د nature.com د لیدنې لپاره مننه. هغه براوزر نسخه چې تاسو یې کاروئ محدود CSS ملاتړ لري. د غوره تجربې لپاره، موږ سپارښتنه کوو چې تاسو د براوزر وروستۍ نسخه وکاروئ (یا په انټرنیټ اکسپلورر کې د مطابقت حالت بند کړئ). سربیره پردې، د دوامداره ملاتړ ډاډ ترلاسه کولو لپاره، دا سایټ به سټایلونه یا جاواسکریپټ شامل نه کړي.
د سنتون ۳-(انټراسین-۹-یل)-۲-سیانواکریلول کلورایډ ۴ ترکیب شوی او د مختلفو نایتروجن نیوکلیوفیلز سره د عکس العمل له لارې د خورا فعال هیټروسایکلیک مرکباتو مختلف ترکیب کولو لپاره کارول شوی. د هر ترکیب شوي هیټروسایکلیک مرکب جوړښت د سپیکٹروسکوپیک او عنصري تحلیل په کارولو سره په بشپړ ډول مشخص شوی. د دیارلس نوي هیټروسایکلیک مرکباتو څخه لسو د څو درملو مقاومت لرونکي باکتریا (MRSA) په وړاندې هڅونکی اغیزمنتوب ښودلی. د دوی په منځ کې، مرکبات ۶، ۷، ۱۰، ۱۳b، او ۱۴ د ۴ سانتي مترو ته نږدې د مخنیوي زونونو سره ترټولو لوړ انټي باکتریا فعالیت ښودلی. په هرصورت، د مالیکولر ډاکینګ مطالعاتو ښودلې چې مرکبات د پنسلین سره تړلي پروټین ۲a (PBP2a) سره مختلف تړلي تړاوونه درلودل، چې د MRSA مقاومت لپاره یو مهم هدف دی. ځینې مرکبات لکه ۷، ۱۰ او ۱۴ د شریک کرسټال شوي کوینازولینون لیګنډ په پرتله د PBP2a په فعال سایټ کې لوړ تړلي تړاو او د تعامل ثبات ښودلی. په مقابل کې، مرکبات ۶ او ۱۳b د ډاک کولو ټیټې نمرې درلودې مګر بیا هم د پام وړ انټي باکتریا فعالیت ښودلی، مرکب ۶ د MIC (۹.۷ μg/۱۰۰ μL) او MBC (۷۸.۱۲۵ μg/۱۰۰ μL) ارزښتونه لري. د ډاک کولو تحلیل کلیدي تعاملات په ګوته کړل چې پکې د هایدروجن تړل او π-سټیک کول شامل دي، په ځانګړي توګه د Lys 273، Lys 316 او Arg 298 په څیر پاتې شونو سره، کوم چې د PBP2a کرسټال جوړښت کې د شریک کرسټالیز شوي لیګنډ سره د تعامل په توګه پیژندل شوي. دا پاتې شونه د PBP2a د انزایمیک فعالیت لپاره اړین دي. دا پایلې وړاندیز کوي چې ترکیب شوي مرکبات ممکن د MRSA ضد درملو په توګه کار وکړي، د بایوسای سره د مالیکولر ډاک کولو ترکیب اهمیت روښانه کوي ترڅو د مؤثره درملنې نوماندان وپیژني.
د دې پیړۍ په لومړیو څو کلونو کې، د څیړنې هڅې په عمده توګه د څو نوښتګرو هیټروسایکلیک سیسټمونو ترکیب لپاره د نوي، ساده پروسیجرونو او میتودونو پراختیا باندې متمرکزې وې چې د اسانه شتون لرونکي پیل شوي موادو په کارولو سره د انټي مایکروبیل فعالیت سره.
د اکریلونایټریل برخې د ډیری پام وړ هیټروسایکلیک سیسټمونو ترکیب لپاره مهم پیل کونکي توکي ګڼل کیږي ځکه چې دوی خورا فعال مرکبات دي. سربیره پردې، 2-سیانواکریل کلورایډ مشتقات په وروستیو کلونو کې د فارماکولوژیکي غوښتنلیکونو په برخه کې د حیاتي اهمیت لرونکو محصولاتو پراختیا او ترکیب لپاره په پراخه کچه کارول شوي، لکه د درملو منځګړیتوبونه 1,2,3، د HIV ضد، انټي ویروس، انټي سرطان، انټي باکتریا، انټي ډیپریسنټ او انټي اکسیډنټ اجنټانو 4,5,6,7,8,9,10 مخکیني. په دې وروستیو کې، د انټراسین او د هغې مشتقاتو بیولوژیکي اغیزمنتوب، پشمول د دوی انټي بیوټیک، انټي سرطان 11,12، انټي باکتریا 13,14,15 او حشره وژونکي ملکیتونه 16,17، ډیره پاملرنه راجلب کړې ده 18,19,20,21. د انټي مایکروبیل مرکبات چې اکریلونایټریل او انټراسین برخې لري په 1 او 2 شکلونو کې ښودل شوي.
د نړیوال روغتیا سازمان (WHO) (2021) په وینا، د انټي مایکروبیل مقاومت (AMR) د روغتیا او پرمختګ لپاره یو نړیوال ګواښ دی 22,23,24,25. ناروغان نشي درملنه کیدی، چې په پایله کې یې په روغتون کې اوږد پاتې کیدل او د ډیرو ګرانو درملو اړتیا، او همدارنګه د مړینې او معلولیت زیاتوالی راځي. د اغیزمن انټي مایکروبیل درملو نشتوالی ډیری وختونه د مختلفو انتاناتو لپاره د درملنې ناکامۍ لامل کیږي، په ځانګړې توګه د کیموتراپي او لویو جراحیو په جریان کې.
د نړیوال روغتیا سازمان د ۲۰۲۴ کال د راپور له مخې، د میتیسیلین په وړاندې مقاومت لرونکي سټیفیلوکوکس اوریوس (MRSA) او ای کولی د لومړیتوب لرونکو ناروغیو په لیست کې شامل دي. دواړه باکتریا د ډیری انټي بیوټیکونو په وړاندې مقاومت لري، نو دوی د انتاناتو استازیتوب کوي چې درملنه او کنټرول یې ستونزمن دی، او د دې ستونزې د حل لپاره د نوي او اغیزمن انټي مایکروبیل مرکباتو رامینځته کولو ته بیړنۍ اړتیا ده. انټراسین او د هغې مشتقات مشهور انټي مایکروبیلونه دي چې کولی شي په ګرام مثبت او ګرام منفي باکتریا دواړو عمل وکړي. د دې مطالعې هدف دا دی چې یو نوی مشتق ترکیب کړي چې کولی شي د دې ناروغیو سره مبارزه وکړي چې روغتیا ته خطرناک دي.
د روغتیا نړیوال سازمان (WHO) راپور ورکوي چې ډیری باکتریایي ناروغي د څو انټي بیوټیکونو په وړاندې مقاومت لري، په شمول د میتیسیلین مقاومت لرونکي سټیفیلوکوکس اوریوس (MRSA)، چې په ټولنه او روغتیایی ترتیباتو کې د انتان یو عام لامل دی. د MRSA انتاناتو ناروغانو راپور ورکړل شوی چې د مخدره توکو حساس انتاناتو په پرتله د مړینې کچه 64٪ لوړه ده. سربیره پردې، E. coli یو نړیوال خطر رامینځته کوي ځکه چې د کارباپینیم مقاومت لرونکي انټروباکټیریا (یعنې، E. coli) په وړاندې د دفاع وروستۍ کرښه کولیسټین ده، مګر د کولیسټین مقاومت لرونکي باکتریا پدې وروستیو کې په څو هیوادونو کې راپور شوي. 22,23,24,25
له همدې امله، د نړیوال روغتیا سازمان د انټي مایکروبیل مقاومت په اړه د نړیوال عمل پلان26 سره سم، د نویو انټي مایکروبیلونو کشف او ترکیب ته بیړنۍ اړتیا ده. د انټراسین او اکریلونایټریل لوی ظرفیت د انټي بکتیریا27، انټي فنګل28، انټي کینسر29 او انټي اکسیډنټ30 اجنټانو په توګه په ډیری خپرو شویو مقالو کې روښانه شوی. پدې برخه کې، دا ویل کیدی شي چې دا مشتقات د میتیسیلین مقاومت لرونکي سټیفیلوکوکس اوریوس (MRSA) په وړاندې د کارولو لپاره ښه نوماندان دي.
د تیرو ادبیاتو بیاکتنو موږ هڅولي وو چې په دې ټولګیو کې نوي مشتقات ترکیب کړو. له همدې امله، د دې مطالعې موخه د انټراسین او اکریلونایټریل برخو لرونکي نوي هیټروسایکلیک سیسټمونو رامینځته کول، د دوی انټي مایکروبیل او انټي باکتریا اغیزمنتوب ارزول، او د مالیکولر ډاکینګ له لارې د پنسلین سره تړلي پروټین 2a (PBP2a) سره د دوی احتمالي تړلي تعاملات وڅیړل. د تیرو مطالعاتو په اساس، اوسنۍ مطالعې د هیټروسایکلیک سیسټمونو ترکیب، بیولوژیکي ارزونه، او محاسباتي تحلیل ته دوام ورکړ ترڅو د قوي PBP2a مخنیوي فعالیت سره ژمن انټي میتیسیلین مقاومت لرونکي سټیفیلوکوکس اوریوس (MRSA) اجنټان وپیژني 31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49.
زموږ اوسنۍ څیړنه د انټراسین او اکریلونایټریل برخو لرونکي نوي هیټروسایکلیک مرکباتو ترکیب او انټي مایکروبیل ارزونې باندې تمرکز کوي. 3-(انټراسین-9-yl)-2-سیانواکریلول کلورایډ 4 د نوي هیټروسایکلیک سیسټمونو جوړولو لپاره د ودانۍ بلاک په توګه چمتو او کارول شوی و.
د مرکب ۴ جوړښت د طیفي معلوماتو په کارولو سره ټاکل شوی و. د 1H-NMR طیف د CH= شتون په 9.26 ppm کې ښودلی و، د IR طیف د 1737 cm−1 کې د کاربونیل ګروپ او د 2224 cm−1 کې د سیانو ګروپ شتون ښودلی و، او د 13CNMR طیف هم وړاندیز شوی جوړښت تایید کړی و (تجربوي برخه وګورئ).
د 3-(anthracen-9-yl)-2-cyanoacryloyl chloride 4 ترکیب د اروماتیک ګروپونو 250، 41، 42، 53 د هایدرولیسس له لارې د ایتانولیک سوډیم هایدروکسایډ محلول (10٪) سره ترسره شو ترڅو اسیدونه 354، 45، 56 ورکړي، کوم چې بیا د اوبو حمام کې د تیونیل کلورایډ سره درملنه شوي ترڅو د اکریلویل کلورایډ مشتق 4 لوړ حاصل (88.5٪) ورکړي، لکه څنګه چې په 3 شکل کې ښودل شوي.
د تمه شوي انټي باکتریا ضد موثریت سره د نوي هیټروسایکلیک مرکباتو رامینځته کولو لپاره، د اسیل کلورایډ 4 تعامل د مختلفو ډینوکلیوفیلونو سره ترسره شو.
د اسید کلورایډ ۴ د هایدرازین هایدریټ سره د یو ساعت لپاره په 0° کې درملنه وشوه. له بده مرغه، پیرازولون 5 ترلاسه نه شو. محصول د اکریلامایډ مشتق و چې جوړښت یې د طیفي معلوماتو لخوا تایید شوی. د دې IR طیف د C=O جذب بانډونه په 1720 cm−1 کې، C≡N په 2228 cm−1 کې او NH په 3424 cm−1 کې ښودلي. د 1H-NMR طیف د 9.3 ppm کې د اولیفین پروټونونو او NH پروټونونو د تبادلې واحد سیګنال ښودلی (تجربوي برخه وګورئ).
د اسید کلورایډ ۴ دوه مولونه د فینیل هایدرازین د یو مول سره تعامل شوي ترڅو د N-فینیل اکریلویل هایدرازین مشتق ۷ ښه حاصل (۷۷٪) ترلاسه کړي (شکل ۵). د ۷ جوړښت د انفراریډ سپیکٹروسکوپي معلوماتو لخوا تایید شو، کوم چې د C=O ګروپونو دوه جذب په ۱۶۹۱ او ۱۶۷۱ سانتي متره−۱ کې، د CN ګروپ جذب په ۲۲۲۲ سانتي متره−۱ کې او د NH ګروپ جذب په ۳۲۴۵ سانتي متره−۱ کې ښودل شوی، او د هغې د ۱H-NMR سپیکٹرم د CH ګروپ په ۹.۱۵ او ۸.۸۱ ppm کې او د NH پروټون په ۱۰.۸۸ ppm کې ښودلی (تجربوي برخه وګورئ).
په دې څیړنه کې، د اسیل کلورایډ 4 د 1,3-ډینوکلیوفیلونو سره تعامل وڅیړل شو. د اسیل کلورایډ 4 درملنه د 2-امینوپیریډین سره په 1,4-ډای اکسین کې د TEA سره د خونې په تودوخه کې د اساس په توګه د اکریلامایډ مشتق 8 (شکل 5) سره ورکړل شوه، چې جوړښت یې د طیف معلوماتو په کارولو سره پیژندل شوی. IR سپیکٹرا د 2222 cm−1 کې د سیانو غځیدلو جذب بانډونه، NH په 3148 cm−1 کې، او کاربونیل په 1665 cm−1 کې وښودل؛ 1H NMR سپیکٹرا په 9.14 ppm کې د اولیفین پروټونونو شتون تایید کړ (تجربوي برخه وګورئ).
مرکب ۴ د تیوریا سره تعامل کوي ترڅو پیریمیډینیتیون ۹ ورکړي؛ مرکب ۴ د تیوسیمیکاربازایډ سره تعامل کوي ترڅو تیوپیرازول مشتق ۱۰ ورکړي (شکل ۵). د مرکبونو ۹ او ۱۰ جوړښتونه د طیف او عنصري تحلیل لخوا تایید شوي (تجربوي برخه وګورئ).
ټیټرازین-۳-تیول ۱۱ د تیوکاربازایډ سره د ۱،۴-ډینوکلیوفیل په توګه د مرکب ۴ د تعامل له لارې چمتو شو (شکل ۵)، او د هغې جوړښت د سپیکٹروسکوپي او عنصري تحلیل لخوا تایید شو. په انفراریډ سپیکٹرم کې، د C=N بانډ په ۱۶۱۹ سانتي متره−۱ کې څرګند شو. په ورته وخت کې، د دې ۱H-NMR سپیکٹرم د اروماتیک پروټونونو څو پلیټ سیګنالونه په ۷.۷۸–۸.۶۶ ppm او SH پروټونونو په ۳.۳۱ ppm کې ساتلي وو (تجربوي برخه وګورئ).
اکریلویل کلورایډ ۴ د ۱،۲-ډایامنوبینزین، ۲-امینوتیوفینول، انترانیلیک اسید، ۱،۲-ډایامنو ایتان، او ایتانولامین سره د ۱،۴-ډاینیوکلیوفیلونو په توګه تعامل کوي ترڅو نوي هیټروسایکلیک سیسټمونه جوړ کړي (۱۳-۱۶).
د دې نوي ترکیب شوي مرکباتو جوړښتونه د طیف او عنصري تحلیل لخوا تایید شوي (تجربوي برخه وګورئ). 2-هایډروکسایفینیل اکریلامایډ مشتق 17 د 2-امینوفینول سره د ډینوکلیوفیل په توګه د تعامل له لارې ترلاسه شو (شکل 6)، او د هغې جوړښت د طیف او عنصري تحلیل لخوا تایید شو. د مرکب 17 انفراریډ طیف ښودلې چې د C=O او C≡N سیګنالونه په ترتیب سره په 1681 او 2226 سانتي متره −1 کې څرګند شوي. په ورته وخت کې، د دې 1H-NMR طیف د اولیفین پروټون واحد سیګنال په 9.19 ppm کې ساتلی، او OH پروټون په 9.82 ppm کې څرګند شوی (تجربوي برخه وګورئ).
د اسید کلورایډ ۴ تعامل د یو نیوکلیوفیل سره (د مثال په توګه، ایتیلامین، ۴-ټولویډین، او ۴-میتوکسیانیلین) په ډای اکسین کې د محلول په توګه او TEA د کتلست په توګه د خونې په تودوخه کې د شنه کرسټالین اکریلامایډ مشتقاتو ۱۸، ۱۹a، او ۱۹b ته چمتو کړ. د مرکباتو ۱۸، ۱۹a، او ۱۹b عنصري او طیفي معلوماتو د دې مشتقاتو جوړښتونه تایید کړل (تجربوي برخه وګورئ) (شکل ۷).
د مختلفو مصنوعي مرکباتو د انټي مایکروبیل فعالیت د سکرین کولو وروسته، مختلف پایلې ترلاسه شوې لکه څنګه چې په جدول 1 او شکل 8 کې ښودل شوي (د انځور فایل وګورئ). ټولو ازمول شوي مرکباتو د ګرام مثبت باکتریا MRSA په وړاندې د مخنیوي مختلف درجې ښودلې، پداسې حال کې چې د ګرام منفي باکتریا Escherichia coli د ټولو مرکباتو په وړاندې بشپړ مقاومت ښودلی. ازمول شوي مرکبات د MRSA په وړاندې د مخنیوي زون د قطر پراساس په دریو کټګوریو ویشل کیدی شي. لومړۍ کټګوري ترټولو فعاله وه او پنځه مرکبات پکې شامل وو (6، 7، 10، 13b او 14). د دې مرکباتو د مخنیوي زون قطر نږدې 4 سانتي متره و؛ پدې کټګورۍ کې ترټولو فعال مرکبات مرکبات 6 او 13b وو. دوهمه کټګوري په منځنۍ کچه فعاله وه او د پنځو نورو مرکباتو (11، 13a، 15، 18 او 19a) څخه جوړه وه. د دې مرکباتو د مخنیوي زون له 3.3 څخه تر 3.65 سانتي مترو پورې و، چې مرکب 11 د 3.65 ± 0.1 سانتي مترو ترټولو لوی مخنیوي زون ښیې. له بلې خوا، په وروستي ګروپ کې درې مرکبات (8، 17 او 19b) شامل وو چې ترټولو ټیټ انټي مایکروبیل فعالیت یې درلود (له 3 سانتي مترو څخه کم). شکل 9 د مختلفو مخنیوي زونونو ویش ښیې.
د ازمول شویو مرکباتو د انټي مایکروبیل فعالیت په اړه نورې څیړنې د هر مرکب لپاره د MIC او MBC ټاکل شامل وو. پایلې یو څه توپیر درلودې (لکه څنګه چې په جدول 2، 3 او شکل 10 کې ښودل شوي (د شکل فایل وګورئ))، د مرکباتو 7، 11، 13a او 15 ظاهرا د غوره مرکباتو په توګه بیا طبقه بندي شوي. دوی ورته ټیټ MIC او MBC ارزښتونه درلودل (39.06 μg/100 μL). که څه هم مرکبات 7 او 8 د MIC ټیټ ارزښتونه درلودل (9.7 μg/100 μL)، د دوی MBC ارزښتونه لوړ وو (78.125 μg/100 μL). له همدې امله، دوی د مخکې ذکر شوي مرکباتو په پرتله کمزوري ګڼل کیدل. په هرصورت، دا شپږ مرکبات د هغو ازمول شویو څخه خورا اغیزمن وو، ځکه چې د دوی MBC ارزښتونه د 100 μg/100 μL څخه ښکته وو.
مرکبات (۱۰، ۱۴، ۱۸ او ۱۹ب) د نورو ازمول شویو مرکباتو په پرتله لږ فعال وو ځکه چې د دوی د MBC ارزښتونه له ۱۵۶ څخه تر ۳۱۲ μg/۱۰۰ μL پورې وو. له بلې خوا، مرکبات (۸، ۱۷ او ۱۹a) تر ټولو لږ امید ورکوونکي وو ځکه چې دوی د MBC لوړ ارزښتونه درلودل (په ترتیب سره ۶۲۵، ۶۲۵ او ۱۲۵۰ μg/۱۰۰ μL).
په پای کې، د زغم کچې سره سم چې په جدول 3 کې ښودل شوي، ازمول شوي مرکبات د دوی د عمل د طریقې پراساس په دوه کټګوریو ویشل کیدی شي: د باکتریا ضد اغیزې لرونکي مرکبات (7، 8، 10، 11، 13a، 15، 18، 19b) او د باکتریا ضد اغیزې لرونکي مرکبات (6، 13b، 14، 17، 19a). د دوی په منځ کې، مرکبات 7، 11، 13a او 15 غوره دي، کوم چې په خورا ټیټ غلظت (39.06 μg/100 μL) کې د وژنې فعالیت ښیې.
د ازمول شویو دیارلس مرکباتو څخه لسو یې د انټي بیوټیک مقاومت لرونکي میتیسیلین مقاومت لرونکي سټیفیلوکوکس اوریوس (MRSA) په وړاندې وړتیا ښودلې. له همدې امله، د ډیرو انټي بیوټیک مقاومت لرونکي ناروغیو (په ځانګړي توګه محلي جلا شوي چې د رنځجنیک ګرام مثبت او ګرام منفي باکتریا پوښي) او رنځجنیک خمیرونو سره نور سکرینینګ سپارښتنه کیږي، او همدارنګه د هر مرکب سایټوټوکسیک ازموینه د هغې د خوندیتوب ارزولو لپاره.
د مالیکولي ډاکینګ مطالعات د میتیسیلین مقاومت لرونکي سټیفیلوکوکس اوریوس (MRSA) کې د پنسلین-بندونکي پروټین 2a (PBP2a) د مخنیوی کونکو په توګه د ترکیب شوي مرکباتو احتمالي ارزولو لپاره ترسره شوي. PBP2a یو کلیدي انزایم دی چې د باکتریا حجرو دیوال بایوسینتیسس کې ښکیل دی، او د دې انزایم مخنیوی د حجرو دیوال جوړښت سره مداخله کوي، چې په نهایت کې د باکتریا لیسیس او حجرو مړینې لامل کیږي. د ډاکینګ پایلې په جدول 4 کې لیست شوي او په ضمیمه ډیټا فایل کې په ډیر تفصیل سره تشریح شوي، او پایلې ښیې چې ډیری مرکباتو د PBP2a لپاره قوي پابندۍ تړاو ښودلی، په ځانګړي توګه د کلیدي فعال سایټ پاتې شونو لکه Lys 273، Lys 316، او Arg 298. تعاملات، د هایدروجن تړلو او π-سټیک کولو په شمول، د شریک کرسټالیز شوي کوینازولینون لیګنډ (CCL) سره ډیر ورته وو، چې د قوي مخنیوی کونکو په توګه د دې مرکباتو احتمالي نښه کوي.
د مالیکولي ډاکینګ معلوماتو، د نورو محاسباتي پیرامیټرو سره یوځای، په کلکه وړاندیز وکړ چې د PBP2a مخنیوی د دې مرکباتو د مشاهده شوي انټي باکتریایي فعالیت لپاره مسؤل کلیدي میکانیزم و. د ډاکینګ نمرې او د ریښې اوسط مربع انحراف (RMSD) ارزښتونه د بانډینګ اتصال او ثبات نور هم څرګند کړ، چې دا فرضیه یې ملاتړ کوي. لکه څنګه چې په جدول 4 کې ښودل شوي، پداسې حال کې چې ډیری مرکباتو ښه بانډینګ اتصال ښودلی، ځینې مرکبات (د مثال په توګه، 7، 9، 10، او 14) د شریک کرسټالیز شوي لیګنډ په پرتله د ډاکینګ لوړې نمرې درلودې، دا په ګوته کوي چې دوی ممکن د PBP2a فعال سایټ پاتې شونو سره قوي تعامل ولري. په هرصورت، ترټولو بایو فعال مرکبات 6 او 13b د نورو لیګنډونو په پرتله د ډاکینګ اتصال یو څه ټیټ نمرې (په ترتیب سره -5.98 او -5.63) ښودلې. دا وړاندیز کوي چې که څه هم د ډاکینګ نمرې د بانډینګ اتصال وړاندوینې لپاره کارول کیدی شي، نور عوامل (د مثال په توګه، په بیولوژیکي چاپیریال کې د لیګنډ ثبات او مالیکولي تعاملات) هم د بانډینګ فعالیت په ټاکلو کې کلیدي رول لوبوي. د پام وړ، د ټولو ترکیب شوي مرکباتو RMSD ارزښتونه د 2 Å څخه ښکته وو، دا تاییدوي چې د دوی د ډاکینګ پوزونه په ساختماني ډول د شریک کرسټالیز شوي لیګنډ د پابند جوړښت سره مطابقت لري، چې د قوي PBP2a مخنیوی کونکو په توګه د دوی وړتیا نوره هم ملاتړ کوي.
که څه هم د ډاک کولو نمرې او د RMS ارزښتونه ارزښتناکه وړاندوینې وړاندې کوي، د دې ډاک کولو پایلو او انټي مایکروبیل فعالیت ترمنځ اړیکه تل په لومړي نظر کې روښانه نه وي. که څه هم د PBP2a مخنیوی د انټي مایکروبیل فعالیت اغیزمن کولو کلیدي فاکتور په توګه په کلکه ملاتړ کیږي، ډیری توپیرونه وړاندیز کوي چې نور بیولوژیکي ملکیتونه هم مهم رول لوبوي. مرکبات 6 او 13b ترټولو لوړ انټي مایکروبیل فعالیت ښودلی، د 4 سانتي مترو د انټي مایکروبیل زون قطر او ترټولو ټیټ MIC (9.7 μg/100 μL) او MBC (78.125 μg/100 μL) ارزښتونو سره، سره له دې چې د مرکباتو 7، 9، 10 او 14 په پرتله د دوی ټیټ ډاک کولو نمرې. دا وړاندیز کوي چې که څه هم د PBP2a مخنیوی د انټي مایکروبیل فعالیت سره مرسته کوي، فکتورونه لکه محلولیت، بایو شتون او د باکتریا چاپیریال کې د تعامل متحرکات هم په ټولیز فعالیت اغیزه کوي. شکل 11 د دوی د ډاک کولو پوزونه ښیې، دا په ګوته کوي چې دواړه مرکبات، حتی د نسبتا ټیټ پابند سکورونو سره، لاهم د PBP2a کلیدي پاتې شونو سره تعامل کولی شي، په بالقوه توګه د انټي مایکروبیل کمپلیکس ثبات کوي. دا په ګوته کوي چې پداسې حال کې چې مالیکولي ډاکینګ د PBP2a مخنیوي په اړه مهم بصیرت چمتو کوي، نور بیولوژیکي عوامل باید په پام کې ونیول شي ترڅو د دې مرکباتو ریښتینې نړۍ انټي مایکروبیل اغیزې په بشپړ ډول پوه شي.
د PBP2a (PDB ID: 4CJN) د کرسټال جوړښت په کارولو سره، د میتیسیلین مقاومت لرونکي سټیفیلوکوکس اوریوس (MRSA) د پنسلین تړلو پروټین 2a (PBP2a) سره د ډیری فعال مرکباتو 6 او 13b 2D او 3D تعامل نقشې جوړې شوې. دا نقشې د دې مرکباتو د تعامل نمونې د بیا ډاک شوي شریک کرسټال شوي کوینازولینون لیګنډ (CCL) سره پرتله کوي، چې کلیدي تعاملات لکه هایدروجن بانډینګ، π-سټیکینګ، او ایونیک تعاملات روښانه کوي.
د مرکب ۷ لپاره ورته نمونه لیدل شوې، کوم چې د مرکب ۱۰ ته د ډاک کولو نسبتاً لوړ سکور (-6.32) او ورته د مخنیوي زون قطر (3.9 سانتي متره) ښودلی. په هرصورت، د هغې MIC (39.08 μg/100 μL) او MBC (39.06 μg/100 μL) د پام وړ لوړ وو، چې دا په ګوته کوي چې د انټي باکتریا اغیز ښودلو لپاره لوړ غلظت ته اړتیا لري. دا وړاندیز کوي چې که څه هم مرکب ۷ د ډاک کولو مطالعاتو کې قوي پابندۍ تړاو ښودلی، فکتورونه لکه بایو شتون، د حجرو جذب، یا نور فزیکي کیمیاوي ملکیتونه ممکن د هغې بیولوژیکي اغیزمنتوب محدود کړي. که څه هم مرکب ۷ د باکتریا ضد ملکیتونه ښودلي، دا د مرکب ۶ او ۱۳b په پرتله د باکتریا د ودې په مخنیوي کې لږ اغیزمن و.
مرکب ۱۰ د لوړ ډاک کولو سکور (-6.40) سره ډیر ډراماتیک توپیر وښود، چې د PBP2a سره قوي تړلی تړاو په ګوته کوي. په هرصورت، د دې د مخنیوي زون قطر (3.9 سانتي متره) د مرکب 7 سره پرتله کیدونکی و، او د هغې MBC (312 μg/100 μL) د مرکب 6، 7، او 13b په پرتله د پام وړ لوړ و، چې کمزوری باکتریا وژونکی فعالیت په ګوته کوي. دا وړاندیز کوي چې د ښه ډاک کولو وړاندوینو سره سره، مرکب 10 د نورو محدودو فکتورونو لکه محلولیت، ثبات، یا د باکتریا غشا ضعیف نفوذ له امله د MRSA په وژلو کې لږ اغیزمن و. دا پایلې د دې پوهاوي ملاتړ کوي چې پداسې حال کې چې د PBP2a مخنیوی د باکتریا وژونکي فعالیت کې کلیدي رول لوبوي، دا د ازمول شوي مرکبونو ترمنځ لیدل شوي بیولوژیکي فعالیت کې توپیرونه په بشپړ ډول نه تشریح کوي. دا توپیرونه وړاندیز کوي چې د باکتریا وژونکي میکانیزمونو په بشپړ ډول روښانه کولو لپاره نورو تجربوي تحلیلونو او ژورو بیولوژیکي ارزونو ته اړتیا ده.
د جدول ۴ او ضمیمه معلوماتو فایل کې د مالیکولي ډاکینګ پایلې د ډاکینګ سکورونو او انټي مایکروبیل فعالیت ترمنځ پیچلې اړیکه روښانه کوي. که څه هم مرکبات ۶ او ۱۳b د مرکباتو ۷، ۹، ۱۰ او ۱۴ په پرتله ټیټ ډاکینګ سکورونه لري، دوی ترټولو لوړ انټي مایکروبیل فعالیت ښیې. د دوی د تعامل نقشې (په شکل ۱۱ کې ښودل شوي) ښیي چې د دوی د ټیټ پابند سکورونو سره سره، دوی لاهم د PBP2a کلیدي پاتې شونو سره د پام وړ هایدروجن بانډونه او π-سټیکینګ تعاملات جوړوي چې کولی شي د انزایم-انابیټر کمپلیکس په بیولوژیکي توګه ګټور ډول ثبات کړي. د ۶ او ۱۳b د نسبتا ټیټ ډاکینګ سکورونو سره سره، د دوی لوړ شوي انټي مایکروبیل فعالیت وړاندیز کوي چې نور ملکیتونه لکه محلولیت، ثبات، او د حجرو جذب باید د ډاکینګ ډیټا سره په ګډه په پام کې ونیول شي کله چې د انابیټر ظرفیت ارزونه وشي. دا د نوي مرکباتو د درملنې وړتیا په سمه توګه ارزولو لپاره د تجربوي انټي مایکروبیل تحلیل سره د ډاکینګ مطالعاتو یوځای کولو اهمیت روښانه کوي.
دا پایلې روښانه کوي چې که څه هم مالیکولر ډاکینګ د تړلو تړاو وړاندوینې او د مخنیوي احتمالي میکانیزمونو پیژندلو لپاره یو پیاوړی وسیله ده، دا باید یوازې د انټي مایکروبیل اغیزمنتوب ټاکلو لپاره تکیه ونشي. مالیکولر معلومات وړاندیز کوي چې د PBP2a مخنیوی یو مهم فاکتور دی چې د انټي مایکروبیل فعالیت اغیزه کوي، مګر په بیولوژیکي فعالیت کې بدلونونه وړاندیز کوي چې نور فزیکي کیمیاوي او فارماکوکینټیک ملکیتونه باید د درملنې اغیزمنتوب لوړولو لپاره غوره شي. راتلونکي مطالعات باید د مرکباتو 7 او 10 کیمیاوي جوړښت غوره کولو باندې تمرکز وکړي ترڅو بایو شتون او حجروي جذب ښه کړي، ډاډ ترلاسه کړي چې قوي ډاکینګ تعاملات په ریښتیني انټي مایکروبیل فعالیت کې ژباړل شوي. نورې مطالعې، په شمول د اضافي بایو ارزونه او د جوړښت فعالیت اړیکې (SAR) تحلیل، به زموږ د پوهیدو لپاره خورا مهم وي چې دا مرکبات څنګه د PBP2a مخنیوی کونکو په توګه کار کوي او ډیر اغیزمن انټي مایکروبیل اجنټان رامینځته کړي.
هغه مرکبات چې د 3-(anthracen-9-yl)-2-cyanoacryloyl chloride 4 څخه ترکیب شوي وو د انټي مایکروبیل فعالیت مختلف درجې یې ښودلې، چې ډیری مرکبات یې د میتیسیلین مقاومت لرونکي سټیفیلوکوکس اوریوس (MRSA) د پام وړ مخنیوی ښیې. د جوړښت-فعالیت اړیکې (SAR) تحلیل د دې مرکباتو د انټي مایکروبیل موثریت لاندې کلیدي جوړښتي ځانګړتیاوې څرګندې کړې.
د اکریلونایټریل او انتراسین دواړو ډلو شتون د انټي مایکروبیل فعالیت د لوړولو لپاره خورا مهم ثابت شو. په اکریلونایټریل کې خورا فعال نایټریل ګروپ د باکتریا پروټینونو سره د تعاملاتو د اسانتیا لپاره اړین دی، په دې توګه د مرکب د انټي مایکروبیل ملکیتونو کې مرسته کوي. هغه مرکبات چې اکریلونایټریل او انتراسین دواړه لري په دوامداره توګه قوي انټي مایکروبیل اغیزې ښیې. د انتراسین ګروپ بوی دا مرکبات نور هم ثبات کړل، په بالقوه توګه د دوی بیولوژیکي فعالیت ته وده ورکړه.
د هیټروسایکلیک حلقو معرفي د څو مشتقاتو د باکتریا ضد اغیزمنتوب کې د پام وړ ښه والی راوست. په ځانګړي توګه، بینزوتیازول مشتق 13b او اکریل هایدرازایډ مشتق 6 د نږدې 4 سانتي مترو د مخنیوي زون سره ترټولو لوړ باکتریا ضد فعالیت ښودلی. دې هیټروسایکلیک مشتقاتو ډیر مهم بیولوژیکي اغیزې ښودلې، چې دا په ګوته کوي چې هیټروسایکلیک جوړښت د باکتریا ضد اغیزو کې کلیدي رول لوبوي. په ورته ډول، په مرکب 9 کې پیریمیډینیتیون، په مرکب 10 کې تیوپیرازول، او په مرکب 11 کې ټیټرازین حلقه د مرکباتو د باکتریا ضد ملکیتونو کې مرسته وکړه، چې د هیټروسایکلیک تعدیل اهمیت نور هم روښانه کوي.
د ترکیب شویو مرکباتو په منځ کې، ۶ او ۱۳b د خپلو غوره باکتریا ضد فعالیتونو لپاره څرګند شول. د مرکب ۶ لږترلږه مخنیوی غلظت (MIC) ۹.۷ μg/۱۰۰ μL و، او لږترلږه باکتریا ضد غلظت (MBC) ۷۸.۱۲۵ μg/۱۰۰ μL و، چې د میتیسیلین مقاومت لرونکي سټیفیلوکوکس اوریوس (MRSA) پاکولو لپاره د هغې غوره وړتیا په ګوته کوي. په ورته ډول، مرکب ۱۳b د ۴ سانتي مترو د مخنیوي زون او ټیټ MIC او MBC ارزښتونه درلودل، چې د دې قوي باکتریا ضد فعالیت تاییدوي. دا پایلې د دې مرکباتو د بایو موثریت په ټاکلو کې د اکریلو هایدرازایډ او بینزوتیازول فعال ګروپونو کلیدي رولونه روښانه کوي.
په مقابل کې، مرکبات ۷، ۱۰، او ۱۴ د انابیسټریل زونونو سره د ۳.۶۵ څخه تر ۳.۹ سانتي مترو پورې منځنۍ انټي باکتریا فعالیت ښودلی. دې مرکباتو د باکتریا په بشپړ ډول د وژلو لپاره لوړ غلظت ته اړتیا درلوده، لکه څنګه چې د دوی د نسبتا لوړ MIC او MBC ارزښتونو لخوا منعکس کیږي. که څه هم دا مرکبات د مرکباتو ۶ او ۱۳b په پرتله لږ فعال وو، دوی بیا هم د پام وړ انټي باکتریا وړتیا ښودلې، چې وړاندیز کوي چې د هیټروسایکلیک حلقې کې د اکریلونایټریل او انټراسین برخې شاملول د دوی د انټي باکتریا اغیزې سره مرسته کوي.
مرکبات د عمل مختلف طریقې لري، ځینې یې باکتریا وژونکي ځانګړتیاوې ښیې او نور یې باکتریا وژونکي اغیزې ښیې. مرکبات 7، 11، 13a، او 15 باکتریا وژونکي دي او د باکتریا په بشپړ ډول وژلو لپاره ټیټ غلظت ته اړتیا لري. برعکس، مرکبات 6، 13b، او 14 باکتریا وژونکي دي او کولی شي په ټیټ غلظت کې د باکتریا وده مخه ونیسي، مګر د باکتریا په بشپړ ډول وژلو لپاره لوړ غلظت ته اړتیا لري.
په ټولیز ډول، د جوړښت-فعالیت اړیکو تحلیل د پام وړ انټي باکتریا ضد فعالیت ترلاسه کولو لپاره د اکریلونایټریل او انټراسین مایټیز او هیټروسایکلیک جوړښتونو معرفي کولو اهمیت روښانه کوي. دا پایلې وړاندیز کوي چې د دې جوړښتي اجزاو اصلاح کول او د محلولیت او غشا د نفوذ وړتیا ښه کولو لپاره د نورو تعدیلاتو سپړنه ممکن د MRSA ضد درملو ډیر اغیزمن پراختیا لامل شي.
ټول ریجنټونه او محلولونه د معیاري پروسیجرونو په کارولو سره پاک او وچ شوي وو (ال ګومهوریا، مصر). د ویلې کولو نقطې د ګالین کیمپ بریښنایی ویلې کولو نقطې اپریټس په کارولو سره ټاکل شوي او پرته له سمون څخه راپور شوي. انفراریډ (IR) سپیکٹرا (cm⁻1) د کیمیا په څانګه کې، د ساینس پوهنځي، عین شمس پوهنتون کې د پوټاشیم برومایډ (KBr) ګولیو په کارولو سره د ترمو الیکټرون نیکولیټ iS10 FTIR سپیکٹرومیټر (ترمو فشر ساینسي، والټم، MA، USA) کې ثبت شوي.
د 1H NMR سپیکٹرا په 300 MHz کې د GEMINI NMR سپیکٹرومیټر (GEMINI Manufacturing & Engineering, Anaheim, CA, USA) او BRUKER 300 MHz NMR سپیکٹرومیټر (BRUKER Manufacturing & Engineering, Inc.) په کارولو سره ترلاسه شو. Tetramethylsilane (TMS) د داخلي معیار په توګه د ډیوټریټ شوي ډیمیتیل سلفوکسایډ (DMSO-d₆) سره کارول شوی و. د NMR اندازه کول د ساینس پوهنځي، قاهره پوهنتون، ګیزا، مصر کې ترسره شوي. د عنصر تحلیل (CHN) د Perkin-Elmer 2400 عنصر تحلیل کونکي په کارولو سره ترسره شو او ترلاسه شوي پایلې د محاسبه شوي ارزښتونو سره په ښه موافق دي.
د اسید ۳ (۵ ملي میترول) او تیونیل کلورایډ (۵ ملی لیتر) مخلوط د اوبو په حمام کې د ۶۵ درجو سانتی ګراد په تودوخه کې د ۴ ساعتونو لپاره تودوخه شو. اضافي تیونیل کلورایډ د کم فشار لاندې د تقطیر له لارې لرې شو. پایله لرونکی سور جامد راټول شو او پرته له نور پاکولو څخه وکارول شو. د ویلې کیدو نقطه: ۲۰۰-۲۰۲ درجو سانتی ګراد، حاصل: ۸۸.۵٪. IR (KBr، ν، cm−۱): ۲۲۲۴ (C≡N)، ۱۷۳۷ (C=O). ۱H-NMR (۴۰۰ MHz، DMSO-d6) δ (ppm): ۹.۲۶ (s، ۱H، CH=)، ۷.۲۷-۸.۵۷ (m، ۹H، هیټروآروماتیزیشن). ۱۳C NMR (۷۵ MHz، DMSO-d۶) δ (ppm): ۱۱۵.۱۱ (C≡N)، ۱۲۴.۸۲–۱۳۰.۵۳ (CH انتراسین)، ۱۵۵.۳۴، ۱۱۴.۹۳ (CH=C–C=O)، ۱۶۲.۲۲ (C=O)؛ HRMS (ESI) m/z [M + H]+: ۲۹۱.۷۳۱۱۱. شنونکی. د C۱۸H۱۰ClNO (۲۹۱.۷۳) لپاره محاسبه شوی: C، ۷۴.۱۱؛ H، ۳.۴۶؛ N، ۴.۸۰. وموندل شو: C، ۷۴.۴۱؛ H، ۳.۳۴؛ N، ۴.۶۶٪.
په ۰ درجو سانتي ګراد کې، ۴ (۲ ملي میتر، ۰.۷ ګرامه) په غیر هایدروس ډای اکسین (۲۰ ملی لیتر) کې حل شو او هایدرازین هایدریټ (۲ ملي میتر، ۰.۱۶ ملی لیتر، ۸۰٪) په څاڅکو کې اضافه شو او د ۱ ساعت لپاره وخوړل شو. د توییدو جامد د فلټریشن له لارې راټول شو او د ایتانول څخه بیا کرسټال شو ترڅو مرکب ۶ ورکړي.
شنه کرسټالونه، د ویلې کېدو نقطه ۱۹۰-۱۹۲℃، حاصل ۶۹.۳۶٪؛ IR (KBr) ν=۳۴۲۴ (NH)، ۲۲۲۸ (C≡N)، ۱۷۲۰ (C=O)، ۱۶۲۱ (C=N) cm−۱. ۱H-NMR (۴۰۰ MHz، DMSO-d۶) δ (ppm): ۹.۳ (br s، H، NH، د تبادلې وړ)، ۷.۶۹-۸.۵۱ (m، ۱۸H، heteroaromatic)، ۹.۱۶ (s، ۱H، CH=)، ۸.۵۴ (s، ۱H، CH=)؛ د C33H21N3O (۴۷۵.۵۳) لپاره محاسبه شوی ارزښت: C، ۸۳.۳۵؛ H، ۴.۴۵؛ N، ۸.۸۴. وموندل شو: C، ۸۴.۰۱؛ H، ۴.۳۸؛ ن، ۸.۰۵٪.
۴ (۲ ملي میتر، ۰.۷ ګرامه) په ۲۰ ملی لیتره انهایډروس ډای اکسین محلول کې حل کړئ (چې د ټرای ایتایلامین څو څاڅکي لري)، فینیل هایدرازین/۲-امینوپیریډین (۲ ملي میتر) اضافه کړئ او په ترتیب سره د خونې په تودوخه کې د ۱ او ۲ ساعتونو لپاره وخورئ. د تعامل مخلوط په یخ یا اوبو کې واچوئ او د هایدروکلوریک اسید سره تیزاب کړئ. جلا شوي جامد فلټر کړئ او د ایتانول څخه بیا کرسټال کړئ ترڅو ۷ ترلاسه کړئ او د بینزین څخه بیا کرسټال کړئ ترڅو ۸ ترلاسه کړئ.
شنه کرسټالونه، د ویلې کولو نقطه ۱۶۰-۱۶۲℃، حاصل ۷۷٪؛ IR (KBr، ν، cm−1): ۳۲۴۵ (NH)، ۲۲۲۲ (C≡N)، ۱۶۹۱ (C=O)، ۱۶۷۱ (C=O) cm−۱. ۱H-NMR (۴۰۰ MHz، DMSO-d۶): δ (ppm): ۱۰.۸۸ (s، ۱H، NH، د تبادلې وړ)، ۹.۱۵ (s، ۱H، CH=)، ۸.۸۱ (s، ۱H، CH=)، ۶.۷۸-۸.۵۸ (m، ۲۳H، هیټرواروماتیک)؛ د C۴۲H26N4O2 (۶۱۸.۶۸) لپاره محاسبه شوی ارزښت: C، ۸۱.۵۴؛ H، ۴.۲۴؛ N، ۹.۰۶. وموندل شو: C، ۸۱.۹۶؛ ح، ۳.۹۱؛ ن، ۸.۹۱٪.
۴ (۲ ملي میترول، ۰.۷ ګرامه) د ۲۰ ملی لیتره غیر هایدروس ډای اکسین محلول (چې د ټرای ایتایلامین څو څاڅکي لري) کې حل شو، ۲-امینوپیریډین (۲ ملي میترول، ۰.۲۵ ګرامه) اضافه شو او مخلوط د خونې په تودوخه کې د ۲ ساعتونو لپاره وخوړل شو. د تعامل مخلوط د یخ اوبو کې واچول شو او د هایدروکلوریک اسید سره تیزاب شو. جوړ شوی اورښت فلټر شو او د بینزین څخه بیا کرسټال شو، چې د ۱۴۶-۱۴۸ درجو سانتی ګراد د خټکي نقطې او د ۸۲.۵٪ حاصل سره د ۸ شنه کرسټالونه ورکوي؛ انفراریډ سپیکٹرم (KBr) ν: ۳۱۴۸ (NH)، ۲۲۲۲ (C≡N)، ۱۶۶۵ (C=O) سانتي متره−۱. ۱H NMR (۴۰۰ MHz، DMSO-d۶): δ (ppm): ۸.۷۸ (s، H، NH، د تبادلې وړ)، ۹.۱۴ (s، ۱H، CH=)، ۷.۳۶-۸.۵۵ (m، ۱۳H، heteroaromatization)؛ د C23H15N3O (۳۴۸.۳۸) لپاره محاسبه شوی: C، ۷۹.۰۷؛ H، ۴.۳۳؛ N، ۱۲.۰۳. وموندل شو: C، ۷۸.۹۳؛ H، ۳.۹۷؛ N، ۱۲.۳۶٪.
مرکب ۴ (۲ ملي میتر، ۰.۷ ګرامه) په ۲۰ ملی لیتر وچ ډای اکسین (چې د ټرای ایتایلامین څو څاڅکي او ۲ ملي میتر تیوریا/سیمی کاربازایډ لري) کې حل شو او د ۲ ساعتونو لپاره د ریفلکس لاندې تودوخه شو. محلول په خلا کې تبخیر شو. پاتې شوني د ډای اکسین څخه بیا کرسټال شوي ترڅو مخلوط ورکړي.