1-ДИБУТОКСИФОСФОРИЛ-2-(БЕТА-АМИНОЭТИЛ)АМИНОЭТАН, ОБЛАДАЮЩИЙ ФУНГИЦИДНОЙ АКТИВНОСТЬЮ И АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ
1-DIBUTOXYPHOSPHORYL-2-(-AMINOETHYL)AMINOETHANE, WITH FUNGICIDAL ACTIVITY AND ANTIBACTERIAL PROPERTIES

Изобретение относится к области β-аминоалкилфосфонатов, обладающих биологической активностью и способных найти применение в медицинской практике.
Известно, что многие функционализированные β-аминоорганильными группировками фосфонаты обладают выраженной биологической активностью [1-4]. Так, продукты присоединения β-ароксиэтил аминов и N-арилпиперазинов к винилфосфонатам проявляют α-адренолитическую активность и некоторые другие биологические свойства [3]. Фосфорилированные производные аминокислот проявляют кардиоваскулярную активность, некоторые из них являются ингибиторами репродукции респираторных вирусов [4]. Но ни в одном случае противогрибковая активность соединений этой химической группы в литературе не описана.
Вместе с тем, широко используемый в настоящее время противогрибковый препарат канестен (клотримазол, производное имидазола), оказывая антимикотическое действие в концентрации 10-20 мг/л, проявляет также и антибактериальные свойства в отношении грамположительных кокков, однако не действуют на грамотрицательные микроорганизмы (кишечная палочка, протей) [5]. Нитрофунгин - противогрибковый препарат - не обладает противомикробным действием в отношении таких микроорганизмов, как стафилококки, кишечная палочка [5].
Задачей изобретения является синтез нового соединения, обладающего наряду с низкой токсичностью высокой фунгицидной активностью в сочетании с широким спектром антибактериального действия не только на грамположительные, но и на грамотрицательные микроорганизмы, т.е. активностью в отношении таких видов патогенной микрофлоры, как кишечная палочка, золотистый стафилококк, протей, синегнойная палочка. Решение этой задачи позволит значительно увеличить возможность воздействия на смешанную бактериальную флору и расширить ассортимент веществ с противогрибковой активностью.
12
29
2
3
Задача решается на основе синтеза 1-дибутоксифосфорил-2-(β-аминоэтил)аминоэтана (I) - не описанного ранее в литературе нового соединения общей формулы CHNOP, проявляющего эффективную фунгицидную активность и одновременно антибактериальные свойства в отношении кишечной палочки, золотистого стафилококка, протея, синегнойной палочки.
Соединение (I) получают взаимодействием дибутилового эфира винилфосфоновой кислоты с 1,2-диаминоэтаном
Выделение соединения (I) осуществляют с использованием известного приема - перегонки в вакууме.
КИП
D
20
Пример 1. К 4.4 г дибутилового эфира винилфосфоновой кислоты прибавляли 1.2 г 1,2-диаминоэтана. Реакционную смесь выдерживали в течение 2 часов при температуре 80-90°С и затем перегоняли в вакууме. Получено 1.76 г (выход 63%) соединения (I). Т 132-135°С (0.05 мм рт.ст.), n  1.4612.
12
29
2
3
1
31
Состав соединения (I) подтвержден элементным анализом. Найдено, %: С 51.48; Н 10.59; Р 10.32. СНNОР. Вычислено, %: С 51.04; Н 10.35; Р 10.71. Анализ ИК, ЯМР Н и Р спектральных данных подтверждает для соединения (I) структуру 1-дибутоксифосфорил-2-(β-аминоэтил)-аминоэтана.
-1
-1
1
3
3
2
3
3
3
2
3
31
1
2
3
2
3
НН
3
2
2
2
3
2
2
2
НН
3
2
2
2
PН
НН
2
2
НН
2
2
2
НН
2
2
2
PH
НН
2
2
3
2
2
2
PH
НН
В ИК спектре соединения (I) исчезает полоса поглощения двойной связи 1640 см и появляются полосы валентных колебаний NH и NH групп наряду с присутствием интенсивной полосы 1240 см (Р=O). Спектр ЯМР Н (300 МГц, CDCl), δ, м.д.: 0.88 (т, 6Н, J 7.4 Гц, СНСНСНСНОР); 1.33 (м, 7Н, СНСНСНСНОР); 1.59 (м, 4Н, J 6.7 Гц, СНСНСНСНОР); 1.92 (д.т., 2Н, J 18.0 Гц, J 7.3 Гц, P(O)CHCHNH); 2.61(т, 2Н, J 5.6 Гц, -NHCHCHNH); 2.74 (т, 2Н, J 5.5 Гц, -NНСНСHNН); 2.85 (д.т., 2Н, J 14.5 Гц, J 7.3 Гц, P(O)CHCHNH); 3.97 (м, 4Н, СНСНСНСНОР). Спектр ЯМР Р: 31 м.д. Присутствие в спектре ЯМР Н соединения (I) дублета триплетов δ 1.92 м.д. (J 18.0 Гц, J 7.3 Гц), соответствующего сигналу протонов метиленовой группы, связанной с атомом фосфора, свидетельствует об ориентации аминоорганильной группы к β-углеродному атому кратной связи.
В ходе скринингового исследования чувствительности некоторых групп микроорганизмов к соединению (I) установлена его высокая эффективность в качестве фунгицидного средства, в частности по отношению к дрожжевым грибам Candida albicans. Результаты испытания также свидетельствуют о его активности и по отношению к патогенной микрофлоре: кишечной палочке, протею, синегнойной палочке, золотистому стафилококку (см. таблицу). Для оценки чувствительности микроорганизмов к веществу (I) использовались следующие контрольные штаммы:
Escherichia coli №: 25922;
Proteus vulgaris 0X19;
Pseudomonas aeruginosa №27853;
Candida albicans;
Staphylococcus aureus №: 25923.
Для испытания чувствительности микроорганизмов использовали промышленные сухие среды Мюллера-Хинтона (производства Himedia) и среду Сабуро (Санкт-Петербург) для Candida albicans.
Пример 2. После автоклавирования (1 атм, 120°С) указанные среды разливали по чашкам Петри толщиной 4 мм, затем подсушивали 15 минут при температуре 37-40°С в термостате. На готовые чашки Петри засевали штрихом бактериологической петлей суточные культуры микроорганизмов. Затем на секторы с определенными микроорганизмами наносили по 0.2 мл вещества (I) с концентрацией 0.1%, 0.01%, 0.001%, 0.0001%. После этого опытные чашки Петри инкубировали в термостате при температуре 37°С в течение 18-24 часов. Вещество (I) водонерастворимое, поэтому для получения растворов определенной концентрации использовали диметилсульфоксид.
Параллельно с опытными чашками Петри использовали контрольные чашки Петри:
1. Чашки с испытуемыми микроорганизмами для выявления их ростовых свойств.
2. Чашки с нанесенными растворами испытуемого вещества (I) и с растворителем для учета их стерильности.
Результаты исследования чувствительности определенных групп микроорганизмов к соединению
<img file="00000002.tif" he="5" wi="76" img-content="undefined" img-format="tif" />
конц. в-вавид м/о
1%
0,1%
0,01%
0,001%
0,0001%
Escherichia Coli
++++
++++
++++
++
-
Proteus
++++
++++
++++
++++
+++
Pseudomonas Aeruginosa
++++
++++
++++
++++
++++
Candida
++++
++++
++++
++++
++++
Staphylococcus Aureus
++++
++++
++
-
-
Знак ++++ в таблице означает 100% - гибель микроорганизмов при указанной концентрации вещества (I), т.е. полная чувствительность микроорганизмов к веществу.Знак +++ означает, что в зоне нанесения раствора вещества (I) наблюдался рост отдельных колоний микроорганизмов (умеренная чувствительность, ~80%).Знак ++ означает ≥50% подавление роста микроорганизмов при указанной концентрации соединения (I) (умеренная устойчивость).Знак - означает незначительное подавление роста микроорганизмов (устойчивость к веществу).
Соединения, аналогичные данному по структуре составу и биологической активности, ранее в литературе не описаны.
50
50
Острую токсичность соединения (I) определяли на мышах при внутрибрюшинном введении с вычислением ЛД при десятидневном наблюдении [6]: ЛД составляет 254 мг/кг.
Таким образом, впервые синтезирован
1- дибутоксифосфорил-2-(β-аминоэтил)аминоэтан (I), обладающий фунгицидной активностью. Его одновременное, наряду с фунгицидным, антибактериальное действие в отношении таких видов патогенной микрофлоры, как кишечная палочка, золотистый стафилококк, протей, синегнойная палочка, является оригинальным сочетанием биологических свойств вещества и позволяет расширить ассортимент используемых в медицинской практике противогрибковых препаратов на качественно новом уровне.
Литература
1. Aminophosphonic and Aminophosphinic Acids: Chemistry and Biological Activity. Eds. V.P.Kukhar, H.R.Hadson. N.-Y.: J.Wiley and Sons Inc., 2000, 634p.
2. Губницкая E.C., Пересыпкина Л.П., Самарай Л.И. β-Аминофосфонаты и β-аминофосфинаты, синтез и свойства // Усп. химии. - 1990. - Т.59, вып.8. - С.1386-1404.
3. Резник B.C., Акамсин В.Д., Галяметдинова Н.В., Фаттахов С.Г., Иванов Б.Е. Двухфрагментные α-адренолитики. Присоединение β-ароксиэтиламинов и N-арилпиперазинов к диалкилвинилфосфонатам // Изв. АН. Сер. хим. - 1999. - Т.175, №5. - С.987-990.
4. Рахимов А.И. Применение радикального присоединения диалкилфосфитов в органическом синтезе // ЖОХ. - 2008. - Т.78, вып.1. - С.40-49.
5. Справочник ВИДАЛЬ. Лекарственные препараты в России. - М.: АстраФармСервис, 1995 г. - 1170 с.
6. Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. - Л.: Медицина, 1963. - 116 с.