Синтез и свойства 4-замещенных 5Н-123-дитиазолов (стр. 16 из 26)
Схема 50
Следует отметить, что 4-хлорпроизводное 7k, содержащее легко уходящий атом хлора, полностью реагирует с этилатом натрия уже при -10 оС в течение нескольких минут, образуя N-фенилцианотиоформамид 35 с выходом 47% (Схема 51).
Схема 51
Наличие воды в реакционной смеси играет существенную положительную роль в данной реакции. Так, нагревание иминов 7 и пятикратного избытка гидроксида натрия в водном 80%-ном этаноле позволило получить N-фенил--оксотиоацетамиды 34 в ряде случаев с более высокими выходами (Схема 52).
Схема 52
Строение N-фенил--оксотиоацетамидов 34 доказано данными элементного анализа и совокупностью спектральных данных. В масс-спектрах соединений 34 наблюдается пик молекулярного иона. Сигналы протона NH-фрагмента в спектрах ЯМР 1Н проявляются в области 10.1-10.3 м.д, в ИК-спектрах имеется полоса поглощения в характерной области валентных колебаний NH-связей - 3300-3320 см-1. Сигналы карбонильной и тиокарбонильной групп в спектрах ЯМР 13С проявляются в области 185-192 м.д.
N-Фенил--оксотиоацетамиды 34 - известный класс соединений, которые согласно литературным данным могут быть получены несколькими различными способами [132-137]. α-Оксотиоацетамиды 34 являются важными исходными соединениями в органическом синтезе: их используют для получения ароилиминометилдисульфидов [138], 2,5-дииминотиофенов [139], хиноксалинов [140] и бензoтиазолов [141].
Мы предполагаем, что отсутствие этоксигруппы в продукте реакции говорит о нуклеофильной атаке по второму атому серы гетероцикла с разрывом связи S-S и образованием промежуточного соединения 36, которое может гидролизоваться до имина 37, который, вероятно, неустойчив и гидролизуется далее до оксосоединения 34 (Схема 53).
Схема 53
По-видимому, реакция 4-хлор-5-фенилимино-1,2,3-дитиазола 7k, содержащего легко уходящий атом хлора, в этом случае проходит аналогичным образом до образования имина типа 38, который далее отщепляет хлористый водород под действием избытка основания, превращаясь в нитрил 35 (Схема 54).
Схема 54
Таким образом, полученные нами результаты позволяют сделать предварительный вывод, что нуклеофильная атака в 4-замещенных 1,2,3-дитиазол-5-тионах и -5-онах идет по 5-му положению цикла, а в 1,2,3-дитиазол-5-иминах – по атому серы S2 гетероцикла, демонстрируя тем самым разнообразие химии этого класса гетероциклических соединений.
2.3 Биологическая активность синтезированных соединений
Известно, что 1,2,3-дитиазолы проявляют бактерицидную [57, 103], фунгицидную [104, 105] и антипролиферативную [105] активность. Поэтому полученные нами соединения - кетон 4a, тионы 6 и имины 7 были отданы на испытания биологической активности в университет города Ла-Рошель, Франция (Рис. 5).
Рисунок 5. 4-Замещенные 5H-1,2,3-дитиазолы, отданные на биологические испытания в университет г. Ла-Рошель, Франция.
2.3.1 Антипролиферативная активность 4-замещенных 5Н-1,2,3-дитиазол-5-она 4a, -5-тионов 6 и -5-фенилиминов 7
Антипролиферативная активность 1,2,3-дитиазолов была изучена на двух разновидностях клеток рака груди человека - MCF-5 и MDA-MB-231.
Результаты испытаний представлены на рис. 5. Большинство соединений проявили активность от умеренной (4a, 6c, 6g, 6f, 6i, 6a) до высокой (7a, 7f и 7b) для раковых клеток MCF-7. По отношению к раковым клеткам MDA-MB-231 все исследованные дитиазолы, кроме 6с проявили более низкую активность.
Наиболее высокую антипролиферативную активность по отношению к раковым клеткам груди MF-7 показали имины 7a (55%), 7b (60%) 7с (50%) 7f (70%), содержащие в положении 4 соответственно фенил-, 4-нитрофенил- и 4-фторфенил и бензофуран-2-ил- в качестве заместителей.
4-Фторфенил-5Н-1,2,3-дитиазол-5-тион 6с проявил избирательно умеренную активность активность (28%) только относительно формы MDA-MB-231. Тион 6b показал довольно хорошую активность по отношению к раковым клеткам обоих типов MF-7 и MDA-MB-231 – 38% и 37%, соответственно.
Последние результаты представляют особую ценность, поскольку клетки типа MDA-MB-231 очень устойчивы к действию других противораковых препаратов и это делает перспектвными дальнейшие исследования фармакологических свойств 4-замещенных 1,2,3-дитиазолов.
Рисунок 6. Антипролиферативная активность дитиазолов (10-5 M) по отношению к клеткам рака груди MCF-7 и MDA-MB-231. Данные представлены в процентах от ингибирования роста ± S.E.M, рассчитанных на основе результатов 24 измерений в 3-х независимых экспериментах.
2.3.2 Антибактериальная и фунгицидная активности 4-замещенных 5H-1,2,3-дитиазол-5-она 4a, -5-тионов 6 и -5-фенилиминов 7
In vitro антибактериальная и фунгицидная активность соединений определены для патогенных и оппортунистических патогенных микроорганизмов грамположительных и грамотрицательных бактерий и грибков.
2.3.2.1 Антибактериальная активность 4-замещенных 5H-1,2,3-дитиазол-5-она 4a, -5-тионов 6 и -5-фенилиминов 7
В Таблице 6 представлены результаты первого этапа антибактериальных испытаний методом растворения в питательной среде для грамотрицательных бактерий Escgericgia coli ATCC25922, Salmonella enterica CHP5858, Klebsiella pneumoniae CHP5373, Pseudomonas aerufinosa ATCC27853, и грамположительных бактерий Stapgylococcus aureus ATCC25923, Enterococcus iaecalis CHP103214, Bacillus cereus и Lhsteria inocua. Для выявленных на первом этапе активных соединений определены минимальная ингибирующая (MIC) и минимальная бактерицидная(MBC) концентрации (г/мл), которые представлены в таблице 7.
Минимальная ингибирующая концентрация (MIC) и минимальная бактерицидная концентрация (MBC) были определены макроразбавлением в питательной среде. MBC определена как наименьшая концентрация соединения, которая уничтожает 99,99% клеток образца. Что касается MIC, растворы дитиазолов с концентрациями, превышающими 48 мг/мл испытаны не были.
Таблица 6. Противомикробная активность соединений 7, 6, 4а, определенная методом растворения в питательной среде.
| Соед. (50 мкл.) | Грамотрицательные бактерии | Грамположительные бактерии | ||||||
| E. coli | P. aerufinosa | K. pneumoniae | S. Typghmurium | E. faecalis | S. aureus | B. cereus | L. inocua | |
| 7a | - | - | - | - | - | + | - | - |
| 7b | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 7c | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 7e | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 7g | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 7h | - | - | - | - | - | + | + | - |
| 6a | - | - | - | - | - | ++ | ++ | - |
| 6b | - | - | - | - | - | + | - | |
| 6c | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 6i | + | - | - | - | +++ | ++ | ++ | ++ |
| 6f | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 6e | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 6g | - | - | - | - | - | + | - | - |
| 6h | ++ | - | - | + | ++ | ++ | ++ | + |
| 4a | + | - | - | - | - | - | - | - |
Средний диаметр зоны ингибирования (посчитан для трех образцов); - : неактивен ; + : зона ингибирования 6-9 мм. ; ++ : зона ингибирования 9-12 мм. ; +++ : зона ингибирования >12 мм.
Ни один из протестированных иминов 7a-g не оказал эффекта на рост грамположительных и грамотрицательных бактерий. Однако имин 7h и тионы 6a, 6i и 6h проявили умеренную активность против грамположительных бактерий. Грамположительные бактерии оказались более чувствительными к исследованным соединениям, чем грамотрицательные (Таблицы 6 и 7).
Таблица 7. Противомикробная активность; минимальная ингибирующая (MIC) и минимальная бактерицидная (MBC) концентрации (мг/мл)*
| Соединение | Исследованные бактерии | |||||||||
| E. coli | E. iaecalis | S. aureus | B. cereus | L. inocua | ||||||
| MIC | MBC | MIC | MBC | MIC | MBC | MIC | MBC | MIC | MBC | |
| 7h | - | - | - | - | 48 | >48 | 48 | >48 | - | - |
| 6a | - | - | - | - | 32 | >48 | >48 | >48 | - | - |
| 6i | >48 | >48 | 48 | >48 | 48 | >48 | >48 | >48 | 8 | >48 |
| 6g | - | - | - | - | 48 | >48 | - | - | - | - |
| 6h | >48 | >48 | >48 | >48 | 48 | >48 | >48 | >48 | 32 | >48 |
| 4a | >48 | >48 | - | - | - | - | - | - | - | - |
* Исследовано в серии из трех опытов