PL B1. Pochodne 1-(1-fenyloimidazolidyno-2-ylideno) 4-podstawione tiosemikarbazydu oraz sposób ich otrzymywania

Transkrypt

1 PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. C07D 233/66 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Pochodne 1-(1-fenyloimidazolidyno-2-ylideno) 4-podstawione tiosemikarbazydu oraz sposób ich otrzymywania (73) Uprawniony z patentu: UNIWERSYTET MEDYCZNY W LUBLINIE, Lublin, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 23/11 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 09/13 (72) Twórca(y) wynalazku: MONIKA ALETAŃSKA-KOZAK, Lublin, PL DARIUSZ MATOSIUK, Lublin, PL URSZULA KOSIKOWSKA, Lublin, PL ANNA MALM, Lublin, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Anna Bełz

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku są pochodne 1-(1-fenyloimidazolidyno-2-ylideno) 4-podstawione tiosemikarbazydu o wzorze ogólnym 1, gdzie R oznacza 2-metylofenyl, 2,3-dimetylofenyl, 4-metoksyfenyl, 4-chlorofenyl, 2,6-dichlorofenyl oraz sposób ich otrzymywania. W znanym stanie techniki, a w szczególności w publikacji Phosphorus Sulfur Silicon Relat. Elem. 2002, 177,195 występuje tiosemikarbazon 3-metylo-1-fenylo-5-(4-acetylobenzenosulfonamido)- -pirazolu. Związek ten wykazuje aktywność przeciwbakteryjną. Będące przedmiotem wynalazku nowe pochodne stanowią związki 1-(1-fenyloimidazolidyno- -2-ylideno)-4-benzylotiosemikarbazydy o wzorze ogólnym 1, gdzie R oznacza 2-metylofenyl, 2,3-dimetylofenyl, 4-metoksyfenyl, 4-chlorofenyl, 2,6-dichlorofenyl, wykazujące aktywność przeciwdrobnoustrojową a zwłaszcza wobec przetrwalnikujących warunkowo chorobotwórczych laseczek tlenowych Bacillus spp. Związki o wzorze ogólnym 1, gdzie R oznacza 2-metylofenyl, 2,3-dimetylofenyl, 4-metoksyfenyl, 4-chlorofenyl, 2,6-dichlorofenyl sposobem według wynalazku otrzymuje się w wyniku reakcji izotiocyjanianu benzylu, o wzorze ogólnym 3 z odpowiednio podstawionymi wolnymi pochodnymi 1-arylo- -2-hydrazonoimidazolidyny o wzorze ogólnym 2, otrzymanymi z odpowiednio podstawionych jodowodorków o wzorze ogólnym 4. Reakcję prowadzi się w środowisku rozpuszczalnika organicznego, korzystnie dichlorometanu w łaźni wodno-lodowej przez okres co najmniej 5 godzin, stosując proporcje molowe 1:1. Po zakończeniu reakcji, rozpuszczalnik usuwa się przez destylację z łaźni wodnej. Wydzielony osad oczyszcza się przez krystalizację z rozpuszczalnika polarnego, korzystnie propan-2-olu. Otrzymane według wynalazku pochodne mogą znaleźć zastosowanie do wytwarzania leków przeznaczonych do leczenia pacjentów z objawami zakażeń wywołanych warunkowo chorobotwórczymi (oportunistycznymi), przetrwalnikującymi laseczkami Gram-dodatnimi (np. Bacillus subtilis lub Bacillus cereus). Wśród tlenowych laseczek przetrwalnikujących, których przedstawicielem są wymienione gatunki, największe znaczenie mają bakterie z gatunku Bacillus anthracis, czynnik etiologiczny wąglika występującego w postaci schorzeń skórnych (czarna krosta), jelitowych i płucnych, o bardzo zróżnicowanym i trudnym do przewidzenia przebiegu. Bacillus cereus jest znanym od dawna czynnikiem etiologicznym zatruć pokarmowych, wytwarzającym entero toksyny o właściwościach wymiotnych. Laseczki tlenowe, występujące powszechnie w glebie, kurzu, wodzie lub pokarmach, które w stanie fizjologicznym są obojętne lub przyjazne dla zdrowego organizmu, mogą być w pewnych warunkach czynnikami etiologicznymi zakażeń, w tym również odzwierzęcych lub silnych toksykoinfekcjach, zwłaszcza u pacjentów z osłabioną odpornością lub z innymi chorobami układowymi. Mogą również powodować zakażenia lub zatrucia w niektórych grupach zawodowych (garbarze, hodowcy, weterynarze). Ponadto, drobnoustroje te, świadomie użyte, mogą służyć jako broń biologiczna. P r z y k ł a d g (0.005 mola) jodowodorku 1-(2-metylofenylo)-2-hydrazonoimidazolidyny rozpuszczono w 50 cm 3 wody destylowanej i dodano 0.4 g (0.01 mola) NaOH rozpuszczonego w 50 cm 3 wody destylowanej. Całość ekstrahowano trzema porcjami po 50 cm 3 dichlorometanu. Następnie wysuszono bezwodnym K 2 CO 3 i przesączono od środka suszącego. W kolbie stożkowej o pojemności 250 cm na mieszadle magnetycznym, w łaźni wodno-lodowej umieszczono wolną pochodną hydrazonową w dichlorometanie i dodano roztwór 0.75 g (0.005 mola) izotiocyjanianu benzylu w 20 cm 3 dichlorometanu. Całość mieszano 5 godzin. Na noc wstawiono do lodówki. Rozpuszczalnik oddestylowano na wyparce rotacyjnej z łaźni wodnej, a do pozostałości dodano 20 cm 3 propan-2-olu. Całość ogrzano do wrzenia. Po oziębieniu wypadł osad 1-[1-(2-metylofenylo)-imidazolidyno-2-ylideno]-4-benzylotiosemikarbazydu, wzór 1, który odsączono. Otrzymano 1.18 g (69.4%) osadu o t.t C. Analiza elementarna dla wzoru C 18 H 21 N 5 S (m.cz ) Obliczono: %C = %H = 6.23 %N = %S = 9.44 Oznaczono: %C = %H = 6.21 %N = %S = 9.40 Widmo 1 H NMR (D 6 -DMSO, δ, ppm, TMS) 9.36 (s, 1H, NH); (m, 9H, 9CH arom ); (t, 1H, NH); (s. 1H, 1NH); (d, 2H, CH 2aIif.); (t, 2H, CH 2imid.); (t, 2H, CH 2imid.); 2.16 (s,3h, CH 3 ) Dane fizykochemiczne pozostałych pochodnych 1-(1-aryloimidazolidyno-2-ylideno)-4-benzylotiosemikarbazydu zamieszczono w Tabeli 1 w pozycjach od 1 do 4.

3 PL B1 3 Wyniki badań aktywności mikrobiologicznej związków według wynalazku przeprowadzono na przykładzie 10 szczepów wzorcowych reprezentujących Gram- dodatnie i Gram- ujemne bakterie tlenowe. Wyniki te zamieszczono w Tabeli Nr 2. W badaniach wykorzystano 6 szczepów wzorcowych bakterii Gram-dodatnich (Sa6538-Staphylococcus aureus ATCC 6538, Sa25923-Staphylococcus aureus ATCC 25923, Se12228-Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Bs6638-Bacillus subtilis ATCC 6638, Bc10876-Bacillus cereus ATCC 10876, Ml10240-Micrococcus luteus ATCC 10240) oraz 4 szczepy wzorcowe bakterii Gram-ujemnych (Ec25922-Escherichia coli ATCC 25922, Kp Klebsiella pneumoniae ATCC 13883, Pm12453-Proteus mirabilis ATCC 12453, Pa9027- Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027). Dla każdego szczepu przygotowywano zawiesinę bakteryjną (inokulum) o gęstości wyjściowej 0.5 w skali McFarlanda x 10 6 CFU (Colony Forming Units)/mL w 0.85% NaCl. Przeciwdrobnoustrojową aktywność badanych związków oznaczano w oparciu o wartość MIC (minimal inhibitory concentration) metodą seryjnych rozcieńczeń w podłożu agarowym Mueller-Hinton II. Roztwory podstawowe badanych związków o stężeniu 50 mg/ml, przygotowane po rozpuszczeniu badanych substancji w DMSO (dimetylu sulfotlenek), dodawano w odpowiednich ilościach do upłynnionego podłoża agarowego, uzyskując podwójnie malejące stężenia końcowe badanych związków w zakresie wymaganym doświadczeniem (od 31,25 do 1000 μg/ml). Tak przygotowane płytki suszono w cieplarce w temperaturze 35 ± 2 C przez około 1 do 1,5 h, następnie dzielono na sektory i na każdy sektor nanoszono po 20 μl zawiesiny drobnoustrojów o gęstości 0,5 w skali McFarlanda. Płytki preinkubowano w temperaturze pokojowej przez 1,5 godziny celem wchłonięcia nadmiaru NaCl z zawiesin bakteryjnych, następnie inkubowano w temperaturze 35 ± 2 C przez 18 godzin. Po inkubacji oznaczano wartość MIC, definiowaną jako najniższe stężenie badanego związku w podłożu, przy którym wzrokowo nie obserwowano wzrostu bakterii w porównaniu z ich wzrostem na podłożu agarowym bez dodatku badanych substancji (płytka kontrolna). Nie wykazano wpływu DMSO dodanego do podłoża agarowego Mueller-Hinton II na namnażanie i wzrost badanych bakterii. Zgodnie z uzyskanymi wynikami, nowo zsyntetyzowane substancje charakteryzowała zróżnicowana aktywność wobec większości bakterii Gram-dodatnich (MIC 125 do >1000 μg/ml). Wykazano potencjalną aktywność przeciwbakteryjną pochodnych 1-[1-(2,6-dichlorofenylo)-imidazolidyno-2-ylideno]-4-benzylotiosemikarbazydu, 1-[1-(2,3-dimetylofenylo)-imidazolidyno-2-ylideno]-4-benzylotiosemikarbazydu i 1-[1-(2-metylofenylo)-imidazolidyno-2-ylideno]-4-benzylotiosemikarbazydu (MIC=62, μg/ml wobec Bacillus subtilis ATCC 6638 i Bacillus cereus ATCC 10876, co wskazuje, że badane substancje mogą być związkami wyjściowymi do syntezy pochodnych charakteryzujących się aktywnością wobec mikroorganizmów oportunistycznych. Uzyskane pochodne nie wykazywały aktywności wobec bakterii Gram- ujemnych - wartość MIC = 1000 g/ml uzyskano tylko w przypadku związków 1-{[1-(2,3-dimetylofenyl)-oimidazolidyno-2-ylideno]-4-benzylotiosemikarbazydu i 1-[1-(2-metylofenylo)-imidazolidyno- -2-ylideno]-4-benzylotiosemikarbazydu dla szczepu wzorcowego Escherichia coli ATCC

4 4 PL B1 T a b e l a 1 Dane fizykochemiczne pochodnych 1-(1-fenyloimidazolidyno-2-ylideno)-4-benzylotiosemikarbazydu Nr zw. R Wzór sumaryczny Masa cząsteczkowa Temp. topn. C Analiza (obl./ozn.) % Wydajność % C H Cl N S 1 HNMR (ppm) 1 2,3-diCH 3C 6H 3 C 19H 23N 5S (s, 1H, NH); (m, 9H, 8CH arom, 1NH); 6.79 (s, 1H, NH); (d, 2H, CH 2alif.); (dd, 2H, CH 2imid.); (dd, 2H, CH 2imid.); 2.15 (s, 3H, CH 3); 2.02 (s, 3H, CH 3); 2 4-OCH 3C 6H 4 C 18H 21N 5OS (s, 1H, NH); (t, 1H, NH); (m, 7H, 7CH arom); 6.87 (s, 1H, NH); (d, 2H, 2CH arom); (d, 2H, CH 2allf); (t, 2H, CH 2imid); 3.70 (s, 3H, OCH 3); (t, 2H, CH 2imid); 3 4-ClC 6H 4 C 17H 18ClN 5S (s, 1H, NH); (m, 3H, 3CH arom); (m, 7H, 1NH, 6CH arom); 7.01 (s, 1H, NH); (d, 2H, CH 2allf); (t, 2H, CH 2imid.); (t, 2H, CH 2imid.); 4 2,6-diClC 6H 3 C 17H 17Cl 2N 5S (s, 1H, NH); (m, 8H, 8CH arom); (t, 1H, NH); 6.89 (s, 1H, NH); (d, 2H, CH 2allf); ,70 (dd, 2H, CH 2imid.); (dd, 2H, CH 2imid.); T a b e l a 2 Aktywność przeciwbakteryjna pochodnych 1-(1-fenyloimidazolidyno-2-ylideno)-4-benzylotiosemikarbazydu oznaczona w oparciu o wartości MIC uzyskane metodą rozcieńczeń w podłożu agarowym Badany związek R MIC g/ml) Sa25923 Sa6538 Se12228 Bs6638 Bc10876 Ml10240 Ec25922 Kp13883 Pm12453 Pa CH 3C 6H >1000 >1000 >1000 2,3-diCH 3C 6H >1000 >1000 > OCH 3C 6H 4 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 > ClC 6H 4 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 2,6-diClC 6H , >1000 >1000 >1000 >1000 Skróty: Sa Staphylococcus aureus ATCC Sa Staphylococcus aureus ATCC 6538 Se Staphylococcus epidermidis ATCC Bs Bacillus subtilis ATCC 6638 Bc Bacillus cereus ATCC Ml Micrococcus luteus ATCC Ec Escherichia coli ATCC Kp Klebsiella pneumoniae ATCC Pm Proteus mirabilis ATCC Pa Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027

5 PL B1 5 Zastrzeżenia patentowe 1. Pochodne 1-(1-fenyloimidazolidyno-2-ylideno) 4-podstawione tiosemikarbazydu o wzorze ogólnym 1, gdzie R oznacza 2-metylofenyl, 2,3-dimetylofenyl, 4-metoksyfenyl, 4-chlorofenyl, 2,6-dichlorofenyl. 2. Sposób otrzymywania pochodnych 1-(1-fenyloimidazolidyno-2-ylideno) 4-podstawionych tiosemikarbazydu o wzorze ogólnym 1, gdzie R oznacza 2-metylofenyl, 2,3-dimetylofenyl, 4-metoksyfenyl, 4-chlorofenyl, 2,6-dichlorofenyl, znamienny tym, że izotiocyjanian benzylu, o wzorze ogólnym 3, poddaje się reakcji z odpowiednio podstawionymi wolnymi pochodnymi 1-arylo-2-hydrazonoimidazolidyny o wzorze ogólnym 2, gdzie R ma wyżej podane znaczenie, otrzymanymi z odpowiednio podstawionych jodowodorków 1-arylo-2-hydrazonoimidazolidyny o wzorze ogólnym 4, przy czym reakcję prowadzi się w środowisku rozpuszczalnika organicznego, stosując proporcje molowe 1:1 przez okres co najmniej 5 godzin, a po zakończeniu reakcji, rozpuszczalnik usuwa się przez destylację z łaźni wodnej, zaś wydzielony osad oczyszcza się przez krystalizację z rozpuszczalnika polarnego. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w dichlorometanie w łaźni wodno-lodowej. 4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że wydzielony osad oczyszcza się przez krystalizację z propan-2-olu.

6 6 PL B1 Rysunki Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)