Анализ перспектив синтеза и применения новых противомикробных субстанций на основе тиетанилированного урацила

  • А. С. Мельников Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Уфа, Россия https://orcid.org/0000-0003-0015-2891
  • С. А. Мещерякова Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Уфа, Россия https://orcid.org/0000-0002-0105-6474
  • А. К. Булгаков Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Уфа, Россия
  • Д. А. Мунасипова Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Уфа, Россия
Ключевые слова: синтез органических веществ, урацил, тиетан, цефтриаксон, противомикробная активность, применение новых субстанций.

Аннотация

Обобщены данные синтеза новых гидразонпроизводных N1-(2-оксопропил)-N3-(1-оксотиетанил, 1,1-диоксотиетанил)-6-метилурацила, и скрининг их противомикробной активности. Оксопропил- и гидразонпроизводные синтезировали по разработанным нами методикам, которые получены на основе реакции алкилирования исходных N3-тиетанилированных модификаций 6-метилурацила с 1,5 кратным избытком 1-хлорпропан-2-она. Реакции осуществляли в среде ацетона или ацетонитрила, в зависимости от степени окисления атома серы, в тиетановом фрагменте. Для синтезированных соединений, предварительно проводили скрининг биологической активности in silico. Кроме того, проведен анализ биологической доступности и проанализирован экономический аспект синтеза в расчёте на один грамм вещества в сравнении с запатентованным препаратом цефтриаксон. Анализ противомикробной активности in vitro, осуществляли по стандартным методикам микробиологических исследований. Выявлены новые соединения, которые проявляют противомикробную активность широкого спектра, показатели минимальной ингибирующей концентрации которой превышают значения для цефтриаксона.

Литература

Van Quy, Do.L, Van Hung, L., Stolpovskaya, N., Kruzhilin, A, Olshannikova, S., Holyavka, M… & Shikhaliev Kh. S. (2022) An Efficient Synthesis of Novel 4-Aryl-2-thioxo-3,4-dihydro-1H-pyrimido[1,2-a][1,3,5]triazin-6(2H)-ones and Their Antibacterial Activity. MolBank, 2022(3), 1417 https://doi.org/10.3390/M1417.

Mel′nikov, A. S., Meshcheryakova, S. A., Katayev, V. A., & Khuzin, D. R. (2020) Synthesis of new hydrazones based on 6-methyl-1-(2-oxopropyl)-3-(thietan-3-yl)pyrimidin-2,4(1H,3H)-dione, exhibiting biological activity. Bashkortostan Medical Journal, 15(6 (90)), 62–65. (in Russ.).

Mel′nikov, A.S., Meshcheryakova, S.A., Vinogradova, YU.I., Nazmiyeva, K.A., & Valiullina, Z.A. (2024) Anti-aggregation and disaggregation activity of new sulfur-containing uracil derivatives. Medical & Pharmaceutical Journal «Pulse», 26(2), 104–109. http://dx.doi.org//10.26787/nydha-2686-6838-2024-26-2-104-109 (in Russ.).

Fan, Y. L., Ke, X., & Liu, M. (2018) Coumarin-triazole Hybrids and Their Biological Activities. Journal of Heterocyclic Chemistry, 55(4), 791–802. https://doi.org/10.1002/jhet.3112.

Meshcheryakova, S.A., Katayev, V.A., Fattakhova, I.YA.,. Nikolayeva, K.V., & Bulgakov, A.K. (2015) Synthesis and antimicrobial activity of acetanilides and acetylhydrazones of the thietanylpyrimidine-2,4(1H,3H)-dione series. Khimiko-farmatsevticheskiy zhurnal, 15(49 (9)), 28–31. (in Russ.).

Petrova, I. V., Katayev, V. A., Meshcheryakova ,S. A., Nikolayeva, K.V., Munasipova, D.A., & Farkhutdinov, R.R.(2013) Biological properties of new uracil derivatives. Bashkortostan Medical Journal, 8(6), 163–165. (in Russ.).

Tratrat, C., Petrou, A., Fesatidou M., Haroun, M., Athina, G., Venugopala, K. & Chemali, J. (2023) 5-Membered Heterocyclic Compounds as Antiviral Agents. Curr Top Med Chem, 23(7), 520–538. https://doi.org/10.2174/1568026623666230325153927.

Dejani, N. N., Elshabrawy, H. A., Bezerra, Filho C. M., & de Sousa, D. P. (2021) Anticoronavirus and Immunomodulatory Phenolic Compounds: Opportunities and Pharmacotherapeutic Perspectives. Biomolecules, 11(8), 1254. https://doi.org/10.3390/biom11081254.

Ferreira, P. MP., Sousa, R. WR., Ferreira, J. RO., Militão, G. CG., & Bezerra, D. P. (2021) Chloroquine and hydroxychloroquine in antitumor therapies based on autophagy-related mechanisms. Pharmacol Res, 168:105582. https://doi.org/10.1016/j.phrs.2021.105582.

Prati, F., De Simone, A., Armirotti, A., Summa, M., Pizzirani, D., Scarpelli, R., ... & Bolognesi, M. L. (2015) 3,4-Dihydro-1,3,5-triazin-2(1H)-ones as the First Dual BACE-1/GSK-3β Fragment Hits against Alzheimer's Disease. ACS Chem Neurosci, 6(10), 1665–1682. https://doi.org/10.1021/acschemneuro.5b00121.

LeCher, J. C., Costa, V. V., Rust, L. N., Bassit, L. C., Patel, D., Rezaei, S…& Schinazi, R F. (2025) Combating yellow fever virus with 7-deaza-7-fluoro-2'-C-methyladenosine. Antimicrob Agents Chemother, 69(5), e0188924. https://doi.org/10.1128/aac.01889-24.

Grießhammer, A., de la Cuesta-Zuluaga, J., Müller, P., Gekeler, C., Homolak, J., Chang, H… & Maier, L. (2025) Non-antibiotics disrupt colonization resistance against enteropathogens. Nature, 644(8076), 497–505. https://doi.org/1038/s41586-025-09217-2.

Hu, Y., Zhang, Z. Y., Wang, F., Zhuang, K., Xu, X., Liu, D. S…& Lu, NH (2025) Effects of amoxicillin dosage on cure rate, gut microbiota, and antibiotic resistome in vonoprazan and amoxicillin dual therapy for Helicobacter pylori: a multicentre, open-label, non-inferiority randomised controlled trial. Lancet Microbe, 6(3), 100975. https://doi.org/10.1016/j.lanmic.2024.100975.

Ahmad, N., Ali S., Abbas, M., Fazal, H., Saqib, S., Ali, A…& Sohail (2023) Antimicrobial efficacy of Mentha piperata-derived biogenic zinc oxide nanoparticles against UTI-resistant pathogens. Sci Rep, 13(1), 14972. https://doi.org/10.1038/s41598-023-41502-w.

Zubair ,M, & Albalawi, Y. (2025) The role of biogenic aluminium oxide nanoparticles (Al2O3 NPs) synthesised from Solanum virginianum L in combating microbial vaginal pathogens. Sci Rep, 15(1), 35446. https://doi.org/10.1038/s41598-025-19268-0.

Paul,N. P., Galván, A. E., Yoshinaga-Sakurai, K., Rosen, B. P., & Yoshinaga, M. (2023) Arsenic in medicine: past, present and future. Biometals, 36(2), 283–301. https://doi.org/10.1007/s10534-022-00371-y.

Eckmann, C., Aghdassi, S. JS., Brinkmann, A., Pletz, M., & Rademacher, J. (2024) Perioperative Antibiotic Prophylaxis—Indications and Modalities for the Prevention of Postoperative Wound Infection. Dtsch Arztebl Int, 121(7), 233–242. https://doi.org/10.3238/arztebl.m2024.0037.

Mel′nikov, A. S., Vinogradova, YU. I., & Meshcheryakova, S. A. (2021) Synthesis and analysis of biological activity of new hydrazone derivatives based on 6-methyluracil containing an oxothietane ring. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Khimiya. Biologiya. Farmatsiya, 3, 93–99. (in Russ.).

Keremov, A.F. (2023). Novel phenylhydrazones based on 2,4-dinitrophenylhydrazine. Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya 1: Yestestvennyye nauki, 38(2), 109–116. https://doi.org/10.21779/2542-0321-2023-38-2-109–116 (in Russ.).

Ovcharenko, L. P., Kompantseva, E. V., Ushakova, V. A., & Kuznetsova, L. S. (2006). Justification of the composition and antimicrobial activity of granules containing isoniazid and ethambutol hydrochloride. Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta, 1(17), 55–59. (in Russ.).

China Union Chempharma (Suzhou) Co Ltd (2012) Preparation method of ceftriaxone sodium. Patent CN102702233A, Declared 18.05.2012. Published 03.10.2012. (In Chinese).

Weissberger, Ed. A. (1954) Technique of organic chemistry. Vol. 1. Physical methods of organic chemistry. New York, 3.

Shkol′nikova, M.N., & Voronova, E.V. (2022) Evaluation of flavonoid bioavailability using the «Dissolution» test. Vestnik KrasGAU, 6(183), 194–203. (in Russ.).

Gosudarstvennaya farmakopeya Rossiyskoy Federatsii XIV. 1.2.4. Metody biologicheskogo analiza. OFS. OFS.1.2.4.0010.18. https://pharmacopoeia.regmed.ru/pharmacopoeia/izdanie-14/1/1-2/1-2-4/opredelenie-antimikrobnoy-aktivnosti-antibiotikov-metodom-diffuzii-v-agar/ (date of access 19.12.2025). (in Russ.).

GOST R ISO 20776-1-2010 Gruppa R20. Klinicheskiye laboratornyye issledovaniya i diagnosticheskiye test-sistemy in vitro*. Issledovaniye chuvstvitel′nosti infektsionnykh agentov i otsenka funktsional′nykh kharakteristik izdeliy dlya issledovaniya chuvstvitel′nosti k antimikrobnym sredstvam. https://docs.cntd.ru/document/1200083430?marker=7D20K3 (date of access 19.12.2025). (in Russ.).

Bavrina, A. P. (2021). Modern rules for the application of parametric and nonparametric criteria in the statistical analysis of biomedical data. Meditsinskiy al′manakh, 1(66), 64–73.

Sykuła, A, Łodyga-Chruścińska, E, Garribba, E, Kręgiel, D, Dzeikala, A, Klewicka, E …& Piekarska-Radzik, L. (2022) From the Physicochemical Characteristic of Novel Hesperetin Hydrazone to Its In Vitro Antimicrobial Aspects. Molecules, 27(3), 845. https://doi.org/10.3390/molecules27030845.

Shimuta, K, Ohama, Y, Ito, S, Hoshina, S, Takahashi, H, Igawa, G …& Ohnishi, M. (2025) Emergence of Ceftriaxone-Resistant Neisseria gonorrhoeae Through Horizontal Gene Transfer Among Neisseria Species. J Infect Dis., 232(1), 152–161. https://doi.org/10.1093/infdis/jiaf008.

Mel′nikov, A. S., & Meshcheryakova, S. A. (2025) Analysis of the conditions for the synthesis of new N1-oxopropyl derivatives of thietanylated 6-methyluracil. Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya 1: Yestestvennyye nauki, 40(2), 75–84. https://doi.org/10.21779/2542-0321-2025-40-2-75-84 (in Russ.).

Samotruyeva, M. A., Starikova, A. A., Bashkina, O. A.,. Tsibizova, A. A., Borisov, A. V., Merezhkina, D. V…& Ozerov, A.A. (2023) Biochemical basis of antimicrobial activity of quinazolinone derivatives in light of concepts of chemical structure features and methods of binding to target molecules. Reports of the Russian Academy of Sciences. Chemistry, Materials Science, 510(1), 3–27, https://doi.org/10.31857/S2686953522600672 (in Russ.).

Опубликован
2026-06-17
Как цитировать
Мельников, А. С., Мещерякова, С. А., Булгаков, А. К., & Мунасипова, Д. А. (2026). Анализ перспектив синтеза и применения новых противомикробных субстанций на основе тиетанилированного урацила. Химическая безопасность, 10(1), CHS26101. https://doi.org/10.25514/CHS.2026.1.26101
Раздел
Импортозамещение в области химических и биологических технологий