СИНТЕЗ ТА БІОЛОГІЧНА АКТИВНІСТЬ ПОХІДНИХ N-ЗАМІЩЕНИХ АКРИДИН-9-ОНУ ТА 2,5-ЗАМІЩЕНИХ 1,3,4-ОКСАДІАЗОЛІВ (огляд літератури)

Ю.В. Карпенко; Л.О. Омельянчик; Ю.Е. Близнюк; В.М. Омельянчик

Ю.В. Карпенко Запорізький національний університет
Л.О. Омельянчик Запорізький національний університет
Ю.Е. Близнюк Запорізький національний університет
В.М. Омельянчик Запорізький державний медичний університет

Ключові слова: похідні N-заміщених акридин-9-ону, 2,5-заміщені 1,3,4-оксадіазоли, біологічна активність

Анотація

Стаття є оглядом проблеми пошуку нових біологічно активних речовин. Як перспективний клас сполук розглянуто похідні N-заміщених акридин-9-ону й 2,5-заміщених 1,3,4-оксадіазолів, відзначені їхні фармакологічні властивості. Похідні N-заміщеного акридин-9-ону, а саме акридинооцтова кислота і її гідразид за рахунок високої ліпофільності, плоского трициклічного акридонового ядра, гідрофільності за рахунок циклічної кетогрупи (C9=О) і залишку оцтової кислоти має безліч унікальних фармакологічних властивостей: висока біологічна активність, гіпоалергенність й низка токсичність. Гідразид акридинооцтової кислоти проявляє високу біологічну активність: противозапальну, нейротропну й імунотропну, що дозволяє йому легко проникати в органи й тканини, а також взаємодіяти з рецепторами клітин і впливати на метаболізм організму загалом.

Отже, аналіз даних літератури показує, що похідні N-заміщеного акридин-9-ону й 2,5-заміщених 1,3,4-оксадіазолів проявляють антибактеріальну, фунгіцидну, протизапальну, гіпоглікемічну, протималярійну активність. Пошук методів синтезу нових 10-азолілметилакридонів, які містять фрагмент 1,3,4-оксадіазолу й мають високу біологічну активність, при низькій токсичності на даний момент є актуальним вектором розвитку в біоорганічній, фармацевтичній та медичній хімії.

Посилання

ЛІТЕРАТУРА
1. Acid Hydrazides, Potent Reagents for Synthesis of Oxygen-, Nitrogen-, and/or Sulfur- Containing Heterocyclic Rings/ [Majumdar P., Pati A., Patra M. et all.] // Chemical Reviews. – 2014. – Vol. 114, № 5. – P. 2942-2977.
2. Китаев Ю. П. Гидразоны / Ю. П. Китаев. – М. : Наука, 1974. – 405 с.
3. Determination of the Optical GAP in Thin Films of Amorphous Dilithium Phthalocyanine Using the Tauc and Cody Models / [de Oliveira C.S., Lira B.F., Barbosa-Filho J. M. et all.] // Molecules. – 2012.–Vol. 17, № 9. – P. 10192-10231.
4. Элдерфилд Р. Гетероциклические соединения / Р. Элдерфилд. –М. : МИР, 1953. – Т. 7. – 1965. – 499 с.
5. Несинов Е. П. Успехи химии / Е. П. Несинов, А. П. Греков. – М. : РАН, 1964. – Т. 33, № 10. – С. 1184-1197.
6. Рубцов М. В. Синтетические химико-фармацевтические препараты / М. В. Рубцов. – М.: Медицина, 1971. – 328 с.
7. Солдатенков А. Т. Основы органической химии лекарственных веществ / Солдатенков А. Т., Колядина Н. М., Шендрик И. В. – М. : Медицина, 2001. – 192 с.
8. Synthesis and properties of novel biologically interesting polycyclic 1,3,4-oxadiazoles containing acridine/acridone moieties /[Fröhlichová Z., Tomascikova J., Imrich J. et all.] //Journal of Heterocyclic Chemistry. – 2009. – Vol. 2, № 77. – P. 1019-1035.
9. Synthesis and pharmacological evaluation of 9(10H)-acridone bearing 1,3,4-oxadiazole derivatives as antimicrobial agents / [Salimon J., Salih N., Yousif E.et all.] //Arabian Journal of Chemistry. –2010. – Vol. 3, № 4. – P. 205-210.
10. Омельянчик Л. А Синтез, властивості та біологічна активність N- i S- заміщених акридину, хіноліну, піридину : дис. … доктора фарм. наук : 15.00.02 Фармацевтическая химия, фармакогнозия / Омельянчик Людмила Олександрівна. – Запоріжжя, 1991. – 367 с.
11. Макрович Ю. Д. Синтез и исследование биологичекой активности арилиденгидразидов акридонуксусной кислоты / Макрович Ю. Д., Сисоєв П. І., Кудрявцева Т. Н. // Ученые записки. Электронный научный журнал Курского государственного университета. – 2013. – Т. 3, № 27. – C. 3-32.
12. A general assay for antibody catalysis using acridone as a fluorescent tag / [Reymond J. L., Koch T., Schröer J., Tierney E.] // ProcNatlAcadSciUSA. – 1996. –Vol. 93, № 9. – P. 4251-4256.
13. Spectroscopic, structural and theoretical studies of novel, potentially cytotoxic 4-acridonecarboxamide imines/ [Fröhlichova Z., Imrich J., Danihel I. et all.] // Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc. –2009. – Vol. 73, № 2. – P. 238-248.
14. Novel Carbohydrazide and Hydrazone Biomarkers Based on 9-Substituted Acridine and Anthracene Fluorogens / [Imrich J., Bedlovicova Z., Kristian P. et all.] // HETEROCYCLES. – Vol. 80, №. 2. – 2010. –P. 1047-1066.
15. Preparation of triazolobenzodiazepine derivatives as Vasopressin V1a antagonists/ [Beal D. M., Bryans J. S., Johnson P. S. et all.] //Tetrahedron Lett. – 2011. – Vol. 52, № 45. – P. 5913-5917.
16. Del Giudice M. R. New tetracyclic compounds containing the β-carboline moiety / Del Giudice M. R., Gatta F., Settimj G. // Journal of Heterocyclic Chemistry. –1990. – Vol. 27, № 4. –P. 967-973.
17. Antimicrobial studies of 2,4-dichloro-5-fluorophenyl containing oxadiazoles / [Karthikeyan M. S., Prasad D. J., Mahalinga M. et all.] // European Journal of Medicinal Chemistry. –2008. – Vol. 43, № 1. – P. 25-31.
18. Propylphosphonic anhydride (T3P®): an efficient reagent for the one-pot synthesis of 1,2,4-oxadiazoles, 1,3,4-oxadiazoles, and 1,3,4-thiadiazoles / [Augustine J.K., Vairaperumal V., Narasimhan S. et all.] // Tetrahedron. –2009. – Vol. 65, № 48. – P. 9989- 9996.
19. Desai N. C. Synthesis, characterization and in vitro antimicrobial screening of quinoline nucleus containing 1,3,4-oxadiazole and 2-azetidinone derivatives / N. C. Desai, A. M. Dodiya // Journal of Saudi Chemical Society. – 2014. – Vol. 18, № 5. – P. 425-431.
20. Kudelko A. Microwave-assisted synthesis of 2-styryl-1,3,4-oxadiazoles from cinnamicacid hydrazideandtriethylorthoesters / A. Kudelko, W. Zielinski // Tetrahedron Lett. –2012. – Vol. 53, № 1. – P. 76-77.
21. Synthesis of Thiadiazoles and 1,2,4-Triazoles Derived from Cyclopropane Dicarboxylic Acid / [Sharba A. H. K., Al-Bayati R. H., Aouad M.,Rezki N.] // Molecules. –2005.– Vol. 10, № 9. – P. 1161-1168.
22. Novel semicarbazones based 2,5-disubstituted-1,3,4-oxadiazoles: One more step towards establishing four binding site pharmacophoric model hypothesis for anticonvulsant activity / [Rajak H., Deshmukh R., Veerasamy R.et all.] // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. – 2010. – Vol. 20, № 14. – P. 4168-4172.
23. Synthesis of novel sulfonamide-1,2,4-triazoles, 1,3,4-thiadiazoles and 1,3,4-oxadiazoles, as potential antibacterial and antifungal agents. Biological evaluation and conformational analysis studies / [Zoumpoulakis P., Camoutsis C., Pairas G. et all.] // Bioorganic & medicinal chemistry. – 2012. – Vol. 20, № 4. – P. 1569-1583.
24. Synthesis and Reactions of 3-Methylthiazolo[3,2-a]Benzimidazole-2-Carboxylic Acid Hydrazide: Synthesis of Some New Pyrazole, 1,3-Thiazoline, 1,2,4-Triazole and 1,2,4-Triazolo[3,4-b]-1,3,4-Thiadiazine Derivatives Pendant to Thiazolo[3,2-a]Benzimidazole Moiety / [Abdel-Aziz H. A., Hamdy N. A., Farag A. M., Fakhr M. I.] // Journal of the Chinese Chemical Society. – 2007. – Vol. 54, № 6. – P. 1573-1582.
25. Superior Reactivity of Thiosemicarbazides in the Synthesis of 2-Amino-1,3,4-oxadiazoles / [Dolman S. J., Gosselin F., O’Shea P. D., Davies I. W.] // The Journal of Organic Chemistry. – 2006. – Vol. 71, № 25. – P. 9548-9551.
26. Novel derivatives of 1,3,4-oxadiazoles are potent mitostatic agents featuring strong microtubule depolymerizing activity in the sea urchin embryo and cell culture assays/ [Kiselyov A. S., Semenova M. N., Chernyshova N. B.et all.] // European Journal of Medicinal Chemistry. – 2010. – Vol. 45, № 5. –P. 1683-1697.
27. Synthesis, characterization, and in vitro antimicrobial activities of 5-alkenyl/hydroxyalkenyl-2-phenylamine-1,3,4-oxadiazoles and thiadiazoles / [Farshori N.N., Banday M.R., Ahmad A. et all.] // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters . –2010. – Vol. 20, № 6. – P. 1933-1938.
28. Synthesis and antipsychotic and anticonvulsant activity of some new substituted oxa/thiadiazolylazetidinonyl/thiazolidinonylcarbazoles / [Kaur H., Kumar S., Vishwakarma P. et all.] // European Journal of Medicinal Chemistry. –2010. – Vol. 45, № 7. – P. 2777-2783.
29. Shaker R. M.Synthesis and Biological Activities of Novel 1,4-Bridged Bis-1,2,4-Triazoles, Bis-1,3,4-Thiadiazoles and Bis-1,3,4-Oxadiazoles / R. M. Shaker, A. F. Mahmoud, F. F. Abdel-Latif // Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements. – 2005. – Vol. 180, № 2. – P. 397-406.
30. Al-Araji S. M.Synthesis and Characterization of New Heterocyclic Thioxanthone Derivatives / S. M. Al-Araji, R. S. Dawood // Baghdad Science Journal. – 2013. – Vol. 10, № 3. – P. 779-791.

REFERENCES
1. Acid Hydrazides, Potent Reagents for Synthesis of Oxygen-, Nitrogen-, and/or Sulfur-Containing Heterocyclic Rings/ [Majumdar P., Pati A., Patra M. et all.] // Chemical Reviews. – 2014. –Vol. 114, № 5. – P. 2942-2977.
2. Kіtaev Ju.P. Gіdrazoni / Ju.P. Kіtaev .– M. : Nauka, 1974. – 405 s.
3. Determination of the Optical GAP in Thin Films of Amorphous Dilithium Phthalocyanine Using the Tauc and Cody Models / [de Oliveira C.S., Lira B.F., Barbosa-Filho J.M.et all.] // Molecules. – 2012. – Vol. 17, № 9. – P. 10192-10231.
4. Elderfіld R. Geterociklіchnі spoluki / R. Elderfіld. – M. : MIR, 1953. – T. 7. – 1965. – 499 s.
5. Nesinov E. P. Grekov A. P. Uspіhi hіmіi / E.P. Nesinov, A.P. Grekov. – M. : RAN, 1964. – T. 33, № 10. – S. 1184-1197.
6. Rubcov M.V. Sintetichnі hіmіko-farmacevtichnі preparati / M.V. Rubcov. – M. : Medicina, 1971. – 328 s.
7. Soldatenkov A. T. Osnovi organіchnoi hіmіi lіkars’kih rechovin / Soldatenkov A.T., Koljadіna N.M., Shendrіk І.V. – M. : Medicina, 2001. – 192 s.
8. Synthesis and properties of novel biologically interesting polycyclic 1,3,4-oxadiazoles containing acridine/acridone moieties / [Fröhlichová Z., Tomascikova J., Imrich J. et all.] // Journal of Heterocyclic Chemistry. – 2009. – Vol. 2, № 77. – P. 1019-1035.
9. Synthesis and pharmacological evaluation of 9(10H)-acridone bearing 1,3,4-oxadiazole derivatives as antimicrobial agents / [Salimon J., Salih N., Yousif E.et all.] // Arabian Journal of Chemistry. – 2010. – Vol. 3, № 4. – P. 205-210.
10. Omel’janchik L.A Sintez, vlastivostі ta bіologіchna aktivnіst’ N- i S- zamіshhenih akridinu, hіnolіnu, pіridinu : dis. … doktora farm. nauk: 15.00.02 Farmacevticheskaja himija, farmakognozija / Omel’janchik Ljudmila Oleksandrіvna. – Zaporіzhzhja, 1991. – 367 s.
11. Makrovich Ju.D. Sintez i issledovanie biologichekoj aktivnosti arilidengidrazidov akridonuksusnoj kisloty / Makrovich Ju.D., Sisoev P.І., Kudrjavceva T.N. // Uchenye zapiski. Jelektronnyj nauchnyj zhurnal Kurskogo gosudarstvennogo universiteta. – 2013, T. 3, № 27. – C. 3-32.
12. A general assay for antibody catalysis using acridone as a fluorescent tag / [Reymond J.L., Koch T., Schröer J., TierneyE.]// ProcNatlAcadSciUSA. – 1996. –Vol. 93, № 9. –P. 4251-4256.
13. Spectroscopic, structural and theoretical studies of novel, potentially cytotoxic 4-acridonecarboxamide imines/ [Fröhlichova Z., Imrich J., Danihel I.et all.] // Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc. – 2009. – Vol. 73, № 2. – P. 238-248.
14. Novel Carbohydrazide and Hydrazone Biomarkers Based on 9-Substituted Acridine and Anthracene Fluorogens / [Imrich J., Bedlovicova Z., Kristian P. et all.] // HETEROCYCLES .– Vol. 80, №. 2, 2010. – P. 1047-1066.
15. Preparation of triazolobenzodiazepine derivatives as Vasopressin V1a antagonists/ [Beal D.M., Bryans J.S., Johnson P.S. et all.] //Tetrahedron Lett. – 2011. – Vol. 52, № 45. – P. 5913-5917.
16. Del Giudice M.R.New tetracyclic compounds containing the β-carboline moiety / Del Giudice M.R., Gatta F., Settimj G. // Journal of Heterocyclic Chemistry. – 1990. – Vol. 27,№ 4. – P. 967-973.
17. Antimicrobial studies of 2,4-dichloro-5-fluorophenyl containing oxadiazoles/ [Karthikeyan M.S., Prasad D.J., Mahalinga M. et all.] // European Journal of Medicinal Chemistry. – 2008. – Vol. 43, № 1. – P. 25-31.
18. Propylphosphonic anhydride (T3P®): an efficient reagent for the one-pot synthesis of 1,2,4-oxadiazoles, 1,3,4-oxadiazoles, and 1,3,4-thiadiazoles / [Augustine J.K., Vairaperumal V., Narasimhan S. et all.] // Tetrahedron. – 2009. – Vol. 65, № 48. – P. 9989-9996.
19. Desai N.C.Synthesis, characterization and in vitro antimicrobial screening of quinoline nucleus containing 1,3,4-oxadiazole and 2-azetidinone derivatives / Desai N.C., Dodiya A.M. //Journal of Saudi Chemical Society. – 2014. – Vol. 18, № 5. – P. 425-431.
20. Kudelko A.Microwave-assistedsynthesisof 2-styryl-1,3,4-oxadiazoles from cinnamicacid hydrazideandtriethylorthoesters / Kudelko A., Zielinski W. // Tetrahedron Lett. – 2012. – Vol. 53, № 1. – P. 76-77.
21. Synthesis of Thiadiazoles and 1,2,4-Triazoles Derived from Cyclopropane Dicarboxylic Acid/ [Sharba A.H.K., Al-Bayati R.H., Aouad M.,Rezki N.] // Molecules. – 2005. – Vol.10, № 9. – P. 1161-1168.
22. Novel semicarbazones based 2,5-disubstituted-1,3,4-oxadiazoles: One more step towards establishing four binding site pharmacophoric model hypothesis for anticonvulsant activity/ [Rajak H., Deshmukh R., Veerasamy R.et all.] // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. – 2010. – Vol. 20, № 14. – P. 4168-4172.
23. Synthesis of novel sulfonamide-1, 2, 4-triazoles, 1, 3, 4-thiadiazoles and 1, 3, 4-oxadiazoles, as potential antibacterial and antifungal agents. Biological evaluation and conformational analysis studies / [Zoumpoulakis P., Camoutsis C., Pairas G. et all.] //Bioorganic & medicinal chemistry. – 2012. – Vol. 20, № 4. – P.1569-1583.
24. Synthesis and Reactions of 3-Methylthiazolo[3,2-a]Benzimidazole-2-Carboxylic Acid Hydrazide: Synthesis of Some New Pyrazole, 1,3-Thiazoline, 1,2,4-Triazole and 1,2,4-Triazolo[3,4-b]-1,3,4-Thiadiazine Derivatives Pendant to Thiazolo[3,2-a]Benzimidazole Moiety / [Abdel-Aziz H.A., Hamdy N.A., Farag A.M., Fakhr M.I.] // Journal of the Chinese Chemical Society. – 2007. – Vol. 54, № 6. – P. 1573-1582.
25. Superior Reactivity of Thiosemicarbazides in the Synthesis of 2-Amino-1,3,4-oxadiazoles/ [Dolman S.J., Gosselin F., O’Shea P.D., Davies I.W.] //The Journal of Organic Chemistry. – 2006. – Vol. 71, № 25. – P. 9548- 9551.
26. Novel derivatives of 1,3,4-oxadiazoles are potent mitostatic agents featuring strong microtubule depolymerizing activity in the sea urchin embryo and cell culture assays/ [Kiselyov A.S., Semenova M.N., Chernyshova N.B.et all.] // European Journal of Medicinal Chemistry. – 2010. – Vol. 45, № 5. –P. 1683- 1697.
27. Synthesis, characterization, and in vitro antimicrobial activities of 5-alkenyl/hydroxyalkenyl-2-phenylamine- 1,3,4-oxadiazoles and thiadiazoles/ [Farshori N.N., Banday M.R., Ahmad A.et all.]// Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters . –2010. – Vol. 20,№ 6. – P. 1933-1938.
28. Synthesis and antipsychotic and anticonvulsant activity of some new substituted oxa/thiadiazolylazetidinonyl/thiazolidinonylcarbazoles / [Kaur H., Kumar S., Vishwakarma P. et all.] // European Journal of Medicinal Chemistry. –2010. – Vol. 45, № 7. – P. 2777-2783.
29. Shaker R.M.Synthesis and Biological Activities of Novel 1,4-Bridged Bis-1,2,4-Triazoles, Bis-1,3,4- Thiadiazoles and Bis-1,3,4-Oxadiazoles / R.M.Shaker, A.F.Mahmoud, F.F.Abdel-Latif // Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements. – 2005. – Vol. 180, № 2. – P. 397-406.
30. Al-Araji S.M.Synthesis and Characterization of New Heterocyclic Thioxanthone Derivatives / S.M.Al-Araji, R.S. Dawood // Baghdad Science Journal. – 2013. – Vol. 10, № 3. – P.779-791.