بررسی اثرات بیولوژیک ترکیبات جدید از دسته تترازول بر رده‌های سلول سرطانی MCF-7) وHeLa) و میکروب‌های شایع (Staphylococcus aureus، Escherichia coli و Candida albicans)

نوع مقاله : Original Article(s)

نویسندگان

1 استاد، گروه شیمی دارویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 استادیار، گروه بیوتکنولوژی دارویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

3 داروساز، مرکز تحقیقات علوم دارویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

4 استادیار، گروه شیمی دارویی، دانشکده‌ی داروسازی و علوم دارویی، دانشگاه علوم پزشکی هرمزگان، بندرعباس، ایران

چکیده

مقاله پژوهشی




مقدمه: ترکیبات تترازولی، دارای فعالیت‌های گوناگونی نظیر اثرات ضدویروسی، ضدباکتریایی، ضدقارچی، ضدالتهابی، ضد تشنج و ضدسرطان می‌باشند. به دلیل عدم وجود اثربخشی کافی و نیز بروز مقاومت‌های دارویی، در این مطالعه بر آن شدیم تا با هدف معرفی گزینه‌های دارویی جدید به بررسی اثرات زیستی تعدادی از تترازول‌های تازه سنتز شده بپردازیم.
روش‌ها: ترکیبات مختلف تترازولی که از قبل سنتز شده بود در حلال مناسب حل شده و سپس سمیت سلولی آن‌ها در غلظت‌های 0/1، 0/01 و 0/001 میلی‌مولار به مدت 48 و 72 ساعت بر روی رده‌های سلولی HeLa و MCF-7 با استفاده از تست MTT بررسی شد. اثر ضدمیکروبی این ترکیبات با تعیین مقدار
(Minimum inhibitory concentration) MIC و (Minimum bactericidal concentration) MBC ترکیبات تعیین گردید.
یافته‌ها: ترکیبات مورد مطالعه، سمیت قابل‌ توجهی در برابر رده‌های سلولی HeLa و MCF-7 از خود نشان دادند. از سوی دیگر همه‌ی ترکیبات به‌جز دو ترکیب 5 و 6 که به ترتیب دارای استخلاف‌های متیل و آلدئید بودند، اثر ضدمیکروبی خوبی نیز از خود نشان دادند.
نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از مطالعات سایتوتوکسیک انجام‌ شده روی رده‌ی سلولی HeLa نشان داد که هیچ‌ کدام از ترکیبات در مدت 48 ساعت نتوانستند درصد سلول‌های زنده را به زیر 50 درصد برسانند، در حالی‌که در بررسی 72 ساعته، همه‌ی ترکیبات به‌ جز ترکیبات 1 و 2 (به ترتیب دارای گروه‌های متوکسی و هیدروکسیل) درصد سلول‌های زنده را به زیر 50 درصد رساندند. در بررسی اثرات ضدمیکروبی، MIC و MBC برای ترکیبات 1 تا 4 ترتیب 0/04 میکرومولار و 0/01 میلی‌مولار بود، که نشان‌دهنده‌ی اثر ضدباکتری خوبی علیه استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیا کلی و اثر ضد قارچی خوبی علیه کاندیدا آلبیکنس بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation of Biological Effects of New Tetrazole Compounds on Cancer Cell Lines (HeLa, MCF-7) and Common Microorganisms (Staphylococcus Aureus, Escherichia Coli, Candida Albicans)

نویسندگان [English]

  • Hojjat Sadeghi Aliabadi 1
  • Mina Mirian 2
  • Sajad Alinia 3
  • Maryam Abbasi 4
1 Professor, Department of Pharmaceutical Chemistry, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Pharmaceutical Biotechnology, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
3 Pharmacist, Isfahan Pharmaceutical Sciences Research Center, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
4 Assistant Professor, Department of Medicinal Chemistry, School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences Hormozgan University of Medical Sciences, Bandar Abbas, Iran
چکیده [English]

Background: Tetrazole compounds have various effects such as antiviral, anti-bacterial, anti-fungal, anti-inflammatory, anticonvulsant and anti-cancer effects. To introduce new therapeutic options, we examined the biological effects of several newly synthesized tetrazoles in order to address the lack of effectiveness and the incidence of drug resistance.
Methods: Pre-synthesized tetrazole compounds were solubilized in appropriate solvent and then cytotoxic at concentrations of 0.1, 0.01 and 0.001 mM on HeLa and MCF-7 cell lines using MTT assay. The antimicrobial activity of these compounds was determined by the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) values of the compounds.
Findings: Evaluation of studied compounds showed significant toxicity against HeLa and MCF-7 cell lines. On the other hand, all compounds except compounds 5 and 6 that had methyl and aldehyde groups respectively, showed good antimicrobial activity against selected microorganisms.
Conclusion: Results of cytotoxic studies performed on the HeLa cell line shows that none of the compounds could reduce the percentage of living cells below 50% after 48 hours, while within 72 hours, all compounds except 1 and 2 (respectively with methoxy and hydroxyl groups) were reduced cell viability below 50. In the study of antimicrobial effects, 1, 2, 3 and 4 showed 0.04 µM and 0.1 mM for MIC and MBC, respectively, which illustrated relatively proper antibacterial effects against Staphylococcus aureus and Escherichia coli and antifungal effect against Candida albicans.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tetrazole
  • Antineoplastic agents
  • Anti-microbial agents
  • Cytotoxicity

مراجع

  1. Kaplancikli ZA, Yurttaş L, Özdemir A, Turan-Zitouni G, Işcan G, Akalın G, et al. Synthesis, anticandidal activity and cytotoxicity of some tetrazole derivatives. J Enzyme Inhib Med Chem 2014; 29(1): 43-8.
  2. Bodey GP. Azole antifungal agents. Clinical Infectious Diseases. 1992; 14(Suppl 1): S161-S169.
  3. Zarubaev VV, Golod EL, Anfimov PM, Shtro AA, Saraev VV, Gavrilov AS, et al. Synthesis and anti-viral activity of azolo-adamantanes against influenza A virus. Bioorg Med Chem 2010; 18(2): 839-48.
  4. Bepary S, Das BK, Bachar SC, Kundu JK, Rouf ASS, Datta BK. Anti-inflammatory activity of indanyltetrazole derivatives. Pak J Pharm Sci 2008; 21(3): 295-8.
  5. Momenzadeh M, Jamshidzadeh A, Khabnadideh S, RezaHeidari UN, Zamani L. Synthesis and Anticonvulsant Activity of 5-Substituted 1h-Tetrazoles against Pentylenetetrazole-Induced Seizures. Int J Adv Biotechnol Res 2017; 8(2): 1144-53.
  6. Varadaraji D, Suban SS, Ramasamy VR, Kubendiran K, Raguraman JSK, Nalilu SK, et al. Synthesis and evaluation of a series of 1-substituted tetrazole derivatives as antimicrobial agents. Organic
    Communications 2010; 3(3): 45-56.
  7. Li R, Mao Z, Chen L, Lv H, Cheng J, Zhao B. Vibrational spectroscopy and density functional theory study of 3-[4, 5-dimethyl-2-thiazolyl]-2, 5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc 2015; 135: 1-6.
  8. Kabi AK, Sravani S, Gujjarappa R, Garg A, Vodnala N, Tyagi U, et al. An overview on biological evaluation of tetrazole derivatives. In: Thakur VK, Editor. Materials Horizons: From Nature to Nanomaterials. Berlin, Germany: Springer; 2022. p. 307-49.
  9. Wei CX, Bian M, Gong GH. Tetrazolium compounds: synthesis and applications in medicine. Molecules 2015; 20(4): 5528-53.
  10. Sharma MC, Kohli DV. Probing the structural requirements for angiotensin II receptor: molecular modeling studies. Netw Model Anal Health Inform 2018; 7: 1-8.
  11. Umarani N, Ilango K, Singh NK. A facile design and efficient synthesis of schiff's bases of tetrazolo [1, 5-a] quinoxalines as potential anti-inflammatory and anti-microbial agents. Der Pharma Chemica 2010; 2(1): 159-67.
  12. Mohite PB, Bhaskar VH. Synthesis and antifungal activity of 3-aryl-1-(5-phenyl-1H-tetrazol-1-yl) prop-2-en-1-One. Orbital: Electron J Chem 2011; 2(3): 311-5.
  13. Zhang J, Wang S, Ba Y, Xu Z. Tetrazole hybrids with potential anticancer activity. Eur J Med Chem 2019; 178: 341-51.
  14. Gorle S, Maddila S, Maddila SN, Naicker K, Singh M, Singh P, et al. Synthesis, molecular docking study and in vitro anticancer activity of tetrazole linked benzochromene derivatives. Anticancer Agents Med Chem 2017; 17(3): 464-70.
  15. Kumar CNSSP, Parida DK, Santhoshi A, Kota AK, Sridhar B, Rao VJ. Synthesis and biological evaluation of tetrazole containing compounds as possible anticancer agents. Med Chem Commun 2011; 2: 486-92.
  16. Dhiman N, Kaur K, Jaitak V. Tetrazoles as anticancer agents: A review on synthetic strategies, mechanism of action and SAR studies. Bioorg Med Chem 2020; 28(15): 115599.
  17. Verma A, Kaur B, Venugopal S, Wadhwa P, Sahu S, Kaur P, et al. Tetrazole: A privileged scaffold for the discovery of anticancer agents. Chem Biol Drug Des 2022; 100(3): 419-42.
  18. Popova EA, Protas AV, Trifonov RE. Tetrazole derivatives as promising anticancer agents. Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry 2017; 17(14): 1856-68.
  19. Maleki L, Sadeghian-Rizi T, Ghannadian M, Sanati MH, Shafizadegan S, Sadeghi-Aliabadi H. Antibacterial activity of Azadirachta indica leaf extracts against some pathogenic standards and clinical bacterial isolates. Avicenna J Clin Microb Infec 2017; 5(1): 12987.
  20. Costa LSd, Andreazza NL, Correa WR, Cunha IBdS, Ruiz ALTG, Carvalho JEd, et al. Antiproliferative activity, antioxidant capacity and chemical composition of extracts from the leaves and stem of Chresta sphaerocephala. Revista Brasileira de Farmacognosia 2015; 25(4): 369-74.
  21. Andrassy K, Koderisch J, Gorges K, Sonntag H, Hirauchi K. Pharmacokinetics and hemostasis following administration of a new, injectable oxacephem (6315-S, flomoxef) in volunteers and in patients with renal insufficiency. Infection. 1991; 19(5): S296-S302.
  22. Dai LL, Zhang HZ, Nagarajan S, Rasheed S, Zhou CH. Synthesis of tetrazole compounds as a novel type of potential antimicrobial agents and their synergistic effects with clinical drugs and interactions with calf thymus DNA. MedChemComm 2015; 6(1): 147-54.
  23. Taylor AP, Robinson RP, Fobian YM, Blakemore DC, Jones LH, Fadeyi O. Modern advances in heterocyclic chemistry in drug discovery. Org Biomol Chem 2016; 14(28): 6611-37.
  24. Ahamed A, Arif IA, Moydeen M, Kumar RS, Idhayadhulla A. In-vitro antibacterial and cytotoxicity evaluation of some novel tetrazole derivatives. Int J Pharm Sci Res 2018; 9(8): 3322-7.
  25. Gao F, Xiao J, Huang G. Current scenario of tetrazole hybrids for antibacterial activity. Eur J Med Chem 2019; 184: 111744.
  26. Wang SQ, Wang YF, Xu Z. Tetrazole hybrids and their antifungal activities. Eur J Med Chem 2019; 170: 225-34.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 41، شماره 705
هفته 1 فروردین
فروردین و اردیبهشت 1402
صفحه 18-26

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 04 دی 1401
  • تاریخ پذیرش: 05 بهمن 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار