Рәхмәт һеҙгә nature.com сайтына ингәнегеҙ өсөн. Һеҙ ҡулланған браузер версияһында CSS ярҙамы сикләнгән. Иң яҡшы тәжрибә өсөн, беҙ һеҙгә кәңәш итәбеҙ, тип ҡулланырға һуңғы браузер версияһы (йәки һүндерергә совместимость режимы Internet Explorer). Өҫтәүенә, даими ярҙам тәьмин итеү өсөн, был сайтта стилдәр йәки JavaScript булмаясаҡ.
Синтон 3-(антрацен-9-ил)-2-цианоакрилоилхлориды 4 синтезлана һәм төрлө азот нуклеофилдары менән реакция аша төрлө юғары әүҙем гетероциклик берләшмәләр синтезлау өсөн ҡулланыла. Һәр синтезланған гетероциклик берләшмәнең төҙөлөшөнә спектроскопик һәм элементар анализ ярҙамында ентекле характеристика бирелгән. Ун өс яңы гетероциклик берләшмәләрҙең унауһы күп дарыуҙарға ҡаршы тороусан бактерияларға (МРСА) ҡаршы дәртләндергес һөҙөмтәлелек күрһәткән. Улар араһында 6, 7, 10, 13б һәм 14-се берләшмәләр 4 см-ға яҡын тормошҡа ашырыу зоналары менән иң юғары бактерияға ҡаршы эшмәкәрлек күрһәткән. Әммә молекуляр док тикшеренеүҙәре берләшмәләрҙең пенициллинды бәйләүсе 2а (PBP2a) аҡһымына төрлө бәйләү аффинлығына эйә булыуын асыҡлай, ул МРСА-ға ҡаршы тороусанлыҡтың төп маҡсаты булып тора. Ҡайһы бер берләшмәләр, мәҫәлән, 7, 10 һәм 14, PBP2a-ның әүҙем урынында бергә кристаллашҡан хиназолинон лиганды менән сағыштырғанда юғарыраҡ бәйләү аффинлығын һәм үҙ-ара тәьҫир итешеү тотороҡлолоғон күрһәткән. һәм 13b берләшмәләренең ҡапма-ҡаршылығы түбәнерәк булған, әммә улар һаман да әһәмиәтле антибактериаль эшмәкәрлек күрһәткән, 6-сы берләшмә иң түбән МИК (9,7 мкг/100 мкл) һәм МБС (78,125 мкг/100 мкл) ҡиммәттәренә эйә булған. Док-анализ төп үҙ-ара тәьҫир итешеүҙәрҙе асыҡланы, шул иҫәптән водород бәйләнеше һәм π-штабелирование, бигерәк тә Lys 273, Lys 316 һәм Arg 298 кеүек ҡалдыҡтар менән, улар PBP2a кристалл структураһында бергә кристаллашҡан лиганд менән үҙ-ара тәьҫир итешеүсе тип билдәләнде. Был ҡалдыҡтар PBP2a ферменталь эшмәкәрлеге өсөн бик мөһим. Был һөҙөмтәләр синтезланған берләшмәләрҙең МРСА-ға ҡаршы перспективалы препараттар булып хеҙмәт итә алыуын күрһәтә, һөҙөмтәле дауалау кандидаттарын билдәләү өсөн молекуляр докты биоанализдар менән берләштереү мөһимлеген билдәләй.
Был быуаттың тәүге бер нисә йылында тикшеренеүҙең тырышлығы башлыса еңел генә табыла торған башланғыс материалдарҙы ҡулланып микробтарға ҡаршы эшмәкәрлеккә эйә бер нисә инновацион гетероциклик системаны синтезлау өсөн яңы, ябай процедуралар һәм ысулдар эшләүгә йүнәлтелгән.
Акрилонитрил өлөштәре күп иҫ киткес гетероциклик системаларҙы синтезлау өсөн мөһим башланғыс материал тип иҫәпләнә, сөнки улар юғары реактив берләшмәләр. Өҫтәүенә, 2-цианоакрилоилхлорид сығарылыштары һуңғы йылдарҙа фармакологик ҡулланыу өлкәһендә йәшәү өсөн мөһим әһәмиәткә эйә продукция эшләү һәм синтезлау өсөн киң ҡулланыла, мәҫәлән, препарат аралашсылары1,2,3, ВИЧ-ҡа ҡаршы, вирусҡа ҡаршы, яман шешкә ҡаршы, бактерияға ҡаршы прекурсорҙары. агенттар4,5,6,7,8,9,10. Һуңғы ваҡытта антрацен һәм уның сығарылмалары, шул иҫәптән уларҙы антибиотик, яман шешкә ҡаршы, бактерияға ҡаршы һәм инсектицид үҙенсәлектәре ҙур иғтибар йәлеп итә. һәм 2-се һүрәттәрҙә акрилонитрил һәм антрацен өлөштәре булған микробтарға ҡаршы берләшмәләр күрһәтелгән.
Бөтә донъя һаулыҡ һаҡлау ойошмаһы (ВОЗ) мәғлүмәттәре буйынса (2021), микробтарға ҡаршы тороусанлыҡ (АМР) һаулыҡ һәм үҫеш өсөн глобаль хәүеф булып тора22,23,24,25. Пациенттарҙы дауалап булмай, һөҙөмтәлә дауаханала оҙағыраҡ ята һәм ҡиммәтерәк препараттарға мохтажлыҡ кисерә, шулай уҡ үлем һәм инвалидлыҡ осраҡтары арта. Һөҙөмтәле микробтарға ҡаршы препараттар булмау йыш ҡына төрлө инфекцияларҙы дауалауҙа уңышһыҙлыҡҡа килтерә, бигерәк тә химиотерапия һәм ҙур операциялар ваҡытында.
Бөтә донъя һаулыҡ һаҡлау ойошмаһының 2024 йылғы доклады буйынса, метициллинға тотороҡло алтын стафилококк (MRSA) һәм E. coli өҫтөнлөклө патогендар исемлегенә индерелгән. Ике бактерия ла күп антибиотиктарға тотороҡло, шуға күрә улар дауалау һәм контролдә тотоу ауыр булған инфекцияларҙы тәшкил итә, был проблеманы хәл итеү өсөн яңы һәм һөҙөмтәле микробтарға ҡаршы берләшмәләр эшләү зарурлығы кисектергеһеҙ. Антрацен һәм уның сығарылмалары грам-ыңғай һәм грам-тиҫкәре бактерияларға ла тәьҫир итә алған билдәле микробтарға ҡаршы препараттар булып тора. Был тикшеренеүҙең маҡсаты – һаулыҡ өсөн хәүефле был патогендарға ҡаршы көрәшә алған яңы сығарылыш синтезлау.
Бөтә донъя һаулыҡ һаҡлау ойошмаһы (ВОЗ) хәбәр итеүенсә, күп бактериаль патогендар бер нисә антибиотикҡа тотороҡло, шул иҫәптән метициллинға тотороҡло алтын стафилококкҡа (МРСА), йәмәғәтселектә һәм һаулыҡ һаҡлау учреждениеларында инфекцияның таралған сәбәбе. МРСА инфекцияһы менән ауырығандарҙа үлем кимәле наркотиктарға һиҙгер инфекция менән ауырығандарға ҡарағанда 64 процентҡа юғарыраҡ, тип хәбәр ителә. Бынан тыш, E. coli глобаль хәүеф тыуҙыра, сөнки карбапенемға тотороҡло Enterobacteriaceae (йәғни E. coli) ҡаршы һуңғы һаҡлау һыҙығы булып колистин тора, әммә күптән түгел бер нисә илдә колистинға тотороҡло бактериялар тураһында хәбәр ителә. 22,23,24,25
Шуға күрә Бөтә донъя һаулыҡ һаҡлау ойошмаһының микробтарға ҡаршы тороусанлыҡ буйынса глобаль эш планына ярашлы26, яңы микробтарға ҡаршы препараттар табыу һәм синтезлау кисектергеһеҙ ихтыяж бар. Антрацен һәм акрилонитрилдың бактерияға ҡаршы27, бәшмәккә ҡаршы28, яман шешкә ҡаршы29 һәм антиоксидант30 агенттары булараҡ ҙур потенциалы күп һанлы баҫылған хеҙмәттәрҙә айырым билдәләнгән. Был йәһәттән был сығарылыштарҙы метициллинға тотороҡло алтын стафилококкҡа (МРСА) ҡаршы ҡулланыу өсөн яҡшы кандидат тип әйтергә мөмкин.
Алдағы әҙәбиәт тикшерелеүҙәре беҙҙе был кластарҙа яңы сығарылыштар синтезларға этәрҙе. Шуға күрә был тикшеренеүҙең маҡсаты антрацен һәм акрилонитрил өлөштәрен үҙ эсенә алған яңы гетероциклик системалар эшләү, уларҙы микробтарға һәм бактерияларға ҡаршы һөҙөмтәлелеген баһалау, уларҙы молекуляр доклау юлы менән пенициллин бәйләүсе 2а (PBP2a) аҡһымы менән потенциаль бәйләү үҙ-ара тәьҫир итешеүен тикшерергә йүнәлтелгән. Алдағы тикшеренеүҙең нигеҙендә, был тикшеренеүҙең синтезын дауам итте, биологик баһалау, һәм иҫәпләү анализы гетероцикл системалары асыҡлау өсөн перспективалы антиметициллин-тотороҡло Staphylococcus aureus (MRSA) агенттар менән көслө PBP2a ингибитор . 31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49 эшмәкәрлеге.
Беҙҙең бөгөнгө тикшеренеүҙең төп йүнәлеше антрацен һәм акрилонитрил өлөштәре булған яңы гетероциклик берләшмәләрҙе синтезлау һәм микробтарға ҡаршы баһалау. 3-(антрацен-9-ил)-2-цианоакрилоилхлориды 4 әҙерләнә һәм яңы гетероциклик системалар төҙөү өсөн төҙөлөш блогы булараҡ ҡулланыла.
4-се берләшмәнең төҙөлөшө спектраль мәғлүмәттәр ярҙамында билдәләнгән. 1Н-ЯМР спектры CH= 9,26 ppm, ИК спектры 1737 см−1 карбонил төркөмө һәм 2224 см−1 циано төркөмө булыуын күрһәтә, 13CNMR спектры ла тәҡдим ителгән структураны раҫлай (ҡара: Эксперименталь бүлек).
3-(антрацен-9-ил)-2-цианоакрилоилхлорид 4 синтезы 250, 41, 42, 53 ароматик төркөмдәрҙе этаноллы натрий гидроксиды иретмәһе (10%) менән гидролизлау юлы менән башҡарылған, улар 354, 45, 56 тионлы хлорид кислоталарын бирә. 3-сө һүрәттә күрһәтелгәнсә, ваннала 4-се акрилоилхлорид сығарылышын юғары етештереүсәнлектә (88,5%) бирә.
Көтөлгән бактерияға ҡаршы һөҙөмтәлелеккә эйә яңы гетероциклик берләшмәләр булдырыу өсөн ацилхлорид 4-тең төрлө динуклеофилдар менән реакцияһы үткәрелгән.
Хлорид кислотаһы 4 гидразин гидраты менән 0° температурала бер сәғәт эшкәртелә. Ҡыҙғанысҡа ҡаршы, пиразолон 5 алынмаған. Продукт акриламид сығарылмаһы булған, уның төҙөлөшө спектраль мәғлүмәттәр менән раҫланған. Уның ИК спектры 1720 см-1-ҙә C=O, 2228 см-1-ҙә C≡N һәм 3424 см-1-ҙә NH һеңдерелеү һыҙаттарын күрһәтә. 1Н-ЯМР спектры олефин протондары һәм NH протондарының 9,3 ppm -да алмашыу синглет сигналын күрһәтә (ҡара: Эксперименталь бүлек).
Ике моль кислота хлориды 4 бер моль фенилгидразин менән реакцияға инә, N-фенилакрилоилгидразин сығарылмаһы 7 яҡшы етештереүсәнлек менән (77%) (5-се һүрәт). 7-нең структураһы инфраҡыҙыл спектроскопия мәғлүмәттәре менән раҫланды, улар 1691 һәм 1671 см−1-ҙә ике C=O төркөмөнөң һеңдерелеүен, 2222 см−1-ҙә CN төркөмөнөң һеңдерелеүен һәм 3245 см−1-ҙә NH төркөмөнөң һеңдерелеүен һәм уның 1H-ЯМР төркөмөнөң 3245 см−1-ҙә һеңдерелеүен күрһәтте. NH протоны 10,88 ppm (ҡара: Эксперименталь бүлек).
Был тикшеренеүҙең 1,3-динуклеофилдар менән ацилхлорид 4 реакцияһы тикшерелгән. 1,4-диоксанда 2-аминопиридин менән 4-се ацилхлоридты бүлмә температураһында нигеҙ булараҡ ТЭА менән эшкәрткәндән һуң 8-се акриламид сығарылмаһы бирелә (5-се һүрәт), уның структураһы спектраль мәғлүмәттәр ярҙамында билдәләнә. ИК спектрҙары 2222 см−1-ҙә һуҙылған циано, 3148 см−1-ҙә NH, 1665 см−1-ҙә карбонилдың абсорбция һыҙаттарын күрһәтә; 1Н ЯМР спектрҙары 9,14 ppm олефин протондарының булыуын раҫлай (ҡара: Эксперименталь бүлек).
4-се берләшмә тиомочевина менән реакцияға инеп, пиримидинтион 9 барлыҡҡа килә; 4-се берләшмә тиосемикарбазид менән реакцияға инеп, тиопиразолдың 10-сы сығарылмаһы барлыҡҡа килә (5-се һүрәт). һәм 10-сы берләшмәләрҙең структуралары спектраль һәм элементар анализ ярҙамында раҫланған (ҡара: Эксперименталь бүлек).
Тетразин-3-тиол 11 4-се берләшмәнең тиокарбазид менән 1,4-динуклеофил булараҡ реакцияһы ярҙамында әҙерләнгән (5-се һүрәт), уның төҙөлөшө спектроскопия һәм элементар анализ ярҙамында раҫланған. Инфраҡыҙыл спектрҙа C=N бәйләнеше 1619 см−1-ҙә барлыҡҡа килә. Шул уҡ ваҡытта уның 1Н-ЯМР спектры 7,78—8,66 мг/млн ароматик протондар һәм 3,31 ммл/млн SH протондарының күп пластинкалы сигналдарын һаҡлай (ҡара: Эксперименталь бүлек).
Акрилоилхлориды 4 1,2-диаминобензол, 2-аминотиофенол, антранилин кислотаһы, 1,2-диаминоэтан һәм этаноламин менән 1,4-динуклеофилдар булып реакцияға инеп, яңы гетероциклик системалар барлыҡҡа килтерә (13—16).
Яңы синтезланған был берләшмәләрҙең структуралары спектраль һәм элементар анализ ярҙамында раҫланған (ҡара: Эксперименталь бүлек). 2-гидроксифенилакриламид сығарылмаһы 17 2-аминофенол менән динуклеофил булараҡ реакция ярҙамында алынған (6-сы һүрәт), уның төҙөлөшө спектраль һәм элементар анализ ярҙамында раҫланған. 17-се берләшмәнең инфраҡыҙыл спектры C=O һәм C≡N сигналдарының ярашлы рәүештә 1681 һәм 2226 см−1-ҙә барлыҡҡа килгәнен күрһәтә. Шул уҡ ваҡытта уның 1Н-ЯМР спектры олефин протонының синглет сигналын 9,19 ppm-ҙа һаҡлай, ә ОН протоны 9,82 ppm-да барлыҡҡа килә (ҡара: Эксперименталь бүлек).
4-се хлорид кислотаһының бер нуклеофил (мәҫәлән, этиламин, 4-толуидин һәм 4-метоксианилин) менән диоксанда иреткес булараҡ һәм катализатор булараҡ ТЭА-ла бүлмә температураһында реакцияһы йәшел кристаллик акриламид сығарылыштарын бирә 18, 19а һәм 19b. 18, 19а һәм 19б берләшмәләренең элементар һәм спектраль мәғлүмәттәре был сығарылыштар структураларын раҫланы (ҡара: Эксперименталь бүлек) (7-се һүрәт).
Төрлө синтетик берләшмәләрҙең микробтарға ҡаршы эшмәкәрлеген скринингтан һуң, 1-се таблицала һәм 8-се һүрәттә күрһәтелгәнсә, төрлө һөҙөмтәләр алынды (һүрәт файлын ҡарағыҙ). Тикшерелгән бөтә берләшмәләр ҙә грам-ыңғай бактерия MRSA-ға ҡаршы төрлө дәрәжәлә тормошҡа ашырыуҙы күрһәтһә, грам-тиҫкәре бактерия Escherichia coli бөтә берләшмәләргә лә тулыһынса ҡаршы тороусанлыҡ күрһәткән. Һыналған берләшмәләрҙе МРСА-ға ҡаршы тормошҡа ашырыу зонаһының диаметрына ҡарап өс категорияға бүлергә мөмкин. Беренсе категория иң әүҙеме булған һәм биш берләшмәнән (6, 7, 10, 13б һәм 14) торған. Был берләшмәләрҙең тормошҡа ашырыу зонаһының диаметры 4 см-ға яҡын булған; был категорияла иң әүҙем берләшмәләр 6 һәм 13б берләшмәләре булған. Икенсе категория уртаса әүҙемлектә булған һәм тағы биш берләшмәнән (11, 13а, 15, 18 һәм 19а) торған. Был берләшмәләрҙең тормошҡа ашырыу зонаһы 3,3-тән 3,65 см тиклем үҙгәргән, 11-се берләшмә иң ҙур тормошҡа ашырыу зонаһын күрһәтә — 3,65 ± 0,1 см. Икенсе яҡтан, һуңғы төркөмдә микробтарға ҡаршы иң түбән (3 см-ҙан кәмерәк) өс берләшмә (8, 17 һәм 19б) булған. 9-сы һүрәттә төрлө тормошҡа ашырыу зоналары таралыуы күрһәтелгән.
Һыналған берләшмәләрҙең микробтарға ҡаршы эшмәкәрлеген артабан тикшергәндә һәр берләшмә өсөн МИК һәм МБК билдәләү ҡаралған. Һөҙөмтәләр бер аҙ үҙгәргән (2, 3 һәм 10-сы һүрәттәрҙә күрһәтелгәнсә (һүрәт файлын ҡарағыҙ)), 7, 11, 13а һәм 15-се берләшмәләр, күрәһең, иң яҡшы берләшмәләр тип яңынан классификациялана. Уларҙа иң түбән МИК һәм МБС ҡиммәттәре бер үк булған (39,06 мкг/100 мкл). һәм 8-се берләшмәләрҙең МИК ҡиммәттәре түбәнерәк булһа ла (9,7 мкг/100 мкл), уларҙа МБС ҡиммәттәре юғарыраҡ (78,125 мкг/100 мкл) була. Шуға күрә улар алдан әйтелгән берләшмәләргә ҡарағанда көсһөҙөрәк тип иҫәпләнгән. Әммә был алты берләшмә тикшерелгәндәр араһында иң һөҙөмтәлеһе булды, сөнки уларҙа МБС ҡиммәттәре 100 мкг/100 мкл-ҙан түбәнерәк булды.
Берләшмәләр (10, 14, 18 һәм 19б) башҡа тикшерелгән берләшмәләр менән сағыштырғанда әүҙемерәк була, сөнки уларҙы МБС ҡиммәттәре 156-нан 312 мкг/100 мкл тиклем үҙгәрә. Икенсе яҡтан, берләшмәләр (8, 17 һәм 19а) иң аҙ перспективалы булды, сөнки уларҙа иң юғары МБС ҡиммәттәре (625, 625 һәм 1250 мкг/100 мкл, ярашлы рәүештә).
Ниһайәт, толерантлыҡ кимәле буйынса күрһәтелгән таблица 3, тикшерелгән берләшмәләр ике категорияға бүленергә мөмкин, уларҙы эш итеү режимы: берләшмәләр менән бактерицид эффекты (7, 8, 10, 11, 13а, 15, 18, 19б) һәм берләшмәләр менән антибактериаль эффекты (6,13 . 19а). Улар араһында бик түбән концентрацияла (39,06 мкг/100 мкл) үлтереш активлығын күрһәткән 7, 11, 13а һәм 15-се берләшмәләргә өҫтөнлөк бирелә.
Һыналған ун өс берләшмәнең унауһы антибиотикҡа тотороҡло метициллинға тотороҡло алтын стафилококкҡа (МРСА) ҡаршы потенциал күрһәткән. Шуға күрә артабан антибиотиктарға күберәк тотороҡло патогендар (бигерәк тә патоген грам-ыңғай һәм грам-тиҫкәре бактерияларҙы ҡаплаған локаль изоляттар) һәм патоген әсеткеләр менән скрининг үткәреү, шулай уҡ һәр берләшмәнең хәүефһеҙлеген баһалау өсөн цитотоксик тикшерелеү үткәреү тәҡдим ителә.
Молекуляр док тикшеренеүҙәре синтезланған берләшмәләрҙең метициллинға тотороҡло алтын стафилококкта (MRSA) пенициллин бәйләүсе 2а (PBP2a) аҡһымының ингибиторҙары булараҡ потенциалын баһалау өсөн үткәрелгән. PBP2a — бактерия күҙәнәк диуарының биосинтезында ҡатнашҡан төп фермент, был ферментты тормошҡа ашырыу күҙәнәк диуарының барлыҡҡа килгәненә ҡамасаулай, ахыр сиктә бактериялар лизисына һәм күҙәнәк үлеменә килтерә1. 4-се таблицала док һөҙөмтәләре күрһәтелгән һәм өҫтәмә мәғлүмәттәр файлында ентеклерәк һүрәтләнгән, һәм һөҙөмтәләр күрһәтеүенсә, бер нисә берләшмә PBP2a өсөн көслө бәйләү аффинлығын күрһәткән, бигерәк тә төп әүҙем сайт ҡалдыҡтары, мәҫәлән, Lys 273, Lys 316, һәм Arg stacking был бик π 298. был берләшмәләрҙең көслө ингибиторҙар булараҡ потенциалын күрһәтә.
Молекуляр док мәғлүмәттәре, башҡа иҫәпләү параметрҙары менән бер рәттән, был берләшмәләрҙең күҙәтелгән антибактериаль эшмәкәрлеге өсөн яуаплы төп механизм булып PBP2a тормошҡа ашырыуҙы ныҡлы тәҡдим итте. Док баллдары һәм тамыр уртаса квадрат тайпылыш (RMSD) ҡиммәттәре артабан бәйләүсе яҡынлыҡты һәм тотороҡлолоҡто асыҡланы, был гипотезаны раҫланы. 4-се таблицала күрһәтелгәнсә, бер нисә берләшмә яҡшы бәйләү аффинлығын күрһәтһә, ҡайһы бер берләшмәләр (мәҫәлән, 7, 9, 10 һәм 14) бергә кристалллаштырылған лигандҡа ҡарағанда юғарыраҡ док-баллға эйә була, был улар PBP2a-ның әүҙем урыны ҡалдыҡтары менән көслөрәк үҙ-ара тәьҫир итешеүе мөмкин икәнлеген күрһәтә. Әммә иң биоактив берләшмәләр 6 һәм 13b башҡа лигандтар менән сағыштырғанда бер аҙ түбәнерәк док баллдар күрһәткән (-5,98 һәм -5,63, ярашлы рәүештә). Был шуны күрһәтә: док-баллдарҙы бәйләү аффинлығын күҙаллау өсөн ҡулланырға мөмкин булһа ла, башҡа факторҙар (мәҫәлән, биологик мөхиттә лигандтар тотороҡлолоғо һәм молекуляр үҙ-ара тәьҫир итешеү) бактерияға ҡаршы эшмәкәрлекте билдәләүҙә төп роль уйнай. Å-нан түбәнерәк булған бөтә синтезланған берләшмәләрҙең RMSD ҡиммәттәре, уларҙы йәбештереү позалары структур яҡтан бергә кристаллашҡан лигандтың бәйләүсе конформацияһына тап килгәнен раҫлай, артабан уларҙы көслө PBP2a ингибиторҙары булараҡ потенциалын нығыта.
Док баллдары һәм RMS ҡиммәттәре ҡиммәтле күҙаллауҙар бирһә лә, был док һөҙөмтәләре һәм микробтарға ҡаршы эшмәкәрлек араһындағы бәйләнеш тәү ҡарашҡа һәр ваҡыт асыҡ түгел. PBP2a тормошҡа ашырыу микробтарға ҡаршы эшмәкәрлеккә йоғонто яһаусы төп фактор булараҡ ныҡлы раҫланһа ла, бер нисә айырма башҡа биологик үҙенсәлектәрҙең дә мөһим роль уйнауын күрһәтә. һәм 13б берләшмәләре иң юғары микробтарға ҡаршы эшмәкәрлек күрһәтте, тормошҡа ашырыу зонаһы диаметры 4 см һәм иң түбән МИК (9,7 мкг/100 мкл) һәм МБС (78,125 мкг/100 мкл) ҡиммәттәре, уларҙы түбән док баллдарына ҡарамаҫтан, берләшмәләр менән сағыштырғанда, Был һәм al140. PBP2a тормошҡа ашырыу микробтарға ҡаршы эшмәкәрлеккә булышлыҡ итә, бактериаль мөхиттә эретелгәнлек, биояуаплылыҡ һәм үҙ-ара тәьҫир итешеү динамикаһы кеүек факторҙар ҙа дөйөм эшмәкәрлеккә йоғонто яһай. 11-се һүрәттә уларҙы док-поза күрһәтелгән, был ике берләшмәнең дә, хатта сағыштырмаса түбән бәйләү баллдары менән дә, һаман да PBP2a-ның төп ҡалдыҡтары менән үҙ-ара тәьҫир итешеү мөмкинлеген күрһәтә, тормошҡа ашырыу комплексын потенциаль тотороҡландыра. Был асыҡтан-асыҡ күрһәтә, ә молекуляр док PBP2a тормошҡа ашырыу тураһында мөһим төшөнсәләр бирә, башҡа биологик факторҙарҙы ла иҫәпкә алырға кәрәк, был берләшмәләрҙең ысынбарлыҡтағы микробтарға ҡаршы тәьҫирен тулыһынса аңлау өсөн.
Ҡулланыу кристалл структураһы PBP2a (PDB ID: 4CJN), 2D һәм 3D үҙ-ара тәьҫир итешеү карталары иң әүҙем берләшмәләр 6 һәм 13b менән док пенициллин-бәйләүсе аҡһым 2a (PBP2a) метициллинға тотороҡло алтын стафилококк (MRSA) төҙөлгән. Был карталарҙа был берләшмәләрҙең үҙ-ара тәьҫир итешеү ҡалыптарын яңынан йәбештерелгән бергә кристаллашҡан хиназолинон лиганды (CCL) менән сағыштыралар, водород бәйләнеше, π-штабелләшеү һәм ион үҙ-ара тәьҫир итешеүҙәре кеүек төп үҙ-ара тәьҫир итешеүҙәрҙе айырып күрһәтәләр.
7-се ҡушылма өсөн оҡшаш ҡалып күҙәтелде, был сағыштырмаса юғары док-балл күрһәтте (-6,32) һәм оҡшаш тормошҡа ашырыу зонаһы диаметры (3,9 см) 10-сы ҡушылмаға. бактерияларға ҡаршы тәьҫир күрһәтә. Был 7-се берләшмә док-тикшеренеүҙәрҙә көслө бәйләү аффинлығын күрһәтһә лә, биояуаплылыҡ, күҙәнәктәрҙең үҙләштерелеүе йәки башҡа физик-химик үҙенсәлектәр кеүек факторҙар уның биологик һөҙөмтәлелеген сикләүе мөмкин тип фаразлай. 7-се берләшмә бактерицид үҙенсәлектәр күрһәтһә лә, 6 һәм 13б берләшмәләре менән сағыштырғанда бактериялар үҫешен тотҡарлауҙа әҙерәк һөҙөмтәле була.
10-сы ҡушылма иң юғары док-балл менән драматикыраҡ айырма күрһәтте (-6,40), PBP2a-ға көслө бәйләү аффинлығын күрһәтә. Әммә уның тормошҡа ашырыу диаметры зонаһы (3,9 см) 7-се берләшмә менән сағыштырырлыҡ була, ә МБК-һы (312 мкг/100 мкл) 6, 7 һәм 13б берләшмәләренә ҡарағанда һиҙелерлек юғарыраҡ була, был бактерицид эшмәкәрлектең көсһөҙөрәк булыуын күрһәтә. Был яҡшы док-күҙаллауҙарға ҡарамаҫтан, 10-сы берләшмәнең башҡа сикләүсе факторҙарға бәйле, мәҫәлән, эретелгәнлек, тотороҡлолоҡ йәки бактерия мембранаһының насар үтеп инеүсәнлеге арҡаһында МРСА-ны үлтереүҙең һөҙөмтәлелеге әҙерәк булғанын күрһәтә. Был һөҙөмтәләр PBP2a тормошҡа ашырыу антибактериаль эшмәкәрлектә төп роль уйнаһа ла, тикшерелгән берләшмәләр араһында күҙәтелгән биологик эшмәкәрлек айырмаларын тулыһынса аңлатмай тигән аңлауҙы хуплай. Был айырмалар ҡатнашҡан бактерияға ҡаршы механизмдарҙы тулыһынса асыҡлау өсөн артабан эксперименталь анализдар һәм тәрән биологик баһалауҙар кәрәклеген күрһәтә.
4-се таблицала һәм өҫтәмә мәғлүмәттәр файлында молекуляр док һөҙөмтәләре док баллдары һәм микробтарға ҡаршы эшмәкәрлек араһындағы ҡатмарлы бәйләнеште билдәләй. һәм 13б берләшмәләренең 7, 9, 10 һәм 14-се берләшмәләргә ҡарағанда түбәнерәк док баллдары булһа ла, улар микробтарға ҡаршы иң юғары эшмәкәрлек күрһәтә. Улар үҙ-ара тәьҫир итешеү карталары (11-се һүрәттә күрһәтелгән) күрһәтә, улар түбән бәйләү баллдарына ҡарамаҫтан, улар һаман да әһәмиәтле водород бәйләнештәре һәм π-штабелировать үҙ-ара тәьҫир итешеү төп ҡалдыҡтары менән PBP2a барлыҡҡа килтерә, улар фермент-ингибитор комплексын биологик файҙалы рәүештә тотороҡландыра ала. һәм 13b док-баллдарының сағыштырмаса түбән булыуына ҡарамаҫтан, уларҙы микробтарға ҡаршы эшмәкәрлектең көсәйгәне ингибитор потенциалын баһалағанда док-мәғлүмәттәр менән бергә эретелгәнлек, тотороҡлолоҡ һәм күҙәнәктәрҙең үҙләштерелеүе кеүек башҡа үҙенсәлектәрҙе лә иҫәпкә алырға кәрәклеген күрһәтә. Был яңы берләшмәләрҙең дауалау потенциалын дөрөҫ баһалау өсөн док-тикшеренеүҙе эксперименталь микробҡа ҡаршы анализ менән берләштереү мөһимлеген билдәләй.
Был һөҙөмтәләр шуны билдәләй: молекуляр док бәйләү аффинлығын күҙаллау һәм тормошҡа ашырыу потенциаль механизмдарын асыҡлау өсөн ҡөҙрәтле ҡорал булһа ла, микробтарға ҡаршы һөҙөмтәлелекте билдәләү өсөн уға ғына таянырға ярамай. Молекуляр мәғлүмәттәр PBP2a тормошҡа ашырыу микробтарға ҡаршы эшмәкәрлеккә йоғонто яһаусы төп фактор булып тора, әммә биологик эшмәкәрлектәге үҙгәрештәр дауалау һөҙөмтәлелеген арттырыу өсөн башҡа физик-химик һәм фармакокинетик үҙенсәлектәрҙе оптимальлаштырырға кәрәклеген күрһәтә. һәм 10-сы берләшмәләрҙең химик төҙөлөшөн оптималләштереүгә йүнәлтелергә тейеш, был биояуаплылыҡты һәм күҙәнәктәрҙең үҙләштереүен яҡшыртыу өсөн, көслө док-үҙ-ара тәьҫир итешеүҙең ысынбарлыҡтағы микробтарға ҡаршы эшмәкәрлеккә әйләнеүҙе тәьмин итеүгә йүнәлтелергә тейеш. Артабанғы тикшеренеүҙе, шул иҫәптән өҫтәмә биоанализдар һәм структура-әүҙемлек мөнәсәбәттәрен (SAR) анализлау, был берләшмәләрҙең PBP2a ингибиторҙары булараҡ нисек эшләүен аңлау һәм һөҙөмтәлерәк микробтарға ҡаршы агенттар эшләү өсөн мөһим буласаҡ.
3-(антрацен-9-ил)-2-цианоакрилоилхлорид 4-тән синтезланған берләшмәләр микробтарға ҡаршы төрлө дәрәжәләге эшмәкәрлек күрһәтә, бер нисә берләшмә метициллинға тотороҡло алтын стафилококкты (МРСА) һиҙелерлек тормошҡа ашырыуҙы күрһәтә. Структура-әүҙемлек бәйләнеше (SAR) анализы был берләшмәләрҙең микробтарға ҡаршы һөҙөмтәлелеге нигеҙендә ятҡан төп структур үҙенсәлектәрҙе асыҡланы.
Акрилонитрил һәм антрацен төркөмдәренең дә булыуы микробтарға ҡаршы эшмәкәрлекте көсәйтергә ярҙам итә. Акрилонитрилдағы юғары реактив нитрил төркөмө бактерия аҡһымдары менән үҙ-ара тәьҫир итешеүҙе еңеләйтеү өсөн кәрәк, шуның менән берләшмәнең микробтарға ҡаршы үҙенсәлектәренә булышлыҡ итә. Составында акрилонитрил да, антрацен да булған берләшмәләр эҙмә-эҙлекле рәүештә микробтарға ҡаршы көслөрәк тәьҫир күрһәткән. Антрацен төркөмөнөң ароматлылығы был берләшмәләрҙе тағы ла тотороҡландырған, уларҙы биологик эшмәкәрлеген потенциаль көсәйткән.
Гетероциклик йөҙөктәрҙе индереү бер нисә сығарылыштың бактерияға ҡаршы һөҙөмтәлелеген һиҙелерлек яҡшыртты. Атап әйткәндә, бензотиазол сығарылмаһы 13б һәм акрилгидразид сығарылмаһы 6 иң юғары антибактериаль эшмәкәрлек күрһәткән, тормошҡа ашырыу зонаһы яҡынса 4 см тәшкил иткән. Был гетероциклик сығарылыштар әһәмиәтлерәк биологик эффекттар күрһәткән, был гетероциклик структураның бактерияға ҡаршы эффекттарҙа төп роль уйнауын күрһәтә. Шулай уҡ 9-сы берләшмәләге пиримидинтион, 10-сы берләшмәләге тиопиразол һәм 11-се берләшмәләге тетразин йөҙөгө берләшмәләрҙең бактерияға ҡаршы үҙенсәлектәренә булышлыҡ иткән, был гетероциклик модификацияның мөһимлеген тағы ла асыҡлаған.
Синтезланған берләшмәләр араһында 6 һәм 13б бактерияларға ҡаршы шәп эшмәкәрлеге менән айырылып торған. 6-сы берләшмәнең минималь тормошҡа ашырыу концентрацияһы (МИК) 9,7 мкг/100 мкл, ә минималь бактерицид концентрацияһы (МБК) 78,125 мкг/100 мкл тәшкил иткән, был уның метициллинға тотороҡло алтын стафилококкты (МРСА) таҙартыу өсөн шәп һәләтлелеген билдәләй. Шулай уҡ 13б берләшмәһенең тормошҡа ашырыу зонаһы 4 см һәм МИК һәм МБС ҡиммәттәре түбән булған, был уның көслө бактерияға ҡаршы эшмәкәрлеген раҫлай. Был һөҙөмтәләр был берләшмәләрҙең биоэффективлығын билдәләүҙә акрилогидразид һәм бензотиазол функциональ төркөмдәренең төп ролен билдәләй.
Ә 7, 10 һәм 14-се берләшмәләр уртаса антибактериаль эшмәкәрлек күрһәтә, тормошҡа ашырыу зоналары 3,65-тән 3,9 см-ға тиклем. Был берләшмәләр бактерияларҙы тулыһынса үлтерер өсөн юғары концентрация талап итә, был уларҙы сағыштырмаса юғары МИК һәм МБС ҡиммәттәрендә сағыла. Был берләшмәләр 6 һәм 13б берләшмәләренә ҡарағанда әүҙемерәк булһа ла, улар һаман да ҙур антибактериаль потенциал күрһәтә, был гетероциклик йөҙөккә акрилонитрил һәм антрацен өлөштәренең индерелеүе уларҙы бактерияға ҡаршы тәьҫир итеүгә булышлыҡ итә тип фаразлай.
Берләшмәләрҙең тәьҫир итеү режимы төрлөсә, ҡайһы берҙәре бактерицид үҙенсәлектәргә эйә, ә икенселәре бактериостатик тәьҫир күрһәтә. 7, 11, 13а һәм 15-се берләшмәләр бактерицид булып тора һәм бактерияларҙы тулыһынса үлтерер өсөн түбәнерәк концентрация талап ителә. Ә 6, 13б һәм 14-се берләшмәләр бактериостатик булып тора һәм түбән концентрацияла бактериялар үҫешен тотҡарлай ала, әммә бактерияларҙы тулыһынса үлтерер өсөн юғары концентрация талап ителә.
Ғөмүмән, структура-әүҙемлек бәйләнешен анализлау әһәмиәтле антибактериаль эшмәкәрлеккә өлгәшеү өсөн акрилонитрил һәм антрацен өлөштәрен һәм гетероциклик структураларҙы индереү мөһимлеген билдәләй. Был һөҙөмтәләр был структур компоненттарҙы оптималләштереү һәм эретелгәнлекте һәм мембрана үтеп инеүсәнлеген яҡшыртыу өсөн артабанғы модификацияларҙы тикшергәндә МРСА-ға ҡаршы һөҙөмтәлерәк препараттар эшләүгә килтерергә мөмкин тип фаразлай.
Бөтә реагенттар һәм иреткестәр стандарт процедуралар ҡулланып таҙартыла һәм киптерелә (Эль-Гомхурия, Мысыр). Иреү температураһы GallenKamp электрон иреү температураһы аппараты ярҙамында билдәләнгән һәм төҙәтеүһеҙ хәбәр ителә. Инфраҡыҙыл (ИК) спектрҙары (см−1) Әйн Шәмс университетының химия кафедраһында, фән факультетында калий бромиды (КБр) гранулаларын ҡулланып, Thermo Electron Nicolet iS10 FTIR спектрометрында (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) теркәлгән.
1Н ЯМР спектрҙары 300 МГц йышлыҡта GEMINI ЯМР спектрометры (GEMINI етештереү һәм инженерлыҡ, Анахайм, CA, АҠШ) һәм BRUKER 300 МГц ЯМР спектрометры (BRUKER етештереү һәм инженерлыҡ, Inc.) ярҙамында алынған. Тетраметилсилан (ТМС) дейтерированный диметилсульфоксид (ДМСО-d6) менән эске стандарт булараҡ ҡулланылған. ЯМР үлсәүҙәре Мысырҙың Гиза ҡалаһында Ҡаһирә университетының фән факультетында башҡарылған. Элементар анализ (CHN) Перкин-Эльмер 2400 элементар анализаторы ярҙамында башҡарылған һәм алынған һөҙөмтәләр иҫәпләнгән ҡиммәттәр менән яҡшы килешә.
3-сө кислота (5 ммоль) һәм тионилхлорид (5 мл) ҡатнашмаһын һыу мунсаһында 65 °C температурала 4 сәғәт йылыталар. Артыҡ тионилхлоридты кәметелгән баҫымда дистилляция юлы менән сығарғандар. Һөҙөмтәлә барлыҡҡа килгән ҡыҙыл ҡаты матдә йыйыла һәм артабан таҙартмайынса ҡулланыла. Иреү температураһы: 200—202 °C, етештереүсәнлеге: 88,5%. ИК (КБр, ν, см−1): 2224 (С≡Н), 1737 (С=О). 1Н-ЯМР (400 МГц, ДМСО-d6) δ (мг/млн): 9,26 (с, 1Н, СН=), 7,27—8,57 (м, 9Н, гетероароматизация). 13С ЯМР (75 МГц, ДМСО-d6) δ (мг/млн): 115,11 (С≡Н), 124,82–130,53 (СН антрацен), 155,34, 114,93 (СН=С–С=О), 162,22 (С=О); М/з [М + Н]+: 291,73111. Аналитик. С18Н10СлНО өсөн иҫәпләнгән (291,73): С, 74,11; Н, 3,46; Н, 4,80. Табылған: С, 74,41; Н, 3,34; Н, 4,66%.
0°С температурала 4 (2 ммоль, 0,7 г) һыуһыҙ диоксанда (20 мл) эретелә һәм гидразин гидраты (2 ммоль, 0,16 мл, 80%) тамсылап өҫтәйҙәр һәм 1 сәғ. Ҡаты матдә фильтрация юлы менән йыйыла һәм этанолдан рекристаллаштырыла, 6-сы берләшмә барлыҡҡа килә.
Йәшел кристалдар, иреү температураһы 190—192°С, 69,36% бирә; ИК (КБр) ν=3424 (НХ), 2228 (С≡Н), 1720 (С=О), 1621 (С=Н) см-1. 1Н-ЯМР (400 МГц, ДМСО-д6) δ (мг/млн): 9,3 (бр с, Н, НН, алмаштырғыс), 7,69—8,51 (м, 18Н, гетероароматик), 9,16 (с, 1Н, СН=), 8,54 (с, 1Н, СН); С33Н21Н3О өсөн иҫәпләнгән ҡиммәт (475,53): С, 83,35; Н, 4,45; Н, 8,84. Табылған: С, 84,01; Н, 4,38; Н, 8,05%.
мл һыуһыҙ диоксан иретмәһендә (бер нисә тамсы триэтиламин булған) 4 (2 ммоль, 0,7 г) иретергә, фенилгидразин/2-аминопиридин (2 ммоль) өҫтәргә һәм бүлмә температураһында ярашлы рәүештә 1 һәм 2 сәғәт болғатырға. Реакция ҡатнашмаһын боҙға йәки һыуға ҡойоп, һыуытылған хлорид кислотаһы менән әсетергә. Айырылған ҡаты матдәне фильтрлап, этанолдан 7 алырға һәм бензолдан 8 алыу өсөн рекристалллаштырырға.
Йәшел кристалдар, иреү температураһы 160—162°С, 77% етештереүсәнлек бирә; ИК (КБр, ν, см-1): 3245 (НХ), 2222 (С≡Н), 1691 (С=О), 1671 (С=О) см-1. 1Н-ЯМР (400 МГц, ДМСО-d6): δ (мг/мл): 10,88 (с, 1Н, НН, алмаштырғыс), 9,15 (с, 1Н, СН=), 8,81 (с, 1Н, СН=), 6,78-8,58 (м, 23Н); С42Н26Н4О2 өсөн иҫәпләнгән ҡиммәт (618,68): С, 81,54; Н, 4,24; Н, 9,06. Табылған: С, 81,96; Н, 3,91; Н, 8,91%.
4 (2 ммоль, 0,7 г) 20 мл һыуһыҙ диоксан иретмәһендә (бер нисә тамсы триэтиламин булған) эретелгән, 2-аминопиридин (2 ммоль, 0,25 г) өҫтәлгән һәм ҡатнашманы бүлмә температураһында 2 сәғ. Реакция ҡатнашмаһын боҙло һыуға ҡойоп, һыуытылған хлорид кислотаһы менән кислоталандыралар. Барлыҡҡа килгән ятҡылыҡты бензолдан фильтрлап, рекристаллаштыралар, иреү температураһы 146—148 °C һәм 82,5% етештереүсәнлек менән 8 йәшел кристалдар алалар; инфраҡыҙыл спектр (КБр) ν: 3148 (НХ), 2222 (С≡Н), 1665 (С=О) см−1. 1Н ЯМР (400 МГц, ДМСО-d6): δ (мг/млн): 8,78 (с, Н, НН, алмаштырғыс), 9,14 (с, 1Н, СН=), 7,36—8,55 (м, 13Н, гетероароматизация); С23Н15Н3О өсөн иҫәпләнгән (348,38): С, 79,07; Н, 4,33; Н, 12.03. Табылған: С, 78,93; Н, 3,97; Н, 12,36%.
4-се берләшмәне (2 ммоль, 0,7 г) 20 мл ҡоро диоксанда (бер нисә тамсы триэтиламин һәм 2 ммоль тиомочевина/ярымкарбазид) эретәләр һәм 2 сәғәт рефлюкс аҫтында йылыталар. Иреткес вакуумда парланған. Ҡалдыҡты диоксандан ҡатнашма алыу өсөн рекристалллаштыралар.