Изучение антиклебсиеллезной активности хиназолиновых соединений с пиперазиновым циклом

Цель исследования — изучение противомикробной активности хиназолиновых соединений с пиперазиновым циклом в отношении Klebsiella pneumoniae. Изучение противомикробной активности проводили в условиях in vitro путем серийных разведений пиримидинового соединения с последующим определением минимальной подавляющей концентрации. Скрининг антиклебсиеллёзной активности проводили в отношении пиримидиновых производных хиназолинона с пиперазиновым циклом 1-метил-3-[2-(4-метилпиперазино)-2-оксоэтил]хиназолин-2,4(1Н,3Н)-дион (VMA–20–26), 1-метил-3-[2-(4-фенилпиперазино)-2-оксоэтил]хиназолин-2,4(1Н,3Н)-дион (VMA–20–27), 1,3-Ди[2-(4-метилпиперазин-1ил)-2-оксоэтил]хиназолин-2,4(1Н,3Н)-дион (VMA–20–29), 1,3-Ди[2-(4-фенилпиперазин-1ил)-2-оксоэтил]хиназолин-2,4(1Н,3Н)-дион (VMA–20–30), 1-Фенацин-3-[2-(4-фенилпиперазино)-2-оксоэтил]хиназолин-2,4(1Н,3Н)-дион (VMA–20–41), 1-[2-(4-фенилпиперазино-2-оксоэтил] хиназолин-2,4(1Н,3Н)-дион (VMA–24–04), синтезированных учёными Волгоградского государственного медицинского университета. Изучение противомикробной активности хиназолиновых соединений с пиперазиновым циклом в отношении K. pneumoniae установило, что наиболее активными соединениями, проявляющими бактериостатическую активность в концентрациях 1 и 0,5 мкг/мл и бактерицидную — в 4 и 16 мкг/мл, сопоставимую с ципрофлоксацином, являются 1-метил-3-[2-(4-метилпиперазино)-2-оксоэтил]хиназолин-2,4(1Н,3Н)-дион (VMA–20–26) и 1-[2-(4-фенилпиперазино-2-оксоэтил] хиназолин-2,4(1Н,3Н)-дион (VMA–24–04). Полученные результаты актуализируют проведение дальнейших детальных исследований токсичности и фармакологической активности, в том числе и противомикробной, как в условиях in vitro, так и in vivo.

1. Navon-Venezia S., Kondratyeva K., Carattoli A. Klebsiella pneumoniae: a major worldwide source and shuttle for antibiotic resistance. FEMS microbiology reviews. 2017; 41 (3): 252–275. doi: 10.1093/femsre/fux013.

2. Wang G., Zhao G., Chao X., Xie L., Wang H. The characteristic of virulence, biofilm and antibiotic resistance of Klebsiella pneumoniae. International journal of environmental research and public health. 2020; 17 (17): 6278. doi: 10.3390/ijerph17176278.

3. Chung P. Y. The emerging problems of Klebsiella pneumoniae infections: carbapenem resistance and biofilm formation. FEMS microbiology letters. 2016; 363 (20): fnw219. doi: 10.1093/femsle/fnw219.

4. Zhuang J., Ma S. Recent development of pyrimidine‐containing antimicrobial agents. ChemMedChem. 2020; 15 (20): 1875–1886. doi: 10.1002/cmdc.202000378

5. Цибизова А.А., Тюренков И.Н., Самотруева М.А., Озеров А.А., Глухова Е.Г. Оценка иммунотропных свойств нового производного пиримидина. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2013; 11–1; 71–72.

6. Sharma V., Chitranshi N., Agarwal A. K. Significance and biological importance of pyrimidine in the microbial world. Int J Med Chem. 2014; (1): 202784. doi: 10.1155/2014/202784.

7. Самотруева М.А., Цибизова А.А., Габитова Н.М., Озеров А.А., Тюренков И.Н. Противомикробная активность нового производного хиназолина VMA-13-03. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2020; 8 (83): 24–28. doi: https://doi.org/10.30906/0869-2092-2020-83-8-24-28.

8. Jalageri M. D., Nagaraja A., Puttaiahgowda Y. M. Piperazine based antimicrobial polymers: a review. RSC advances. 2021; 11 (25): 15213–15230. doi: 10.1039/D1RA00341K.

9. Perley M., Govindarajan R. Piperazine derivatives: a review of biological activity. World Journal of Pharmaceutical Research. 2020; 9 (14): 194–204. doi: 10.20959/wjpr202014-19021.

10. Girvase S., Dhawan S., Kumar V., Shinde S. R., Palkar M. B., Karpurmat R. Evaluation of antimicobacterial activity with the structure-activity relationship of piperazine and its analogues: A review. Eur J Med Chem. 2021; 210: 112967. doi: 10.1016/j.ejmech.2020.112967.

11. Triveni K. S., Padmashali B., Sidash M. B., Sandeep K. Synthesis of piperazine derivatives included in pyrimidine and their antimicrobial activity. Indian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2014; 76 (4): 332.

12. Tahir S., Mahmood T., Dastgir F., Haq I. U., Waseem A., Rashid U. Design, synthesis and anti-bacterial studies of piperazine derivatives against drug resistant bacteria. Eur J Med Chem. 2019; 166: 224–231. doi: 10.1016/j.ejmech.2019.01.062.

13. Самотруева М.А., Старикова А.А., Башкина О.А., Цибизова А.А., Борисов А.В., Мережкина Д.В., Тюренков И.Н., Озеров А.А. Биохимические основы антимикробной активности производных хиназолинона в свете представлений об особенностях химической структуры и способах связывания с молекулами-мишенями. Обзор. Доклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах. 2023; 1 (510): 3–27. doi: 10.31857/S2686953522600672