УДК 547.587
М. Базарбаев
1, А.Х. Жакина
2, Г.Г. Байкенова
3, А.К. Шайымбетова
1, С.М. Дюсенов
1, А.А. Айткенова
4, И.К. Акжунусова
1, Д.Р. Садикова
31Казахский научно-исследовательский ветеринарный институт, Алматы;
2Институт органического синтеза и углехимии РК, Караганда;
3Карагандинский экономический университет Казпотребсоюза;
4Карагандинский государственный медицинский университет (E-mail: bazarbaev48@mail.ru)
Синтез и туберкулостатическая активность 2-(2-гидроксибензоил)- S-3-(пиперидин-1-ил)-пропионилгидразинодитиокарбамата
и N-(2-(2-гидроксибензоил)-гидразино-1-карбонотионил)-метакриламида
В статье взаимодействием S-акрилоил-2-(2-гидроксибензоил)-гидразинодитиокарбаминовой кислоты с пиперидином осуществлен синтез соответствующего 2-(2-гидроксибензоил)-S-3-(пиперидин-1-ил)- пропионилгидразинодитиокарбамата. Кроме того, взаимодействием гидразида салициловой кислоты с метакрилоилизотиоцианатом осуществлен синтез N-(2-(2-гидроксибензоил)-гидразино-1-карбонотио- нил)-метакриламида. Синтезированные авторами соединения выявили туберкулостатическую актив- ность по отношению к эпизоотическому штамму М. бычьего вида.
Ключевые слова: 2-(2- гидроксибензоил)-S-3-(пиперидин-1-ил)-пропионилгидразидинодитиокарбамат, N-(2-(2-гидроксибензоил)-гидразино-1-карбонатионил)-метакриламид, туберкулостатическая актив- ность, микобактерии.
Введение
На сегодняшний день в Республике Казахстан ощущается критическая необходимость в разра- ботке новых и недорогих лекарственных средств для лечения многих заболеваний, в том числе и ту- беркулеза. В этом плане безусловный теоретический и практический интерес представляют салици- ловая кислота и ее производные, которые привлекают внимание многочисленных исследователей всего мира, занимающихся поиском новых противовоспалительных, жаропонижающих, анальгези- рующих, противомикробных, антисептических и противотуберкулезных средств, что обусловлено их широкими применением в медицинской практике и их синтетическими возможностями [1, 2].
Целесообразность изучения свойств модифицированных производных салициловой кислоты обусловлена широкими перспективами, которые открывают границы для дальнейшей реализации по- тенциальных возможностей химической модификации, заложенных в самой структуре этих новых веществ с комбинацией нескольких активных группировок: карбонильной, тиокарбонильной, тио- амидной, дитиокарбаматной, гидразидной. Такая комбинация в молекуле производных салициловой кислоты, содержащей в своей структуре известные фармакофорные группы, зачастую приводит к возникновению новой высокой физиологической активности и снижению токсичности.
Синтез модифицированных производных гидразида салициловой кислоты представляет несо- мненный интерес в создании новых лекарственных, в том числе противотуберкулезных, соединений.
Так, ацилпроизводное гидразида салициловой кислоты, в частности (2-гидроксифенил)-акрилоил- дитиокарбаминовая кислота, является удобным синтоном для дальнейшей модификации. Его струк- тура содержит реакционноспособную двойную углерод-углеродную связь для присоединения нук- леофильных реагентов [1, 3–7]. В связи с этим целенаправленный поиск и синтез новых модифици- рованных эффективных лекарственных средств на основе гидразида салициловой кислоты является актуальным и перспективным направлением как в научном, так и в практическом аспекте.
Экспериментальная часть
Синтез соединения 2-(2-гидроксибензоил)-S-3-(пиперидин-1-ил)-пропионилгидразинодитиокар- бамата, обладающего противотуберкулезной активностью, осуществлен взаимодействием гидразида салициловой кислоты с хлорангидридом акриловой кислоты в среде диоксана в присутствии триэти- ламина (акцептора галогеноводорода) с дальнейшим аминированием. Полученное соединение пред- ставляет собой белый кристаллический продукт. Выход 70 %.
Ре по зи то ри й Ка рГ У
В целях изучения возможности использования синтезированного соединения в практике лечения различных заболеваний проведено исследование на туберкулостатическую активность соединения
2-(2-гидроксибензоил)-S-3-(пиперидин-1-ил)-пропионилгидразинодитиокарбамата (далее ГЖА-2).
Определение туберкулостатической активности ГЖА-2 in vitro проводили в филиале «Карагандин- ская НИВС» ТОО «КазНИВИ» с использованием модифицированной питательной среды Гельбер- га-М (инновационный патент № 23875 от 21.09.2009).
Далее питательную среду Гельберга-М для проведения опыта с содержанием испытуемого со- единения (ГЖА-2) в соотношении 1:2500 готовили по Б.Я. Хайкину (1988) [8]. Полученную смесь вносили в стерильные колбы с бусами и тщательно перемешивали, разливали в пробирки по 5–6 см³ и свертывали при температуре 85 ºС в течение одного часа. Взвесь микобактерий готовили на физиоло- гическом растворе хлорида натрия по стандарту мутности ГНИИ им. проф. Л.А. Тарасевича из расче- та 500 млн м.к. в см³. В каждую пробирку со средой с соблюдением стерильности произвели посевы по 0,1 см³ бактериальной взвеси. Для каждого штамма брали по три пробирки среды с ГЖА-2. Про- бирки выдерживали в течение трех часов в горизонтальном положении при температуре 37 ºС. После чего их поместили в термостат, где инкубировали в течение 30 дней. Туберкулостатическую актив- ность ГЖА-2 определяли по отношению к культурам эталонного штамма M. bovis-8, эпизоотических штаммов: М. бычьего вида, M. phlei, M. scrofulaceum.
Данные, характеризующие туберкулостатическую активность соединения ГЖА-2 по отношению к различным эталонным и эпизоотическим штаммам микобактерий, представлены в таблице 1.
Т а б л и ц а 1 Характеристика туберкулостатической активности соединения ГЖА-2
по отношению к различным штаммам микобактерий
Наименование культуры
Среда Гельберга-М Дни наблюдения
5-й 7-й 10-й 12-й 15-й 20-й 25-й 30-й Эталонный штамм M. bovis-8
Пробирка № 1 – – – + + ++ ++ +++
Пробирка № 2 – – – + + ++ +++ ++++
Пробирка № 3 – – – ++ +++ +++ +++ +++
Эпизоотический штамм M. bovis
Пробирка № 1 – – – – – е.д. е.д. е.д.
Пробирка № 2 – – – – – – – е.д
Пробирка № 3 – – – – – – е.д. е.д.
M. phlei
Пробирка № 1 – – – + ++ ++++ ++++ ++++
Пробирка № 2 – – – + + ++ ++++ ++++
Пробирка № 3 – – – + + ++ +++ ++++
M. scrofulaceum
Пробирка № 1 – – + ++ +++ +++ +++ +++
Пробирка № 2 – – + + ++ +++ ++++ ++++
Пробирка № 3 – + + + ++ ++ +++ +++
Примечание. е.д. — единичные колонии; + — от 10 до 20 колоний; ++ — от 20 до 50 колоний; +++ — более 100 колоний; ++++ — сплошной рост.
Из представленных в таблице 1 данных видно, что на поверхности питательной среды с ГЖА-2 на 12-е сутки отмечен рост культуры эталонного штамма M. bovis-8 и эпизоотических штаммов ати- пичных микобактерий M.phlei, M. scrofulaceum с переходом на 25–30 сутки в фазу интенсивного рос-
Ре по зи то ри й Ка рГ У
М. Базарбаев, А.Х. Жакина и др.
та. Единичные колонии культур эпизоотического штамма бычьего вида зарегистрированы только на 20-е сутки без перехода к 25–30 суткам в фазу интенсивного роста.
На рисунке 1 проиллюстрирован характер роста культур различных штаммов на поверхности питательной среды с химическим соединением ГЖА-2.
а б в г
Рисунок 1. Рост культур микобактерий: M. bovis-8 (эталонный штамм), M. phlei и M. scrofulaceum (эпизоотические штаммы) на поверхности питательных сред с ГЖА-2
На рисунке 1а виден характерный рост культур штамма M. bovis-8. Колонии микобактерий S-типа с приподнятым (пуговчатым) центром, нежно светло-желтоватым оттенком. На рисунке 1б наблюдается отсутствие роста культур эпизоотического штамма микобактерий бычьего вида, что указывает на туберкулостатическую активность испытуемого соединения (ГЖА-2) по отношению к данному штамму. На рисунке 1в виден характерный рост культур атипичного штамма М. phlei. Коло- нии мелкозернистые S-типа, беловато-кремового цвета. На рисунке 1г виден характерный рост ско- тохромогенной культуры M. scrofulaceum. Пигментация колоний желтого цвета различной интенсив- ности.
В результате исследования установлено, что образец (ГЖА-2) обладает умеренно выраженной туберкулостатической активностью только по отношению к эпизоотическому штамму микобактерий бычьего вида.
Следующим объектом исследования на туберкулостатическую активность является N-(2-(2- гидроксибензоил)-гидразино-1-карбонотионил)-метакриламид (далее ГЖА-10), синтез которого был осуществлен взаимодействием гидразида салициловой кислоты с метакрилоилизотиоцианатом в спиртовой среде, при эквимольном соотношении реагентов с выходом 48 %.
Туберкулостатическая активность синтезированного соединения (ГЖА-10) по отношению к культурам M. bovis-8, М. бычьего вида, M.phlei, M. scrofulaceum изучена по методике, которая ис- пользовалась при изучении туберкулостатической активности соединения ГЖА-2. Результаты испы- тания туберкулостатической активности ГЖА-10 приведены в таблице 2 и на рисунке 2.
Из представленных в таблице 2 данных видно, что на поверхности питательной среды с ГЖА-10 на 12-е сутки отмечен рост культуры эталонного штамма М. bovis-8 и эпизоотических штаммов ати- пичных микобактерий M. phlei и M. scrofulaceum с переходом в фазу интенсивного роста к 25–
30 суткам. Единичные колонии культур эпизоотического штамма М. бычьего вида зарегистрированы
только на 20-е сутки без перехода к 25–30 суткам в фазу интенсивного роста.
На рисунке 2 проиллюстрирован характер роста культур различных штаммов микобактерий на поверхности питательной среды с химическим соединением ГЖА-10.
Ре по зи то ри й Ка рГ У
Характеристика т по отнош Наименование
культуры 5-й 7-й
Пробирка № 1 – – Пробирка № 2 – – Пробирка № 3 – – Пробирка № 1 – – Пробирка № 2 – – Пробирка № 3 – – Пробирка № 1 – – Пробирка № 2 – – Пробирка № 3 – – Пробирка № 1 – – Пробирка № 2 – – Пробирка № 3 – + Примечание. е.д. — единичные коло 100 колоний; ++++ — сплошной рост
а
Рисунок 2. Рост культур микобакт M. phlei и M. scro На рисунке 2а виден харак S-типа с приподнятым (пуговчат ке 2б видно отсутствие роста кул туберкулостатическую активность выше штамму микобактерий. На M. phlei. Колонии мелкозернисты ный рост скотохромогенной куль ной интенсивности.
В результате исследования ус только эпизоотического штамма м
Таким образом, результаты и 3-(пиперидин-1-ил)-пропионилгид
туберкулостатической активности соединения Г шению к различным штаммам микобактерий
Среда Гельберга–М Дни наблюдения
10-й 12-й 15-й 20-й Эталонный штамм M. bovis-8
– ++
– + + ++
– ++ +++ +++
Эпизоотический штамм М. bovis
– – – – – – – – – – – –
М. phlei
– ++++ ++++ ++++
– + + ++
– + + ++
M. scrofulaceum
+ ++ +++ +++
+ + ++ +++
+ + ++ ++
онии; + — от 10 до 20 колоний; ++ — от 20 до 50 т.
б в
терий штаммов M. bovis-8 (эталонный штамм), эпи ofulaceum на поверхности питательной среды с ГЖ ктерный рост культур штамма M. bovis-8. К тым) центром, нежные, со светло-желтоватым
льтур эпизоотического штамма M. бычьего в ь испытуемого соединения (ГЖА-10) по отно а рисунке 2в виден характерный рост культу ые S-типа, беловато-кремового цвета. На рисун
ьтуры M. scrofulaceum. Пигментация колоний становлено, что образец ГЖА-10 подавляет пе микобактерий бычьего вида.
Выводы
исследования показывают, что соединения 2-(
дразинодитиокарбамат и N-(2-(2-гидрокси
Т а б л и ц а 2 ГЖА-10
25-й 30-й
++ ++
+++ ++++
+++ +++
– е.д.
е.д е.д
– – ++++ ++++
++ +++
+++ ++++
+++ +++
++++ ++++
+++ +++
0 колоний; +++ — более
г
изоотических штаммов ЖА-10
Колонии микобактерий м оттенком. На рисун- вида, что указывает на
шению к упомянутому ур атипичного штамма нке 2г виден характер-
желтого цвета различ- ервичный рост культур
(2-гидроксибензоил)-S- ибензоил)-гидразино-1-
Ре по зи то ри й Ка рГ У
М. Базарбаев, А.Х. Жакина и др.
карбонотионил)-метакриламид проявляют туберкулостатическую активность только по отношению к эпизоотическому штамму М. бычьего вида.
Список литературы
1 Лазовская Л.А. Специфическая химиотерапия при туберкулезе как антропозанозе // Ветеринарная патология. — 2012. — № 1, 2. — С. 154–156.
2 Комаров Ф.И., Марквардт Ф., Бокарев И.Н. и др. Лечение ишемической болезни сердца препаратом «Микристин» //
Современная медицина. — 1979. — № 10. — С. 66–70.
3 Dolin P.J., Raviglione M.C., Kochi A. Global tuberculosis incidence and mortality during 1990–2000 // Bull. World Health Organ. — 1994. — Vol. 72. — P. 213–220.
4 Сигидин Я.А. Салицилаты // Современная медицина. — 1972. — № 9. — С. 50–55.
5 Машковский М.Д. Простагландины // Фармакология и токсикология. — 1974. — № 1. — С. 109–116.
6 Чернух А.М. Воспаление (очерки патологии и экспериментальной терапии). — М.: Медицина, 1979. — 448 с.
7 Машковский М.Д. Современные анальгетики и эндогенные механизмы боли и обезболивания // Вестн. АМН СССР.
— 1980. — № 9. — С. 52–57.
8 Хайкин Б.Я. Рекомендации. Лабораторная диагностика туберкулеза. — Омск, 1988. — 26 с.
М. Базарбаев, А.Х. Жакина, Г.Г. Байкенова, А.К. Шайымбетова, С.М. Дюсенов, А.А. Айткенова, И.К. Акжунусова, Д.Р. Садикова 2-(2-Гидроксибензоил)-S-3-(пиперидин-1-ил)-пропионилгидразино- дитиокарбамат жəне N-(2-(2-гидроксибензоил)-гидразино-1-карбонотионил)-
метакриламид химиялық қоспаларын синтездеу жəне олардың микобактериялардың əр түрлі штаммдарына қарсы
туберкулостатистикалық пəрменділігі
Мақалада 2-(2-гидроксибензоил)-S-3-(пиперидин-1-ил)-пропионилгидразинодитиокарбамат жəне N-(2-(2-гидроксибензоил)-гидразино-1-карбонотионил)-метакриламид химиялық қоспалардың мико- бактериялардың эталондық жəне эпизоотиялық штамдарына қарсы туберкулостатистикалық пəрменділігін анықтау бағытында жүргізілген зерттеулер қорытындысы баяндаған. Авторлар талған химиялық қоспалардың ірі қара малының туберкулезінің эпизоотиялық штаммына қарсы туберкулостатикалық пəрменділігін анықтаған.
M. Bazarbaev, A.H. Zhakina, G.G. Baikenova, A.K. Shaiymbetova, S.M. Dyusenov, A.A. Aitkenova, I.K. Akzhunusova, D.R. Sadikova
Synthesis and tuberculostatic activity 2-(2-hydroxybenzoyl)-S-3-(piperidine-1-yl)- propionylhydrazinedithiocarbamates and N-(2-(2-hydroxybenzoyl)-hydrazine-
1-carbonationyl)-methacrylamide
2-(2-hydroxibenzoyl)-S-3-(piperidine-1-yl)-propionilhydrazinoditiocarbamate was synthesized by the interac- tion of S-akriloyl-2-(2-hydroxibenzoyl)-hydrazinoditiocarbamino acid with piperidine. Also N-(2-(2- hydroxibenzoil)-hydrazino-1carbonothionyl-methacrylamide was synthesized by the interaction of hydrazide of salicylic acid with methacryloilisothiocyanate. It was revealed that the synthesized compounds exhibit tuberculostatic activity to epizootic bovine strains of M. tuberculosis.
References
1 Lazovskaya L.A. Veterinary Pathology, 2012, 1–2, p. 154–156.
2 Komarov F.I., Markwardt F., Bokarev I.N. et al. Modern medicine, 1979, 10, p. 66–70.
3 Dolin P.J., Raviglione M.C., Kochi A. Bull. World Health Organ., 1994, 72, p. 213–220.
4 Sigidin Ya.A. Modern medicine, 1972, 9, p. 50–55.
5 Mashkovsky M.D. Pharmacology and toxicology, 1974, 1, p. 109–116.
Ре по зи то ри й Ка рГ У
6 Chernukh А.М. Inflammation (Essays on pathology and experimental therapy), Мoscow: Meditsina, 1979, 448 p.
7 Mashkovsky М.D. Bull. of Academy of medical sciences of the USSR, 1980, 9, p. 52–57.
8 Khaikin B.Ya. Recomendations. Laboratory diagnostics of tuberculosis, Omsk, 1988, 26 p
