Tổng hợp và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của một số base schiff và dẫn chất amin tương ứng

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Học 347 TỔNG HỢP VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA MỘT SỐ BASE SCHIFF VÀ DẪN CHẤT AMIN TƯƠNG ỨNG Huỳnh Thị Ngọc Phương*, Trần Ngọc Châu*, Lê Nguyễn Hồng Huyên*, Nguyễn Thị Thu Thủy* TÓM TẮT Giới thiệu: Base Schiff là nhóm hợp chất có tác dụng kháng khuẩn tốt với cơ chế ức chế enzym FabH, một enzym cần thiết cho quá trình tổng hợp acid béo của vi khuẩn. Mục tiêu: Tổng hợp và thử hoạt tính kháng khuẩn của các base Schiff (được tổng hợp từ 5- bromosalicyaldehyd) và các dẫn chất amin tương ứng. Khả năng gắn kết ở mức độ phân tử của các chất tổng hợp với enzym FabH của Staphylocoocus aureus được minh họa bằng nghiên cứu ‘docking’ Phương pháp: Các base Schiff được tổng hợp bằng phản ứng ngưng tụ giữa 5-bromosalicyaldehyd và các amin bậc 1. Sau đó tiến hành khử hóa bằng NaBH4 để thu được các dẫn chất amin. Hoạt tính kháng khuẩn được khảo sát bằng phương pháp pha loãng trên bản thạch. Nghiên cứu mô hình phân tử khả năng gắn kết của các chất trên FabH được thực hiện bằng phần mềm FlexX3. Kết quả: 7 base Schiff và 7 dẫn chất amin tương ứng được tổng hợp và thử hoạt tính kháng khuẩn trên các chủng S. aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa. Các chất tổng hợp cho hoạt tính tốt hơn trên vi khuẩn gram (+) so với vi khuẩn gram (-). Các base Schiff có hoạt tính yếu hơn các amin. Chất có hoạt tính kháng khuẩn tốt nhất có một nhóm thế Fluor trên cấu trúc. Nghiên cứu mô hình phân tử khả năng gắn kết trên FabH của 2 dẫn chất amin có hoạt tính kháng khuẩn tốt nhất cho thấy những amin này hình thành tương tác kỵ nước với một số acid amin trong vùng gắn kết của FabH. Kết luận: Dẫn chất amin có hoạt tính kháng khuẩn tốt hơn các base Schiff. Sự hiện diện của nhóm thế Fluor giúp tăng hoạt tính kháng khuẩn của các chất. Cấu trúc của các amin với vùng không gian kỵ nước đóng vai trò quan trọng trong việc gắn kết với enzym FabH. Từ khóa: base Schiff, dẫn chất amin, kháng khuẩn, docking, FabH ABSTRACT SYNTHESIS AND ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF SOME SCHIFF BASES AND CORRESPONDING AMINE DERIVATIVES Huynh Thi Ngoc Phuong, Tran Ngoc Chau, Le Nguyen Hong Huyen, Nguyen Thi Thu Thuy * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 18 - Supplement of No 2 - 2014: 347 - 352 Background: Schiff bases have been reported as potential antibacterial agents and inhibitors of FabH which is the essential enzyme of the fatty acid biosynthesis of bacteria. Objectives: Synthesis and antibacterial activity study of two structure groups: Schiff bases synthesized from 5-bromosalicylaldehyd and corresponding amine derivatives. The binding affinity in molecular level of synthesized compounds and Staphylococcus aureus-FabH is investigated by using docking study. Methods: Schiff bases were synthesized by condensation between 5-bromosalicylaldehyde and the primary amines. Amine derivatives were synthesized from Schiff bases by using reducing agent NaBH4. Agar dilution method was used to evaluate antibacterial activities of the synthesized compounds. Docking ligands into the active site of FabH protein of Staphylococcus aureus was carried out by FlexX3. * Bộ môn Hóa Dược - Đại Học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh Tác giả liên lạc: TS. Hùynh Thị Ngọc Phương ĐT: 0908772118 Email: ngocphuonghuynhthi@gmail.com Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014 Chuyên Đề Dược Học 348 Results: 7 Schiff bases and 7 corresponding amines were synthesized and tested antibacterial activity against S. aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa. The synthesized compounds exhibit more potent antibacterial activities against two Gram positive bacteria than two Gram negative ones. Schiff bases showed weaker antibacterial activities than the corresponding amine derivatives. The most potent antibacterial compounds contain Fluor atoms in their structures. Docking simulation the two most potent amines into Staphylococcus aureus-FabH showed that these amines may form the hydrophobic interaction with many amino acids of the active site of FabH. Conclusions: Amines showed more potent antibacterial activity than Schiff bases. The present of Fluor in structure could enhance the antibacterial activity obviously. The hydrophobic structures of two those amines are important for binding conformation with the assumed target S. aureus - FabH. Keywords: Schiff bases, amine derivatives, antibacterial activity, docking study, FabH ĐẶT VẤN ĐỀ Base Schiff là một nhóm hợp chất có tác dụng sinh học rất đa dạng như kháng Plamodium falciparum (6), kháng khuẩn (1,2,3) kháng nấm, kháng virus (9), kháng ung thư, chống co giật, chống oxy hóa (10,11), Trong tổng hợp hữu cơ, base Schiff là một là chất trung gian để tổng hợp những nhóm dẫn chất khác như phức chất base Schiff - kim loại hay dẫn chất urê với phenylisocyanat đã được báo cáo là có tác dụng kháng khuẩn mạnh hơn(4,5). Gần đây base Schiff từ các halogen salicylaldehyd như 5-fluorosalicylaldehyd và 5- clorosalicylaldehyd đã được tổng hợp và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn (7,8) Trong đề tài này chúng tôi tập trung nghiên cứu tổng hợp một số base Schiff từ 5- bromosalicylaldehyd, đồng thời khử hóa các base Schiff này để tạo các amin tương ứng. Các chất tổng hợp được sẽ được thử nghiệm sinh học để so sánh sơ bộ hoạt tính kháng khuẩn của hai nhóm cấu trúc (base Schiff và amin tương ứng). Các amin được tổng hợp trong đề tài này sẽ được sử dụng như nguồn nguyên liệu cho việc tổng hợp tiếp theo các dẫn chất urê được dự kiến là có tác dụng kháng khuẩn mạnh hơn. Ngoài ra để tìm hiểu sự gắn kết ở mức độ phân tử của các chất tổng hợp được trên đích tác động giả định là enzym FabH, một trong những enzym tối cần thiết cho sự tổng hợp acid béo của vi khuẩn, chúng tôi đã tiến hành docking các dẫn chất có tác dụng kháng khuẩn tốt nhất trên protein Staphylococcus aureus-FabH được tải về từ ngân hàng dữ liệu protein – PDB (13) PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu Tất cả nguyên liệu tổng hợp được mua từ công ty Acros organics, Merck, Aldrich, Fisher chemical, sử dụng trực tiếp không tinh chế lại. Xác định nhiệt độ nóng chảy trên máy Stuart SMP10 với nhiệt kế không hiệu chỉnh. Phổ IR được đo trên máy FTIR 8101 (SHIMADZU). Phổ 1H-NMR ghi bằng máy Bruker (500 MHz) ở 25oC với chuẩn nội là TMS (tetra methyl silan). Phương pháp tổng hợp Các base Schiff được tổng hợp bằng phản ứng ngưng tụ giữa 5-bromosalicylaldehyd và các amin thơm bậc một (hình 1): Hòa tan 5- bromosalicylaldehyd và amin (tỉ lệ 1:1,2) riêng rẽ trong một lượng tối thiểu ethanol trước khi phối hợp. Phối hợp 2 nguyên liệu vào một bình cầu 25 ml, thêm một vài giọt acid acetic băng làm xúc tác và đun ở 50 oC, theo dõi phản ứng bằng sắc ký lớp mỏng, dung môi khai triển toluen – dicloromethan (10:1) đến khi thấy hết aldehyd. Sản phẩm kết tủa được lọc và tinh chế bằng phương pháp kết tinh lại trong ethanol. Các dẫn chất amin được tổng hợp từ base Schiff bởi phản ứng khử hóa bằng NaBH4 (hình 1): hòa tan base Schiff đã tổng hợp trong ethanol thu được dung dịch có màu vàng hoặc cam, làm Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Học 349 lạnh hỗn hợp trong thau đá, khuấy từ. Cho từ từ NaBH4 vào với tỉ lệ base Schiff : NaBH4 = 1:2. Theo dõi phản ứng đến khi dung dịch mất màu. Sắc ký lớp mỏng, dung môi khai triển toluen - dicloromethan (4:1) để xác định phản ứng hoàn toàn. Cô quay đến hết ethanol. Cho nước cất vào thấy xuất hiện tủa trắng, lọc thu tủa và rửa với nước cất nhiều lần thu sản phẩm. Sấy khô sản phẩm trong tủ sấy, cân, tính hiệu suất. Phương pháp khảo sát hoạt tính kháng khuẩn Giá trị nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của tất cả các chất tổng hợp trên các chủng vi khuẩn thử nghiệm được xác định bằng phương pháp pha loãng trong môi trường rắn(2) Vi khuẩn thử nghiệm gồm Staphylococcus aureus ATCC 5923 và Bacillus subtilis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa do bộ môn Vi-Ký sinh, khoa Dược, Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh cung cấp. Nghiên cứu docking Sử dụng phần mềm FlexX3(12)tiến hành docking các chất tổng hợp có hoạt tính kháng khuẩn cao nhất trên protein FabH ở S. aureus là 1ZOW được tải về từ ngân hàng dữ liệu protein (PDB) (13). Hình 1. Sơ đồ phản ứng tổng hợp base Schiff và dẫn chất amin tương ứng KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Tổng hợp base Schiff 4-Bromo-2-((p-tolylimino)methyl)phenol (BS1) Hiệu suất: 48,6%. Điểm chảy: 164-165 oC. IR (KBr, ν cm-1): 1602,7 (υC=N); 1278,7 (δO-H); 628,8 (υC- Br).1H-NMR (500 MHz, CDCl3, δ ppm): 13,40 (bs, 1H, OH); 8,54 (s, 1H, CH=N); 7,49 (d, J=2,5 Hz, 1H, H3); 7,43 (dd, J=9;2,5 Hz, 1H, H5); 7,26-7,18 (m, 4H, H3’, H5’, H2’, H6’); 6,92 (d, J=9 Hz, 1H, H6); 2,39 (s, 3H, CH3). 4-Bromo-2-(((4’-fluorophenyl)imino)methyl) phenol (BS2) Hiệu suất: 38,4%. Điểm chảy: 143-144 oC. IR (KBr, ν cm-1): 1620,1 (υC=N); 1276,8 (δO-H); 1232,4 (υC-F); 624,9 (υC-Br). 1H-NMR (500 MHz, CDCl3, δ ppm): 13,11 (s, 1H, OH); 8,51 (s, 1H, CH=N); 7,50 (d, J=2,5 Hz, 1H, H3); 7,45 (dd, J=9;2,5 Hz, 1H, H5); 7,28-7,24 (m, 2H, H2’, H6’); 7,15-7,10 (m, 2H, H3’, H5’); 6,92 (d, J=9 Hz, 1H, H6). 4-Bromo-2-(((4’-bromophenyl)imino)methyl) phenol (BS3) Hiệu suất: 46,3%. Điểm chảy: 176-177 oC. IR (KBr, ν cm-1): 1614,3 (υC=N); 1274,9 (δO-H); 628,8 (υC- Br). 1H-NMR (500 MHz, CDCl3, δ ppm): 13,01 (s, 1H, OH); 8,53 (s, 1H, CH=N); 7,57-7,54 (m, 2H, H3’, H5’); 7,51 (d, J=2,5 Hz, 1H, H3); 7,46 (dd, J=8,5; 2,0 Hz, 1H, H5); 7,17-7,15 (m, 2H, H2’, H6’); 6,93 (d, J=8,5 Hz, 1H, H6). 4-Bromo-2-(((4’-clorophenyl)imino)methyl) phenol (BS4) Hiệu suất: 35,7%. Điểm chảy: 161-162 oC. IR (KBr, ν cm-1): 1614,3 (υC=N); 1274,9 (δO-H); 628,8 (υC- Br). 1H-NMR (500 MHz, CDCl3, δ ppm): 13,03 (s, 1H, OH); 8,53 (s, 1H, CH=N); 7,51 (d, J=2,5 Hz, 1H, H3); 7,46 (dd, J=8,5; 2,5 Hz, 1H, H5); 7,42-7,39 (m, 2H, H3’, H5’); 7,23-7,20 (m, 2H, H2’, H6’); 6,93 (d, J= 9Hz, 1H, H6). 4-Bromo-2-((phenylimino)methyl)phenol (BS5) Hiệu suất: 39,5%. Điểm chảy: 123-124 oC. IR (KBr, ν cm-1): 1612,4 (υC=N); 1274,9 (δO-H); 628,8 (υC- Br). 1H-NMR (500 MHz, CDCl3, δ ppm): 13,29 (s, 1H, OH); 8,55 (s, 1H, CH=N); 7,51 (d, J=2,5 Hz, 1H, H3); 7,46-7,42 (m, 3H, H6’, H5’, H5); 7,33-7,26 (m, 3H, H2’, H3’, H4’); 6,93 (d, J=9Hz, 1H, H6). Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014 Chuyên Đề Dược Học 350 4-Bromo-2-(((3’-(trifluoromethyl)phenyl) imino)methyl)phenol (BS6) Hiệu suất: 48%. Điểm chảy: 108-109 oC. IR (KBr, ν cm-1): 1618,2 (υC=N); 1276,8 (δO-H); 1109,0 (υC-F); 628,8 (υC-Br). 1H-NMR (500 MHz, CDCl3, δ ppm): 12,84 (s, 1H, OH); 8,57 (s, 1H, CH=N); 7,57-7,56 (m, 2H, H2’, H4’); 7,55 (d, J=2,5 Hz, 1H, H3); 7,51 (s, 1H, H5’); 7,49 (dd, J=8,8; 2 Hz, 1H, H5); 7,45-7,43 (m, 1H, H6’); 6,95 (d, J=8,5 Hz, 1H, H6). 4-Bromo-2-(((3’-cloro-4’-fluorophenyl)imino) methyl)phenol (BS7) Hiệu suất: 83,5%. Điểm chảy: 138-139 oC. IR (KBr, ν cm-1): 1620,1 (υC=N); 1276,8 (δO-H); 1259,4 (υC-F); 800,4 (υC-Cl); 628,8 (υC-Br). 1H-NMR (500 MHz, CDCl3, δ ppm): 12,78 (s, 1H, OH); 8,50 (s, 1H, CH=N); 7,52 (d, J=2,5 Hz, 1H, H3); 7,47 (dd, J=8,8; 2,5 Hz, 1H, H5); 7,35 (dd, J=6,5; 2,5 Hz, 1H, H6’); 7,21 (t, J=9 Hz, 1H, H5’); 7,18-7,15 (m, 1H, H2’); 6,93 (d, J=8,5 Hz, 1H, H6). Tổng hợp các dẫn chất amin 4-Bromo-2-((p-tolylimino)methyl)phenol (A1) Hiệu suất: 85,6%. Điểm chảy: 121-122 oC. IR (KBr, ν cm-1): 3259,5 (υN-H); 2868,0 (υC-H); 1514,0 (δN-H); 1122,5 (υC-O); 817,8 (υC-C); 628,8 (υC-Br). 1H- NMR (500 MHz, CDCl3, δ ppm): 7,29 (dd, J=8,8; 2,5 Hz, 1H, H5); 7,25 (d, J=2,5Hz, 1H, H3); 7,06 (d, J=8 Hz, 2H, H3’, H5’); 6,77-6,75 (m, 3H, H2’, H6’, H6); 4,37 (s, 2H, CH2); 2,28 (s, 3H, CH3). 4-Bromo-2-(((4’-fluorophenyl)amino) methyl) phenol (A2) Hiệu suất: 88,2%. Điểm chảy: 125-127 oC. IR (KBr, ν cm-1): 3249,8 (υN-H); 2868,0 (υC-H); 1508,2 (δN-H); 1263,3 (δO-H); 1230,5 (υC-F); 1124,4 (υC-O); 628,8 (υC-Br). 1H-NMR (500 MHz, CDCl3, δ ppm): 7,31 (dd, J =8,5; 2,5Hz, 1H, H5); 7,26 (s, 1H, H3); 6,97-6,95 (m, 2H, H3’, H5’); 6,80-6,76 (m, 3H, H2’, H6’, H6); 4,36 (s, 2H, CH2). 4-Bromo-2-(((4’-bromophenyl)amino) methyl)phenol (A3) Hiệu suất: 51,3%. Điểm chảy: 87-89 oC. IR (KBr, ν cm-1): 3253,7 (υN-H); 2869,9 (υC-H); 1490,9 (δN-H); 1124,4 (υC-O); 628,8 (υC-Br). 1H-NMR (500 MHz, CDCl3, δ ppm): 7,33 (d, J=8,5 Hz, 2H, H3, H5); 7,31-7,27 (m, 2H, H3’, H5’); 6,76 (d, J=8,5 Hz, 1H, H6); 6,69 (d, J=8,5 Hz, 2H, H2’, H6’); 4,35 (s, 2H, CH2). 4-Bromo-2-(((4’-clorophenyl)amino)methyl) phenol (A4) Hiệu suất: 84%. Điểm chảy: 91-92 oC. IR (KBr, ν cm-1): 3251,8 (υN-H); 2868,0 (υC-H); 1492,8 (δN-H); 1263,3 (δO-H); 1126,4 (υC-O); 671,2 (υC-Cl); 628,8 (υC- Br). 1H-NMR (500 MHz, CDCl3, δ ppm): 7,31 (dd, J=8,3; 2,5 Hz, 1H, H5); 7,28-7,26 (m, 1H, H3); 7,21- 7,19 (m, 2H, H3’, H5’); 6,77-6,74 (m, 3H, H2’, H6’, H6); 4,36 (s, 2H, CH2). 4-Bromo-2-((phenylamino)methyl)phenol (A5) Hiệu suất: 43,7%. Điểm chảy: 115-116 oC. IR (KBr, ν cm-1): 3267,2 (υN-H); 1488,9 (δN-H); 1261,4 (δO-H); 1126,4 (υC-O); 628,8 (υC-Br). 1H-NMR (500 MHz, CDCl3, δ ppm): 7,30 (dd, J= 8,5;2 Hz, 1H, H5); 7,28-7,27 (m, 1H, H3) ; 7,26-7,24 (m, 2H, H3’, H5’) ; 6,94 (t, J=7,5 Hz, 1H, H4’); 6,84 (d, J= 8 Hz, 2H, H2’, H6’); 6,77 (d, J=8,5 Hz, 1H, H6); 4,39 (s, 2H, CH2). 4-Bromo-2-(((3’-(trifluoromethyl)phenyl) amino)methyl)phenol (A6) Hiệu suất: 69,8%. Điểm chảy: 115-117 oC. IR (KBr, cm-1): 3251,8 (υN-H); 2866,0 (υC-H); 1263,3 (δO- H); 1109,0 (υC-F); 628,8 (υC-Br). 1H-NMR (500 MHz, CDCl3, δ ppm): 7,36-7,31 (m, 3H, H5’, H4’, H3); 7,15 (d, J=8 Hz, 1H, H6); 7,03 (s, 1H, H2’); 6,95 (dd, J=8; 2 Hz, 1H, H5); 6,78 (d, J=9Hz, 1H, H6’), 4,40 (s, 2H, CH2). 4-Bromo-2-(((3’-cloro-4’-fluorophenyl) amino)methyl)phenol (A7) Hiệu suất: 81,7%. Điểm chảy: 131-132 oC. IR (KBr, ν cm-1): 3253,7 (υN-H); 2866,0 (υC-H); 1500,5 (δN-H); 1261,4 (δO-H); 1224,7 (υC-F); 1120,6 (υC-O); 759,9 (υC-Cl); 628,8 (υC-Br). 1H-NMR (500 MHz, CDCl3, δ ppm): 7,32 (dd, J=8,5; 2,5 Hz, 1H, H5); 7,28 (d, J= 2,5 Hz, 1H, H3); 7,02 (t, J=9 Hz, 1H, H5’); 6,85 (dd, J=6; 2,5 Hz, 1H, H6’); 6,77 (d, J=8,5 Hz, 1H, H6); 6,67-6,64 (m, 1H, H2’); Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược Học 351 4,33 (s, 2H, CH2). Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn Kết quả giá trị MIC trên hai chủng vi khuẩn gram dương (S. aureus và B. subtilis) và hai chủng gram âm (E. coli và P. aeruginosa) được trình bày trong bảng 1. Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn sơ bộ trên hai chủng vi khuẩn gram dương (S. aureus và B. subtilis) và hai chủng gram âm (E. coli và P. aeruginosa) cho thấy tất cả base Schiff và amin tương ứng có hoạt tính kháng khuẩn nghiêng về hai chủng gram dương. Bảng 1. Giá trị MIC của các chất thử nghiệm trên vi khuẩn Hợp chất Nồng độ ức chế tối thiểu – MIC (µg/ml) Vi khuẩn Gram (+) Vi khuẩn Gram (-) S. aureus B. subtilis E. coli P. aeruginosa BS1 BS2 BS3 BS4 BS5 BS6 BS7 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 - 48 - - 192 48 192 96 24 12 12 24 6 6 - 48 - 192 96 48 192 96 12 12 12 24 6 6 - - - - 192 96 - - - - - 96 - - - - - - - - - - - - - - - - (-) >192 µg/ml Tác động trên gram âm rất kém và đặc biệt không có chất nào trong các hợp chất tổng hợp có tác động kháng khuẩn trên P. aeruginosa thử nghiệm. Nhìn chung các base Schiff cho họat tính kém hơn các amin tương ứng trên tất cả các chủng vi khuẩn thử nghiệm. Hai base Schiff có hoạt tính tốt nhất trong số đó là BS2 và BS6 (hoạt tính kháng khuẩn trung bình yếu với MIC = 48 µg/ml trên S. aureus và B. subtilis); BS6 cho hoạt tính kháng E. coli tốt hơn BS2. Quan sát cấu trúc của BS2 và BS6, cả hai đều chứa nguyên tử F, điều này cho thấy có lẽ sự có mặt của nguyên tố fluor có ảnh hưởng tích cực đến tác dụng kháng khuẩn. Nhóm các hợp chất amin tổng hợp từ các base Schiff tương ứng thể hiện hoạt tính kháng khuẩn tốt hơn các base Schiff từ 2 đến 32 lần và hoạt tính chủ yếu cũng thể hiện trên hai chủng vi khuẩn Gram (+) (S. aureus và B. subtilis). Có lẽ nối –C-N- thay vì –C=N- có vai trò quan trọng trong hoạt tính kháng khuẩn. Hai amin A6 và A7 thể hiện hoạt tính kháng khuẩn tốt nhất với MIC = 6 µg/ml trên S. aureus và B. subtilis. Hai amin này cũng mang trong cấu trúc các nguyên tử F, nhận xét này một lần nữa gợi ý ảnh hưởng tích cực của nguyên tử F trên hoạt tính kháng khuẩn ở cả base Schiff lẫn amin tương ứng. Hình 2. Kết quả 2D (trái) và 3D (phải) docking của hợp chất amin 6 (trên) và amin 7 (dưới) vào vị trí tác động của FabH ở S.aureus. Mô hình mô tả phân tử docking Từ kết quả giá trị MIC chọn ra 2 amin A6 và A7 là 2 chất có hoạt tính kháng khuẩn cao nhất để thực hiện docking vào protein S. aureus-FabH. Kết quả docking được minh họa trong hình 2. Kết quả docking cho thấy hai hợp chất này tạo được nhiều tương tác với các acid amin ở vị trí tác động của enzym. Ở A6, nguyên tử N của nhóm amin tạo được liên kết hydro khá mạnh với Aln240 (d=1,96 Å). Cấu trúc kị nước của hệ thống vòng thơm và chuỗi carbon tạo được tương tác kỵ nước với nhiều acid amin như Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014 Chuyên Đề Dược Học 352 Gly203, Leu156, Arg243, Phe207, Val206, Asn268, His238 trong đó Asn268 và His238 là hai acid amin rất quan trọng của bộ ba xúc tác (Cys112, His238, Asn268). Ở A7, nguyên tử O của nhóm hydroxy trên nhân thơm tạo được liên kết hydro mạnh với Gly203 (d=1,66 Å). Hợp chất này cũng tạo được nhiều tương tác kỵ nước với Phe207, Leu156, Leu190, Asn241, Asn268 trong đó acid amin Asn268 là acid amin quan trọng của bộ ba xúc tác. Từ đó cho thấy, tính chất kỵ nước của các hợp chất amin ảnh hưởng đáng kể đến việc hình thành các tương tác kỵ nước (Van der Waals) với các acid amin của bộ ba xúc tác nói chung và Asn268 nói riêng. KẾT LUẬN Chúng tôi đã tổng hợp được 7 base Schiff đi từ nguyên liệu ban đầu là 5- bromosalicylaldehyd và các amin tương ứng với các base Schiff. Tất cả base Schiff và amin tương ứng có hoạt tính kháng khuẩn nghiêng về hai chủng gram dương. Nhóm các hợp chất có cấu trúc amin có hoạt tính kháng khuẩn cao hơn các base Schiff tương ứng. Các base Schiff và amin có tác dụng kháng khuẩn tốt nhất trong thử nghiệm này đều là những dẫn chất chứa Fluor, gợi ý ảnh hưởng tích cực của nguyên tử halogen này trong tác dụng kháng khuẩn của nhóm các hợp chất nghiên cứu. Hai dẫn chất amin cho hoạt tính kháng khuẩn cao nhất là 4-bromo-2-(((3’- (trifluoromethyl) phenyl)amino)methyl)phenol (A6) và 4-bromo-2-(((3’-cloro-4’- fluorophenyl)amino) methyl)phenol (A7) với MIC = 6 µg/ml trên S. aureus và B. subtilis. Tính chất kị nước của hai hợp chất amin này ảnh hưởng đáng kể đến việc hình thành các tương tác kị nước với các acid amin của bộ ba xúc tác nói chung và Asn268 nói riêng tại vùng tác động của enzym FabH. Các kết quả có được trên đây là tiền đề cho những bước nghiên cứu tiếp theo nhằm tìm ra những chất khởi nguồn có tác dụng kháng khuẩn tốt trong nhóm cấu trúc base Schiff và các hợp chất có cấu trúc liên quan. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Echevarria A, Nascimento M. d. G., Geronimo V., et al. (1999), NMR Spectroscopy, Hammett Correlations and Biological Activity of Some Schiff Bases Derived from Piperonal, J. Braz. Chem. Soc, 10(1): 60-64. 2. European Committee for Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST) of the European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (2000), Determination of minimum inhibitory concentration (MICs) of antibacterial agents by agar dilution, Clinical Microbiology and Infection, 6(9):509-515. 3. Karthikeyan MS, Prasad DJ, Poojary B, et al. (2006), Synthesis and biological activity of Schiff and Mannich bases bearing 2,4- dichloro-5-fluorophenyl moiety, Bioorg Med Chem, 14(22): 7482-7489. 4. Li ZL, Li QS, Zhang HJ, et al. (2011), Design, synthesis and biological evaluation of urea derivatives from o- hydroxybenzylamines and phenylisocyanate as potential FabH inhibitors, Bioorg Med Chem, 19(15):4413-4420. 5. Neelakantan MA, Esakkiammal M, Mariappan SS, et al. (2010), Synthesis, Characterization and Biocidal Activities of Some Schiff Base Metal Complexes, Indian J Pharm Sci, 72(2):216-222. 6. Rathelot P, Vanelle P, Gasquet M, et al. (1995), Synthesis of novel functionalized 5-nitroquinolines and evaluation of in vitro antimalarial activity, Eur J Med Chem, 30:503-508. 7. Shi L, Fang RQ, Zhu ZW, et al. (2010), Design and synthesis of potent inhibitors of beta-ketoacyl-acyl carrier protein synthase III (FabH) as potential antibacterial agents, Eur J Med Chem, 45(9):4358-4364. 8. Shi L, Ge HM, Tan SH, et al. (2007), Synthesis and antimicrobial activities of Schiff bases derived from 5-chloro-salicylaldehyde, Eur J Med Chem, 42(4):558-564. 9. Sriram D, Yogeeswari P, Myneedu NS, et al. (2006), Abacavir prodrugs: microwave-assisted synthesis and their evaluation of anti-HIV activities, Bioorg Med Chem Lett, 16(8):2127-2129. 10. Tang YZ, Liu ZQ (2007) The antioxidant effect of hydroxyl- subtituent Schiff bases on the free-radical-induced hemolysis of human erythrocytes, Cell biochemistry and function, 25:149-158. 11. Varma RS, Dahiya R, Kumar S (1997), Clay catalized synthesis of imines and enamines under solvent-free conditions using microwave irradiation, Tetrahedron Letters, 38(12):2039-2042. 12. FlexX, LeadIT 2.0.2 (2010) (BioSolveIT GmbH, Germany). 13. Protein Database Bank-PDB (2012) (truy cập ngày 18/08/2012). Ngày nhận bài báo: 11.12.2012 Ngày phản biện nhận xét bài báo: 24.12.2012 Ngày bài báo được đăng: 10.03.2014