2'-Амино-2,5'-диоксо-5-фенил-1,2,5',6',7',8'-гексагидро-1'Н-спиро[пиррол-3,4'-хинолины]
2'-AMINO-2,5'-DIOXO-5-PHENYL-1,2,5',6',7',8'-HEXAHYDRO-1'H-SPIRO[PYRROL-3,4'-QUINOLINES]

Изобретение относится к области органической химии, а именно к новым биологически активным индивидуальным соединениям класса спиро[пиррол-3,4'-хинолинов], а именно к 2'-амино-2,5'-диоксо-5-фенил-1,2,5',6',7',8'-гексагидро-1'H-спиро[пиррол-3,4'-хинолинам] формулы:
обладающим противомикробной активностью, что позволяет предположить их использование в качестве исходных продуктов для синтеза новых гетероциклических систем, в фармакологии и в медицине в качестве лекарственных средств с противомикробным эффектом.
Известны структурные аналоги заявленных соединений - спиро[хромен-4,3'-пиррол]-4'-карбоксилаты (Dmitriev М.V., Silaichev P.S., Aliev Z.G., Maslivets А.N. Five-membered 2,3-dioxoheterocycles: LXXIX. Three-component condensation of 1H-pyrrol-2,3-diones with acetonitriles and dimedone. Crystal and molecular structure of substituted spiro[chromene-4,3'-pyrrole] // Russ. J. Org. Chem., 2011, Vol. 47(8), 1165-1168) формулы:
2
1
2
1
2
2
R=CN, R=CHPh (a), Ph (b), Су (с), H (d); R=COOMe, R=CHPh (e), Ph (f), Cy (g).
Эталонами сравнения противомикробной эффективности выбраны антибактериальный препарат диоксидин [Падейская Е.Н. Антибактериальный препарат диоксидин: особенности биологического действия и значение в терапии различных форм гнойной инфекции // Инфекции и антимикробная терапия. - 2001. - №. 5. - С. 105-155] и противогрибковый препарат флуконазол [Shilova I.В., Gus'kova Т.А., Glushkov R.G. Modem drugs for treating dermatomycosis // Pharmaceutical Chemistry Journal. - 2004. - T. 38. - №. 4. - C. 175-180], которые широко применяются в лечебной практике и являются аналогами по действию.
Задачей изобретения является поиск в ряду производных спиро[пиррол-3,4'-хинолинов] веществ с противомикробным действием и расширение арсенала средств воздействия на живой организм.
Поставленная задача достигается получением 2'-амино-2,5'-диоксо-5-фенил-1,2,5',6',7',8'-гексагидро-1'H-спиро[пиррол-3,4'-хинолинов], которые обладают противомикробной активностью.
Заявляемые соединения синтезируют путем взаимодействия замещенных 1H-пиррол-2,3-дионов I с малононитрилом и енаминами II в соотношении 1:1:1.5 при кипячении реагентов в среде безводного ацетонитрила в течение 5-7 часов в присутствии диметиламинопиридина (DMAP) с последующим выделением целевых продуктов по следующей схеме:
I
II
III
1
2
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
6
4
6
4
6
4
6
4
6
4
где : R= COOEt, R= Bn (a); R= COOEt, R= СНМе-4 (б). : R= Me, R= CHOMe-4 (a). : R= COOEt, R= Bn, R= Me, R= CHOMe-4 (a); R= COOEt, R= СНМе-4, R= Me, R= CHOMe-4 (б).
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Этил 2'-амино-1-бензил-7',7'-диметил-1'-(4-метоксифенил)-2,5'-диоксо-5-фенил-3'-циано-1,2,5',6',7',8'-гексагидро-1'H-спиро[пиррол-3,4'-хинолин]-4-карбоксилат (IIIa)
38
36
4
5
1.0 ммоль этил 1-бензил-4,5-диоксо-2-фенил-4,5-дигидро-1H-пиррол-3-карбоксилата (Ia), 1.0 ммоль малононитрила и 1.5 ммоль 3-((4-метоксифенил)амино)-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-она (IIa) кипятили в 10 мл абсолютного ацетонитрила в течение 5 часов в присутствии 0.2 ммоль диметиламинопиридина (DMAP), охлаждали, образовавшийся осадок отфильтровывали и перекристаллизовывали из ацетонитрила. Выход 48%, т.пл. 214-218°С. Соединение (IIIa) CHNO.
Найдено, %: С 72.34; Н 5.85; N 9.04.
Вычислено, %: С 72.59; Н 5.77; N 8.91.
Соединение (IIIa) - светло-желтое кристаллическое вещество, легкорастворимое в ДМСО, ацетоне, этаноле, нерастворимое в воде и алканах. Устойчиво при хранении в обычных условиях.
1
3
2
3
3
2
3
2
3
2
2
2
аром
Спектр ЯМР Н (400 МГц, ДМСО-d6, δ, м.д.): 0.78 т (3Н, J=7.1 Гц, СНСН), 0.84 с (3Н, СН), 0.93 с (3Н, СН), 1.75-2.24 м (4Н, СН), 3.76-3.89 м (2Н, СНСН), 3.85 с (3Н, ОСН), 4.44 д (1Н, J=16.4 Гц, PhCH), 4.49 д (1Н, J=16.4 Гц, PhCH), 5.40 с (2Н, NH), 7.06-7.41 м (14Н, Н).
Пример 2. Этил 2'-амино-7',7'-диметил-1'-(4-метоксифенил)-2,5'-диоксо-1-(n-толил)-5-фенил-3'-циано-1,2,5',6',7',8'-гексагидро-1'N-спиро[пиррол-3,4'-хинолин]-4-карбоксилат (IIIб)
38
36
4
5
1.0 ммоль этил 4,5-диоксо-1-(n-толил)-2-фенил-4,5-дигидро-1H-пиррол-3-карбоксилата (Iб), 1.0 ммоль малононитрила и 1.5 ммоль 3-((4-метоксифенил)амино)-5,5-диметилциклогекс-2-ен-1-она (IIa) кипятили в 10 мл абсолютного ацетонитрила в течение 7 часов в присутствии 0.2 ммоль диметиламинопиридина (DMAP), охлаждали, образовавшийся осадок отфильтровывали и перекристаллизовывали из ацетонитрила. Выход 33%, т.пл. 302-305°С. Соединение (IIIб) CHNO.
Найдено, %: С 72.68; Н 5.62; N 8.90.
Вычислено, %: С 72.59; Н 5.77; N 8.91.
Соединение (IIIб) - светло-желтое кристаллическое вещество, легкорастворимое в ДМСО, ацетоне, этаноле, нерастворимое в воде и алканах. Устойчиво при хранении в обычных условиях.
1
3
2
3
3
2
3
3
2
3
2
аром
Спектр ЯМР Н (400 МГц, ДМСО-d6, δ, м.д.): 0.83 т (3Н, J=7.1 Гц, СНСН), 0.84 с (3Н, СН), 0.93 с (3Н, СН), 1.75-2.30 м (4Н, СН), 2.23 с (3Н, СН), 3.82-3.92 м (2Н, СНСН) 3.84 с (3Н, ОСН), 5.45 с (2Н, NH), 6.94-7.42 м (13Н, Н).
H
Пример 3. Фармакологическое исследование 2'-амино-2,5'-диоксо-5-фенил-1,2,5',6',7',8'-гексагидро-1'-спиро[пиррол-3,4'-хинолинов] (IIIa и IIIб) на наличие противомикробной активности
Противомикробные свойства химических веществ изучали на 3-х коллекционных условно-патогенных штаммах микроорганизмов: Staphylococcus aureus (штамм 906), Escherichia coli (штамм 1257), Candida albicans, 1353.
5
Для исследований использовали общепринятый метод двукратных серийных разведений в жидкой питательной среде микрометодом [Хабриев Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. - М.: И-во Медицина, 2005. - 832 с.]. Готовили исходные разведения микроорганизмов в физиологическом растворе из суточной агаровой культуры по оптическому стандарту мутности (ОСО) на 5 ME с использованием денситометра. После ряда разведений конечная концентрация клеток в опыте составляла 2,5×10 клеток/мл.
В лунках стерильного 96 луночного плоскодонного микропланшета готовили два параллельных ряда двукратных серийных разведений химических соединений в бульоне РПБ. В каждой лунке содержалось 150 мкл определенной концентрации испытуемого вещества и 150 мкл инокулята культуры. В последних рядах содержалась питательная среда и культура в равных объемах (контроль). Максимально испытанная концентрация соответствовала 1000,0 мкг/мл, минимальная - 2,0 мкг/мл. Микропланшет помещали в термостат спектрофотометра Epoch и замеряли оптическую плотность (ОП) при длине волны 540 нм. Через 24 часа вновь регистрировали ОП культуральной жидкости.
Результаты оценивали с помощью программного обеспечения Gen 5 спектрофотометра для микропланшет Epoch. Последняя лунка ряда с задержкой роста и показателем ОП равным оптической плотности контрольной лунки соответствует минимальной подавляющей концентрации соединения.
Проведенные исследования показали (см. таблицу), что в концентрации 1000.0 мкг/мл соединение IIIa обладает слабым противомикробным действием в отношении всех исследованных культур, а соединение IIIб подавляет рост S. aureus.
Заявляемые ранее неописанные в литературе 2'-амино-2,5'-диоксо-5-фенил-1,2,5',6',7',8'-гексагидро-1'N-спиро[пиррол-3,4'-хинолины] могут найти применение в качестве исходных продуктов для синтеза гетероциклических систем и в фармакологии в качестве потенциальных лекарственных средств с противомикробным действием.