nature.com സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി. നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ബ്രൗസർ പതിപ്പിന് പരിമിതമായ CSS പിന്തുണ മാത്രമേ ഉള്ളൂ. മികച്ച അനുഭവത്തിനായി, ഏറ്റവും പുതിയ ബ്രൗസർ പതിപ്പ് ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ ഇന്റർനെറ്റ് എക്സ്പ്ലോററിൽ കോംപാറ്റിബിലിറ്റി മോഡ് ഓഫ് ചെയ്യുക). കൂടാതെ, തുടർച്ചയായ പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, ഈ സൈറ്റിൽ സ്റ്റൈലുകളോ ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റോ ഉൾപ്പെടുത്തില്ല.
സിന്തോൺ 3-(ആന്ത്രാസെൻ-9-yl)-2-സയനോഅക്രിലോയ്ൽ ക്ലോറൈഡ് 4 സമന്വയിപ്പിക്കുകയും വിവിധ നൈട്രജൻ ന്യൂക്ലിയോഫൈലുകളുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലൂടെ വിവിധതരം ഉയർന്ന സജീവമായ ഹെറ്ററോസൈക്ലിക് സംയുക്തങ്ങളെ സമന്വയിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്തു. സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിക്, എലമെന്റൽ വിശകലനം ഉപയോഗിച്ച് ഓരോ സിന്തസൈക്ലിക് സംയുക്തത്തിന്റെയും ഘടന സമഗ്രമായി വിവരിച്ചു. പതിമൂന്ന് നോവൽ ഹെറ്ററോസൈക്ലിക് സംയുക്തങ്ങളിൽ പത്തെണ്ണം മൾട്ടിഡ്രഗ്-റെസിസ്റ്റന്റ് ബാക്ടീരിയകൾ (MRSA)ക്കെതിരെ പ്രോത്സാഹജനകമായ ഫലപ്രാപ്തി കാണിച്ചു. അവയിൽ, 6, 7, 10, 13b, 14 എന്നീ സംയുക്തങ്ങൾ 4 സെന്റിമീറ്ററിനടുത്ത് ഇൻഹിബിഷൻ സോണുകളുള്ള ഏറ്റവും ഉയർന്ന ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പ്രവർത്തനം കാണിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, MRSA പ്രതിരോധത്തിനുള്ള ഒരു പ്രധാന ലക്ഷ്യമായ പെൻസിലിൻ-ബൈൻഡിംഗ് പ്രോട്ടീൻ 2a (PBP2a) യുമായി സംയുക്തങ്ങൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ബൈൻഡിംഗ് അഫിനിറ്റികളുണ്ടെന്ന് മോളിക്യുലാർ ഡോക്കിംഗ് പഠനങ്ങൾ വെളിപ്പെടുത്തി. 7, 10, 14 പോലുള്ള ചില സംയുക്തങ്ങൾ PBP2a യുടെ സജീവ സ്ഥലത്ത് കോ-ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത ക്വിനാസോളിനോൺ ലിഗാൻഡിനെ അപേക്ഷിച്ച് ഉയർന്ന ബൈൻഡിംഗ് അഫിനിറ്റിയും ഇന്ററാക്ഷൻ സ്ഥിരതയും കാണിച്ചു. ഇതിനു വിപരീതമായി, 6, 13b എന്നീ സംയുക്തങ്ങൾക്ക് കുറഞ്ഞ ഡോക്കിംഗ് സ്കോറുകൾ മാത്രമേ ഉണ്ടായിരുന്നുള്ളൂ, പക്ഷേ ഇപ്പോഴും ഗണ്യമായ ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പ്രവർത്തനം പ്രകടമായിരുന്നു, സംയുക്തം 6 ന് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ MIC (9.7 μg/100 μL) ഉം MBC (78.125 μg/100 μL) മൂല്യങ്ങളും ഉണ്ടായിരുന്നു. ഡോക്കിംഗ് വിശകലനം ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടിംഗ്, π-സ്റ്റാക്കിംഗ് എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള പ്രധാന ഇടപെടലുകൾ വെളിപ്പെടുത്തി, പ്രത്യേകിച്ച് Lys 273, Lys 316, Arg 298 പോലുള്ള അവശിഷ്ടങ്ങൾ, PBP2a യുടെ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയിലെ കോ-ക്രിസ്റ്റലൈസ്ഡ് ലിഗാൻഡുമായി ഇടപഴകുന്നതായി തിരിച്ചറിഞ്ഞു. PBP2a യുടെ എൻസൈമാറ്റിക് പ്രവർത്തനത്തിന് ഈ അവശിഷ്ടങ്ങൾ അത്യാവശ്യമാണ്. ഫലപ്രദമായ ചികിത്സാ സ്ഥാനാർത്ഥികളെ തിരിച്ചറിയുന്നതിന് തന്മാത്രാ ഡോക്കിംഗിനെ ബയോഅസെകളുമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിന്റെ പ്രാധാന്യം എടുത്തുകാണിച്ചുകൊണ്ട്, സമന്വയിപ്പിച്ച സംയുക്തങ്ങൾ വാഗ്ദാനമായ MRSA വിരുദ്ധ മരുന്നുകളായി വർത്തിക്കുമെന്ന് ഈ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ഈ നൂറ്റാണ്ടിന്റെ ആദ്യ വർഷങ്ങളിൽ, എളുപ്പത്തിൽ ലഭ്യമായ പ്രാരംഭ വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിച്ച് ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രവർത്തനമുള്ള നിരവധി നൂതന ഹെറ്ററോസൈക്ലിക് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ സമന്വയത്തിനായുള്ള പുതിയതും ലളിതവുമായ നടപടിക്രമങ്ങളും രീതികളും വികസിപ്പിക്കുന്നതിലായിരുന്നു ഗവേഷണ ശ്രമങ്ങൾ പ്രധാനമായും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചത്.
ശ്രദ്ധേയമായ നിരവധി ഹെറ്ററോസൈക്ലിക് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ സമന്വയത്തിന് അക്രിലോണിട്രൈൽ ഭാഗങ്ങൾ പ്രധാന പ്രാരംഭ വസ്തുക്കളായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, കാരണം അവ വളരെ പ്രതിപ്രവർത്തനക്ഷമമായ സംയുക്തങ്ങളാണ്. മാത്രമല്ല, 2-സയനോഅക്രിലോയ്ൽ ക്ലോറൈഡ് ഡെറിവേറ്റീവുകൾ സമീപ വർഷങ്ങളിൽ ഔഷധ പ്രയോഗങ്ങളുടെ മേഖലയിൽ സുപ്രധാന പ്രാധാന്യമുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ വികസനത്തിനും സമന്വയത്തിനും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന് മയക്കുമരുന്ന് ഇടനിലക്കാർ1,2,3, എച്ച്ഐവി വിരുദ്ധ, ആൻറിവൈറൽ, ആന്റികാൻസർ, ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ, ആന്റീഡിപ്രസന്റ്, ആന്റിഓക്‌സിഡന്റ് ഏജന്റുകൾ4,5,6,7,8,9,10. അടുത്തിടെ, ആന്ത്രാസീനിന്റെയും അതിന്റെ ഡെറിവേറ്റീവുകളുടെയും ജൈവിക ഫലപ്രാപ്തി, അവയുടെ ആൻറിബയോട്ടിക്, കാൻസർ വിരുദ്ധ11,12, ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ13,14,15, കീടനാശിനി ഗുണങ്ങൾ16,17 എന്നിവ വളരെയധികം ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു18,19,20,21. അക്രിലോണിട്രൈൽ, ആന്ത്രാസീൻ ഭാഗങ്ങൾ അടങ്ങിയ ആന്റിമൈക്രോബയൽ സംയുക്തങ്ങൾ ചിത്രം 1, 2 എന്നിവയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
ലോകാരോഗ്യ സംഘടന (WHO) (2021) പ്രകാരം, ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രതിരോധം (AMR) ആരോഗ്യത്തിനും വികസനത്തിനും ആഗോളതലത്തിൽ ഒരു ഭീഷണിയാണ്22,23,24,25. രോഗികളെ സുഖപ്പെടുത്താൻ കഴിയില്ല, ഇത് കൂടുതൽ കാലം ആശുപത്രിയിൽ കഴിയേണ്ടിവരുന്നതിനും വിലകൂടിയ മരുന്നുകളുടെ ആവശ്യകതയ്ക്കും കാരണമാകുന്നു, അതുപോലെ തന്നെ മരണനിരക്കും വൈകല്യവും വർദ്ധിക്കുന്നു. ഫലപ്രദമായ ആന്റിമൈക്രോബയലുകളുടെ അഭാവം പലപ്പോഴും വിവിധ അണുബാധകൾക്കുള്ള ചികിത്സ പരാജയത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് കീമോതെറാപ്പി, പ്രധാന ശസ്ത്രക്രിയകൾ എന്നിവയ്ക്കിടെ.
ലോകാരോഗ്യ സംഘടനയുടെ 2024 ലെ റിപ്പോർട്ട് അനുസരിച്ച്, മെത്തിസിലിൻ-റെസിസ്റ്റന്റ് സ്റ്റാഫൈലോകോക്കസ് ഓറിയസ് (MRSA), ഇ. കോളി എന്നിവ മുൻഗണനാ രോഗകാരികളുടെ പട്ടികയിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. രണ്ട് ബാക്ടീരിയകളും പല ആൻറിബയോട്ടിക്കുകളെയും പ്രതിരോധിക്കും, അതിനാൽ അവ ചികിത്സിക്കാനും നിയന്ത്രിക്കാനും ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള അണുബാധകളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിന് പുതിയതും ഫലപ്രദവുമായ ആന്റിമൈക്രോബയൽ സംയുക്തങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കേണ്ടതിന്റെ അടിയന്തിര ആവശ്യമുണ്ട്. ആന്ത്രാസീനും അതിന്റെ ഡെറിവേറ്റീവുകളും ഗ്രാം പോസിറ്റീവ്, ഗ്രാം നെഗറ്റീവ് ബാക്ടീരിയകളിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയുന്ന അറിയപ്പെടുന്ന ആന്റിമൈക്രോബയലുകളാണ്. ആരോഗ്യത്തിന് അപകടകരമായ ഈ രോഗകാരികളെ ചെറുക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു പുതിയ ഡെറിവേറ്റീവിനെ സമന്വയിപ്പിക്കുക എന്നതാണ് ഈ പഠനത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം.
ലോകാരോഗ്യ സംഘടന (WHO) റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നത്, പല ബാക്ടീരിയ രോഗകാരികളും ഒന്നിലധികം ആൻറിബയോട്ടിക്കുകളെ പ്രതിരോധിക്കുന്നവയാണ്, സമൂഹത്തിലും ആരോഗ്യ സംരക്ഷണ സംവിധാനങ്ങളിലും അണുബാധയ്ക്ക് ഒരു സാധാരണ കാരണമായ മെത്തിസിലിൻ-റെസിസ്റ്റന്റ് സ്റ്റാഫൈലോകോക്കസ് ഓറിയസ് (MRSA) ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. മയക്കുമരുന്ന്-സസ്പെക്റ്റീവ് അണുബാധയുള്ള രോഗികളേക്കാൾ MRSA അണുബാധയുള്ള രോഗികൾക്ക് 64% ഉയർന്ന മരണനിരക്ക് ഉണ്ടെന്ന് റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. കൂടാതെ, കാർബപെനെം-റെസിസ്റ്റന്റ് എന്ററോബാക്ടീരിയേസി (അതായത്, ഇ. കോളി) യ്‌ക്കെതിരായ പ്രതിരോധത്തിന്റെ അവസാന നിര കൊളിസ്റ്റിൻ ആയതിനാൽ ഇ. കോളി ആഗോള അപകടസാധ്യത സൃഷ്ടിക്കുന്നു, എന്നാൽ കൊളിസ്റ്റിൻ-റെസിസ്റ്റന്റ് ബാക്ടീരിയകൾ അടുത്തിടെ നിരവധി രാജ്യങ്ങളിൽ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. 22,23,24,25
അതിനാൽ, ലോകാരോഗ്യ സംഘടനയുടെ ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രതിരോധത്തിനായുള്ള ആഗോള പ്രവർത്തന പദ്ധതി 26 അനുസരിച്ച്, പുതിയ ആന്റിമൈക്രോബയലുകളുടെ കണ്ടെത്തലും സമന്വയവും അടിയന്തിരമായി ആവശ്യമാണ്. ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ 27, ആന്റിഫംഗൽ 28, കാൻസർ വിരുദ്ധ 29, ആന്റിഓക്‌സിഡന്റ് 30 എന്നീ ഏജന്റുമാരായി ആന്ത്രാസീൻ, അക്രിലോണിട്രൈൽ എന്നിവയുടെ വലിയ സാധ്യത പ്രസിദ്ധീകരിച്ച നിരവധി പ്രബന്ധങ്ങളിൽ എടുത്തുകാണിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഇക്കാര്യത്തിൽ, മെത്തിസിലിൻ-പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള സ്റ്റാഫൈലോകോക്കസ് ഓറിയസ് (എംആർഎസ്എ) യ്‌ക്കെതിരെ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് ഈ ഡെറിവേറ്റീവുകൾ നല്ല സ്ഥാനാർത്ഥികളാണെന്ന് പറയാം.
മുൻകാല സാഹിത്യ അവലോകനങ്ങൾ ഈ ക്ലാസുകളിലെ പുതിയ ഡെറിവേറ്റീവുകളെ സമന്വയിപ്പിക്കാൻ ഞങ്ങളെ പ്രേരിപ്പിച്ചു. അതിനാൽ, ആന്ത്രാസീൻ, അക്രിലോണിട്രൈൽ ഭാഗങ്ങൾ അടങ്ങിയ പുതിയ ഹെറ്ററോസൈക്ലിക് സിസ്റ്റങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുക, അവയുടെ ആന്റിമൈക്രോബയൽ, ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ ഫലപ്രാപ്തി വിലയിരുത്തുക, മോളിക്യുലാർ ഡോക്കിംഗ് വഴി പെൻസിലിൻ-ബൈൻഡിംഗ് പ്രോട്ടീൻ 2a (PBP2a) യുമായുള്ള അവയുടെ സാധ്യതയുള്ള ബൈൻഡിംഗ് ഇടപെടലുകൾ അന്വേഷിക്കുക എന്നിവയാണ് ഈ പഠനം ലക്ഷ്യമിടുന്നത്. മുൻ പഠനങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ശക്തമായ PBP2a ഇൻഹിബിറ്ററി പ്രവർത്തനമുള്ള വാഗ്ദാനമായ ആന്റിമെത്തിസിലിൻ-റെസിസ്റ്റന്റ് സ്റ്റാഫൈലോകോക്കസ് ഓറിയസ് (MRSA) ഏജന്റുകളെ തിരിച്ചറിയുന്നതിനായി ഹെറ്ററോസൈക്ലിക് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ സിന്തസിസ്, ബയോളജിക്കൽ വിലയിരുത്തൽ, കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ വിശകലനം എന്നിവ ഈ പഠനം തുടർന്നു.
ആന്ത്രാസീൻ, അക്രിലോണിട്രൈൽ ഭാഗങ്ങൾ അടങ്ങിയ പുതിയ ഹെറ്ററോസൈക്ലിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ സമന്വയത്തിലും ആന്റിമൈക്രോബയൽ വിലയിരുത്തലിലും ഞങ്ങളുടെ നിലവിലെ ഗവേഷണം ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. 3-(ആന്ത്രാസെൻ-9-yl)-2-സയനോഅക്രിലോയ്ൽ ക്ലോറൈഡ് 4 തയ്യാറാക്കി പുതിയ ഹെറ്ററോസൈക്ലിക് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിനുള്ള ഒരു നിർമ്മാണ ബ്ലോക്കായി ഉപയോഗിച്ചു.
സ്പെക്ട്രൽ ഡാറ്റ ഉപയോഗിച്ചാണ് സംയുക്തം 4 ന്റെ ഘടന നിർണ്ണയിച്ചത്. 1H-NMR സ്പെക്ട്രം 9.26 ppm-ൽ CH= ന്റെ സാന്നിധ്യം കാണിച്ചു, IR സ്പെക്ട്രം 1737 cm−1-ൽ ഒരു കാർബണൈൽ ഗ്രൂപ്പിന്റെയും 2224 cm−1-ൽ ഒരു സയനോ ഗ്രൂപ്പിന്റെയും സാന്നിധ്യം കാണിച്ചു, കൂടാതെ 13CNMR സ്പെക്ട്രം നിർദ്ദിഷ്ട ഘടന സ്ഥിരീകരിച്ചു (പരീക്ഷണ വിഭാഗം കാണുക).
3-(ആന്ത്രാസെൻ-9-യിൽ)-2-സയനോഅക്രിലോയ്ൽ ക്ലോറൈഡ് 4 ന്റെ സമന്വയം 250, 41, 42, 53 എന്നീ ആരോമാറ്റിക് ഗ്രൂപ്പുകളെ എത്തനോളിക് സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ലായനി (10%) ഉപയോഗിച്ച് ജലവിശ്ലേഷണം ചെയ്തുകൊണ്ട് പൂർത്തിയാക്കി, 354, 45, 56 ആസിഡുകൾ നൽകി, തുടർന്ന് അവയെ ഒരു വാട്ടർ ബാത്തിൽ തയോണൈൽ ക്ലോറൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് സംസ്കരിച്ച് ഉയർന്ന വിളവ് (88.5%) അക്രിലോയ്ൽ ക്ലോറൈഡ് ഡെറിവേറ്റീവ് 4 നൽകി. ചിത്രം 3-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ.
പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ ഫലപ്രാപ്തിയുള്ള പുതിയ ഹെറ്ററോസൈക്ലിക് സംയുക്തങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന്, വിവിധ ഡൈന്യൂക്ലിയോഫൈലുകളുമായി അസൈൽ ക്ലോറൈഡ് 4 ന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനം നടത്തി.
ആസിഡ് ക്ലോറൈഡ് 4 നെ 0° താപനിലയിൽ ഹൈഡ്രാസൈൻ ഹൈഡ്രേറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് ഒരു മണിക്കൂർ നേരം പരിചരിച്ചു. നിർഭാഗ്യവശാൽ, പൈറസോലോൺ 5 ലഭിച്ചില്ല. ഉൽപ്പന്നം ഒരു അക്രിലാമൈഡ് ഡെറിവേറ്റീവ് ആയിരുന്നു, അതിന്റെ ഘടന സ്പെക്ട്രൽ ഡാറ്റ വഴി സ്ഥിരീകരിച്ചു. അതിന്റെ IR സ്പെക്ട്രം 1720 cm−1 ൽ C=O, 2228 cm−1 ൽ C≡N, 3424 cm−1 ൽ NH എന്നിവയുടെ ആഗിരണം ബാൻഡുകൾ കാണിച്ചു. 1H-NMR സ്പെക്ട്രം 9.3 ppm ൽ ഒലെഫിൻ പ്രോട്ടോണുകളുടെയും NH പ്രോട്ടോണുകളുടെയും ഒരു എക്സ്ചേഞ്ച് സിംഗിൾട്ട് സിഗ്നൽ കാണിച്ചു (പരീക്ഷണ വിഭാഗം കാണുക).
രണ്ട് മോളിലെ ആസിഡ് ക്ലോറൈഡ് 4 ഒരു മോളിലെ ഫിനൈൽഹൈഡ്രാസിനുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് N-ഫെനൈലാക്രിലോയ്ൽഹൈഡ്രാസിൻ ഡെറിവേറ്റീവ് 7 നല്ല വിളവ് (77%) നൽകാൻ സഹായിച്ചു (ചിത്രം 5). ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി ഡാറ്റ ഉപയോഗിച്ച് 7 ന്റെ ഘടന സ്ഥിരീകരിച്ചു, ഇത് 1691 ലും 1671 cm−1 ലും രണ്ട് C=O ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ആഗിരണം, 2222 cm−1 ലും CN ഗ്രൂപ്പിന്റെ ആഗിരണം, 3245 cm−1 ലും NH ഗ്രൂപ്പിന്റെ ആഗിരണം എന്നിവ കാണിച്ചു, അതിന്റെ 1H-NMR സ്പെക്ട്രം CH ഗ്രൂപ്പ് 9.15 ലും 8.81 ppm ലും NH പ്രോട്ടോണിന് 10.88 ppm ലും കാണിച്ചു (പരീക്ഷണ വിഭാഗം കാണുക).
ഈ പഠനത്തിൽ, 1,3-ഡൈന്യൂക്ലിയോഫൈലുകളുമായുള്ള അസൈൽ ക്ലോറൈഡ് 4 ന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനം അന്വേഷിച്ചു. 1,4-ഡയോക്‌സെനിൽ 2-അമിനോപിരിഡിൻ ഉപയോഗിച്ച് അസൈൽ ക്ലോറൈഡ് 4 നെ TEA അടിസ്ഥാനമായി ഉപയോഗിച്ച് മുറിയിലെ താപനിലയിൽ ചികിത്സിച്ചപ്പോൾ അക്രിലാമൈഡ് ഡെറിവേറ്റീവ് 8 ലഭിച്ചു (ചിത്രം 5), ഇതിന്റെ ഘടന സ്പെക്ട്രൽ ഡാറ്റ ഉപയോഗിച്ച് തിരിച്ചറിഞ്ഞു. IR സ്പെക്ട്രയിൽ 2222 cm−1, NH 3148 cm−1, കാർബോണൈൽ 1665 cm−1 എന്നിങ്ങനെ നീളുന്ന സയനോയുടെ ആഗിരണം ബാൻഡുകൾ കാണിച്ചു; 1H NMR സ്പെക്ട്ര 9.14 ppm-ൽ ഒലെഫിൻ പ്രോട്ടോണുകളുടെ സാന്നിധ്യം സ്ഥിരീകരിച്ചു (പരീക്ഷണ വിഭാഗം കാണുക).
സംയുക്തം 4 തയോറിയയുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് പിരിമിഡിനെത്തിയോൺ 9 നൽകുന്നു; സംയുക്തം 4 തയോസെമികാർബസൈഡുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് തയോപിറസോൾ ഡെറിവേറ്റീവ് 10 നൽകുന്നു (ചിത്രം 5). സ്പെക്ട്രൽ, മൂലക വിശകലനം വഴി സംയുക്തം 9, 10 എന്നിവയുടെ ഘടനകൾ സ്ഥിരീകരിച്ചു (പരീക്ഷണ വിഭാഗം കാണുക).
1,4-ഡൈന്യൂക്ലിയോഫൈൽ ആയി തയോകാർബസൈഡുമായി സംയുക്തം 4 പ്രതിപ്രവർത്തിച്ചാണ് ടെട്രാസൈൻ-3-തിയോൾ 11 തയ്യാറാക്കിയത് (ചിത്രം 5), സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി, മൂലക വിശകലനം എന്നിവയിലൂടെ അതിന്റെ ഘടന സ്ഥിരീകരിച്ചു. ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രത്തിൽ, C=N ബോണ്ട് 1619 cm−1 ൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു. അതേസമയം, അതിന്റെ 1H-NMR സ്പെക്ട്രം 7.78–8.66 ppm-ൽ ആരോമാറ്റിക് പ്രോട്ടോണുകളുടെയും 3.31 ppm-ൽ SH പ്രോട്ടോണുകളുടെയും മൾട്ടിപ്ലേറ്റ് സിഗ്നലുകൾ നിലനിർത്തി (പരീക്ഷണ വിഭാഗം കാണുക).
അക്രിലോയ്ൽ ക്ലോറൈഡ് 4 1,2-ഡയമിനോബെൻസീൻ, 2-അമിനോത്തിയോഫെനോൾ, ആന്ത്രാനിലിക് ആസിഡ്, 1,2-ഡയമിനോഈഥെയ്ൻ, എത്തനോളമൈൻ എന്നിവയുമായി 1,4-ഡയമിന്യൂക്ലിയോഫൈലുകളായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് പുതിയ ഹെറ്ററോസൈക്ലിക് സിസ്റ്റങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു (13–16).
പുതുതായി സമന്വയിപ്പിച്ച ഈ സംയുക്തങ്ങളുടെ ഘടനകൾ സ്പെക്ട്രൽ, മൂലക വിശകലനത്തിലൂടെ സ്ഥിരീകരിച്ചു (പരീക്ഷണ വിഭാഗം കാണുക). 2-ഹൈഡ്രോക്സിഫെനൈലാക്രൈലാമൈഡ് ഡെറിവേറ്റീവ് 17, 2-അമിനോഫെനോളുമായി ഒരു ഡൈന്യൂക്ലിയോഫൈലായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ചാണ് ലഭിച്ചത് (ചിത്രം 6), അതിന്റെ ഘടന സ്പെക്ട്രൽ, മൂലക വിശകലനത്തിലൂടെ സ്ഥിരീകരിച്ചു. സംയുക്തം 17 ന്റെ ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രം C=O, C≡N സിഗ്നലുകൾ യഥാക്രമം 1681 ഉം 2226 cm−1 ഉം ആണെന്ന് കാണിച്ചു. അതേസമയം, അതിന്റെ 1H-NMR സ്പെക്ട്രം ഒലെഫിൻ പ്രോട്ടോണിന്റെ സിംഗിൾട്ട് സിഗ്നൽ 9.19 ppm ഉം OH പ്രോട്ടോൺ 9.82 ppm ഉം നിലനിർത്തി (പരീക്ഷണ വിഭാഗം കാണുക).
ഡയോക്‌സെയ്‌നിൽ ഒരു ലായകമായും TEA ഒരു ഉത്തേജകമായും ഒരു ന്യൂക്ലിയോഫൈലുമായി (ഉദാ: എഥൈലാമൈൻ, 4-ടൊലുയിഡിൻ, 4-മെത്തോക്‌സിയാനിലിൻ) ആസിഡ് ക്ലോറൈഡ് 4 പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് മുറിയിലെ താപനിലയിൽ പച്ച ക്രിസ്റ്റലിൻ അക്രിലാമൈഡ് ഡെറിവേറ്റീവുകൾ 18, 19a, 19b എന്നിവ ലഭിച്ചു. 18, 19a, 19b എന്നീ സംയുക്തങ്ങളുടെ മൂലക, സ്പെക്ട്രൽ ഡാറ്റ ഈ ഡെറിവേറ്റീവുകളുടെ ഘടനകളെ സ്ഥിരീകരിച്ചു (പരീക്ഷണ വിഭാഗം കാണുക) (ചിത്രം 7).
വിവിധ സിന്തറ്റിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രവർത്തനം പരിശോധിച്ചതിന് ശേഷം, പട്ടിക 1 ലും ചിത്രം 8 ലും കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ വ്യത്യസ്ത ഫലങ്ങൾ ലഭിച്ചു (ചിത്രം ഫയൽ കാണുക). പരിശോധിച്ച എല്ലാ സംയുക്തങ്ങളും ഗ്രാം-പോസിറ്റീവ് ബാക്ടീരിയം MRSA യ്‌ക്കെതിരെ വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള ഇൻഹിബിഷൻ കാണിച്ചു, അതേസമയം ഗ്രാം-നെഗറ്റീവ് ബാക്ടീരിയം Escherichia coli എല്ലാ സംയുക്തങ്ങളോടും പൂർണ്ണ പ്രതിരോധം കാണിച്ചു. MRSA യ്‌ക്കെതിരായ ഇൻഹിബിഷൻ സോണിന്റെ വ്യാസത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി പരിശോധിച്ച സംയുക്തങ്ങളെ മൂന്ന് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം. ആദ്യ വിഭാഗം ഏറ്റവും സജീവമായിരുന്നു, അതിൽ അഞ്ച് സംയുക്തങ്ങൾ (6, 7, 10, 13b, 14) ഉൾപ്പെടുന്നു. ഈ സംയുക്തങ്ങളുടെ ഇൻഹിബിഷൻ സോണിന്റെ വ്യാസം 4 സെന്റിമീറ്ററിനടുത്തായിരുന്നു; ഈ വിഭാഗത്തിലെ ഏറ്റവും സജീവമായ സംയുക്തങ്ങൾ 6 ഉം 13b ഉം ആയിരുന്നു. രണ്ടാമത്തെ വിഭാഗം മിതമായ സജീവമായിരുന്നു, കൂടാതെ അഞ്ച് സംയുക്തങ്ങൾ കൂടി (11, 13a, 15, 18, 19a) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഈ സംയുക്തങ്ങളുടെ ഇൻഹിബിഷൻ മേഖല 3.3 മുതൽ 3.65 സെന്റീമീറ്റർ വരെയാണ്, സംയുക്തം 11 ഏറ്റവും വലിയ ഇൻഹിബിഷൻ മേഖല 3.65 ± 0.1 സെന്റീമീറ്റർ കാണിക്കുന്നു. മറുവശത്ത്, അവസാന ഗ്രൂപ്പിൽ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രവർത്തനം (3 സെന്റിമീറ്ററിൽ താഴെ) ഉള്ള മൂന്ന് സംയുക്തങ്ങൾ (8, 17, 19b) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത ഇൻഹിബിഷൻ സോണുകളുടെ വിതരണം ചിത്രം 9 കാണിക്കുന്നു.
പരിശോധിച്ച സംയുക്തങ്ങളുടെ ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ അന്വേഷണത്തിൽ ഓരോ സംയുക്തത്തിനും MIC, MBC എന്നിവയുടെ നിർണ്ണയം ഉൾപ്പെട്ടിരുന്നു. ഫലങ്ങൾ അല്പം വ്യത്യാസപ്പെട്ടു (പട്ടിക 2, 3, ചിത്രം 10 എന്നിവയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ (ചിത്രം ഫയൽ കാണുക)), 7, 11, 13a, 15 എന്നീ സംയുക്തങ്ങളെ മികച്ച സംയുക്തങ്ങളായി പുനർവർഗ്ഗീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. അവയ്ക്ക് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ MIC, MBC മൂല്യങ്ങൾ (39.06 μg/100 μL) ഉണ്ടായിരുന്നു. 7, 8 സംയുക്തങ്ങൾക്ക് കുറഞ്ഞ MIC മൂല്യങ്ങൾ (9.7 μg/100 μL) ഉണ്ടായിരുന്നെങ്കിലും, അവയുടെ MBC മൂല്യങ്ങൾ കൂടുതലായിരുന്നു (78.125 μg/100 μL). അതിനാൽ, മുമ്പ് സൂചിപ്പിച്ച സംയുക്തങ്ങളേക്കാൾ ദുർബലമായി അവ കണക്കാക്കപ്പെട്ടു. എന്നിരുന്നാലും, പരിശോധിച്ചതിൽ ഏറ്റവും ഫലപ്രദമായത് ഈ ആറ് സംയുക്തങ്ങളായിരുന്നു, കാരണം അവയുടെ MBC മൂല്യങ്ങൾ 100 μg/100 μL-ൽ താഴെയായിരുന്നു.
156 മുതൽ 312 μg/100 μL വരെയുള്ള MBC മൂല്യങ്ങൾ ഉള്ളതിനാൽ, പരീക്ഷിച്ച മറ്റ് സംയുക്തങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് സംയുക്തങ്ങൾ (10, 14, 18, 19b) കുറവ് സജീവമായിരുന്നു. മറുവശത്ത്, ഏറ്റവും ഉയർന്ന MBC മൂല്യങ്ങൾ (യഥാക്രമം 625, 625, 1250 μg/100 μL) ഉള്ളതിനാൽ, സംയുക്തങ്ങൾ (8, 17, 19a) ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പ്രതീക്ഷ നൽകുന്നവയായിരുന്നു.
അവസാനമായി, പട്ടിക 3-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ടോളറൻസ് ലെവലുകൾ അനുസരിച്ച്, പരിശോധിച്ച സംയുക്തങ്ങളെ അവയുടെ പ്രവർത്തന രീതിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: ബാക്ടീരിയ നശിപ്പിക്കുന്ന ഫലമുള്ള സംയുക്തങ്ങൾ (7, 8, 10, 11, 13a, 15, 18, 19b) ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ ഫലമുള്ള സംയുക്തങ്ങൾ (6, 13b, 14, 17, 19a). അവയിൽ, വളരെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയിൽ (39.06 μg/100 μL) കൊല്ലുന്ന പ്രവർത്തനം പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന സംയുക്തങ്ങൾ 7, 11, 13a, 15 എന്നിവയ്ക്ക് മുൻഗണന നൽകുന്നു.
പരിശോധിച്ച പതിമൂന്ന് സംയുക്തങ്ങളിൽ പത്ത് എണ്ണം ആൻറിബയോട്ടിക്-റെസിസ്റ്റന്റ് മെത്തിസിലിൻ-റെസിസ്റ്റന്റ് സ്റ്റാഫൈലോകോക്കസ് ഓറിയസ് (MRSA) നെതിരെയുള്ള കഴിവ് കാണിച്ചു. അതിനാൽ, കൂടുതൽ ആൻറിബയോട്ടിക്-റെസിസ്റ്റന്റ് രോഗകാരികൾ (പ്രത്യേകിച്ച് രോഗകാരിയായ ഗ്രാം പോസിറ്റീവ്, ഗ്രാം നെഗറ്റീവ് ബാക്ടീരിയകളെ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന പ്രാദേശിക ഐസൊലേറ്റുകൾ), രോഗകാരിയായ യീസ്റ്റുകൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് കൂടുതൽ പരിശോധന നടത്താൻ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു, അതുപോലെ തന്നെ ഓരോ സംയുക്തത്തിന്റെയും സുരക്ഷ വിലയിരുത്തുന്നതിന് സൈറ്റോടോക്സിക് പരിശോധനയും ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു.
മെത്തിസിലിൻ-റെസിസ്റ്റന്റ് സ്റ്റാഫൈലോകോക്കസ് ഓറിയസിൽ (MRSA) പെൻസിലിൻ-ബൈൻഡിംഗ് പ്രോട്ടീൻ 2a (PBP2a) ന്റെ ഇൻഹിബിറ്ററുകളായി സമന്വയിപ്പിച്ച സംയുക്തങ്ങളുടെ സാധ്യത വിലയിരുത്തുന്നതിനായി മോളിക്യുലാർ ഡോക്കിംഗ് പഠനങ്ങൾ നടത്തി. ബാക്ടീരിയൽ സെൽ വാൾ ബയോസിന്തസിസിൽ ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു പ്രധാന എൻസൈമാണ് PBP2a, ഈ എൻസൈമിന്റെ തടസ്സം സെൽ വാൾ രൂപീകരണത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് ഒടുവിൽ ബാക്ടീരിയൽ ലിസിസിനും സെൽ മരണത്തിനും കാരണമാകുന്നു. ഡോക്കിംഗ് ഫലങ്ങൾ പട്ടിക 4 ൽ പട്ടികപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ സപ്ലിമെന്ററി ഡാറ്റ ഫയലിൽ കൂടുതൽ വിശദമായി വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ നിരവധി സംയുക്തങ്ങൾ PBP2a യോട് ശക്തമായ ബൈൻഡിംഗ് അഫിനിറ്റി പ്രകടിപ്പിച്ചതായി ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് Lys 273, Lys 316, Arg 298 പോലുള്ള പ്രധാന സജീവ സൈറ്റ് അവശിഷ്ടങ്ങൾ. ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടിംഗ്, π-സ്റ്റാക്കിംഗ് എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള ഇടപെടലുകൾ, കോ-ക്രിസ്റ്റലൈസ്ഡ് ക്വിനാസോലിനോൺ ലിഗാൻഡിന്റെ (CCL) കഴിവുകളോട് വളരെ സാമ്യമുള്ളതായിരുന്നു, ഇത് ഈ സംയുക്തങ്ങളുടെ ശക്തിയേറിയ ഇൻഹിബിറ്ററുകളായി സാധ്യതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
മോളിക്യുലാർ ഡോക്കിംഗ് ഡാറ്റയും മറ്റ് കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ പാരാമീറ്ററുകളും ചേർന്ന്, ഈ സംയുക്തങ്ങളുടെ നിരീക്ഷിച്ച ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പ്രവർത്തനത്തിന് ഉത്തരവാദിയായ പ്രധാന സംവിധാനം PBP2a ഇൻഹിബിഷനാണെന്ന് ശക്തമായി സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഡോക്കിംഗ് സ്കോറുകളും റൂട്ട് മീൻ സ്ക്വയർ ഡീവിയേഷൻ (RMSD) മൂല്യങ്ങളും ബൈൻഡിംഗ് അഫിനിറ്റിയും സ്ഥിരതയും കൂടുതൽ വെളിപ്പെടുത്തി, ഈ സിദ്ധാന്തത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. പട്ടിക 4 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, നിരവധി സംയുക്തങ്ങൾ നല്ല ബൈൻഡിംഗ് അഫിനിറ്റി കാണിച്ചെങ്കിലും, ചില സംയുക്തങ്ങൾക്ക് (ഉദാ. 7, 9, 10, 14) കോ-ക്രിസ്റ്റലൈസ്ഡ് ലിഗാൻഡിനേക്കാൾ ഉയർന്ന ഡോക്കിംഗ് സ്കോറുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നു, ഇത് PBP2a യുടെ സജീവ സൈറ്റ് അവശിഷ്ടങ്ങളുമായി അവയ്ക്ക് ശക്തമായ ഇടപെടലുകൾ ഉണ്ടാകാമെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഏറ്റവും ബയോആക്ടീവ് സംയുക്തങ്ങളായ 6 ഉം 13b ഉം മറ്റ് ലിഗാൻഡുകളെ അപേക്ഷിച്ച് അല്പം കുറഞ്ഞ ഡോക്കിംഗ് സ്കോറുകൾ (യഥാക്രമം -5.98 ഉം -5.63 ഉം) കാണിച്ചു. ബൈൻഡിംഗ് അഫിനിറ്റി പ്രവചിക്കാൻ ഡോക്കിംഗ് സ്കോറുകൾ ഉപയോഗിക്കാമെങ്കിലും, മറ്റ് ഘടകങ്ങളും (ഉദാ. ലിഗാൻഡ് സ്ഥിരതയും ജൈവ പരിസ്ഥിതിയിലെ തന്മാത്രാ ഇടപെടലുകളും) ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പ്രവർത്തനം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ശ്രദ്ധേയമായി, എല്ലാ സിന്തസൈസ് ചെയ്ത സംയുക്തങ്ങളുടെയും RMSD മൂല്യങ്ങൾ 2 Å-ൽ താഴെയായിരുന്നു, ഇത് അവയുടെ ഡോക്കിംഗ് പോസുകൾ കോ-ക്രിസ്റ്റലൈസ്ഡ് ലിഗാൻഡിന്റെ ബൈൻഡിംഗ് കൺഫോർമേഷനുമായി ഘടനാപരമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നുവെന്ന് സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു, ഇത് ശക്തമായ PBP2a ഇൻഹിബിറ്ററുകൾ എന്ന നിലയിൽ അവയുടെ സാധ്യതയെ കൂടുതൽ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.
ഡോക്കിംഗ് സ്കോറുകളും RMS മൂല്യങ്ങളും വിലപ്പെട്ട പ്രവചനങ്ങൾ നൽകുന്നുണ്ടെങ്കിലും, ഈ ഡോക്കിംഗ് ഫലങ്ങളും ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രവർത്തനവും തമ്മിലുള്ള പരസ്പരബന്ധം ഒറ്റനോട്ടത്തിൽ എല്ലായ്പ്പോഴും വ്യക്തമല്ല. ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രവർത്തനത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഒരു പ്രധാന ഘടകമായി PBP2a ഇൻഹിബിഷൻ ശക്തമായി പിന്തുണയ്ക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, മറ്റ് ജൈവ ഗുണങ്ങളും ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് നിരവധി വ്യത്യാസങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. 7, 9, 10, 14 എന്നീ സംയുക്തങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് കുറഞ്ഞ ഡോക്കിംഗ് സ്കോറുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, 6 ഉം 13b ഉം ഏറ്റവും ഉയർന്ന ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രവർത്തനം കാണിച്ചു, ഇൻഹിബിഷൻ സോൺ വ്യാസം 4 സെന്റിമീറ്ററും ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ MIC (9.7 μg/100 μL), MBC (78.125 μg/100 μL) മൂല്യങ്ങളും. PBP2a ഇൻഹിബിഷൻ ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രവർത്തനത്തിന് സംഭാവന നൽകുന്നുണ്ടെങ്കിലും, ലയിക്കുന്നത, ജൈവ ലഭ്യത, ബാക്ടീരിയൽ പരിതസ്ഥിതിയിലെ ഇടപെടൽ ചലനാത്മകത തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങളും മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രവർത്തനത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്നുവെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ചിത്രം 11 അവയുടെ ഡോക്കിംഗ് പോസുകൾ കാണിക്കുന്നു, താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ബൈൻഡിംഗ് സ്കോറുകൾ ഉണ്ടെങ്കിലും, രണ്ട് സംയുക്തങ്ങൾക്കും PBP2a യുടെ പ്രധാന അവശിഷ്ടങ്ങളുമായി ഇപ്പോഴും ഇടപഴകാൻ കഴിയുമെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ഇൻഹിബിഷൻ കോംപ്ലക്സിനെ സ്ഥിരപ്പെടുത്താൻ സാധ്യതയുണ്ട്. PBP2a ഇൻഹിബിഷനെക്കുറിച്ച് മോളിക്യുലാർ ഡോക്കിംഗ് പ്രധാനപ്പെട്ട ഉൾക്കാഴ്ചകൾ നൽകുമ്പോൾ, ഈ സംയുക്തങ്ങളുടെ യഥാർത്ഥ ലോകത്തിലെ ആന്റിമൈക്രോബയൽ ഫലങ്ങൾ പൂർണ്ണമായി മനസ്സിലാക്കാൻ മറ്റ് ജൈവ ഘടകങ്ങൾ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ടെന്ന് ഇത് എടുത്തുകാണിക്കുന്നു.
PBP2a (PDB ID: 4CJN) യുടെ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന ഉപയോഗിച്ച്, മെത്തിസിലിൻ-റെസിസ്റ്റന്റ് സ്റ്റാഫൈലോകോക്കസ് ഓറിയസിന്റെ (MRSA) പെൻസിലിൻ-ബൈൻഡിംഗ് പ്രോട്ടീൻ 2a (PBP2a) ഉപയോഗിച്ച് ഡോക്ക് ചെയ്ത ഏറ്റവും സജീവമായ സംയുക്തങ്ങൾ 6 ഉം 13b ഉം 2D, 3D ഇന്ററാക്ഷൻ മാപ്പുകൾ നിർമ്മിച്ചു. ഈ മാപ്പുകൾ ഈ സംയുക്തങ്ങളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തന പാറ്റേണുകളെ റീ-ഡോക്ക് ചെയ്ത കോ-ക്രിസ്റ്റലൈസ്ഡ് ക്വിനാസോലിനോൺ ലിഗാൻഡുമായി (CCL) താരതമ്യം ചെയ്യുന്നു, ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടിംഗ്, π-സ്റ്റാക്കിംഗ്, അയോണിക് ഇടപെടലുകൾ തുടങ്ങിയ പ്രധാന ഇടപെടലുകളെ എടുത്തുകാണിക്കുന്നു.
സംയുക്തം 7 നും സമാനമായ ഒരു പാറ്റേൺ നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു, ഇത് താരതമ്യേന ഉയർന്ന ഡോക്കിംഗ് സ്കോർ (-6.32) ഉം സംയുക്തം 10 ന് സമാനമായ ഇൻഹിബിഷൻ സോൺ വ്യാസവും (3.9 സെ.മീ) കാണിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, അതിന്റെ MIC (39.08 μg/100 μL) ഉം MBC (39.06 μg/100 μL) ഉം ഗണ്യമായി കൂടുതലായിരുന്നു, ഇത് ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പ്രഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നതിന് ഉയർന്ന സാന്ദ്രത ആവശ്യമാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഡോക്കിംഗ് പഠനങ്ങളിൽ സംയുക്തം 7 ശക്തമായ ബൈൻഡിംഗ് അഫിനിറ്റി കാണിച്ചെങ്കിലും, ജൈവ ലഭ്യത, സെല്ലുലാർ അപ്‌ടേക്ക് അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് ഭൗതിക രാസ ഗുണങ്ങൾ പോലുള്ള ഘടകങ്ങൾ അതിന്റെ ജൈവ ഫലപ്രാപ്തിയെ പരിമിതപ്പെടുത്തിയേക്കാം എന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. സംയുക്തം 7 ബാക്ടീരിയ നശിപ്പിക്കുന്ന ഗുണങ്ങൾ കാണിച്ചെങ്കിലും, സംയുക്തങ്ങൾ 6, 13b എന്നിവയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ബാക്ടീരിയ വളർച്ചയെ തടയുന്നതിൽ ഇത് ഫലപ്രദമല്ലായിരുന്നു.
ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഡോക്കിംഗ് സ്കോർ (-6.40) ഉള്ള കോമ്പൗണ്ട് 10 കൂടുതൽ നാടകീയമായ വ്യത്യാസം കാണിച്ചു, ഇത് PBP2a യുമായുള്ള ശക്തമായ ബൈൻഡിംഗ് അഫിനിറ്റി സൂചിപ്പിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, അതിന്റെ ഇൻഹിബിഷൻ വ്യാസമുള്ള മേഖല (3.9 സെ.മീ) കോമ്പൗണ്ട് 7 ന് തുല്യമായിരുന്നു, കൂടാതെ അതിന്റെ MBC (312 μg/100 μL) കോമ്പൗണ്ട് 6, 7, 13b എന്നിവയേക്കാൾ ഗണ്യമായി ഉയർന്നതാണ്, ഇത് ദുർബലമായ ബാക്ടീരിയ നശീകരണ പ്രവർത്തനത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. നല്ല ഡോക്കിംഗ് പ്രവചനങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ലയിക്കുന്നത, സ്ഥിരത, അല്ലെങ്കിൽ ബാക്ടീരിയൽ മെംബ്രണിന്റെ മോശം പെർമിയബിലിറ്റി തുടങ്ങിയ മറ്റ് പരിമിതപ്പെടുത്തുന്ന ഘടകങ്ങൾ കാരണം MRSA യെ കൊല്ലുന്നതിൽ കോമ്പൗണ്ട് 10 ഫലപ്രദമല്ലെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പ്രവർത്തനത്തിൽ PBP2a ഇൻഹിബിഷൻ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, പരീക്ഷിച്ച സംയുക്തങ്ങൾക്കിടയിൽ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്ന ജൈവ പ്രവർത്തനത്തിലെ വ്യത്യാസങ്ങളെ ഇത് പൂർണ്ണമായി വിശദീകരിക്കുന്നില്ല എന്ന ധാരണയെ ഈ ഫലങ്ങൾ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ സംവിധാനങ്ങൾ പൂർണ്ണമായി വ്യക്തമാക്കുന്നതിന് കൂടുതൽ പരീക്ഷണ വിശകലനങ്ങളും ആഴത്തിലുള്ള ജൈവ വിലയിരുത്തലുകളും ആവശ്യമാണെന്ന് ഈ വ്യത്യാസങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
പട്ടിക 4 ലെയും സപ്ലിമെന്ററി ഡാറ്റ ഫയലിലെയും മോളിക്യുലാർ ഡോക്കിംഗ് ഫലങ്ങൾ ഡോക്കിംഗ് സ്കോറുകളും ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രവർത്തനവും തമ്മിലുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ ബന്ധത്തെ എടുത്തുകാണിക്കുന്നു. 6, 13b സംയുക്തങ്ങൾക്ക് 7, 9, 10, 14 സംയുക്തങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് കുറഞ്ഞ ഡോക്കിംഗ് സ്കോറുകൾ ഉണ്ടെങ്കിലും, അവ ഏറ്റവും ഉയർന്ന ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രവർത്തനം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. അവയുടെ ഇന്ററാക്ഷൻ മാപ്പുകൾ (ചിത്രം 11 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത്) സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, കുറഞ്ഞ ബൈൻഡിംഗ് സ്കോറുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, അവ ഇപ്പോഴും PBP2a യുടെ പ്രധാന അവശിഷ്ടങ്ങളുമായി ഗണ്യമായ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകളും π-സ്റ്റാക്കിംഗ് ഇടപെടലുകളും ഉണ്ടാക്കുന്നു എന്നാണ്, ഇത് എൻസൈം-ഇൻഹിബിറ്റർ കോംപ്ലക്സിനെ ജൈവശാസ്ത്രപരമായി ഗുണകരമായ രീതിയിൽ സ്ഥിരപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. 6, 13b എന്നിവയുടെ താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ഡോക്കിംഗ് സ്കോറുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ഇൻഹിബിറ്റർ സാധ്യത വിലയിരുത്തുമ്പോൾ ലയിക്കുന്നത, സ്ഥിരത, സെല്ലുലാർ അപ്‌ടേക്ക് തുടങ്ങിയ മറ്റ് ഗുണങ്ങൾ ഡോക്കിംഗ് ഡാറ്റയുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് പരിഗണിക്കണമെന്ന് അവയുടെ മെച്ചപ്പെടുത്തിയ ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രവർത്തനം സൂചിപ്പിക്കുന്നു. പുതിയ സംയുക്തങ്ങളുടെ ചികിത്സാ സാധ്യതകൾ കൃത്യമായി വിലയിരുത്തുന്നതിന് ഡോക്കിംഗ് പഠനങ്ങളെ പരീക്ഷണാത്മക ആന്റിമൈക്രോബയൽ വിശകലനവുമായി സംയോജിപ്പിക്കേണ്ടതിന്റെ പ്രാധാന്യം ഇത് എടുത്തുകാണിക്കുന്നു.
ബൈൻഡിംഗ് അഫിനിറ്റി പ്രവചിക്കുന്നതിനും ഇൻഹിബിഷന്റെ സാധ്യതയുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ തിരിച്ചറിയുന്നതിനുമുള്ള ശക്തമായ ഒരു ഉപകരണമാണ് മോളിക്യുലാർ ഡോക്കിംഗ് എങ്കിലും, ആന്റിമൈക്രോബയൽ ഫലപ്രാപ്തി നിർണ്ണയിക്കാൻ അതിനെ മാത്രം ആശ്രയിക്കരുതെന്ന് ഈ ഫലങ്ങൾ എടുത്തുകാണിക്കുന്നു. PBP2a ഇൻഹിബിഷൻ ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രവർത്തനത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണെന്ന് മോളിക്യുലാർ ഡാറ്റ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, എന്നാൽ ജൈവിക പ്രവർത്തനത്തിലെ മാറ്റങ്ങൾ ചികിത്സാ ഫലപ്രാപ്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് മറ്റ് ഭൗതിക രാസ, ഫാർമക്കോകൈനറ്റിക് ഗുണങ്ങൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യണമെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ജൈവ ലഭ്യതയും സെല്ലുലാർ ആഗിരണം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും ശക്തമായ ഡോക്കിംഗ് ഇടപെടലുകൾ യഥാർത്ഥ ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രവർത്തനത്തിലേക്ക് വിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും 7, 10 സംയുക്തങ്ങളുടെ രാസഘടന ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിൽ ഭാവിയിലെ പഠനങ്ങൾ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കണം. അധിക ബയോഅസെകളും ഘടന-പ്രവർത്തന ബന്ധ (SAR) വിശകലനവും ഉൾപ്പെടെയുള്ള കൂടുതൽ പഠനങ്ങൾ, ഈ സംയുക്തങ്ങൾ PBP2a ഇൻഹിബിറ്ററുകളായി എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ ഗ്രാഹ്യം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും കൂടുതൽ ഫലപ്രദമായ ആന്റിമൈക്രോബയൽ ഏജന്റുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും നിർണായകമാകും.
3-(ആന്ത്രാസെൻ-9-യിൽ)-2-സയനോഅക്രിലോയ്ൽ ക്ലോറൈഡ് 4 ൽ നിന്ന് സമന്വയിപ്പിച്ച സംയുക്തങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രവർത്തനം പ്രകടിപ്പിച്ചു, മെത്തിസിലിൻ-റെസിസ്റ്റന്റ് സ്റ്റാഫൈലോകോക്കസ് ഓറിയസിന്റെ (എംആർഎസ്എ) ഗണ്യമായ തടസ്സം പ്രകടമാക്കുന്ന നിരവധി സംയുക്തങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നു. ഘടന-പ്രവർത്തന ബന്ധം (എസ്എആർ) വിശകലനം ഈ സംയുക്തങ്ങളുടെ ആന്റിമൈക്രോബയൽ ഫലപ്രാപ്തിക്ക് അടിസ്ഥാനമായ പ്രധാന ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകൾ വെളിപ്പെടുത്തി.
ആന്റിമൈക്രോബയൽ പ്രവർത്തനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് അക്രിലോണിട്രൈൽ, ആന്ത്രാസീൻ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ സാന്നിധ്യം നിർണായകമാണെന്ന് തെളിഞ്ഞു. ബാക്ടീരിയൽ പ്രോട്ടീനുകളുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ സുഗമമാക്കുന്നതിന് അക്രിലോണിട്രൈലിലെ ഉയർന്ന പ്രതിപ്രവർത്തന നൈട്രൈൽ ഗ്രൂപ്പ് ആവശ്യമാണ്, അതുവഴി സംയുക്തത്തിന്റെ ആന്റിമൈക്രോബയൽ ഗുണങ്ങൾക്ക് സംഭാവന നൽകുന്നു. അക്രിലോണിട്രൈലും ആന്ത്രാസീനും അടങ്ങിയ സംയുക്തങ്ങൾ സ്ഥിരമായി ശക്തമായ ആന്റിമൈക്രോബയൽ ഫലങ്ങൾ പ്രകടമാക്കി. ആന്ത്രാസീൻ ഗ്രൂപ്പിന്റെ സുഗന്ധദ്രവ്യം ഈ സംയുക്തങ്ങളെ കൂടുതൽ സ്ഥിരപ്പെടുത്തി, അവയുടെ ജൈവിക പ്രവർത്തനം വർദ്ധിപ്പിക്കാനുള്ള സാധ്യത കൂടുതലാണ്.
ഹെറ്ററോസൈക്ലിക് റിംഗുകളുടെ ആമുഖം നിരവധി ഡെറിവേറ്റീവുകളുടെ ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ ഫലപ്രാപ്തിയെ ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തി. പ്രത്യേകിച്ച്, ബെൻസോത്തിയാസോൾ ഡെറിവേറ്റീവ് 13b ഉം അക്രിൽഹൈഡ്രാസൈഡ് ഡെറിവേറ്റീവ് 6 ഉം ഏകദേശം 4 സെന്റീമീറ്റർ ഇൻഹിബിഷൻ സോണിൽ ഏറ്റവും ഉയർന്ന ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പ്രവർത്തനം കാണിച്ചു. ഈ ഹെറ്ററോസൈക്ലിക് ഡെറിവേറ്റീവുകൾ കൂടുതൽ പ്രധാനപ്പെട്ട ജൈവശാസ്ത്രപരമായ ഫലങ്ങൾ കാണിച്ചു, ഇത് ഹെറ്ററോസൈക്ലിക് ഘടന ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ ഫലങ്ങളിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അതുപോലെ, സംയുക്തം 9 ലെ പിരിമിഡിനെത്തിയോൺ, സംയുക്തം 10 ലെ തയോപിറസോൾ, സംയുക്തം 11 ലെ ടെട്രാസൈൻ റിംഗ് എന്നിവ സംയുക്തങ്ങളുടെ ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ ഗുണങ്ങൾക്ക് സംഭാവന നൽകി, ഇത് ഹെറ്ററോസൈക്ലിക് പരിഷ്കരണത്തിന്റെ പ്രാധാന്യം കൂടുതൽ എടുത്തുകാണിക്കുന്നു.
സംശ്ലേഷണം ചെയ്ത സംയുക്തങ്ങളിൽ, 6 ഉം 13b ഉം അവയുടെ മികച്ച ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് വേറിട്ടു നിന്നു. സംയുക്തം 6 ന്റെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഇൻഹിബിറ്ററി കോൺസൺട്രേഷൻ (MIC) 9.7 μg/100 μL ആയിരുന്നു, ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ബാക്റ്റീരിയൽ കോൺസൺട്രേഷൻ (MBC) 78.125 μg/100 μL ആയിരുന്നു, ഇത് മെത്തിസിലിൻ-റെസിസ്റ്റന്റ് സ്റ്റാഫൈലോകോക്കസ് ഓറിയസ് (MRSA) നീക്കം ചെയ്യാനുള്ള അതിന്റെ മികച്ച കഴിവിനെ എടുത്തുകാണിക്കുന്നു. അതുപോലെ, സംയുക്തം 13b ന് 4 സെന്റീമീറ്റർ ഇൻഹിബിഷൻ സോണും കുറഞ്ഞ MIC, MBC മൂല്യങ്ങളും ഉണ്ടായിരുന്നു, ഇത് അതിന്റെ ശക്തമായ ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പ്രവർത്തനം സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു. ഈ സംയുക്തങ്ങളുടെ ജൈവ കാര്യക്ഷമത നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ അക്രിലോഹൈഡ്രാസൈഡ്, ബെൻസോത്തിയാസോൾ ഫംഗ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ പ്രധാന പങ്ക് ഈ ഫലങ്ങൾ എടുത്തുകാണിക്കുന്നു.
ഇതിനു വിപരീതമായി, 7, 10, 14 എന്നീ സംയുക്തങ്ങൾ 3.65 മുതൽ 3.9 സെന്റീമീറ്റർ വരെയുള്ള ഇൻഹിബിഷൻ സോണുകളുള്ള മിതമായ ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പ്രവർത്തനം പ്രകടിപ്പിച്ചു. ബാക്ടീരിയയെ പൂർണ്ണമായും കൊല്ലാൻ ഈ സംയുക്തങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന സാന്ദ്രത ആവശ്യമായിരുന്നു, ഇത് അവയുടെ താരതമ്യേന ഉയർന്ന MIC, MBC മൂല്യങ്ങളിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്നു. 6, 13b എന്നീ സംയുക്തങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് ഈ സംയുക്തങ്ങൾ സജീവമല്ലെങ്കിലും, അവ ഇപ്പോഴും ഗണ്യമായ ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ സാധ്യത കാണിച്ചു, അക്രിലോണിട്രൈൽ, ആന്ത്രാസീൻ ഭാഗങ്ങൾ ഹെറ്ററോസൈക്ലിക് റിംഗിൽ ഉൾപ്പെടുത്തുന്നത് അവയുടെ ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ ഫലത്തിന് കാരണമാകുമെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ഈ സംയുക്തങ്ങൾക്ക് വ്യത്യസ്ത പ്രവർത്തന രീതികളുണ്ട്, ചിലത് ബാക്ടീരിയ നശിപ്പിക്കുന്ന ഗുണങ്ങൾ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, മറ്റുള്ളവ ബാക്ടീരിയോസ്റ്റാറ്റിക് ഫലങ്ങൾ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. 7, 11, 13a, 15 എന്നീ സംയുക്തങ്ങൾ ബാക്ടീരിയ നശിപ്പിക്കുന്നവയാണ്, ബാക്ടീരിയകളെ പൂർണ്ണമായും കൊല്ലാൻ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത ആവശ്യമാണ്. ഇതിനു വിപരീതമായി, 6, 13b, 14 എന്നീ സംയുക്തങ്ങൾ ബാക്ടീരിയോസ്റ്റാറ്റിക് ആണ്, കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയിൽ ബാക്ടീരിയ വളർച്ചയെ തടയാൻ കഴിയും, എന്നാൽ ബാക്ടീരിയകളെ പൂർണ്ണമായും കൊല്ലാൻ ഉയർന്ന സാന്ദ്രത ആവശ്യമാണ്.
മൊത്തത്തിൽ, ഘടന-പ്രവർത്തന ബന്ധ വിശകലനം, ഗണ്യമായ ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ പ്രവർത്തനം കൈവരിക്കുന്നതിന് അക്രിലോണിട്രൈൽ, ആന്ത്രാസീൻ ഭാഗങ്ങളും ഹെറ്ററോസൈക്ലിക് ഘടനകളും അവതരിപ്പിക്കുന്നതിന്റെ പ്രാധാന്യം എടുത്തുകാണിക്കുന്നു. ഈ ഘടനാപരമായ ഘടകങ്ങളുടെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും ലയിക്കുന്നതും മെംബ്രൺ പെർമിയബിലിറ്റിയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് കൂടുതൽ പരിഷ്കാരങ്ങൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതും കൂടുതൽ ഫലപ്രദമായ ആന്റി-എംആർഎസ്എ മരുന്നുകളുടെ വികസനത്തിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാമെന്ന് ഈ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
എല്ലാ റിയാക്ടറുകളും ലായകങ്ങളും സ്റ്റാൻഡേർഡ് നടപടിക്രമങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ശുദ്ധീകരിച്ച് ഉണക്കി. ഗാലൻകാമ്പ് ഇലക്ട്രോണിക് ദ്രവണാങ്ക ഉപകരണം ഉപയോഗിച്ചാണ് ദ്രവണാങ്കങ്ങൾ നിർണ്ണയിച്ചത്, തിരുത്തലുകളില്ലാതെ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. തെർമോ ഇലക്ട്രോൺ നിക്കോലെറ്റ് iS10 FTIR സ്പെക്ട്രോമീറ്ററിൽ (തെർമോ ഫിഷർ സയന്റിഫിക്, വാൾത്താം, MA, USA) പൊട്ടാസ്യം ബ്രോമൈഡ് (KBr) പെല്ലറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഐൻ ഷംസ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ സയൻസ് ഫാക്കൽറ്റിയിലെ കെമിസ്ട്രി വകുപ്പിൽ ഇൻഫ്രാറെഡ് (IR) സ്പെക്ട്ര (cm⁻1) രേഖപ്പെടുത്തി.
ഒരു GEMINI NMR സ്പെക്ട്രോമീറ്ററും (GEMINI മാനുഫാക്ചറിംഗ് & എഞ്ചിനീയറിംഗ്, അനാഹൈം, CA, USA) ഒരു BRUKER 300 MHz NMR സ്പെക്ട്രോമീറ്ററും (BRUKER മാനുഫാക്ചറിംഗ് & എഞ്ചിനീയറിംഗ്, Inc.) ഉപയോഗിച്ച് 300 MHz-ൽ 1H NMR സ്പെക്ട്ര ലഭിച്ചു. ഡ്യൂറ്ററേറ്റഡ് ഡൈമെഥൈൽ സൾഫോക്സൈഡ് (DMSO-d₆) ഉപയോഗിച്ച് ടെട്രാമെഥൈൽസിലാൻ (TMS) ഒരു ആന്തരിക മാനദണ്ഡമായി ഉപയോഗിച്ചു. ഈജിപ്തിലെ ഗിസയിലുള്ള കെയ്‌റോ സർവകലാശാലയിലെ സയൻസ് ഫാക്കൽറ്റിയിലാണ് NMR അളവുകൾ നടത്തിയത്. ഒരു പെർകിൻ-എൽമർ 2400 എലമെന്റൽ അനലൈസർ ഉപയോഗിച്ചാണ് എലമെന്റൽ വിശകലനം (CHN) നടത്തിയത്, ലഭിച്ച ഫലങ്ങൾ കണക്കാക്കിയ മൂല്യങ്ങളുമായി നല്ല യോജിപ്പിലാണ്.
ആസിഡ് 3 (5 mmol), തയോണൈൽ ക്ലോറൈഡ് (5 ml) എന്നിവയുടെ മിശ്രിതം 65 °C താപനിലയിൽ ഒരു വാട്ടർ ബാത്തിൽ 4 മണിക്കൂർ ചൂടാക്കി. കുറഞ്ഞ മർദ്ദത്തിൽ വാറ്റിയെടുത്ത് അധിക തയോണൈൽ ക്ലോറൈഡ് നീക്കം ചെയ്തു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ചുവന്ന ഖരവസ്തു കൂടുതൽ ശുദ്ധീകരണമില്ലാതെ ശേഖരിച്ച് ഉപയോഗിച്ചു. ദ്രവണാങ്കം: 200-202 °C, വിളവ്: 88.5%. IR (KBr, ν, cm−1): 2224 (C≡N), 1737 (C=O). 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 9.26 (s, 1H, CH=), 7.27-8.57 (m, 9H, ഹെറ്ററോഅരോമാറ്റൈസേഷൻ). 13C NMR (75 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 115.11 (C≡N), 124.82–130.53 (CH ആന്ത്രാസീൻ), 155.34, 114.93 (CH=C–C=O), 162.22 (C=O); HRMS (ESI) m/z [M + H]+: 291.73111. അനലിസ്റ്റ്. C18H10ClNO (291.73) നായി കണക്കാക്കിയത്: C, 74.11; H, 3.46; N, 4.80. കണ്ടെത്തി: C, 74.41; H, 3.34; N, 4.66%.
0°C-ൽ, 4 (2 mmol, 0.7 g) അൺഹൈഡ്രസ് ഡയോക്‌സെയ്നിൽ (20 ml) ലയിപ്പിച്ച് ഹൈഡ്രസിൻ ഹൈഡ്രേറ്റ് (2 mmol, 0.16 ml, 80%) തുള്ളിയായി ചേർത്ത് 1 മണിക്കൂർ ഇളക്കി. അവക്ഷിപ്ത ഖരവസ്തു ഫിൽട്ടറേഷൻ വഴി ശേഖരിച്ച് എത്തനോളിൽ നിന്ന് വീണ്ടും ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത് സംയുക്തം 6 നൽകി.
പച്ച പരലുകൾ, ദ്രവണാങ്കം 190-192℃, വിളവ് 69.36%; IR (KBr) ν=3424 (NH), 2228 (C≡N), 1720 (C=O), 1621 (C=N) cm−1. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 9.3 (br s, H, NH, കൈമാറ്റം ചെയ്യാവുന്നത്), 7.69-8.51 (m, 18H, ഹെറ്ററോറോമാറ്റിക്), 9.16 (s, 1H, CH=), 8.54 (s, 1H, CH=); C33H21N3O (475.53) ന്റെ കണക്കാക്കിയ മൂല്യം: C, 83.35; H, 4.45; N, 8.84. കണ്ടെത്തി: C, 84.01; H, 4.38; എൻ, 8.05%.
20 മില്ലി അൺഹൈഡ്രസ് ഡയോക്‌സെയ്ൻ ലായനിയിൽ (ട്രൈതൈലാമൈൻ കുറച്ച് തുള്ളി അടങ്ങിയത്) 4 (2 mmol, 0.7 ഗ്രാം) ലയിപ്പിക്കുക, ഫിനൈൽഹൈഡ്രാസിൻ/2-അമിനോപിരിഡിൻ (2 mmol) ചേർത്ത് മുറിയിലെ താപനിലയിൽ യഥാക്രമം 1, 2 മണിക്കൂർ ഇളക്കുക. പ്രതിപ്രവർത്തന മിശ്രിതം ഐസിലോ വെള്ളത്തിലോ ഒഴിച്ച് നേർപ്പിച്ച ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡ് ഉപയോഗിച്ച് അമ്ലീകരിക്കുക. വേർതിരിച്ച ഖരവസ്തു ഫിൽട്ടർ ചെയ്ത് എത്തനോളിൽ നിന്ന് വീണ്ടും ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത് 7 ലഭിക്കുകയും ബെൻസീനിൽ നിന്ന് വീണ്ടും ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത് 8 ലഭിക്കുകയും ചെയ്യുക.
പച്ച പരലുകൾ, ദ്രവണാങ്കം 160-162℃, വിളവ് 77%; IR (KBr, ν, cm−1): 3245 (NH), 2222 (C≡N), 1691 (C=O), 1671 (C=O) cm−1. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ (ppm): 10.88 (s, 1H, NH, കൈമാറ്റം ചെയ്യാവുന്നത്), 9.15 (s, 1H, CH=), 8.81 (s, 1H, CH=), 6.78-8.58 (m, 23H, ഹെറ്ററോആരോമാറ്റിക്); C42H26N4O2 (618.68) നായി കണക്കാക്കിയ മൂല്യം: C, 81.54; H, 4.24; N, 9.06. കണ്ടെത്തി: C, 81.96; എച്ച്, 3.91; എൻ, 8.91%.
4 (2 mmol, 0.7 ഗ്രാം) 20 മില്ലി അൺഹൈഡ്രസ് ഡയോക്‌സെയ്ൻ ലായനിയിൽ (കുറച്ച് തുള്ളി ട്രൈതൈലാമൈൻ അടങ്ങിയത്) ലയിപ്പിച്ചു, 2-അമിനോപിരിഡിൻ (2 mmol, 0.25 ഗ്രാം) ചേർത്ത് മിശ്രിതം മുറിയിലെ താപനിലയിൽ 2 മണിക്കൂർ ഇളക്കി. പ്രതിപ്രവർത്തന മിശ്രിതം ഐസ് വെള്ളത്തിലേക്ക് ഒഴിച്ച് നേർപ്പിച്ച ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡ് ഉപയോഗിച്ച് അമ്ലീകരിച്ചു. രൂപംകൊണ്ട അവക്ഷിപ്തം ഫിൽട്ടർ ചെയ്ത് ബെൻസീനിൽ നിന്ന് വീണ്ടും ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്തു, 146-148 °C ദ്രവണാങ്കവും 82.5% വിളവും ഉള്ള 8 പച്ച പരലുകൾ നൽകി; ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രം (KBr) ν: 3148 (NH), 2222 (C≡N), 1665 (C=O) cm−1. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ (ppm): 8.78 (s, H, NH, എക്സ്ചേഞ്ച് ചെയ്യാവുന്നത്), 9.14 (s, 1H, CH=), 7.36-8.55 (m, 13H, ഹെറ്ററോഅരോമാറ്റൈസേഷൻ); C23H15N3O (348.38) നായി കണക്കാക്കിയത്: C, 79.07; H, 4.33; N, 12.03. കണ്ടെത്തി: C, 78.93; H, 3.97; N, 12.36%.
കോമ്പൗണ്ട് 4 (2 mmol, 0.7 ഗ്രാം) 20 മില്ലി ഉണങ്ങിയ ഡയോക്‌സേനിൽ (കുറച്ച് തുള്ളി ട്രൈതൈലാമൈനും 2 mmol തയോറിയ/സെമിക്കാർബസൈഡും അടങ്ങിയത്) ലയിപ്പിച്ച് 2 മണിക്കൂർ റിഫ്ലക്‌സിൽ ചൂടാക്കി. ലായകത്തെ വാക്വം ഉപയോഗിച്ച് ബാഷ്പീകരിച്ചു. ഡയോക്‌സേനിൽ നിന്ന് അവശിഷ്ടം വീണ്ടും ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്ത് ഒരു മിശ്രിതം ഉണ്ടാക്കി.