Matur nuwun sampun ngunjungi nature.com. Versi browser sing sampeyan gunakake nduweni dhukungan CSS sing winates. Kanggo pengalaman sing paling apik, disaranake sampeyan nggunakake versi browser paling anyar (utawa mateni mode kompatibilitas ing Internet Explorer). Kajaba iku, kanggo njamin dhukungan sing terus-terusan, situs iki ora bakal kalebu gaya utawa JavaScript.
Sinton 3-(antrasen-9-il)-2-sianoakriloyl klorida 4 disintesis lan digunakake kanggo nyintesis macem-macem senyawa heterosiklik sing aktif banget liwat reaksi karo macem-macem nukleofil nitrogen. Struktur saben senyawa heterosiklik sing disintesis dideskripsikake kanthi tliti nggunakake analisis spektroskopi lan unsur. Sepuluh saka telulas senyawa heterosiklik anyar nuduhake khasiat sing nyemangati nglawan bakteri tahan multiobat (MRSA). Antarane, senyawa 6, 7, 10, 13b, lan 14 nuduhake aktivitas antibakteri paling dhuwur kanthi zona inhibisi cedhak 4 cm. Nanging, panliten docking molekuler nuduhake yen senyawa kasebut duwe afinitas ikatan sing beda karo protein pengikat penisilin 2a (PBP2a), target utama kanggo resistensi MRSA. Sawetara senyawa kayata 7, 10 lan 14 nuduhake afinitas ikatan lan stabilitas interaksi sing luwih dhuwur ing situs aktif PBP2a dibandhingake karo ligan quinazolinone sing dikristalisasi bebarengan. Kosok baline, senyawa 6 lan 13b nduweni skor docking sing luwih murah nanging isih nuduhake aktivitas antibakteri sing signifikan, kanthi senyawa 6 nduweni nilai MIC paling endhek (9,7 μg/100 μL) lan MBC (78,125 μg/100 μL). Analisis docking nuduhake interaksi kunci kalebu ikatan hidrogen lan π-stacking, utamane karo residu kayata Lys 273, Lys 316 lan Arg 298, sing diidentifikasi minangka interaksi karo ligan ko-kristalisasi ing struktur kristal PBP2a. Residu kasebut penting kanggo aktivitas enzimatik PBP2a. Asil kasebut nuduhake yen senyawa sing disintesis bisa dadi obat anti-MRSA sing njanjeni, sing nyoroti pentinge nggabungake docking molekuler karo bioassay kanggo ngenali kandidat terapeutik sing efektif.
Ing sawetara taun pisanan abad iki, upaya riset utamane fokus ing pangembangan prosedur lan metode anyar sing prasaja kanggo sintesis sawetara sistem heterosiklik inovatif kanthi aktivitas antimikroba nggunakake bahan awal sing wis kasedhiya.
Gugusan akrilonitril dianggep minangka bahan wiwitan sing penting kanggo sintesis akeh sistem heterosiklik sing luar biasa amarga minangka senyawa sing reaktif banget. Kajaba iku, turunan 2-sianoakriloyl klorida wis digunakake sacara wiyar ing taun-taun pungkasan kanggo pangembangan lan sintesis produk sing penting banget ing bidang aplikasi farmakologis, kayata perantara obat1,2,3, prekursor agen anti-HIV, antivirus, antikanker, antibakteri, antidepresan lan antioksidan4,5,6,7,8,9,10. Bubar, khasiat biologis antrasena lan turunane, kalebu antibiotik, antikanker11,12, antibakteri13,14,15 lan sifat insektisida16,17, wis narik kawigaten akeh18,19,20,21. Senyawa antimikroba sing ngemot gugus akrilonitril lan antrasena dituduhake ing Gambar 1 lan 2.
Miturut Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) (2021), resistensi antimikroba (AMR) minangka ancaman global kanggo kesehatan lan pembangunan22,23,24,25. Pasien ora bisa mari, sing nyebabake rawat inap sing luwih suwe lan kebutuhan obat sing luwih larang, uga tambah akeh mortalitas lan cacat. Kurange antimikroba sing efektif asring nyebabake kegagalan perawatan kanggo macem-macem infeksi, utamane sajrone kemoterapi lan operasi utama.
Miturut laporan Organisasi Kesehatan Dunia 2024, Staphylococcus aureus (MRSA) sing tahan methicillin lan E. coli kalebu ing dhaptar patogen prioritas. Kaloro bakteri kasebut tahan marang akeh antibiotik, mula nuduhake infeksi sing angel diobati lan dikontrol, lan ana kebutuhan sing mendesak kanggo ngembangake senyawa antimikroba anyar lan efektif kanggo ngatasi masalah iki. Antrasena lan turunane minangka antimikroba sing misuwur sing bisa tumindak marang bakteri Gram-positif lan Gram-negatif. Tujuan saka panliten iki yaiku kanggo nyintesis turunan anyar sing bisa nglawan patogen kasebut sing mbebayani kanggo kesehatan.
Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) nglaporake manawa akeh patogen bakteri sing tahan marang pirang-pirang antibiotik, kalebu Staphylococcus aureus sing tahan methicillin (MRSA), panyebab umum infeksi ing komunitas lan setelan perawatan kesehatan. Pasien sing kena infeksi MRSA dilaporake duwe tingkat kematian 64% luwih dhuwur tinimbang sing kena infeksi sing rentan obat. Kajaba iku, E. coli nduweni risiko global amarga garis pertahanan pungkasan nglawan Enterobacteriaceae sing tahan carbapenem (yaiku, E. coli) yaiku colistin, nanging bakteri sing tahan colistin bubar dilaporake ing sawetara negara. 22,23,24,25
Mulane, miturut Rencana Aksi Global Organisasi Kesehatan Dunia babagan Resistensi Antimikroba26, ana kebutuhan sing mendesak kanggo panemuan lan sintesis antimikroba anyar. Potensi gedhe antrasena lan akrilonitril minangka agen antibakteri27, antijamur28, antikanker29 lan antioksidan30 wis disorot ing pirang-pirang makalah sing diterbitake. Babagan iki, bisa diarani yen turunan kasebut minangka kandidat sing apik kanggo digunakake nglawan Staphylococcus aureus sing tahan methicillin (MRSA).
Tinjauan literatur sadurunge menehi motivasi kanggo nyintesis turunan anyar ing kelas kasebut. Mulane, panliten iki ngarahake kanggo ngembangake sistem heterosiklik anyar sing ngemot gugus antrasena lan akrilonitril, ngevaluasi efektifitas antimikroba lan antibakteri, lan nyelidiki interaksi ikatan potensial karo protein pengikat penisilin 2a (PBP2a) kanthi docking molekuler. Mbangun saka panliten sadurunge, panliten iki nerusake sintesis, evaluasi biologis, lan analisis komputasi sistem heterosiklik kanggo ngenali agen Staphylococcus aureus (MRSA) sing tahan antimetisilin kanthi aktivitas penghambatan PBP2a sing kuat31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49.
Riset kita saiki fokus ing sintesis lan evaluasi antimikroba senyawa heterosiklik anyar sing ngemot gugus antrasena lan akrilonitril. 3-(antrasena-9-il)-2-sianoakriloyl klorida 4 disiapake lan digunakake minangka blok bangunan kanggo konstruksi sistem heterosiklik anyar.
Struktur senyawa 4 ditemtokake nggunakake data spektral. Spektrum 1H-NMR nuduhake anané CH= ing 9,26 ppm, spektrum IR nuduhake anané gugus karbonil ing 1737 cm−1 lan gugus siano ing 2224 cm−1, lan spektrum 13CNMR uga ngonfirmasi struktur sing diusulake (waca bagean Eksperimental).
Sintesis 3-(antrasen-9-il)-2-sianoakriloyl klorida 4 ditindakake kanthi hidrolisis gugus aromatik 250, 41, 42, 53 nganggo larutan natrium hidroksida etanol (10%) kanggo ngasilake asam 354, 45, 56, sing banjur diolah nganggo tionil klorida ing bak banyu kanggo ngasilake turunan akriloyl klorida 4 kanthi asil dhuwur (88,5%), kaya sing dituduhake ing Gambar 3.
Kanggo nggawe senyawa heterosiklik anyar kanthi khasiat antibakteri sing diarepake, reaksi asil klorida 4 karo macem-macem dinukleofil ditindakake.
Asam klorida 4 diolah nganggo hidrazin hidrat ing suhu 0° sajrone sak jam. Sayange, pirazolon 5 ora dipikolehi. Produk kasebut minangka turunan akrilamida sing strukture dikonfirmasi dening data spektral. Spektrum IR nuduhake pita serapan C=O ing 1720 cm−1, C≡N ing 2228 cm−1 lan NH−1 ing 3424 cm−1. Spektrum 1H-NMR nuduhake sinyal singlet ijol-ijolan proton olefin lan proton NH−1 ing 9,3 ppm (waca Bagian Eksperimen).
Rong mol asam klorida 4 direaksikake karo siji mol fenilhidrazin kanggo ngasilake turunan N-fenilakriloylhidrazin 7 kanthi asil sing apik (77%) (Gambar 5). Struktur 7 dikonfirmasi dening data spektroskopi inframerah, sing nuduhake panyerepan rong gugus C=O ing 1691 lan 1671 cm−1, panyerepan gugus CN ing 2222 cm−1 lan panyerepan gugus NH ing 3245 cm−1, lan spektrum 1H-NMR nuduhake gugus CH ing 9,15 lan 8,81 ppm lan proton NH ing 10,88 ppm (waca bagean Eksperimental).
Ing panliten iki, reaksi asil klorida 4 karo 1,3-dinukleofil diteliti. Perawatan asil klorida 4 karo 2-aminopyridin ing 1,4-dioksana karo TEA minangka basa ing suhu kamar ngasilake turunan akrilamida 8 (Gambar 5), strukture diidentifikasi nggunakake data spektral. Spektrum IR nuduhake pita serapan saka peregangan siano ing 2222 cm−1, NH ing 3148 cm−1, lan karbonil ing 1665 cm−1; Spektrum 1H NMR ngonfirmasi anané proton olefin ing 9,14 ppm (waca Bagean Eksperimental).
Senyawa 4 reaksi karo tiourea kanggo ngasilake pirimidinetion 9; senyawa 4 reaksi karo tiosemikarbazida kanggo ngasilake turunan tiopirazole 10 (Gambar 5). Struktur senyawa 9 lan 10 dikonfirmasi kanthi analisis spektral lan unsur (waca bagean Eksperimental).
Tetrazine-3-tiol 11 digawe kanthi reaksi senyawa 4 karo tiokarbazida minangka 1,4-dinukleofil (Gambar 5), lan strukture dikonfirmasi kanthi spektroskopi lan analisis unsur. Ing spektrum inframerah, ikatan C=N katon ing 1619 cm−1. Ing wektu sing padha, spektrum 1H-NMR nahan sinyal multiplate proton aromatik ing 7,78–8,66 ppm lan proton SH ing 3,31 ppm (waca Bagean Eksperimental).
Akriloil klorida 4 bereaksi karo 1,2-diaminobenzena, 2-aminotiofenol, asam antranilat, 1,2-diaminoetana, lan etanolamina minangka 1,4-dinukleofil kanggo mbentuk sistem heterosiklik anyar (13–16).
Struktur senyawa sing nembe disintesis iki dikonfirmasi nganggo analisis spektral lan unsur (waca bagean Eksperimental). Turunan 2-Hidroksifenilakrilamida 17 dipikolehi kanthi reaksi karo 2-aminofenol minangka dinukleofil (Gambar 6), lan strukture dikonfirmasi nganggo analisis spektral lan unsur. Spektrum inframerah senyawa 17 nuduhake yen sinyal C=O lan C≡N katon ing 1681 lan 2226 cm−1. Sauntara kuwi, spektrum 1H-NMR nahan sinyal singlet saka proton olefin ing 9,19 ppm, lan proton OH katon ing 9,82 ppm (waca bagean Eksperimental).
Reaksi asam klorida 4 karo siji nukleofil (kayata, etilamina, 4-toluidin, lan 4-metoksianilin) ​​ing dioksan minangka pelarut lan TEA minangka katalis ing suhu kamar ngasilake turunan akrilamida kristal ijo 18, 19a, lan 19b. Data unsur lan spektral senyawa 18, 19a, lan 19b ngonfirmasi struktur turunan kasebut (waca Bagean Eksperimental) (Gambar 7).
Sawise nyaring aktivitas antimikroba saka macem-macem senyawa sintetik, asil sing beda-beda dipikolehi kaya sing dituduhake ing Tabel 1 lan Gambar 8 (deleng file gambar). Kabeh senyawa sing diuji nuduhake derajat inhibisi sing beda-beda marang bakteri Gram-positif MRSA, dene bakteri Gram-negatif Escherichia coli nuduhake resistensi lengkap marang kabeh senyawa. Senyawa sing diuji bisa dipérang dadi telung kategori adhedhasar diameter zona inhibisi marang MRSA. Kategori pertama minangka sing paling aktif lan kasusun saka limang senyawa (6, 7, 10, 13b lan 14). Diameter zona inhibisi senyawa kasebut cedhak karo 4 cm; senyawa sing paling aktif ing kategori iki yaiku senyawa 6 lan 13b. Kategori kapindho cukup aktif lan kasusun saka limang senyawa liyane (11, 13a, 15, 18 lan 19a). Zona inhibisi senyawa kasebut antara 3,3 nganti 3,65 cm, kanthi senyawa 11 nuduhake zona inhibisi paling gedhe yaiku 3,65 ± 0,1 cm. Ing sisih liya, klompok pungkasan ngandhut telung senyawa (8, 17 lan 19b) kanthi aktivitas antimikroba paling endhek (kurang saka 3 cm). Gambar 9 nuduhake distribusi zona inhibisi sing beda-beda.
Panliten luwih lanjut babagan aktivitas antimikroba saka senyawa sing diuji kalebu nemtokake MIC lan MBC kanggo saben senyawa. Asil kasebut rada beda (kaya sing dituduhake ing Tabel 2, 3 lan Gambar 10 (deleng file gambar)), kanthi senyawa 7, 11, 13a lan 15 ketoke diklasifikasikake maneh minangka senyawa sing paling apik. Dheweke duwe nilai MIC lan MBC paling endhek sing padha (39,06 μg/100 μL). Sanajan senyawa 7 lan 8 duwe nilai MIC sing luwih endhek (9,7 μg/100 μL), nilai MBC luwih dhuwur (78,125 μg/100 μL). Mulane, dheweke dianggep luwih lemah tinimbang senyawa sing kasebut sadurunge. Nanging, enem senyawa iki minangka sing paling efektif saka sing diuji, amarga nilai MBC ing ngisor 100 μg/100 μL.
Senyawa (10, 14, 18 lan 19b) kurang aktif dibandhingake karo senyawa liyane sing diuji amarga nilai MBC-ne antara 156 nganti 312 μg/100 μL. Ing sisih liya, senyawa (8, 17 lan 19a) minangka sing paling ora menjanjikan amarga nduweni nilai MBC paling dhuwur (625, 625 lan 1250 μg/100 μL).
Pungkasan, miturut tingkat toleransi sing dituduhake ing Tabel 3, senyawa sing diuji bisa dipérang dadi rong kategori adhedhasar mode aksi: senyawa kanthi efek bakterisida (7, 8, 10, 11, 13a, 15, 18, 19b) lan senyawa kanthi efek antibakteri (6, 13b, 14, 17, 19a). Antarane, senyawa 7, 11, 13a lan 15 luwih disenengi, sing nuduhake aktivitas mateni ing konsentrasi sing sithik banget (39,06 μg/100 μL).
Sepuluh saka telulas senyawa sing dites nuduhake potensi nglawan Staphylococcus aureus (MRSA) sing tahan antibiotik. Mulane, skrining luwih lanjut karo patogen sing luwih tahan antibiotik (utamane isolat lokal sing nyakup bakteri Gram-positif lan Gram-negatif patogen) lan ragi patogen dianjurake, uga uji sitotoksik saben senyawa kanggo netepake keamanane.
Panliten docking molekuler ditindakake kanggo ngevaluasi potensi senyawa sing disintesis minangka inhibitor protein pengikat penisilin 2a (PBP2a) ing Staphylococcus aureus sing tahan methicillin (MRSA). PBP2a minangka enzim kunci sing melu biosintesis dinding sel bakteri, lan inhibisi enzim iki ngganggu pembentukan dinding sel, sing pungkasane nyebabake lisis bakteri lan pati sel1. Asil docking kadhaptar ing Tabel 4 lan diterangake kanthi luwih rinci ing file data tambahan, lan asil kasebut nuduhake manawa sawetara senyawa nuduhake afinitas pengikatan sing kuwat kanggo PBP2a, utamane residu situs aktif utama kayata Lys 273, Lys 316, lan Arg 298. Interaksi, kalebu ikatan hidrogen lan π-stacking, meh padha karo ligan quinazolinone sing dikristalisasi bebarengan (CCL), sing nuduhake potensi senyawa kasebut minangka inhibitor sing kuat.
Data docking molekuler, bebarengan karo parameter komputasi liyane, nuduhake kanthi kuat yen inhibisi PBP2a minangka mekanisme kunci sing tanggung jawab kanggo aktivitas antibakteri sing diamati saka senyawa kasebut. Skor docking lan nilai root mean square deviasi (RMSD) luwih nuduhake afinitas lan stabilitas pengikatan, sing ndhukung hipotesis iki. Kaya sing dituduhake ing Tabel 4, nalika sawetara senyawa nuduhake afinitas pengikatan sing apik, sawetara senyawa (contone, 7, 9, 10, lan 14) duwe skor docking sing luwih dhuwur tinimbang ligan sing dikristalisasi, sing nuduhake yen dheweke bisa uga duwe interaksi sing luwih kuwat karo residu situs aktif PBP2a. Nanging, senyawa bioaktif paling akeh 6 lan 13b nuduhake skor docking sing rada luwih murah (-5,98 lan -5,63, masing-masing) dibandhingake karo ligan liyane. Iki nuduhake yen sanajan skor docking bisa digunakake kanggo prédhiksi afinitas pengikatan, faktor liyane (contone, stabilitas ligan lan interaksi molekuler ing lingkungan biologis) uga nduweni peran kunci kanggo nemtokake aktivitas antibakteri. Khususé, nilai RMSD saka kabèh senyawa sing disintesis ana ing ngisor 2 Å, sing ngonfirmasi manawa posisi docking-é konsisten sacara struktural karo konformasi pengikatan ligan sing dikristalisasi bebarengan, sing luwih ndhukung potensiné minangka inhibitor PBP2a sing kuat.
Sanajan skor docking lan nilai RMS menehi prediksi sing penting, korelasi antarane asil docking iki lan aktivitas antimikroba ora mesthi jelas ing pandangan pertama. Sanajan inhibisi PBP2a didhukung banget minangka faktor kunci sing mengaruhi aktivitas antimikroba, sawetara prabédan nuduhake manawa sifat biologis liyane uga nduweni peran penting. Senyawa 6 lan 13b nuduhake aktivitas antimikroba paling dhuwur, kanthi diameter zona inhibisi 4 cm lan nilai MIC paling endhek (9,7 μg/100 μL) lan MBC (78,125 μg/100 μL), sanajan skor docking luwih murah dibandhingake karo senyawa 7, 9, 10 lan 14. Iki nuduhake manawa sanajan inhibisi PBP2a nyumbang kanggo aktivitas antimikroba, faktor kayata kelarutan, bioavailabilitas lan dinamika interaksi ing lingkungan bakteri uga mengaruhi aktivitas sakabèhé. Gambar 11 nuduhake pose docking, sing nuduhake yen kaloro senyawa kasebut, sanajan kanthi skor pengikatan sing relatif kurang, isih bisa berinteraksi karo residu kunci PBP2a, sing duweni potensi nyetabilake kompleks inhibisi. Iki nyoroti manawa nalika molecular docking menehi wawasan penting babagan inhibisi PBP2a, faktor biologis liyane kudu ditimbang kanggo mangerteni kanthi lengkap efek antimikroba ing jagad nyata saka senyawa kasebut.
Nggunakake struktur kristal PBP2a (ID PDB: 4CJN), peta interaksi 2D lan 3D saka senyawa paling aktif 6 lan 13b sing digabung karo protein pengikat penisilin 2a (PBP2a) saka Staphylococcus aureus tahan methicillin (MRSA) digawe. Peta kasebut mbandhingake pola interaksi senyawa kasebut karo ligan quinazolinone sing dikristalisasi ulang (CCL), sing nyoroti interaksi utama kayata ikatan hidrogen, π-stacking, lan interaksi ionik.
Pola sing padha diamati kanggo senyawa 7, sing nuduhake skor docking sing relatif dhuwur (-6,32) lan diameter zona inhibisi sing padha (3,9 cm) karo senyawa 10. Nanging, MIC (39,08 μg/100 μL) lan MBC (39,06 μg/100 μL) luwih dhuwur sacara signifikan, nuduhake yen mbutuhake konsentrasi sing luwih dhuwur kanggo nuduhake efek antibakteri. Iki nuduhake yen sanajan senyawa 7 nuduhake afinitas pengikatan sing kuwat ing studi docking, faktor kayata bioavailabilitas, serapan seluler, utawa sifat fisikokimia liyane bisa mbatesi khasiat biologis. Sanajan senyawa 7 nuduhake sifat bakterisida, kurang efektif kanggo nyegah pertumbuhan bakteri dibandhingake karo senyawa 6 lan 13b.
Senyawa 10 nuduhake bedane sing luwih dramatis kanthi skor docking paling dhuwur (-6,40), sing nuduhake afinitas pengikatan sing kuwat karo PBP2a. Nanging, diameter zona inhibisi (3,9 cm) bisa dibandhingake karo senyawa 7, lan MBC (312 μg/100 μL) luwih dhuwur tinimbang senyawa 6, 7, lan 13b, sing nuduhake aktivitas bakterisida sing luwih lemah. Iki nuduhake yen sanajan prediksi docking apik, senyawa 10 kurang efektif kanggo mateni MRSA amarga faktor pembatas liyane kayata kelarutan, stabilitas, utawa permeabilitas membran bakteri sing kurang apik. Asil kasebut ndhukung pangerten yen nalika inhibisi PBP2a nduweni peran penting ing aktivitas antibakteri, ora nerangake kanthi lengkap bedane aktivitas biologis sing diamati ing antarane senyawa sing diuji. Bedane kasebut nuduhake yen analisis eksperimen luwih lanjut lan evaluasi biologis sing jero dibutuhake kanggo njlentrehake kanthi lengkap mekanisme antibakteri sing terlibat.
Asil docking molekuler ing Tabel 4 lan File Data Tambahan nyoroti hubungan kompleks antarane skor docking lan aktivitas antimikroba. Sanajan senyawa 6 lan 13b duwe skor docking sing luwih murah tinimbang senyawa 7, 9, 10, lan 14, senyawa kasebut nuduhake aktivitas antimikroba paling dhuwur. Peta interaksi (ditampilake ing Gambar 11) nuduhake yen sanajan skor pengikatan luwih murah, senyawa kasebut isih mbentuk ikatan hidrogen sing signifikan lan interaksi π-stacking karo residu kunci PBP2a sing bisa nyetabilake kompleks enzim-inhibitor kanthi cara sing migunani sacara biologis. Senadyan skor docking sing relatif kurang yaiku 6 lan 13b, aktivitas antimikroba sing ditingkatake nuduhake yen sifat liyane kayata kelarutan, stabilitas, lan serapan seluler kudu ditimbang bebarengan karo data docking nalika netepake potensial inhibitor. Iki nyoroti pentinge nggabungake studi docking karo analisis antimikroba eksperimental kanggo netepake potensial terapeutik senyawa anyar kanthi akurat.
Asil kasebut nyoroti manawa sanajan docking molekuler minangka alat sing kuat kanggo prédhiksi afinitas pengikatan lan ngenali mekanisme inhibisi potensial, ora mung gumantung marang efektifitas antimikroba. Data molekuler nuduhake manawa inhibisi PBP2a minangka faktor kunci sing mengaruhi aktivitas antimikroba, nanging owah-owahan aktivitas biologis nuduhake manawa sifat fisikokimia lan farmakokinetik liyane kudu dioptimalake kanggo nambah efektifitas terapeutik. Panliten ing mangsa ngarep kudu fokus ing optimalisasi struktur kimia senyawa 7 lan 10 kanggo nambah bioavailabilitas lan serapan seluler, njamin interaksi docking sing kuwat diterjemahake dadi aktivitas antimikroba sing nyata. Panliten luwih lanjut, kalebu bioassay tambahan lan analisis hubungan struktur-aktivitas (SAR), bakal penting kanggo luwih mangerteni babagan kepiye senyawa kasebut berfungsi minangka inhibitor PBP2a lan kanggo ngembangake agen antimikroba sing luwih efektif.
Senyawa sing disintesis saka 3-(antrasen-9-il)-2-sianoakriloyl klorida 4 nuduhake macem-macem tingkat aktivitas antimikroba, kanthi sawetara senyawa sing nuduhake inhibisi sing signifikan saka Staphylococcus aureus (MRSA) sing tahan metisilin. Analisis hubungan struktur-aktivitas (SAR) nuduhake fitur struktural utama sing ndasari efektifitas antimikroba senyawa kasebut.
Anane gugus akrilonitril lan antrasena kabukten penting banget kanggo ningkatake aktivitas antimikroba. Gugus nitril sing reaktif banget ing akrilonitril perlu kanggo nggampangake interaksi karo protein bakteri, saengga nyumbang kanggo sifat antimikroba senyawa kasebut. Senyawa sing ngemot akrilonitril lan antrasena kanthi konsisten nuduhake efek antimikroba sing luwih kuat. Aromatikitas gugus antrasena luwih nyetabilake senyawa kasebut, kanthi potensial ningkatake aktivitas biologis.
Panggunaan cincin heterosiklik sacara signifikan ningkatake khasiat antibakteri saka sawetara turunan. Utamane, turunan benzotiazol 13b lan turunan akrilishidrazida 6 nuduhake aktivitas antibakteri paling dhuwur kanthi zona inhibisi kira-kira 4 cm. Turunan heterosiklik iki nuduhake efek biologis sing luwih signifikan, sing nuduhake yen struktur heterosiklik nduweni peran penting ing efek antibakteri. Kajaba iku, pirimidinetion ing senyawa 9, tiopirazole ing senyawa 10, lan cincin tetrazin ing senyawa 11 nyumbang kanggo sifat antibakteri senyawa kasebut, sing luwih nyoroti pentinge modifikasi heterosiklik.
Saka senyawa sing disintesis, 6 lan 13b unggul amarga aktivitas antibakteri sing apik banget. Konsentrasi hambat minimal (MIC) senyawa 6 yaiku 9,7 μg/100 μL, lan konsentrasi bakterisida minimal (MBC) yaiku 78,125 μg/100 μL, sing nuduhake kemampuane sing apik banget kanggo ngresiki Staphylococcus aureus (MRSA) sing tahan methicillin. Kajaba iku, senyawa 13b nduweni zona hambat 4 cm lan nilai MIC lan MBC sing endhek, sing ngonfirmasi aktivitas antibakteri sing kuat. Asil kasebut nyoroti peran kunci gugus fungsi akrilohidrazida lan benzotiazol kanggo nemtokake bioefikasi senyawa kasebut.
Kosok baline, senyawa 7, 10, lan 14 nuduhake aktivitas antibakteri moderat kanthi zona inhibisi wiwit saka 3,65 nganti 3,9 cm. Senyawa kasebut mbutuhake konsentrasi sing luwih dhuwur kanggo mateni bakteri kanthi lengkap, kaya sing dituduhake dening nilai MIC lan MBC sing relatif dhuwur. Sanajan senyawa kasebut kurang aktif tinimbang senyawa 6 lan 13b, senyawa kasebut isih nuduhake potensi antibakteri sing signifikan, sing nuduhake yen penggabungan gugus akrilonitril lan antrasena menyang cincin heterosiklik nyumbang kanggo efek antibakteri.
Senyawa-senyawa kasebut nduweni cara kerja sing beda-beda, sawetara nuduhake sipat bakterisida lan liyane nuduhake efek bakteriostatik. Senyawa 7, 11, 13a, lan 15 minangka bakterisidal lan mbutuhake konsentrasi sing luwih murah kanggo mateni bakteri kanthi lengkap. Kosok baline, senyawa 6, 13b, lan 14 minangka bakteriostatik lan bisa nyegah pertumbuhan bakteri ing konsentrasi sing luwih murah, nanging mbutuhake konsentrasi sing luwih dhuwur kanggo mateni bakteri kanthi lengkap.
Sakabèhé, analisis hubungan struktur-aktivitas nyoroti pentingé ngenalake gugus akrilonitril lan antrasena lan struktur heterosiklik kanggo entuk aktivitas antibakteri sing signifikan. Asil kasebut nuduhaké yèn optimalisasi komponen struktural iki lan eksplorasi modifikasi luwih lanjut kanggo ningkatake kelarutan lan permeabilitas membran bisa nyebabaké pangembangan obat anti-MRSA sing luwih efektif.
Kabeh reagen lan pelarut dimurnèkaké lan dikeringaké nggunakaké prosedur standar (El Gomhouria, Mesir). Titik leleh ditemtokake nggunakaké piranti titik leleh elektronik GallenKamp lan dilapuraké tanpa koreksi. Spektrum inframerah (IR) (cm⁻1) dicathet ing Departemen Kimia, Fakultas Sains, Universitas Ain Shams nggunakaké pelet kalium bromida (KBr) ing spektrometer Thermo Electron Nicolet iS10 FTIR (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA).
Spektrum 1H NMR dipikolehi ing 300 MHz nggunakake spektrometer GEMINI NMR (GEMINI Manufacturing & Engineering, Anaheim, CA, USA) lan spektrometer BRUKER 300 MHz NMR (BRUKER Manufacturing & Engineering, Inc.). Tetramethylsilane (TMS) digunakake minangka standar internal nganggo dimetil sulfoksida deuterasi (DMSO-d₆). Pangukuran NMR ditindakake ing Fakultas Sains, Universitas Kairo, Giza, Mesir. Analisis unsur (CHN) ditindakake nggunakake Perkin-Elmer 2400 Elemental Analyzer lan asil sing dipikolehi cocog karo nilai sing diitung.
Campuran asam 3 (5 mmol) lan tionil klorida (5 ml) dipanasake ing bak banyu ing suhu 65 °C sajrone 4 jam. Keluwihan tionil klorida dibuang kanthi distilasi ing tekanan sing dikurangi. Padatan abang sing diasilake dikumpulake lan digunakake tanpa pemurnian luwih lanjut. Titik leleh: 200-202 °C, asil: 88,5%. IR (KBr, ν, cm−1): 2224 (C≡N), 1737 (C=O). 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 9,26 (s, 1H, CH=), 7,27-8,57 (m, 9H, heteroaromatisasi). 13C NMR (75 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 115.11 (C≡N), 124.82–130.53 (CH antrasena), 155.34, 114.93 (CH=C–C=O), 162.22 (C=O); HRMS (ESI) m/z [M + H]+: 291.73111. Analis. Diitung kanggo C18H10ClNO (291.73): C, 74.11; H, 3.46; N, 4.80. Ditemokake: C, 74.41; H, 3.34; N, 4.66%.
Ing suhu 0°C, 4 (2 mmol, 0,7 g) dilarutake ing dioksan anhidrat (20 ml) lan hidrazin hidrat (2 mmol, 0,16 ml, 80%) ditambahake tetes demi tetes lan diudhek sajrone 1 jam. Padatan sing diendapke dikumpulake kanthi filtrasi lan direkristalisasi saka etanol kanggo ngasilake senyawa 6.
Kristal ijo, titik leleh 190-192℃, ngasilake 69,36%; IR (KBr) ν=3424 (NH), 2228 (C≡N), 1720 (C=O), 1621 (C=N) cm−1. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 9,3 (br s, H, NH, bisa diijolake), 7,69-8,51 (m, 18H, heteroaromatik), 9,16 (s, 1H, CH=), 8,54 (s, 1H, CH=); Nilai sing diitung kanggo C33H21N3O (475,53): C, 83,35; H, 4,45; N, 8,84. Ditemokake: C, 84,01; H, 4,38; N, 8,05%.
Larutake 4 (2 mmol, 0,7 g) ing 20 ml larutan dioksan anhidrat (ngandhut sawetara tetes trietilamina), tambahake fenilhidrazin/2-aminopyridin (2 mmol) lan aduk ing suhu ruangan suwene 1 lan 2 jam. Tuangake campuran reaksi menyang es utawa banyu lan asemke nganggo asam klorida encer. Saring padatan sing wis dipisahake lan rekristalisasi saka etanol kanggo entuk 7 lan rekristalisasi saka benzena kanggo entuk 8.
Kristal ijo, titik leleh 160-162℃, ngasilake 77%; IR (KBr, ν, cm−1): 3245 (NH), 2222 (C≡N), 1691 (C=O), 1671 (C=O) cm−1. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ (ppm): 10,88 (s, 1H, NH, bisa diijolake), 9,15 (s, 1H, CH=), 8,81 (s, 1H, CH=), 6,78-8,58 (m, 23H, heteroaromatik); Nilai sing diitung kanggo C42H26N4O2 (618,68): C, 81,54; H, 4,24; N, 9,06. Ditemokake: C, 81,96; H, 3,91; N, 8,91%.
4 (2 mmol, 0,7 g) dilarutake ing 20 ml larutan dioksan anhidrat (ngandhut sawetara tetes trietilamina), 2-aminopyridin (2 mmol, 0,25 g) ditambahake lan campuran kasebut diaduk ing suhu ruangan sajrone 2 jam. Campuran reaksi diwutahake menyang banyu es lan diasamkan karo asam klorida encer. Endapan sing dibentuk disaring lan direkristalisasi saka benzena, ngasilake kristal ijo 8 kanthi titik leleh 146-148 °C lan asil 82,5%; spektrum inframerah (KBr) ν: 3148 (NH), 2222 (C≡N), 1665 (C=O) cm−1. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ (ppm): 8,78 (s, H, NH, bisa diijolake), 9,14 (s, 1H, CH=), 7,36-8,55 (m, 13H, heteroaromatisasi); Diitung kanggo C23H15N3O (348,38): C, 79,07; H, 4,33; N, 12,03. Ditemokake: C, 78,93; H, 3,97; N, 12,36%.
Senyawa 4 (2 mmol, 0,7 g) dilarutake ing 20 ml dioksan garing (ngandhut sawetara tetes trietilamina lan 2 mmol tiourea/semikarbazida) lan dipanasake kanthi refluks sajrone 2 jam. Pelarut diuapke ing vakum. Residu direkristalisasi saka dioksan kanggo ngasilake campuran.