УДК 547.556.3+547.826.1+681.7.064.844 
DOI: https://doi.org/10.52540/2074-9457.2025.3.51
Скачать статью

 

Е. А. Дикусар1, Л. Н. Филиппович1,3, Т. П. Ахламенок1, Н. В. Богданова2, Е. Н. Маргун1, Н. А. Жуковская1, С. Г. Стёпин4

 

1 Институт физико-органической химии НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь

2Учреждение образования «Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова» Белорусского государственного университета, г. Минск, Республика Беларусь

3Институт химии новых материалов НАН Беларуси», г. Минск, Республика Беларусь

4Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, г. Витебск, Республика Беларусь

 

Поиск новых противоопухолевых, антимикробных и фунгицидных фармацевтических субстанций на основе производных переходных металлов является актуальной задачей химико-фармацевтического научного направления. Одним из перспективных подходов к поиску потенциально биоактивных агентов служит синтез хелатированных солей переходных металлов с азотсодержащими гетероциклическими карбоновыми кислотами. В статье представлены результаты синтеза хелатированных медных и цинковых солей 2-фенилхинолин-4-карбоновой, хинальдиновой (2-хинолинкарбоновой), 4,5-дихлоризотиазол-3-карбоновой, 5-аминооротовой (5-амино-2,6-диоксо-1,2,3,6-тетрагидропиридин-4-карбоновой) и 2-(3,4-диметоксифенилэтил)-1-оксо-1,2,3,6,7,7а-гексагидро-3а,6-эпоксиизоиндол-7-карбоновой кислот. Состав и строение полученных соединений установлены на основании данных элементного анализа, ИК-спектроскопии и гравиметрии.  Было установлено, что полученные соли обладают слабой или умеренной активностью против штаммов Staphylococcus aureus и Escheriсhia coli.

Ключевые слова: 2-фенилхинолин-4-карбоновая кислота, хинальдиновая кислота, 5-аминооротовая кислота, 4,5-дихлоризотиазол-3-карбоновая кислота, соли меди и цинка, инфракрасные спектры, антимикробная активность, диффузия в агар.

 

SUMMARY

A. Dikusar, L. N. Filippovich, T. P. Ahlamenok, N. V. Bogdanova, E. N. Margun, N. A. Zhukovskaya, S. G. Stepin

SYNTHESIS OF CHELATED COPPER AND ZINC SALTS OF NITROGEN-CONTAINING HETEROCYCLIC CARBOXYLIC ACIDS AND THEIR ANTIMICROBIAL ACTIVITY

The search for new antitumor, antimicrobial and fungicidal substances based on transition metal derivatives is a topical task in the chemical-pharmaceutical scientific field. One of the promising approaches to the search for potentially bioactive agents is the synthesis of chelated transition metal salts with nitrogen-containing heterocyclic carboxylic acids. The article presents the results of the synthesis of chelated copper and zinc salts of 2-phenylquinoline-4-carboxylic, quinaldic (2-quinolinecarboxylic), 4,5-dichloroisothiazole-3-carboxylic, 5-aminoorotic (5-amino-2,6-dioxo-1,2,3,6-tetrahydropyridine-4-carboxylic) and 2-(3,4-dimethoxyphenylethyl)-1-oxo-1,2,3,6,7,7a-hexahydro-3a,6-epoxyisoindole-7-carboxylic acids. The composition and structure of the resulting compounds were determined using elemental analysis, IR spectroscopy, and gravimetry. The resulting salts were found to exhibit weak to moderate activity against strains of Staphylococcus aureus and Escherichia coli.

Keywords: 2-phenylqunoline-4-caroxylic acid, quinaldic acid, 5-aminoorotic acid, 4,5-dichloroisothiazole-3-carboxylic acid, copper and zinc salts, infrared spectra, antimicrobial activity, agar diffusion.

 

ЛИТЕРАТУРА

  1. Iakovidis, I. Copper and its complexes in medicine: a biochemical approach / I. Iakovidis, I. Delimaris, S. M. Piperakis // Molecular biology international. – 2011. – P. 594529. – Doi: 10.4061/2011/594529.
  2. Development of copper based drugs, radiopharmaceuticals and medical materials / P. Szymański, T. Fraczek, M. Markowicz, E. Mikiciuk-Olasik // Biometals. – 2012. – Vol. 25, N 6. – P. 1089–1112. – Doi: 10.1007/s10534-012-9578-y.
  3. Hordyjewska, A. The many «faces» of copper in medicine and treatment / A. Hordyjewska, Ł. Popiołek, J. Kocot // Biometals. – 2014. – Vol. 27, N 4. – P. 611–621. – Doi: 10.1007/s10534-014-9736-5.
  4. A Perspective – can copper complexes be developed as a novel class of therapeutics? / M. Wehbe, A. W. Leung, M. S. Abrams [et al.] // Dalton transactions. – 2017. – Vol. 46. – P. 10758–10773. – Doi: 10.1039/C7DT01955F.
  5. Metal Ion Complexes with Pyrazoles, Aziridines and Diaziridines – Synthesis and Biological Activity / K. Malinowska, I. P. Lorenz, B. Sadowska, P. Mucha // Current medicinal chemistry. – 2019. – Vol. 26, N 4. – P. 648–663. – Doi: 10.2174/0929867325666180221124447.
  6. Synthesis, spectral characteristics and microbiological activity of benzanthrone derivatives and their Cu(II) complexes / D. Staneva, E. Vasileva-Tonkova, R. Kukeva [et al.] // Journal of molecular structure. – 2019. – Vol. 1197. – P. 576–582. – Doi: 10.1016/j.molstruc.2019.07.087.
  7. Copper (II) complexes as potential anticancer and Nonsteroidal anti-inflammatory agents: In vitro and in vivo studies / A. Hussain, M. F. AlAjmi, M. T. Rehman [et al.] // Scientific reports. – 2019. – Vol. 9, N 1. – P. 5237. – Doi: 10.1038/s41598-019-41063-x.
  8. Divalent copper complexes as influenza A M2 inhibitors / N. A. Gordon, K. L. McGuire, S. K. Wallentine [et al.] // Antiviral research. – 2017. – Vol. 147. – P. 100–106. – Doi: 10.1016/j.antiviral.2017.10.009.
  9. Metallo-Drugs: Development and Action of Anticancer Agents / ed.: A. Sigel [et al.]. – Berlin ; Boston : Walter de Gruyter Gmbh, 2018. – 546 p. – Doi: 10.1515/9783110470734.
  10. Комплексные соединения металлов как потенциальные противоопухолевые препараты (обзор) / З. М. Саркисян, И. В. Шкутина, В. Ф. Селеменев [и др.] // Вестник Воронежского государственного университета. Сер.: химия, биология, фармация. – 2023. – № 2. – С. 117−130.
  11. Дикусар, Е. А. Синтез медных комплексов производных бензимидазола / Е. А. Дикусар, В. И. Поткин, С. Г. Стёпин // Вестник Витебского государственного технологического университета. – 2011. – № 1. – С. 132–137.
  12. Стёпин, С. Г. Перспективные лекарственные препараты на основе металлов и их соединений / С. Г. Стёпин, Е. А. Дикусар, В. А. Журба // Сборник материалов IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновации в здоровье нации». – Санкт-Петербург : С.-Петерб. гос. хим.-фармацевт. aкад., 2016. – С. 595–598.
  13. Изучение противомикробной активности полимерных форм, содержащих комплексные соединения меди и железа / А. С. Самофалов, Я. В. Тихонова, Е. Б. Артюшкова [и др.] // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 1. – URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=8535 (дата обращения: 22.05.2025).
  14. Enhanced antibacterial and wound healing activities of microporous chitosan-Ag/ZnO composite dressing / Z. Lu, J. Gao, Q. He [et al.] // Carbohydrate polymers. – 2017. – Vol. 156. – P. 460–469. – Doi: 10.1016/j.carbpol.2016.09.051.
  15. Antimicrobial active edible coating of alginate and chitosan add ZnO nanoparticles applied in guavas (Psidium guajava L.) / B. J. Arroyo, A. C. Bezerra, L. L. Oliveira [et al.] // Food Chemistry. – 2019. – Vol. 309. – P. 125566. – Doi: 10.1016/j.foodchem.2019.125566.
  16. Kabanov, V. L. Chitosan Application in Food Technology: a Review of Rescent Advances / V. L. Kabanov, L.V. Novinyuk // Food systems. – 2020. – Vol. 3, N 1. – P. 10–15. – Doi: 10.21323/2618-9771-2020-3-1-10-15.
  17. Производные изованилинового эфира изоникотиновой кислоты / Е. А. Дикусар, С. К. Петкевич, Д. В. Казак [и др.] // Вестник фармации. – 2020. – № 3. – С. 55−64.

REFERENCES

  1. Iakovidis I, Delimaris I, Piperakis SM. Copper and its complexes in medicine: a biochemical approach. Mol Biol Int. 2011:594529. doi: 10.4061/2011/594529
  2. Szymański P, Fraczek T, Markowicz M, Mikiciuk-Olasik E. Development of copper based drugs, radiopharmaceuticals and medical materials. Biometals. 2012;25(6):1089–112. doi: 10.1007/s10534-012-9578-y
  3. Hordyjewska A, Popiołek Ł, Kocot J. The many «faces» of copper in medicine and treatment. Biometals. 2014;27(4):611–21. doi: 10.1007/s10534-014-9736-5
  4. Wehbe M, Leung AW, Abrams MS, Orvig C, Bally MB. A Perspective – can copper complexes be developed as a novel class of therapeutics? Dalton Trans. 2017;46:10758–73. doi: 10.1039/C7DT01955F
  5. Malinowska K, Lorenz IP, Sadowska B, Mucha P. Metal Ion Complexes with Pyrazoles, Aziridines and Diaziridines – Synthesis and Biological Activity. Curr Med Chem. 2019;26(4):648–63. doi: 10.2174/0929867325666180221124447
  6. Staneva D, Vasileva-Tonkova E, Kukeva R, Stoyanova R, Grabchev I. Synthesis, spectral characteristics and microbiological activity of benzanthrone derivatives and their Cu(II) complexes. J Mol Struct. 2019;1197:576–82. doi: 10.1016/j.molstruc.2019.07.087
  7. Hussain A, AlAjmi MF, Rehman MT, Amir S, Husain FM, Alsalme A, et al. Copper (II) complexes as potential anticancer and Nonsteroidal anti-inflammatory agents: In vitro and in vivo studies. Sci Rep. 2019;9(1):5237. doi: 10.1038/s41598-019-41063-x
  8. Gordon NA, McGuire KL, Wallentine SK, Mohl GA, Lynch JD, Harrison RG, et al. Divalent copper complexes as influenza A M2 inhibitors. Antiviral Res. 2017;147:100–6. doi: 10.1016/j.antiviral.2017.10.009
  9. Sigel A, Sigel H, Freisinger E, Sigel RKO, editors. Metallo-Drugs: Development and Action of Anticancer Agents. Berlin, Germany: Walter de Gruyter Gmbh; 2018. 546 p. doi: 10.1515/9783110470734
  10. Sarkisian ZM, Shkutina IV, Selemenev VF, Mironenko NV, Lysenkov AE, Polotskii IuS, i dr. Metal complexes as potential antitumor drugs (review). Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriia: khimiia, biologiia, farmatsiia. 2023;(2):117−30. (In Russ.)
  11. Dikusar EA, Potkin VI, Stepin SG. Synthesis of copper complexes of benzimidazole derivatives. Vestnik Vitebskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. 2011;(1):132–7. (In Russ.)
  12. Stepin SG, Dikusar EA, Zhurba VA. Promising drugs based on metals and their compounds. V: Sbornik materialov IV Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem «Innovatsii v zdorov’e natsii». Sankt-Peterburg, RF: S-Peterb gos khim-farmatsevt akad; 2016. s. 595–8. (In Russ.)
  13. Samofalov AS, Tikhonova Ia, Artiushkova E, Sekerina IIu, Zavidovskaia KV, Lazurina LP. Study of the antimicrobial activity of polymeric forms containing complex compounds of copper and iron. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniia. 2013;(1). URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=8535 (data obrashcheniia: 22.05.2025). (In Russ.)
  14. Lu Z, Gao J, He Q, Wu J, Liang D, Yang H,
    et al. Enhanced antibacterial and wound healing activities of microporous chitosan-Ag/ZnO composite dressing. Carbohydr Polym. 2017;156:460–9. doi: 10.1016/j.carbpol.2016.09.051
  15. Arroyo BJ, Bezerra AC, Oliveira LL, Arroyo SJ, Melo EA, Santos AMP. Antimicrobial active edible coating of alginate and chitosan add ZnO nanoparticles applied in guavas (Psidium guajava L.). Food Chem. 2019;309:125566. doi: 10.1016/j.foodchem.2019.125566
  16. Kabanov VL, Novinyuk LV. Chitosan Application in Food Technology: a Review of Rescent Advances. Food Syst. 2020;3(1):10–5. doi: 10.21323/2618-9771-2020-3-1-10-15
  17. Dikusar EA, Petkevich SK, Kazak DV, Potkin VI, Stepin SG. Derivatives of isonicotinic acid isovanillin ester. Vestnik farmatsii. 2020;(3):55−64. (In Russ.)

 

Адрес для корреспонденции:

220072, Республика Беларусь,

г. Минск, ул. Сурганова, 13.

ГНУ «Институт физико-органической химии

Национальной академии наук Беларуси»,

лаборатория химии гетероциклических

соединений,

тел. раб. 8(0-17)-379-16-00,

e-mail: digusar@ifoch.bas-net.by,

Дикусар Е. А.

Поступила 11.09.2025 г.