naujŲ 4 tiazolidinonŲ, turinČiŲ sulfanilamido, alilamino ir … · parazitai, todėl medžiagos...

114
LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS MEDICINOS AKADEMIJA Augusta Ževžikovienė NAUJŲ 4-TIAZOLIDINONŲ, TURINČIŲ SULFANILAMIDO, ALILAMINO IR NITROFURANO FARMAKOFORUS, PRIEŠMIKROBINIŲ SAVYBIŲ TYRIMAS Daktaro disertacija Biomedicinos mokslai, farmacija (08B) Kaunas, 2012

Upload: others

Post on 29-Jan-2021

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

    MEDICINOS AKADEMIJA

    Augusta Ževžikovienė

    NAUJŲ 4-TIAZOLIDINONŲ, TURINČIŲ

    SULFANILAMIDO, ALILAMINO IR

    NITROFURANO FARMAKOFORUS,

    PRIEŠMIKROBINIŲ SAVYBIŲ TYRIMAS

    Daktaro disertacija

    Biomedicinos mokslai,

    farmacija (08B)

    Kaunas, 2012

  • 2

    Disertacija rengta 2003–2011 metais Lietuvos sveikatos mokslų

    universitete, Medicinos akademijoje (Kauno medicinos universitete)

    Moksliniai vadovai:

    prof. habil. dr. Eduardas Tarasevičius (Lietuvos sveikatos mokslų uni-

    versitetas, Medicinos akademija, biomedicinos mokslai, farmacija – 08B)

    2008–2011 m.

    prof. habil. dr. Paulius Vainauskas (Lietuvos sveikatos mokslų universi-

    tetas, Medicinos akademija, biomedicinos mokslai, farmacija – 08B)

    2004–2008 m.

    doc. dr. Rimantas Klimas (Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, Medi-

    cinos akademija, biomedicinos mokslai, farmacija – 08B) 2003–2004 m.

    Konsultantai:

    prof. habil. dr. Antanas Stankevičius (Kauno medicinos universitetas,

    fiziniai mokslai, chemija – 03P)

    prof. dr. (HP) Alvydas Pavilonis (Lietuvos sveikatos mokslų universite-

    tas, Medicinos akademija, biomedicinos mokslai, medicina – 06B)

  • 3

    TURINYS

    SANTRUMPOS ............................................................................................. 4

    ĮVADAS......................................................................................................... 5

    1. LITERATŪROS APŽVALGA ............................................................... 8

    2. TYRIMO OBJEKTAS IR METODAI ................................................. 22

    3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS ................................................... 46

    3.1. Naujų susintetintų 4-tiazolidinono darinių apibūdinimas .............. 46

    3.2. Susintetintų junginių, kaip biologiškai aktyvių medžiagų,

    vertės nustatymas in silico ............................................................. 59

    3.3. Susintetintų junginių priešmikrobinio aktyvumo tyrimo

    rezultatų įvertinimas ...................................................................... 63

    3.3.1. Priešmikrobinio aktyvumo prognozė in silico .............................. 63 3.3.2. Priešmikrobinio aktyvumo įvertinimas in vitro ............................ 67

    3.4. Susintetintų junginių struktūros – aktyvumo ryšio įvertinimas ..... 75

    3.5. Darbo rezultatų apibendrinimas ..................................................... 92

    IŠVADOS .................................................................................................... 96

    BIBLIOGRAFIJOS SĄRAŠAS ................................................................... 97

    DISERTACIJOS TEMA PASKELBTŲ PUBLIKACIJŲ SĄRAŠAS ..... 114

  • 4

    SANTRUMPOS

    1H BMR – protono branduolių magnetinis rezonansas

    DMF – dimetilformamidas

    DMSO – dimetilsulfoksidas

    DMSO-d6 – dimetilsulfoksidas, turintis 6 deuterio atomus

    s – singletas

    d – dupletas

    dd – dupletų dupletas

    t – tripletas

    m – multipletas

    ESC – efektyvioji skysčių chromatografija

    IR – infraraudonoji spektroskopija

    MSK – mažiausia slopinanti koncentracija

    Pa – aktyvumo tikimybė

    PASS – medžiagų aktyvumo prognozės programa (Prediction

    of Activity Spectra for Substances)

    ZAT – kodas, žymintis susintetintus junginius su

    sulfanilamido ir alilamino farmakoforais

    MA – kodas, žymintis susintetintus junginius su

    sulfanilamido farmakoforu

    LF, LCF – kodai, žymintys susintetintus junginius su nitrofurano

    ir alilamino farmakoforais

    LCD – kodas, žymintis susintetintus junginius su benzilamino

    farmakoforu

    L – kodas, žymintis susintetintus 3-aminorodanino

    darinius

    S. aureus – Staphylococcus aureus

    E. faecalis – Enterococcus faecalis

    E. coli – Escherichia coli

    P. aeruginosa – Pseudomonas aeruginosa

    K. pneumoniae – Klebsiella pneumoniae

    P. mirabilis – Proteus mirabilis

    B. subtilis – Bacillus subtilis

    C. albicans – Candida albicans

  • 5

    ĮVADAS

    XIX a. viduryje Louis Pasteur įrodė, kad daugelį ligų sukelia mikrobai ir

    parazitai, todėl medžiagos turi būti tiriamos su šiais mikroorganizmais, kad

    būtų identifikuota molekulė padedanti įveikti ligą [90].

    Priešmikrobinių medžiagų vartojimo pradžia klinikinėje praktikoje suma-

    žino mirtingumą (nuo 70–90 proc. iki 10 proc.) nuo sunkių ir gyvybei pavo-

    jingų ligų, kurias sukelia bakterijos [6, 34, 138, 199, 213]. Šiuo metu klini-

    kinėje praktikoje infekcinėms ligoms gydyti vartojama daugiau kaip 200

    priešmikrobinių medžiagų, nepaisant to, infekcinės ligos vis dar yra viena

    dažniausių mirties priežasčių [78, 101, 158, 275].

    Pastaruoju metu susirūpinimą kelia bakterijų atsparumo didėjimas [6, 37,

    59, 74, 199]. Atsparūs mikroorganizmai plinta ne tik ligoninėse. Jų sukelia-

    mos ligos yra sunkiai gydomos ir pavojingos visai žmonijai. Vis daugiau

    mikroorganizmų tampa atsparūs priešmikrobiniams vaistams. Todėl, mažėja

    vartojamų priešmikrobinių medžiagų efektyvumas ir pasirinkimo galimybės.

    Būtina tęsti naujų veikliųjų medžiagų paiešką, nes atsparių bakterijų

    sukeltos infekcijos ateityje gali tapti pavojingos epidemijos priežastimi [34,

    51, 52, 190, 199, 200, 282].

    Heterociklinės struktūros junginiai yra viena svarbiausių organinių

    junginių klasė. Apie 50 proc. visų cheminių junginių, susintetintų iki antrojo

    tūkstantmečio pabaigos, yra heterociklinės struktūros. Didelis dėmesys

    skiriamas sierą ir azotą turintiems heterocikliniams junginiams dėl

    sėkmingo jų pritaikymo įvairiose mokslo srityse [14, 81, 201]. Susidomė-

    jimas tiazolo ir tiazolidino junginiais padidėjo, kai ši struktūra buvo

    nustatyta plačiai vartojamuose junginiuose (pvz. tiazolidinas – peniciline)

    [21, 140, 195]. Tiazolo dariniais, kaip potencialiais vaistais, imta domėtis

    XX a. pradžioje.

    Anksčiau susintetintų junginių struktūros analizė parodė, kad 4-

    tiazolidinono dariniai, turintys sulfanilamido farmakoforą, yra aktyvesni nei

    patys sulfanilamidai prieš bakterijas, be to jie pasižymi ir priešgrybeliniu

    poveikiu [113, 127, 233]. Nitrofurano farmakoforą (5-nitrofurfurolo ar 5-

    nitrofurilakroleino) turintys 4-tiazolidinono dariniai yra vieni aktyviausių

    priešmikrobinių junginių [32, 36, 195, 249]. Alilaminai yra naujausia

    priešgrybelinių vaistų grupė [10, 73], šį farmakoforą įjungus į molekulę

    kartu su jau anksčiau žinomais farmakoforais – sulfanilamidais ir nitrofu-

    ranais, tikėtąsi geresnio naujų junginių priešmikrobinio aktyvumo.

    Remiantis sėkmingais ankstesniais mokslo darbų rezultatais [150, 193,

    195, 249], nuspręsta susintetinti priešmikrobiniu aktyvumu pasižyminčius 4-

    tiazolidinono darinius, panaudojant įvairių aminų ir aldehidų fragmentus.

  • 6

    Darbo tikslas: Nustatyti keleto farmakoforų poveikį naujų 4-tiazolidino-

    no junginių priešmikrobiniam aktyvumui.

    Uždaviniai: Susintetinti naujus biologiškai aktyvius 4-tiazolidinono

    darinius su sulfanilamido, nitrofurano ir alilamino farmakoforų struktūri-

    niais fragmentais, bei įvertinti šių fragmentų įtaką naujų junginių prieš-

    mikrobiniam aktyvumui:

    1. Nustatyti tinkamiausias metodikas kuriant naujus 4-tiazolidinono darinius su pasirinktais farmakoforų struktūriniais fragmentais.

    2. Nustatyti susintetintų junginių fiziko-chemines savybes ir toksišku-mo riziką in silico.

    3. Įvertinti susintetintų junginių priešbakterinį ir priešgrybelinį akty-vumą in silico ir in vitro.

    4. Apibendrinti tyrimų rezultatus ir nustatyti didžiausiu priešbakteriniu ir priešmikrobiniu aktyvumu pasižyminčius junginius.

    5. Įvertinti farmakoforų įtaką naujų junginių priešmikrobiniam aktyvu-mui.

    Tyrimo hipotezė:

    4-tiazolidinono dariniai su sulfanilamido, nitrofurano ir alilamino farma-

    koforais pasižymi priešmikrobinėmis savybėmis prieš skirtingas bakterijų ir

    grybelio kultūras.

    Mokslinio darbo naujumas ir praktinė reikšmė: Atlikta kryptinga 4-

    tiazolidinono darinių sintezė, susintetinti 37 nauji junginiai, struktūroje

    turintys sulfanilamido, nitrofurano ar alilamino farmakoforus, įvertintos jų

    priešmikrobinės savybės.

    Priešmikrobinio aktyvumo (prieš S. aureus, E. faecalis, E. coli, P. aeru-

    ginosa, K. pneumoniae, B. subtilis, P. mirabilis, C. albicans) tyrimo in vitro

    rezultatai palyginti su prognozės rezultatais. Nustatyta, kad duomenys nesu-

    tampa. Pvz., tyrimas in silico parodė, kad 7 junginiai aktyvūs prieš grybelius

    ir bakterijas, 21 junginys neturi priešmikrobinio aktyvumo. Tyrimas in vitro

    parodė, kad tokių junginių atitinkamai buvo 23 ir 14. O tyrimų in silico ir in

    vitro rezultatų palyginimas rodo, kad prognozė gali padėti planuoti tyrimus,

    tačiau duomenys turi būti tikrinami eksperimentiškai.

    Priešmikrobinio aktyvumo tyrimo prieš kiekvieną bakteriją rezultatų

    įvertinimas, parodė, kad tokios struktūros junginiai aktyviausiai slopina

    bakterijų: S. aureus, E. faecalis ir E. coli, grybelio C. albicans augimą,

    tačiau visiškai neveikia kapsules sudarančios bakterijos P. aeruginosa.

    Didžiausiu aktyvumu pasižymėjo junginiai struktūroje turintys nitrofurano

    farmakoforą, mažiausiu – sulfanilamido farmakoforą.

    Nustatytas priešmikrobinis aktyvumas prieš skirtingo tipo bakterijas

    (gramteigiamą – S. aureus, gramneigiamą – E. colis, kapsules sudarančią–

    K. pneumoniae, sporas sudarančią– B. subtilis, šliaužiančiąją – P. mirabilis),

  • 7

    bei farmakoforo įtaka susintetintų junginių aktyvumui. Ateityje šie duome-

    nys papildys struktūros-aktyvumo ryšio dėsningumus bei kryptingą naujų

    priešmikrobinių junginių sintezę.

    Darbo rezultatų aprobavimas: Darbo rezultatai pristatyti 4 konferen-

    cijose: Tarptautinė farmacijos mokslo ir farmacijos praktikos konferencija

    skirta 225-osioms farmacijos mokslo Lietuvoje metinėms paminėti (Kaunas,

    2010.10.15–16), IV nacionalinė doktorantų mokslinė konferencija „Mokslas –

    sveikatai“ (Kaunas, 2011.04.07), Mokslinė konferencija „Chemija ir chemi-

    nė technologija“ (Kaunas, 2010.04.27), 5-oji tarptautinė konferencija „THE

    VITAL NATURE SIGN“ (Kaunas, 2010.05.19-21).

    Išspausdintas 1 mokslinis straipsnis (žurnale „Medicina“). Vienas moks-

    linis straipsnis priimtas spausdinimui užsienio moksliniame žurnale (Acta

    Poloniae Pharmaceutica). Išspausdintos 3 pranešimų tezės.

    Darbo apimtis ir struktūra: Disertaciją sudaro: įvadas, literatūros

    apžvalga, tyrimo objektas ir metodai, tyrimų rezultatai ir jų aptarimas, išva-

    dos, bibliografijos sąrašas (287 literatūros šaltiniai), disertacijos tema pa-

    skelbtų darbų sąrašas. Pateikta 21 lentelė ir 62 paveikslai. Disertacijos

    apimtis 114 puslapių.

  • 8

    1. LITERATŪROS APŽVALGA

    Priešmikrobinių medžiagų vartojimo klinikinėje praktikoje pradžia yra

    vienas svarbiausių modernios medicinos žingsnių. Pirmųjų priešmikrobinių

    medžiagų vartojimas sumažino mirtingumą (nuo 70–90 proc. iki 10 proc.)

    nuo sunkių ir gyvybei pavojingų ligų, kurias sukelia bakterijos [6, 34, 138,

    199, 213]. Per 30 metų nuo sulfanilamidų ir penicilino vartojimo pradžios

    klinikinėje praktikoje, buvo sukurta daugybė priešmikrobinių vaistų, kurie

    sėkmingai vartojami įvairių infekcinių ligų gydymui. Naujų medžiagų

    kūrimui naudoti Vokietijos ir Šveicarijos mokslininkų metodai, pasiūlyti

    XIX a. tyrinėjant natūralias medžiagas. Dauguma šių dienų priešbakterinių

    junginių grupių sukurtos 1935–1962 m.: sulfanilamidai, β-laktamai, amino-

    glikozidai, chloramfenikolis, tetraciklinai, makrolidai, glikopeptidai, chino-

    lonai [45, 72, 134, 156, 199, 271]. Daugelis naujų medžiagų sukurtos modi-

    fikuojant jau žinomus priešmikrobinius junginius [34, 199]. Šiuo metu

    klinikinėje praktikoje infekcinėms ligoms gydyti vartojama daugiau kaip

    200 priešmikrobinių medžiagų. Nepaisant to, infekcinės ligos vis dar yra

    viena dažniausių mirties priežasčių [78, 101, 158, 275] ir naujų priešmikro-

    binių vaistų poreikis nemažėja. Tai lemia pastaruoju metu vis didėjantis

    pacientų skaičius, kurių susilpnėjęs imunitetas. Tokie pacientai dažniau

    serga įvairiomis infekcinėmis ligomis. Nauji priešmikrobiniai preparatai

    sumažina klinikinio gydymo trukmę ir/ar dozavimą, yra mažiau toksiški,

    juos vartojant pasireiškia mažiau šalutinių poveikių (rečiau sukelia vėmimą,

    viduriavimą, alergines reakcijas) [52]. Viena iš priežasčių, skatinanti kurti

    naujas medžiagas, pasižyminčias priešmikrobinėmis savybėmis – atsparumo

    antibiotikams problema [6, 20, 22, 34, 50, 52, 100, 102, 143, 180, 200, 224,

    278]. Atsparūs mikroorganizmai plinta ne tik ligoninėse. Jų sukeliamos

    ligos yra sunkiai gydomos ir pavojingos visai žmonijai [72, 180, 253]. Kai

    kurie mokslininkai mano, kad atsparių mikroorganizmų sukeltas infekcijas

    galima gydyti derinant keletą priešmikrobinių vaistų ir naujų kurti nereikia

    [34, 52, 153, 199, 200]. Manoma, kad dėl tokio požiūrio yra sumažėjęs

    verslo interesas. Dauguma didžiųjų farmacijos kompanijų nusprendė, kad

    vaistai lėtinių ligų gydymui yra pelningesni nei priešbakterinės medžiagos,

    todėl labai sumažino arba visiškai atsisakė vaistų nuo infekcijų kūrimo ir

    tyrimų. Viena iš galimų tokio sprendimo priežasčių – mažas tinkamais

    vaistais negydomų infekcinių ligų skaičius ir plati jomis sergančiųjų

    geografija. Tai apsunkina klinikinių tyrimų administravimą ir kompanijoms

    tampa nepatrauklu kurti naujus vaistus nuo infekcijų [20, 34, 52, 57, 77,

    143, 157, 161, 199, 200, 203, 242].

  • 9

    Antibiotikams atsparių bakterijų skaičius vis auga, o naujo, saugaus ir

    efektyvaus vaisto kūrimas užtrunka daugiau nei 10 metų. Dėl minėtų

    priežasčių būtina tęsti naujų veikliųjų medžiagų paiešką, nes atsparių bak-

    terijų sukeltos infekcijos ateityje gali tapti pavojingos epidemijos prie-

    žastimi [34, 52, 58, 74, 99, 190, 199, 200, 282].

    Dėl šių priežasčių, tampa akivaizdu, kad dabartinė priešmikrobinių vaistų

    paieška yra nepakankama ir neatitinka visuomenės poreikių.

    Heterociklinės struktūros junginiai yra viena svarbiausių organinių

    junginių klasė, naudojama įvairiose mokslo srityse [14, 201]. Šių junginių

    stuktūra nustatyta ir biologiškai aktyvių medžiagų struktūroje. Šių junginių

    tarpe didelę reikšmę turi tiazolo dariniai, kuriais, kaip potencialiais vaistais,

    imta domėtis XX a. pradžioje, tiazolo ir tiazolidino dariniais susidomėjimas

    padidėjo, kai ši struktūra buvo nustatyta plačiai vartojamuose junginiuose

    (pvz. tiazolidinas – peniciline) [21, 195, 255].

    Tiazolidinono dariniai taikomi medicinos praktikoje, kaip: onkologiniai

    [2, 21, 43, 89, 103, 188, 207, 251], prieuždegiminiai [2, 83, 132, 189, 234,

    244, 248], priešgrybeliniai [39, 240], malšinantys skausmą [21, 248],

    mažinantys karščiavimą [21], priešmikrobiniai [2, 7, 21, 26, 53, 61, 94, 108,

    125, 130, 160, 192, 232, 251, 261, 264, 266], prieštraukuliniai [2, 149, 260],

    antihistamininiai [21, 58], antivirusiniai [2, 15, 17, 18, 19, 21, 124, 210,

    211, 212, 214, 215, 216, 251], prieštuberkulioziniai vaistai [117, 251],

    folikulus stimuliuojančio hormono (FSH) receptorių agonistai [2, 276].

    Neseniai buvo nustatytas 4-tiazolidinonų aktyvumas prieš bakterijų fermen-

    tą Mur B, kuris yra peptidoglikano biosintezės pirmtakas [9].

    4-tiazolidinonai – tai yra tiazolidino dariniai, ketvirtoje žiedo padėtyje

    turintys karbonilo grupę [2, 140, 235, 236] (1.1 pav.).

    S

    NH

    O

    X1 2

    34

    5

    1.1 pav. Bendra 4-tiazolidinonų formulė

    Pastaruoju metu susidomėjimą kelia ir kiti panašios struktūros junginiai:

    2,4-tiazolidindionas (X = O) ir 2-tiokso-4-tiazolidinonas (rodaninas, X = S).

    Šių struktūrų pagrindu kuriami antidiabetiniai vaistai [140]. 4 padėtyje

    esanti karbonilo grupė yra neaktyvi, nors literatūroje yra aprašyta atitinkamų

    tiodarinių, kurie gaunami reakcijoje su Lawesson reagentu (2,4-bis(4-

    metoksifenil)-1,3,2,4-ditiodifosfoetan-2,4-disulfidu) [2, 114].

  • 10

    4-tiazolidinono žiedas sintetinamas keliomis sintezės kryptimis: ciklokon-

    densacija, sintezė iš panašių heterociklinių junginių, heterociklinių junginių

    transformacija. Vienas dažniausiai naudojamų metodų yra ciklokondensacija.

    Šiuo metodu dažniausiai sintetinami 2,4-tiazolidindionas ir 2-tiokso-4-

    tiazolidinonas. α-halogenkarboksirūgštys naudojamos kaip dielektrofiliniai

    reagentai [C2]2+

    reakcijose su N,S-nukleofilais (1.2 pav.) [2, 116, 124, 140,

    165, 235, 236, 264].

    S

    N

    O

    X

    R

    R NH2

    CXSRNHCXS X = O,S

    Cl

    OHO

    1.2 pav. Klasikinis 4-tiazolidinono ciklo sintezės metodas

    Vienas iš dažniausiai naudojamų metodų 2-imino-4-tiazolidinono gavi-

    mui yra įvairių tiokarbamidų ir tiosemikarbazidų reakcijos su α-halogen-

    karboksirūgštimis (1.3 pav.) [60, 83, 91, 92, 130, 140, 236, 252, 284].

    RNH NH

    2

    S

    N

    S

    RO

    NH

    N

    SNHR

    O

    ClCH2

    O

    OH

    1.3 pav. 2-imino-4-tiazolidinono gavimo iš įvairių tiokarbamidų reakcija

    Taip pat galimi būdai: tiokarbamidą veikiant monochloracto rūgšties

    natrio druska [2, 165], tiocianatą arba alkilizotiocianatą veikiant hidrazidu

    (acetamidu), esant etilbromacetatui ir natrio acetatui [2, 41, 129].

    Sintetinant 4-tiazolidinono darinius, pakaitai dažniausiai įvedami į 2, 3

    arba 5 padėtį [2, 140, 235, 236]. 5-je padėtyje esanti metileno grupė yra

    ypač aktyvi, todėl dažniausiai 4-tiazolidinono dariniai gaunami modifikuo-

    jant šią padėtį [64, 65, 121, 140]. Biologiškai aktyvūs junginiai gaunami į

    5-tą padėtį įvedant karbonilinių junginių fragmentus aldolinės kondensacijos

    metu (1.4 pav.) [129, 130, 195, 267].

  • 11

    N

    S

    RO

    XO

    R

    R

    X = O, S, NH, NR

    X

    N

    S

    RO

    R

    R

    1.4. pav. Karbonilinių junginių fragmentų įjungimas į 4-tiazolidinono žiedą

    Verta paminėti, kad 5-toje 4-tiazolidinono ciklo padėtyje esančios meti-

    leno (-CH2-) grupės reakcijos su oksojunginiais yra efektyviausias būdas

    sintetinti biologiškai aktyvius 5-ariliden-4-tiazolidinono darinius. Šie jungi-

    niai yra tiriami kaip potencialūs priešmikrobiniai, priešvirusiniai, priešvėži-

    niai vaistai [140, 195]. Reakcija gali būti katalizuojama natrio šarmu, natrio

    acetato ir acto rūgšties ar jos anhidrido mišiniu, amonio hidroksidu, amonio

    hidroksido ir amonio chlorido mišiniu, metilamino ir acto rūgšties mišiniu ir

    kt. katalizatoriais [76, 140, 144, 145, 148, 178, 217, 259]. Atlikus reakcijas

    su įvairiais aromatiniais aldehidais pagal Knoevenagel‘io metodiką,

    nustatyta ir BMR spektrine analize patvirtinta, kad nepriklausomai nuo

    naudojamo aldehido visada gaunamas trans-izomeras [23, 174, 202].

    Literatūroje yra aprašyta ir tiesioginių, vieno etapo, 5-pakeistų 4-tiazoli-

    dinonų sintezės metodų, naudojant 3 komponentus. Pvz., aldehidą, tiokarba-

    midą ir chloroformą [2, 16, 24, 76, 97, 118, 165] (1.5 pav.).

    CHO

    NH2

    NH2

    S

    CHCl3

    NH

    NH

    S

    O

    1.5 pav. 5-pakeistų 4-tiazolidinonų sintezė

    2-tiokso-4-tiazolidinono dariniams būdinga tautomerija [66, 180].

    Judriam vandenilio atomui esant prie tioksogrupės, susidaro merkapto

    grupė, kurią alkilinant galima gauti 2-alkiltio-4-tiazolidinonus. 2-alkiltio-4-

    tiazolidinonams reaguojant su aminais, reakcijos vyksta lengviau nei su

    rodaninu, gaunamos didesnės išeigos bei grynesni reakcijos produktai. 2-

    alkilrodaninai gaunami veikiant rodanino darinius alkilhalogenais esant

    bazėms (NaOH, KOH, NaH, EtN3) [140]. 2-alkiltio-4-oksotiazolinai reaguo-

  • 12

    ja su aromatiniais aminais, susidarant 2-imino-4-oksotiazolidino dariniams

    (1.6 pav.) [184, 195, 246].

    NH

    SS

    O

    RHal

    N

    SSHal

    O

    NH2

    - HSRN

    SNH

    O

    1.6 pav. 4-tiazolidinonų darinių sintezė iš 2-tiokso-4-tiazolidinono

    Šiuo metu 4-tiazolidinono struktūra yra daugelio medžiagų, pasižyminčių

    skirtingomis farmakologinėmis savybėmis pagrindas. Dažniausiai jie

    naudojami kaip antidiabetiniai vaistai. Pirmasis vaistinis preparatas, kurio

    pagrindas 4-tiazolidinono struktūra buvo rosiglitazonas (1.7 pav.).

    N NH

    S O

    OON

    1.7. pav. Rosiglitazonas

    4-tiazolidinonų veikimo mechanizmo nustatymas, išskyrė juos į atskirą

    antidiabetinių vaistų klasę. Vėlesni tyrimai atskleidė, kad 4-tiazolidinonų

    dariniai gali būti naudojami įvairiose medicinos srityse (onkologijoje,

    infektologijoje ir kt.) kaip potencialūs vaistai. Įvairios 4-tiazolidinono žiedo

    modifikacijos, siekiant susintetinti biologiškai aktyvius junginius yra svar-

    biausia priežastis, dėl kurios ši heterociklinių junginių klasė yra įdomi įvai-

    rių sričių tyrėjams [120, 140, 263].

    Tiokarbamido dariniai. Tiokarbamidai yra organinių junginių klasė.

    Dažniausiai jie naudojami, kaip reagentai organinėje sintezėje [44, 128, 230,

    281]. Tiokarbamidai gali egzistuoti dviejuose tautomerinėse formose (1.8 pav.).

    NH2

    S

    NH2

    NH2

    SH

    NH

    1.8 pav. Tiokarbamidų tautomerija

    Tiokarbamidų ir tiosemikarbazidų reakcijos su α-halogenkarboksirūgš-

    timis yra vienas iš dažniausiai naudojamų metodų 2-imino-4-tiazolidinono

    gavimui [67, 69, 83, 91, 92, 116, 130, 140, 252, 284]. Tiosemikarbazidų

  • 13

    dariniai pasižymi skirtingu biologiniu aktyvumu, pvz., priešmikrobinių

    junginių struktūroje yra 1,2,4-triazolo fragmentas [110, 119, 122, 185, 208,

    225], prieštraukulinių - 1,3,4-tiadiazol-2-amidino fragmentas [71, 86, 122].

    Paprasčiausias tiokarbamido darinių gavimo metodas yra izotiocianatų

    reakcija su aminais, vykstanti pagal nukleofilinio prijungimo mechanizmą.

    (1.9 pav.) [230].

    + NH2RR

    N S R N NH2

    S

    R

    -

    + RN NH

    SH

    R

    RNH NH

    S

    R

    1.9 pav. Tiokarbamido darinių gavimo iš izotiocianatų reakcija

    Vienas iš dažniausiai naudojamų metodų, tiosemikarbazidų sintezei yra

    izotiocianatų ir hidrazinų sąveika (1.10 pav.) [122].

    + NH2NH2R N SR

    NH NH

    S

    NH2

    1.10 pav. Tiosemikarbazidų gavimo reakcija

    Reakcijos su aminais dažniausiai vykdomos etanolyje, tačiau galima jas

    atlikti ir kituose tirpikliuose, pvz.: metanolyje, acetone, toluene, chlorofor-

    me, piridine, dimetilformamide, benzene. Reakcija vykdoma imant ekviva-

    lenčius reaguojančių medžiagų kiekius. Literatūroje yra aprašyta atvejų, kai

    buvo imamas izotiocianato perteklius [284].

    Nesimetrinių tiokarbamido darinių kondensacijos su monochloracto

    rūgštimi metu, į antrą padėtį įjungiami elektrofiliniai pakaitai. Pagal 2-je

    padėtyje pakeisto 4-tiazolidinono susidarymo galimybę, pakaitai išdėstomi

    elektrofiliškumo didėjimo tvarka: vandenilis – alkilas – arilas – piridilas

    [284]. Kondensuojant aliltiokarbamidus, alilo radikalas elgiasi kaip alkilas.

    Simetrinių tiokarbamido darinių sintezėje naudojamas anglies disulfidas

    [147]. Šiuo metodu sintezė vykdoma ne tiesiogiai (kaip sintezėje su izotio-

    cianatu), bet sudarant tarpinį junginį. Metodo privalumas – gaunami simetri-

    niai ir nesimetriniai (1.11 pav.).

  • 14

    NH

    R

    R+CS2+ NaOH

    R'-NH2

    NR

    R

    NH

    R'S

    1.11 pav. Simetrinių tiokarbamidų gavimo reakcija

    Sulfanilamidotiokarbamido dariniai. Dėl panašaus farmakologinio po-

    veikio (p-aminobenzoinės rūgšties inaktyvavimo), karbamidas ir sulfani-

    lamidai XX a. pradžioje kartu vartoti klinikinėje praktikoje. Ankstesniuose

    mokslo darbuose (1940–1950 m.) kelti uždaviniai sujungti šias dvi medžia-

    gas į vieną molekulę ir ištirti jų priešbakterinį aktyvumą. 1940 m. Northey

    aprašė dešimt sulfanilamidokarbamido ir sulfanilamidotiokarbamido dari-

    nių. Junginiai gauti modifikuojant tik aromatinę amino grupę (N4 pakeisti

    sulfanilamidai). Mokslininkai Roth ir Degering sintetino sulfanilamido-

    karbamido ir sulfanilamidotiokarbamido darinius, modifikuodami aromatinę

    amino grupę (N4 pakeisti sulfanilamidai) bei sulfogrupės amidogrupę (N

    1

    pakeisti sulfanilamidai), taip pat lygino šių junginių priešbakterinį aktyvumą.

    N4 pakeisti sulfanilamidai susintetinti sujungiant sulfanilamidą su atitin-

    kamu izocianatu (sulfanilamidokarbamido dariniams) arba izotiocianatu

    (sulfanilamidotiokarbamido dariniams) (1.12 pav.) [228, 229].

    NH2SNH2

    O

    ORN S NH

    SNH2

    O

    O

    S

    NHR

    1.12 pav. Bendra sulfaniltiokarbamidų gavimo reakcija

    N1 pakeisti sulfanilamidai susintetinti sujungiant p-acetilaminobenzen-

    sulfonilchloridą su semikarbazidu / tiosemikarbazidu arba acetilsufanilhidra-

    ziną su izocianatu / izotiocianatu. Semikarbazidas ir izocianatas naudoti,

    siekiant gauti sulfanilamidokarbamido darinius, o tiosemikarbazidas ir

    izotiocianatas – sulfanilamidotiokarbamido darinius (1.13–1.14 pav.) [228,

    229].

    S

    O

    O

    NH

    CH3

    O

    Cl

    NH2

    NH NH2

    S

    NH

    CH3

    O

    SNH

    O

    O

    NH

    S

    NH2

    1.13 pav. Sulfaniltiokarbamidų gavimo iš tiosemikarbazido reakcija

  • 15

    RN S

    NH

    CH3

    OS

    NHO

    O

    NH

    S

    NHRS NH

    O

    O

    NH2

    NH

    CH3

    O

    1.14. pav. Sulfaniltiokarbamidų gavimo iš izotiocianato reakcija

    Panašius junginius sintetino ir Niemiec (1944–1950 m.). Skirtingai nuo

    Roth ir Degering ji papildomai atliko savo susintetintų junginių deaceti-

    linimą, naudojant rūgštinę hidrolizę, aprašė šių junginių priešmikrobines

    savybes. Ji įrodė, kad sulfanilamidotiokarbamido dariniai pasižymi 1–10

    kartų didesniu aktyvumu prieš Streptococcus viridans nei sulfatiazolas.

    Sulfanilamidai – sintetinės priešmikrobinės medžiagos, kurių struktūros

    pagrindą sudaro sulfanilamido (-NH-C6H4-SO2-NH-) grupė [4, 13, 79].

    Sulfanilamidai – pirmieji priešmikrobiniai vaistai, davę pradžią antibiotikų

    revoliucijai medicinoje [38, 93, 123, 137, 270]. Cheminiu požiūriu sulfanil-

    amidai yra sulfanilo rūgšties amido (streptocido), kuris gali būti vertinamas

    kaip priešbakterinio veikimo farmakoforas, dariniai (1.15 pav.).

    NH S

    O

    O

    NH XX

    1.15 pav. Bendra sulfanilamidų formulė

    Tai bekvapės, baltos spalvos medžiagos, mažai tirpios vandenyje (0,1–5

    g/l) ir organiniuose tirpikliuose [107].

    Nauji sulfanilamidų dariniai kuriami pakeičiant X įvairių junginių

    fragmentais (streptocidas X=H). 4 padėtyje esanti amino grupė yra

    atsakinga už priešmikrobinį veikimą, todėl jos vandeniliai nėra keičiami,

    išskyrus atvejus, kai organizme radikalas atskyla ir amino grupė

    išlaisvinama (pvz. ftalazolis). Papildomų radikalų įvedimas į benzeno žiedą

    – sumažina sulfanilamidų aktyvumą [38, 75, 107, 209, 265, 268, 269, 286].

    Sulfanilamidų veikimo veikimo spektras labai platus (veikia daugelį

    mikroorganizmų, silpniau chlamidijas, grybelius ir pirmuonis), tačiau per

    daugelį metų atsirado nemažai jiems atsparių mikrobų padermių [4, 8, 25,

    28, 30, 38, 75, 95, 107, 111, 152, 155, 179, 227, 237, 247, 250, 277, 286].

    Taip pat sulfanilamidų vartojimas maždaug 3 proc. bendros populiacijos ir

    60 proc. pacientų su žmogaus imunodeficito virusu (ŽIV), gydomų sulfani-

    lamidais, sukelia gana daug pašalinių reiškinių. Dažniausiai pasireiškia

    padidėjusio jautrumo (alerginės) reakcijos, virškinimo sutrikimai, galvos

  • 16

    skausmas [31, 40, 48, 238, 254]. Literatūroje aprašomi tyrimai, kad ilgalai-

    kis sulfanilamidų (ypač sulfamerazino ar sulfadimetoksino) vartojimas gali

    sukelti onkologinius susirgimus (epitelinio audinio piktybinius navikus)

    [105, 135, 163].

    Dėl išvardintų priežasčių ir sukurtų aktyvesnių priešmikrobinių vaistų

    sulfanilamidų vartojimas mažėja [5, 56, 133, 286]. Tačiau, jie vis dar aktua-

    lūs žemės ūkyje ir veterinarijoje – bakterijų sukeltų ligų gydymui, augimo

    skatinimui, pašarų kokybės gerinimui ir kt. [27, 46, 47, 79, 141, 151, 231,

    243, 256, 283].

    Progresuojant priešbakterinių vaistų tyrimams, sukuriama vis daugiau ir

    skirtingos cheminės struktūros junginių. Tačiau, peržiūrėjus priešbakterinių

    vaistų vartojimo istoriją, negalima nepastebėti, kad sulfanilamidai užėmė

    gana svarbią vietą infekcijų gydyme gana ilgą laiką. Tobulėjant biotechno-

    logijoms nustatyta, kad sulfanilamidų toksiškumas ir selektyvumas labai

    priklauso nuo galimybės konkuruoti su folio rūgštimi [173]. Taigi, viena iš

    sulfanilamidų grįžimo į klinikinę praktiką galimybių – toksiškumo mažini-

    mas. Naujausiuose moksliniuose darbuose [142, 168, 218, 245], aprašomos

    įvairios sintezės reakcijos panaudojant sulfanilamidų fragmentus. Žinant,

    kad dėl panašumo į 4-aminobenzoinę rūgštį sulfanilamidai organizme rea-

    guoja su folio rūgštimi sudarydami neveiklius junginius, buvo iškelta hipo-

    tezė, kad sulfanilamidus sujungus su organizme lengvai metabolizuojamais

    junginiais, pvz. aminorūgštimis ar jų acilintais dariniais bus sumažintas jų

    toksiškumas ir tuo pačiu, jie išliks svarbiais folio rūgšties antagonistais

    (1.16 pav.) [131, 196, 245].

    NH2

    S

    O

    O

    NH R +N

    OR'

    NO2

    NH

    S

    O

    O

    NH R

    OR'

    NH

    O

    NO2

    1.16 pav. Mažiau toksiškų sulfanilamidų sintezės metodas

    Įvertinus šiuo būdu susintetintų junginių toksiškumą, nustatyta, kad

    hipotezė, jog sulfanilamidus sujungus su organizme lengvai metabolizuo-

    jamais junginiais, sumažės jų toksiškumas, bet išliks priešmikrobinės

    savybės pasitvirtino. Gauti junginiai mažai toksiški LD50 = 5,8–6,8 g/kg

    kūno svorio. Taip pat ištyrus jų priešmikrobinį aktyvumą, nustatyta, kad

  • 17

    susintetinti junginiai yra aktyvūs mažesnėmis nei 5 mg koncentracijomis,

    kai tuo tarpu patys sulfanilamidai buvo neaktyvūs.

    Dar viena galimybė sulfanilamidams yra jų fragmentų įjungimas į naujų

    potencialių priešmikrobinių vaistų struktūrą. Vieni iš tokių yra azoto

    heteroatomą turintys heterociklai – pirimidino ir pirazolo dariniai.

    Nustačius, kad pirolo, pirazolo ir pirimidino dariniai pasižymi naudingomis

    biologinėmis savybėmis [3, 11, 54, 62, 63, 98, 171, 175, 176, 223],

    nuspręsta jų fragmentus sujungti su sulfanilamidais, tokiu būdu tikintis

    didesnio naujų junginių aktyvumo [82]. Sulfanilamido molekulės amido

    grupė sujungiama su tiazolo, chinoksalino ir pirimidino pakaitais, o

    aromatinė amino grupė transformuojama į įvairius azoto heteroatomą

    turinčius heterociklus (1.17 pav.).

    NH2

    S OO

    NH

    R

    CH

    2

    O

    Br

    NH

    S OO

    NH

    R

    O

    NN

    EtOH NaOEt

    N

    S OO

    NH

    R

    NH2

    CN

    N

    NH

    N

    S OO

    NH

    R

    O

    HCOOH

    1.17 pav. Sulfanilamidų aromatinės amino grupėtokie junginiai pasižymi

    geresnėmis priešmikrobinėmis savybėmis nei pradiniai sulfanilamidai.

    Taip pat naujausiose publikacijose nagrinėjama galimybė – sulfanilamidų

    fragmentų naudojimas, siekiant priešgrybelinio aktyvumo [113, 127, 233].

    Tuo tikslu sulfanilamido fragmentas jungiamas su chitozanu [280] - nusta-

    tyta, kad priešgrybelinis aktyvumas didėja, didėjant junginio molekulinei

    masei; 1,2,3-triazolu [272] – nustatyta, kad gauti junginiai pasižymėjo

    priešmikrobinėmis ir priešgrybelinėmis savybėmis, tačiau visiškai neveikė

    C. albicans.

    Nitrofuranai – sintetinės chemoterapinės medžiagos, kurių struktūros

    pagrindą sudaro furano žiedas (1.18 pav.).

    ONO

    2X

    1.18 pav. Bendra nitrofuranų formulė

  • 18

    Nitro grupė yra penktoje furano žiedo padėtyje, o antroje padėtyje

    prisijungiami įvairūs radikalai. Tai gali būti vinilideno grupė (furaginas),

    azometino grupė (nitrofurantoinas, furazolidonas, nitrofuralis) [32, 258].

    Nitrofurano dariniai pasižymi priešmikrobiniu aktyvumu, vartojami bakte-

    rijų, grybelių ir pirmuonių sukeltoms ligoms gydyti, taip pat kaip antiseptinė

    priemonė. Tai plataus spektro preparatai, aktyviai veikiantys prieš gamtei-

    giamas ir gramneigiamas bakterijas Escherichia coli, Klebsiella pneumo-

    niae, Enterobacter, Citrobacter, Salmonella, Shigela, Campylobacter, Heli-

    cobacter, kai kurias Proteus padermes, Enterococcus faecalis, Staphyloco-

    ccus aureus, Staphylococcus epidermidis ir k., įskaitant ir salmoneles,

    dažnai yra aktyvūs prieš sulfanilamidams ir kitiems antibiotikams atsparias

    bakterijų formas [32, 104, 197, 257].

    Farmakologinis nitrofuranų aktyvumas priklauso ir nuo jų cheminės

    struktūros. Vieni jų daugiau pasižymi kaip priešgrybeliniai, kiti – kaip anti-

    protozojiniai, treti – kaip priešbakteriniai preparatai. Pvz., furazolidonas

    (šoninėje grandinėje turi oksazolidono fragmentą) veikia gramneigiamus

    mikroorganizmus, o nitrofurantoinas (šoninėje grandinėje turi aminohidan-

    tiono fragmentą) – šlapimtakių infekcijas (1.19 pav.) [12, 32, 42 68, 84, 87,

    88, 136, 159, 239, 262, 279].

    O

    N

    OO

    2N N

    O

    NHN

    OO

    2N N

    O

    O

    nitrofurantoinasfurazolidonas

    1.19 pav. Nitrofuranų atstovai

    Žinoma, kad dauguma medicinoje ir veterinarijoje vartojamų nitrofuranų

    turi nitrofurilideno fragmentą. Norint gauti biologiškai aktyvų nitrofurano

    darinį, nitrofurano žiedas turi būti sujungtas su mažo bazingumo azoto

    atomu per etileno grupę [32]. 1944 m. Dodd ir Stillman in vitro tirdami

    furanų aktyvumą nustatė, kad priešmikrobiniam veikimui yra būtina nitro

    grupė. Redukavus arba pašalinus nitro grupę priešmikrobinis aktyvumas

    prarandamas [206]. Lyginant 5-nitrofurano darinių priešbakterinį aktyvumą,

    nustatyta, kad junginių turinčių dvigubą jungtį anglis-anglis šoninėje furano

    žiedo grandinėje, priešmikrobinis aktyvumas yra didesnis [42, 162, 164,

    194]. Taip pat buvo pastebėta, kad į junginių, nepasižyminčių

    priešbakterinėmis savybėmis, struktūrą įjungus 5-nitro-2-furil- fragmentą,

  • 19

    buvo gaunamas naujas junginys pasižymintis priešmikrobiniu aktyvumu

    [32, 42].

    Svarbu paminėti, kad rezistentiškumas nitrofuranams vystosi lėtai [32,

    262], tačiau literatūroje yra duomenų, kad kai kurios gramneigiamos bak-

    terijos, kaip Pseudomonas, Serratia, Enterobacter ir Proteus, taip pat ir

    mieliniai grybeliai yra atsparūs nitrofurano dariniams [112]. Iš kitų prieš-

    bakterinių preparatų išsiskiria tuo, kad neslopina imuniteto, o jį sustiprina,

    didindami fagocitozę ir komplemento titrą [32, 219, 226, 257, 262].

    Priežastis dėl kurios daugelis nitrofuranų darinių prarado savo populia-

    rumą ir šiandien nebevartojami, yra jų mutageniškumas ir karcinogenišku-

    mas [204, 205].

    Nepaisant to, pastaruoju metu išaugo susidomėjimas šiais nitrohetero-

    cikliniais junginiais, tiriami nauji jų dariniai [33, 49, 80, 274].

    Alilaminai ir benzilaminai – naujausios sintetinių priešgrybelinių vaistų

    grupės. Šios grupės junginiai yra skiriami vietinėms grybelių, ypač derma-

    tofitų, sukeltoms infekcijoms gydyti [10, 50, 73, 274]. Alilaminų ir benzila-

    minų grupės vaistai veikia selektyviai slopindami ergosterolio sintezėje

    dalyvaujantį fermentą – skvaleno epoksidazę [1, 220, 221, 222]. Skirtingai

    nuo azolų, jie neveikia citochromo P450 [10, 73, 85, 100]. Alilaminų, kaip

    biologiškai aktyvių junginių, paieška prasidėjo nuo struktūros aktyvumo

    ryšio analizės. Modifikuojant pirmojo alillamino – naftifino molekulę (daž-

    niausiai keičiant šoninę grandinę), buvo sukurtas antrasis šiuo metu naudo-

    jamas alilaminų grupės atstovas – terbinafinas (1.20 pav.) [181].

    N

    N

    Terbinafinas Naftifinas

    1.20 pav. Alilaminų atstovai

    Tiriant šių junginių aktyvumą prieš mieles, nustatyta, kad aktyvumas

    padidinamas į naftaleno žiedą įjungiant halogeno pakaitus (5-chlor, 5-fluor,

    5,7,-difluor) arba vietoje naftaleno žiedo įjungiant 3-halogen-7-benzo[b]tio-

  • 20

    feną [182]. Intensyviai keičiant šoninę grandinę buvo sukurtos dvi naujos

    vaistų grupės: benzilaminai ir homopropargilaminai. Analizuojant strutūros

    aktyvumo ryšio tyrimų rezultatus, sukurtas bendras farmakoforinis modelis

    visoms paminėtoms junginių grupėms, apibrėžiamas erdve tarp dviejų

    lipofilinių fragmentų (L1 ir L2) tam tikru atstumu nutolusių nuo polinio

    centro (X) (1.21 pav.) [181].

    X

    L1 L2

    N

    1.21 pav. Farmakoforinis alilaminų modelis

    Pirminiai struktūros aktyvumo ryšio tyrimai parodė, kad alilamino gru-

    pėje esantis azoto atomas nėra būtinas fermento – skvaleno epoksidazės,

    inaktyvavimui, tačiau padeda junginiui patekti į grybelio ląstelę. Tuo tikslu

    alilamino grupėje esantis azoto atomas buvo pakeistas deguonies, anglies

    atomu arba vietoje tretinio amino panaudotas antrinis aminas. Tyrimo rezul-

    tatai parodė, kad šie junginiai buvo aktyvesni nei terbinafinas ir naftifinas

    [70, 183]. Šiuo metu siekiama nustatyti, ar polinis centras privalo būti tarp

    dviejų lipofilinių fragmentų, ar gali būti viename iš jų. Analizuojant įvairių

    polinių grupių įtaką, nustatyta, kad norint išlaikyti priešgrybelinį aktyvumą,

    nesumažinant patekimo į ląstelę galimybės, pakaitai (išskyrus fluorą) gali

    būti įvesti tik į 5-ą naftaleno ciklo padėtį. [181]

    Apžvelgus literatūros šaltinius, nusprendėme sintezuoti 4-tiazolidinono

    darinius, jų struktūrą papildant šiuo metu naudojamų priešmikrobinių

    medžiagų fragmentais:

    sulfanilamidai – šie junginiai vis mažiau vartojami dėl jų toksiškumo ir išsivysčiusių atsparių bakterijų padermių bei pašalinių reakcijų [8].

    Tačiau įjungus sulfanilamidų fragmentus į naujų potencialių prieš-

  • 21

    mikrobinių vaistų struktūrą, pastebimas didesnis jų priemikrobnis

    aktyvumas lyginant su pradiniais sulfanilamidais, taip pat išryškėja

    priešgrybelinis poveikis [113, 127, 233];

    nitrofuranai – šių fragmentų įjungimo į 5-tiazolidinono ciklo padėtį racionalumas įrodytas ankstesniuose moksliniuose darbuose. Taip

    pat yra žinoma, kad 7 proc. priešgrybelinėmis savybėmis

    pasižyminčių junginių struktūroje turi furano ar nitrofurano ciklą

    [32, 126, 195, 242];

    alilaminai ir benzilaminai – naujausios priešgrybelinių vaistų grupės, todėl buvo įdomu, šiuo farmakoforus įjungti į molekulę, kartu su jau

    anksčiau naudojamų, priešmikrobinėmis savybėmis pasižyminčių,

    junginių fragmentais [10, 50, 73, 195].

  • 22

    2. TYRIMO OBJEKTAS IR METODAI

    Tyrimų objektas – susintetinti nauji 4-tiazolidinono dariniai, turintys

    sulfanilamido, alilamino ar nitrofurano farmakoforus.

    Tyrimo metodika

    Naudotos medžiagos ir tirpikliai

    2,6-dichlorbenzaldehidas (99 proc.), 2-fluorbenzaldehidas (97 proc.), 2-

    hidroksi-5-nitrobenzaldehidas (98 proc.), 2-hidroksibenzaldehidas (≥98 proc.),

    4-(dimetilamino)benzaldehidas (99 proc.), 4-brombenzaldehidas (99 proc.),

    4-chlorbenzaldehidas (97 proc.), 4-fluorbenzaldehidas (98 proc.), 4-hidrok-

    sibenzaldehidas (98 proc.), 4-nitrobenzaldehidas (98 proc.), 5-nitrofurfuro-

    las (99 proc.), furfurolas (99 proc.), 5-nitrofurilakrpleinas (99 proc.), 3-

    aminorodaninas (99 proc.), benzilaminas (99 proc.), aktyvuota anglis, kalio

    acetatas (≥99 proc.), bromacto rūgšties metilo esteris (97 proc.),

    alilizotiocianatas (95 proc.), amonio acetatas (≥98 proc.), hidrazino hidratas

    (78–82 proc.), jodmetanas (≥99 proc.), monochloracto rūgštis (≥99 proc.),

    rodaninas (97 proc.), sulfametizolis (≥99 proc.), sulfanilamidas (≥99 proc.),

    sulfisomidinas (≥99 proc.), 2-propanolis (99,5 proc.), acetonitrilas

    (≥99,9 proc.), acetonas (≥99,8 proc.), benzenas, butanolis (99,8 proc.),

    dioksanas (99,8 proc.), DMF, dimetilsulfoksidas (≥99,5 proc.),

    dimetilsulfoksidas-d6, anglies tetrachloridas ( ≥99,5 proc.), dietilo eteris

    (≥99 proc.), heksanas (95 proc.), ledinė acto rūgštis (≥99,7 proc.), metanolis

    (≥99.9 proc.), n-butanolis (≥99,9 proc.), n-propanolis (99,7 proc.) įsigyti iš

    „Sigma-Aldrich GmbH“ (Buchs, Šveicarija), sulfadimidinas, sulfafurazolas,

    sulfametoksipiridazinas, sulfamoksolis, sulfapiridinas (≥99 proc.),

    sulfatiazolas (≥98 proc.) iš „Fluka Chemie“ (Buchs, Šveicarija), etanolis

    (96,3 proc.) iš „Stumbras“ (Kaunas, Lietuva). Visi naudoti tirpikliai yra

    ESC analitinio švarumo. Ultragrynas vanduo ruošiamas „Millipore“ (JAV)

    vandens valymo sistema.

    Naujų junginių sintezės metodika. Junginiai susintetinti Lietuvos

    sveikatos mokslų universiteto Medicinos akademijos Vaistų chemijos kated-

    roje.

    1) Nauji 4-tiazolidinono dariniai su sulfanilamido ir alilamino far-

    makoforais susintetinti ciklokondensacijos metodu, paremtu α-halo-

    genkarboksirūgščių sąveika su N,S-nukleofilais [2, 29, 55, 139, 140,

    169, 172, 228, 229].

    http://www.sigmaaldrich.com/catalog/ProductDetail.do?lang=en&N4=281549|SIAL&N5=SEARCH_CONCAT_PNO|BRAND_KEY&F=SPEC

  • 23

    1-{4-[(4,6-dimetilpirimidin-2-il)sulfamoil]fenil}-3-(2-propen-1-il)tiokar-

    bamidas (ZAT-1-1), 3-(2-propen-1-il)-1-{4-[(1,3-tiazol-2-il)sulfamoil]fe-

    nil}tiokarbamidas (ZAT-1-2), 3-(2-propen-1-il)-1-(4-sulfamoilfenil)tiokar-

    bamidas (ZAT-1-3), 1-{4-[(5-metil-1,3,4-tiadiazol-2-il)sulfamoil]fenil}-3-

    (2-propen-1-il)tiokarbamidas (ZAT-1-4) (2.1 pav.).

    0,01 mol atitinkamo sulfanilamido (sulfadimidino, sulfatiazolo, sulfanila-

    mido, sulfametizolio) sumaišomas su 0,02 mol alilizotiocianato ir 10 ml

    (ZAT-1-1, ZAT-1-2) arba 20 ml etanolio (ZAT-1-3, ZAT-1-4). Mišinys

    kaitinamas glicerolio vonioje su grįžtamu šaldytuvu, 80 °C temperatūroje,

    3–5 val. Reakcijos mišinys vėsinamas iki kambario temperatūros, susidarę

    balti kristalai brandinami 15–20 min kambario temperatūroje, filtruojami,

    plaunami etanoliu, eteriu ir džiovinami kambario temperatūroje. Gautas

    produktas perkristalinamas: ZAT-1-1 iš 2-propanolio, ZAT-1-2 - iš etanolio

    ir DMF mišinio (1:1), ZAT-1-3 – etanolio, ZAT-1-4 - ledinės acto rūgšties.

    ZAT-1-1 R=

    S

    N

    N N

    S

    ZAT-1-2 R=

    ZAT-1-3 R= -H

    ZAT-1-4 R=

    NC

    S

    R S

    O

    O

    NH NH2

    NH S

    O

    O

    NH RNH

    S

    N

    N

    2.1 pav. Tarpinių (1-alil-3-sulfanilamidotiokarbamido darinių)

    junginių sintezė

    N-(4,6-dimetilpirimidin-2-il)-4-{[4-okso-3-(2-propen-1-il)-1,3-tiazolidin-

    2-iliden]amino}benzen-1-sulfonamidas (ZAT-2-1), 4-{[4-okso-3-(2-propen-

    1-il)-1,3-tiazolidin-2-iliden]amino}-N-(1,3-tiazol-2-il)benzen-1-

    sulfonamidas (ZAT-2-2), 4-{[4-okso-3-(2-propen-1-il)-1,3-tiazolidin-2-iliden]-

    amino}benzen-1-sulfonamidas (ZAT-2-3), N-(5-metil-1,3,4-tiadiazol-2-il)-

    4-{[4-okso-3-(2-propen-1-il)-1,3-tiazolidin-2-iliden]amino}benzen-1-sulfona-

    midas (ZAT-2-4) (2.2 pav.).

  • 24

    2,5 ml ledinės acto rūgšties ištirpinamas 0,01 mol atitinkamo 1-alil-3-

    sulfanilamidotiokarbamido darinio, maišant pridedamas 0,01 mol mono-

    chloracto rūgšties ir 0,01 mol amonio acetato. Mišinys kaitinamas glicerolio

    vonioje su grįžtamu šaldytuvu, 78–80 °C temperatūroje, 2,5–3 val. Karštas

    tirpalas filtruojamas ir filtratas vėsinamas iki kambario temperatūros. Susi-

    darę kristalai filtruojami, plaunami vandeniu, etanoliu, eteriu ir džiovinami

    kambario temperatūroje. Gautas produktas perkristalinamas iš ledinės acto

    rūgšties.

    Cl

    O

    OH

    ZAT-2-1 R=

    N

    N

    S

    N

    N N

    S

    CH3COONH4 ZAT-2-2 R=

    ZAT-2-3 R= -H

    ZAT-2-4 R=

    N

    S

    O

    N S

    O

    O

    NH R

    NH S

    O

    O

    NH RNH

    S

    2.2 pav. Naujų 4-tiazolidinono darinių su sulfanilamido

    ir alilamino farmakoforais sintezė

    2) Nauji 5-pakeisti 4-tiazolidinono dariniai su sulfanilamido farma-

    koforu sintetinti Knoevenagel‘io metodu, paremtu oksojunginių

    sąveika su 5-je 4-tiazolidinono ciklo padėtyje esančia metileno

    grupe, katalizuojant natrio acetatui, esant acto rūgščiai [76, 140, 148,

    259]. Pradiniu junginiu reakcijoje naudotas – 2-metilrodaninas

    susintetintas pagal Tarasevičiaus metodiką [249]. Sulfanilamido

    fragmentas įjungtas amininimo reakcijos metu [195, 241, 249].

    2-metilrodanino sintezė. 1 mol kalio susmulkinamas ir mažais kiekiais

    dedamas į maišomą ir šaldomą metanolį, gaunant kalio metilatą. 1 mol

    rodanino sumaišomas su 2 litrais eterio ir maišant į jį lašinamas kalio

    metilatas. Sulašinus, mišinys dar maišomas apie 30 min., kol pastebimas

    spalvos pasikeitimas iš geltonos į rusvai gelsvą. Nuosėdos filtruojamos,

    plaunamos vandeniu ir metanoliu. Acetono ir trichlormetano mišinyje (1:1)

  • 25

    šildant ištirpinami 0,25 mol rodanino kalio druskos. Mišinys atvėsinamas iki

    3 °C vonelėje su ledu ir lėtai sulašinami 0,35 mol jodmetano. Mišinio

    temperatūra pakyla iki 7 °C, maišoma dar apie 50–60 min, po to įberiama 20

    g aktyvuotos anglies miltelių (reakcijos skilimo produktų absorbcijai),

    100 ml chloroformo ir intensyviai maišoma 5 min. Nufiltruojama naudojant

    vakuuminį filtrą. Gautas filtratas yra raudonai rusvos spalvos. Naudojant

    vakuuminio distiliavimo aparatūrą, nudistiliuojamas acetonas, chloroformas

    ir jodmetano perteklius. Distiliacija atliekama 60 °C temperatūroje. Po

    distiliavimo gaunamas aliejaus konsistencijos tamsiai raudonos spalvos

    tirpalas, kuris vėliau išsikristalina. Ant kristalų užpilama 50 ml atšaldyto

    etanolio ir gauta suspensija filtruojama per stiklinį filtrą, praplaunama 30 ml

    etanolio, 50 ml anglies tetrachlorido. Gauti kristalai perkeliami į Petri

    lėkštelę ir džiovinami kambario temperatūroje. Gautas 2-metilrodaninas

    perkristalinamas iš anglies tetrachlorido santykiu 1:10 (2.3 pav.).

    + CH3I+ KI

    rodanino kalio druska 2-metilrodaninas

    N

    SSK

    ON

    SS

    O

    2.3 pav. 2-metilrodanino sintezė

    5-pakeisti-2-metilrodanino dariniai. 0,04 mol 2-metilrodanino, 0,05 mol

    atitinkamo aldehido (4-fluorbenzaldehido, 2-fluorbenzaldehido, 4-hidroksi-

    benzaldehido, 4-chlorbenzaldehido, 4-brombenzaldehido, 4-nitrobenzalde-

    hido, 2,6-dichlorbenzaldehido, 5-nitrofurfurolo), 0,005 mol amonio acetato

    ištirpinami 30 ml ledinės acto rūgšties. Mišinys šildomas glicerolio vonioje

    5-20 min, susidariusios nuosėdos filtruojamos, plaunamos vandeniu,

    etanoliu, eteriu ir džiovinamos kambario temperatūroje. Gauti produktai

    perkristalinami iš acetono (2.4 pav.).

  • 26

    MZ-18TIP-201

    MZ-28MZ-20

    MZ-21

    MZ-27

    MZ-24MZ-25

    F

    N

    S

    O

    S

    OH

    N

    S

    O

    S

    Cl

    N

    S

    O

    S

    2-metilrodaninas

    O

    NO2

    OH

    O2N

    O

    H

    O

    H

    Cl

    Cl

    Br

    O

    H

    Cl

    O

    H

    O

    H

    OH

    F

    O

    H

    O

    H

    F

    N

    SS

    O

    Br

    N

    S

    O

    S

    ClCl

    N

    S

    O

    S

    F

    N

    SS

    O

    O

    N

    S

    O

    O2N

    S

    NO2

    N

    S

    O

    S

    2.4 pav. 5-pakeistų-2-metilrodaninų sintezė

    N-(dimetil-1,3-oksazol-2-il)-4-{[5-[(2-fluorfenil)metiliden]-4-okso-4,5-di-

    hidro-1,3-tiazol-2-il]amino}benzen-1-sulfonamidas (MA-2), 4-{[5-[(2-fluor-

    fenil)metiliden]-4-okso-4,5-dihidro-1,3-tiazol-2-il]amino}-N-(piridin-2-

    il)benzen-1-sulfonamidas (MA-4), 4-{[5-[(2-fluorfenil)metiliden]-4-okso-4,5-

    dihidro-1,3-tiazol-2-il]amino}-N-(6-metoksipiridazin-3-il)benzen-1-sulfona-

    midas (MA-7), N-(2,6-dimetilpirimidin-4-il)-4-{[5-[(2-fluorofenil)metiliden]-

    4-okso-4,5-dihidro-1,3-tiazol-2-il]amino}benzen-1-sulfonamidas (MA-8) (2.5

    pav.).

    0,003 mol MZ-28, 0,004–0,005 mol atitinkamo sulfanilamido (sulfamok-

    solio, sulfapiridino, sulfametoksipiridazino, sulfisomidino), ištirpinami 10–

    40 ml ledinės acto rūgšties. Mišinys šildomas glicerolio vonioje 3 val (MA-

    8) arba 6 val (MA-2, MA-4) arba 24 val (MA-7), susidariusios nuosėdos

    filtruojamos, plaunamos vandeniu, etanoliu, eteriu ir džiovinamos kambario

    temperatūroje. Gauti produktai perkristalinami iš ledinės acto rūgšties.

  • 27

    MZ-28

    MA-2

    MA-4

    MA-7

    MA-8

    N

    O

    N

    S

    O

    NH

    SNH

    O

    O

    F

    NN

    S

    O

    NH

    SNH

    O

    O

    F

    N

    N

    N

    S

    O

    NH

    SNH

    O

    O

    F

    NN

    N

    S

    O

    NH

    SNH

    O

    O

    F

    O

    S

    N

    S

    O

    F

    N

    O

    NH2

    S

    O

    O

    NH

    N

    NH2

    S

    O

    O

    NH

    N N O

    NH2

    S

    O

    O

    NH

    N

    N

    NH2

    S

    O

    NH

    2.5 pav. Junginių MA-2, MA-4, MA-7, MA-8 sintezė

    4-{[5-[(2,6-dichlorfenil)metiliden]-4-okso-4,5-dihidro-1,3-tiazol-2-il]ami-

    no}-N-(piridin-2-il)benzen-1-sulfonamidas (2.6 pav.).

    0,003 mol MZ-20, 0,005 mol sulfapiridino, ištirpinami 10 ml ledinės

    acto rūgšties. Mišinys šildomas glicerolio vonioje 4 val, susidariusios nuo-

    sėdos filtruojamos, plaunamos vandeniu, etanoliu, eteriu ir džiovinamos

    kambario temperatūroje. Gautas produktas perkristalinamas iš ledinės acto

    rūgšties.

    MZ-20

    N

    NH2

    S

    O

    ONH

    MA-17

    NN

    S

    O

    NH

    SNH

    O

    O

    Cl

    Cl

    S

    N

    S

    O

    Cl

    Cl

    2.6 pav. Junginio MA-17 sintezė

    N-(dimeti-1,2-oksazol-5-il)-4-{[5-[(4-hidroxifenil)metiliden]-4-okso-4,5-

    dihidro-1,3-tiazol-2-il]amino}benzen-1-sulfonamidas (2.7 pav.).

    0,003 mol MZ-25, 0,004 mol sulfafurazolo, ištirpinami 30 ml ledinės

    acto rūgšties. Mišinys šildomas glicerolio vonioje 3 val, susidariusios nuosė-

    dos filtruojamos, plaunamos vandeniu, etanoliu, eteriu ir džiovinamos

  • 28

    kambario temperatūroje. Gautas produktas perkristalinamas iš ledinės acto

    rūgšties.

    MZ-25

    NO

    NH2

    S

    O

    ONH

    MA-30

    OH

    NO

    N

    S

    O

    NH

    SNH

    O

    O

    OH

    S

    N

    S

    O

    2.7 pav. Junginio MA-30 sintezė

    4-({5-[(4-chlorfenil)metil]-4-okso-4,5-dihidro-1,3-tiazol-2-il}amino)-N-

    (dimetil-1,3-oksazol-2-il)benzen-1-sulfonamidas (MA-32), 4-{[5-[(4-chlor-

    fenil)metiliden]-4-okso-4,5-dihidro-1,3-tiazol-2-il]amino}-N-(dimetil-1,3-

    oksazol-2-il)benzen-1-sulfonamidas (MA-37) (2.8 pav.)

    0,003 mol MZ-24, 0,004 mol sulfamoksolio (MA-32) arba sulfame-

    toksipiridazino (MA-37), ištirpinami 10 ml ledinės acto rūgšties. Mišinys

    šildomas glicerolio vonioje 3 val, susidariusios nuosėdos filtruojamos, plau-

    namos vandeniu, etanoliu, eteriu ir džiovinamos kambario temperatūroje.

    Gautas produktas perkristalinamas iš ledinės acto rūgšties.

    MZ-24

    MA-32MA-37

    N N

    NH2 S

    O

    ONH

    O

    N

    O

    NH2

    S

    O

    ONH

    N

    S

    O

    SCl

    Cl

    N N

    O

    N

    S

    O

    NH

    SNH

    O

    O

    Cl

    N

    O

    N

    S

    O

    NH

    SNH

    O

    O

    2.8 pav. Junginių MA-32 ir MA-37 sintezė

    N-(6-metoksipiridazin-3-il)-4-{[5-[(4-nitrofenil)metiliden]-4-okso-4,5-

    dihidro-1,3-tiazol-2-il]amino}benzen-1-sulfonamidas (2.9 pav.)

  • 29

    0,003 mol MZ-18, 0,005 mol sulfametoksipiridazino, ištirpinami 30 ml

    dioksano. Mišinys šildomas glicerolio vonioje 3 val, susidariusios nuosėdos

    filtruojamos, plaunamos vandeniu, etanoliu, eteriu ir džiovinamos kambario

    temperatūroje. Gautas produktas perkristalinamas iš dioksano.

    N N

    NH2

    S

    O

    ONH

    O

    MA-45

    NO2

    N

    SS

    O N N

    ONH

    SNH

    O

    O

    NO2

    N

    S

    O

    MZ-18

    2.9 pav. Junginio MA-45 sintezė

    4-{[5-[(4-bromfenil)metiliden]-4-okso-4,5-dihidro-1,3-tiazol-2-il]amino} -

    N-(dimetil-1,3-oksazol-2-il)benzen-1-sulfonamidas (MA-50), 4-{[5-[(4-brom-

    fenil)metiliden]-4-okso-4,5-dihidro-1,3-thiazol-2-il]amino}-N-(2,6-dimetil-

    pirimidin-4-il)benzen-1-sulfonamidas (MA-52), 4-{[5-[(4-bromofenil)me-

    tiliden]-4-okso-4,5-dihidro-1,3-tiazol-2-il]amino}-N-(pyridin-2-il)benzen-1-

    sulfonamidas (MA-56) (2.10 pav.).

    0,003 mol MZ-21, 0,0045 mol atitinkamo sulfanilamido (sulfamoksolio,

    sulfisomidino, sulfapiridino), ištirpinami 10–15 ml ledinės acto rūgšties.

    Mišinys šildomas glicerolio vonioje 4 val, susidariusios nuosėdos filtruoja-

    mos, plaunamos vandeniu, etanoliu, eteriu ir džiovinamos kambario tempe-

    ratūroje. Gauti produktai perkristalinami iš ledinės acto rūgšties.

  • 30

    MZ-21

    MA-50

    MA-52

    MA-56

    BrS

    N

    S

    O

    Br

    N

    N

    NH

    SNH

    O

    ON

    S

    O

    N

    O

    NH2

    S

    O

    O

    NH

    N

    NH2

    S

    O

    O NH

    N

    N

    NH2

    SO O

    NH

    Br

    N

    NH

    SNH

    O

    ON

    S

    O

    Br

    N

    ONH

    S

    NHO

    ON

    S

    O

    2.10 pav. Junginių MA-50, MA-52, MA-56 sintezė

    N-(dimetil-1,3-oksazol-2-il)-4-{[5-[(4-fluorfenil)metiliden]-4-okso-4,5-

    dihidro-1,3-tiazol-2-il]amino}benzen-1-sulfonamidas (MA-58), N-(2,6-dimetil-

    pirimidin-4-il)-4-{[5-[(4-fluorofenil)metiliden]-4-okso-4,5-dihidro-1,3-tiazol-2-

    il]amino}benzen-1-sulfonamidas (MA-60), 4-{[5-[(4-fluorfenil) metiliden]-4-

    okso-4,5-dihidro-1,3-tiazol-2-il]amino}-N-(6-metoksipridazin-3-il)benzen-1-

    sulfonamidas (MA-63), 4-{[5-[(4-fluorfenil)metiliden]-4-okso-4,5-dihidro-1,3-

    tiazol-2-il]amino}-N-(pyridin-2-il)benzen-1-sulfonamidas (MA-64) (2.11 pav.).

    0,003 mol MZ-27, 0,003–0,0045 mol atitinkamo sulfanilamido (sulfa-

    moksolio, sulfisomidino, sulfametoksipiridazino, sulfapiridino), ištirpinami

    10–40 ml ledinės acto rūgšties. Mišinys šildomas glicerolio vonioje 4 val,

    susidariusios nuosėdos filtruojamos, plaunamos vandeniu, etanoliu, eteriu ir

    džiovinamos kambario temperatūroje. Gauti produktai perkristalinami iš

    ledinės acto rūgšties.

  • 31

    MZ-27

    MA-58

    MA-60

    MA-63

    MA-64

    N

    NH2

    S

    O

    ONH

    N N

    NH2

    S

    O

    O

    NHO

    N

    N

    NH2

    S

    O

    O

    NH

    O

    N

    NH2

    S

    O

    O

    NH

    F

    N

    N

    NH

    SNH

    O

    ON

    S

    O

    F

    N

    NH

    SNH

    O

    ON

    S

    O

    F

    N N

    NH

    SNH

    O

    ON

    S

    O

    O

    F

    N

    ONH

    SNH

    O

    ON

    S

    O

    F

    N

    S

    O

    S

    2.11 pav. Junginių MA-58, MA-60, MA-63, MA-64 sintezė

    N-(dimetil-1,3-oksazol-2-il)-4-{[5-[(5-Nitro-2-furil)metiliden]-4-okso-

    4,5-dihidro-1,3-tiazol-2-il]amino}benzen-1-sulfonamidas (2.12 pav.)

    0,003 mol TIP-201, 0,004 mol sulfamoksolio, ištirpinami 25 ml ledinės

    acto rūgšties. Mišinys šildomas glicerolio vonioje 4 val, susidariusios nuo-

    sėdos filtruojamos, plaunamos vandeniu, etanoliu, eteriu ir džiovinamos

    kambario temperatūroje. Gautas produktas perkristalinamas iš ledinės acto

    rūgšties.

    TIP-201

    N

    ONH

    2S

    O

    ONH

    MA-66

    S

    N

    S

    O

    O

    NO2

    O

    NO2

    O

    N

    NH

    SNH

    O

    ON

    S

    O

    2.12 pav. Junginio MA-66 sintezė

  • 32

    3) Nauji 5-pakeisti 4-tiazolidinono dariniai su benzilamino

    farmakoforu susintetinti vieno etapo metodu, paremtu aldehido,

    tiokarbamido ir α-halogenkarboksirūgšties druskos sąveika [2, 16,

    24, 139, 165, 169, 172]

    2-(benzilimino)-5-{[4-(dimetilamino)fenil]metiliden}-3-(2-propen-1-il)-1,3-

    tiazolidin-4-onas (LCD-1-4), 2-(benzilimino)-5-[(2-hidroksifenil) metiliden]-3-

    (2-propen-1-il)-1,3-tiazolidin-4-onas (LCD-1-6), 2-(benzilimino)-5-[(2-hidrok-

    si-5-nitrofenil)metiliden]-3-(2-propen-1-il)-1,3-tiazolidin-4-onas (LCD-1-13)

    (2.13 pav.).

    5 ml ledinės acto rūgšties ištirpinamas 0,01 mol 1-alil-3-benziltiokar-

    bamido, 0,02 mol monochloracto rūgšties, 0,03 mol bevandenio kalio

    acetato ir 0,01 mol 4-(dimetilamino)benzaldehido (LCD-1-4) arba 0,01 mol

    2-hidroksibenzaldehido (LCD-1-6) arba 0,01 mol 2-hidroksi-5-nitrobenzal-

    dehido (LCD-1-13). Mišinys kaitinamas glicerolio vonioje su grįžtamuoju

    šaldytuvu, 78–80 °C temperatūroje, 1,5–2 val. Karštas tirpalas filtruojamas

    ir filtratas vėsinamas iki kambario temperatūros, susidarę geltoni kristalai

    filtruojami, plaunami vandeniu, etanoliu, eteriu ir džiovinami kambario

    temperatūroje. Gauti produktai perkristalinami iš ledinės acto rūgšties.

    Cl

    O

    OH

    LCD-1-4 R=

    CH3COOK LCD-1-6 R=

    LCD-1-13 R=

    NH

    S

    NH

    R-CO

    H

    N

    OH

    OH

    NO2

    RN

    N

    S

    O

    2.13 pav. 5-pakeistų 4-tiazolidinono darinių, turinčių farmakoforu sintezė

  • 33

    4) Nauji 4-tiazolidinono dariniai su nitrofurano ir alilamino far-

    makoforais sintetinti ciklokondensacijos metodu, paremtu α-halo-

    genkarboksirūgščių sąveika su tiosemikarbazidais [2, 140, 165].

    4-aliltiosemikarbazido sintezė. Į 2 mol hidrazino hidrato tirpalo 200 ml

    etanolio, kuris šaldomas ir maišomas su mechanine maišykle iš lėto

    sulašinami 2 mol alilizotiocianato sumaišyto su 100 ml etanolio. Reakcijos

    temperatūra 0–5 °C. Po kurio laiko susidaro baltos spalvos suspensija ir

    pradeda kristi gausios baltos spalvos nuosėdos, kurios filtruojamos,

    plaunamos etanoliu, eteriu ir džiovinamos kambario temperatūroje. Gautas

    produktas perkristalinamas iš etanolio (2.14 pav.).

    NS + NH2 NH2 NH NH

    NH2

    S

    2.14 pav. 4-aliltiosemikarbazido sintezė

    1-[(2-furilmetiliden)amino]-3-(2-propen-1-il)tiokarbamidas (LF-1), 1-[[(5-

    nitro-2-furil)metiliden]amino]-3-(2-propen-1-il)tiokarbamidas (LF-2), 1-[[3-

    (5-nitro-2-furil)-2-propen-1-iliden]amino]-3-(2-propen-1-il)tiokarbamidas

    (LF-3) (2.15 pav.).

    0,01 mol 4-aliltiosemikarbazido šildant ir maišant su magnetine maišykle

    ištirpinamas 50 ml etanolio. Į šį tirpalą lėtai sulašinama 0,11 mol šviežiai

    distiliuoto furfurolo (LF-1) arba 0,125 mol 5-nitro-furfurolo, ištirpinto 100 ml

    verdančio etanolio (LF-2) arba 0,125 mol 5-nitrofurilakroleino (LF-3). Spalva

    palaipsnui pereina į rausvą, o vėliau į raudoną. Virinama apie 30 min. ir

    paliekama ataušti. Vėstant išsikristalina geltonos (LF-1 ir LF-2) arba tamsiai

    raudonos (LF-3) spalvos kristalai. Filtruojama, plaunama eteriu ir džiovinama.

    NH NH

    NH2

    S

    LF-1

    LF-2

    LF-3

    O O

    H

    O O

    H

    O2N

    OO

    2N O

    ON

    NH NH

    S

    O2N

    ON

    NH NH

    S

    NNH NH

    OO

    2N

    2.15 pav. Semikarbazonų sintezė

  • 34

    2-[2-(2-furilmetyliden)hidrazin-1-iliden]-3-(2-propen-1-il)-1,3-tiazolidin-

    4-nas (2.16 pav.).

    0,01 mol LF-1, 0,02 mol bromacto rūgšties metilo esterio ir 0,03 mol

    bevandenio kalio acetato ištirpinti 5 ml metanolio. Mišinys virinamas su

    grįžtamuoju šaldytuvu glicerolio vonioje 1,5–2 val. Karštas tirpalas filt-

    ruojamas ir filtratas vėsinamas iki kambario temperatūros, susidarę geltoni

    kristalai filtruojami, plaunami vandeniu, etanoliu, eteriu ir džiovinami kam-

    bario temperatūroje. Gautas produktas perkristalinamas iš heksano, gaunant

    gelsvus kristalus.

    5-(2-furilmetiliden)-2-[2-(2-furilmetiliden)hidrazin-1-iliden]-3-(2-propen-

    1-il)-1,3-tiazolidin-4-onas (2.16 pav.)

    0,01 mol LF-1, 0,02 mol monochloracto rūgšties, 0,03 mol bevandenio

    kalio acetato ištirpinami 10 ml metanolio. Mišinys virinamas su grįžtamuoju

    šaldytuvu glicerolio vonioje 1,5-2 val, kol tirpalo spalva tampa rausva.

    Tuomet įpilama 0,01 mol šviežiai distiliuoto furfurolo ir virinama dar 1-1,5

    val., kol tirpalo spalva pakinta į geltoną, o vėliau į rausvą. Karštas tirpalas

    filtruojamas ir filtratas vėsinamas iki kambario temperatūros, susidarę

    geltoni kristalai filtruojami, plaunami vandeniu, etanoliu, eteriu ir džiovi-

    nami kambario temperatūroje. Gautas produktas perkristalinamas iš heksa-

    no, gaunant geltonus kristalus.

    2-[2(2-furilmetiliden)hidrazin-1-iliden]-5-[(5-nitro-2-furil)metiliden]-3-(2-

    propen-1-il)-1,3-tiazolidin-4-onas (LCF-1-3), 2-[2-(2-furilmetiliden)hidra-

    zin-1-iliden]-5-[3-(5-nitro2-furil)-2-propen-1-iliden]-3-(2-propen-1-il)-1,3-

    tiazolidin-4-onas (LCF-1-4) (Pav.2.16)

    0,01 mol LF-1, 0,02 mol bromacto rūgšties metilo esterio, 0,03 mol

    bevandenio kalio acetato ištirpinami 5 ml metanolio. Mišinys virinamas su

    grįžtamuoju šaldytuvu glicerolio vonioje 1,5–2 val, kol tirpalo spalva tampa

    rausva. Tuomet įpilama 0,02 mol 5-nitrofurfurolo (LCF-1-3) arba 5-

    nitrofurilakroleino (LCF-1-4). Tirpalas akimirksniu pradeda ruduoti ir

    tampa juodos spalvos. Mišinys dar kaitinamas 15 min 55–65 °C tempe-

    ratūroje. Karštas tirpalas filtruojamas ir filtratas vėsinamas iki kambario

    temperatūros, susidarę rudi kristalai filtruojami, plaunami vandeniu,

    etanoliu, eteriu ir džiovinami kambario temperatūroje. Gautas produktas

    perkristalinamas iš 2-propanolio, gaunant rudus kristalus.

  • 35

    LF-1

    O O

    H

    O2N

    OO

    2N O

    BrCH2COOCH3CH3COOK

    CH3OH

    ClCH2COOH

    CH3COOK

    CH3OH

    LCF-1-1

    O O

    H

    LCF-1-3 LCF-1-4

    ON

    NH NH

    S

    O

    N

    S

    O

    NN

    O

    N

    S

    O

    NN

    LCF-1-1

    O O

    N

    S

    O

    NN

    LCF-1-2

    O O

    N

    S

    O

    NN

    O2N OO

    2N

    O

    N

    S

    O

    NN

    2.16 pav. Junginių LCF-1-1 – LCF-1-4 sintezė

    2-[2-[(5-nitro-2-furil)metiliden]hidrazin-1-iliden]-3-(2-propen-1-il)-1,3-

    tiazolidin-4-onas (2.17 pav.).

    0,01 mol LF-2 sumaišoma su 0,03 mol bevandenio kalio acetato ir

    šildant ištirpinama 30 ml n-propanolio, vėliau sulašinama 0,02 mol bro-

    macto rūgšties metilo esterio ir mišinys virinamas su grįžtamuoju šaldytuvu

    glicerolio vonioje 1,5–2 val Karštas tirpalas filtruojamas ir filtratas vėsina-

    mas iki kambario temperatūros, susidarę rudi kristalai filtruojami, plaunami

    vandeniu, etanoliu, eteriu ir džiovinami kambario temperatūroje. Gautas

    produktas perkristalinamas iš n-propanolio arba ledinės acto rūgšties,

    gaunant tamsiai raudonus kristalus.

    5-(2-furilmetiliden)-2-[2-[(5-nitro-2-furil)metiliden] hidrazin-1-iliden]-3-(2-

    propen-1-il)-1,3-tiazolidin-4-onas (2.17 pav.)

    0,01 mol LF-2, 0,02 mol bromacto rūgšties metilo esterio, 0,03 mol

    bevandenio kalio acetato ištirpinami 30 ml ledinės acto rūgšties. Mišinys

    virinamas su grįžtamuoju šaldytuvu glicerolio vonioje 1,5-2 val, kol tirpalo

    spalva tampa rausva. Tuomet įpilama 0,02 mol furfurolo ir virinama dar 1-

    1,5 val, kol tirpalo spalva pakinta į tamsiai rudą. Karštas tirpalas filtruo-

  • 36

    jamas ir filtratas vėsinamas iki kambario temperatūros, susidarę geltoni

    kristalai filtruojami, plaunami vandeniu, etanoliu, eteriu ir džiovinami kam-

    bario temperatūroje. Gautas produktas perkristalinamas iš n-propanolio,

    gaunant geltonus kristalus.

    LF-2BrCH2COOCH3CH3COOK

    C3H7OH

    LCF-2-1

    O O

    H

    LCF-2-2

    LCF-2-1

    BrCH2COOCH3CH3COOK

    CH3COOH

    ON

    NH NH

    S

    O2N

    O

    N

    S

    O

    NN

    NO2

    O

    N

    S

    O

    NN

    NO2

    OO

    N

    S

    O

    NN

    NO2

    2.17 pav. Junginių LCF-2-1 – LCF-2-2 sintezė

    2-[2-[3-(5-nitro-2-furil)-2-propen-1-iliden]hidrazin-1-iliden]-3-(2-propen-

    1-il)-1,3-tiazolidin-4-onas (2.18 pav.).

    0,01 mol LF-3, 0,02 mol monochloracto rūgšties ir 0,03 mol bevandenio

    kalio acetato ištirpinti 30 ml n-butanolio. Mišinys virinamas su grįžtamuoju

    šaldytuvu glicerolio vonioje 1,5–2 val Karštas tirpalas filtruojamas ir filtra-

    tas vėsinamas iki kambario temperatūros, susidarę rudi kristalai filtruojami,

    plaunami vandeniu, etanoliu, eteriu ir džiovinami kambario temperatūroje.

    Gautas produktas perkristalinamas iš n-propanolio, gaunant rudai rausvus

    kristalus.

  • 37

    ClCH2COOH

    CH3COOK

    C4H9OH

    LCF-3-1LF-3

    NNH NH

    SOO

    2N

    ONO

    2

    N

    S

    O

    NN

    2.18 pav. Junginio LCF-3-1 sintezė

    5) Nauji 3-amino-2-tiokso-4-tiazolidinono (3-aminorodanino)

    dariniai sintetinti aldolinės kondensacijos metodu, paremtu

    oksojunginių sąveika su pirmine amino grupe [61, 76, 140, 148,

    259].

    3-[[(4-fluorfenil)metiliden]amino]-2-sulfaniliden-1,3-tiazolidin-4-onas

    (L-1), 3-[[(2-fluorfenil)metiliden]amino]-2-sulfaniliden-1,3-tiazolidin-4-onas

    (L-2) (2.19 pav.).

    0,01 mol 3-aminorodanino ištirpinamas 75 ml metanolio. Į tirpalą šildant

    glicerolio vonioje su grįžtamuoju šaldytuvu, 78–80 °C temperatūroje pa-

    laipsniui sulašinama 0,011 mol 4-fluorbenzaldehido (L-1) arba 2-fluorben-

    zaldehido (L-2). Tirpalo spalvai patamsėjus, mišinys šildomas dar keletą

    minučių ir paliekamas atvėsti iki kambario temperatūros. Susidarę geltoni

    kristalai filtruojami, plaunami etanoliu, eteriu ir džiovinami kambario

    temperatūroje. Gauti produktai perkristalinami iš etanolio.

    S

    N

    S

    O NH2

    F

    O

    H

    O

    H

    F

    S

    N

    S

    O N F

    S

    N

    S

    O N

    F

    3-aminorodaninas

    L-1

    L-2

    2.19 pav. 3-aminorodanino darinių, turinčių fluorbenzeno fragmentą sintezė

  • 38

    Susintetintų junginių elementinės sudėties ir lydymosi temperatūros

    nustatymas.

    1) Elementinės sudėties nustatymas. Įvertinant junginių elementinę sudėtį, nustatytas azoto ir sieros kiekis junginyje procentais. Šis kiekis

    palygintas su teoriškai apskaičiuotu kiekiu. Dėl rezultatų patikimumo

    bandymai kartoti 3 kartus ir išvestas aritmetinis vidurkis.

    Elementinė azoto analizė atlikta Kjeldalio metodu panaudojant

    analizatorių Gerhardt Vapodest 20 (Gerhardt Fabrik und Lager chemischer

    Apparate GmbH & Co. KG, Vokietija).

    Grūstuvėje sutrinta 1 katalitinė tabletė (5,3 g), sumaišyta su 100 mg

    tiksliai pasvertos analizuojamos medžiagos ir mineralizacijos kolboje su-

    maišyta su 7 ml koncentruotos sieros rūgšties. Pradžioje atliekamas 15 mi-

    nučių džiovinimas 250 °C temperatūroje, vėliau 1 val trukmės minera-

    lizacija 410 °C temperatūroje. Mineralizatą atšaldžius iki kambario tempe-

    ratūros, įpilama 70 ml 40 proc. natrio šarmo tirpalo ir distiliuojama vandens

    garais. Distiliatas surenkamas į atskirą indą su 50 ml 3 proc. boro rūgšties

    tirpalu, įlašinami 3 lašai indikatoriaus Kongo rauda ir titruojama 0,1 N

    sieros rūgštimi, kol tirpalo spalva pakinta į violetinę. Apskaičiuojamas

    procentinis azoto kiekis:

    Elementinė sieros analizė atlikta Šionigerio metodu.

    Pirmiausia pagaminamas bario chlorato tirpalas. Analitinėmis svarstyk-

    lėmis atsveriama 0,9868 g bario karbonato, išdžiovinto 105 °C ir supilama į

    1l matavimo kolbą. Į kolbą įlašinami 1,3 ml 57 proc. perchlorato rūgšties

    (ρ = 1,500 g/ml) ir įpilama 20 ml distiliuoto vandens. Kolbos turinys maišo-

    mas, kol ištirpsta bario karbonatas. Įlašinami dar 5 lašai perchlorato rūgšties,

    įpilama 80 ml distiliuoto vandens, ir tirpalas praskiedžiamas etanoliu iki 1 l

    žymės. Tirpalo pH~ 3.

    Toliau atliekamas sieros kiekio nustatymas. Ant specialios formos

    bepelenio filtro analitinėmis svarstyklėmis pasveriamas tikslus kiekis

    analizuojamos medžiagos (apie 0,003–0,005 g). Filtras su tiriama medžiaga

    sulankstomas ir sudeginamas ant platininės vielos deguonies pripildytoje

    kolboje. Kolbos turinys (4 ml distiliuoto vandens ir 4 lašai perhidrolio)

    plakamas apie 20–30 min, kol išsisklaido kolboje susidaręs rūkas. Kolbos

    sienelės ir platinos vielos tinklelis praplaunami 16 ml acetono. Tirpalas

    titruojamas 0,005 M bario chlorato tirpalu, įlašinus 3 lašus 0,2 proc. vande-

    ninio torino tirpalo ir 2 lašus 0,0125 proc. vandeninio metileno mėlio tirpa-

  • 39

    lo. Titruojama, kol tirpalo spalva iš žalios pasikeičia į rožinę. Apskaičiuo-

    jamas procentinis sieros kiekis:

    Kur n – sieros atomų skaičius junginio molekulėje, M – bario chlorato

    molinė koncentracija, V – titravimui sunaudotas bario chlorato tirpalo kiekis

    (ml), F – faktorius (nustatomas bario chloratu titruojant 1 ml 0,02 N sieros

    rūgšties sumaišytą su 1 ml vandens ir 8 ml acetono, pridėjus 3 lašus 0,2

    proc. vandeninio torino tirpalo ir 2 lašus 0,0125 proc. vandeninio metileno

    mėlio tirpalo), a – atsvertas tiriamojo junginio kiekis (mg).

    2) Lydymosi temperatūros nustatymas atliktas Koflerio lydymosi tem-peratūros nustatymo aparatu su mikroskopu (Reichert-Jung Optische

    Werke Ag, Austrija) ir yra nekoreguotos. Nedidelis kiekis medžiagos

    uždedamas ant objektyvinio stiklelio, kuris prieš tai nuvalomas ace-

    tonu ir išdžiovinamas. Ant jo dedamas kitas nuvalytas ir išdžiovintas

    stiklelis. Stikleliai suspaudžiami ir medžiaga sutrinama, kad neliktų

    stambių kristalų. Mėginys patalpinamas ant objektyvinio stalelio,

    kuris yra šildomas kaitinimo elementu. Į objektyvinį stalelį įstatomas

    termometras, kuriuo fiksuojama temperatūra. Medžiagos pokyčiai

    stebimi pro okuliarą. Lydymosi pradžia fiksuojama tuomet, kai pasi-

    rodo pirmasis apskritas lašas, o pabaiga – kai išsilydo visi kristaliu-

    kai. Dėl rezultatų patikimumo bandymas kartojamas 3 kartus ir išve-

    damas aritmetinis vidurkis. Bandymo paklaida negali viršyti ± 0,5 °C.

    Susintetintų junginių struktūros įrodymas spektriniais analizės

    metodais.

    1HBMR spektrai užrašyti Vilniaus universiteto Organinės chemijos

    katedroje, 300 MHz dažnio spektrometru Varian Unity Inova (Agilent

    technologies, JAV). Pavyzdžiai ruošiami, tirpinant analizuojamą medžiagą

    (0,01–0,02 g) DMSO-d6. Tirpalas įpilamas į ploną (5×150 mm) cilindro

    formos ampulę, kuri dedama į stiprų magnetinį lauką. Spektras registruo-

    jamas apie 1 min. Nustatytos cheminių poslinkių reikšmės pateikiamos

    skalėje [167].

    IR spektrai užrašyti UAB „Aconitum“, spektrometru Spektrum 100 FT-

    IR („PerkinElmer“, JAV). Bandomoji medžiaga preso pagalba suspau-

    džiama ir užrašomas spektras. Nustatomi absorbcijos juostų bangos skaičiai

    būdingi tam tikroms atomų grupėms [167].

  • 40

    Susintetintų junginių grynumo įvertinimas. Junginių grynumas įver-

    tintas Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Medicinos akademijos

    Analizinės ir toksikologinės chemijos ir Vaistų chemijos katedrose.

    Plonasluoksnės chromatografijos metodu [166, 287]. Chromatografija

    atlikta kylančiuoju metodu, stiklinėje kameroje, kurios matmenys 10×20×20

    cm, panaudojant silikageliu dengtas chromatografines plokšteles „Merck-

    254“ (Merck, JAV), kurių matmenys 20×20 cm2. Naudotos tirpiklių sistemos:

    A. chloroformas : ledinė acto rūgštis = 19 : 1

    B. chloroformas : ledinė acto rūgštis = 9 : 1

    C. butanolis : etanolis : vanduo : amoniakas = 20 : 10 : 10 : 3

    D. benzenas : ledinė acto rūgštis = 15 : 1

    E. benzenas : etanolis = 15 : 1

    F. acetonas : dioksanas = 6 : 2

    G. acetonas : dioksanas : benzenas = 20 : 10 : 20

    Tirpiklių sistemos parinktos remiantis literatūros šaltiniais [170, 285].

    Ryškinimui naudota metalinio jodo garais prisotinta kamera, 5 proc. vario

    sulfato vandeninis tirpalas, UV spindulių lempa. Tiriamoji medžiaga tirpinta

    acetone, etanolyje arba etanolio ir acetono mišinyje.

    Efektyviosios skysčių chromatografijos metodu [166, 170, 273]. Analizei

    atlikti naudotas chromatografas Waters 2695 (Waters, JAV) su fotodiodų

    detektorium Waters 996 PDA. Analitės skirstomos C18 Hypersil („Thermo

    Scientific“, JAV) analitine kolonėle (5 μm, 250×4,6 mm) su prieškolonėle.

    Injekuota 10 μl tiriamosios medžiagos tirpalo acetonitrile. Detekcija atlikta

    prie 200–400 nm bangos ilgio. Tėkmės greitis – 1 ml/min. Eliuavimas –

    izokratinis. Eliuentas: 55 dalys metanolio ir 45 dalys išgryninto vandens.

    Kolonėlė laikyta kambario temperatūroje. Junginių grynumas įvertintas

    apskaičiuojant procentinį tiriamosios medžiagos kiekį pagal smailių plotą.

    Susintetintų junginių, kaip biologiškai aktyvių medžiagų,

    vertės nustatymas in silico.

    Susintetintų junginių, kaip biologiškai aktyvių medžiagų, vertė nustatyta,

    panaudojant „OSIRIS Property Explorer“ programą [186]. Analizuojant

    cheminę struktūrą, įvertinamos šios fiziko-cheminės savybės:

    Hidrofiliškumas (cLogP). Dydis cLogP yra junginio neutralios formos

    pasiskirstymo koeficiento oktanolis/vanduo logaritmas. Šis dydis naudojamas

    junginio hidrofiliškumui įvertinti. Junginiai, kurių cLogP reikšmė yra didelė

    (cLogP > 5,0), pasižymi nedidele absorbcija ar praeinamumu. Įrodyta, kad

    lengvai besiabsorbuojančių junginių cLogP reikšmė yra ne didesnė nei 5,0

    [186].

  • 41

    Tirpumas (logS). Junginio tirpumas vandenyje svarbi absorbcijos ir pasi-

    skirstymo charakteristika. Paprastai mažas tirpumas pasireiškia bloga absorb-

    cija. Dydis LogS yra tirpalo koncentracijos, išreikštos mol/l dešimtainis

    logaritmas. Daugiau kaip 80 proc. šiuo metu naudojamų veikliųjų medžiagų

    logS > –4 [186].

    Molekulinė masė. Pastebėta, kad junginių biologinis aktyvumas didėja,

    didėjant jų molekulinei masei, tačiau žinoma, kad didesnės molekulinės

    masės junginiai sunkiai absorbuojami organizme. Todėl, kiekvieno moksli-

    ninko, kuriančio veikliąsias medžiagas, tikslas – sintetinti kuo mažesnės

    molekulinės masės junginius. Daugiau kaip 80 proc. šiuo metu naudojamų

    veikliųjų medžiagų molekulinė masė yra tarp 200 ir 450 [186].

    Molekulės fragmentų įvertinimas, atsižvelgiant į įvairias šiuo metu

    naudojamų veikliųjų medžiagų struktūras apskaičiuojamas lygtimi:

    n

    vd

    i

    kur vi – fragmentų, kurie yra tiriamojoje struktūroje, verčių suma, n – frag-

    mentų, kurie yra tiriamojoje struktūroje, skaičius [186].

    Fragmentų sąrašas sukurtas išanalizavus 3300 šiuo metu naudojamų

    veikliųjų medžiagų bei 15000 cheminių reagentų struktūros fragmentus

    [186]. Nustatyta, kad veikliųjų medžiagų molekulių fragmentų vertė yra

    teigiamas skaičius (d > 0).

    Junginio, kaip biologiškai aktyvios medžiagos, vertė apskaičiuojama lyg-

    timi, kuri sujungia fiziko-cheminių savybių įverčius (cLogP, logS, molekulinę

    masę, molekulių fragmentų įvertinimą) ir toksiškumo rizikos įvertinimą:

    ii tsds2

    1

    2

    1,

    kur ds – junginio, kaip biologiškai aktyvios medžiagos, vertė, si – reikšmė,

    apskaičiuojama iš cLogP, logS, molekulinės masės, molekulių fragmentų

    įvertinimo, ti – 4 rizikos tipų reikšmė: 1,0 (maža rizika), 0,8 (vidutinė

    rizika), 0,6 (didelė rizika) [186].

    bapes

    1

    1,

    a ir b – LogP (1, –5), logS (1, 5), molekulinės masės (0,012, –6) ir

    molekulių fragmentų įvertinimąo (1, 0) intervalai.

    Apskaičiuotas dydis ds yra tiriamo junginio, kaip biologiškai aktyvios

    medžiagos, vertė.

  • 42

    Susintetintų junginių priešmikrobinio aktyvumo įvertinimas.

    Priešmikrobinio aktyvumo prognozė in silico. Biologinio junginių akty-

    vumo prognozė atlikta, panaudojant PASS (Prediction of Activity for

    Substances) programą [191, 198]. Ši programa pagrįsta jau žinomos biolo-

    giškai aktyvios medžiagos struktūros ir naujo junginio struktūros palygi-

    nimu, tikintis, kad panašios struktūros junginiai pasižymi panašiu aktyvumu.

    Kompiuterinė struktūros ir aktyvumo ryšio analizė ir molekulių modelia-

    vimas plačiai taikomi ieškant naujų vaistų. PASS programa vienu metu

    nuspėja keleto šimtų tipų biologinį aktyvumą iš skirtingų cheminių klasių.

    PASS programa buvo naudojama nuspėti priešgrybelinį ir priešbakterinį

    junginių aktyvumą, kuris programoje nuspėjamas su atitinkamai 9 proc. ir 7

    proc. paklaida. Bendras dabartinės versijos PASS aktyvumo rūšių sąrašas

    yra pateiktas internetiniame tinklalapyje [191].

    PASS programa pateikia aktyvumų pavadinimų sąrašą ir kiekvieno

    aktyvumo tikimybės (Pa) reikšmę. Pa reikšmės gali būti interpretuojamos

    taip:

    1. Pa > 0,7. Junginio aktyvumą patvirtinti eksperimentiškai yra didelė

    tikimybė, tačiau daugeliu atvejų junginio struktūra yra labai panaši į

    žinomų farmacinių preparatų struktūrą.

    2. 0,5 < Pa < 0,7. Tikimybė, kad junginys pasižymi sistemos nurodytu

    biologiniu aktyvumu, yra mažesnė, tačiau tiriamo junginio struktūra

    nėra labai panaši į žinomų farmacinių preparatų struktūrą.

    3. Pa < 0,5. Šiuo atveju tikimybė eksperimentiškai nustatyti programos

    spėjamą junginio farmakologinį aktyvumą yra dar mažesnė, junginys

    tik nežymiai panašus į junginius iš sistemoje sukauptos duomenų

    bazės.

    Priešmikrobinio aktyvumo prognozė in vitro. Junginių priešmikrobinis

    aktyvumas įvertintas Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Medicinos

    akademijos Mikrobiologijos katedroje.

    Junginių priešmikrobinio aktyvumo įvertinimui naudotos 7 skirtingos

    bakterijų ir 1 grybelių kultūra:

    Staphylococcus aureus ATCC 25923

    Enterococcus faecalis ATCC 29212

    Escherichia coli ATCC 25922

    Klebsiella pneumoniae ATCC 13883

    Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853

    Bacillus subtilis ATCC 6633

    Proteus mirabilis ATCC 12453

    Candida albicans ATCC 60193

  • 43

    Bakterijų pasirinkimą lėmė jų struktūriniai ir funkciniai ypatumai,

    siekiant ištirti, kaip susintetinti junginiai veikia šiuos mikrobus: S. aureus

    (gramteigiama), E. coli (gramneigiama), B. subtilis (sudaranti sporas),

    K. pneumoniae (sudaranti kapsulę), P. mirabilis (šliaužianti), P. aeruginosa

    (atspari daugeliui priešmikrobinių vaistų), E. faecalis (vienas dažniausių

    hospitalinių infekcijų sukėlėjų), C. albicans – vienas dažniausių grybelinių

    infekcijų sukėlėjų. Minėtos bakterijų ir grybelio kultūros dažnai naudojamos

    kaip standartiniai mikrobai, tiriant junginių priešmikrobinį aktyvumą.

    Bakterijų ir grybelių kultūros auginamos ant nuožulnaus triptozės sojos

    agaro 5 ml talpos mėgintuvėliuose ir laikomos šaldytuve, 2–8° temperatū-

    roje. Kas savaitę kultūros persėjamos į šviežią triptozės sojos agarą.

    Tiriant priešmikrobinį aktyvumą serijinio skiedimo būdu standžioje ter-

    pėje (Mueller-Hinton II Agar, JAV) nustatytos minimalios slopinančios jun-

    ginių koncentracijos (MSK).

    Etaloninių mikroorganizmų kultūrų paruošimas.

    Nesporinės bakterijos: kultūros auginamos 20–24 val. 37 °C tempera-

    tūroje ant Miulerio-Hintono agaro.

    Sporinės bakterijos: kultūros auginamos 1 savaitę 37 °C temperatūroje

    ant Miulerio-Hintono agaro. Užaugusios bakterijų kultūros nuplaunamos

    nuo agaro steriliu fiziologiniu tirpalu ir gauta suspensija kaitinama 70 °C

    temperatūroje 0,5 val. Suspensiją praskiedus (sporų koncentracija (107–10

    8

    ląstelių/ml) fiziologiniu tirpalu, ji gali būti laikoma žemesnėje nei 4 °C tem-

    peratūroje.

    Grybelis: kultūros auginamos 20–24 val. 25 °C temperatūroje ant Miule-

    rio-Hintono agaro.

    Bakterijų ir grybelio suspensijos gaminamos iš išaugintų mikrobų kultūrų

    fiziologiniame natrio chlorido tirpale, standartizuojama McFarland standar-

    tiniu indikatoriumi, kuris matuoja mėgintuvėlyje esančios suspensijos

    drumstumą. Mikrobų suspensija laikoma standartizuota, kai indikatoriaus

    reikšmė lygi 0,5 (tai reiškia, kad 1 ml mikrobų suspensijos yra 1,5×108

    mikrobų ląstelių).

    Tiriamųjų junginių paruošimas mikrobiologiniam tyrimui. Pagrindiniai

    susintetintų junginių tirpalai (20000 μg/ml) paruošti junginius tirpinant

    dimetilsulfokside, kadangi dauguma naujų junginių yra blogai tirpūs kituose

    tirpikliuose. DMSO ir pats turi priešmikrobinį veikimą, todėl lygiagrečiai

    buvo atliekamas kontrolinis bandymas ir nustatyta koncentracija, kurioje jau

    nepasireiškia jo priešmikrobinis veikimas. Skiedžiant pagrindinį tiriamojo

    junginio tirpalą, buvo pagaminti mažesnių koncentracijų tirpalai (10000;

    1000; 100; 10 µg/ml) (2.20 pav.).

  • 44

    M0 = 20 mg/ml

    1000µg/ml

    900µg/ml

    700µg/ml

    600µg/ml

    10 ml

    10 ml

    10 ml

    10 ml

    800µg/ml

    10 ml

    200µg/ml

    250µg/ml

    400µg/ml

    500µg/ml

    10 ml

    10 ml

    10 ml

    10 ml

    300µg/ml

    10 ml

    M1 = 10 mg/ml

    0,45 ml

    0,4 ml

    0,5 ml

    0,35 ml

    0,3 ml 0,25 ml

    0,2 ml

    0,15 ml

    0,125 ml

    0,1 ml

    150µg/ml

    10 ml

    1 ml M0 + 1 ml DMSO

    M2 = 1 mg/ml

    0,2 ml M1 + 1,8 ml DMSO

    0,1 ml0,15 ml

    100µg/ml

    10 ml

    I

    M3 = 0,1 mg/ml

    0,2 ml M2 + 1,8 ml DMSO

    10 ml

    2,5µg/ml

    0,25 ml

    M4 = 0,01 mg/ml

    0,2 ml M3 + 1,8 ml DMSO

    50µg/ml

    10 ml 0,5 ml 0,25 ml

    25µg/ml

    10 ml

    5µg/ml

    10 ml 0,5 ml 0,1 ml

    1µg/ml

    10 ml

    0,5 ml 0,5 ml 0,5 ml

    0,5µg/ml

    10 ml

    0,25µg/ml

    10 ml

    0,1µg/ml

    10 ml

    2.20 pav. Tiriamųjų junginių tirpalų paruošimas

    Pastaba: M0 - pagrindinis susintetinto junginio tirpalas (20mg/ml), M1-M4 – darbiniai

    tirpalai, gaunami skiedžiant pagrindinį tirpalą (M0)

  • 45

    Mažiausios slopinančios koncentracijos nustatymas. Atitinkamas kiekis

    praskiesto pagrindinio tiriamojo junginio tirpalo aseptinėmis sąlygomis

    sterilia pipete perkeliamas į sterilų matavimo cilindrą, jame sumaišomas su

    išlydyta standžia Miulerio–Hintono terpe ir perkeliamas į Petri lėkštelę.

    Standartizuotos mikrobų kultūrų suspensijos atskiruose sunumeruotose

    segmentuose kilpele po 0,1 ml sėjamos ant sustingusios standžios terpės su