LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS MEDICINOS AKADEMIJA
FARMACIJOS FAKULTETAS VAISTŲ CHEMIJOS KATEDRA
AGNĖ VEGYTĖ
CHINOKSALINO DARINIŲ ANTIMIKROBINIO IR
PRIEŠVĖŽINIO AKTYVUMO TYRIMAS BEI JŲ TOKSIŠKUMO,
FARMAKOKINETINIŲ SAVYBIŲ IR STRUKTŪROS –AKTYVUMO
RYŠIO ĮVERTINIMAS
Magistro baigiamasis darbasDarbo vadovė Doc. dr. Vilma Petrikaitė Lietuvos sveikatos mokslų universitetas
Konsultantai Dr. Jonas Šarlauskas Vilniaus universiteto Biochemijos institutas
Prof. dr. Alvydas Pavilonis Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Mikrobiologijos ir virusologijos institutas
LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS FARMACIJOS FAKULTETAS
VAISTŲ CHEMIJOS KATEDRA
TVIRTINU:
Farmacijos fakulteto dekanas Vitalis Briedis Data
CHINOKSALINO DARINIŲ ANTIMIKROBINIO IR PRIEŠVĖŽINIO AKTYVUMO TYRIMAS BEI JŲ TOKSIŠKUMO, FARMAKOKINETINIŲ SAVYBIŲ IR STRUKTŪROS –
AKTYVUMO RYŠIO ĮVERTINIMAS
Magistro baigiamasis darbas
Konsultantai: Darbo vadovė
Dr. Jonas Šarlauskas Doc. dr. Vilma Petrikaitė Data Data
Prof. dr. Alvydas Pavilonis Data
Recenzentas Darbą atliko Magistrantė Agnė Vegytė Data Data KAUNAS, 2014
TURINYS
SANTRAUKA ... 4
SUMMARY ... 5
SANTRUMPOS ... 6
ĮVADAS ... 7
1.1. Naujų antimikrobinių ir priešvėžinių vaistų poreikis ... 9
1.2. Chinoksalino darinių antimikrobinis aktyvumas ... 9
1.3. Chinoksalino darinių priešvėžinis aktyvumas ... 12
1.4. Junginių toksiškumo ir farmakokinetinių savybių vertinimo svarba ... 13
2. TYRIMO METODIKA IR METODAI ... 15
2.1. Tyrimo objektas ... 15
2.2. Antimikrobinio aktyvumo tyrimai in vitro ... 17
2.2.1. Antimikrobinio aktyvumo tyrimas in vitro skiedimo standžioje terpėje metodu ... 18
2.2.2. Antimikrobinio aktyvumo tyrimas in vitro skiedimo skystoje terpėje metodu ... 19
2.2.3. Antimikrobinio aktyvumo nustatymas difuzijos į agarą metodu ... 19
2.3. Priešvėžinio aktyvumo tyrimai in vitro ... 20
2.4. Junginių toksiškumo ir farmakokinetinių savybių įvertinimas ... 20
3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS ... 21
3.1. Chinoksalino darinių antimikrobinis poveikis ... 21
3.2. Chinoksalino darinių priešvėžinis aktyvumas ... 27
3.3. Antimikrobinio ir priešvėžinio aktyvumo – struktūros ryšys ... 29
3.4. Tirtų junginių toksiškumas ir farmakokinetinės savybės ... 30
3.5. Perspektyviausi chinoksalino junginiai ... 34
IŠVADOS ... 36
PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS ... 37
SANTRAUKA
A. Vegytės magistro baigiamasis darbas: Chinoksalino darinių antimikrobinio ir priešvėžinio aktyvumo tyrimas bei jų toksiškumo, farmakokinetinių savybių ir struktūros-aktyvumo ryšio įvertinimas. Mokslinė vadovė: doc. dr. V. Petrikaitė, konsultantai: dr. J. Šarlauskas, prof. dr. A. Pavilonis; Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Farmacijos fakulteto Vaistų chemijos katedra. Kaunas, 2014.
Tikslas: Įvertinti chinoksalino darinių struktūros įtaką jų antimikrobiniam ir priešvėžiniam aktyvumui ir atrinkti perspektyviausius junginius tolimesniems tyrimams.
Darbo uždaviniai:
1. Ištirti chinoksalino darinių antimikrobinį (priešgrybelinį ir antibakterinį) aktyvumą in vitro. 2. Ištirti chinoksalino darinių priešvėžinį aktyvumą in vitro.
3. Nustatyti chinoksalino darinių antimikrobinio ir priešvėžinio aktyvumo bei cheminės struktūros ryšio dėsningumus.
4. Įvertinti chinoksalino darinių toksiškumą ir farmakokinetines savybes in silico. 5. Remiantis gautais rezultatais, atrinkti perspektyviausius chinoksalino darinius.
Tyrimo metodai. Antimikrobiniam aktyvumui nustatyti naudoti in vitro metodai: skiedimo standžioje ir skystoje terpėse bei difuzijos į agarą metodas. Priešvėžinis aktyvumas įvertintas tiriant ląstelių gyvybingumo slopinimą MTT metodu. Struktūros-aktyvumo ryšys įvertintas analizuojant eksperimentinius duomenis. Junginių toksiškumas ir farmakokinetinės savybės įvertintos in silico, remiantis kompiuterinės programos ACD/I-Lab duomenimis.
Tyrimo rezultatai. Aktyviausi chinoksalino dariniai Bacillus ir Staphylococcus genties bakterijų augimą slopino 16 µM koncentracija, grybelio Candida albicans – 22 µM koncentracija. Aktyviausi chinoksalino dariniai žmogaus plaučių karcinomos A549 ir glioblastomos U87 ląsteles veikė 0,5-10 µM koncentracijomis. Nustatyti antimikrobinio poveikio struktūros ryšio dėsningumai: aktyviausi junginiai chinoksalino žiedo antroje padėtyje turi fenilo fragmentą su halogenu arba nitro grupe, o šeštoje padėtyje – halogeną. Antimikrobinio poveikio spektras siauras, kai šeštoje ar septintoje padėtyje pakaitų nėra. Vėžinių ląstelių augimą labiausiai slopino junginiai, turintys fenilo žiedą su para nitro grupe. Aktyviausiems junginiams prognozuotas mažas toksiškumas ir didesnis negu 70 proc. biologinis pasisavinimas.
Išvados. Chinoksalino dariniai yra perspektyvūs junginiai kaip antimikrobinės ir priešvėžinės medžiagos, turinčios mažą toksiškumą ir palankias farmakokinetines savybes.
SUMMARY
A. Vegytė Master Thesis: Analysis of antimicrobial and anticancer activity of quinoxaline derivatives, evaluation of their toxicity, pharmacokinetic properties and structure – activity relationship. Scientific supervisor: Assoc. Prof. V. Petrikaitė, advisors: Dr. J. Šarlauskas, Prof. A. Pavilonis; Department of Drug chemistry, Faculty of Pharmacy, Medical Academy of Lithuanian University of Health Sciences. Kaunas, 2014.
The Aim of the Research: To evaluate the structure influence on antimicrobial and anticancer activity of quinoxaline derivatives and identify the most promising compounds for the further development.
Objectives:
1. To test antimicrobial (antibacterial and antifungal) activity of quinoxaline derivatives in vitro. 2. To test anticancer activity of quinoxaline derivatives in vitro.
3. To establish relationship between structure and antimicrobial, also anticancer activity. 4. To evaluate toxicity and pharmacokinetic properties of quinoxaline derivatives in silico. 5. To identify the most promising quinoxaline derivatives with reference to experimental results.
Methods. Antimicrobial activity was tested in vitro using three different methods: serial dilution in agar, in liquid broth, and diffusion into agar. Anticancer activity was investigated by evaluating cell viability using MTT assay. Structure-activity relationship was evaluated from analysis of experimental data. Toxicity and pharmacokinetic properties were predicted by using ACD/I-Lab program.
Results. The most promising quinoxaline derivatives inhibited growth of Bacillus and Staphylococcus genus bacteria with 16 µM concentration, fungus Candida albicans with 22 µM concentration. The most active quinoxaline derivatives were active against human lung carcinoma A549 and glioblastoma U87 cell lines with concentrations of 0.5-10 µM. Some principles of structure – antimicrobial activity relationship were established: the most active compounds have phenyl ring in the second position with halogen or nitro group, in the sixth position they have halogen. Compounds without any groups in the sixth or seventh positions have narrow spectrum of antimicrobial activity. The most active anticancer compounds have phenyl ring with para nitro group in the second position. Low toxicity was predicted for the most active compounds. Also, their bioavailability was predicted to be more than 70 percent.
Conclusions. Quinoxaline derivatives are promising as antimicrobial and anticancer agents because they exhibit low toxicity and are advantageous in their pharmacokinetic properties.
SANTRUMPOS
ADME absorbcija, pasiskirstymas, metabolizmas, šalinimas (angl. absorbtion, distribution, metabolism, excretion)
AIDS įgytas imunodeficito sindromas (angl. acquired immune deficiency syndrome)
ATCC biologinių kultūrų tipas (angl. American type culture collection) FBS fetalinis veršiukų serumas
IC50 inhibitoriaus koncentracija, sukelianti pusės (50 proc.) ląstelių biologinių ar
biocheminių funkcijų netekimą (angl. inhibitory concentration)
GI50 koncentracija, slopinanti 50 proc. ląstelių augimą (angl. growth inhibition)
LD50 dozė, sukelianti žūtį 50 proc. eksperimente naudojamų gyvūnų (angl. lethal
dose)
LogP neutralios junginio formos pasiskirstymo tarp vandens ir oktanolio koeficiento logaritmas
MTT 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio bromidas MSK mažiausia slopinamoji koncentracija
NVNU nesteroidiniai vaistai nuo uždegimo pKa rūgščių disociacijos konstanta PSO Pasaulio sveikatos organizacija ŽIV žmogaus imunodeficito virusas %F biologinis pasisavinimas, proc.
ĮVADAS
2011 metų Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) duomenimis, infekcinės ligos ir onkologiniai susirgimai yra dažniausios mirties priežastys iškart po širdies ir kraujagyslių ligų [62]. Europos statistikos duomenimis, mirčių nuo onkologinių susirgimų skaičius, tarp 55-59 metų amžiaus žmonių siekė net 40 proc. [14].
Supratus infekcinių ligų kilmę, XX a. pradžioje atrasti pirmieji antimikrobiniai vaistai – salvarsanas, penicilinas, sulfonamidai [41]. Antimikrobiniai vaistai ir dabar labai palengvina infekcinių ligų gydymą bei mažina mirtingumą nuo jų. Vis dėlto, dėl dažno ir netinkamo šių vaistų vartojimo mikroorganizmai tampa atsparūs antimikrobiniams preparatams [15]. Visame pasaulyje reikalingi nauji vaistai infekcinėms ligoms gydyti.
Onkologiniai susirgimai – ligų grupė, kurių priežastis yra nekontroliuojamas ląstelių dalijimasis. Sukurti naujus priešvėžinius vaistus, kurie būtų mažai toksiški ir efektyvūs, yra sudėtinga. Vėžinės ląstelės savo genomo stabilumu ir struktūra skiriasi nuo kitų organizmo ląstelių, visgi chemoterapija dažniausiai citotoksiškai veikia ir sveikas organizmo ląsteles [24].
Kuriant naujus vaistus svarbus ne tik tiriamų junginių biologinis aktyvumas. Farmakokinetinių savybių, tokių kaip absorbcijos, pasiskirstymo, metabolizmo, ekskrecijos ir toksiškumo nustatymas ankstyvose vaistų kūrimo stadijose sumažina nesėkmingą junginių pasirinkimą tolimesniuose tyrimuose [60]. Farmacinės kompanijos geriau renkasi netoksiškus junginius su palankiomis farmakokinetinėmis savybėmis, nes jų vystymui reikia mažiau sąnaudų.
Chinoksalino dariniai yra perspektyvūs kaip antimikrobinės [39] ir priešvėžinės medžiagos [12]. Šie heterocikliniai dariniai aktyvūs ir prieš kai kuriuos virusus, pavyzdžiui, prieš žmogaus imunodeficito virusą (ŽIV) [4], citomegalo virusą [59]. Taip pat ištirtas chinoksalino darinių poveikis prieš pirmuonis [7] ir parazitus [3]. Chinoksalino žiedą turintys junginiai yra potencialūs vaistai nuo skausmo ir uždegimo [2], diabeto [29]. Taip pat šie dariniai pasižymi neuroprotekcinėmis savybėmis [20]. Chinoksalino-1,4-dioksidai dažnai yra mažai toksiški. Literatūroje minima pora atvejų, kai chinoksalino dariniai pasižymėjo fotosensibilizuojančiu, mutageniniu poveikiu [8]. Dažnai jie yra selektyviai toksiški tik hipoksinėms vėžio ląstelėms [5].
Naujų chinoksalino darinių struktūros ir biologinio aktyvumo ryšio dėsningumų nustatymas gali padėti ateityje kuriant naujus priešvėžinius ar antimikrobinius vaistus. Kompiuterinėmis programomis įvertintos farmakokinetikos ir toksiškumo savybės leidžia teisingiau pasirinkti perspektyvius junginius tolimesniems vystymo etapams.
Darbo tikslas: Įvertinti chinoksalino darinių struktūros įtaką jų antimikrobiniam ir priešvėžiniam aktyvumui ir atrinkti perspektyviausius junginius tolimesniems tyrimams.
Darbo uždaviniai:
1. Ištirti chinoksalino darinių antimikrobinį (priešgrybelinį ir antibakterinį) aktyvumą in vitro.
2. Ištirti chinoksalino darinių priešvėžinį aktyvumą in vitro.
3. Nustatyti chinoksalino darinių antimikrobinio ir priešvėžinio aktyvumo bei cheminės struktūros ryšio dėsningumus.
4. Įvertinti chinoksalino darinių toksiškumą ir farmakokinetines savybes in silico. 5. Remiantis gautais rezultatais, atrinkti perspektyviausius chinoksalino darinius.
Darbo rezultatų pristatymas:
Lietuvos sveikatos mokslų universitete 2012 m. lapkričio 24 d. vykusioje mokslinėje konferencijoje „Farmacinės chemijos ir kitų mokslų pasiekimai ir vystymo perspektyvos“ pristatytas stendinis pranešimas „Quinoxaline derivatives – potential antimicrobial and anticancer compounds“;
Lietuvos jaunųjų mokslininkų sąjungos viešojoje diskusijoje 2013 m. balandžio 9 d. pristatytas žodinis pranešimas „Chinoksalino darinių antimikrobinis poveikis“;
Lietuvos sveikatos mokslų universitete vykusioje mokslinėje „Jaunųjų mokslininkų ir tyrėjų konferencijoje“ 2013 m. gegužės 31 d. pristatytas žodinis pranešimas „Kvinoksalino darinių antimikrobinio aktyvumo tyrimas“;
Lietuvos jaunųjų mokslininkų sąjungos mokslo stovykloje–seminare „Idėjų kalvė 2013“ liepos 4-7 d. pristatytas žodinis pranešimas „Antimicrobial activities of quinoxaline derivatives“; Lietuvos sveikatos mokslų universitete 2013 m. lapkričio 23 d. vykusioje mokslinėje
konferencijoje „The 4th International Conference of Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practice“ pristatytas žodinis pranešimas „Anticancer activity and structure-activity relationship of new quinoxaline derivatives“;
Vilniaus universitete 2014 m. kovo 4-7 d. vykusioje mokslinėje konferencijoje „The Coins“ pristatytas stendinis pranešimas „Quinoxaline derivatives – potential antimicrobial and anticancer compounds“;
Lietuvos sveikatos mokslų universitete vykusioje mokslinėje „Jaunųjų mokslininkų ir tyrėjų konferencijoje“ 2014 m. gegužės 21-23 d. bus pristatytas žodinis pranešimas „Chinoksalino darinių antimikrobinės ir priešvėžinės savybės“.
1. LITERATŪROS APŽVALGA
1.1. Naujų antimikrobinių ir priešvėžinių vaistų poreikis
Pastaruosius šešiasdešimt metų infekcinės ligos dažniausiai gydomos antimikrobiniais vaistais [43], tačiau jų efektyvumas nuolat mažėja. Mikroorganizmų atsparumas antimikrobiniams vaistams didina sveikatos priežiūros sektoriaus išlaidas, nesėkmingų gydymų skaičių, vis dažniau tai tampa mirties priežastimi. Mikroorganizmų atsparumas vaistams komplikuoja tokių ligų, kaip pneumonija, maliarija, tuberkuliozė, AIDS, gydymą. Mikroorganizmų atsparumą antimikrobinėms medžiagoms didina neteisingai skiriami antimikrobiniai vaistai, per maža vaisto dozė, per trumpas vartojimo laikas ir kt. Lietuvoje atliktas tyrimas rodo, jog tik apie 10 proc. antibiotikų yra skiriami pagal racionalias jų vartojimo rekomendacijas [1]. Tai skatina atsparių mikroorganizmų plitimą, užslėptas diagnozes, superinfekcijas [15].
Nepaisant didelio naujų antimikrobinių vaistų poreikio farmacinės kompanijos sukuria vis mažiau vaistų nuo infekcinių ligų. Vaistų kūrimo ir vystymo kaštai labai padidėjo, o išlaidų grąža yra negarantuota [37]. Be to, sukurti vaistą, kuris naikintų bakterijas ar vėžines ląsteles, bet būtų netoksiškas ar mažai toksiškas žmogui, yra sudėtinga.
Onkologinių susirgimų skaičius pasaulyje kiekvienais metais vis didėja [19]. PSO duomenimis, 30 proc. visų vėžinių susirgimų atvejų būtų galima išvengti mažinant tabako ir alkoholio suvartojimą, didinant žmonių fizinį aktyvumą ir mažinant antsvorį, apsisaugant nuo lytiniu keliu plintančio žmogaus papilomos viruso bei mažinant miestų taršą [61]. Visgi, daugeliu atveju onkologinių susirgimų išvengti sunku, nes šių susirgimų priežastys yra genetinės.
Skirtingai nuo infekcinių ligų, onkologinių susirgimų gydymo metodai pagrįsti ne vien chemoterapija, bet ir chirurgija, radiacija. Vis dėlto, gydymas vaistais reikalingas beveik visais vėžio gydymo atvejais [6, 49]. Nauji priešvėžiniai vaistai reikalingi ne tik susirgimų, nuo kurių nėra vaistų, gydymui, bet ir tam, kad pakeistų vaistus, kurie yra labai toksiški.
1.2. Chinoksalino darinių antimikrobinis aktyvumas
Chinoksalinas – heterociklinis azotą turintis junginys, kitaip dar vadinamas benzopirazinu, kuriame sujungti benzeno ir pirazino žiedai. Chinoksalino dariniai turi įvairių biologinių poveikių. Ištirti šių junginių antibakterinis [17] ir priešgrybelinis poveikiai [9]. Chinoksalino žiedą turintys antibiotikai echinomicinas ir levomicinas (1 pav.), gauti iš Streptomyces genties bakterijų, sėkmingai
vartoti gramteigiamų bakterijų sukeltoms ligoms gydyti. Nauji dariniai, turintys echinomicino struktūros fragmentą, yra aktyvūs ir prieš vankomicinui atsparius enterokokus [26].
S S N N O N H O O N H O O N N O O O N H O N H O O N N O N N
1 pav. Antibiotiko echinomicino struktūra.
Chinoksalino dariniai, turintys tiazolo fragmentą, 24 µM koncentracija slopina Escherichia coli (2 pav. A) augimą. Nustatyta, kad junginys, turintis chloro pakaitą (R = Cl), yra aktyviausias [42].
Chinoksalino 2,3-bis-brommetilinti junginiai su skirtingais pakaitais šeštoje ir septintoje padėtyse turi poveikį gramteigiamoms (B. subtilis, S. aureus) ir gramneigiamoms (E. coli,
P. aeruginosa) bakterijoms [17]. Nustatyta, kad junginiai, kuriuose R1 = CF3, R2 = H, yra aktyvūs
prieš gramteigiamas bakterijas (mažiausia slopinamoji koncentracija (MSK) yra 33 µM), o kuomet R1
= OC2H5, R2 = H – veikia gramneigiamas bakterijas (MSK yra 69 µM). (2 pav. B). Halogeno įtaka
antimikrobiniam aktyvumui chinoksalino 2,3-bis-halogenmetilintiems junginiams nustatyta bromą pakeitus chloru, fluoru, jodu. Chinoksalino 2,3-bisjodmetilintas junginys (2 pav. C) aktyviausias prieš gramteigiamas bakterijas (MSK 14 µM), kai R = CN [18].
Chinoksalin-2-onai 49-198 µM koncentracijomis slopina E. coli, S. aureus, P. aeruginosa, Candida genties grybelių augimą (2 pav D). Aktyviausias prieš minėtas bakterijas yra junginys, kuriame R = CF3 [9].
1,4-dihidrobenzochinoksalin-5,10-dionai (2 pav. E) in vitro pasižymi antibakteriniu poveikiu. Šių junginių MSK prieš K. pneumoniae ir E. coli yra 34 µM [56].
Nustatytas 3-fenilchinoksalino 1,4-dioksidų poveikis prieš mikobakterijas (2 pav. F). Geriausiai Mycobacterium tuberculosis veikė junginiai, kuriuose R = F (MSK yra 0,5 µM). Taip pat nustatyta, kad šie junginiai yra mažai toksiški [55].
Chinoksalino bisdariniai veikia Fusarium genties grybelius 70-123 µM koncentracijomis (2 pav. G). Didžiausią aktyvumą turi junginys, kuriame R yra fenilo liekana [58].
Chinoksalino dariniai, turintys fenilo arba piridino pakaitus antroje ir trečioje padėtyse, pasižymi antimikrobiniu aktyvumu prieš Staphylococcus, Bacillus genties bakterijas ir Proteus mirabilis [33]. Itin aktyvūs junginiai, kuriuose R yra pirazino fragmentas arba halogenas (2 pav. H). Jų MSK yra 0,08-0,3 µM. Šių junginių aktyvumas patvirtintas ir tyrime diskų metodu.
2 pav. Antimikrobiškai aktyvūs chinoksalino dariniai
Atlikti įvairių chinoksalino darinių antimikrobinio aktyvumo tyrimai leidžia manyti, kad šie dariniai yra perspektyvūs kaip antimikrobinės medžiagos. Chinoksalino darinių, kaip galimų junginių-lyderių, MSK yra artimos antimikrobiniams vaistams: flukonazolo MSK prieš Candida genties bakterijas 26 µM [10], ofloksacino MSK prieš Staphylococcus genties bakterijas 11 µM ir mažiau.
C D E H G N N S N N H N R A B N N CH2Br CH2Br R R N N R CH2I CH2I N N H O R R Cl N H O O Ar R OH N N R N O O F N H N R O R O H N+ O O 1 2 N N N N R
1.3. Chinoksalino darinių priešvėžinis aktyvumas
Chinoksalino dariniai turi priešvėžinių savybių [36]. Chinoksalino 1,4-dioksidai tiriami ir kaip potencialūs vaistai gydyti ligas, ypač onkologines, susijusias su angiogeneze [34].
Sintetiniai chinoksalino darinių chalkonai, kurie augaluose yra flavonoidų sintezės prekursoriai (3 pav. A), turi antiproliferacinį ir priešvėžinį poveikį gliomos ląstelėms (IC50 yra
2,29-8,64 µM). Klinikinių tyrimų metu nustatyta, kad esant terapinėms koncentracijoms plazmoje šie junginiai nėra toksiški. Taip pat jie pereina hematoencefalinį barjerą. Įvertinus struktūros ir aktyvumo ryšį, nustatyta, kad aktyviausi chalkonai fenilo žiede turi dvi metoksilo grupes (R = OCH3). Metoksilo
grupių skaičius ir vieta fenilo žiede labai keičia chalkonų antiproliferacines savybes [32].
Sulfonamido chinoksalinai turi citotoksinį poveikį leukemijos ląstelėms. Aktyviausias junginys (3 pav. B) leukemijos ląsteles veikė 1,3 µM koncentracija [16].
3 pav. Chinoksalino dariniai, aktyvūs prieš vėžines ląsteles
Imidazo-(1,2-a)-chinoksalino junginiai veikė melanomos ir T-limfomos ląsteles. Junginys EAPB0203 (3 pav. C) ištirtas ikiklinikiniuose tyrimuose. Nustatyta, kad šis junginys yra ne tik aktyvus
A B C E D N N N C H3 Br N N S O O NH N N N N NH CH3 N N O R N N O R F R
prieš vėžines ląsteles (IC50 = 1,57 µM), bet ir turi palankias farmakokinetines savybes bei mažą
toksiškumą [25].
Indolo chinoksalino dariniai taip pat turi priešvėžinių savybių. Šių junginių aktyvumas patikrintas 59 vėžio ląstelių linijoms. Vienas iš tirtų junginių (3 pav. D) veikė limfomos ląsteles (IC50 =
7,2 µM) [22].
Kai kurie pakeisti chinoksalino dariniai aktyvūs prieš nesmulkialąstelinį plaučių vėžį (3 pav. E). Šie junginiai šeštoje padėtyje turi fluorą, jų IC50 yra ≤ 5 µM [30].
Remiantis literatūros duomenimis, chinoksalino dariniai turi priešvėžinį poveikį, dažnai yra mažai toksiški nevėžinėms ląstelėms, todėl jie gali būti perspektyvūs priešvėžiniai dariniai.
1.4. Junginių toksiškumo ir farmakokinetinių savybių vertinimo svarba
Vienas svarbiausių farmacijos pramonės tikslų – atrinkti junginius, kurie būtų neproblemiški tolimesniam vaistų kūrimui ir vystymui. Junginių farmakokinetinės savybės ir toksiškumas turėtų būti palankūs saugiam ir efektyviam vartojimui [23]. Absorbcijos, pasiskirstymo, metabolizmo, ekskrecijos (ADME) ir toksiškumo savybių įvertinimas gali padėti atrinki perspektyvius junginius tolimesniems tyrimams. Beveik 40 proc. junginių klinikinių tyrimų metu atkrenta dėl jų netinkamų farmakokinetinių savybių, tuo tarpu dėl mažo efektyvumo atkrenta 30 proc. [57]. ADME ir toksiškumo savybės gali būti prognozuojamos naudojantis kompiuterinėmis programomis, t.y. tiriamos in silico. Jomis galima naudotis įvairių vaistų kūrimo stadijų metu, atrenkant kandidatus ar lyderius tolimesniems vaistų kūrimo etapams.
Junginių absorbciją, juos pavartojus per os, ir biologinį pasisavinimą galima vertinti naudojant „Lipinskio taisyklę“. „Lipinskio taisyklė“ [65]:
1. Junginio molekulinė masė turi būti mažesnė nei 500;
2. Vandenilinio ryšio donorų skaičius molekulėje turi būti ne didesnis nei 5; 3. Vandenilinio ryšio akceptorių skaičius molekulėje turi būti ne didesnis nei 10; 4. LogP reikšmė turi būti mažesnė nei 5.
5. Lanksčiųjų jungčių skaičius turi būti ne didesnis nei 10.
Mažos molekulės linkusios geriau pereiti membranas. Vandenilinio ryšio akceptorių ir donorų skaičius taip pat gali lemti skvarbą per biologines membranas, nes nuo jų gali priklausyti junginio tirpumas [53]. Programos pagalba arba eksperimentiškai gali būti nustatomas LogP, kuris parodo junginio lipofiliškumą. Kuo junginys lipofiliškesnis, tuo jis lengviau pereis membranas ir pateks į audinius. Jei junginiai itin lipofiliški (LogP daugiau nei 5), jie sunkiai tirpūs vandenyje, ilgai
metalizuojami organizme, gali kauptis audiniuose. Taigi, junginio lipofiliškumas ir hidrofiliškumas turi būti optimalūs, kad junginys būtų gerai biologiškai pasisavinamas ir nekenksmingas.
Iš prognozuojamos junginio pKa reikšmės galima spręsti apie tokias junginio savybes, kaip tirpumas, galimybė pereiti biologines membranas, pasiskirstymas audiniuose, eliminacija, jungimasis su plazmos baltymais [31]. Junginiai pereina biologines membranas nejonizuotoje formoje, todėl iš pKa reikšmės galima spręsti apie tiriamo junginio judėjimą organizme. Pavyzdžiui, žinant junginio pKa galima spręsti, ar jis bus rezorbuojamas iš virškinamojo trakto, kur pH yra 1,7-8.0.
In silico (kompiuterinių programų pagalba) galima nuspėti junginio toksiškumą. Nedidelis toksiškumas taip pat yra viena labiausiai pageidaujamų junginio lyderio savybių [64]. Išimtiniais atvejais vidutiniškai ar labai toksiški vaistai vartojami tik tuomet, kai kito efektyvaus gydymo metodo nėra, o vaistas gali išgelbėti žmogaus gyvybę. Pavyzdžiui, priešvėžiniai vaistai metotreksatas, talidomidas yra toksiški, bet gydymo praktikoje naudojami [28].
Prastos farmakokinetinės savybės (pavyzdžiui, mažas biologinis pasisavinimas ar tirpumas) ne visada yra kliūtis labai aktyvių junginių tolimesniam vystymui [35]. Fizikocheminės, o kartu ir farmakokinetinės savybės gali būti keičiamos modifikuojant junginių struktūrą. Jei keičiant junginio struktūrą labai pasikeičia ir jo biologinis aktyvumas, tokiu atveju turi būti kuriamos specialios vaisto formos, o tai reikalauja papildomų lėšų, kurių grąža yra negarantuota.
2. TYRIMO METODIKA IR METODAI
2.1. Tyrimo objektas
Tyrimo objektas – chinoksalino dariniai, susintetinti dr. Jono Šarlausko (4 ir 5 pav.)
4 pav. Tirtų chinoksalino darinių, turinčių antroje padėtyje fenilo žiedą, struktūrinės formulės.
N N Cl O O NO2 AJV-1 N N Cl F O O AJV-2 N N Cl Br O O AJV-3 N N Cl I O O AJV-4 N N O O F AJV-14 N N O O F F AJV-15 N N O O Cl AJV-16 N N O O Cl Cl AJV-17 N N O O Br AJV-18 N N O O I AJV-19 N N O O NO2 AJV-33 N N O O NO2 Cl Cl AJV-38 N N O O NO2 F AJV-37 N N O O NO2 C H3 AJV-36 N N O O NO2 Br AJV-35 N N O O NO2 F F F AJV-34 N N O O AJV-13 N N R2 R3 O O R5 R6 R1 R4
5 pav. Kitų tirtų chinoksalino darinių ir jų analogų struktūrinės formulės.
Junginių struktūra patvirtinta IR (Perkin Elmer Spectrum GX FT-IR) ir BMR (Varian Unity Inova 300, 300 MHz, d6-DMSO/TMS) spektroskopijos metodais, o grynumas patikrintas
N N N O O Cl Cl NH 2 AJV-10 N N O O O O N NH2 AJV-9 N N O O NH2 C H3 C H3 O O N AJV-7 N N N NH2 O O O O AJV-8 N N N NH2 C H3 C H3 O O AJV-20 N O N O NH2 N O O N H2 N O O AJV-21 N N Na N O N O AJV-30 N O N O CH3 C H3 AJV-31 N N N NH2 O O Cl Cl AJV-29 N O N O F F AJV-5 N N N NH2 O O AJV-11 N N NH2 NH2 AJV-6 N N O O NH2 N AJV-12 N N O O QDO-01 N OH N OH QDO-X N N O O NH2 R2 N R1 N O N O R1 R2 R3 R4 N O N O N N O O O O AJV-28
plonasluoksnės chromatografijos metodu (naudotos Silufol UV 254 plokštelės, sistema: toluenas:etilo acetatas (1:10), ryškinta UV spinduliais ir papildomai jodo garų kameroje). Taip pat atlikta junginių elementinė analizė. Atrinktų tyrimams junginių grynumas papildomai įvertintas efektyviosios skysčių chromatografijos metodu (kolonėlė „Silachrom AP-18”, gradientinis metodas, sistema acetonitrilas (nuo 100 iki 40 proc.)/ vanduo). Junginių grynumas yra 96-99 proc.
2.2. Antimikrobinio aktyvumo tyrimai in vitro
Antimikrobinio tyrimo metu naudota dešimt bakterijų ir viena grybelio kultūra:
Staphylococcus aureus ATCC 25923
Staphylococcus epidermidis ATCC 12228
Bacillus subtilis ATCC 6633
Bacillus cereus ATCC 8035
Enterococcus faecalis ATCC 29212
Listeria monocytogenes ATCC 19111
Escherichia coli ATCC 25922
Klebsiella pneumoniae ATCC 33499
Proteus mirabilis ATCC 12459
Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853
Candida albicans ATCC 60193
Bakterijų kultūros pasirinktos dėl skirtingų savo sandaros ypatumų, paplitimo aplinkoje ir patogeniškumo. Pasirinktos šešios gramteigiamos ir keturios gramneigiamos bakterijos.
Staphylococcus genties bakterijos egzistuoja ant žmogaus odos paviršiaus, o patekusios į organizmo vidų sukelia įvairius sutrikimus: odos infekcines ligas, sepsį, toksinio šoko sindromą ir kt. [63]. Bacillus genties bakterijos stresinėse situacijose linkusios sudaryti endosporas. Šios bakterijos vis dažniau į žmogaus organizmą patenka su maistu. B. cereus sukelia rimtas virškinamojo trakto infekcijas [27]. E. faecalis – natūrali žarnyno bakterija. Ji yra viena pagrindinių šios genties patogeniškų bakterijų, sukelianti rimtus pažeidimus, tokius kaip endokarditas ir sepsis [48]. L. monocytogenes, randamos tinkamai neapdirbtuose produktuose, sukelia listeriozės protrūkius, kurie ypač pavojingi nėščiosioms bei naujagimiams [50].
Gramneigiama E. coli bakterija yra natūralios žarnyno mikrofloros dalis žmogaus organizme. Kai kurios E. coli padermės yra pavojingos žmogui ir sukelia viduriavimą, cistitą, sepsį [21].
K. pneumoniae turi polisacharidinę kapsulę ir fimbrijas, kurios yra pagrindiniai šios patogeniškos žmogui gramneigiamos bakterijos virulentiškumo faktoriai [44]. Ši bakterija sukelia meningitą, plaučių uždegimą, kurie dažnai sukelia mirtį net ir vartojant antimikrobinius vaistus. P. mirabilis yra šliaužiančioji gramneigiama bakterija, dažniausia sukelianti šlapimo takų infekcijas [40]. P. aeruginosa sukeliamos infekcijos labai pavojingos pacientams, kurių imunitetas nusilpęs, pavyzdžiui, cistine fibroze sergantiems pacientams. Šios bakterijos paplitusios aplinkoje, kartais egzistuoja ant žmogaus odos [13, 47].
Grybelis C. albicans yra natūrali žmogaus odos ir gleivinių mikrofloros dalis, jis yra dažnas oportunistinių infekcijų, tokių kaip kandidozė, sukėlėjas [38].
Bakterijos auginamos mėgintuvėliuose ant nuožulnaus Miulerio-Hintono agaro (FLUKA), o grybelis – nuožulniame Sabūro agare (FLUKA). Mikroorganizmai laikomi šaldytuve, persėjami kas 7 dienas.
Chinoksalino darinių antimikrobinis aktyvumas ištirtas trimis in vitro metodais.
Tiriamieji junginiai tirpinami dimetilsulfokside (Sigma-Aldrich, ≥ 99,5 proc.). Paruošiami du pradiniai 10 mg/ml ir 1 mg/ml tirpalai, kurie naudojami reikiamų koncentracijų tirpalų gamybai.
Etaloninės bakterijų ir grybelio kultūros auginamos Miulerio-Hintono terpėje termokameroje (37 ºC temperatūroje). Po 24 val. mikroorganizmų inkubacijos periodo ruošiama bakterijų suspensija su fiziologiniu natrio chlorido tirpalu. Ji standartizuojama pagal drumstumą McFarland standartiniu indikatoriumi, kai jo reikšmė 0,5 (1 ml suspensijos yra 1,5 × 108
mikroorganizmų ląstelių). Mikroorganizmų suspensijos visiems tyrimo metodams ruošiamos vienodu metodu.
2.2.1. Antimikrobinio aktyvumo tyrimas in vitro skiedimo standžioje terpėje metodu
Tiriant junginius skiedimo standžioje terpėje metodu pradiniai junginių tirpalai skiedžiami aseptinėmis sąlygomis su išlydytu Miulerio-Hintono agaru (10 ml) matavimo cilindre. Sumaišyta su junginiu terpė perkeliama į sterilią Petri lėkštelę. Tokiu būdu pagaminami 10, 50, 100, 200, 400 µg/ml koncentracijų tirpalai. Kontrolei paruošiama Petri lėkštelė tik su terpe.
Pagamintos bakterijų suspensijos kilpele sėjamos ant sustingusios terpės po 1 μl. Suspensijai išdžiūvus, Petri lėkštelės perkeliamos į termokamerą. Lygiagrečiai atliekamas kontrolinis DMSO antimikrobinio aktyvumo tyrimas, norint nustatyti jo koncentraciją, kuri neslopintų mikroorganizmų kultūrų augimo.
Po 24 val. vertinamas bakterijų augimas. Nustatoma junginių mažiausia slopinamoji koncentracija (MSK) lyginant mikroorganizmų augimą su kontrole. MSK – toks mažiausias
praskiedimas, kuriame mikroorganizmai neauga. Grybelio C. albicans augimas vertinamas po 48 val. Antimikrobinis chinoksalino darinių aktyvumas vertinamas apskaičiuojant trijų nepriklausomų eksperimentiškai nustatytų MSK vidurkį ir santykinį standartinį nuokrypį.
2.2.2. Antimikrobinio aktyvumo tyrimas in vitro skiedimo skystoje terpėje metodu
Junginiai, kurių MSK buvo 100 µM (50 µg/ml) ir mažiau, tirti skiedimo Miulerio-Hintono buljone (FLUKA) metodu. Į 5 ml talpos sterilų mėgintuvėlį aseptinėmis sąlygomis supilstoma po 2 ml Miulerio-Hintono buljono ir paliekama inkubacijai termokameroje (37 ºC temperatūroje). Po 24 val. tikrinamas buljono drumstumas. Toliau tyrime naudojami mėgintuvėliai, kuriuose buljonas nesusidrumstė. Į mėgintuvėlius aseptinėmis sąlygomis pilamas atitinkama tiriamojo junginio kiekis, gaminamos 5, 10, 50, 100 µg/ml junginių koncentracijos terpėje. Išmaišius į mėgintuvėlius su junginiais pilama po 0,1 ml bakterijų suspensijos. Bakterijų ir grybelio augimo kontrolei į mėgintuvėlius su buljonu pilama tik bakterijų arba grybelio suspensija. Taip pat patikrinama 5 proc. DMSO įtaka mikroorganizmų augimui. Po 24 val. vertinamas junginių MSK pagal terpės drumstumą. MSK – tai tokia koncentracija, kuriai esant buljone jis yra skaidrus – mikroorganizmai jame neauga. Nustatytos MSK palygintos su MSK, gautomis skiedimo standžioje terpėje metodu.
2.2.3. Antimikrobinio aktyvumo nustatymas difuzijos į agarą metodu
Šiuo metodu tirti junginiai, kurių MSK buvo 100 µM (50 μg/ml) ir mažesnė. Steriliame matavimo cilindre 14 ml išlydyto Miulerio-Hintono agaro maišoma su 1 ml paruoštos mikroorganizmų suspensijos. Terpė su bakterijų suspensija pilama į sterilią Petri lėkštelę. Terpei sustingus ant jos paviršiaus vienodu atstumu vienas nuo kito ir nuo lėkštelės centro išdėliojami penki sterilūs Peni cilindrai. Į kiekvieną cilindrą pilama po 0,1 ml 100 µg/ml koncentracijos junginio (DMSO koncentracija buvo 0,5 proc.). Po 24 val. inkubacijos 37 ºC temperatūroje matuojamas skaidrios zonos skersmuo mm, kurioje neauga mikroorganizmai. Duomenys apdorojami „MS Excel 2010“ paketu, įvertinant penkių matavimų vidurkį ir apskaičiuojant santykinį standartinį nuokrypį.
2.3. Priešvėžinio aktyvumo tyrimai in vitro
Priešvėžinio aktyvumo tyrimuose naudotos žmogaus plaučių karcinomos (A549) ir glioblastomos (U87) ląstelių linijos. Šios ląstelių linijos pasirinktos dėl didelio sergamumo ir mirštamumo nuo šių vėžio rūšių. Glioblastoma yra labiausiai paplitęs smegenų navikas. Šios vėžio rūšies gydymas vaistais dažnai neefektyvus, o pacientų išgyvenamumas mažas [45]. Plaučių karcinoma yra dažniausia vėžiu sergančių pacientų mirties priežastis [46].
Ląstelės auginamos Dulbecc'o modifikuotoje Eagle ląstelių mitybinėje terpėje (DMEM, Gibco) su 10 proc. fetaliniu veršiukų serumu (FBS, Gibco) ir 1 proc. antibiotikų (Gibco). Į 96 šulinėlių plokšteles pilama po 100 μl ląstelių suspensijos taip, kad viename šulinėlyje būtų 2500 ląstelių. Ląstelės 24 val. inkubuojamos 37 °C temperatūroje, 5 proc. CO2 atmosferoje.
Tiriamieji junginiai tirpinami DMSO ir skiedžiami ląstelių auginimo terpėje vis po keturis kartus (nuo 100 µM iki 390 nM). Pagaminti tirpalai po 100 μl pilami į plokšteles su ląstelėmis, augintas 24 val. po jų supylimo. Kiekvienas eksperimentas kartotas tris kartus. Plokštelės laikomos 37 °C temperatūroje, 5 proc. CO2 atmosferoje 72 val. Tuomet į šulinėlius pilama po 10 µl
3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio bromido (MTT, Sigma-Aldrich, ≥97 proc.). Po 2 valandų skystis iš šulinėlių išpilamas. Susidarę formazano kristalai tirpinami 100 µl DMSO, o jų kiekis nustatomas spektrofotometriškai 560 nm bangos ilgyje.
Normalizavus duomenis braižomi ląstelių išgyvenamumo priklausomybės nuo junginio koncentracijos grafikai. Nustatoma junginio koncentracija, sukelianti 50 proc. ląstelių mirtį (GI50).
2.4. Junginių toksiškumo ir farmakokinetinių savybių įvertinimas
Junginių fizikocheminės, ADME ir toksiškumo savybės tirtos in silico metodu ACD/I-Lab programa (https://ilab.acdlabs.com/iLab2/). Ši programa turi įvairių junginių duomenų bazę, kuria naudojantis pagal pateiktą junginio struktūrą apskaičiuojamos pageidaujamos junginio savybės.
Pasirinkti programos moduliai: pagrindiniai fizikocheminiai parametrai (molekulinė masė, logP, pKa, vandenilinio ryšio donorų ir akceptorių skaičius molekulėje, lanksčiųjų jungčių skaičius molekulėje), biologinis pasisavinimas per os ir toksiškumas žiurkėms. Programa taip pat apskaičiuoja pateiktų rezultatų patikimumą.
3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS
3.1. Chinoksalino darinių antimikrobinis poveikis
Antimikrobinis naujų chinoksalino darinių aktyvumas įvertintas apskaičiavus MSK (µM) vidurkius (1 lentelė). Kaip palyginamasis junginys naudotas anksčiau praktiškai taikytas antimikrobinis vaistas chindoksinas (QDO-01). Taip pat antimikrobinis aktyvumas ištirtas junginio QDO-X, kuris yra N-oksido darinių redukcijos metabolitas ir turi atvirą chinoksalino ciklą.
Tyrimų metu nustatyta, kad 1-5 proc. DMSO tirpalo kiekis mikroorganizmų augimui įtakos neturi. MSK rezultatai, gauti skiedimo metodu Miulerio-Hintono agare, palyginti su rezultatais, gautais tyrimo Miulerio-Hintono buljone metodu. Daugeliu atvejų skirtingais metodais nustatyta MSK buvo tokia pati ir tai įrodo abiejų metodų tinkamumą vertinti junginių antimikrobinį aktyvumą. Antimikrobinio aktyvumo analizei naudotos MSK reikšmės, nustatytos skiedimo standžioje terpėje metodu.
Tirti junginiai pasižymi skirtingu antimikrobiniu aktyvumu. Geriausiai chinoksalino dariniai veikia Bacillus, Staphylococcus ir Candida mikroorganizmus. Dauguma naujų chinoksalino darinių buvo aktyvesni už palyginamąjį junginį QDO-01, kartais aktyvesni už metabolitą QDO-X.
Didžiausią antibakterinį poveikį chinoksalino junginiai turi prieš Bacillus genties bakterijas. Abi Bacillus genties bakterijas mažesnėmis nei 100 µM koncentracijomis veikė devyni junginiai (6 pav.) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 M S K ( µM ) B.subtilis B.cereus
6 pav. Chinoksalino dariniai, slopinantys Bacillus genties bakterijų augimą 16-96 µM koncentracijomis.
1 lentelė. Junginių MSK. Ju n gin ys S . au re u s A TCC 25923 S . e pidermi dis A TCC 12228 B . su bti lis A TCC 6633 B . c ere u s A TCC 8035 E . f ae cali s A TCC 12228 L. mon oc ytogenes A TCC 19111 E. c oli A TCC 25922 K . pn eu mon iae A TCC 33499 P. mi rabi li s A TCC 12459 P. ae ru gin osa ATCC 27853 C . albi can s A TCC 60193 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 QDO-01 >2467 >2467 >2467 >2467 >2467 >2467 1233 1233 >2467 >2467 >2467 QDO-X 362 362 362 362 2896 1448 724 724 724 1448 362 AJV-1 41±18 16 16 16 >1259 85 ±37 >1259 >1259 >1259 >1259 64 AJV-2 575±200 575±200 344 344 >1376 >1376 >1376 >1376 >1376 >1376 344 AJV-3 1138 1138 114 122±17 >1138 >1138 >1138 >1138 >1138 >1138 114 AJV-4 >1004 >1004 208±73 334 ±146 >1004 >1004 >1004 >1004 >1004 >1004 251 AJV-5 581 2324 1162 970 ±337 2324 581 2324 1162 1162 2324 41 ±17 AJV-6 1584±547 1584±547 476 476 >1904 1584±547 >1904 >1904 >1904 >1904 >1904 AJV-7 >1502 >1502 376 >1502 >1502 >1502 >1502 >1502 >1502 >1502 1502 AJV-8 >1624 272±118 406 256 ±130 1624 1624 406 406 1624 >1624 1624 AJV-9 >1392 >1392 384 >1392 >1392 >1392 >1392 >1392 >1392 1392 >1392 AJV-10 >1476 >1476 >1476 >1476 >1476 >1476 >1476 >1476 >1476 >1476 >1476 AJV-11 1122 1122 40±17 561 2245 >2245 40±17 1122 561 56 561 AJV-12 1979 >1979 989 1979 >1979 >1979 989 >1979 989 989 >1979
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 AJV-13 701±244 420 420 420 >1679 >1679 840 200 420 >1679 420 AJV-14 AJV-15 390 609 ±419 324±113 365 324±113 36 195 230±117 >781 1459 >781 >1459 >781 1459 >781 >1459 390 1459 >781 >1459 95 230±117 AJV-16 >1467 733 304±106 367 >1467 >1467 >1467 >1467 >1467 >1467 304±106 AJV-17 >1302 1302 >1302 1084±374 >1302 >1302 >1302 >1302 >1302 >1302 >1302 AJV-18 315 262±91 >1261 >1261 >1261 >1261 >1261 >1261 >1261 >1261 1050 ±363 AJV-19 >1099 >1099 >1099 >1099 >1099 >1099 >1099 >1099 >1099 >1099 >1099 AJV-20 >1737 >1737 >1737 >1737 >1737 >1737 >1737 >1737 >1737 >1737 1737 AJV-28 881 365±128 881 881 >1762 1762 >1762 >1762 >1762 >1762 586±255 AJV-29 >749 >749 >749 >749 >749 >749 >749 >749 >749 >749 >749 AJV-30 565 40±17 265±34 774±110 2258 1129 1129 1129 1129 >2258 2258 AJV-31 >605 303 605 303 >605 >605 303 >605 >605 >605 >605 AJV-33 706 706 35 706 706 706 706 706 706 706 706 AJV-34 95±60 23±11 20±9 23±11 >1139 94±60 >1139 >1139 >1139 >1139 133±17 AJV-35 1105 22±8 22±8 19±8 >1105 130±16 >1105 >1105 >1105 >1105 22 ±8 AJV-36 562±195 98 27±10 >1346 >1346 >1346 >1346 >1346 >1346 >1346 >1346 AJV-37 166 1328 27±10 27±10 >1328 1328 >1328 >1328 >1328 >1328 276±96 AJV-38 284 568 94±58 96 >1136 284 >1136 >1136 >1136 >1136 >1136
▀
MSK < 100 µM;▀
MSK 100-500 µM; MSK >500 µMDidžiausiu antimikrobiniu aktyvumu (MSK 16-27 µM) prieš abi Bacillus genties bakterijas pasižymėjo junginiai AJV1, AJV34, AJV35, AJV37. Šie junginiai turi fenilo žiedą su para nitro grupe antroje padėtyje. Junginys AJV-13, neturintis para nitro grupės fenilo žiede ir pakaitų šeštoje ir septintoje padėtyse, Bacillus genties bakterijų augimą slopina 420 µM koncentracija.
Aktyviausi junginiai turėjo halogeną (Cl, Br, F) arba trifluormetilo grupę šeštoje padėtyje. Šie antibakterinio aktyvumo rezultatai sutampa su literatūros duomenimis. Carta ir kiti mokslininkai nustatė chinoksalino darinių, šeštoje arba septintoje padėtyje turinčių pakaitus, aktyvumą [9]. Aktyviausi dariniai šeštoje padėtyje turėjo trifluormetilo grupę.
Junginys AJV-38 pasižymi selektyviu Bacillus genties bakterijų augimo slopinimu (MSK yra 94-96 µM), kitų mikroorganizmų augimą šis junginys slopina mažai. Šio junginio struktūroje yra fenilo žiedas su para nitro grupe, o chloro grupės yra penktoje ir septintoje padėtyse. Taip pat nustatytas junginių AJV-15, AJV-33, neturinčių pakaitų benzeno žiede, selektyvus poveikis B. subtilis bakterijai.
Kai kurie chinoksalino dariniai pasižymėjo antibakteriniu poveikiu prieš Staphylococcus genties bakterijas. Abiejų bakterijų (S. aureus ir S. epidermidis) augimą mažesnėmis nei 100 µM koncentracijomis slopino du junginiai AJV-1, AJV-34. Nustatyta, kad chinoksalino dariniai aktyvesni prieš S. epidermidis nei S. aureus bakteriją (7 pav.).
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 M S K ( µM ) S.aureus S.epidermidis
7 pav. Chinoksalino dariniai, slopinantys Staphylococcus genties bakterijų augimą 16-98 µM koncentracijomis.
Staphylococcus genties bakterijų augimui didesnę įtaką turėjo tie chinoksalino dariniai, kurie turi pakaitus šeštoje ar septintoje padėtyje (AJV-1, AJV-34, AJV-35, AJV-36), nei pakaitų tose padėtyse neturintys (AJV-13, AJV-14, AJV-15, AJV1-8).
Vincente ir kiti mokslininkai taip pat yra nustatę chinoksalino darinių, turinčių pakaitus šeštoje ar septintoje padėtyje aktyvumą: didžiausiu antibakteriniu poveikiu pasižymėjo junginiai, turintys šeštoje ar septintoje padėtyje chlorą [55].
L. monocytogenes augimą (MSK 85-94 µM) slopino junginiai, turintys fenilo žiedą antroje
padėtyje su para nitro grupe, ir pakaitą šeštoje padėtyje (AJV-1, AJV-34). Junginys AJV-13, neturintis šių pakaitų, neveikė L. monocytogenes augimo (MSK 1679 µM).
Gramneigiamų bakterijų E. coli ir P. aeruginosa augimą 40-56 µM koncentracijomis veikė junginys AJV-11. Iš visų tirtų chinoksalino darinių, tik AJV-11 pasižymėjo gramneigiamų bakterijų augimo slopinimu. Taip pat gerai šis junginys dar veikia ir B. subtilis.
Nei vienas junginys nebuvo labai aktyvus prieš E. faecalis, K. pneumoniae ir P. mirabilis (MSK buvo 390-2324 µM ir daugiau).
Grybelį C. albicans mažesnėmis nei 100 µM koncentracijomis veikė keturi junginiai (8 pav.). AJV-5 pasižymėjo selektyviu grybelio augimo slopinimu. Beveik visi aktyviausi prieš C. albicans junginiai (AJV-1, AJV-14, AJV-35) turėjo antroje padėtyje fenilo fragmentą su nitro grupe arba halogenu. Tai patvirtina Vicente ir kitų mokslininkų nustatytą struktūros-aktyvumo ryšį: antimikrobiškai aktyvūs chinoksalino dariniai turi fenilo fragmentą su fluoru para padėtyje [54]. Taip pat pastebėta, kad grybelio augimą daugiausiai slopino junginiai (AJV-1, AJV-5, AJV-35) , šeštoje padėtyje turintys halogeną.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 M S K ( µM ) C.albicans
Aktyviausių chinoksalino darinių difuzija į agarą skyrėsi. Tai gali priklausyti ne tik nuo junginių aktyvumo, bet ir nuo junginio molekulės gebėjimo skverbtis į terpę (2 lentelė).
2 lentelė. Mikroorganizmų augimo slopinimo zonos (mm).
Junginys S . au re u s A TCC 25923 S . e pidermi dis A TCC 12228 B . su bti lis A TCC 6633 B . c ere u s A TCC 8035 L. mon oc ytogenes A TCC 19111 E. c oli A TCC 25922 P. ae ru gin osa A TCC 27853 C . albi can s A TCC 60193 1 2 3 4 5 6 7 8 9 QDO-X 13,4±0,6 10,8±0,5 13,6±0,9 7,0±0,1 16,6±0,6 AJV-1 7,0±0,1 10,0±0,1 10,4±0,9 9,2±0,8 10,8±0,5 8,0±0,1 AJV-2 7,0±0,1 AJV-3 11,8±0,5 7,0±0,1 7,0±0,1 AJV-4 10,8±1,1 8,6±0,5 9,6±0,6 AJV-5 8,0±0,1 AJV-11 18,8±0,8 17,4±1,1 9,2±0,8 AJV-13 8,4±0,6 AJV-14 9,0±1,0 7,0±0,1 AJV-15 11,6±0,9 8,2±0,5 AJV-30 7,0±0,1 11,4±1,3 AJV-34 15,8±0,5 7,6±0,5 16,2±0,5 9,8±0,5 15,4±0,6 8,0±0,1 AJV-35 10,2±0,5 10,0±0,1 11,4±0,6 8,8±0,8 AJV-36 9,8±0,5 10,6±0,6 AJV-37 11,4±0,6 12,6±0,6 10,4±0,6 AJV-38 10,4±0,9
▀
slopinimozonos ≥15,1 mm;▀
slopinimo zonos 10,0-15,0 mm slopinimo zonos < 10,0 mm Junginiai QDO-X, AJV-11, AJV-34 mikroorganizmų augimą slopino labiausiai (10,4-18,8 mm). Kai kuriems junginiams pastebėta koreliacija tarp antimikrobinio aktyvumo ir mikroorganizmų augimo slopinimo zonų. Junginių AJV-11 ir AJV-34 B. subtilis ir junginio AJV-11 E. coli, kurių MSK 20-40 µM, mikroorganizmų augimo slopinimo zonos buvo vienos didžiausių.3.2. Chinoksalino darinių priešvėžinis aktyvumas
Priešvėžinis chinoksalino darinių aktyvumas įvertintas apskaičiuojant GI50. Tirtų junginių
GI50 vertės pateiktos 3 lentelėje.
3 lentelė. Chinoksalino darinių GI50 glioblastomos ir plaučių karcinomos ląstelėms.
Junginiai GI50 (µM) A549 U87 QDO-01 >100,0 >100,0 AJV-1 1,5±0,5 3,3±1,5 AJV-2 >100,0 >100,0 AJV-3 >100,0 >100,0 AJV-4 1,8 ±0,1 7,5 ±2,2 AJV-13 21,7 ±2,9 26,1 ±6,7 AJV-14 5,5 ±0,1 >100,0 AJV-15 6,2 ±0,8 9,0 ±6,6 AJV-16 AJV-17 15,7 ±7,4 18,1 ±3,3 9,3 ±1,1 9,8 ±0,7 AJV-18 7,6 ±0,6 3,6±0,3 AJV-19 20,4 ±7,3 12,0 ±0,5 AJV-34 16,7 ±5,8 4,9 ±0,7 AJV-35 1,9 ±0,8 4,8 ±0,8 AJV-36 2,5 ±0,9 3,9 ±3,3 AJV-37 1,4±0,3 0,6 ±0,2
▀
GI50 <5,0 µM;▀
GI50 5,0-10,0 µM, GI50 > 10,0 µMIš šešiolikos tirtų junginių, dvylika veikė bent vieną vėžinių ląstelių liniją mažesne nei 10 µM koncentracija. Junginiai AJV-1, AJV-4, AJV-15, AJV-18, AJV-35, AJV-36 ir AJV-37 abi ląstelių linijas veikė 10 µM ir mažesnėmis koncentracijomis. Visi šie junginiai turi fenilo fragmentą antroje padėtyje. Aktyviausiai vėžinės ląsteles slopino trys junginiai: AJV-1, AJV-36, AJV-37, kurie fenilo žiede para padėtyje turi nitro grupę. Junginiai AJV-2 ir AJV-3 turintys halogeną (chlorą, fluorą) fenilo žiede, ir junginys QDO-01, neturintis pakaitų fenilo žiede, priešvėžinio poveikio neturėjo (GI50 >
100,0 µM).
A549 ląstelių linijas 1,4-2,5 µM koncentracijomis veikė 5 junginiai. Pastebėta, kad A549 ląsteles geriau veikė junginiai, turintys pakaitą 6 padėtyje, nei jo neturintys. Lee ir kiti mokslininkai
taip pat nustatė, kad aktyviausi chinoksalino dariniai turi halogeną šeštoje padėtyje [30]. Didžiausiu aktyvumu pasižymėjo junginys AJV-37 (9 pav.), kuris už palyginamąjį junginį be pakaitų (QDO-01) A549 ląsteles veikė maždaug šimtą kartų stipriau.
10-11 10-10 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 AJV-37 QDO-01 A549 lą ste li ų išgyve na mum as Junginio koncentracija (M)
9 pav. A549 ląstelių išgyvenamumo priklausomybė nuo junginių koncentracijos.
U87 ląsteles 0,6-4,9 µM koncentracija veikė 6 junginiai. Šias ląsteles, skirtingai nei A549, gerai veikė ir junginiai, turintys pakaitą šeštoje padėtyje, ir neturintys pakaito šioje padėtyje. Aktyviausias junginys AJV-37 (GI50 = 0,6 µM) penkis ir daugiau kartų aktyvesnis už kitus tirtus
junginius (10 pav.). 10-11 10-10 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 U87 l ąste li ų išgyve na mum as Junginio koncentracija (M) AJV-37 AJV-1
Remiantis gautais rezultatais, galima teigti, kad chinoksalino junginiai yra perspektyvi junginių klasė ir priešvėžinių vaistų kūrime.
3.3. Antimikrobinio ir priešvėžinio aktyvumo – struktūros ryšys
Antimikrobinėmis savybėmis pasižymėjo daugelis chinoksalino darinių su fenilo fragmentu antroje padėtyje (11 pav.). Pastebėta, kad junginiai, turintys para nitro grupę fenilo žiede, pasižymi didesniu aktyvumu prieš gramteigiamas bakterijas ir grybelį.
Esant fenilo žiede halogeno pakaitams antimikrobinis aktyvumas skiriasi. Junginiai, turintys vieną arba dvi fluoro grupes fenilo žiede (R1
= F), pasižymi vidutiniu antimikrobiniu aktyvumu prieš Bacillus genties bakterijas ir grybelį C. albicans. Junginys, turintis fenilo žiede fluorą, o šeštoje padėtyje chlorą (R2 = Cl), pasižymi selektyviu poveikiu prieš grybelį. Esant fenilo žiedo para padėtyje bromui arba jodui, chinoksalino dariniai turi skirtingą aktyvumą: šie junginiai neaktyvūs, jei šeštoje padėtyje nėra chloro. Chlorą fenilo žiede turintys junginiai nepasižymėjo mikroorganizmų augimą slopinančiomis savybėmis.
Pastebėta, kad antibakterinį aktyvumą didina šeštoje padėtyje esantys halogenų ar kiti elektronakceptoriniai pakaitai. Pakaitų šeštoje ir septintoje padėtyje neturintys junginiai turi siauresnį veikimo spektrą. N N O O R1 R2
11 pav. Bendra aktyviausių chinoksalino darinių struktūra. R1 = NO2, F, I, Br, Cl. R2 = Cl,
F, CF3
Aktyviausi prieš vėžines ląsteles junginiai turi para nitro grupę fenilo fragmente. Taip pat šeštoje padėtyje esant halogenui, priešvėžinis aktyvumas didėja: aktyviausias junginys AJV-37 šeštoje padėtyje turi fluoro pakaitą.
3.4. Tirtų junginių toksiškumas ir farmakokinetinės savybės
Junginių toksiškumas įvertintas in silico, remiantis paskaičiuotomis LD50 žiurkėms vertėmis,
pagal Hodge ir Strenerio toksiškumo skalę. Junginiai QDO-X, AJV-5, AJV-7, AJV-8, AJV-9, AJV-10, AJV-12, AJV-20 yra vidutiniškai toksiški, jų LD50 yra 50-500 mg/kg. Vidutiniškai toksiškų junginių,
(išskyrus AJV-5 ir QDO-X), struktūra yra panaši (12 pav.).
N N N NH2 O O R1 R2
12 pav. Vidutiniškai toksiškų chinoksalino darinių bendra struktūra.
Dauguma vidutiniškai toksiškų chinoksalino darinių nepasižymėjo dideliu antimikrobiniu ir priešvėžiniu aktyvumu, išimtis – priešgrybelinį poveikį turintis junginys AJV-5 (MSK = 41 µM; LD50
= 290 mg/kg). Visi kiti junginiai yra mažai toksiški ir jų LD50 yra 500-5000 mg/kg (13 pav.).
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 LD 50 ži ur kė m s pe r os (m g/ kg )
▀ LD50 žiurkėms per os 520-1900 mg/kg ▀ LD50 žiurkėms per os 220-470 mg/kg
13 pav. ACD/I-Lab programos pateiktos LD50 vertės (mg/kg) žiurkėms vartojant junginį per os.
Aktyviausių antimikrobinių ir priešvėžinių junginių (AJV-1, AJV-33-AJV-38) toksiškumas yra mažas 570-890 mg/kg. Undevia ir kiti mokslininkai I klinikinių tyrimų fazėje nustatė mažą priešvėžinio preparato toksiškumą, kai nuo didelės dozės išsivysto neutropenija [52].
Lipinskio taisyklę atitinka beveik visi chinoksalino dariniai. Junginių molekulinė masė yra mažesnė nei 500 (165,17-398,58). Vandenilinio ryšio donorų skaičius visose molekulėse yra ne didesnis nei 5. Chinoksalino darinių vandenilinio ryšio akceptorių skaičius molekulėje yra mažesnis nei 10 (išskyrus AJV-21 = 12) .Lanksčiųjų jungčių skaičius yra nuo 0 iki 3.
Pateiktos junginių LogP reikšmės mažesnės nei 5. Junginių AJV-7, AJV-8, AJV-9, AJV-11, AJV-12 ir QDO-01 LogP yra nuo -1,19 iki -0,29, todėl šie junginiai, dėl geresnio jų tirpumo vandeniniame negu organiniame tirpiklyje, gali sunkiai pereiti membranas ir patekti į ląsteles ir audinius. Iš šių junginių tik AJV-11 turi antimikrobinį poveikį. Kitų junginių LogP reikšmės yra 0,7-2,38, taigi šie junginiai turėtų geriau pereiti ląstelių membranas (4 lentelė).
4 lentelė. Junginių fizikocheminės savybės pagal ACD/I-Lab Junginys Molekulinė masė LogP Vandenilį donuojančių grupių skaičius Vandenilį akceptuojančių grupių skaičius Lanksčiųjų jungčių skaičius 1 2 3 4 5 6 QDO-01 162,15 0,22 0 4 0 QDO-X 138,12 1,18 2 4 0 AJV-1 317,68 1,71 0 7 2 AJV-2 290,68 1,67 0 4 1 AJV-3 351,58 2,35 0 4 1 AJV-4 398,58 2,27 0 4 1 AJV-5 172,09 0,59 0 4 0 AJV-6 210,23 1,29 4 4 0 AJV-7 266,25 -0,29 2 8 3 AJV-8 246,18 -0,84 2 8 1 AJV-9 260,21 -1,19 2 8 1 AJV-10 271,06 0,34 2 6 1 AJV-11 178,15 -0,69 2 6 0 AJV-12 202,17 -0,46 2 6 1 AJV-13 238,24 0,94 0 4 1 AJV-14 256,23 1,37 0 4 1 AJV-15 274,22 1,41 0 4 1 AJV-16 272,69 1,83 0 4 1
1 2 3 4 5 6 AJV-17 AJV-18 307,13 317,14 2,3 1,96 0 0 4 4 1 1 AJV-19 AJV-20 364,14 230,22 1,96 0,11 0 2 4 6 1 1 AJV-21 275,14 - 5 12 2 AJV-28 227,11 - 1 10 2 AJV-29 267,04 0,7 2 6 0 AJV-30 177,14 - 2 6 0 AJV-31 165,17 - 1 4 0 AJV-33 283,24 0,85 0 7 2 AJV-34 351,24 2,26 0 7 3 AJV-35 362,13 1,87 0 7 2 AJV-36 297,27 1,55 0 7 2 AJV-37 301,23 1,3 0 7 2 AJV-38 352,13 2,38 0 7 2
Chinoksalino junginių ir jų analogų biologinis pasisavinimas prognozuotas ne tik pagal atitikimą Lipinskio taisyklei, bet ir pagal programos pateiktas biologinio pasisavinimo tikimybes. Dviems junginiams AJV-21 ir AJV-28 prognozuojamas mažesnis nei 30 proc. biologinis pasisavinimas. Tikimybė, kad šių junginių į sisteminę kraujotaką pateks daugiau nei 30 proc., yra maža (0,033). Junginys AJV-21 neatitinka ir Lipinskio taisyklės. Junginių struktūra labai panaši (14 pav.). Šie junginiai neturi nei antimikrobinio, nei priešvėžinio poveikio.
N O N O N O O R1 R2 R3
14 pav. Junginių, kuriems prognozuotas mažesnis nei 30 proc. biologinis pasisavinimas, bendra struktūra. AJV-21: R1
, R2- NH2, R3- NO2; AJV-28: R1, R3- H, R2- NO2
Šešiems junginiams (AJV-6, AJV-7, AJV-8, AJV-9, AJV-30 ir AJV-31) prognozuojamas vidutinis biologinis pasisavinimas, t.y. 30-70 proc. (15 pav.). Šie junginiai nepasižymi dideliu antimikrobiniu ar priešvėžiniu aktyvumu.
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Ti ki m yb ės
%F(per os) >30 proc. %F(per os) >70 proc.
15 pav. Junginių 30 ir 70 procentų biologinio pasisavinimo tikimybės.
Kitiems junginiams prognozuojamas didesnis kaip 70 proc. biologinis pasisavinimas per os. 15 chinoksalino darinių didesnis kaip 70 proc. biologinis pasisavinimas prognozuojama su 0,6-0,8 tikimybėmis. Junginiams AJV-1, AJV-33, AJV-34, AJV-35, AJV-36, AJV-37, AJV-38 (16 pav. A) ir junginiams AJV-10, AJV-12 ir AJV-20 (16 pav. B) toks pats biologinis pasisavinimas prognozuojamas su didesne kaip 0,5 tikimybe.
A N N NO2 O O R1 R2 B N N NH2 R1 R2 N
16 pav. Junginių, kuriems prognozuojamas didesnis kaip 70 proc. biologinis pasisavinimas su tikimybe 0,569 (A) ir 0,598 (B), bendra struktūra.
Programos ACD/I-Lab paskaičiuotos junginių pKa vertės svyruoja nuo 0,19 iki 2,77 (17 pav.). Galima manyti, kad junginiai AJV-5, AJV-13 ir AJV-20 galėtų būti vartojami per os ir būtų gerai absorbuojami skrandyje (pH = 2).
▀ pKa 0,19-2,03; ▀ pKa 2,23-2,77
17 pav. Programos ACD/Lab paskaičiuotos pKa reikšmės.
Remiantis prognozuotomis ADME savybėmis, galima manyti, kad aktyviausi chinoksalino dariniai galėtų būti vartojami per os: jie gerai rezorbuotųsi iš skrandžio. Vicente ir kiti mokslininkai ištyrė chinoksalin-1,4-diono darinių biologinį pasisavinimą in vivo. Kai kurie junginiai ne tik buvo gerai rezorbuojami iš skrandžio, bet taip pat buvo mažai toksiški, nesukėlė rimtų nepageidaujamų poveikių [55]. Kai kurie chinoksalino dariniai tiriami klinikiniuose tyrimuose kaip priešvėžiniai vaistai [25, 52].
3.5. Perspektyviausi chinoksalino junginiai
Remiantis antimikrobinio ir priešvėžinio aktyvumo tyrimų duomenimis, o taip pat ADME ir toksinių savybių prognozės duomenimis, atrinkti perspektyviausi chinoksalino dariniai.
Junginiai AJV-1, AJV-34, AJV-35 galėtų būti išskirti kaip perspektyvūs plataus antimikrobinio spektro junginiai gramteigiamų bakterijų ir grybelio augimo slopinimui. Jie yra mažai toksiški ir galėtų būti neblogai pasisavinami, vartojant per os.
Junginys AJV-36 ir yra siauresnio veikimo spektro chinoksalino darinys, slopinantis Staphylococcus ir Bacillus genties bakterijų augimą. Selektyviai Bacillus genties bakterijų augimą slopina junginiai AJV-37 ir AJV-38. Junginiai AJV-15 ir AJV-33 pasižymi selektyviu poveikiu B. subtilis bakterijos augimui. Visi minėti junginiai galėtų būti vartojami per os ir yra mažai toksiški.
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 pKa
Mažai toksiškas junginys AJV-11 yra perspektyvus gramneigiamų P. aeruginosa ir E. coli bakterijų infekcijoms gydyti.
AJV-14 perspektyvus kaip priešgrybelinis preparatas, kuris turi selektyvų poveikį C. albicans. Šis junginys yra mažai toksiškas, o prognozuojamas biologinis pasisavinimas didesnis kaip 70 proc. Taip pat priešgrybeliniu poveikiu pasižymi junginys AJV-5, tačiau jis galėtų būti labiau toksiškas nei kiti chinoksalino dariniai. Vis dėlto, šio junginio struktūra galėtų būti įdomi atliekant tolimesnius chinoksalino darinių tyrimus, ieškant labiau perspektyvių priešgrybelinių junginių.
Junginiai AJV-1, AJV-36, AJV-37 yra perspektyvūs kaip priešvėžiniai vaistai. Šių junginių prognozuojamas toksiškumas mažas, biologinis pasisavinimas tinkamas geriamiems vaistams.
Minėti chinoksalino junginiai, ypač turintys siaurą veikimo spektrą, yra perspektyvūs tolimesniems tyrimams ne tik dėl didelio aktyvumo in vitro, bet ir dėl palankių ADME savybių ir mažo toksiškumo.
IŠVADOS
1. Chinoksalino junginiai pasižymi skirtingu antimikrobiniu aktyvumu. Labiausiai šie junginiai slopina gramteigiamų Staphylococcus ir Bacillus genties bakterijų ir grybelio C. albicans augimą. Chinoksalino junginiai beveik neturi antimikrobinio poveikio E. faecalis, P. mirabilis, K. pneumoniae.
2. Dauguma chinoksalino darinių turi priešvėžinį poveikį A549 ir U87 vėžio ląstelių linijoms. 3. Ištyrus susintetintų junginių struktūros ir antimikrobinio bei priešvėžinio aktyvumo ryšio
dėsningumus, nustatyta pakaitų įtaka aktyvumui:
Aktyviausi junginiai, turintys antroje padėtyje fenilo žiedą su para nitro grupe arba halogenu, o šeštoje arba septintoje padėtyse – halogeną arba trifluormetilo grupę;
Chinoksalino dariniai, neturintys pakaitų šeštoje ar septintoje padėtyse, turi selektyvų poveikį B. subtilis bakterijai.
4. Daugumai tirtų antimikrobiškai ir prieš vėžines ląsteles aktyviausių chinoksalino darinių prognozuojamas mažas toksiškumas, jie atitinka Lipinskio taisyklę, turėtų būti gerai biologiškai pasisavinami.
5. Remiantis gautais rezultatais išskirti perspektyviausi junginiai, kurie galėtų būti vystomi toliau: AJV-1, AJV-34, AJV-35, AJV-36, AJV-37 ir AJV-38 (turintys fenilo fragmentą su
para nitro grupe) – perspektyvūs gramteigiamoms ir grybelinėms infekcijoms gydyti; AJV-15 ir AJV-33 (su fenilo fragmentu, neturintys pakaitų šeštoje padėtyje) – siauro
spektro B. subtilis infekcijų gydymui;
AJV-11 (chinoksalino aza-analogas su trimis N atomais žiede) – gramneigiamų bakterijų sukeltoms infekcijoms gydyti;
AJV-14 (su para fluorfenilo fragmentu) – priešgrybelinis junginys;
AJV-37 (su para nitrofenilo fragmentu ir fluoru šeštoje padėtyje) – priešvėžinis junginys.
PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS
Chinoksalino dariniai yra perspektyvūs kaip antimikrobiniai ar priešvėžiniai junginiai, pasižymintys biologiniu aktyvumu in vitro, prognozuojamu mažu toksiškumu ir palankiomis farmakokinetinėmis savybėmis. Tikslinga atlikti šių junginių vystymą, ieškant naujų aktyvių ir selektyvių antimikrobinių ir priešvėžinių vaistų.
