STRUCTURE AND ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF ISOALANTOLACTONE DERIVATIVES

Aim. To study the antibacterial properties of isoalantolactone and its derivatives on opportunistic bacteria. Materials and Methods.We examined the activity of isoalantolactone, a major metabolite of Inula helenium L., and its 38 derivatives containing 11,13- exomethylenic bond (Ia-r), 11,13- sat- urated bond (IIa-t), heterocyclic derivatives with 7,11-double bond, С-8 epimers (IIIa-c), and alantolactone (IV) against Escherichia coli (25522 АТСС) and Pseudomonas aeruginosa (U-16) utilizing serial dilutions in a liquid medium. Results. From the group I, an antibacterial activity was detected only for substances Ic and Ig. While IIIa isomer had bactericidal properties on Escherichia coli, Ig agent showed only bacteriostatic activity. IIr agent, with a pyridine separated from lactone, demonstrated lower bacteriostatic activity on Escherichia coli even compared to Ig; however, it was more efficient against Pseudomonas aeruginosa. Among the uracil-substituted derivatives, only substance containing 5-bromuracil had antibacterial properties against both Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa. In addition, certain isoalantolactone derivatives inhibited Pseudomonas aeruginosa biolm formation. Conclusions. Among 38 derivatives of isoalantolactone, only five and three compounds showed antibacterial properties against Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa, respectively. This can be explained by the presence of pyridinil or bromuracil substituent in their structure.

изоалантолактон, изоалантолактон-пиридиновые гибриды, антибактериальная активность, Еscherichia сoli, Pseudomonas aeruginosa, isoalantolactone, isoalantolactonepyridine hybrids, antibacterial activity, Еscherichia сoli, Pseudomonas aeruginosa

1. Супотницкий М.В. Механизмы развития резистентности к антибиотикам у бактерий // Биопрепараты. Профилактика. Диагностика. Лечение. 2011. №2. С. 4-13.

2. Яковлев С.В., Суворова М.П. Обоснование антибактериальной терапии нозокомиальных инфекций, вызванных полирезистентными микроорганизмами // Клиническая фармакология и терапия. 2011. Т.20, №2. С. 24-34.

3. Seca AM, Pinto DC, Silva AM. Metabolomic Profile of the Genus Inula. Chem. Biodivers. 2015; 12 (6): 859-906.

4. Liu C, Mishra AK, He B, Tan R. Antimicrobial activities of isoalantolactone, a major sesquiterpene lactone of Inula racemosa. Chinese Science Bulletin. 2001; 46 (6): 498-501.

5. Jiang H-L, Chen J, Jin X-J, Yang J-L, Li Ya, Yao X-J et al. Sesquiterpenoids, alantolactone analogues, and seco-guaiene from the roots of Inula helenium. Tetrahedron. 2011; 67(47): 9193-9198.

6. Srivastava SC, Mehra MM, Trivedi GK, Bhattacharyya SC. Separation of alantolides and some reactions of Alantolactone. Indian J. Chem., Sect. B. 1971; 9 (7): 512-514.

7. Патрушев С.С., Шакиров М.М., Рыбалова Т.В., Шульц Э.Э. Синтетические трансформации сесквитерпеновых лактонов. VII. Катализируемое соединениями палладия кросс-сочетание изоалантолактона с 5-галогенурацилами // Журнал органической химии. 2013. Т.49, №12. С. 1802-1815.

8. Patrushev SS, Shakirov MM, Rybalova TV, Shults EE. Synthetic transformations of sesquiterpene lactones. 8. Synthesis of 13-(2-oxofuro-[2,3-d]pyrmidin-3(2H)-yl)eudesmanolides. Chem. Heterocyc. Compd. 2014; 50 (8): 1063-1080.

9. Patrushev SS, Shakirov MM, Shults EE. Synthetic transformations of sesquiterpene lactones. 9. Synthesis of 13-(pyridinyl) eudesmanolides. Chem. Heterocycl. Compd. 2016; 52 (3): 165-171.

10. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая / под ред. А.Н. Миронова. М.: Гриф и К, 2012. 944 с.

11. Винник Ю.С., Серова Е.В., Андреев Р.И., Перьянова О.В., Рукосуева Т.В., Лейман А.В. с соавт. Особенности формирования микробных биоплёнок на различных субстратах. Возможность изучения биоплёнок на желчных конкрементах // Современные проблемы науки и образования. 2013. №5. Available at: https://www.scienceeducation.ru/ru/article/view?id=10371(дата обращения: 23.01.2017)

12. Мележик И.А., Яворская Н.В., Шепелевич В.В., Кокозей, В.Н. Роль биопленок Pseudomonas aeruginosa в развитии эндогенных инфекций. // Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН. 2013. №3. С. 1-28.

13. Ishida T, Ikeda T, Takiguchi N, Kuroda A, Ohtake H, Kato J. Inhibition of quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa by N-acylcyclopentylamides. Appl. Environ Microbiol. 2007; 73 (10): 3183-3188