2-([1,2,4]triazolo[1,5-c]quinazoline-2-yl-)alkyl-(alkaryl-,aryl-)-amines and their derivatives. The synthesis of (3Н-quinazoline-4-ylidene) hydrazides N-protected aminoacids, using a variety of amine-protecting approaches. Physical-chemical properties and biological activity of synthesized compounds (Message 2)

Abstract

The synthetic potential of (3H-quinazoline-4-ylidene)hydrazides of carboxylic acids is significant in the context of new s-triazoloquinazolines creation and the obtained data of biological activity is a valid reason for the development of new methods of their synthesis, using a variety of reage nts. The introduction of N-protected aminoacids moieties into 4-hydrazinoquinazoline molecule is an important aspect, which solves this problem and extends the limits of hydrazides usage. The above would allow to change physical-chemical and biological properties of the corresponding hydrazides and it opens new perspectives of their practical application and further chemical transformations. The aim of the work is synthesis of unknown (3H-quinazoline-4-ylidene)hydrazides of N-protected aminoacids, using various approaches of the amino group protection, research of structure features and finding effective biologically active substances with antimicrobial and antiradical activities among them. Materials and methods. The individuality and structure of synthesized compounds was proved by elemental analysis, chromatomass- and 1H NMR spectra. In vitro research of antiradical activity was based on the interaction of synthesized compounds with 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH). The study of microbiological activity was conducted by serial dilution method on Mueller– Hinton broth on following strains of microorganisms and fungi: St. aureus ATCC 25923, E. coli ATCC 25922, P. aeruginosa ATCC 27853, C. albicans ATCC 885653. Conclusions. A synthetic method for (3H-quinazoline-4-ylidene)hydrazides N-protected aminoacids, which was based on interaction of 4-hydrazinoquinazoline with “activated” N-protected aminoacids was elaborated. It was found, that benzoyl- and Boc-aminoacids were the most reliable substrates for the synthesis of the corresponding hydrazides. A detailed analysis of 1H NMR spectra allowed the unambiguous establishing of peculiar to (3H-quinazoline-4-ylidene)hydrazides N-protected aminoacids amid-imide tautomerism in DMSO solutions, due to the presence of hydrazide and amide groups. The microbiological screenings showed that hydrazides exhibited moderate antimicrobial activity against P. aeruginosa (MIC 50–100 μg/ml and MBC 100 μg/ml) and fungal activity against C. albicans (MIC 50 μg/ml, MBC 50–100 μg/ml). In addition, the synthesized compounds exhibited high antiradical activity, which indicated their prospects for further researches on other types of biological activity. Синтетичний потенціал (3Н-хіназолін-4-іліден)гідразидів карбонових кислот є значущим у контексті cтворення на їх основі нових s-тріазолохіназолінів, а дані щодо біологічної активності є підставою для розробки нових методів їх побудови з використанням різноманітних реагентів. Важливим аспектом, що вирішує цю проблему та розширює межі застосування гідразидів, є введення залишків N-захищених амінокислот у молекулу 4-гідразинохіназоліну. Це дасть змогу цілеспрямовано змінити фізико-хімічні та біологічні властивості відповідних гідразидів і відкрити нові перспективи їх практичного застосування та наступних хімічних перетворень. Мета роботи – синтез невідомих (3Н-хіназолін-4-іліден)гідразидів N-захищених амінокислот із використанням різних підходів щодо захисту аміногрупи, вивчення особливостей їхньої будови та пошук серед них ефективних біологічно активних речовин із протимікробною та антирадикальною дією. Матеріали та методи. Індивідуальність і будова синтезованих сполук доведена елементним аналізом, хромато-мас- та 1H ЯМР-спектрами. Дослідження антирадикальної активності in vitro базується на взаємодії синтезованих сполук з 2,2-дифеніл-1-пікрилгідразилом (DPPH). Мікробіологічну активність вивчили методом серійних розведень на середовищі Мюллера–Хінтона на стандартних штамах мікроорганізмів і грибів: St. aureus ATCC 25923, E. coli ATCC 25922, P. aeruginosa ATCC 27853, C. albicans ATCC 885653. Висновки. Уперше розроблений препаративний метод cинтезу (3Н-хіназолін-4-іліден)гідразидів N-захищених амінокислот як результат взаємодії 4-гідразинохіназоліну та «активованих» N-захищених амінокислот із використанням різноманітних підходів захисту аміногрупи. Встановили, що найбільш надійними субстратами для синтезу відповідних гідразидів є бензоїл- і Вос-амінокислоти. Детальний аналіз 1Н ЯМР-спектрів дав змогу однозначно встановити, що для (3Н-хіназолін-4-іліден)гідразидів N-захищених амінокислот у розчинах ДМСО характерна амід-імідольна таутомерія шляхом наявності гідразидної та амідної груп. Мікробіологічний скриніг показав, що гідразиди виявляють помірну протимікробну активність щодо P. aeruginosa (МІС 50–100 мкг/мл і МВС 100 мкг/мл) і фунгіцидну активність щодо С. albicans (МІС 50 мкг/мл, МFС 50–100 мкг/мл). Крім того, синтезовані сполуки мають високу антирадикальну дію, що вказує на їхню перспективність для наступних досліджень на інші види біологічної активності. Синтетический потенциал (3Н-хиназолин-4-илиден)гидразидов карбоновых кислот имеет важное значение в контексте создания на их основе новых s-триазолохиназолинов, а данные, касающиеся биологической активности, являются основой для разработки новых методов их формирования с помощью различных реагентов. Важным аспектом, который решает эту проблему и расширяет пределы применения гидразидов, является введение «активированных» N-защищенных аминокислот в молекулу 4-гидразинохиназолина. Это позволит целенаправленно изменять физико-химические и биологические свойства соответствующих гидразидов и открывает новые перспективы для их практического применения и последующих химических превращений. Цель работы – синтез неизвестных (3Н-хиназолин-4-илиден)гидразидов N-защищенных аминокислот с использованием различных подходов защиты aминогруппы, изучение особенностей их структуры и поиск среди них эффективных биологически активных веществ с антимикробным и антирадикальным действием. Материалы и методы. Индивидуальность и структура синтезированных соединений доказана элементным анализом, хромато-масс- и 1H ЯМР-спектрами. Изучение антирадикальной активности синтезированных веществ проведено in vitro с использованием 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила (DPPH). Изучение противомикробной активности проводили методом серийных разведений на среде Мюллера–Хинтона на стандартных штаммах микроорганизмов и грибов: St. aureus ATCC 25923, E. coli ATCC 25922, P. aeruginosa ATCC 27853, C. albicans ATCC 885653. Выводы. Впервые разработан препаративный метод синтеза (3Н-хиназолин-4-илиден)гидразидов N-защищенных аминокислот как результат взаимодействия 4-гидразинохиназолина и «активированных» N-защищенных аминокислот с использованием различных подходов к защите аминогруппы. Установлено, что наиболее надежными субстратами для синтеза соответствующих гидразидов оказались бензоил- и Вос-аминокислоты. Детальный анализ 1Н ЯМР-спектров позволил однозначно установить, что для (3Н-хиназолин-4-илиден)гидразидов N-защищенных аминокислот в растворах ДМСО характерна амид-имидольная таутомерия вследствие наличия гидразидной и амидной групп. Микробиологический скриниг показал, что гидразиды проявляют умеренную антимикробную активность по отношению к P. aeruginosa (МIC 50–100 мкг/мл и МBC 100 мкг/мл) и фунгицидную активность по отношению к С. albicans (МIC 50 мкг/мл, MFC 50– 100 мкг/мл). Кроме того, синтезированные вещества проявляют высокую антирадикальную активность, что указывает на их перспективность для изучения других видов биологической активности. Ключові слова: N-захищені амінокислоти, карбонілдіімідазольний синтез, (3Н-хіназолін-4-іліден)гідразиди, фізико-хімічні властивості, cпектральні особливості, біологічна активність.