close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY18028

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 18028
(13) C1
(19)
(46) 2014.02.28
(12)
(51) МПК
C 09B 23/01
A 61K 31/404
A 61P 31/04
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
(2006.01)
(2006.01)
(2006.01)
ВОДОРАСТВОРИМЫЙ ЦИАНИНОВЫЙ КРАСИТЕЛЬ В КАЧЕСТВЕ
ФОТОАКТИВНОГО АНТИМИКРОБНОГО ПРЕПАРАТА
(21) Номер заявки: a 20101867
(22) 2010.12.21
(43) 2011.06.30
(71) Заявитель: Белорусский государственный университет (BY)
(72) Авторы: Самцов Михаил Петрович;
Луговский Анатолий Петрович;
Воропай Евгений Семенович; Луговский Александр Анатольевич;
Ляшенко Людмила Сергеевна; Ермакова Татьяна Сергеевна; Титов
Леонид Петрович (BY)
(73) Патентообладатель: Белорусский
государственный университет (BY)
(56) ВОРОПАЙ Е.С. и др. Здравоохранение. - 2006. - № 11. - С. 45-47.
ВОРОПАЙ Е.С. и др. Вестник БГУ.
Сер. 1. - 2006. - № 3. - С. 19-27.
ТАРАСОВ Д.С. и др. Квантовая электроника. Материалы VIII Международн.
научно-технич. Конференции. - Минск,
2010. - С. 70.
BY 7296 C1, 2005.
BY 3569 C1, 2000.
RU 2376991 C2, 2009.
US 6623513 B2, 2003.
WO 97/31582 A1.
(57)
Водорастворимый цианиновый краситель, ковалентно связанный с тетраэтиленгликолем, формулы
H3C
CH3
CH3
BY 18028 C1 2014.02.28
CH3
N
N+ Br-
Cl
(CH2)3COO-(CH2-CH2-O)4H
(CH2)3COO-(CH2-CH2-O)4H
в качестве фотоактивного антимикробного препарата.
Изобретение относится к новому органическому соединению, в частности индотрикарбоцианиновому красителю формулы (I), ковалентно связанному с тетраэтиленгликолем,
H3C
CH3
CH3
CH3
(I)
N
N+ Br-
Cl
(CH2)3COO-(CH2-CH2-O)4H
(CH2)3COO-(CH2-CH2-O)4H
которое использовано в качестве фотоактивного антимикробного препарата. Данное соединение в микробной смеси при облучении лазерным излучением с длиной волны в области
BY 18028 C1 2014.02.28
ближнего ИК-диапазона обладает выраженной антимикробной активностью в отношении
грамположительных бактерий (S. aureus) и грибов рода кандида. Кроме того, краситель
обладает достаточно высокой растворимостью в водной и водно-спиртовой среде.
Наиболее близким по структуре и проявляющим аналогичную биологическую активность является соединение формулы (II):
H 3C
CH3
CH3
CH3
Cl
(II)
N+
ClO4-
N
CH3
H 3C
Данное соединение имеет плохую растворимость в водном растворе. При приготовлении при достижении рабочей концентрации раствор красителя неустойчив и выпадает в
виде суспензии. Это ограничивает область применения данного соединения [1].
Одним из лучших из известных соединений, используемых для фотодинамической антимикробной терапии, является соединение се6-5К, представляющее собой хлорин е6,
связанный с пентализином [2]. Данное соединение относится к классу порфиринов с областью поглощения 630-680 нм и обладает противомикробной фотоактивностью относительно как грамположительных бактерий (Porphyromonas gingivalis, Eikenella corrodens),
так и грамотрицательных (Actinobacillus actinomycetemcomitans, Fusobacterium nucleatum
subsp. polymorphum, Campylobacter rectus, Bacteroides forsythus, Actinomyces viscosus).
Однако сравнительно с предлагаемым нами полиметиновым красителем, имеющий максимум поглощения λ = 720-740 нм, порфирин се6-5К имеет меньший на порядок коэффициент экстинции, а лазерное излучение с длиной волны 660 нм, которое обычно используется
для се6-5К, имеет более слабое проникновение в биологическую ткань, чем излучение λ = 740
нм. Кроме того, заявляемое нами соединение на порядок дешевле прототипа, для которого
необходим дорогостоящий пентализин и сложная система очистки конечного продукта [2].
Задачей изобретения является новое органическое соединение формулы (I), которое
получается по доступной синтетической схеме и отличается простотой выделения и низкой
ценой, проявляет выраженную антимикробную фотоактивность, обладает хорошей растворимостью в воде, имеет максимум полосы поглощения в более длинноволновой области
в биологических структурах.
Данная задача решалась путем одностадийного привития на индотрикарбоцианиновый
краситель со свободной карбоксильной группой тетраэтиленгликоля. Привитие гидрофильной группы резко повышает растворимость соединения (I), а ковалентное связывание
с тетраэтиленгликолем, в отличие от межмолекулярного связывания, устойчиво к сольватационному разрушению.
Соединение (I) получают конденсацией производных глутаконового альдегида (III) с
четвертичной солью индоленина (IV), содержащей активную метиленовую группу. Производные глутаконового альдегида были получены аминоформилированием 2-инданона
[3], с последующим выделением в водном растворе NaBr. Четвертичную соль (IV) получали реакцией конденсации 2,3,3-триметилиндоленина с полученным сложным эфиром γброммасляной кислоты и тетраэтиленгликоля в нитрометане.
CH3
H3C
CH3
CH3
N
+
N
+
H3C
+
H3C
N-метилморфолин
N
CH3
Br-
Br-
Cl
(CH2)3COO-(CH2-CH2-O)4H
(IV)
(III)
2
Ac2O
BY 18028 C1 2014.02.28
CH3
CH3
H3C
CH3
.
N+
Br
-
N
Cl
(CH2)3COO-(CH2-CH2-O)4H
(CH2)3COO-(CH2-CH2-O)4H
(I)
Важной характеристикой противомикробных средств является их активность не только
в отношении стандартных тест-культур, но и в отношении клинических штаммов, циркулирующих в стационарах в настоящее время, т.к. последние могут отличаться по чувствительности к химиотерапевтическим агентам от стандартных штаммов. В этой связи было
проведено изучение противомикробной активности соединений (I) как в отношении тестмикробов, так и в отношении клинических изолятов. Экспериментальные данные биологических испытаний соединений (I- IX) представлены в табл. 1.
Пример 1.
Синтез эфира бромида 1-(3-карбокеипропил)-3-алкил-2,3)5-триметил-3H-индолия и
поэтиленгликоля (IV). 0,1 моль соответствующего индоленина и 0,1 моль эфира гаммаброммасляной кислоты и полиэтиленгликоля в 150 мл нитрометана кипятили в течение 3 ч.
Из полученной смеси отгоняли растворитель и добавляли 100 мл диэтилового эфира. Выпавшее масло отделяли декантацией и промывали еще два раза диэтиловым эфиром. ЯМР1
H, δ м.д. (Iδ): 0,55 м (2H, 1-C2H2), 0,77 с (6H в 2-Me), 1,29 с (3H, 2-Me), 3,2 т (2H, 1-C3H2),
3,9 м.д. т (2H, 1-С1H2), 7,6-8,1 м (Ar-H), 3,6-3,7 м (CH2-ПЭГ) (ДМСО-d6, TMS).
Выход 67 %.
Пример 2.
Синтез диэфира бромида 2-{7-[1-(3-карбоксипропил)-3,3-Диметил-2(1H)-индолинилиден]-4-хлор-3,5-(о-фенилен)-1,3,5-гептатриенил-1-ил}-1-(3-карбокси-пропил)-3,3-диметилиндолия и тетраэтиленгликоля. (I). Смесь 0,001 м эфира бромида 1-(3-карбоксипропил)-3алкил-2,3,5-триметил-3H-индолия и поэтиленгликоля (IV-VI) и 0,0005 м соли [5-диметиламино-3-7-2,4-(о-фенилено)-2,4-пентадиен-1-илиден]-диметиламмония (VII) в 15 мл уксусного ангидрида и 0,5 мл N-метилморфолина кипятили 5 мин. После охлаждения в реакционную
смесь добавляли 150 мл диэтилового эфира и через 1 ч выпавший продукт отфильтровали,
и переосаждали из хлористого метилена диэтиловым эфиром. ЯМР 'H,δ м.д. (IIIб): 0,42 т
(6H, 3-Et), 1,84 с (6H в 3-Me), 2,06 м (4H, 1-C2H2), 2,42 к (4H, 3-Et), 2,57 т (2H, 1-C3H2), 4,5 т
(2H, 1-C1H2), 7,2-7,8 м (Ar-H), 8,17-8,45 м (CH ≡ CH), 3,6-3,7 м (CH2-ПЭГ) (ДМСО-еб, TMS).
Выход 46 %.
Пример 3.
Противомикробную активность синтезированного соединения изучали в опытах in vitro.
Растворение химиопрепаратов, получение микробной смеси, выращивание микроорганизмов проводили по стандартной методике. Минимальную подавляющую рост микроорганизмов концентрацию, определяли методом 2-кратных серийных разведений в жидкой
питательной среде - мясо-пептонном бульоне согласно методике, описанной ранее [4].
Бактерицидную концентрацию определяли при последующем пересеве с мясо-пептонного
бульона на чашки с мясо-пептонным агаром. О минимальных бактерицидных концентрациях исследуемых препаратов судили по отсутствию роста микроорганизмов на мясопептонном агаре. Результаты определения темновой токсичности препарата приведены в
таблице.
Пример 4.
Штаммы микроорганизмов S. аигет и Candida albicans (граммположительные) подвергались 60 минутной инкубации в присутствии исследованных препаратов в темноте при
37 °С. После инкубации исследуемые растворы разливали по пенициллиновым флаконам
3
BY 18028 C1 2014.02.28
для облучения и добавляли определенную концентрацию соединения (I). Флаконы помещались под излучение полупроводникового светодиодного лазера с длиной волны 740,7
нм и плотностью мощности 40 мВт/см2. Энергетическая экспозиционная доза излучения
полупроводникового лазера составляла 25 Дж/см. После эксперимента исследуемую суспензию высеивали в чашки Петри, которые помещали в термостат на сутки (или в зависимости от вида штамма) при температуре 37 °С. Затем производили подсчет выросших
колоний, бактериальная жизнеспособность определялась как способность клеток к формированию колоний на питательном агаре. Выживаемость организмов под действием
препарата и лазерного излучения приведены в таблице.
Без использования фотооблучения соединение (I) проявляет умеренную антимикробную и антистафиллококковую активность. Использование препарата совместно с облучением лазерным излучением с длиной волны 740 нм значительно усиливает его
терапевтический эффект.
Антимикробная активность химиопрепарата и активность под действием лазерного
излучения (λ = 740 нм, P = 40 мВт/см2, t = 11 мин, D = 25 Дж/см2).
Антимикробная активность
химиопрепарата в мкг/мл
S. aureus
Cowan
50
АТСС
25923
50
Выживаемость организмов под действием
химиопрепарата и лазерного излучения
S. aureus 1,25
C. albicans 0,6
до 5 мкг/мл
до 2,5 мкг/мл
C. albicans
Клинический
50
АТСС
25923
50
Клинический
50
1,25
1,25
Таким образом, заявляемое соединение синтезируется по схеме, отличающейся простотой выделения и дешевизной, и характеризуется высокой растворимостью в водной и
водноспиртовой среде, выраженной антистафилококковой и противогрибковой активностью под действием лазерного излучения в ближнем инфракрасном диапазоне и может
найти применение в фотодинамической антимикробной терапии.
Источники информации:
1. Воропай Е.С., Самцов М.П., Луговский А.П., Луговский А.А., Ермакова Т.С.,
Титов Л.П., Бакаева Т.Н. Антимикробная активность хино- и индотрикарбоцианиновых
красителей // Здравоохранение. - 2006. - № 11. - С. 45-47.
2. Rovaldi C.R., Pievsky A., Sole N.A., Friden P.M., Rothstein D.M., Spacciapoli P. Photoactive porphyrin derivative with broad-spectrum activity against oral pathogens in vitro. //
Antimicrobial Agents and Chemotherapy. - 2000. - No. 44 (12). - P. 3364-7.
3. Zemlicka J., Asnold Z. // Collection of Czech. Chem. Comm. - 1961. - No. 26. - P. 2852.
4. Самусь Н.М., Шляхов Э.Н. и др. // Хим.-фарм. журн. - 1985. - № 6. - С. 705-709.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
89 Кб
Теги
by18028, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа