2-МЕРКАПТОБЕНЗОИЛГИДРАЗОНЫ МОНОЗ, ОБЛАДАЮЩИЕ АНТИМИКРОБНОЙ И ПРОТИВОГРИБКОВОЙ АКТИВНОСТЬЮ
2-MERCAPTOBENZOYL HYDRAZONES OF MONOSE, HAVING ANTIMICROBIAL AND ANTIFUNGAL ACTIVITY

Изобретение относится к области поиска новых соединений, а именно к области синтеза соединений, обладающих антимикробной и противогрибковой активностью.
С целью получения соединений, обладающих широким спектром антимикробной и противогрибковой активности взаимодействием 2-меркаптобензойной кислоты с монозами, были синтезированы 2-меркаптобензоилгидразоны моноз, которые в кристаллическом состоянии имеют циклическое строение формулы:
где
№ п/п
Название монозы
R<sup>1</sup>
R<sup>2</sup>
I
D-манноза
CH<sub>2</sub>OH
Н
II
L-рамноза
CH<sub>3</sub>
Н
III
L-рамноза (из ДМСО)
CH<sub>3</sub>
Н
IV
D-глюкоза
CH<sub>2</sub>OH
Н
V
L-арабиноза
Н
Н
VI
D-галактоза
CH<sub>2</sub>OH
Н
VII
D-рибоза
Н
Н
VIII
D-фруктоза
Н
CH<sub>2</sub>OH
Соединения были испытаны по отношению к бактериям и грибам методом погружения в агар, а именно методом цилиндриков, при различных разведениях.
Данные экспериментов показали, что полученные соединения обладают антимикробной и противогрибковой активностью, а именно зоны задержки роста микроорганизмов составляют:
для 2-Меркаптобензоилгидразона D-маннозы (соединение I):
по отношению к Escherichia coli ATCC 8739:
- при разведении 1:1 - 21 мм;
- при разведении 1:2 - 8 мм;
- при разведении 1:4 - 8 мм;
- при разведении 1:8 - 7 мм;
по отношению к Staphylococcus aureus АТСС 6538-р:
- при разведении 1:1 - 18 мм;
- при разведении 1:2 - 15 мм;
- при разведении 1:4 - 12 мм;
- при разведении 1:8 - 11 мм;
по отношению к Candida albicans ATCC 3179:
- при разведении 1:1 - 30 мм;
для 2-Меркаптобензоилгидразона L-рамнозы (соединение II):
по отношению к Escherichia coli ATCC 8739:
- при разведении 1:1 - 12 мм;
- при разведении 1:2 - 8 мм;
по отношению к Candida albicans ATCC 3179:
- при разведении 1:1 - 25 мм;
по отношению к Staphylococcus aureus ATCC 6538-р:
- при разведении 1:1 - 14 мм;
- при разведении 1:2 - 14 мм;
- при разведении 1:4 - 11 мм;
- при разведении 1:8 - 10 мм;
- при разведении 1:16 - 6 мм;
по отношению к Aspergillus niger:
- при разведении 1:1 - 30 мм;
- при разведении 1:2 - 20 мм;
- при разведении 1:4 - 20 мм;
- при разведении 1:8 - 15 мм;
для 2-Меркаптобензоилгидразона L-рамнозы (из ДМСО, соединение III):
по отношению к Staphylococcus aureus АТСС 6538-р:
- при разведении 1:1 - 15 мм;
- при разведении 1:2 - 10 мм;
для 2-Меркаптобензоилгидразона D-глюкозы (соединение IV):
по отношению к Escherichia coli АТСС 8739:
- при разведении 1:1 - 14 мм;
- при разведении 1:2 - 8 мм;
по отношению к Candida albicans АТСС 3179:
- при разведении 1:1 - 22 мм;
по отношению к Staphylococcus aureus АТСС 6538-р:
- при разведении 1:1 - 18 мм;
- при разведении 1:2 - 15 мм;
- при разведении 1:4 - 14 мм;
- при разведении 1:8 - 12 мм;
для 2-Меркаптобензоилгидразона L-арабинозы (соединение V):
по отношению к Bacillus subtilis АТСС 6633:
- при разведении 1:1 - 10 мм;
по отношению к Candida albicans АТСС 3179:
- при разведении 1:1 - 30 мм;
- при разведении 1:2 - 23 мм;
по отношению к Staphylococcus aureus АТСС 6538-р:
- при разведении 1:1 - 16 мм;
- при разведении 1:2 - 16 мм;
- при разведении 1:4 - 15 мм;
- при разведении 1:8 - 15 мм;
- при разведении 1:16 - 14 мм;
по отношению к Aspergillus niger:
- при разведении 1:1 - 35 мм;
- при разведении 1:2 - 32 мм;
для 2-Меркаптобензоилгидразона D-галактозы (соединение VI):
по отношению к Bacillus subtilis ATCC 6633:
- при разведении 1:1 - 15 мм;
по отношению к Candida albicans ATCC 3179:
- при разведении 1:1 - 25 мм;
по отношению к Staphylococcus aureus ATCC 6538-p:
- при разведении 1:1 - 16 мм;
- при разведении 1:2 - 16 мм;
- при разведении 1:4 - 16 мм;
- при разведении 1:8 - 15 мм;
- при разведении 1:16 - 13 мм;
для 2-Меркаптобензоилгидразона D-рибозы (соединение VII):
по отношению к Escherichia coli ATCC 8739:
- при разведении 1:1 - 12 мм;
по отношению к Candida albicans ATCC 3179:
- при разведении 1:1 - 30 мм;
- при разведении 1:2 - 23 мм;
по отношению к Staphylococcus aureus ATCC 6538-p:
- при разведении 1:1 - 21 мм;
- при разведении 1:2 - 17 мм;
- при разведении 1:4 - 14 мм;
- при разведении 1:8 - 10 мм;
для 2-Меркаптобензоилгидразона D-фруктозы (соединение VIII):
по отношению к Escherichia coli ATCC 8739:
- при разведении 1:1 - 16 мм;
по отношению к Bacillus subtilis ATCC6633:
- при разведении 1:1 - 10 мм;
по отношению к Staphylococcus aureus АТСС 6538-р:
- при разведении 1:1 - 21 мм;
- при разведении 1:2 - 15 мм;
- при разведении 1:4 - 15 мм;
- при разведении 1:8 - 13 мм;
- при разведении 1:16 - 8 мм.
Способ получения
Пример 1. Получение 2-меркаптобензоилгидразона D-глюкозы
плавл.
Растворяют 0,011 моль гидразида 2-меркаптобензойной кислоты в 15 мл метанола, добавляют раствор 0,01 моль D-глюкозы в 10 мл метанола и кипятят в течение 6 часов при постоянном помешивании. Постепенно выпадают белые мелкие кристаллы, которые отделяют, промывают холодным метанолом и сушат в вакууме. Перекристаллизацию проводят из метанола. Т=175-176°С (лит. 178-179°С). Выход 2-меркаптобензоилгидразона D-глюкозы составил 75%. По аналогичной методике получены производные арабинозы (V) и галактозы (VI). Перекристаллизацию производных рибозы (VIII), рамнозы (II, III), маннозы (I) производили из смеси ацетонитрил - метанол (10:1). Характеристика полученных соединений представлена в таблице 1.
Пример 2. Определение антимикробной и противогрибковой активности 2-меркаптобензоилгидразона D-глюкозы
Испытания антимикробной и противогрибковой активности проводили на следующих объектах: Escherichia coli ATCC 8739, Bacillus subtilis ATCC 6633, Candida albicans ATCC 3179, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, Staphylococcus aureus ATCC 6538-p, Aspergillus niger ATCC 16404/NCPF 2273. С этой целью на агар Сабуро был произведен посев чистых культур методом сплошного газона. Культивирование микроорганизмов и грибов производилось при рН среды 5,6 и температуре 37°С в течение 5 дней. Последующее нанесение 0,02% водно-спиртовых растворов испытуемых веществ осуществлялось методом погружения в агар, а именно методом цилиндриков. Измерение зоны задержки роста микроорганизмов и грибов (в мм) осуществлялось через 72 часа. Определение чувствительности проводилось методом серийных разведений. В качестве стандарта сравнения использовали 0,02% раствор фурацилина, который оказался активным только по отношению к Staphylococcus aureus. Результаты антимикробной и противогрибковой активности 2-меркаптобензоилгидразонов моноз представлены в таблице 2.
Таблица 1
Характеристика 2-меркаптобензоилгидразонов моноз
№ п/п
Химическое название
Структурная формула
Выход, %
T<sub>плав.</sub> C°
Бруттоформула
Результаты элементного анализа
Найдено
Вычислено
С
Н
N
С
Н
N
I
2-меркаптобен-зоилгидразонD-маннозы
<img file="00000002.tif" he="38" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
60
136-138°
C<sub>13</sub>H<sub>18</sub>N<sub>2</sub>O<sub>6</sub>S
47,27
5,56
8,55
47,26
5,49
8,48
II
2-меркаптобен-зоилгидразонL-рамнозы
<img file="00000003.tif" he="36" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
80
159-161°
C<sub>13</sub>H<sub>18</sub>N<sub>2</sub>O<sub>5</sub>S
49,61
5,72
8,85
49,67
5,77
8,91
III
2-меркаптобен-зоилгидразонL -рамнозы (в ДМСО)
<img file="00000004.tif" he="22" wi="39" img-content="undefined" img-format="tif" />
50
171-172°
C<sub>13</sub>H<sub>18</sub>N<sub>2</sub>O<sub>5</sub>S
49,74
5,86
8,86
49,67
5,77
8,91
IV
2-меркаптобен-зоилгидразонD-глюкозы
<img file="00000005.tif" he="40" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
75
175-176°
C<sub>13</sub>H<sub>18</sub>N<sub>2</sub>O<sub>6</sub>S
47,31
5,53
8,40
47,26
5,49
8,48
v
2-меркаптобен-зоилгидразонL -арабинозы
<img file="00000006.tif" he="34" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
60
177-178°
C<sub>12</sub>H<sub>16</sub>N<sub>2</sub>O<sub>5</sub>S
48,06
5,29
9,41
47,99
5,37
9,33
VI
2-меркаптобен-зоилгидразонD-галактозы
<img file="00000007.tif" he="38" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" />
90
165-166°
C<sub>13</sub>H<sub>18</sub>N<sub>2</sub>O<sub>6</sub>S
47,21
5,55
8,54
47,26
5,49
8,48
VII
2-меркаптобен-зоилгидразонD-рибозы
<img file="00000008.tif" he="34" wi="29" img-content="undefined" img-format="tif" />
60
139-140°
C<sub>12</sub>H<sub>16</sub>N<sub>2</sub>O<sub>5</sub>S
47,91
5,43
9,27
47,99
5,37
9,33
VIII
2-меркаптобен-зойлгидразонD-фруктозы
<img file="00000009.tif" he="27" wi="44" img-content="undefined" img-format="tif" />
75
120-122°
C<sub>13</sub>H<sub>18</sub>N<sub>2</sub>O<sub>6</sub>S
47,17
5,61
8,25
47,26
5,49
8,48
Результаты испытаний на антимикробную и противогрибковую активность 2-меркаптобензоилгидразонов моноз
Таблица 2
Разведение 1:1
Микроорганизмы
Номер вещества
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
Размер задержки зон роста микроорганизмов, мм
Escherichia coli АТСС 8739
21
12
-
14
-
-
12
16
Bacillus subtilis АТСС 6633
-
-
-
-
10
15
-
10
Candida albicans АТСС 3179
30
25
-
22
30
25
30
-
Pseudomonas aeruginisa АТСС 9027
-
-
-
-
-
-
-
-
Staphylococcus aureus АТСС 6538-p
18
14
15
18
16
16
21
21
Aspergillus niger АТСС 16404/NCPF 2273
-
30
-
-
35
-
-
-
Разведение 1:2
Микроорганизмы
Номер вещества
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
Размер задержки зон роста микроорганизмов, мм
Escherichia coli АТСС 8739
8
8
-
8
-
-
-
-
Bacillus subtilis АТСС 6633
-
-
-
-
-
-
-
-
Candida albicans АТСС 3179
-
-
-
-
23
-
23
-
Pseudomonas aeruginisa АТСС 9027
-
-
-
-
-
-
-
-
Staphylococcus aureus АТСС 6538-p
15
14
10
15
16
16
17
15
Aspergillus niger АТСС 16404/NCPF 2273
-
20
-
-
32
-
-
-
Продолжение таблицы 2
Разведение 1:4
Микроорганизмы
Номер вещества
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
Размер задержки зон роста микроорганизмов, мм
Escherichia coli АТСС 8739
8
-
-
-
-
-
-
-
Bacillus subtilis АТСС 6633
-
-
-
-
-
-
-
-
Candida albicans АТСС 3179
-
-
-
-
-
-
-
-
Pseudomonas aeruginisa АТСС 9027
-
-
-
-
-
-
-
-
Staphylococcus aureus АТСС 6538-p
12
11
-
14
15
16
14
15
Aspergillus niger АТСС 16404/NCPF2273
-
20
-
-
-
-
-
-
Разведение 1:8
Микроорганизмы
Номер вещества
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
Размер задержки зон роста микроорганизмов, мм
Escherichia coli АТСС 8739
7
-
-
-
-
-
-
-
Bacillus subtilis АТСС 6633
-
-
-
-
-
-
-
-
Candida albicans АТСС 3179
-
-
-
-
-
-
-
-
Pseudomonas aeruginisa АТСС 9027
-
-
-
-
-
-
-
-
Staphylococcus aureus АТСС 6538-p
11
10
-
12
15
15
10
13
Aspergillus niger АТСС 16404/NCPF 2273
-
15
-
-
-
-
-
-
Продолжение таблицы 2
Разведение 1:16
Микроорганизмы
Номер вещества
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
Размер задержки зон роста микроорганизмов, мм
Escherichia coli АТСС 8739
-
-
-
-
-
-
-
-
Bacillus subtilis АТСС 6633
-
-
-
-
-
-
-
-
Candida albicans АТСС 3179
-
-
-
-
-
-
-
-
Pseudomonas aeruginisa АТСС 9027
-
-
-
-
-
-
-
-
Staphylococcus aureus АТСС 6538-p
-
6
-
-
14
13
-
8
Источники информации
1. Зеленин К.Н., Алексеев В.В. и др. ЖОрХ, 1993, 29, 278.
2. Ершов А.Ю., Лагода И.В. и др. ЖОрХ, 2007, 43, 1742.
3. Ершов А.Ю., Лагода И.В. и др. ЖОрХ, 2009, 45, 678.
4. Пакальнис В.В., Зерова И.В. и др. ЖОрХ, 2009, 45, 295.
5. Алексеев В.В., Ершов А.Ю. и др. ЖОрХ, 2010, 46, 865.
6. Katz L, Karger L.S., Cohen M.S. J. Org. Chem, 1953, 18, 1380.
7. Valters R.E., Fulop F., Karbonits D., Adv. Heterocycl. Chem. Ed. A.R. Katrizky. Amsterdam: Pergamon, 1995, 64, 251.
8. Lazar L., Fulop F., Eur. J. Org. Chem., 2003, 16, 3025.