Progettaçion, scintexi, caratterizzaçion, attracco molecolare e valutaçion antibattëia de neuvi compòsti eteroçiclichi che contëgnan acrilonitrilo e antraceno

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O cloruro de cianoacriloilo scinton 3-(antraçen-9-il)-2 o l’é stæto scintetizzou e deuviou pe scintetizzâ unna gran quantitæ de compòsti eteroçiclichi assæ attivi pe mezo da seu reaçion con diversci nucleòfili d’azöto. A struttua de tutti i compòsti eteroçiclichi scintetizzæ a l’é stæta caratterizzâ à fondo pe mezo de l’analixi spettroscòpica e elementare. Dexe di neuvi trezze compòsti eteroçiclichi an mostrou unn’efficaçitæ incoraggiante contra i battëi rescistenti à ciù mëxiñe (MRSA). Tra de questi, i compòsti 6, 7, 10, 13b e 14 an mostrou l’attivitæ antibattëia ciù erta con de zöne d’inibiçion vexiñe à 4 cm. À tutti i mòddi, i studdi in sce l’attacco molecolare an revelou che i compòsti aivan de affinitæ de ligamme diverse a-a proteiña 2a ch’a liga a penicilliña (PBP2a), un bersalio ciave pe-a rexistensa a-o MRSA. Çerti compòsti comme 7, 10 e 14 an mostrou unn’affinitæ de ligamme e unna stabilitæ d’interaçion ciù erte into scito attivo de PBP2a in confronto a-o ligando quinazolinöna co-cristallizzou. Pe contra, i compòsti 6 e 13b aivan di pontezzi d’attacco ciù basci, ma mostravan ancon unn’attivitæ antibattëia scignificativa, co-o compòsto 6 ch’o l’aiva i valoî de MIC (9,7 μg/100 μL) e MBC (78,125 μg/100 μL) ciù basci. L’analixi de l’attacco a l’à revelou de interaçioin ciave, compreiso o ligamme idrògeno e l’impilamento π, mascime con di rescidui comme Lys 273, Lys 316 e Arg 298, che en stæti identificæ comme interagisci co-o ligando co-cristallizzou inta struttua cristalliña de PBP2a. Sti rescidui en essençiali pe l’attivitæ enzimatica de PBP2a. Sti resultati suggeriscian che i compòsti scintetizzæ peuan servî da mëxiñe anti-MRSA promettendi, e mette in luxe l’importansa de combinâ l’attacco molecolare co-i bioassaggi pe identificâ di candidæ terapeutichi efficaçi.
Inti primmi anni de sto secolo, i sfòrsci de reçerca en stæti conçentræ sorviatutto in sciô sviluppo de neuve proçedue e metodi senci pe-a scintexi de diversci scistemi eteroçiclichi innovativi con unn’attivitæ antimicròbica pe mezo de materiali de partensa à dispoxiçion de lengê.
E porçioin d’acrilonitrilo en conscideræ comme di materiali de partensa importanti pe-a scintexi de tanti scistemi eteroçiclichi notevoli perché en di compòsti assæ reattivi. In azzonta, i derivæ do cloruro de 2-cianoacriloilo en stæti largamente deuviæ inti urtimi anni pe-o sviluppo e a scintexi de produti d’importansa primmäia into campo de applicaçioin farmacològiche, comme i intermedi farmacològichi1,2,3, i precursoî d’anti-HIV, antivirali, anticançeroxi, antibattëichi. agenti4,5,6,7,8,9,10. Pe pöco tempo, l’efficaçitæ biològica de l’antraçene e di seu derivæ, compreiso e seu propietæ antibiòtiche, anticançerose, antibattëie e insettiçide, an attræto ben ben de l’attençion. I compòsti antimicròbichi che contëgnan de porçioin d’acrilonitrilo e d’antraceno en mostræ inte figue 1 e 2.
Segondo l’Organizzaçion Mondiale da Sanitæ (OMS) (2021), a rexistensa antimicròbica (AMR) a l’é unna menassa globale pe-a sanitæ e o sviluppo22,23,24,25. I paçienti no peuan ëse guæri, co-o resultato de permanense ciù longhe à l'ospiâ e a neçescitæ de mëxiñe ciù cäe, e ascì unn'aumento da mortalitæ e da disabilitæ. A mancansa d’antimicròbichi efficaçi tante vòtte a pòrta à un fallimento do trattamento pe diverse infeçioin, mascime durante a chimioterapia e inte operaçioin ciù grende.
Segondo o rappòrto de l’Organizzaçion Mondiale da Sanitæ do 2024, o Stafilocòcco aureo (MRSA) e E. coli rescistenti a-a metiçilliña en compreixi inta lista di agenti patògeni prioritäi. Tutti doî i battëi en rescistenti à tanti antibiòtichi, donca representan de infeçioin diffiçile da trattâ e da controllâ e gh’é de beseugno d’urgensa de sviluppâ di neuvi compòsti antimicròbichi efficaçi pe affrontâ sto problema. L’antraçene e i seu derivæ en di antimicròbichi ben conosciui che peuan agî tanto in scî battëi Gram poxitivi comme in scî Gram negativi. O scöpo de sto studio o l’é de scintetizzâ un neuvo derivou ch’o pòsse combatte sti agenti patògeni che son reisegoxi pe-a sanitæ.
L’Organizzaçion Mondiale da Sanitæ (OMS) a segnala che tanti agenti patògeni battëi en rescistenti à diversci antibiòtichi, compreiso o Staphylococcus aureo (MRSA) rescistente a-a metiçilliña, unna causa frequente d’infeçion inta communitæ e inti contesti de sanitæ. Se segnala che i paçienti con de infeçioin da MRSA an un tasso de mortalitæ ciù erto do 64% che quelli con de infeçioin suscettile a-e mëxiñe. Pe de ciù, E. coli o presenta un reisego globale perché l’urtima linia de defeisa contra e Enterobattëie rescistente a-o carbapenem (saieiva à dî E. coli) a l’é a colistiña, ma di battëi rescistenti a-a colistiña en stæti reportæ de reçente inte diversci paixi. 22,23,24,25
De conseguensa, segondo o Cian d’açion globale de l’Organizzaçion mondiale da sanitæ in sciâ rexistensa antimicròbica26, gh’é un beseugno d’urgensa da descoverta e da scintexi de neuvi antimicròbichi. O gran potençiale de l’antraçeno e de l’acrilonitrilo comme agenti antibattëi27, antifongichi28, anticançeroxi29 e antioscidanti30 o l’é stæto evidençiou inte tanti articoli pubricæ. À sto propòxito, se peu dî che sti derivæ en di boin candidæ pe ëse deuviæ contra o Stafilocòcco aueo (MRSA) rescistente a-a metiçilliña.
E revixoin da lettiatua passæ n’an sponciæ à scintetizzâ di neuvi derivæ inte ste classe. De conseguensa, o studio presente o l’aiva l’obiettivo de sviluppâ di neuvi scistemi eteroçiclichi che contëgnan de porçioin d’antraçene e d’acrilonitrilo, valuâ a seu efficaçitæ antimicròbica e antibattëia e indagâ e seu potençiale interaçioin de ligamme co-a proteiña 2a ch’a liga a penicilliña (PBP2a) pe mezo de l’attacco molecolare. Pe basâse in scî studdi preçedenti, o studio presente o l’à portou avanti a scintexi, a valutaçion biològica e l’analixi computaçionale de scistemi eteroçiclichi pe identificâ di agenti promettendi de Staphylococcus aureus (MRSA) rescistenti à l’antimetiçilliña con un potente inibitô de PBP2a. attivitæ31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49.
A nòstra reçerca d’ancheu a se conçentra in sciâ scintexi e in sciâ valutaçion antimicròbica de neuvi compòsti eteroçiclichi che contëgnan de fraçioin d’antraceno e d’acrilonitrilo. O cloruro de 3-(antraçen-9-il)-2-cianoacriloilo 4 o l’é stæto preparou e deuviou comme elemento pe-a costruçion de neuvi scistemi eteroçiclichi.
A struttua do compòsto 4 a l’é stæta determinâ pe mezo di dæti spettrali. O spettro 1H-NMR o l'à mostrou a presensa de CH= à 9,26 ppm, o spettro IR o l'à mostrou a presensa de un gruppo carbonilo à 1737 cm-1 e un gruppo ciano à 2224 cm-1 e o spettro 13CNMR o l'à confermou ascì a struttua propòsta (ammia seçion sperimentale).
A scintexi do cloruro de 3-(antraçen-9-il)-2-cianoacriloilo 4 a l’é stæta realizzâ pe mezo de l’idrolixi di gruppi aromatichi 250, 41, 42, 53 con unna soluçion d’idròscido de sòdio etanòlico (10%) pe ottegnî di açidi 354, 45, 56 de cloruro che vegnivan tionæ con un treiloro. bagno pe ottegnî o derivou de cloruro d’acriloilo 4 con unn’erta reisa (88,5%), comme se vedde inta figua 3.
Pe creâ di neuvi compòsti eteroçiclichi con l’efficaçitæ antibattëia prevista, s’é fæto a reaçion do cloruro d’açilo 4 con diversci dinucleòfili.
O cloruro d’açido 4 o l’é stæto trattou con l’idrato d’idraziña à 0° pe unn’oa. Despiaxei che no s’é ottegnuo a pirazöloña 5. O produto o l’ea un derivou d’acrilamida che a seu struttua a l’ea confermâ da di dæti spettrali. O seu spettro IR o mostrava de bande d’assorbimento de C=O à 1720 cm-1, C≡N à 2228 cm-1 e NH à 3424 cm-1. O spettro RMN 1H o mostrava un segnâ scingolo de scangio di protoin d’olefiña e di protoin NH à 9,3 ppm (s’ammie Seçion sperimentale).
Doe mole de cloruro d’açido 4 en stæte reagie con unna mole de fenilidraziña pe ottegnî o derivou de N-fenilacriloilidraziña 7 con unna boña reisa (77%) (figua 5). A struttua do 7 a l'é stæta confermâ da-i dæti de spettroscopia à infrarosci, che an mostrou l'asciorbimento de doî gruppi C=O à 1691 e 1671 cm-1, l'asciorbimento do gruppo CN à 2222 cm-1 e l'asciorbimento do gruppo NH à 3245 cm-1, e o seu spettro 1H-NMR à 8 m. Proton NH à 10,88 ppm (s’ammie seçion sperimentale).
Inte sto studio l’é stæto studiou a reaçion do cloruro d’açilo 4 co-i 1,3-dinucleòfili. O trattamento do cloruro d’açilo 4 con 2-aminopiridiña inte 1,4-diossano con TEA comme base à temperatua ambiente o l’à portou a-o derivou d’acrilamida 8 (figua 5), ​​a struttua do quæ a l’é stæta identificâ pe mezo di dæti spettrali. I spettri IR mostravan de bande d’assorbimento de ciano che s’allonghivan à 2222 cm-1, NH à 3148 cm-1 e carbonilo à 1665 cm-1; I spettri RMN 1H an confermou a presensa de protoin d’olefiña à 9,14 ppm (s’ammie Seçion sperimentale).
O compòsto 4 o reagisce co-a tiourea pe ottegnî o pirimidinetion 9; o compòsto 4 o reagisce co-o tiosemicarbazide pe ottegnî o derivou de tiopirazòlo 10 (figua 5). E struttue di compòsti 9 e 10 en stæte confermæ da l’analixi spettrale e elementare (s’ammie seçion sperimentale).
A tetraziña-3-tiolo 11 a l’é stæta preparâ da-a reaçion do compòsto 4 co-o tiocarbazide comme 1,4-dinucleofilo (figua 5) e a seu struttua a l’é stæta confermâ da-a spettroscopia e da l’analixi elementare. Into spettro à infrarosci, o ligamme C=N o l’é compario à 1619 cm-1. A-o mæximo tempo, o seu spettro RMN 1H o conservava di segnæ à ciù placche de protoin aromatichi à 7,78-8,66 ppm e di protoin SH à 3,31 ppm (s’ammie Seçion sperimentale).
O cloruro d’acriloilo 4 o reagisce co-o 1,2-diaminobenzeno, o 2-aminotiofenölo, l’açido antranilico, o 1,2-diaminoetano e l’etanolamina comme 1,4-dinucleòfili pe formâ di neuvi scistemi eteroçiclichi (13-16).
E struttue de sti compòsti scintetizzæ da neuva en stæte confermæ da l’analixi spettrale e elementare (s’ammie seçion sperimentale). O derivou de 2-idròscifenilacrilamida 17 o s’é ottegnuo pe reaçion co-o 2-aminofenölo comme dinucleofilo (figua 6) e a seu struttua a l’é stæta confermâ da l’analixi spettrale e elementare. O spettro à infrarosci do compòsto 17 o l’à mostrou che i segnæ C=O e C≡N comparivan à 1681 e 2226 cm-1 rispettivamente. Into mentre, o seu spettro RMN 1H o mantegniva o segnâ scingolo do proton olefiña à 9,19 ppm e o proton OH o l’é compario à 9,82 ppm (s’ammie seçion sperimentale).
A reaçion do cloruro d’açido 4 con un nucleofilo (comme etilamina, 4-toluidiña e 4-metosianiliña) into diossan comme solvente e into TEA comme catalizzatô à temperatua ambiente a l’à produto di derivæ d’acrilamida cristalliña verde 18, 19a e 19b. I dæti elementari e spettrali di compòsti 18, 19a e 19b an confermou e struttue de sti derivæ (s’ammie Seçion sperimentale) (figua 7).
Dòppo avei screenou l’attivitæ antimicròbica de diversci compòsti scintetichi, s’é ottegnuo di resultati despægi comme mostrou inta tabella 1 e inta figua 8 (s’ammie o file de figue). Tutti i compòsti testæ an mostrou di graddi differenti d’inibiçion contra o battëio Gram-poxitivo MRSA, mentre o battëio Gram-negativo Escherichia coli o l’à mostrou unna rexistensa completa à tutti i compòsti. I compòsti testæ peuan vegnî scompartii inte træ categorie in sciâ base do diametro da zöna d’inibiçion contra o MRSA. A primma categoria a l’ea a ciù attiva e a conscisteiva inte çinque compòsti (6, 7, 10, 13b e 14). O diametro da zöna d’inibiçion de sti compòsti o l’ea vexin à 4 cm; i compòsti ciù attivi de sta categoria ean i compòsti 6 e 13b. A segonda categoria a l’ea moderatamente attiva e a conscisteiva inte di atri çinque compòsti (11, 13a, 15, 18 e 19a). A zöna d’inibiçion de sti compòsti a va da 3,3 à 3,65 cm, co-o compòsto 11 ch’o mostra a zöna d’inibiçion ciù grande de 3,65 ± 0,1 cm. D’atro canto, l’urtimo gruppo o contegniva trei compòsti (8, 17 e 19b) con l’attivitæ antimicròbica ciù bassa (ciù pöca de 3 cm). A figua 9 a mostra a distribuçion de diverse zöne d’inibiçion.
Unn’atra reçerca in sce l’attivitæ antimicròbica di compòsti testæ a l’à comportou a determinaçion do MIC e do MBC pe ògni compòsto. I exiti cangian un pittin (comme se vedde inte tabelle 2, 3 e inta figua 10 (s’ammie o file de figue)), co-i compòsti 7, 11, 13a e 15 che pâ che seggian stæti clascificæ torna comme i megio compòsti. An avuo i mæximi valoî de MIC e MBC ciù basci (39,06 μg/100 μL). Sciben che i compòsti 7 e 8 aivan di valoî de MIC ciù basci (9,7 μg/100 μL), i seu valoî de MBC ean ciù erti (78,125 μg/100 μL). Pe quello, ean tegnui pe ciù deboli di compòsti stæti mensunæ primma. À tutti i mòddi, sti sëi compòsti en stæti i ciù boin de quelli verificæ, dæto che i seu valoî de MBC ean ciù basci che 100 μg/100 μL.
I compòsti (10, 14, 18 e 19b) ean ciù pöco attivi à peto d’atri compòsti verificæ perché i seu valoî de MBC van da-i 156 a-i 312 μg/100 μL. D’atro canto, i compòsti (8, 17 e 19a) ean i meno promettendi perché aivan i valoî de MBC ciù erti (625, 625 e 1250 μg/100 μL, rispettivamente).
Pe finî, segondo i livello de tolleransa mostræ inta tabella 3, i compòsti testæ peuan vegnî scompartii inte doe categorie in sciâ base da seu mainea d’açion: di compòsti con effetto batteriçida (7, 8, 10, 11, 13a, 15, 18, 19b) e compòsti con effetto antibattëio (61,71 . 19a). Tra de questi se preferisce i compòsti 7, 11, 13a e 15, che mostran unn’attivitæ d’ammassâ à unna conçentraçion assæ bassa (39,06 μg/100 μL).
Dexe di trezze compòsti testæ an mostrou un potençiale contra o Stafilocòcco aueo (MRSA) ch’o resciste a-a metiçilliña ch’o resciste a-i antibiòtichi. De conseguensa, se recommanda di atri screening con di agenti patògeni ciù rescistenti a-i antibiòtichi (mascime di isoæ locali che creuvan di battëi Gram-poxitivi e Gram-negativi) e di levoei patògeni, coscì comme di test citotòscichi de tutti i compòsti pe valuâ a seu seguessa.
Di studdi d’attacco molecolare en stæti fæti pe valuâ o potençiale di compòsti scintetizzæ comme inibitoî da proteiña 2a ch’a liga a penicilliña (PBP2a) into stafilocòcco aueo (MRSA) ch’o resciste a-a metiçilliña. PBP2a o l’é un enzima ciave ch’o l’à da fâ co-a bioscintexi da miagia çellolare battëia e l’inibiçion de st’enzima a l’interferisce co-a formaçion da miagia çellolare, e in sciâ fin a pòrta a-a lixi battëia e a-a mòrte de çellole1. I resultati de l’attacco en elencæ inta tabella 4 e descriti ciù into dettaggio into file di dæti in azzonta e i resultati mostran che diversci compòsti mostravan unna fòrte affinitæ de ligamme pe PBP2a, mascime i rescidui ciave di sciti attivi comme Lys 273, Lys 316 e Arg 298 ean assæ pæge à quelle à do ligando quinazolinöna co-cristallizzou (CCL), ch’o l’indica o potençiale de sti compòsti comme potenti inibitoî.
I dæti d’attacco molecolare, insemme à di atri parametri computaçionali, an suggerio fortemente che l’inibiçion de PBP2a a l’ea o mecanismo ciave responsabile de l’attivitæ antibattëia osservâ de sti compòsti. I pontezzi d’attacco e i valoî da deviaçion quaddrâ media da reixe (RMSD) an revelou pe de ciù l’affinitæ e a stabilitæ de ligamme, sostegnindo st’ipòtexi. Comme se vedde inta tabella 4, tanto che diversci compòsti mostravan unna boña affinitæ de ligamme, çerti compòsti (comme 7, 9, 10 e 14) aivan di pontezzi d’attacco ciù erti che o ligando co-cristallizzou, cösa ch’a l’indica che peuan avei de interaçioin ciù fòrte co-i rescidui do scito attivo de PBP2a. À tutti i mòddi, i compòsti ciù bioattivi 6 e 13b an mostrou di pontezzi d’attacco un pittin ciù basci (-5,98 e -5,63 rispettivamente) in confronto a-i atri ligandi. Questo o suggerisce che sciben che i pontezzi d’attacco peuan vegnî deuviæ pe prevedde l’affinitæ de ligamme, di atri fattoî (comme a stabilitæ di ligandi e e interaçioin molecolare inte l’ambiente biològico) zeugan ascì un ròllo primmäio inta determinaçion de l’attivitæ antibattëia. Comme da nottâ, i valoî de RMSD de tutti i compòsti scintetizzæ ean ciù basci che 2 Å, cösa ch’a conferma che e seu pöse d’attacco en coerente strutturalmente co-a conformaçion de ligamme do ligando co-cristallizzou, sostegnindo ancon de ciù o seu potençiale comme potenti inibitoî de PBP2a.
Sciben che i pontezzi d’attacco e i valoî de RMS forniscian de previxoin de prexo, a correlaçion tra sti resultati d’attacco e l’attivitæ antimicròbica a no l’é delongo ciæa a-o primmo sguardo. Sciben che l’inibiçion de PBP2a a l’é fortemente sostegnua comme fattô ciave ch’o l’influensa l’attivitæ antimicròbica, diverse differense suggeriscian che anche de atre propietæ biològiche zeugan un ròllo importante. I compòsti 6 e 13b an mostrou l’attivitæ antimicròbica ciù erta, tanto con un diametro de zöna d’inibiçion de 4 cm comme co-i valoî ciù basci de MIC (9,7 μg/100 μL) e MBC (78,125 μg/100 μL), ascì co-i seu pontezzi d’attacco ciù basci in confronto a-i compòsti, questo al141 . L’inibiçion de PBP2a a contribuisce à l’attivitæ antimicròbica; di fattoî comme a solubilitæ, a biodisponibilitæ e a dinamica d’interaçion inte l’ambiente battëio influensan ascì l’attivitæ complesciva. A figua 11 a mostra e seu pöse d’attacco, cösa ch’a l’indica che tutti doî i compòsti, anche con di pontezzi de ligamme relativamente basci, peuan ancon interagisce co-i rescidui ciave de PBP2a, stabilizzando potensialmente o complesso d’inibiçion. Questo o mette in luxe che tanto che l’attacco molecolare o fornisce de intuiçioin importante in sce l’inibiçion de PBP2a, dev’ëse piggiou in conscideraçion di atri fattoî biològichi pe capî do tutto i effetti antimicròbichi into mondo reale de sti compòsti.
Pe mezo da struttua de cristallo de PBP2a (PDB ID: 4CJN), l’é stæto costruto de mappe d’interaçion 2D e 3D di compòsti ciù attivi 6 e 13b ancoæ co-a proteiña 2a ch’a liga a penicilliña (PBP2a) do stafilocòcco d’öo (MRSA) ch’o resciste a-a metiçilliña. Ste mappe confrontan i modelli d’interaçion de sti compòsti co-o ligando quinazolinöna co-cristallizzou re-accoppou (CCL), e evidençian e interaçioin ciave comme o ligamme idrògeno, l’impilamento π e e interaçioin iòniche.
Un modello pægio o l’é stæto osservou pe-o compòsto 7, ch’o l’à mostrou un pontuaçion d’attacco relativamente erto (-6,32) e un diametro de zöna d’inibiçion pægio (3,9 cm) a-o compòsto 10. À tutti i mòddi, o seu MIC (39,08 μg/100 μL) e o seu MBC (39,06 it μL) ean de conçentraçioin scignificativamente ciù erte à 100. mostran un effetto antibattëio. Questo o suggerisce che sciben che o compòsto 7 o l’à mostrou unna fòrte affinitæ de ligamme inti studdi d’attacco, di fattoî comme a biodisponibilitæ, l’asciorbimento çellolare ò atre propietæ fixicochimiche peuan limitâ a seu efficaçitæ biològica. Sciben che o compòsto 7 o mostrava de propietæ batteriçide, o l’ea meno efficaçe inte l’inibiçion da crescita battëia à peto di compòsti 6 e 13b.
O compòsto 10 o l’à mostrou unna differensa ciù dramatica co-o pontuaçion d’attacco ciù erto (-6,40), ch’o l’indica unna fòrte affinitæ de ligamme à PBP2a. À tutti i mòddi, a seu zöna de diametro d’inibiçion (3,9 cm) a se poeiva paragonâ a-o compòsto 7 e a seu MBC (312 μg/100 μL) a l’ea scignificativamente ciù erta che i compòsti 6, 7 e 13b, cösa ch’a l’indica unn’attivitæ batteriçida ciù debole. Questo o suggerisce che, ascì co-e boñe previxoin d’attacco, o compòsto 10 o l’ea meno efficaçe inte l’ammassâ o MRSA apreuvo à di atri fattoî limitanti comme a solubilitæ, a stabilitæ ò a scarsa permeabilitæ da membraña battëia. Sti resultati sostëgnan a comprenscion che tanto che l’inibiçion de PBP2a a zeuga un ròllo primmäio inte l’attivitæ antibattëia, a no spiega do tutto e differense inte l’attivitæ biològica osservæ tra i compòsti testæ. Ste differense suggeriscian che l’é neçessäio de atre analixi sperimentale e de valutaçioin biològiche approfondie pe ascciæî do tutto i meccanismi antibattëi ligæ à quello.
I resultati d’attacco molecolare inta tabella 4 e o file di dæti in azzonta mettan in luxe a relaçion complessa tra i pontezzi d’attacco e l’attivitæ antimicròbica. Sciben che i compòsti 6 e 13b an di pontezzi d’attacco ciù basci che i compòsti 7, 9, 10 e 14, mostran l’attivitæ antimicròbica ciù erta. E seu mappe d’interaçion (mostræ inta figua 11) indican che, ascì co-i seu pontezzi de ligamme ciù basci, forman ancon di ligammi idrògeno scignificativi e de interaçioin π-stacking con di rescidui ciave de PBP2a che peuan stabilizzâ o complesso enzima-inibitô à unna mainea biologicamente benefica. Sciben che i pontezzi d’attacco relativamente basci de 6 e 13b, a seu attivitæ antimicròbica aumentâ a suggerisce che de atre propietæ comme a solubilitæ, a stabilitæ e l’asciorbimento çellolare dovieivan vegnî piggiæ in conscideraçion insemme a-i dæti d’attacco quande se valuta o potençiale inibitô. Questo o mette in luxe l’importansa de combinâ i studdi d’attacco con l’analixi antimicròbica sperimentale pe valuâ con cua o potençiale terapeutico di neuvi compòsti.
Sti resultati mettan in luxe che tanto che l’attacco molecolare o l’é un strumento potente pe prevedde l’affinitæ de ligamme e identificâ di meccanismi potensiali d’inibiçion, o no dovieiva ëse fæto confiansa da solo pe determinâ l’efficaçitæ antimicròbica. I dæti molecolari suggeriscian che l’inibiçion de PBP2a a l’é un fattô ciave ch’o l’influensa l’attivitæ antimicròbica, ma i cangi inte l’attivitæ biològica suggeriscian che de atre propietæ fixicochimiche e farmacocinetiche devan vegnî ottimizzæ pe megioâ l’efficaçitæ terapeutica. I studdi d’avvegnî dovieivan conçentrâse in sce l’ottimizzaçion da struttua chimica di compòsti 7 e 10 pe megioâ a biodisponibilitæ e l’asciorbimento çellolare, assicurando che de fòrte interaçioin d’attacco se traduxan inte unn’attivitæ antimicròbica reale. Di atri studdi, compreiso di atri bioanalixi e l’analixi da relaçion struttua-attivitæ (SAR), saian fondamentali pe portâ avanti a nòstra comprenscion de comme sti compòsti fonçioñan comme inibitoî de PBP2a e pe sviluppâ di agenti antimicròbichi ciù efficaçi.
I compòsti scintetizzæ da-o cloruro de cianoacriloilo 3-(antraçen-9-il)-2 mostravan di livelli variabili d’attivitæ antimicròbica, con diversci compòsti che demostravan unn’inibiçion scignificativa do stafilocòcco aueo (MRSA) rescistente a-a metiçilliña. L’analixi da relaçion struttua-attivitæ (SAR) a l’à revelou de caratteristiche strutturale ciave a-a base de l’efficaçitæ antimicròbica de sti compòsti.
A presensa tanto di gruppi d’acrilonitrilo comme d’antraceno a s’é demostrâ fondamentale pe megioâ l’attivitæ antimicròbica. O gruppo de nitrilo assæ reattivo inte l’acrilonitrilo o l’é neçessäio pe façilitâ e interaçioin co-e proteiñe battëie, contribuindo coscì a-e propietæ antimicròbiche do compòsto. I compòsti che contëgnan tanto l’acrilonitrilo comme l’antraceno an demostrou delongo di effetti antimicròbichi ciù fòrti. L’aromatiçitæ do gruppo antraceno a l’à stabilizzou ancon de ciù sti compòsti, e potençialmente a l’à megioou a seu attivitæ biològica.
L’introduçion d’anelli eteroçiclichi a l’à megioou scignificativamente l’efficaçitæ antibattëia de diversci derivæ. Ciù into dettaggio, o derivou de benzotiazòlo 13b e o derivou d’acrilidrazide 6 an mostrou l’attivitæ antibattëia ciù erta con unna zöna d’inibiçion de 4 cm pöcassæ. Sti derivæ eteroçiclichi an mostrou di effetti biològichi ciù scignificativi, cösa ch’a l’indica che a struttua eteroçiclica a zeuga un ròllo primmäio inti effetti antibattëi. Da mæxima, a pirimidinetion into compòsto 9, o tiopirazölo into compòsto 10 e l’anello de tetraziña into compòsto 11 an contribuio a-e propietæ antibattëie di compòsti, evidensiando ancon de ciù l’importansa da modificaçion eteroçiclica.
Tra i compòsti scintetizzæ, 6 e 13b se son distinti pe-e seu eccellente attivitæ antibattëie. A conçentraçion minima inibitoa (MIC) do compòsto 6 a l’ea de 9,7 μg/100 μL e a conçentraçion minima batteriçida (MBC) a l’ea de 78,125 μg/100 μL, cösa ch’a l’evidençia a seu eccellente capaçitæ de nettezzâ o stafilocòcco d’öo (MRSA) rescistente a-a metiçilliña. Do mæximo, o compòsto 13b o l’aiva unna zöna d’inibiçion de 4 cm e di valoî basci de MIC e MBC, cösa ch’a conferma a seu potente attivitæ antibattëia. Sti resultati mettan in luxe i ròlli ciave di gruppi fonçionali d’acriloidrazide e benzotiazòlo inta determinaçion da bioefficaçitæ de sti compòsti.
Pe contra, i compòsti 7, 10 e 14 mostravan unn’attivitæ antibattëia moderâ con de zöne d’inibiçion che van da-i 3,65 a-i 3,9 cm. Sti compòsti aivan de beseugno de conçentraçioin ciù erte pe ammassâ do tutto i battëi, comme se vedde inti seu valoî relativamente erti de MIC e MBC. Sciben che sti compòsti ean meno attivi che i compòsti 6 e 13b, mostravan ancon un potençiale antibattëio scignificativo, cösa ch’a suggerisce che l’incorporaçion de porçioin d’acrilonitrilo e antraceno inte l’anello eteroçiclico a contribuisce a-o seu effetto antibattëio.
I compòsti an diverse modalitæ d’açion, çertidun mostran de propietæ batteriçide e di atri mostran di effetti batteriostatichi. I compòsti 7, 11, 13a e 15 en batteriçidi e an de beseugno de conçentraçioin ciù basse pe ammassâ do tutto i battëi. Pe contra, i compòsti 6, 13b e 14 en batteriostatichi e peuan inibî a crescita battëia à de conçentraçioin ciù basse, ma an de beseugno de conçentraçioin ciù erte pe ammassâ do tutto i battëi.
Into complescivo, l’analixi da relaçion struttua-attivitæ a mette in luxe l’importansa d’introdue de fraçioin d’acrilonitrilo e antraceno e de struttue eteroçicliche pe razzonze unn’attivitæ antibattëia scignificativa. Sti resultati suggeriscian che l’ottimizzaçion de ste componente strutturale e l’esploraçion d’atre modifiche pe megioâ a solubilitæ e a permeabilitæ de membrañe peuan portâ a-o sviluppo de mëxiñe anti-MRSA ciù efficaçe.
Tutti i reagenti e i solventi en stæti purificæ e secchi pe mezo de proçedue standard (El Gomhouria, Egitto). I ponti de fuxon en stæti determinæ pe mezo de un apparecchio elettrònico de ponto de fuxon GallenKamp e vëgnan reportæ sensa correçion. I spettri à infrarosci (IR) (cm-1) en stæti registræ a-o departamento de chimica, facoltæ de sciense de l’universcitæ de Ain Shams pe mezo de pellet de bromuro de potassio (KBr) in sce un spettròmetro FTIR Thermoelettron Nicolet iS10 (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, USA).
I spettri RMN 1H en stæti ottegnui à 300 MHz pe mezo de un spettròmetro RMN GEMINI (produçion e inzegneria GEMINI, Anaheim, California, USA) e un spettròmetro RMN BRUKER à 300 MHz (produçion e inzegneria BRUKER, Inc.). O tetrametilsilano (TMS) o l’é stæto deuviou comme standard interno co-o sorfòscido de dimetil deuterou (DMSO-d6). E mesue RMN son stæte fæte a-a Facoltæ de Sciensa, de l'Universcitæ do Cairo, à Giza, in Egitto. L'analixi elementare (CHN) a l'é stæta fæta con deuviâ un analizzatô elementare Perkin-Elmer 2400 e i exiti ottegnui son in bon accòrdio co-i valoî carcolæ.
Unna mescciua d’açido 3 (5 mmol) e cloruro de tionilo (5 ml) a l’é stæta rescädâ inte un bagno d’ægua à 65 °C pe 4 oe. O cloruro de tionilo in eccesso o l’é stæto remposso pe distillaçion sotta prescion reduta. O sòlido rosso ch’o ne vegniva feua o l’é stæto arrecuggeito e deuviou sensa ancon ciù purificaçion. Punto de fuxon: 200-202 °C, reisa: 88,5%. IR (kBr, ν, cm-1): 2224 (C≡N), 1737 (C=O). RMN 1H (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 9,26 (s, 1H, CH=), 7,27-8,57 (m, 9H, eteroaromatizzaçion). RMN 13C (75 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 115,11 (C≡N), 124,82-130,53 (antraçeno CH), 155,34, 114,93 (CH=C-C=O), 162,22 (C=O); FRMS (ESI) m/z [M + H]+: 291,73111. Analista. Carcolou pe C18H10ClNO (291,73): C, 74,11; H, 3,46; N, 4,80. Trovou: C, 74,41; H, 3,34; N, 4,66%.
À 0°C, 4 (2 mmol, 0,7 g) o l’é stæto deslenguou inte diossan anidro (20 ml) e l’idrato d’idraziña (2 mmol, 0,16 ml, 80%) o l’é stæto azzonto goccia pe goccia e mescciou pe 1 h. O sòlido preçipitou o l’é stæto recuggeito pe filtraçion e recristallizzou da l’etanölo pe ottegnî o compòsto 6.
I cristalli verdi, ponto de fuxon 190-192°C, dan o 69,36%; IR (KBr) ν=3424 (NH), 2228 (C≡N), 1720 (C=O), 1621 (C=N) cm-1. RMN 1H (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 9,3 (br s, H, NH, scangiabile), 7,69-8,51 (m, 18H, eteroaromatico), 9,16 (s, 1H, CH=), 8,54 (s, CH=1H, 1H); Valô carcolou pe C33H21N3O (475,53): C, 83,35; H, 4,45; N, 8,84. Trovou: C, 84,01; H, 4,38; N, 8,05%.
Deslenguâ 4 (2 mmol, 0,7 g) inte 20 ml de soluçion anidra de diossan (ch’a contëgne quarche goccia de trietilamina), azzonze fenilidraziña/2-aminopiridiña (2 mmol) e mescciâ a-a temperatua ambiente pe 1 e 2 h rispettivamente. Versâ a mescciua de reaçion inta giassa ò inte l’ægua e açidificâ con de l’açido cloridrico diluio. Filtrâ o sòlido separou e recristallizzâ da l’etanölo pe ottegnî o 7 e recristallizzâ da-o benzene pe ottegnî 8.
I cristalli verdi, ponto de fuxon 160-162°C, dan o 77%; IR (KBr, ν, cm-1): 3245 (NH), 2222 (C≡N), 1691 (C=O), 1671 (C=O) cm-1. RMN 1H (400 MHz, DMSO-d6): δ (ppm): 10,88 (s, 1H, NH, scangiabile), 9,15 (s, 1H, CH=), 8,81 (s, 1H, CH=), 6,78-8,58 (m, 23H); Valô carcolou pe C42H26N4O2 (618,68): C, 81,54; H, 4,24; N, 9,06. Trovou: C, 81,96; H, 3,91; N, 8,91%.
4 (2 mmol, 0,7 g) o l’é stæto deslenguou inte 20 ml de soluçion de diossan anidro (ch’a contëgne quarche goccia de trietilamina), l’é stæto azzonto de 2-aminopiridiña (2 mmol, 0,25 g) e a mescciua a l’é stæta mescciâ à temperatua ambiente pe 2 h. A mescciua de reaçion a l’é stæta versâ inte de l’ægua giassa e açidificâ con de l’açido cloridrico diluio. O preçipito formou o l’é stæto filtrou e recristallizzou da-o benzene, con dâ di cristalli verdi de 8 con un ponto de fuxon de 146-148 °C e unna reisa de l’82,5%; spettro à infrarosci (KBr) ν: 3148 (NH), 2222 (C≡N), 1665 (C=O) cm-1. RMN 1H (400 MHz, DMSO-d6): δ (ppm): 8,78 (s, H, NH, scangiabile), 9,14 (s, 1H, CH=), 7,36-8,55 (m, 13H, eteroaromatizzaçion); Carcolou pe C23H15N3O (348,38): C, 79,07; H, 4,33; N, 12,03. Trovou: C, 78,93; H, 3,97; N, 12,36%.
O compòsto 4 (2 mmol, 0.7 g) o l’é stæto deslenguou inte 20 ml de diossan secco (ch’o contëgne quarche goccia de trietilamina e 2 mmol de tiourea/semicarbazido) e o l’é stæto rescädou à reflusso pe 2 h. O solvente o s’é evaporou into veuo. O resciduo o l’é stæto recristallizzou da-o diossan pe ottegnî unna mescciua.


Tempo de pubricaçion: 16-zugno-2025