Hoạt động kháng khuẩn của sulfamethoxazolyl-azo-phenol và các phức chất Cu(II) của chúng cùng với đặc tính docking phân tử

JBIC Journal of Biological Inorganic Chemistry - Tập 22 - Trang 833-850 - 2017
Nilima Sahu1, Sudipa Mondal1, Nayim Sepay1, Suvroma Gupta2, Elena Torres-Lopez3, Shinnosuke Tanaka4, Takashiro Akitsu4, Chittaranjan Sinha1
1Department of Chemistry, Jadavpur University, Kolkata, India
2Department of Biotechnology, Haldia Institute of Technology, Haldia, India
3Departamento de Química Inorgánica, Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, Spain
4Department of Chemistry, Faculty of Science, Tokyo University of Science, Tokyo, Japan

Tóm tắt

Các hợp chất sulfamethoxazolyl-azo-phenol [SMX–N=N–C6H2(R)(R/)–OH] (1a, 2a) và các phức chất Cu(II) của chúng, [Cu(SMX–N=N–C6H2(R)(R/)–O)2] (1b, 2b) (R = p-OMe, R/ = H, 1a/1b; R = p-Cl, R/ = m-CH3, 2a/2b) cho thấy nhạy cảm kháng khuẩn lẫn nhau đối với vi khuẩn Gram dương, B. subtilis; IC50: 281,47 ± 1,84 μM (1a), 126,39 ± 1,66 μM (1b), và 279,94 ± 3,15 μM (2a), 123,62 ± 1,27 μM(2b), cũng như vi khuẩn Gram âm, E. coli; IC50: 204,66 ± 3,31 μM (1a) và 89,05 ± 1,48 μM (1b), 223,13 ± 2,71 μM (2a), và 98,26 ± 1,59 μM (2b). Tương tác với DNA của ligand tự do (1a và 2a) là không đáng kể, trong khi các phức chất (1b và 2b) tương tác mạnh và các hằng số liên kết là Kb, 8,413 × 104 M−1 (1b) và 6,56 × 105 M−1 (2b). Cấu trúc được tối ưu hóa của các hợp chất được dock với cấu trúc protein của DHPS (E. coli) để đề xuất chế độ liên kết ưa thích nhất của các loại thuốc tại vị trí hoạt động. Các thử nghiệm in silico của hợp chất giúp hiểu rõ hơn về chuyển hóa thuốc, tương tác thuốc-protein và độc tính (ADMET).

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Walsh C, Wencewicz T (2016) Antibiotics: challenges, mechanisms, opportunities. ASM Press Madigan M, Martinko J, Stahl D, Clark D (2012) Brock biology of microorganisms (13th ed.). Pearson Education, p 797 Anderson RJ, Groundwater PW, Todd A, Worsley AJ (2012) Sulfonamide antibacterial agents. In: Antibacterial agents: chemistry, mode of action, mechanisms of resistance and clinical applications. Wiley Slatore GC, Tilles AS (2004) Immunol Allergy Clin N Am 24:477–490 Choquet-Kastylevsky G, Vial T, Descotes J (2002) Curr Allergy Asthma Rep 2:16–25 Lavergne SN, Wang H, Callan HE, Park BK, Naisbitt DJ (2009) J Pharmacol Exp Ther 331:372–381 Naisbitt DJ, Farrell J, Gordon FS, Maggs LJ, Burkhart C, Pichler JW, Pirmohamed M, Park KB (2002) Mol Pharmacol 62:628–637 Sánchez S, Demain AL (eds) (2015) Antibiotics: current innovations and future trends. Caister Academic Press Clopton RE, Smith A (2002) J Parasitol 88:786–789 Mondal S, Mandal SM, Mondal TK, Sinha C (2015) Spectrochim Acta Part A 150:268–279 Mondal S, Bhanja AK, Ojha D, Mondal TK, Chattopadhyay D, Sinha C (2015) RSC Adv 5:73626–73638 Das D, Sahu N, Mondal S, Roy S, Dutta P, Gupta S, Mondal TK, Sinha C (2015) Polyhedron 99:77–86 Sahu N, Das D, Mondal S, Roy S, Dutta P, Sepay N, Gupta S, Lopez-Torres E, Sinha C (2016) New J Chem 40:5019–5031 Wu CY, Chen LH, Hwang WS, Chen HS (2004) J Organomet Chem 689:2192–2200 Luckey TD, Venugopal B (1977) Metal Toxicity in mammals, vol 1. Plenum Press, New York Bult A (1983) In: Sigel H (ed) Metal ions in biological systems. Marcel Dekker, New York Nogrady Th (1988) Medicinal chemistry, 2nd edn. Oxford University Press, New York Chen F, Askari MS, Ottenwaelder X (2013) Inorg Chim Acta 407:25–30 Chohan ZH, Shad HA, Youssoufi MH, Hadda TB (2010) Eur J Med Chem 45:2893–2901 Ozturk F, Bulut I, Bulut A (2015) Spectrochim Acta A 138:891–899 Weder JE, Dillon CT, Hambley TW, Kennedy BJ, Lay PA, Ray Biffin J, Regtop HL, Davies NM (2002) Coord Chem Rev 232:95–126 Macıas B, Garcıa I, Villa MV, Borras J, Gonzalez-Alvarez M, Castineiras A (2003) J Inorg Biochem 96:367–374 Bertini I, Gray HB, Lippard SJ, Valentine JS (eds) (1994) Bioinorganic chemistry. University Science Books, Mill Valley Yousuf I, Arjmand F, Tabassum S, Toupet L, Khan RA, Siddiqui MA (2015) Dalton Trans 44:10330–10342 Kremer E, Facchin G, Estévez E, Alborés P, Baran EJ, Ellena J, Torre MH (2006) J Inorg Biochem 100:1167–1175 Torre MH, Facchin G, Kremer E, Castellano EE, Piro Oscar E, Baran Enrique J (2003) J Inorg Biochem 94:200–204 Dimiza F, Perdih F, Tangoulis V, Turel I, Kessissoglou DP, Psomas G (2011) J Inorg Biochem 105:476–489 Macı́as B, Garcı́a I, Villa MV, Borrás J, González-Álvarez M, Castiñeiras A (2003) J Inorg Biochem 96:367–374 García-Giménez JL, Hernández-Gil J, Martínez-Ruíz A, Castiñeiras A, González ML, Pallardó FV, Borrás J, Piña GA (2013) J Inorg Biochem 121:167–178 Vogel AI, Tatchell AR, Furnis BS, Hannaford AJ (1996) Vogel’s textbook of practical organic chemistry (5th Edition). Longman Bain GA, Berry JF (2008) J Chem Ed 85:532–536 Bruker, Program name (2001) Bruker AXS Inc., Madison Blessing RH (1995) Acta Crystallogr A 51:33–38 Sheldrick GM (2008) Acta Crystallogr A 64:112–122 Farrugia LJ (1997) J Appl Crystallogr 30:565 Farrugia LJ (1999) J Appl Crystallogr 32:837–838 Bergeron RJ, Roberts WP (1978) Anal Biochem 90:844–848 Hay PJ, Wadt WRJ (1985) J Chem Phys 82:299–310 Frisch MJ, Trucks GW, Schlegel HB, Scuseria GE, Robb MA, Cheeseman JR, Scalmani G, Barone V, Mennucci B, Petersson GA, Nakatsuji H, Caricato M, Li X, Hratchian HP, Izmaylov AF, Bloino J, Zheng G, Sonnenberg JL, Hada M, Ehara M, Toyota K, Fukuda R, Hasegawa J, Ishida M, Nakajima T, Honda Y, Kitao O, Nakai H, Vreven T, Montgomery JA Jr, Peralta JE, Ogliaro F, Bearpark M, Heyd JJ, Brothers E, Kudin KN, Staroverov VN, Kobayashi R, Normand J, Raghavachari K, Rendell A, Burant JC, Iyengar SS, Tomasi J, Cossi M, Rega N, Millam JM, Klene M, Knox JE, Cross JB, Bakken V, Adamo C, Jaramillo J, Gomperts R, Stratmann RE, Yazyev O, Austin AJ, Cammi R, Pomelli C, Ochterski JW, Martin RL, Morokuma K, Zakrzewski VG, Voth GA, Salvador P, Dannenberg JJ, Dapprich S, Daniels AD, Farkas Ö, Foresman JB, Ortiz JV, Cioslowski J, Fox DJ (2009) GAUSSIAN 09, Revision D.01. Gaussian Inc., Wallingford Frisch A, Nielson AB, Holder AJ (2000) GAUSSVIEW user manual. Gaussian Inc, Pittsburgh Hay PJ, Wadt WR (1985) J Chem Phys 82:270–273 Wadt WR, Hay PJ (1985) J Chem Phys 284:284–298 Casida ME, Jamorski C, Casida KC, Salahub DR (1998) J Chem Phys 108:4439–4449 Barone V, Cossi M (1998) J Phys Chem A 102:1995–2001 Cossi M, Barone V (2001) J Chem Phys 115:4708–4717 Cossi M, Rega N, Scalmani G, Barone V (2003) J Comput Chem 24:669–681 Discovery Studio 3.5 is a product of Accelrys Inc, San Diego Lipinski CA, Lombardo F, Dominy BW, Feeney PJ (2001) Adv Drug Deliv Rev 46:3–26 Veber DF, Johnson SR, Cheng HY, Smith BR, Ward KW, Kopple KD (2002) J Med Chem 45:2615–2623 Ojha PK, Roy K (2010) Eur J Med Chem 45:4645–4656 Tabassum S, Afzal M, Arjmand F (2014) Eur J Med Chem 74:694–702 Bhunia P, Bannerjee D, Datta P, Raghavaiah P, Slawin AMZ, Woollins JD, Ribas J, Sinha C (2010) Eur J Inorg Chem 311:311–321 Das D, Sahu N, Roy S, Dutta P, Mondal S, Torres EL, Sinha C (2015) Spectrochim Acta Part A 137:560–568 Frezza M, Hindo S, Chen D, Davenport A, Schmitt S, Tomco D, Dou QP (2010) Curr Pharm Des 16:1813–1825