1. JCCT
  2. Всі випуски
  3. Випуск 17, Номер 4, 2023
  4. Синтез, антимікробні й обчислювальні дослідження нових похідних розгалужених азафенотіазинонів

Синтез, антимікробні й обчислювальні дослідження нових похідних розгалужених азафенотіазинонів

JCCT.
2023;
Випуск 17, Номер 4
: cc. 786 - 795
https://doi.org/10.23939/chcht17.04.786
Автори:
  1. Fidelia N. Ibeanu
  2. Mercy A. Ezeokonkwo
  3. Efeturi A. Onoabedje
  4. Cosmas C. Eze
  5. Evelyn U. Godwin-Nwakwasi
  6. Uchechukwu C. Okoro
1
Natural Science Unit, School of General Studies, University of Nigeria
2
Department of Pure and Industrial Chemistry, University of Nigeria
3
Department of Pure & Industrial Chemistry, University of Nigeria, Nsukka, Nigeria
4
Natural Science Unit, School of General Studies, University of Nigeria; Department of Pure and Industrial Chemistry, University of Nigeria; Nigeria 4 Department of Chemistry, North Carolina State Universit
5
Department of Chemistry, Gregory University
6
Department of Pure & Industrial Chemistry, University of Nigeria, Nsukka, Nigeria

У процесі постійного пошуку нових медикаментозно активних нелінійних фенотіазинів синтезовано нові кутові похідні хлороазафенотіазинону за допомогою реакцій перехресного приєднання, каталізованих перехідними металами. Структурну будову синтезованих сполук встановлено за допомогою комбінованого спектроскопічного й елементного аналізу. Синтезовані сполуки були протестовані на антимікробну активність щодо ізолятів Bacillussubtilis, Staphylococcusaureus, Enterococusfaecalis, Escherichiacoli, Candidaalbican та Aspergillusniger методом конвекційного розведення в агаровому середовищі, і сполуки 5c та 8c виявили відмінну активність invitro проти деяких з досліджуваних мікроорганізмів. Дослідження insilico показало, що синтезовані сполуки мають перспективні фізико-хімічні властивості та добре вписуються в активний центр біотин-протеїнової лігази (BPL), утворюючи необхідні водневі зв'язки та гідрофобні взаємодії.

фенотіазин
реакція кроскопуляції Бухвальда-Гартвіга
антимікробна дія
in silico
in vitro
  1. Onoabedje, E.A.;Egu, S.A.; Ezeokonkwo M.A.; Okoro, U.C. Highlights of Molecular Structures and Applications of Phenothiazine & Phenoxazine Polycycles.J MolStruct.2019,1175, 956–962.https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2018.08.064
  2. Posso, M.C.; Domingues, F.C.; Ferreira, S.; Silvestre, S. Development of phenothiazine hybrids with Potential Medicinal Interest: A Review. Molecules2022, 27, 276. https://doi.org/10.3390/molecules27010276
  3. Pluta, K.;Jeleń, M.;Morak-Młodawska, B.; Zimecki, M.; Artym, J.;Kocięba, M.;Zaczyńska, E. Azaphenothiazines – Promising Phenothiazine Derivatives. An Insight into Nomenclature, Synthesis, Structure Elucidation and Biological Properties. Eur J Med Chem. 2017, 138, 774–806. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2017.07.009
  4. Montoya, M.C.; DiDone, L.; Heier, R.F.; Meyers, M.J.; Krysan, D.J. Antifungal Phenothiazines: Optimization, Characterization of Mechanism, and Modulation of Neuroreceptor Activity. ACS Infect. Dis.2018,4, 499–507. https://doi.org/10.1021/acsinfecdis.7b00157
  5. Wen, B.; Zhou, M. Metabolic Activation of the Phenothiazine Antipsychotic Chlorpromazine and Thioridazineto ElectropholicIminoquinone Species in Human Liver Microsomesand Recombinant P450s. Chem. Biol. Interact.2009,181, 220–226.https://doi.org/10.1016/j.cbi.2009.05.014
  6. Sadanandam, Y.S.; Shetty, M.M.; Rao, A.B.; Rambabu, Y. 10H-Pehnothiazines: A New Class of Enzyme Inhibitors for Inflammatory Diseases. Eur. J. Med. Chem.2009, 44, 197–202.https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2008.02.028
  7. Gopi, C.; Dhanaraju, M.D. Recent Progress in Synthesis, Structure and Biological Activities of Phenothiazine Derivatives. Rev. J. Chem.2019, 9,95–126. https://doi.org/10.1134/S2079978019020018
  8. Trivedi, A.R.; Siddiqui, A.B.; Shah, V.H. Design, Synthesis, Characterization and Antitubercular Activity of some 2-Heterocycle Substituted Phenothiazines.Arkivoc2008,2, 210–217.https://doi.org/10.3998/ark.5550190.0009.223
  9. Siddiqui, N.; Alam, S.M.; Ahsan, W. Synthesis, Anticonvulsant and Toxicity Evaluation of 2-(1H-indol-3-yl)acetyl-N-(substituted phenyl)hydrazine. Acta Pharm. 2008, 58, 445–54. https://doi.org/10.2478/v10007-008-0025-0
  10. Kumar, A.; Gurtu, S.; Agarwal, J.C.; Sinha, J.N.; Bhargava K.P.; Shanker, K. Synthesis and Cardiovascular Activity of Substituted 4-Azetidinones. J. Indian Chem. Soc.1983, 60, 608–610. https://doi.org/10.5281/zenodo.6348916
  11. Venkatesan, K.; Satyanarayana, V.S.V.; Sivakumar, A. Synthesis and Biological Evaluation of Novel Phenothiazine Derivatives as Potential Antitumor Agents. PolycyclAromatCompd2023, 43, 850–859. https://doi.org/10.1080/10406638.2021.2021254
  12. Onoabedje, E.A.;Okafor, S.N.; Akpomie, K.G.; Okoro, U.C. The Synthesis and Theoretical Anti-Tumor Studies of Some New Monoaza-10H-Phenothiazine and 10H-Phenoxazine Heterocycles. Chem. Chem. Technol.2019, 13, 288–295. https://doi.org/10.23939/chcht13.03.288
  13. González-González, A.; Vazquez-Jimenez, L.K.; Paz-González, A.D.; Bolognesi, M.L.; Rivera G. Recent Advances in the Medicinal Chemistry of Phenothiazines, New Anticancer and Antiprotozoal Agents. Curr Med Chem.2021, 28, 7910–7936. https://doi.org/10.2174/0929867328666210405120330
  14. Pluta, K.; Jeleń, M.; Morak-Młodawska, B.; Zimecki, M.; Artym, J.; Kocięba, M.; Anticancer Activity of Newly Synthesized Azaphenothiazinesfrom NCI's Anticancer Screening Bank. Pharmacol. Rep. 2010, 62, 319–332.https://doi.org/10.1016/s1734-1140(10)70272-3
  15. Aarestrup, F.M. Occurrence of Glycopeptide Resistance among Enterococcus faecium Isolates from Conventional and Ecological Poultry Farms. Microb. Drug Resist.2009,1, 255–257.https://doi.org/10.1089/mdr.1995.1.255
  16. Threlfall, E.J.; Ward, L.R.; Skinner, J.A.; Rowe, B. Increase in Multiple Antibiotic Resistance in Nontyphoidal Salmonellas from Humans in England and Wales: A Comparison of Data for 1994 and 1996. Microb.Drug Resist.2009,3, 263–266.https://doi.org/10.1089/mdr.1997.3.263
  17. Onoabedje, E.A.; Okoro, U.C.; Knight, D.W. Rapid Access to New Angular Phenothiazine and Phenoxazine Dyes. J. HeterocyclicChem.2017, 54, 206–214.https://doi.org/10.1002/jhet.2569
  18. Onoabedje, E.A.;Okoro, U.C.; Sarkar, A.; Knight, D.W. Synthesis and Structure of New Alkynyl Derivatives of Phenothiazine and Phenoxazine. J. Sulfur Chem. 2016, 34, 269–281. http://dx.doi.org/10.1080/17415993.2015.1131827
  19. Onoabedje, E.A.; Okoro, U.C.; Sarkar, A.; Knight, D.W. Fuctionalization of Linear and Angular Phenothiazine and Phenoxazine Ring Systems viaPd(0)/XPhos Mediated Suzuki-Miyaura Cross-coupling Reactions. J Heterocyclic Chem. 2016,53, 1787–1794. https://doi.org/10.1002/jhet.2485
  20. Ibeanu, F.N.; Onoabedje, E.A.; Ibezim, A.; Okoro,U.C. Synthesis, Characterization, Computational and Biological Study of Novel Azabenzo[a]phenothiazine and Azabenzo[b]phenoxazineHeterocycles as Potential Antibiotic Agent. Med Chem Res. 2018,27, 1093–1102.https://doi.org/10.1007/s0044-017-2131-3
  21. Yu, X-Q.; Yamamoto, Y.; Miyaura, N. Aryl Triolborates: Novel Reagent for copper catalyzed N-Arylation of Amines, Amines, Anilines and Imidazoles.Chem. Asian J.2008, 3, 1517–1522. https://doi.org/10.1002/asia.200800135
  22. Yamamoto, Y.; Takizawa, M.; Yu, X.-Q.; Miyaura, N. Cyclic Triolborates: Air and Water-Stable Ate Complexes of Organoboronic Acids. Angew. Chem. 2008, 120, 942–945. https://doi.org/10.1002/ange.200704162
  23. Yamamoto, Y. Cyclic Triolborate Salts: Novel Reagent for Organic Synthesis. Heterocycles2012,85, 799–819.https://doi.org/10.3987/REV-12-728
  24. Reller, L.B.; Weinstein,M.; Jorgensen,J.H.;Ferraro, M.J. Antimicrobial Susceptibility Testing: A Review of General Principles and Contemporary Practices. Clin. Infect. Dis.2009, 49, 1749–1755. https://doi.org/https://doi.org/10.1086/647952
  25. Bauer, A.W.; Kirby, W.M.M.; Sherris, J.C.; Truck, M. Antibiotic Susceptibility Testing by a Standardized Single Disk Method. Am. J. Clin. Pathol. 1966,45, 493–496.https://doi.org/10.1093/ajcp/45.4_ts.493
  26. Trott, O.; Olson, A.J. AutoDockVina: Improving the Speed and Accuracy of Docking with a New Scoring Function, Efficient Optimization, and Multithreading. J Comp Chem. 2010, 31, 455–461.https://doi.org/10.1002/jcc.21334
  27. Lipinski C.A. Drug-like Properties and the Causes of Poor Solubility and Poor Permeability.J PharmacolToxicol Methods2000, 44, 235–249.https://doi.org/10.1016/S1056-8719(00)00107-6
  28. Veber, D.F.; Johnson, S.R.; Cheng, H.Y.; Smith, B.R.; Ward, K.W.; Kopple, K.D. Molecular Properties That Influence the Oral Bioavailability of Drug Candidates.J Med Chem2002,45, 2615–2623.https://doi.org/10.1021/jm020017n
  29. Payne, D.J.; Gwynn, M.N.; Holmes, D.J.; Pompliano, D.L. Drugs for Bad Bugs: Confronting the Challenges of Antibacterial Discovery. Nat. Rev. Drug Discov.2007,6, 29–40.https://doi.org/10.1038/nrd2201
  30. Forsyth, R.A.; Haselbeck, R.J.; Ohlsen, K.L.; Yamamoto, R.T.; Xu, H.; Trawick, J.D.; Wall, D.; Wang, L.; Brown-Driver, V.; Froelich, J.M. et al. A Genome-Wide Strategy for the Identification of Essential Genes in Staphylococcusaureus. Mol. Microbiol.2002, 43, 1387–1400.https://doi.org/10.1046/j.1365-2958.2002.02832.x
  31. Barker, D.F.; Campbell, A.M. Genetic and Biochemical Characterization of the birAGene and its Product: Evidence for a Direct Role of Biotin Holoenzyme Synthetasein Repression of the Biotin Operon in Escherichia coli. J. Mol. Biol. 1981,146, 469–492.https://doi.org/10.1016/0022-2836(81)90043-7