УДК 615.28:579
DOI: https://doi.org/10.52540/2074-9457.2021.2.93
О. Г. Сечко1, Н. С. Гурина1, В. М. Царенков1, И. Н. Слабко1,
Ф. Макаев2,3, А. Унку3, В. Валика3
1 Белорусский Государственный медицинский университет, г. Минск, Республика Беларусь
2 Лаборатория органического синтеза и биофармацевтики, Институт химии, г. Кишинев, Молдова
3 Научный центр разработки лекарственных средств, Государственный университет медицины и фармации имени Николая Тестемицану, г. Кишинев, Молдова
Изучаемые соединения – производные пропилтиадиазолохиназолина – являются аналогами триптантрина. Установлено, что триптантрин и его производные обладают различной антимикобактериальной активностью in vitro и in vivo. Настоящая серия экспериментов посвящена изучению антимикобактериальной активности трех производных пропилтиадиазолохиназолина, полученных в лаборатории органического синтеза и биофармацевтики Института химии академии наук Молдовы на нетуберкулезном штамме Mycobacterium intracellulare, который входит в состав Mycobacterium avium complex (MAC). Представители МАС являются одними из основных видов возбудителей, вызывающих микобактериоз. В этой связи производные пропилтиадиазолохиназолина представляют интерес для всестороннего изучения как потенциальный антимикобактериальный препарат. Для изучения антимикобактериальной активности был использован метод разведений в плотной питательной среде Миддлбрука 7H9 с глицерином в чашках Петри. Для оценки антимикобактериальной активности использовали визуальную оценку роста M. intracellulare в плотной питательной среде. Показано, что изучаемые соединения подавляют рост M. intracellulare. Наиболее активным в исследованиях оказалось соединение № 1 – 2-меркапто-5Н-[1,3,4]-тиадиазоло-[2,3-b]-хиназолин-5-она.
Ключевые слова:
производные пропилтиадиазолохиназолина, антимикобактериальная активность, Mycobacteriumaviumcomplex(MAC), Mycobacterium intracellulare, микобактериоз.
SUMMARY
O. G. Sechko, N. S. Gurina, V. M. Tsarenkov, I. N. Slabko, F. Macaev, A. Uncu, V. Valica
ASSESSMENT OF ANTIMYCOBACTERIAL ACTIVITY OF PROPYLTHIADIAZOLOQUINAZOLINE DERIVATIVES AGAINST MYCOBACTERIUM INTRACELLULARE
1 The Republic of Belarus
2 3 The Republic of Moldova
The compounds studied are propylthiadiazoloquinazoline derivatives, tryptanthrin analogs. Tryptantrin and its derivatives were found to have different antimycobacterial activity in vitro and in vivo. This series of experiments is devoted to the study of antimycobacterial activity of three propylthiadiazoloquinazoline derivatives obtained in the laboratory of organic synthesis and Biopharmaceutics of the Institute of Chemistry of the Academy of Sciences in Moldova using a non-tuberculous strain of Mycobacterium intracellulare, which is a part of the Mycobacterium avium complex (MAC). Species of the MAC are one of the main pathogen types causing mycobacteriosis. In this regard, propylthiadiazoloquinazoline derivatives are of interest for a comprehensive study as a potential antimycobacterial drug. To study antimycobacterial activity the method of dilutions in a dense nutrient medium of Middlebrook 7H9 broth with glycerol in Petri dishes was used. To assess antimycobacterial activity visual assessment of M. intracellulare growth in a solid nutrient medium was used. It is shown that the compounds studied inhibit M. Intracellulare growth. The most active compound was compound № 1 – 2-mercapto-5H-[1,3,4]-thiadiazolo-[2,3-b]-quinazoline-5-one.
Keywords:
propylthiadiazoloquinazoline derivatives, antimycobacterial activity, Mycobacterium avium complex (MAC), Mycobacterium intracellulare, mycobacteriosis.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Indolo 2, 1-biquinazoline-6, 12-dione antibacterial compounds and methods of use thereof: pat. US 5441955 / W. R. Baker, L. A. Mitscher ; assignee PathoGenesis Corporation. – N 8/154,784 ; publ. 15.08.1995.
2. Design, synthesis, and structure-activity relationship studies of tryptanthrins as antitubercular agents / J. M. Hwang [et al.] // J. of Natural Products. – 2013. – Vol. 76, N 3. – P. 354–367.
3. Jahng, Y. Progress in the studies on tryptanthrin, an alkaloid of history / Y. Jahng // Arch. of pharmacal research. – 2013. – Vol. 36, N 5. – P. 517–535.
4. Docking studies on novel alkaloid tryptanthrin and its analogues against enoyl-acyl carrier protein reductase (InhA) of Mycobacterium tuberculosis / A. Tripathi [et al.] // Indian J. of Biochemistry & Biophysics. – 2012. – Vol. 49, N 6. – P. 435–441.
5. Tryptanthrin analogues as inhibitors of enoyl-acyl carrier protein reductase: Activity against Mycobacterium tuberculosis, toxicity, modeling of enzyme binding / G. Duca [et al.] // Current topics in medicinal chemistry. – 2019. – Vol. 19, N 8. – P. 609–619.
6. Zhang, Y. Progress on the Discovery of Inhibitors of InhA, the FAS II Enoyl-ACP Reductase TB Drug Discovery Targeted on InhA / Y. Zhang, L. Xie, J. Xie // Letters in Drug Des. & Discovery. – 2016. – Vol.13, N 6. – P. 539–546.
7. Griffiths, P. A. Mycobacterium terrae: a potential surrogate for Mycobacterium tuberculosis in a standard disinfectant test / P. A. Griffiths, J. R. Babb, A. P. Fraise // J. of Hospital Infection. – 1998. – Vol. 38, N3. – P. 183–192.
8. Differences in risk factors and drug susceptibility between Mycobacterium avium and Mycobacterium intracellulare lung diseases in China / Z. Zhang [et al.] // Intern. J. of antimicrobial agents. – 2015. – Vol.45, N 5. – P. 491–495.
9. Accurate differentiation of Mycobacterium chimaera from Mycobacterium intracellulare by MALDI-TOF MS analysis / A. B. Pranada [et al.] // J. of Med. Microbiology. – 2017. – Vol. 66, N 5. – P. 670–677.
10. Микобактериозы органов дыхания: эпидемиология, микробиологические и клинические аспекты диагностики / Л. Д. Гунтупова [и др.] // Эпидемиология и инфекцион. болезни. – 2012. – № 2. – C.8–14.
11. Timpe, A. The relationship of «atypical» acid-fast bacteria to human disease: a preliminary report/ A. Timpe, E. H. Runyon // The J. of lab. and clinical medicine. – 1954. – Vol. 44, N 2. – P. 202–209.
12. Rivero-Lezcano, O. M. The unexplained increase of nontuberculous mycobacteriosis / O.M.Rivero-Lezcano, C. González-Cortés,
M. Mirsaeidi // Intern. j. of mycobacteriology. – 2019. – Vol. 8, N1.– P. 1–6.
13. Epidemiology of nontuberculous mycobacteriosis / J. Adjemian [et al.] // Seminars in respiratory and crit. care medicine. – 2018. – Vol. 39, N 3. – P. 325–335.
14. Нетуберкулезный микобактериоз легких – возможности диагностики в практике пульмонолога / Е. Б. Владимирова [и др.] // Терапевт. арх. – 2019. – Т. 91, № 11. – C. 26–31.
15. Morrison, V. A. Immunosuppression associated with novel chemotherapy agents and monoclonal antibodies / V. A. Morrison // Clinical infectious diseases. – 2014. – Vol. 59, Suppl 5. – P. S360–S364.
16. Honda, J. R. Global environmental nontuberculous mycobacteria and their contemporaneous man-made and natural niches / J. R. Honda, R. Virdi, E. D. Chan // Frontiers in microbiology. – 2018. – Vol. 9. – P. 1–11.
17. Микобактериозы: современное состояние проблемы / В. Н. Зимина [и др.] // Клинич. микробиология и антимикроб. химиотерапия. – 2017. – Т. 19, № 4. – C. 276–282.
18. Heifets, L. Mycobacterial infections caused by nontuberculous mycobacteria / L. Heifets // Seminars in respiratory and crit. care medicine. – 2004. – Vol. 25, N 3. – P. 283–295.
19. Studies of antimicrobial resistance in rare mycobacteria from a nosocomial environment / S.G.Pereira [et al.] // BMC microbiology. – 2019. – Vol. 19, N 1. – P. 1–12.
20. Methyl-β-cyclodextrin alters growth, activity and cell envelope features of sterol-transforming mycobacteria / M. V. Donova [et al.] // Microbiology. – 2007. – Vol. 153, Pt. 6. – P. 1981–1992.
REFERENCES
1. Baker WR, Mitscher LA, inventors; PathoGenesis Corporation, assignee. Indolo 2, 1-biquinazoline-6, 12-dione antibacterial compounds and methods of use thereof. Pat. US 5441955. 1995 Aug 15
2. Hwang JM, Oh T, Kaneko T, Upton AM, Franzblau SG, Ma Z et al. Design, synthesis, and structure-activity relationship studies of tryptanthrins as antitubercular agents. J Nat Prod. 2013;76(3):354-67. doi: 10.1021/np3007167
3. Jahng Y. Progress in the studies on tryptanthrin, an alkaloid of history. Arch Pharm Res. 2013;36(5):517-35. doi: 10.1007/s12272-013-0091-9
4. Tripathi A, Wadia N, Bindal D, Jana T. Docking studies on novel alkaloid tryptanthrin and its analogues against enoyl-acyl carrier protein reductase (InhA) of Mycobacterium tuberculosis. Indian J. of Biochem Biophys. 2012;49(6):435-41
5. Duca G, Pogrebnoi S, Boldescu V, Aksakal F, Uncu A, Valica V et al. Tryptanthrin analogues as inhibitors of enoyl-acyl carrier protein reductase: Activity against Mycobacterium tuberculosis, toxicity, modeling of enzyme binding. Curr top med chem. 2019;19(8):609-19. doi: 10.2174/1568026619666190304125740
6. Zhang Y, Xie L, Xie J. Progress on the Discovery of Inhibitors of InhA, the FAS II Enoyl-ACP Reductase TB Drug Discovery Targeted on InhA. Lett Drug Des Discov. 2016;13(6):539-46. doi: 10.2174/1570180812666151016205422
7. Griffiths PA, Babb JR, Fraise AP. Mycobacterium terrae: a potential surrogate for Mycobacterium tuberculosis in a standard disinfectant test. J Hosp Infect. 1998;38(3):183-92. doi: 10.1016/s0195-6701(98)90273-0
8. Zhang Z, Pang Yu, Wang Y, Cohen C, Zhao Y, Liu C. Differences in risk factors and drug susceptibility between Mycobacterium avium and Mycobacterium intracellulare lung diseases in China. Int J Antimicrob Agents. 2015;45(5):491-5. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2015.01.012
9. Pranada AB,Witt E,Bienia M,Kostrzewa M, Timke M. Accurate differentiation of Mycobacterium chimaera from Mycobacterium intracellulare by MALDI-TOF MS analysis. J Med Microbiol. 2017;66(5):670-7. doi: 10.1099/jmm.0.000469
10. Guntupova LD, Borisov SE, Makarova MV, Khachatur'iants EN. Respiratory Mycobacteriosis: Epidemiology, Microbiological and Clinical Aspects of Diagnostics. Epidemiologiia i infektsion bolezni. 2012;(2):8-14. (In Russ.)
11. Timpe A, Runyon EH. The relationship of atypical acid-fast bacteria to human disease; a preliminary report. JLab clin med.1954;44(2):202-9
12. Rivero-Lezcano OM, González-Cortés C, Mirsaeidi M. The unexplained increase of nontuberculous mycobacteriosis. Int J Mycobacteriol. 2019;8(1):1-6. doi: 10.4103/ijmy.ijmy_18_19
13. Adjemian J,Daniel-Wayman S,Ricotta E,Prevots DR. Epidemiology of nontuberculous mycobacteriosis. Semin Respir Crit Care Med. 2018;39(3):325-35. doi: 10.1055/s-0038-1651491
14. Vladimirova EB, Shmelev EI, Zaitseva AS, Kovalevskaia MN, Kasimtseva SA, Amansakhedov RB i dr. Non-tuberculous mycobacteriosis of the lungs – diagnostic possibilities in the practice of a pulmonologist. Terapevt arkh. 2019;91(11):26-31. doi: 10.26442/00403660.2019.11.000306
15. Morrison VA. Immunosuppression associated with novel chemotherapy agents and monoclonal antibodies. Clin Infect Dis. 2014;59(Suppl 5):S360-S364. doi: 10.1093/cid/ciu592
16. Honda JR, Virdi R, Chan ED. Global environmental nontuberculous mycobacteria and their contemporaneous man-made and natural niches. Front Microbiol. 2018;9:1-11. doi: 10.3389/fmicb.2018.02029
17. Zimina VN, Degtiareva SIu, Beloborodova EN, Kulabukhova EI, Rusakova LI, Fesenko OV. Mycobacteriosis: current state of the problem. Klinich mikrobiologiia i antimikrob khimioterapiia. 2017;19(4):276-82. (In Russ.)
18. Heifets L. Mycobacterial infections caused by nontuberculous mycobacteria. Semin Respir Crit Care Med. 2004;25(3):283-95. doi: 10.1055/s-2004-829501
19. Pereira SG, Alarico S, Tiago I, Reis D, Nunes-Costa D, Cardoso O et al. Studies of antimicrobial resistance in rare mycobacteria from a nosocomial environment. BMC microbiology. 2019;19(1):1-12. doi: 10.1186/s12866-019-1428-4
20. Donova MV, Nikolayeva VM, Dovbnya DV, Gulevskaya SA, Suzina NE. Methyl-β-cyclodextrin alters growth, activity and cell envelope features of sterol-transforming mycobacteria. Microbiology. 2007;153(Pt 6):1981-92. doi: 10.1099/mic.0.2006/001636-0
Адрес для корреспонденции:
220116, Республика Беларусь,
г. Минск, пр. Дзержинского, 83,
УО «Белорусский государственный
медицинский университет»,
кафедра фармацевтической технологии,
E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.,
Сечко О. Г.
Поступила 26.01.2021 г.