The synthesis, physico-chemical properties, the antibacterial and antifungal activity of 2-[(5-(adamantane-1-yl)-4-methyl-4H-1,2,4-triazole-3-yl)thio]acetohydrazide ylidene derivatives

V. M. Odyntsova

Abstract


One of the main stages for creating a drug is the synthesis of a promising substance. The combination of adamantane and 1,2,4-triazole in one molecule provides the fertile ground for the synthesis of new compounds with low toxicity and a pronounced pharmacological activity.

Aim. To synthesize 2-[(5-(adamantane-1-yl)-4-methyl-4H-1,2,4-triazole-3-yl)thio]acetohydrazide ylidene derivatives, study their physico-chemical properties, the antimicrobial and antifungal activity.

Results and discussion. During the synthetic part of our work the aldehyde selection was based on the presence of various substitutes in the aromatic or heterocyclic nuclei. Benzaldehyde and its fluorine-, bromine-, hydroxy-, nitro-, methoxy-, dimethylamino- and dimethoxy- substituents were used. Furan-2-carbaldehyde, 5-nitrofuran-2-carbaldehyde, pyridine-2-ylcarbaldehyde and pyridine-3-ylcarbaldehyde were used among heterocyclic aldehydes. The structure of the synthesized compounds was confirmed by modern complex physico-chemical methods of analysis, elemental analysis, IR, NMR 1H-spectroscopy, and their individuality was proven by HPLC-MS. In the course of the initial screening of the antimicrobial activity of the ylidene derivatives of 2-[(5-(adamantane-1-yl)-4-methyl-4H-1,2,4-triazole-3-yl)thio]acetohydrazide synthesized it was found that the compounds obtained revealed a moderate antimicrobial and antifungal activity.

Experimental part. Ylidene derivatives of 2-[(5-(adamantane-1-yl)-4-methyl-4H-1,2,4-triazole-3-yl)thio]acetohydrazide were obtained by the reaction of nucleophilic addition of the hydrazide fragment of the aldehyde group carbonyl. The antimicrobial and antifungal activities were determined by serial two-fold dilution in the liquid nutrient media. To compare the antimicrobial activity of the compounds studied trimethoprim was used as a reference drug.

Conclusions. New ylidene derivatives of 2-[(5-(adamantane-1-yl)-4-methyl-4H-1,2,4-triazole-3-yl)thio]acetohydrazide have been synthesized; their structure has been determined by modern physico-chemical methods of analysis (elemental analysis, IR- and NMR 1H-spectroscopy), and their individuality has been confirmed by HPLC-MS. Among the compounds synthesized the substances with the antimicrobial and antifungal action that is similar or in some cases even exceed the action of the reference drug trimethoprim have been found. The compound 2-[(5-(adamantan-1-yl)-4-methyl-4H-1,2,4-triazole-3-yl)thio]-N’-(4-hydroxybenzyliden)acetohydrazide appeared to be more active than the reference drug in relation to E. coli and S. aureus.


Keywords


1,2,4-triazole; IR-, NMR 1H-spectroscopy; chromatography mass spectra; acetohydrazides; antimicrobial and antifungal activity

References


Shcherbyna, R. О., Panasenko, О. І., Кnysh, Ye. H. (2016). Ukrainskyi biofarmatsevtychnyi zhurnal – Ukrainian biopharmaceutical journal, 1, 37–40.

Safonov, А. А., Pruhlo, Ye. S., Panasenko, О. І., Кnysh, Ye. H. (2013). Farmatsevtychnyi zhurnal, 2, 84–87.

Bilai, І. М., Mykhailiuk, Ye. О., Tsys ,О. V. et al. (2016). Farmakolohiia ta likarska toksykolohiia, 1, 48–52.

Safonov, А. А., Panasenko, Т. V., Кnysh, Ye. H., Polishchuk, N. M. (2015). Farmatsevtychnyi zhurnal, 2, 96–99.

Hotsulia, А. S., Каmyshnyi, А. М., Polishchuk, N. N. et al. (2015). Zaporozhskii meditcinskii zhurnal, 4, 95–99.

Kyrychko, B. P., Zvenihorodska, Т. V, Parchenko, V. V. (2012). Visnyk Poltavskoi derzhavnoi аhrarnoi аkademii, 1, 125–126.

Bilyi, А. К., Коvalenko, S. І., Аntypenko, L. М., Каmyshnyi O. М., Polishchuk N. M. (2013). Aktualni pytannia farmatsevtychnoi i medychnoi nauky ta praktyky, 2 (12), 80–82.

Ebtehal Suliman Al Abdullah (2007). Synthesis and biological testing of new 1–adamantyl derivatives: Submitted in Patrial Fulfillment of the Requirements for the Ph. D. Degreein Pharmaceutical Sciences «Pharmaceutical Chemistry» in the College of Pharmacy, King Saud University.Riyadh,Saudi Arabia, 147.

Shobha Desai, Umes Laddi, Rajani Bennur, Shankar Bennur (2013). Synthesis and antimicrobial activities of some new 1,2,4–triazole derivatives. Indian Journal of Chemistry, 52B (08), 1176–1181.

Tang, R., Jin, L., Mou, C., Yin, J., Bai, S., Hu, D., Song, B. (2013). Synthesis, antifungal and antibacterial activity for novel amide derivatives containing a triazole moiety. Chemistry Central Journal, 7 (1), 30. doi: 10.1186/1752–153x–7–30.

Kazicyna, L. А. (1979). Primenenie UF–, IK–, YaМR– i МАSS–spektroskopii v оrganicheskoi khimii. Moskow, 236.

12. Nakaz MOZ Ukrainy № 167 vid 05.04.2007. «Pro zatverdzhennia metodychnykh vkazivok «Vyznachennia chutlyvosti mikroorhanizmiv do antybakterialnykh preparativ». Available at: http://mozdocs.kiev.ua/view.php?id=6958.

Volyanskyi, Yu. L., Hrytsenko, I.S., Shyrobokov, V. P. et al. (2004). Vyvchennia spetsyfichnoi aktyvnosti protymikrobnykh likarskykh zasobiv. Kyiv, 38.


GOST Style Citations


1.         Щербина, Р. О. Вивчення антиоксидантної активності солей 2–((4–R–3–(морфолінометилен)–4H–1,2,4–триазол–5–іл)тіо)ацетатних кислот / Р. О. Щербина, О. І. Панасенко, Є. Г. Книш // Укр. біофармац. журн. – 2016. – № 1. – С. 37–40.

2.         Аналгетична активність S–похідних 5–гетерил–4–(R–аміно)–1,2,4–триазол–3–тіолів / А. А. Сафонов, Є. С. Пругло, О. І. Панасенко та ін. // Фармац. журн. – 2013. – № 2. – С. 84–87.

3.         Аналгетична активність похідних 1,2,4–триазолу на етапі первинного фармакологічного скринінгу / І. М. Білай, Є. О. Михайлюк, О. В. Цис та ін. // Фармакол. та лікарська токсикол. – 2016. – №. 1. – С. 48–52.

4.         Антимікробна та протигрибкова дія 4–((R–іден)аміно)–5–(тіофен–2–ілметил)–4Н–1,2,4–триазол–3–тіолів / А. А. Сафонов, Т. В. Панасенко, Є. Г. Книш та ін. // Фармац. журн. – 2015. – № 2. – С. 96–99.

5.         Исследование противомикробной и противогрибковой активности S–производных 7–((3–тио–4–R–4Н–1,2,4–триазол–3–ил)метил)теофиллина / А. С. Гоцуля, А. М. Камышный, Н. Н. Полищук та ін. // Запорожский мед. журн. – 2015. – № 4. – С. 95–99.

6.         Киричко, Б. П. Вивчення антимікробної дії нових похідних 1,2,4–триазолу / Б. П. Киричко, Т. В. Звенігородська, В. В. Парченко // Вісник Полтавської держ. аграрної академії. – 2012. – № 1. – С. 125–126.

7.         Протигрибкова та антимікробна активність {2–[3–гетерил–1Н–1,2,4–триазол–5–іл]феніл}амінів і продуктів їх гетероциклізації / А. К. Білий, С. І. Коваленко, Л. М. Антипенко та ін. // Актуальні питання фармац. і мед. науки та практики. – 2013. – № 2 (12). – С. 80–82.

8.         Ebtehal Suliman Al Abdullah. Synthesis and biological testing of new 1–adamantyl derivatives: Submitted in Patrial Fulfillment of the Requirements for the Ph. D. Degree in Pharmaceutical Sciences “Pharmaceutical Chemistry” in the College of Pharmacy,KingSaudUniversity/ EbtehalSuliman Al Abdullah. –Riyadh,Saudi Arabia, 2007. – 147 p.

9.         Synthesis and antimicrobial activities of some new 1,2,4–triazole derivatives / Shobha Desai, Umes Laddi, Rajani Bennur, Shankar Bennur // Ind. J. of Chem. – 2013. – Vol. 52 B, Issue 08. – P. 1176–1181.

10.       Synthesis, antifungal and antibacterial activity for novel amide derivatives containing a triazole moiety / Ruping Tang, Linhong Jin, Chengli Mou et al. // Chem. Central J. – 2013. – Vol. 7, Issue 30. – Р. 1–7. doi : 10.1186/1752–153x–7–30.

11.       Казицына, Л. А. Применение УФ–, ИК–, ЯМР– и МАСС–спектроскопии в органической химии / Л. А. Казицына. – 2–е изд., перераб. и доп. – М. : Моск. ун–та, 1979. – 236 с.

12.       Про затвердження методичних вказівок «Визначення чутливості мікроорганізмів до антибактеріальних препаратів» : наказ МОЗ України від 05.04.2007 р. № 167. – Режим доступу : http://mozdocs.kiev.ua/view.php?id=6958.

13.       Вивчення специфічної активності антимікробних лікарських засобів : метод. рек. МОЗ України / Ю. Л. Волянський, І. С. Гриценко, В. П. Широбоков та ін. ; ДФЦ МОЗ України. – К., 2004. – 38 с.





DOI: https://doi.org/10.24959/ophcj.17.912

Abbreviated key title: Ž. org. farm. hìm.

ISSN 2518-1548 (Online), ISSN 2308-8303 (Print)