Новые противомикробные средства в ряду дигидроксантонов: установление взаимосвязи структура–активность и стандартизация

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Введение. Нерациональное применение антимикробных препаратов, химических и биологических средств приводит к появлению и распространению резистентности у микроорганизмов. Поэтому возрастает потребность в поиске и разработке новых противомикробных соединений. Производные дигидроксантона, обладающие широким спектром действия, являются одной из перспективных групп противомикробных веществ. В Санкт-Петербургском государственном химико-фармацевтическом университете (СПХФУ) на кафедре органической химии получены новые производные 4,4а-дигидроксантона, которые имеют структурное сходство с антимикробными ксантонами природного происхождения – фомалевонами А и С. Поэтому 4,4а-дигидроксантоны являются перспективными соединениями для создания новых противомикробных веществ.

Цель исследования – установить взаимосвязь между химической структурой синтезированных дигидроксантонов и их противомикробной активностью и провести стандартизацию активного соединения.

Материал и методы. Синтезированы 20 новых производных 4,4а-дигидроксантона. Строение и индивидуальность соединений установлены с помощью физико-химических методов анализа. Антимикробная активность данных производных изучена методом двукратных серийных разведений. Для наиболее перспективного соединения 5-бром-7-хлор-4,4-диметил-9-оксо-4,4а-дигидроксантона (а17) разработаны нормативы его качества.

Результаты. В предварительных исследованиях установлено, что синтезированные в СПХФУ 4,4а-дигидроксантоны обладают выраженным действием в отношении грамположительных бактерий. Показано, что антибактериальная активность производных 4,4а-дигидроксантона зависит от их строения. Наличие заместителей с акцепторными свойствами приводило к повышению активности, а донорные заместители снижали антимикробный эффект соединений. Самым активным соединением оказалось
5-бром-7-хлор-4,4-диметил-9-оксо-4,4а-дигидроксантон (a17), проведена его стандартизация по некоторым показателям.

Выводы. В ходе изучения антимикробной активности синтезированных дигидроксантонов установлено, что данные соединения активны в отношении грамположительных бактерий. Антибактериальная активность производных 4,4а-дигидроксантона зависит от их строения. Среди исследованных производных выявлено наиболее активное соединение – a17, обладающее выраженным противостафилококковым действием. Для этого соединения проведена стандартизация по некоторым показателям.

Об авторах

В. В. Фролова

Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: zhilyaeva.valeriya@pharminnotech.com

ассистент, кафедра фармацевтической химии

Россия, Санкт-Петербург

Н. А. Криштанова

Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет

Email: zhilyaeva.valeriya@pharminnotech.com

к.фарм.н.

Россия, Санкт-Петербург

Н. М. Чернов

Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет

Email: zhilyaeva.valeriya@pharminnotech.com

к.х.н.

Россия, Санкт-Петербург

С. В. Гурина

Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет

Email: zhilyaeva.valeriya@pharminnotech.com

к.б.н.

Россия, Санкт-Петербург

И. П. Яковлев

Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет

Email: zhilyaeva.valeriya@pharminnotech.com

д.х.н., профессор

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Стратегия предупреждения распространения антимикробной резистентности в Российской Федерации на период до 2030 года.
  2. Всемирная организация здравоохранения. Режим доступа: http://www.who.int/ru.
  3. Eltamany E.E., Abdelmohsen U.R., Ibrahim A.K., et al. New antibacterial xanthone from the marine sponge-derived Micrococcus sp. EG45. Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters. 2014; 24(21): 4939–4942; https://doi.org/-10.1016/j.bmcl.2014.09.040.
  4. Pinto M.M.M., Sousa M.E., Nascimento M.S.J. Xanthone Derivatives: New Insights in Biological Activities. Current Medicinal Chemistry. 2005; 12(21): 2517–2538; https://doi.org/-10.2174/092986705774370691.
  5. Чернов Н.М., Шутов Р.В., Яковлев И.П. Дигидроксантоны: химия и биологическая активность: моногр. 2019; 154 с.
  6. Фролова В.В., Гурина С.В., Чернов Н.М., Яковлев И.П. Сравнительная оценка противомикробной активности соединений ряда ксантонов. Бактериология. 2019; 4(2): 65–66.
  7. Shim S.H., Baltrusaitis J., Gloer J.B., Wicklow D.T. Phomalevones A−C: Dimeric and Pseudodimeric Polyketides from a Fungicolous Hawaiian Isolate of Phoma sp. (Cucurbitariaceae). Joutnal of Natural Products. 2011; 74(3): 395–401. doi: 10.1021/np100791b.
  8. Фролова В.В., Гурина С.В., Чернов Н.М., Яковлев И.П. 4,4а-дигидроксантоны как перспективные соединения для создания новых антимикробных препаратов. Антибиотики и химиотерапия. 2019; 64(11-12): 3–7.
  9. Chernov N.M., Shutov R.V., Sharoyko V.V., et al. Synthetic Route to 4,4a- and 3,4-Dihydroxanthones through [4+2] Cycloaddition and Base-Assisted Sigmatropic Rearrangement. European Journal of Organic Chemistry. 2017; 19: 2836–2841; https://doi.org/10.1002/ejoc.201700310.
  10. Государственной Фармакопеей РФ XV изд. Том [Электронное издание]. Режим доступа: https://pharma-copoeia.regmed.ru/pharmacopoeia/izdanie-15/.
  11. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. М.: Гриф и К. 2012. 944 с.
  12. Фролова В.В., Чернов Н.М., Ивкин Д.Ю., и др. Определение возможной мишени действия 4,4а-дигидроксантонов в бактериальных клетках. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2021; 98(5): 558–566; https://doi.org/10.36233/0372-9311-118.
  13. Фролова В.В., Гурина С.В., Чернов Н.М., Яковлев И.П. Взаимосвязь между строением новых производных дигидроксантона и их противомикробной активностью. Материалы Международной конференции, посвященной 60-летию фармацевтического факультета учреждения образования «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет» (Витебск, 31 окт. 2019 г.). Под ред. А. Т. Щастного. Витебск: ВГМУ. 2019: 30–33.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Структурная формула производных 4,4а-дигидроксантона

Скачать (92KB)
3. Рис. 2. Сравнительная характеристика антибактериальной активности в отношении S. aureus 4,4а-дигидроксантонов в зависимости от заместителей в ароматическом кольце

Скачать (26KB)
4. Рис. 3. 5-Бром-7-хлор-4,4-диметил-9-оксо-4,4а-дигидроксантон (a17)

5. Рис. 4. График зависимости оптической плотности от концентрации спиртового раствора субстанции a17

Скачать (23KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».