3-ГУАНИДИНО-6-R-ТРИАЗОЛО[4,3-b][1,2,4,5]ТЕТРАЗИНЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЙ АКТИВНОСТЬЮ
3-GUANIDINO-6-R-TRIAZOLO[4,3-B][1,2,4,5]TETRAZINES WITH ANTIBACTERIAL ACTIVITY

Изобретение относится к фармацевтической химии и касается 3-гуанидинотриазоло[4,3-b][1,2,4,5]тетразинов, содержащих в 6 положении азолотетразиновой системы 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 триазоло[4,3-b][1,2,4,5]тетразинов и представляют собой вещества общей формулы:
где R=пентилтио (1а), 1-фенилэтилтио (1b)
Антибактериальная активность для данных соединений в литературе не описана. Аналогом заявляемых соединений по строению является 3-гуанидинотриазоло[4,3-b][1,2,4,5]тетразин (GTT), аналогом по действию спектиномицин (SPEC).
Новые соединения, раскрываемые в настоящем изобретении, отличаются от известного и близкого по структуре соединения GTT тем, что в положении 6 триазолотетразиновой системы атом водорода заменен на алкилтио, а именно пентилтио (1а) и 1-фенилэтилтио (1b).
Получение соединения GTT описано [Успехи в химии и химической технологии, Т. XXVI, 2012, 2 (131), с. 105-109]. Синтез заявляемых 3-гуанидино-6-R-триазоло[4,3-b][1,2,4,5]тетразинов осуществляют на основе реагента гидрохлорида гуанидина (А) торговой фирмы «Alfa Aesar» в 7 стадий по схеме:
1
Используемые на разных стадиях другие реагенты также относятся к многотоннажному, доступному сырью. Структуры новых заявляемых соединений 1а,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 используется в медицинской практике для лечения заболеваний, вызванных штаммами Neisseria gonorrhoeae. Синтез спектиномицина, представляющий собой процесс из 14 стадий, описан 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 1а,b он энерготрудозатратен, требует специфических, дорогостоящих реагентов и катализаторов, предполагает использование взрывоопасного водорода и являющегося потенциальным канцерогеном хлорхромата пиридиния. Кроме того, недостатками спектиномицина являются высокая токсичность и 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, с. 821].
Примеры конкретного выполнения
Синтез промежуточных 3,6-ди-(3,5-диметилпиразол-1-ил)-1,2.4,5-тетразина (D), 3-гидразино-6-(3,5-диметилпиразол-1-ил)-1,2.4,5-тетразина (Е) описаны в работах [Coburn М.D., Buntain G.A., Harris В.W., Hiskey М.A., Lee K.-Y., and Ott D. G J. Heterocycl. Chem., 1991, 28, 2049; Н.И. Латош, Г.Л. Русинов, И.Н. Ганебных, О.Н. Чупахин, Журн. орган. химии, 1999, 35 (9), 1392], соответственно. Предшественники заявляемых соединений - вещества F, G получены согласно методике, описанной в работе [Ганебных И.Н. Синтез и превращения 3,6-дизамещенных и азолоаннелированных s-тетразинов: дис. канд. хим. наук. - Екатеринбург. - 2003. - 229 с.].
Пример 1.
Синтез 3-гуанидино-6-2003 г, г .пентилтио[1,2,4]триазоло[4,3-b][1,2,4,5]тетразина (1а)
9
15
9
2
4
3
2
2
2
)2
3
2
2
2
2
3
2
4
9
CH
(СН
CH
CH
В плоскодонную колбу с 10 мл ацетонитрила вносят 318 мг (1 ммоль) 3-(3,5-диметил-1H-пиразол-1-ил)-6-пентилтио[1,2,4]триазоло[4,3-b][1,2,4,5]-тетразина (F) и при перемешивании на магнитной мешалке прикапывают 0.5 мл метанольного раствора свободного гуанидина (Тр-ра = 118 мг/мл), что соответствует 1 ммоль гуанидина. Через 15 минут выпавший осадок отфильтровывают, промывают на фильтре ацетонитрилом, сушат. Перекристаллизовывают из ацетонитрила. Выход 231 мг (82%). Кристаллическое вещество, т. пл. 264-265°С (из ацетонитрила). Найдено (%): С, 38.31; Н, 5.25; N, 44.60. CHNS Вычислено (%): С, 38.42; Н, 5.37; N, 44.81. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6, δ, м.д.,J/Гц): 0.86 (т, 3 Н, -S(CH), J=7.3); 1.25-1.40 (м, 4Н, -SСНСHСН); 1.64-1.70 (м, 2Н, -S-CH(CH)CH); 3.24 (т, 2Н, -SCH, J=7.3); 7.15 (уш. с, 4 Н, гуанидино). [М+Н]=282.12 (100%).
Пример 2.
Синтез 3-гуанидино-6-(1-фенилэтилтио)[1,2,4]триазоло[4,3-b][1,2,4,5]тетразина (1b)
Получают аналогично соединению 1а из 352 мг (1.0 ммоль) 3-(3,5-диметил-1Н-пиразол-1-ил)-6-(1-фенилэтилтио)[1,2,4]триазоло[4,3-b][1,2,4,5]тетразина (G) и 1 ммоль гуанидина.
12
16
9
3
3
Выход 240 мг (77%). Кристаллическое вещество желтого цвета, т. пл. 256-257°С (из ацетонитрила). Найдено (%): С, 45.51; Н, 3.99; N, 39.76. CHNS. Вычислено (%): С, 45.70; Н, 4.16; N, 39.97. Спектр ЯМР 1Н (СДСl, δ, м.д., J/Гц): 1.69 (д, 3Н, -CHPh-CH, J=7.0); 4.92 (кв, 1Н, -CH(Ph)-, J=7.0); 7.08-7.30, 7.35-7.37 (оба м, 9Н, Ph, гуанидино). [М+Н]=316.10 (100%).
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 - 0,12 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 - 10 КОЕ/мл. Инкубируют планшеты при условиях Т=37°С, [СO=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 эталонные штаммы:
Neisseria gonorrhoeae NCTC 12700 /АТСС 49226
Neisseria gonorrhoeae NCTC8375/ATCC 19424
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 два раза ниже или на уровне эталона спектиномицина, широко применяемого в медицинской практике в Российской Федерации и за рубежом.