Perspectives for investigation of the new antimicrobial drugs in a range of N-oxides
Abstract
In this assay we studied the antibacterial activity of substituted diazenoxides in connection to gram-positive and gram-negative bacteria. It was found that some of the compounds studied have a moderate antimicrobial effect in relation to both gram-negative and gram-positive microorganisms. The antimicrobial effect of the compounds increases when electron-withdrawing substituents are introduced into the structure of the compounds.
As the results of the experiment showed, all the studied diazenoxides derivatives have a weak antimicrobial effect. Suppression of the growth of most test cultures by the studied drugs were exhibited only at the maximum of the tested concentrations (1000 mcg/ml).
At the same time, it was interesting to determine whether the presence of an electron – acceptor substituent - a nitro group in the diazenoxide molecule, is essential for providing antimicrobial action. To answer this question, to the series of tested drugs were implemented the compound 4, which has five halogen atoms in its structure and does not have a nitro group in the molecule. Comparing the antimicrobial action of compounds 4 and 5, we can clearly conclude that the presence in the structure of diazenoxide of the NO2 group,a substituent with pronounced electron-acceptor properties, is especially important for the manifestation of the drug antimicrobial action. It is predictable that the introduction of substituents with pronounced electronegative properties into the molecule, provides a more intensive generation of NO in the process of drug metabolism, that is, a more active generation of AFK that provide antimicrobial action.It should be underlined that the antimicrobial effect does not depend on whether the tested culture is Gram-positive or gramnegative.Thus, diazenoxide derivatives can be considered as promising drugs, the effectiveness of which can be increased through successive chemical modification by the introduction of certain functional groups.
About the Authors
I. V. Shugalei
Saint-Petersburg State Insnitute of Technology
Russian Federation
Russian Federation
Department of Microbiologycal Synthesis Technology, Professor, Dr. habil. (Chem. sci.)
D. O. Vinokhodov
Saint-Petersburg State Insnitute of Technology
Russian Federation
Russian Federation
Docent, Dr. habil. (Biol. sci.), Head of Dep., Department of Molecular biotechnology
A. O. Olekhnovich
Naval Academy named after N. G. Kuznetsov
Russian Federation
Russian Federation
senior lecturer, Department of Chemistry and Materials Science
References
1. Гольцева Е.В. Оценка антимикробной активности полиазолидинаммония, модифицированного гидрат-ионами иода, в зависимости от его физико-химических характеристик. // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 2013, Вып.6, С.7-9
2. Голубовская О.А. Проблема антибиотикорезистентности и международные усилия по ее преодолению. // Клиническая инфектология и паразитология. 2015, Т.1, Вып.12, С.6-11
3. Полибин Р.В., Миндлина А.Я., Герасимов А.А., Брико Н.И. Сравнительный анализ смертности от инфекционных болезней в Российской Федерации и некоторых странах Европы. // Эпидемиология и вакцинопрофилактика, 2017, Т.16. Вып.3, С.4-10
4. Нечаева О.Б. Смертность от инфекционных социально значимых заболеваний в России. Медицинский алфавит. // Эпидемиология и гигиена, 2016, Т.2, Вып. 32, С.31-36
5. Панин А.Н., Комаров А.А., Куликовский А.В., Макаров Д.А. Проблема резистентности к антибиотикам возбудитиелей болезней, общих для человека и животных. // Ветеринария и зоотехния, 2017, Вып.5, С. 18-24.
6. Покровский В.В. ВИЧ-инфекция: клиника, диагностика, лечение: руководство. 2-е изд. М: Геотар-Медиа, 2003, 488 с.
7. Готье С.В., Белецкая Л.В., Войлокова Р.Я., Габриэлян Н.И., Гольц А.М., Зайденов В.А., Захаревич В.М., Ильинский И.М., Казаков Э.Н., Ким Н.Г., и др. Инфекции в трансплантологии/Под ред. С.В. Готье. М: Триада. 2012, 384 с.
8. Иванов В.М., Иванова О.В., Шейкин М.В. Роль внутрикостного введения антибиотиков при лечении местнораспространенного рака слизистой оболочки полости рта. // Антибиотики и химиотерапия, 2013, Т.58, Вып. 7-8, С.30-33.
9. Яковлев С.В. Новая концепция рационального применения антибиотиков в амбулаторной практике. // Антибиотики и химиотерапия, 2019, Т.64, Вып.3-4, С. 48- 58.
10. Зырянов С.К., Байбулатова Е.А. Использование новых лекарственных форм антибиотиков как путь повышения эффективности и безопасности антибактериальной терапии. //Антибиотики и химиотерапия, 2019, Т.64, Вып.3-4, С. 81-91.
11. Сухорукова М.В. Определение чувствительности микроорганизмов к антибиотикам: что стоит за результатом. // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2013, Т.15, Вып.3, С.219-229.
12. Соловьева О.В. Рациональные подходы к антибиотикотерапии у животных при хирургических вмешательствах. // Российский ветеринарный журнал, 2006, Вып.1, С.35-40.
13. Тренин А.С. Методология поиска новых антибиотиков: состояние и перспективы. //Антибиотики и химиотерапия, 2015, Т.60, Вып. 7-8, С.34-46
14. Безбородов А.М., Квеситадзе Г.И. Микробиологический синтез. СПб, Проспект науки, 2011, 144 с.
15. Солдатенков А.Т. Основы органической химии лекарственных веществ/ А.Т. Солдатенков, Н.М. Колядина, Н.В. Шендрик. 3-е изд., -М.: Бином. Лаборатория знаний, Мир, 2007,-191 с.
16. Попов Д.А., Анучина Н.М., Терентьев А.А., Костюк Г.В., Блатуе Л.А., Русанова Е.В., Александрова И.А., Пхаладзе Т.Я., Богомолова Н.С., Терехова Л.П. Диоксидин: антимикробная активность и перспективы клинического применения на современном этапе. //Антибиотики и химиотерапия, 2013, Т.58, Вып. 3-4, С.37-42.
17. Zhang Huichun, Huang Ching-hua. Reactivity and Transformation of Antibacterial N-oxides in the Presence of Manganese// Environ Sci. and Technol., 2005, V.39, N2, P. 593-601.
18. Чугунова Е.А. Новые производные 5,7- дихлоро-4,6-динитробензофуроксана. Синтез и свойства. Реф. Дисс… к.х.н, Казань, 2010, 19 с.
19. Злотин С.Г., Лукьянов О.А. Региоселективные методы синтеза несимметрично замещенных диазеноксидов. // Успехи химии, 1993, Т.62, Вып.2, С. 157-183.
20. Яндовский В.Н. , Целинский И.В., Гидаспов Б.В. Образование азоксигруппы в реакциях с участием анионов со связями азот-азот. // Успехи химии, 1980, Т.49, Вып. 3, С.449-469.
21. Kilimonov D.A., Lagunin A.A., Gloriozova T.A., Rudik A.V., Druzhilovskiy D.S., Pogodin P.V., Poroikov V.V. Prediction of the Biological Activity Spectra of Organic Compounds Using the PASS Online Web Resource. // Chemistry of Heterocyclic Compounds. 2014. V.50, N3, P. 444- 457.
22. Комаров В.Ю., Белкин Б.Л. Заболеваемость коров маститом и применение нового эффективного препарата для лечения его субклинической формы. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2015, Т.53, Вып.3, С. 100-102.
23. Поздеев О.К. Грамположительные кокки// В «Медицинская микробиология» под ред. Покровского В.И.- М.: 2002, Глава 12.-С.281-299.
24. Лобзин Ю.В. Сибирская язва/ Ю.В. Лобзин, В.М. Волжанин, С.М. Захаренко // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2002, Вып.2, С.104-127.
25. Сидорчук А.А., Воронин Е.С., Глушков А.А. // Общая эпизоотология. М.-2009.-176 с.
26. Инфекционные болезни: Национальное руководство/ под ред. Н.Д. Ющука, Ю.Я. Венгерова.- М.: ГЭОТАР-Медиа.- 2009, 1056 с.
27. Васильев Д.А., Архипова Г.Ф., , Николайчук П.Ф. Бактерии Bacillus cereus и межвидовая рекомбинация с Bacillus anthracis как угроза здоровью человека. НИИЦМиБ, Уляновск, 2013, 90 с.
28. Ларин А.А., Дизайн новых фармакологически ориентированных и энергоёмких производных фуроксанов. Дисс… к.х.н., М.: 2019, 177 с.
Review
For citations:
Shugalei I.V., Vinokhodov D.O., Olekhnovich A.O. Perspectives for investigation of the new antimicrobial drugs in a range of N-oxides. International Journal of Veterinary Medicine. 2021;(1):128-136. (In Russ.)
Views:
276
Email this article 