Заміщені (циклоалкілкарбонілтіоуреїдо)арил-(бензил-)карбонові (сульфонові) кислоти: синтез, антимікробна та рістрегулююча активність
DOI:
https://doi.org/10.14739/2409-2932.2021.1.226726Ключові слова:
синтез, дизаміщені тіосечовини, аміноарил-(бензил-)карбонові кислоти, сульфанілова кислота та її аміди, протимікробна активність, рістрегулююча активністьАнотація
Ацилізотіоціанати – перспективний клас органічних сполук, який представлений у рослинному світі та може бути використаний у синтезі дизаміщених тіосечовин і різних гетероциклів. Для цих похідних характерні рістрегулююча, антибактеріальна, фунгіцидна, цитотоксична та інші види активності. Модифікація ацилізотіоціанатів фрагментами заміщених аміноарилкарбонових (сульфо) кислот перспективна, оскільки деякі з них (антранілова, п-амінобензойна кислоти) є попередниками синтезу ауксинів та інших природних сполук. Важливий аспект – їхня комбінована дія, як-от одночасний прояв фунгіцидної та ріст-регулювальної активності. Отже, актуальним є синтез нових заміщених (циклоалкілкарбонілтіоуреїдо)арил-(бензил-)карбонових (сульфонових) кислот як перспективних регуляторів росту рослин з антибактеріальною активністю.
Мета роботи – пошук ефективних сполук із рістрегулюючою та протимікробною активністю серед заміщених (циклоалкілкарбонілтіоуреїдо)арил-(бензил-)карбонових (сульфонових) кислот.
Матеріали та методи. Використали методики органічного синтезу, фізичні й фізико-хімічні методи аналізу органічних сполук (ІЧ-, ЯМР 1Н-спектроскопія, хромато-мас-спектрометрія, елементний аналіз). Дослідження на протимікробну активність виконали на стандартних штамах бактерій і грибів (S. aureus ATCC 25923, E. coli ATCC 25922, P. aeruginosa ATCC 27853 та C. albicans ATCC 885-653). Вплив синтезованих сполук на показники росту оцінювали на пшениці (сорт Гром).
Результати. Запропоновано «in situ» метод формування заміщених (циклоалкілкарбонілтіоуреїдо)арил-(бензил-)карбонових (сульфонових) кислот. Показано, що останні легко формуються послідовною взаємодією циклопропанкарбоніл хлориду, амонію ізотіоціанату та аміноарил-(бензил-)карбонових, сульфанілової кислот або сульфаміду. Дані 1Н ЯМР-спектрів показали особливості будови синтезованих сполук: наявність синглетних сигналів протонів карбамідної, тіоамідної та карбоксильної груп, мультиплетних сигналів метинового та метиленових протонів циклопропанового фрагмента. Встановлено, що синтезовані сполуки характеризуються помірною антимікробною активністю щодо S. aureus і P. aeruginosa (MIК 50 мкг/мл, MБК 100 мкг/мл), чималою протигрибковою активністю проти C. albicans (MIК 25–50 мкг/мл, MФК 25–50 мкг/мл). Виявили ряд сполук, що є ефективними регуляторами росту пшениці, за ауксиноподібною дією перевершують природний аналог гетероауксин (3-індолілоцтову кислоту).
Висновки. Розробили одностадійний метод синтезу заміщених (циклопропанкарбонілтіоуреїдо)арил-(бензил-)карбонових(сульфонових) кислот. Дослідили фізико-хімічні властивості синтезованих сполук, використавши комплекс методів (ІЧ-, 1Н ЯМР-спектроскопія, хромато-мас-спектрометрія, елементний аналіз), виявили особливості їхньої будови. Синтезовані сполуки мають помірну антимікробну, високу протигрибкову активність і рістстимулюючу активності.
Посилання
Rostami, S., & Azhdarpoor, A. (2019). The application of plant growth regulators to improve phytoremediation of contaminated soils: A review. Chemosphere, 220, 818-827. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.12.203
Small C. C., Degenhardt D. (2018). Plant growth regulators for enhancing revegetation success in reclamation: A review. Ecological Engineering, 118, 43-51. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2018.04.010
Jiang, K., & Asami, T. (2018). Chemical regulators of plant hormones and their applications in basic research and agriculture. Bioscience, biotechnology, and biochemistry, 82(8), 1265-1300. https://doi.org/10.1080/09168451.2018.1462693
Jamwal, K., Bhattacharya, S., & Puri, S. (2018). Plant growth regulator mediated consequences of secondary metabolites in medicinal plants. Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants, 9, 26-38. https://doi.org/10.1016/j.jarmap.2017.12.003.
March, S. R., Martins, D., McElroy, J. S. (2013). Growth inhibitors in turfgrass. Planta Daninha, 31(3), 733-747. https://doi.org/10.1590/s0100-83582013000300025
Bedane, K. G., &Singh, G. S. (2015). Reactivity and diverse synthetic applications of acyl isothiocyanates. Arkivoc,6, 206-245. https://doi.org/10.3998/ark.5550190.p009.052
Wu, X., Zhou, Q., & Xu, K. (2009). Are isothiocyanates potential anti-cancer drugs? Acta Pharmacologica Sinica, 30(5), 501-512. https://doi.org/10.1038/aps.2009.50
Zhang, Q., Zhao, B., Song, Y., Hua, C., Gou, X., Chen, B., & Zhao, J. (2015). Synthesis and Biological Activity of N-Aroyl (Aryloxyacetyl)-N′-ferrocenyl Thiourea Derivatives. Heteroatom Chemistry, 26(5), 348-354. https://doi.org/10.1002/hc.21266
Saeed, A., Qamar, R., Fattah, T. A., Flörke, U., & Erben M. F. (2017). Recent developments in chemistry, coordination, structure and biological aspects of 1-(acyl/aroyl)-3-(substituted)thioureas. Research on Chemical Intermediates, 43, 3053-3093. https://doi.org/10.1007/s11164-016-2811-5
Solinas, A., Faure, H., Roudaut, H., Traiffort, E., Schoenfelder, A., Mann, A., & Ruat, M. (2012). Acylthiourea, Acylurea, and Acylguanidine Derivatives with Potent Hedgehog Inhibiting Activity. Journal of Medicinal Chemistry, 55(4), 1559-1571. https://doi.org/10.1021/jm2013369
Antypenko, L., Meyer, F., Kholodnyak, O., Sadykova, Zh., Jirásková, T., Troianova, A., Buhaiova, V., Surui, C., Kovalenko, S., Leif, G., & Steffens, K. G. (2018). Novel acyl thiourea derivatives: Synthesis, antifungal activity, gene toxicity, drug‐like and molecular docking screening. Archive der Pharmazie, 352(2), 1800275. https://doi.org/10.1002/ardp.201800275
Kholodniak, O. V., Kazunin, M. S., Meyer, F., Kovalenko, S. I., & Steffens, K. G. (2020). Novel N-cycloalkylcarbonyl-N-aryl-thioureas: Synthesis, Design, Antifungal Activity and Gene Toxicity. Chemistry and Biodiversity, 17(7), е2000212. https://doi.org/10.1002/cbdv.202000212
Mukerjee, A. K., & Ashare, R. (1991). Isothiocyanates in the chemistry of heterocycles. Chemical Reviews, 91(1), 1-24. https://doi.org/10.1021/cr00001a001
Adamowski, M., & Friml, J. (2015). PIN-dependent auxin transport: action, regulation, and evolution. The Plant cell, 27(1), 20-32. https://doi.org/10.1105/tpc.114.134874
Nziengui, H., Lasok, H., Kochersperger, P., Ruperti, B., Rébeillé, F., Palme, K., & Ditengou, F. A. (2018). Root Gravitropism Is Regulated by a Crosstalk between para-Aminobenzoic Acid, Ethylene, and Auxin. Plant physiology, 178(3), 1370-1389. https://doi.org/10.1104/pp.18.00126
Carruthers, W., & Coldham, I. (2004). Modern Methods of Organic Synthesis (4th ed.). Cambridge University Press.
CLSI. (2006). Performance Standards for Antimicrobial Disk Susceptibility Tests; Approved Standard - 9th ed. CLSI document M2-A9. Wayne, Pennsylvania: Clinical and Laboratory Standards Institute.
Derzhspozhyvstandart of Ukraine. (2002). Nasinnia silskohospodarskykh kultur. Metody vyznachennia yakosti [Seeds of agricultural crops. Methods for determining quality (DSTU 4138-2002)]. Derzhspozhyvstandart of Ukraine.
Breitmaier, E. (2002). Structure Elucidation by NMR. In Organic Chemistry: A Practical Guide (3rd revised ed., pp. 11-68). Wiley.
Stuart, B. H. (2004). Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Applications. Wiley
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
