Some cyano-substituted spiro-linked pyrazolines and pyrrolidines with antimicrobial activity

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

This work summarizes one-pot synthetic approaches to spiro-fused (di)azoles, which are promising in terms of studying biological activity. Proposed approaches involve condensation reactions of (hetero)cyclic ketones, methylene active moieties, and N-nucleophiles, occurring under mild conditions by both stepwise and concerted mechanisms. The antimicrobial activity of signals from the proposed approaches of cyanosubstituted spiro-membered pyrazolines and pyrrolidines against gram-negative (P. aeruginosa, E. coli) and gram-positive (S. aureus) losses has been studied (EC50 determination (μg/ml)).The well-known component of broad-spectrum antimicrobial drugs, ciprofl oxacin, has been used as a control. It has been found that 3-amino-2-(4-nitrophenyl)-1,2-diazaspiro[4.5]dec-3-ene-4-carbonitrile exhibits the greatest inhibitory eff ect against selected gram-negative bacteria. In this case, the phenyl substituent at the second nitrogen atom of the pyrazoline ring plays an important role, since its replacement with an aroyl fragment reduces the studied eff ect by several tens of times, regardless of the type of the second ring. Substituted spiroindolinopyrrolizidinedicarbonitriles, containing cyano groups at the 2nd carbon atom of the pyrrolizidine ring and a phenyl substituent at the fi rst, also exhibit a moderate and high inhibitory eff ect. For pairs with the same type of substituent position, compounds containing a 3,4 Cl2 substituent in the phenyl fragment have the greatest antimicrobial activity.

About the authors

Anna A. Meshcheryakova

Saratov State University

ORCID iD: 0000-0003-1579-3077
83, Astrakhanskaya str., Saratov, 410012, Russia

Svetlana Vasilievna Borisova

Saratov State University

83, Astrakhanskaya str., Saratov, 410012, Russia

Ekaterina A. Konstantinova

Saratov State University; Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms of the Russian Academy of Sciences - Subdivision of the Federal State Budgetary Research Institution Saratov Federal Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences (IBPPM RAS)

ORCID iD: 0000-0003-1579-3077
83, Astrakhanskaya str., Saratov, 410012, Russia

Daria V. Vidlatskaya

Saratov State University

83, Astrakhanskaya str., Saratov, 410012, Russia

Gennady L. Burygin

Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms of the Russian Academy of Sciences - Subdivision of the Federal State Budgetary Research Institution Saratov Federal Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences (IBPPM RAS)

410049, Russia, Saratov, Entuziastov Avenue, 13

Vitaly Viktorovich Sorokin

Saratov State University

83, Astrakhanskaya str., Saratov, 410012, Russia

References

  1. Gutti G., Kumar D., Paliwal P., Ganeshpurkar A., Khemraj Lahre K., Kumar A., Krishnamurthy S., Sushil Kumar Singh S. K. Development of pyrazole and spiropyrazoline analogs as multifunctional agents for treatment of Alzheimer’s disease // Bioorganic Chemistry. 2019. Vol. 46. P. 103080. https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2019.103080
  2. Hiesinger K., Dar’in D., Proschak E. Spirocyclic Scaffolds in Medicinal Chemistry // Journal of Medicinal Chemistry. 2020. Vol. 64, № 1. P. 150–183. https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.0c01473
  3. Chupakhin E., Babich O., Prosekov A. Spirocyclic Motifs in Natural Products // Molecules. 2019. Vol. 24, № 22. P. 4165–4169. https://doi.org/10.3390/molecules24224165
  4. Zheng Y., Tice C. M., Singh S. B. The Use of Spirocyclic Scaffolds in Drug Discovery // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 2014. Vol. 24, № 16. P. 3673–3682. https://doi.org/10.1016/j.bmcl.2014.06.081
  5. Борисова С. В., Абдуллаева С. Ч., Кочуков А. С., Сорокин В. В. Илиденмалононитрилы в трёхкомпонентном синтезе новых гетероциклических систем // Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии: межвуз. сб. науч. тр. XV Всерос. конф. молодых ученых с междунар. участием. Саратов : Саратовский источник, 2021. С 57–58.
  6. Ивонин М. А., Бычок О. Ю., Сафарова Н. В., Сорокин В. В. Трехкомпонентный синтез 5-арил-3- амино-ш-пиразол-4-карбонитрилов и 3-амино-1, 2-диазаспиро [4.5] дец-3-ен-4-карбонитрилов // Журнал общей химии. 2017. Т. 87, № 10. С. 1728–1731.
  7. Meshcheryakova A. A., Neumoina K. S., Sorokin V. V. Three-Component Synthesis of Spiropyrazolines Derived from Benzohydrazides // Russian Journal of Organic Chemistry. 2023. Vol. 59, № 8. P. 1309–1314. https://doi.org/10.1134/S1070428023080031
  8. Gupta N., Bhojani G., Tak R., Jakhar A., Khan N., Chatterjee S., Kureshy R. Highly Diastereoselective Syntheses of Spiro-Oxindole Dihydrofuran Derivatives in Aqueous Media and Their Antibacterial Activity // Chemistry Select. 2017. Vol. 2, № 33. P. 10902–10907. https://doi.org/10.1002/slct.201702314
  9. Гуревич П. А., Еремкин А. В., Карпов С. В., Соленова Е. А., Павлова С. И., Андреева Г. В. Ацетилирование 2-(3-амино-1, 4-диазаспиро [4. 5] дек-3- ен-2- илиден) малононитрила и определение антимикробной активности полученных соединений по отношению к S. aureus // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16, № 20. С. 141–143.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».