Syntéza a antimikrobiální vlastnosti derivátů 2-[(7-ethyl-3-methylxanthin-8-yl)sulfanyl]acetohydrazidu

Stáhnout PDF English version

Autoři: Dmytro Ivanchenko ¹; Mykola Romanenko ²; Olha Pakhomova ¹; Oleksandra Cherchesova ¹; Natalia Rudko ²; Natalia Voronova ³; Horban Valerii ³
Působiště autorů: Department of Psychology, Ukraine Sigmund Freud University, Ukraine. ¹; Department of Clinical Laboratory Diagnostics and Biological Chemistry, Zaporizhzhia State Medical and Pharmaceutical University, Ukraine ²; Department of General and Applied Ecology and Zoology, Zaporizhzhia National University, Ukraine ³
Vyšlo v časopise: Čes. slov. Farm., 2026; 75, 14
Kategorie: Původní práce
doi: https://doi.org/10.36290/csf.2026.011

Souhrn

Antimikrobiální rezistence (AMR) představuje zásadní globální zdravotní hrozbu, která podněcuje naléhavé hledání nových terapeutických látek. Hybridní molekuly založené na xanthinových a 1,2,4-triazolových skeletech představují slibný směr díky svým potenciálním multitargetovým antimikrobiálním účinkům. Tato studie měla za cíl syntetizovat nové deriváty 2-[(7-ethyl-3-methylxanthin-8-yl)sulfanyl]acetohydrazidu obsahující 1,2,4-triazolové zbytky, charakterizovat jejich struktury a vyhodnotit jejich antimikrobiální a protiplísňové vlastnosti.

Byla syntetizována řada dosud nepopsaných sloučenin za použití N-substituovaných isothiokyanátů a následných strategií S-alkylace/cyklizace. Struktury byly potvrzeny pomocí ¹H NMR spektroskopie a elementární analýzy; pro reprezentativní derivát 14 byla navíc použita hmotnostní spektrometrie. Antimikrobiální aktivita byla hodnocena proti E. coli, S. aureus, P. aeruginosa a C. albicans metodou ředění v bujónu za účelem stanovení minimálních inhibičních a baktericidních/fungicidních koncentrací.

Všechny syntetizované deriváty byly s vysokou mírou jistoty strukturálně charakterizovány. Většina sloučenin vykazovala slabou až střední antibakteriální a protiplísňovou aktivitu. Zejména amidové a nitrilové deriváty vykazovaly středně silný protiplísňovou aktivitu proti C. albicans (MIC 25 μg/mL), srovnatelný s ketokonazolem (MIC 25 μg/mL). Analýza vztahu struktura–aktivita ukázala, že S-substituce a modifikace postranních řetězců zvyšují antimikrobiální účinnost.

Byly syntetizovány a charakterizovány nové xanthin-triazolové hybridní molekuly, které prokázaly, že vybrané deriváty mají slibné antimikrobiální a protiplísňové vlastnosti. Tyto výsledky podporují další optimalizaci a biologický výzkum těchto hybridů jako kandidátů v boji proti antimikrobiální rezistenci.

Klíčová slova:

antimikrobiální aktivita – syntéza – triazol – deriváty xanthinu – hybridní molekuly

...

Zdroje

1. Antimicrobial Resistance Collaborators. Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: a systematic analysis. Lancet. 2022; 399(10325), 629–655.

2. GBD 2021 Antimicrobial Resistance Collaborators. Global burden of bacterial antimicrobial resistance 1990–2021: a systematic analysis with forecasts to 2050. Lancet. 2024; 404(10459), 1199–1226.

3. World Bank Group. Antimicrobial Resistance (AMR). https://www.worldbank.org/en/topic/health/brief/antimicrobial-resistance-amr (27. 09. 2024).

4. Tokuda M, Shintani M. Microbial evolution through horizontal gene transfer by mobile genetic elements. Microb. Biotechnol. 2024; 17(1), e14408.

5. Abebe GM. The Role of Bacterial Biofilm in Antibiotic Resistance and Food Contamination, International Journal of Microbiology. 2020; 1705814, 1–10.

6. da Silva Dantas A. Antimicrobial resistance. Mol. Microbiol. 2022; 117, 959–960.

7. Kok M, Maton L, van der Peet M, Hankemeier T, van Hasselt JGC. Unraveling antimicrobial resistance using metabolomics. Drug Discovery Today. 2022; 27(6), 1774–1783.

8. Jiang B, Lai Y, Xiao W, Zhong T, Liu F, Gong J, Huang J. Microbial extracellular vesicles contribute to antimicrobial resistance. PLoS Pathog. 2024; 20(5), e1012143.

9. Rathi B, Gupta S, Kumar P, Kesarwani V, Dhanda RS, Kushwaha SK, Yadav M. Anti-biofilm activity of caffeine against uropathogenic E. coli is mediated by curli biogenesis. Sci Rep. 2022; 12(1), 18903.

10. Kovalenko VM. COMPENDIUM 2019 –⁠ medicinal products. Kyiv: Morion; 2019 [in Ukrainian].

11. Li H, Kang WT, Zheng Y, He Y, Zhong R, Fang S, Wen W, Liu S, Lin S. Development of xanthone derivatives as effective broad-spectrum antimicrobials: Disrupting cell wall and inhibiting DNA synthesis. Sci Adv. 2025; 11(10), eadt4723.

12. Ivanchenko DG, Romanenko NI, Kornienko VI, Polishchuk NN, Sharapova TA. Synthesis and Properties of 8-Substituted 1-(2-Oxopropyl)Theobromine Derivatives. Chem. Nat. Compd. 2019; 55(3), 509–512.

13. Borowiecki P, Wińska P, Bretner M, Gizińska M, Koronkiewicz M, Staniszewska M. Synthesis of novel proxyphylline derivatives with dual Anti-Candida albicans and anticancer activity. Eur. J. Med. Chem. 2018; 150, 307–333.

14. Saeed S, Shahzadi I, Zahoor AF, Al-Mutairi AA, Kamal S, Faisal S, Irfan A, Al-Hussain SA, Muhammed MT, Zaki MEA. Exploring theophylline-1,2,4-triazole tethered N-phenylacetamide derivatives as antimicrobial agents: unraveling mechanisms via structure-activity relationship, in vitro validation, and in silico insights. Front. Chem. 2024; 12, 1372378.

15. Strzelecka M, Świątek P. 1,2,4-Triazoles as Important Antibacterial Agents. Pharmaceuticals. 2021; 14(3), 224.

16. Kumari M, Tahlan S, Narasimhan B, Ramasamy K, Lim SM, Shah SAA, Mani V, Kakkar S. Synthesis and biological evaluation of heterocyclic 1,2,4-triazole scaffolds as promising pharmacological agents. BMC Chemistry. 2021; 15, 5.

17. Komykhov SA, Bondarenko AA, Musatov VI, Diachkov MV, Gorobets NYu, Desenko SM. (5S,7R)-5-Aryl-7-methyl-4,5,6,7-tetrahydro-[1, 2, 4]triazolo[1,5-a]pyrimidin-7-ols as products of three-component condensation. Chem. Heterocycl. Comp. 2017; 53, 378–380.

18. Romanenko MI, Dolhikh OP, Ivanchenko DH, Aleksandrova KV, Polishchuk NM. Synthesis, physical-chemical and biological properties of derivatives of 3-methyl-7-ethylxanthinyl-8-thioacetic acid hydrazide. Curr. Issues Pharm. Med. Sci. 2018; 11(3), 264–269 [in Ukrainian].