СИНТЕЗ И АНТИОКИСЛИТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДНЫХ ТИАДИАЗИНОВ С ФЕНОЛЬНЫМИ ФРАГМЕНТАМИ
Аннотация
Синтезирован ряд тиокарбогидразонов на основе 4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилбензальдегида, салицилового альдегида, ванилина и 2,3-дигидрокси-4,6-ди-трет-бутилбензалдегида. Реакцией между тиокарбогидразонами и бромацетилкумарином получен и охарактеризован ряд производных тиадиазина, содержащих фенольный фрагмент, выходы составили 56-90%. Структурные свойства синтезированных веществ исследовали методами ИК-Фурье, 1Н, 13С ЯМР спектроскопии: в ИК-спектрах тиогидразинов присутствуют полосы, характерные для валентных колебаний OH-группы (3622 см-1), N-H связи (3450 см-1), двойных связей С=С и C=N 1608 и 1541 см-1 соответственно. В отличие от спектра исходных соединений наблюдается пик, соответствующий колебаниям связи С=О (1722 см-1), который появился вследствие введения кумаринового фрагмента. В спектрах 1Н ЯМР полученных соединений присутствуют пики в области 3,9 м.д., отвечающие протонам тиадиазинового фрагмента, отсутствуют сигналы в области 6,8 м.д., относящиеся к СН протону тиазольного кольца, также присутствует набор пиков в области 7,5-8,4 м.д., характерный для кумаринового кольца. Антиоксидантную активность всех продуктов определяли in vitro: активность по ингибированию катион-радикалов оценивали с использованием 2,2'-азино-бис(3-этилбензотиазолин-6-сульфоната), а электронодонорную активность определяли по способности восстанавливать железо с использованием метода феррицианида/берлинской лазури, в обоих случаях в качестве стандарта был использован агидол. Все испытанные вещества проявили более высокую активность в обоих испытаниях по сравнению со стандартом. Лучшие антиокислительные свойства в обоих методах проявило производное 2,3-дигидрокси-4,6-ди-трет-бутилбензальдегида, высокую антирадикальную активность также показал тиадиазин на основе салицилового альдегида, а хорошие железовосстанавливающие свойства проявил тиадиазин с фрагментом 2-метоксифенола.
Для цитирования:
Кошелев В.Н., Примерова О.В., Герман А.П., Гладких А.А. Синтез и антиокислительная активность производных тиадиазинов с фенольными фрагментами. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2024. Т. 67. Вып. 2. С. 74-80. DOI: 10.6060/ivkkt.20246702.6901.
Литература
Das K., Roychoudhury A. Reactive oxygen species (ROS) and response of antioxidants as ROS-scavengers during environmental stress in plants. Front. Environ. Sci. 2014. V. 2. P. 53. DOI: 10.3389/fenvs.2014.00053.
Harris I.S., DeNicola G.M. The complex interplay between antioxidants and ROS in cancer. Trends Cell Biol. 2020. V. 30. N 6. P. 440-451. DOI: 10.3390/antiox11101995.
Kim S.J., Kim H.S., Seo Y.R. Understanding of ROS-inducing strategy in anticancer therapy. Oxid. Med. Cell. Longev. 2019. V. 2019. DOI: 10.1155/2019/5381692.
Belaya N.I., Belyi A.V., Kletsova V.A. Chronovoltammetric study of antiradical properties of flavonoids in reaction with reactive oxygen species. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 9. P. 43-48 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20206309.6217.
Raskil’dina G.Z., Sakhabutdinova G.N., Meshcheryakova S.A., Shumadalova A.V., Bortsova Yu.L., Kuzmina U.Sh., Zlotsky S.S., Sultanova R.M. Antioxidant and cytotoxic activity of a series of O- and S-containing macrocycles. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 3. P. 82-87 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20206303.6118.
Liu Z., Ren Z., Zhang J., Chuang C.-C., Kandaswamy E., Zhou T., Zuo L. Role of ROS and nutritional antioxi-dants in human diseases. Front. Physiol. 2018. V. 9. P. 477. DOI: 10.3389/fphys.2018.00477.
Morrell C.N. Reactive oxygen species: finding the right balance. Circulation Res. 2008. V. 103. N 6. P. 571–572. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.108.184325.
Santos-Sánchez N.F., Salas-Coronado R., Villanueva-Cañongo C., Hernández-Carlos B. Antioxidant compounds and their antioxidant mechanism. Antioxidants. 2019. V. 10. P. 1-29. DOI: 10.5772/intechopen.85270.
Koshelev V.N., Primerova O.V., Vorobyev S.V., Ivanova L.V. Synthesis, redox properties and antibacterial activity of hindered phenols linked to heterocycles. Molecules. 2020. V. 25. N 10. P. 2370. DOI: 10.3390/molecules25102370.
Primerova O., Koshelev V., Sabitov E. Synthesis and antioxidant properties of novel 1, 2, 4-triazoles with 2, 6-di-tert-butylphenol fragments. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2021. 808. 012030. DOI: 10.1088/1755-1315/808/1/012030.
Yakan H., Omer H.-H., Buruk O., Çakmak Ş., Marah S., Veyisoğlu A., Muğlu H., Ozen T., Kütük H. Synthesis, structure elucidation, biological activity, enzyme inhibition and molecular docking studies of new Schiff bases based on 5-nitroisatin-thiocarbohydrazone. J. Mol. Struct. 2023. V. 1277. P. 134799. DOI: 10.1016/j.molstruc.2022.134799.
Bakır T.K., Lawag J.B. Preparation, characterization, antioxidant properties of novel Schiff bases including 5-chloroisatin-thiocarbohydrazone. Res. Chem. Intermed. 2020. V. 46. P. 2541-2557. DOI: 10.1007/s11164-020-04105-y.
Çavuş M.S., Yakan H., Muğlu H., Bakır T. Novel carbo-hydrazones including 5-substituted isatin: Synthesis, charac-terization, and quantum-chemical studies on the relationship between electronic and antioxidant properties. J. Phys. Chem. Solids. 2020. V. 140. P. 109362. DOI: 10.1016/j.jpcs.2020.109362.
El-Mahdy K., El-Kazak A., Abdel-Megid M., Seada M., Farouk O. Synthesis, Characterization and ِAntimicrobial Activities of Some New Heterocyclic Schiff Bases Derived from Thiocarbohydrazide. Acta Chim Slov. 2016. V. 63. N 1. P. 18-25. DOI: 10.1002/chin.200305140.
Bonaccorso C., Marzo T., La Mendola D. Biological appli-cations of thiocarbohydrazones and their metal complexes: A perspective review. Pharmaceuticals. 2019. V. 13. N 1. P. 4. DOI: 10.3390/ph13010004.
Gudzera O.I., Golub A.G., Bdzhola V.G., Volynets G.P., Lukashov S.S., Kovalenko O.P., Kriklivyi I.A., Yarem-chuk A.D., Starosyla S.A., Yarmoluk S.M. Discovery of potent antituberculosis agents targeting leucyl-tRNA synthetase. Bioorg. Med. Chem. 2016. V. 24. N 5. P. 1023-1031. DOI: 10.1016/j.bmc.2016.01.028.
Rudrapal M., Satyanandam R.S., Swaroopini T.S., Lak-shmi T.N., Jaha S.K., Zaheera S. Synthesis and antibacterial activity of some new hydrazones. Med. Chem. Res. 2013. V. 22. N 6. P. 2840-2846. DOI: 10.1007/s00044-012-0278-5.
Chimenti F., Bizzarri B., Maccioni E., Secci D., Bolasco A., Fioravanti R., Chimenti P., Granese A., Carradori S., Rivanera D. Synthesis and in vitro activity of 2-thiazolylhydrazone derivatives compared with the activity of clotrimazole against clinical isolates of Candida spp. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2007. V. 17. N 16. P. 4635-4640. DOI: 10.1016/ j.bmcl.2007.05.078.
Aly A.A., Brown A.B., Abdel-Aziz M., Abuo‐Rahma G.E.D.A., Radwan M.F., Ramadan M., Gamal‐Eldeen A.M. Synthesis of new 4-oxo-thiazolidine-5-ylidenes of anti-tumor and antioxidant activities. J. Heterocycl. Chem. 2010. V. 47. N 3. P. 547-554. DOI: 10.1002/chin.201042119.
Hamama W.S., Ibrahim M.E., Ghaith E.A., Zoorob H.H. Peculiar reaction behavior of 1, 3-oxathiolan-5-one toward various reagents: Molecular modeling studies and in vitro antioxidant and cytotoxicity evaluation. Synth. Commun. 2017. V. 47. N 6. P. 566-580. DOI: 10.1080/00397911.2016.1276190.
Muğlu H., Çavuş M.S., Bakır T., Yakan H. Synthesis, characterization, quantum chemical calculations and antioxi-dant activity of new bisisatin carbohydrazone and thiocarbo-hydrazone derivatives. J. Mol. Struct. 2019. V. 1196. P. 819-827. DOI: 10.1016/j.molstruc.2019.07.002.
Komendantova A.S., Scherbakov A.M., Komkov A.V., Chertkova V.V., Gudovanniy A.O., Chernoburova E.I., Sorokin D.V., Dzichenka Y.U., Shirinian V.Z., Volkova Y.A. Novel steroidal 1, 3, 4-thiadiazines: Synthesis and bio-logical evaluation in androgen receptor-positive prostate cancer 22Rv1 cells. Bioorg. Chem. 2019. V. 91. P. 103142. DOI: 10.1016/j.bioorg.2019.103142.
Ragab F.A., Abdel-Aziz S.A., Kamel M., Ouf A.M.A., Allam H.A. Design, synthesis and biological evaluation of some new 1, 3, 4-thiadiazine-thiourea derivatives as potential antitumor agents against non-small cell lung cancer cells. Bioorg. Chem. 2019. V. 93. P. 103323. DOI: 10.1016/j.bioorg.2019.103323.
Gerasimova E., Gazizullina E., Igdisanova D., Sidorova L., Tseitler T., Emelianov V., Chupakhin O., Ivanova A. Antioxidant properties of 2, 5-substituted 6 H-1, 3, 4-thiadiazines promising for experimental therapy of diabetes mellitus. Russ. Chem. Bull. 2022. V. 71. N 12. P. 2730-2739. DOI: 10.1021/ acs.chemrestox.8b00175.s001.
Sathyanarayana R., Poojary B., Chandrashekarappa R.B., Kumar H., Merugumolu V.K. Novel [1, 2, 4] triazolo [3, 4‐b][1, 3, 4] thiadiazine derivatives embedded with ben-zimidazole moiety as potent antioxidants. J. Chin. Chem. Soc. 2020. V. 67. N 8. P. 1501-1516. DOI: 10.1002/jccs.201900452.
Li G., Shi Z., Li X., Zhao Z. Synthesis of new ferrocene bis thiocarbazones under solventfree conditions using micro-wave. J. Chem. Res. 2011. V. 35. N 5. P. 278-281. DOI: 10.3184/174751911x13043447062703.
Yakan H., Bakır T.K., Çavuş M.S., Muğlu H. New β-isatin aldehyde-N, N′-thiocarbohydrazones: preparation, spectroscopic studies and DFT approach to antioxidant characteristics. Res. Chem. Intermed. 2020. V. 46. P. 5417-5440. DOI: 10.1007/s11164-020-04270-0.
MuĞlu H., Yakan H., Bakir T.K. Synthesis, spectroscopic studies, and antioxidant activities of nov-elthio/carbohydrazones and bisisatin derivatives from tereph-thalaldehyde. Turk. J. Chem. 2020. V. 44. N 1. P. 237-248. DOI: 10.3906/ kim-1910-13.
Pretsch E., Bhuhlmann P., Affolter C. Structure determination of organic compounds. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag. 2000. 2000. XV. 421 p. DOI: 10.1007/978-3-662-04201-4.
Tashtoush H.I.T.H.I., Al-Talib M., Shkoor M., Ababneh B., Maslat A. Cyclization Reactions of Mono-Thiocarbohydrazones with α-Haloketones: Synthesis and Potential Biological Activities of Substituted 1, 3-thiazoles and 1, 3, 4-thiadiazines. Jordan J.Chem. 2021. V. 16. N 2. P. 49-57. DOI: 10.47014/16.2.1.
Chunduru V.S.R., Vedula R.R. One-Pot Synthesis of 1, 3, 4-Thiadiazin-5-yl-chromen-2-one Derivatives via Three-Component Reaction. Synth. Commun. 2012. V. 42. N 10. P. 1454-1460. DOI: 10.1080/00397911.2010.540697.
Shkoor M., Al-Abade A., Aleteiwib I., Al-Talib M., Tashtoush H. Unusual product from the acid-catalyzed onepot, multicomponent reaction of thiocarbohydrazide, aldehydes, and phenacyl bromides. Synth. Commun. 2017. V. 47. N 16. P. 1471-1477. DOI: 10.1080/00397911.2017.1332225.
Abdel‐Aziem A. Synthesis and Antimicrobial Activity of Some Novel Thiazoles, 1, 3, 4-Thiadiazines, 1, 3, 4-Thiadiazoles Incorporating Coumarin Moiety. J. Heterocycl. Chem. 2015. V. 52. N 1. P. 251-259. DOI: 10.1002/jhet.2390.
Bondet V., Brand-Williams W., Berset C. Kinetics and mechanisms of antioxidant activity using the DPPH. free radical method. LWT - Food Sci. Technol. 1997. V. 30. N 6. P. 609-615. DOI: 10.1006/fstl.1997.0240.
Jakovljević K., Matić I.Z., Stanojković T., Krivokuća A., Marković V., Joksović M.D., Mihailović N., Nićiforović M., Joksović L. Synthesis, antioxidant and antiproliferative activities of 1, 3, 4-thiadiazoles derived from phenolic acids. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2017. V. 27. N 16. P. 3709-3715. DOI: 10.1016/j.bmcl.2017.07.003.
