Реферат: Синтез и противомикробная активность гидразонов акридона
Одесский национальный университет им. И.И.Мечникова
Химический факультет
Кафедра фармхимии
Физико-химическийинститут им.А.В.Богатского
Национальной АкадемииНаук Украины
Отдел медицинской химии
СИНТЕЗ И ПРОТИВОМИКРОБНАЯАКТИВНОСТЬ
ГИДРАЗОНОВ АКРИДОНА
Дипломная работа
студента VIкурса заочного обучения
Одесса, 2007
<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;color:black;mso-ansi-language:RU; mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">РЕФЕРАТ
Квалификационная работа выполнена в Физико-химическом институте им. А.В.БогатскогоНАН Украины в отделе медицинской химии.
Работа посвящена синтезу гидразинсодержащих производных акридина и изучениюих противомикробной активности. Квалификационная работа выполнена на 36 страницах печатного текста.Содержит 13 рисунков и 5 таблиц. Использовано 50 литературных источников.
Ресинтезировано 7 описанных ранее акридинилгидразонов N,N-диалкилглицина.Изучена их противомикробная активность и обнаружено, что все синтезированные соединенияэтого ряда значительно превосходят по активности Акридиновый оранжевый.Синтезировано два ранее неописаных акридинилгидразона N,N-диалкилгамма-аминомаслянойкислоты, доказана их структура набором спектральных методов.
<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;color:black;mso-ansi-language:RU; mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">СОДЕРЖАНИЕ
TOC o «1-2» h z u Введение. PAGEREF _Toc167886829 h 4
1… Производные аминоакридина: получение ипротивомикробная активность (обзор литературы)PAGEREF _Toc167886830 h 5
1.1 Исходныеакридинилирующие агенты и акридон. PAGEREF _Toc167886831 h 5
1.2 Методыполучения гидразиноакридинов. PAGEREF_Toc167886832 h 8
1.3 Антибактериальнаяактивностьпроизводных акридина.PAGEREF _Toc167886833 h 11
1.4 Биологическаяактивность гидразонов акридона. PAGEREF_Toc167886834 h 12
2… Обсуждение результатов. PAGEREF _Toc167886835 h 14
2.1 Синтез исходных акридона, 9-хлоракридина и9-метоксиакридина. PAGEREF _Toc167886836 h 15
2.2 Синтез исходных гидразидов N,N-диалкилированого глицина. PAGEREF _Toc167886837 h 17
2.3 Синтез исходных гидразидов N,N-диалкилированой ГАМК… PAGEREF _Toc167886838 h 18
2.4 Синтез гидразонов акридона. PAGEREF _Toc167886839 h 20
2.5 Изучение противобактериальной активностигидразонов акридона. PAGEREF _Toc167886840 h 24
3… Экспериментальная часть. PAGEREF _Toc167886841 h 27
3.1 Химическая экспериментальная часть.PAGEREF _Toc167886842 h 27
3.2 Биологическая экспериментальная часть. PAGEREF _Toc167886843 h 29
Выводы… PAGEREF _Toc167886844 h 30
Литература. PAGEREF _Toc167886845 h 31
ВведениеПроизводные9-аминоакридина являются одним из наиболее изученных классов гетероциклическихсоединений с точки зрения их биологической активности.
К этому классу относятсяпротивомалярийный препарат акрихин, противоопухолевые агенты A<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">M
SA и нитракрин, акридиниламиноспирты ибис-акридины, обладающие противовирусным и интерферониндуцирующим действием.Для производных акридинилгидразина показано противовирусная и антитрипаносомознаяактивность. Многие аминоакридины обладают значительным противомикробнымпотенциалиом.В основе большинствавидов биологической активности производных 9-аминоакридина лежит их способностьк интеркаляции в ДНК. Примечательно, что именно 9-аминоакридин и его аналогиявились первыми из изученных интеркаляторов.
Ранее было обнаружено,что акридинилгидразоны N,N-диалкилированного глицина являютсяинтеркаляторами ДНК средней силы и эффективно ингибируют матричные функции ДНКв условиях ПЦР, являются эффективными противовирусными и интерферониндуцирующимиагентами. В связи с этим, в рамках рабочей гипотезы о потенциальной активностиинтеркаляторов относительно любых объектов – носителей доступной ДНК, быловыдвинуто предположение о наличии у гидразонов акридона противобактериальнойактивности.
В связи с этим цельюработы был ресинтез описаных ранее акридинилгидразонов N,N-диалкилированного глицина и синтез ранее неописаных акридинилгидразоновN,N-диалкилгамма-аминомасляной кислоты и изучение их противобактериальнойактивности.
Работа является частьюисследований, проводимых в отделе медицинской химии Физико-химическогоинститута им. А.В. Богатского НАН Украины по целенаправленному созданиюнуклеотропных противовирусных, противобактериальных препаратов и индукторовинтерфеорона.
1<span Times New Roman""> Производные аминоакридина:получение и противомикробная активность (обзор литературы)1.1<span Times New Roman""> Исходные акридинилирующиеагенты и акридонПрактичеcки вcе опиcанные влитературе акридинcодержащиеинтеркаляторы получены конденcациейреакционноcпоcобных производных акридина, таких как 9-хлоракридини 9-метоксиакридин, ccоответcтвующими соединениями, содержащими амино- илигидразиногруппу. Одним из вариантов получения исходных 9-хлор- и9-метоксиакридина является метод, при котором сначала получают акридон.
1.1.1<span Times New Roman""> АкридонДляполучения незамещенного акридона могутбыть иcпользованыметоды, оcнованныена непоcредcтвенномокиcленииакридина. Так, <span REF _Ref167712989 \h \* MERGEFORMAT "">1.2 был получен окиc
лением <span REF _Ref167712984 \h \* MERGEFORMAT "">1.1 гипобромитом натрия в метаноле по Лехмштедту [<span Times New Roman";mso-ansi-language:EN-GB; mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[1]] (рис.<span REF _Ref167713437 \h \* MERGEFORMAT "">1.1).<img src="/cache/referats/26026/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">
STYLEREF 1 s 1.SEQ Соединение * ARABIC s 1 1
STYLEREF 1 s 1.SEQ Соединение * ARABIC s 1 2
Рисунок
STYLEREF 1 s 1.SEQ Рисунок * ARABIC s 1 1
Синтез акридона окислением акридина
Опиcан методполучения <span REF _Ref167712989 \h \* MERGEFORMAT "">1.2 обработкой <span REF _Ref167712984 \h \* MERGEFORMAT "">1.1 надбензойной киc
лотой cпоcледующейизомеризацией образующегося N-окиcиакридина <span REF _Ref167713104 \h \* MERGEFORMAT "">1.4 в акридон укcуcнымангидридом [<span Times New Roman";mso-ansi-language:EN-GB; mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[2]]. Дляполучения акридонов, не cодержащих амино- и гидрокcильных групп (<span REF _Ref167712989 \h \* MERGEFORMAT "">1.2, где R<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language: RU;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¹NH2, OH),раcпроcтраненной являетcя циклизация cоответcтвующих N-фенилантраниловыхкиcлот <span REF _Ref167713188 \h \* MERGEFORMAT "">1.5 cерной киcлотой [<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;color:black;mso-ansi-language:EN-GB; mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[3]]. Дляакридонов, содержащих амино- и оксигруппы удобным cпоcобом получения являетcяизомеризация 3-фенилантранилов <span REF _Ref167713241 \h \* MERGEFORMAT "">1.3 в уcловиях киcлотного катализа [<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;color:black;mso-ansi-language:EN-GB; mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[4], <span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;color:black;mso-ansi-language:EN-GB; mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[5]] или окиcлениеcоответcтвующих 2-аминобензофенонов <span REF _Ref167713231 \h \* MERGEFORMAT "">1.6 [<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;color:black;mso-ansi-language:EN-GB; mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[6]] (рис. <span REF _Ref167713711 \h \* MERGEFORMAT "">1.2)<img src="/cache/referats/26026/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">
<span REF _Ref167712984 \h \* MERGEFORMAT "">1.1
STYLEREF 1 s 1.SEQ Соединение * ARABIC s 1 3
<img src="/cache/referats/26026/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027">
STYLEREF 1 s 1.SEQ Соединение * ARABIC s 1 4
<span REF _Ref167712989 \h \* MERGEFORMAT "">1.2
<img src="/cache/referats/26026/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028">
STYLEREF 1 s 1.SEQ Соединение * ARABIC s 1 5
STYLEREF 1 s 1.SEQ Соединение * ARABIC s 1 6
Рисунок
STYLEREF 1 s 1.SEQ Рисунок * ARABIC s 1 2
Способы синтеза замещенных акридонов.
1.1.2<span Times New Roman""> 9-ХлоракридинВ литературе [<span Times New Roman";mso-ansi-language:EN-GB;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">[7]
, <span Times New Roman";mso-ansi-language:EN-GB;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">[8]] описанспособ получения 9-хлоракридина <span REF _Ref167714417 \h \* MERGEFORMAT "">1.7, в основе которого лежит циклизация N-фенилантраниловой кислоты <span REF _Ref167713188 \h \* MERGEFORMAT "">1.5 под действием 8-кратного избытка хлорокиси фосфорапри кипячении.<img src="/cache/referats/26026/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029">
<span REF _Ref167713188 \h \* MERGEFORMAT "">1.5
STYLEREF 1 s 1.SEQ Соединение * ARABIC s 1 7
Рисунок
STYLEREF 1 s 1.SEQ Рисунок * ARABIC s 1 3
Синтез 9-хлоракридина
При этом,согласно литературе, выходы составляют 65 – 80 %. Ранеебыло показано [<span Times New Roman";mso-ansi-language:EN-GB; mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[9]
], что уменьшение избытка хлорокиси фосфора из 8до 1.5-кратного (от расчетного) с разбавлением реакционной среды хлороформомснижает опасность проведения синтеза и трудоемкость стадии нейтрализации, ноне уменьшает количество образующихся в результате реакции смолистых примесей.1.1.3<span Times New Roman""> 9-Метоксиакридин9-Метоксиакридин <span REF _Ref167714473 \h \* MERGEFORMAT "">1.8 является удобным реагентом при получении производных9-аминоакридина в мягких условиях [
<span Times New Roman";color:black;mso-ansi-language: EN-GB;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[10]]. От9-хлоракридина <span REF _Ref167714417 \h \* MERGEFORMAT "">1.7, применяемого в тех же целях, его выгодно отличаютстабильность при хранении и отсутствие побочных веществ кислого характера приакридинилировании оснований аминокомпонентов. Основным методом получения <span REF _Ref167714473 \h \* MERGEFORMAT "">1.8 является обработка <span REF _Ref167714417 \h \* MERGEFORMAT "">1.7 метилатом натрия в кипящем метаноле (рис. <span REF _Ref167714540 \h \* MERGEFORMAT "">1.4). Выходы при этом составляют 85 – 90 % [<span Times New Roman";mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">[11]].С другой стороны, было показано, что абсолютнаясреда не является обязательной для успешного проведения реакции.9-Метоксиакридин образуется и в присутствии в качестве основания гидроксиданатрия вместо метилата. В этом случае следует считаться с возможностьюгидролиза как 9-хлоракридина, так и продукта реакции до акридона, однакоскорость этого гидролиза, по-видимому, невелика. При ограниченном времени проведенияреакции удается достичь выходов на уровне 65 – 70 %.
<img src="/cache/referats/26026/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1030">
<span REF _Ref167714417 \h \* MERGEFORMAT "">1.7
STYLEREF 1 s 1.SEQ Соединение * ARABIC s 1 8
Рисунок
STYLEREF 1 s 1.SEQ Рисунок * ARABIC s 1 4
Синтез 9-метоксиакридина в присутствии метилата натрия и
гидроксида натрия.
1.2<span Times New Roman""> Методы получения гидразиноакридиновОсновной реакцией,лежащей в основе получения производных 9-гидразиноакридинов является реакциязамещение у C9-атома акридинового цикла (рис. <span REF _Ref41715308 \h \* MERGEFORMAT "">1.5) [<span NOTEREF _Ref42127448 \h \* MERGEFORMAT "">11
].<img src="/cache/referats/26026/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1031">
<span REF _Ref167714417 \h \* MERGEFORMAT "">1.7
(X = Cl)
<span REF _Ref167714473 \h \* MERGEFORMAT "">1.8
(X = OCH3)
Рисунок
STYLEREF 1 s 1.SEQ Рисунок * ARABIC s 1 5
Схема синтеза 9-гидразиноакридинов
9-хлоракридин явился первым производным акридина, использовавшимся для полученияпроизводных 9-гидразиноакридина, при этом наилучшие результаты были достигнутыпри проведении реакции в феноле [<span Times New Roman";mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">[12]
–,<span Times New Roman";display:none;mso-hide:all;mso-ansi-language: RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[13],<span Times New Roman";display:none;mso-hide:all;mso-ansi-language: RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[14],<span Times New Roman";display:none;mso-hide:all;mso-ansi-language: RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[15],<span Times New Roman";display:none;mso-hide:all;mso-ansi-language: RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[16],<span Times New Roman";mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">[17]].Несмотря на обратимостьреакции и, следовательно, целесообразность введения одного из реагентов визбытке (для смещения равновесия), в большинстве случаев синтезы ведут присоотношении реагентов близких к эквивалентному.
Количество фенола (сучетом его небольшой молекулярной массы) может быть небольшим. В большинствеслучаев оно определяется растворимостью реагентов в феноле в выбранныхэкспериментальных условиях.
В большинстве случаевреакцию по умолчанию проводят при 110 – 120 oC, однако этоттемпературный диапазон не является строго обязательным. По-видимому, реакцияне менее успешно может протекать и при меньших температурах.
Так, приакридинилировании гидразидов аминокислот действием 2-метокси-6,9-дихлоракридинаприменялся следующий температурный режим: 40 мин при 100 oC и 150мин. при 60 – 80 oC [<span Times New Roman";mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;m