3-ИЗОПРОПОКСИ-6-R-ИМИДАЗО[1,2-b][1,2,4,5]ТЕТРАЗИНЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ОТНОШЕНИИ NEISSERIA GONORRHOEAE
3-ISOPROPOXY-6-R-IMIDAZO[1,2-B][1,2,4,5]TETRAZINES HAVING ANTIBACTERIAL ACTIVITY AGAINST NEISSERIA GONORRHOEAE

Изобретение относится к фармацевтической химии и касается 3-алкоксиимидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразинов, содержащих в 6 положении азолотетразиновой системы водород или S-алкильные заместители. Заявляемые вещества расширяют арсенал биологически активных соединений, обладающих антибактериальной активностью, и могут быть использованы при создании лекарственных средств для лечения больных с заболеваниями мочеполовой системы, вызванными облигатным патогеном Neisseria gonorrhoeae.
Раскрываемые в настоящем изобретении соединения являются новыми, не описанными ранее производными имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразина и представляют собой вещества общей формулы:
Антибактериальная активность для данных соединений в литературе не описана. Аналогом заявляемых соединений по строению является 6-бензилтио-3-метоксиимидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразин  (MIT), аналогом по действию 3-гуанидино-6-изопропилтиоимидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразин (GIT), препаратом сравнения по действию спектиномицин (SPEC).
Новые соединения, раскрываемые в настоящем изобретении, отличаются от известного и близкого по структуре соединения MIT тем, что в положении 3 имидазотетразиновой системы метокси-группа заменена на изопропокси, а в положении 6 заместителями являются водород (1a) или бензилтио (1b). Антибактериальная активность для MIT не известна. Раскрываемые в настоящем изобретении соединения отличаются от аналога по действию GIT наличием в азиновом цикле вместо остатка гуанидина, присоединенного через гетероатом N, изопропоксильной группы, связанной с гетероциклом через атом кислорода.
Получение соединений MIT и GIT описано [Известия АН. Серия химическая, 2018, 11, с.2081-2087]. Синтез новых, заявляемых 6-изопропокси-3-R-имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразинов осуществляют по схеме:
1
В качестве исходного соединения используют 6-(3,5-диметилпиразол-1-ил)-имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразин (I), синтез которого описан в работе [Известия АН. Серия химическая, 2015, 9, 2100-2105]. Методика получения и характеристика предшественника II опубликованы в работе [Eur. J. Med. Chem. 2019, 178, 39-47]. Структуры новых заявляемых соединений 1a,b, представленных в изобретении,  подтверждаются данными спектроскопии ЯМР Н (спектрометр Avance DRX-400 (Bruker) с рабочей частотой 400 МГц),  элементного анализа (автоматический анализатор CHN РЕ 2400 сер. II (Perkin Elmer), масс-спектрометрии.
Аналог по назначению – спектиномицин (SPEC) является антибактериальным препаратом и широко используется в медицинской практике для лечения заболеваний, вызванных штаммами Neisseria gonorrhoeae. Синтез спектиномицина, описанный в работе [S.Hanessian, R.Roy Chemistry of spectinomycin: its total synthesis, stereocontrolled rearrangement and analogs// Can. J. Chem., 1985, 63,163-172], в отличие от способа получения заявляемых соединений 1a,b, более энергозатратен, требует наличие специфических реагентов и катализаторов, предполагает использование  взрывоопасного водорода и потенциального канцерогена хлорхромата пиридиния.  Кроме того, недостатками спектиномицина являются различные побочные эффекты при применении, такие как головная боль, головокружение, бессонница, уменьшение диуреза, лихорадка, озноб, кожные высыпания и т.д. [М.Д. Машковский, Лекарственные средства, 15-е изд., перераб., испр. и доп. – М.: РИА «Новая волна»: издатель Умеренков, 2007, c. 821].
Примеры конкретного выполнения
Пример 1.
3-(Изопропокси)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразин (1а)
7
9
5
К раствору 215 мг (1 ммоль) 3-(3,5-диметипиразол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразина   в 8 мл изопропанола прибавляют 20 мг (0,25 ммоль) гидрокарбоната натрия. Реакционную смесь выдерживают при перемешивании и температуре 145 °С в течение 30 ч. Продукт отделяют колоночной хроматографией, используя элюент бензол-ацетонитрил (1:1). Выход 145 мг (81%). Т. пл. 90-92 °С. Спектр ЯМР 1Н (СDCl3, δ, м.д.): 1.52-1.53 (д, 6Н, СН(CH3)2); 5.29-5.38 (гепт, 1Н, СН(CH3)2); 7.88 (с, 1Н, Н-6); 8.24 (с, 1Н, Н-7). Спектр ЯМР 13C (CDCl3, δ, м.д.): 21.47, 73.33, 115.98, 140.90, 145.50; 159.70. Найдено (%): С, 46.92; Н, 5.03; N, 39.06. CHNО. Вычислено (%): C, 46.93; H, 5.03; N, 39.11.
Пример 2.
6-Бензилтио-3-изопропоксиимидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразин (1b)
1
i
i
3
3
2
14
15
5
Получают аналогично соединению 1a из 337 мг (1 ммоль) 6-бензилтио-3-(3,5-диметилпиразол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразина. Выход 224 мг (74%). Т. пл. 86-88 °С. Спектр ЯМР Н (СDCl, δ, м.д.): 1,55 (д, J=6,2 Гц, 6 Н, 2 СН в Pr); 4,18 (с, 2 Н, СН); 5,40 (сп, J=6,2 Гц, 1 Н, СН в Pr); 7,12-7,14 (м, 2Н, Ph); 7,21-7,25 (м, 3Н, Ph); 8,02 (с, 1 Н, С(7)Н). Найдено (%): С, 56.04; Н, 5.07; N, 22.98. CHNОS. Вычислено (%): C, 55.80; H, 5.02; N, 23.24.
Изучение антибактериальной активности in vitro заявляемых соединений Ia,b
Антибактериальную активность химических соединений в отношении облигатного патогена N. gonorrhoeae определяют методом двукратных серийных разведений в агаре (золотой стандарт). В качестве ростовой среды используют питательную среду – гонококковый агар «Комплегон» (Россия). Разведения АБП в агаре проводят в 24 луночных планшетах, рабочий объем лунки 2 мл.
5
2
Для каждого химического соединения готовят не менее 12 точек с разведениями: 250 мкг/мл – 0,122 мкг/мл. Растворитель – ДМСО, разбавители дистиллированная стерильная вода (для инъекций), ростовая среда на агаровой основе. Посевная доза (конечная концентрация) инокулюма из суточной культуры N. gonorrhoeae – 10КОЕ/мл. Инкубируют планшеты при условиях Т=37°С, [СО= 5%]. Оценку результатов проводят через 18-24 часа. Критерии интерпретации результатов: новые химические соединения рассматриваются перспективными для дальнейшего изучения, если значения МИК in vitro для тест-штаммов не превышают 10—20 мкг/мл [Стандарт ГОСТ Р ИСО 20776-1-2010; Методические указания по изучению противомикробной активности фармакологических веществ. С.265]. В исследованиях используют эталонный штамм Neisseria gonorrhoeae NCTC 12700 /ATCC 49226.
В качестве аналога по действию для сравнения используют чистое химическое соединение (субстанцию) спектиномицин (Sigma-Aldrich, USA; Lot Number 102K05447V). Полученные результаты представлены в таблице.
Таким образом, для исследуемых соединений выявленная минимальная ингибирующая концентрация по отношению к контрольным штаммам Neisseria gonorrhoeae в восемь раз ниже или на уровне эталона спектиномицина, широко применяемого в медицинской практике в Российской Федерации и за рубежом.