуют до рН ~ 7 с помощью NaHCO₃. Продукт экстрагируют этилацетатом (3×30 мл). Объединенные органические фракции промывают насыщенным раствором NaCl (3×20 мл), сушат над безводным Na₂SO₄. Растворитель упаривают досуха при пониженном давлении. Остаток очищают методом колоночной хроматографии на силикагеле, используя в качестве элюента смесь петролейный эфир/дихлорметан (градиент от 20:1 до 3:1), очищенный продукт 5 перекристаллизовывают из смеси петролейный эфир/дихлорметан. Выход 53%. Т_пл = 65-66°С. Стадия 2. К раствору 0.498 г (1.5 ммоль) 7-{[2-нитро-4-(трифторметил)фенил]амино}гептан-2,5-диона 5 в ледяной уксусной кислоте (6 мл) добавляют 1.26 г (22.5 ммоль) карбонильного железа. Реакционную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 10 минут. Затем реакционную смесь выливают в H₂O (100 мл) и нейтрализуют до рН ~ 7 с помощью NaHCO₃. Непрореагировавшее железо отфильтровывают и промывают горячим этилацетатом (3×5 мл). Водный слой экстрагируют этилацетатом (3×40 мл). Объединенные органические фракции промывают насыщенным раствором NaCl (3×20 мл), сушат над безводным Na₂SO₄. Растворитель упаривают досуха при пониженном давлении. Остаток очищают методом колоночной хроматографии на силикагеле, используя в качестве элюента смесь петролейный эфир/дихлорметан (градиент от 20:1 до 1:1). Продукт 1 перекристаллизовывают из смеси петролейный эфир/дихлорметан. Выход 74%. Т_пл = 142-143°С. Найдено, %: С 63.08, Н 5.19, N 10.45. C₁₄H₁₃F₃N₂. Вычислено, %: С 63.15, Н 4.92, N 10.52. ИК спектр, (CaF₂), ν_max, см^-1: 3342, 1654, 1615, 1524, 1336, 1282, 1167, 1108. Спектр ЯМР ¹Н, (400 МГц, CDCl₃), δ, м.д.: 7.42 (уш. с, 1H), 7.38 (уш. д, J=8.4 Гц, 1Н), 6.96 (д, J=8.4 Гц, 1H), 6.02 (д, J=3.2 Гц, 1Н), 5.98 (д, J=3.2 Гц, 1H), 3.66-3.63 (м, 2Н), 3.52 (уш. с, 1Н), 2.81 (т, J=6.0 Гц, 2Н), 2.27 (с, 3Н). Спектр ЯМР ¹³С (100 МГц, CDCl₃), δ, м.д.: 144.2, 132.0, 129.8, 128.6, 124.4 (кв, ¹J_cf = 269.0 Гц), 123.9 (кв, ³J_cf = 4.0 Гц), 123.5 (кв, ³J_cf = 4.0 Гц), 123.2 (кв, ²J_Cf = 33.0 Гц), 122.0, 108.8, 104.4, 52.6, 25.0, 13.6. Полученное соединение 1 представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, растворимое в хлороформе, толуоле, ацетоне, этаноле.

Пример 2. Для характеристики антибактериальной активности 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 культур модельных микроорганизмов Escherichia coli МС4100 и Staphylococcus epidermidis АТСС29887 на питательной среде Луриа-Бертани в 96-луночных полистироловых планшетах. Конечная концентрация микроорганизмов в лунках составляла 5*10⁵ КОЕ/мл. Культивирование проводили при 37°С без перемешивания.

Определение МПК и высевы для определения МБК производили через 24 ч. На первом этапе исследуемое соединение растворяли в диметилсульфоксиде (ДМСО), дальнейшие разведения производили в метаноле. В качестве начальных в тестах использовали концентрации, которые при внесении в питательную среду Луриа-Бертани не образовывали осадка (от 0.2 до 4 мг/мл).

Пример 3. Острую токсичность (ЛД₅₀, мг/мл) соединения 1 определяли по методу Г.Н. Першина [Першин Г.Н. Методы экспериментальной химиотерапии // М., С. 100, 1971, 109-117]. Соединение 1 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 исследуемого соединения 1 ЛД₅₀ составляет > 1500 мг/кг.

Согласно классификации токсичности препаратов, соединение 1 относится 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, стр. 196]. Результаты испытаний представлены в таблице:

Противомикробная активность и острая токсичность соединения 1.

Как видно из таблицы, заявляемое соединение 1 превышает по противомикробной активности препарат сравнения (Фенилсалицилат) в 15 раз по отношению к St. epidermidis. Таким образом, 10-метил-2-(трифторметил)-6,7-дигидро-5H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]диазепин 1 проявляет более высокую активность по сравнению с эталоном сравнения в отношении грамположительных микроорганизмов, что делает возможным его использование для создания новых лекарственных средств, целенаправленного действия.

Применение 10-Метил-2-(трифторметил)-6,7-дигидро-5H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]диазепина:

в качестве антибактериального средства в отношении грамположительных микроорганизмов.