بررسی اثر ضد باکتریایی مشتقات جدید تیازول، ایمیدازولیدین و تتراهیدروپیریمیدین علیه باکتری‌های بیماری‌زای گرم منفی

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه شیمی، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه زابل، زابل، ایران

2 دامپزشک، گروه پاتوبیولوژی، دانشکده‌ی دامپزشکی، دانشگاه زابل، زابل، ایران

3 دانشجوی داروسازی، گروه فارماکودینامی و سم‌شناسی، دانشکده‌ی داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

مقدمه: گسترش سویه‌های مقاوم به آنتی بیوتیک‌ها در باکتری‌های گرم منفی بیمارستانی، تهدیدی جدی برای بیماران، کارکنان بیمارستان‌ها و سلامت عمومی به شمار می‌رود. محققین، شناسایی و استفاده از ترکیبات جدید ضد باکتریایی را، یکی از مؤثرترین راه حل‌ها برای مقابله با این تهدیدات می‌دانند. مشتقات تیازول، ایمیدازولیدین و تتراهیدروپیریمیدین از شناخته‌شده‌ترین ترکیبات جدید ضد باکتری هستند. در این مطالعه، اثر ضد باکتریایی ترکیبات پیش‌گفته، بر سه پاتوژن گرم منفی بیمارستانی Proteus mirabilis، Shigella dysenteriae و Acinetobacter baumannii مورد بررسی قرار گرفت.روش‌ها: برای بررسی اثر ضد باکتریایی ترکیبات، روش انتشار در چاهک همراه با اندازه‌گیری قطر هاله‌ی مهار رشد به کار گرفته شد. از روش رقیق‌سازی در پلیت 96 خانه، جهت تعیین حداقل غلظت بازدارندگی رشد (MIC یا Minimum inhibitory concentration) استفاده گردید.یافته‌ها: از میان مشتقات ایمیدازولیدین، تتراهیدروپیریمیدین و تیازول، تنها ترکیب تیازول 4 بر باکتری‌های مورد بررسی اثر مهاری داشت. در آزمایش‌ها، قطر هاله‌ی 4/16 و 3/19 میلی‌متر و MIC 125 و 5/62 میکروگرم بر میلی‌لیتر، به ترتیب برای اثر مهاری بر باکتر‌ی‌های Proteus mirabilis و Shigella dysenteriae برای این ترکیب ثبت گردید. البته، خود این مشتق بر Acinetobacter baumannii هیچ گونه اثری نداشت.نتیجه‌گیری: در این مطالعه قدرت مهاری یکی از مشتقات جدید تیازول بر دو باکتری Shigella dysenteriae و Proteus mirabilis نشان داده شد و می‌توان با انجام آزمایش‌های تکمیلی In vitro و In vivo و شناخت بیشتر خواص درمانی و سمیت این ترکیب، به استفاده از آن برای مقابله با باکتری‌های بیماری‌زا امیدوار بود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Antibacterial Evaluation of New Thiazole, Imidazolidine and Tetrahydropyrimidine Derivatives against Pathogenic Gram-Negative Bacteria

نویسندگان [English]

  • Hamid Beyzaei 1
  • Behzad Ghasemi 2
  • Vahidreza Askari 3
1 Assistant Professor, Department of Chemistry, School of Science, University of Zabol, Zabol, Iran
2 Veterinarian, Department of Pathobiology, School of Veterinary Medicine, University of Zabol, Zabol, Iran
3 Student of Pharmacy, Department of Pharmacodynamics and Toxicology, School of Pharmacy, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
چکیده [English]

Background: Spread of antibiotic-resistant strains of nosocomial gram-negative bacteria is a serious threat to patients, hospital personnel and general health. Researchers consider identifying and using of novel antibacterial compounds as one of the most effective solutions to this threat. Thiazole, imidazolidine and tetrahydropyrimidine derivatives are of the most recognized new antibacterial compounds and in this study, their antibacterial effect against three gram-negative nosocomial bacteria, Proteus mirabilis, Shigella dysenteriae and Acinetobacter baumannii, was evaluated.Methods: For the aim of assessing antibacterial effect, the disk diffusion method and the dilution procedure in 96-well plate were used to determine the diameter of growth inhibition zone and the minimum inhibitory concentration (MIC), respectively.Findings: None of imidazolidines, tetrahydropyrimidines and thiazoles had any inhibitory effect against tested bacteria; only, the inhibitory effect of thiazole 4 was proven on Proteus mirabilis and Shigella dysenteriae with halo diameters of 16.4 and 19.3 mm as well as MICs of 125 and 62.5 µg/ml, respectively. Of course, this compound itself had no inhibitory effect on Acinetobacter baumannii.Conclusion: In this study, the inhibitory effect of one of the novel thiazole derivatives was shown on two bacteria, Proteus mirabilis and Shigella dysenteriae. This compound can be used as bacterial inhibitor if additional in-vitro and in-vivo tests are carried out and its therapeutic effects and toxicity are investigated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Antibacterial effect
  • Thiazoles
  • Imidazolidines
  • Tetrahydropyrimidine

مراجع

  1. Mohammadimehr M, Feizabadi MM, Bahadori O, Motshaker Arani M, Khosravi M. Study of prevalence of gram-negative bacteria caused nosocomial infections in ICU in Besat hospital in Tehran and detection of their antibiotic resistance pattern-year 2007. Iran J Med Microbiol 2009; 3(3): 47-54 [In Persian].
  2. Sheykh-Bardsiri H, Shakibaie MR, Amini Kafiabad S. Plasmid pattern of biofilm producing Proteus mirabilis and Proteus vulgaris among clinical isolates in Kerman University Hospitals during 2011-2012. J Kerman Univ Med Sci 2013; 20(2): 146-57. [In Persian].
  3. Mohammadzadeh AR, Hosseini L, Moghimian M, Ebadi A, Shariatifar N. The study of antimicrobial resistance of shigella strains isolated from diarrheal patients in Gonabad's 22-Bahman hospital, 2005-2006. Horizon Med Sci 2008, 14(1): 33-36 2008; 14(1): 33-6. [In Persian].
  4. Eslami K, Molaabaszadeh H, Hamidi M, Bahman Abadi R. Antibiogram pattern of acinetobacter isolated from clinical samples at Tehran's Araad Hospital (2009-2011). Iran J Infect Dis Trop Med 2014; 19(64): 1-5. [In Persian].
  5. Aggarwal R, Kumar S, Kaushik P, Kaushik D, Gupta GK. Synthesis and pharmacological evaluation of some novel 2-(5-hydroxy-5-trifluoromethyl-4,5-dihydropyrazol-1-yl)-4-(coumarin-3-yl)thiazole s. Eur J Med Chem 2013; 62: 508-14.
  6. Bakavoli M, Beyzaie H, Rahimizadeh M, Eshghi H, Takjoo R. Regioselective synthesis of new 2-(E)-cyano(thiazolidin-2-ylidene) thiazoles. Molecules 2009; 14(12): 4849-57.
  7. Jaishree V, Ramdas N, Sachin J, Ramesh B. In vitro antioxidant properties of new thiazole derivatives. J Saudi Chem Soc 2012; 16(4): 371-6.
  8. Helal MH, Salem MA, El-Gaby MS, Aljahdali M. Synthesis and biological evaluation of some novel thiazole compounds as potential anti-inflammatory agents. Eur J Med Chem 2013; 65: 517-26.
  9. Venugopala KN, Krishnappa M, Nayak SK, Subrahmanya BK, Vaderapura JP, Chalannavar RK, et al. Synthesis and antimosquito properties of 2,6-substituted benzo[d]thiazole and 2,4-substituted benzo[d]thiazole analogues against Anopheles arabiensis. Eur J Med Chem 2013; 65: 295-303.
  10. Zelisko N, Atamanyuk D, Vasylenko O, Grellier P, Lesyk R. Synthesis and antitrypanosomal activity of new 6,6,7-trisubstituted thiopyrano[2,3-d][1,3]thiazoles. Bioorg Med Chem Lett 2012; 22(23): 7071-4.
  11. Chimenti F, Bizzarri B, Bolasco A, Secci D, Chimenti P, Granese A, et al. Synthesis and biological evaluation of novel 2,4-disubstituted-1,3-thiazoles as anti-Candida spp. agents. Eur J Med Chem 2011; 46(1): 378-82.
  12. Ghasemi B, Najimi M, Ghasemi J. Evaluation of antibacterial effects of benzothiazole derivatives on bacterial food pathogens. Iran J Med Microbiol 2015; 9(1): 35-41. [In Persian].
  13. Brahmayya M, Venkateswararao B, Krishnarao D, Durgarao S, Prasad UV, Damodharam T, et al. Synthesis and fungicidal activity of novel 5-aryl-4-methyl-3yl (imidazolidin-1yl methyl, 2-ylidene nitro imine) isoxazoles. J Pharm Res 2013; 7(6): 516-9.
  14. Robert JM, Sabourin C, Alvarez N, Robert-Piessard S, Le BG, Le PP. Synthesis and antileishmanial activity of new imidazolidin-2-one derivatives. Eur J Med Chem 2003; 38(7-8): 711-8.
  15. Wittine K, Stipkovic BM, Makuc D, Plavec J, Kraljevic PS, Sedic M, et al. Novel 1,2,4-triazole and imidazole derivatives of L-ascorbic and imino-ascorbic acid: synthesis, anti-HCV and antitumor activity evaluations. Bioorg Med Chem 2012; 20(11): 3675-85.
  16. Salhi L, Samia BA, Yamina B, Yamina B, Sophie P, Bastien C. An efficient conversion of maleimide derivatives to 2-thioxo imidazolidinones. Organic Communications 2013; 6(2): 87-94.
  17. Akhaja TN, Raval JP. Design, synthesis, in vitro evaluation of tetrahydropyrimidineisatin hybrids as potential antibacterial, antifungal and anti-tubercular agents. Chin Chem Lett 2012; 23(4): 446-9.
  18. Sawant RL, Bhatia MS. Synthesis, screening and QSAR studies of 3-benzoyl-2-oxo/thioxo-1,2,3,4-tetrahydro-pyrimidine analogues as antibacterial agents. Bull Chem Soc Ethiop 2008; 22(3): 391-402.
  19. Bakavoli M, Beyzaei H, Rahimizadeh M, Eshghi H. Regioselective synthesis of 2-[(E)-(benzo[d]thiazol-2(3H)-ylidene)(cyano)methyl]thiazoles. Heterocycl Comm 2011; 17(3-4): 151-4.
  20. Beyzaei H, Aryan R, Gomroki M. Synthesis of novel heterocyclic 2-(2-ylidene) malononitrile derivatives. Org Chem Indian J 2015; 11(1): 10-3.
  21. Rasti A, Erfani Y, Yazdanbod H. Prevalence and antibiotic susceptibility of isolated acinetobacters from blood culture in shariati hospital. Payavard Salamat 2010; 3(3-4): 70-5. [In Persian].
  22. Jafari S, Najafipour S, Kargar M, Abdollahi A, Mardaneh J, Fasihy Ramandy M, et al. Phenotypical evaluation of multi-drug resistant acinetobacter baumannii. J Fasa Univ Med Sci 2013; 2(4): 254-8. [In Persian].
  23. Jamal Abdul Nasser A, Idhayadhulla A, Surendra Kumar R, Selvin J. Synthesis and biological activities of new series of imidazolidin-2,4-dione derivatives. Asian J Chem 2010; 22(8): 5853-8.
  24. Shahid HA, Jahangir S, Yousuf S, Hanif M, Sherwani SK. Synthesis, crystal structure, structural characterization and in vitro antimicrobial activities of 1-methyl-4-nitro-1H-imidazole. Arabian J Chem 2014. [In Press].
  25. Silhavy TJ, Kahne D, Walker S. The bacterial cell envelope. Cold Spring Harb Perspect Biol 2010; 2(5): a000414.
  26. Elumalai K, Ali MA, Elumalai M, Eluri K, Srinivasan S. Novel isoniazid cyclocondensed 1,2,3,4-tetrahydropyrimidine derivatives for treating infectious disease: a synthesis and in vitro biological evaluation. Journal of Acute Disease 2013; 2(4): 316-21.
  27. Mishra MK, Gupta AK, Negi S, Bhatt M. Synthesis of some new oxadiazole with antibacterial activity. Int J Pharm Sci Res 2010; 1(3): 172-7.
  28. Bartels H, Bartels R. Simple, rapid and sensitive determination of protionamide in human serum by high-performance liquid chromatography. J Chromatogr B Biomed Sci Appl 1998; 707(1-2): 338-41.
  29. Brvar M, Perdih A, Oblak M, Masic LP, Solmajer T. In silico discovery of 2-amino-4-(2,4-dihydroxyphenyl)thiazoles as novel inhibitors of DNA gyrase B. Bioorg Med Chem Lett 2010; 20(3): 958-62.
  30. Lv PC, Wang KR, Yang Y, Mao WJ, Chen J, Xiong J, et al. Design, synthesis and biological evaluation of novel thiazole derivatives as potent FabH inhibitors. Bioorg Med Chem Lett 2009; 19(23): 6750-4.
  31. Liaras K, Geronikaki A, Glamoclija J, Ciric A, Sokovic M. Thiazole-based chalcones as potent antimicrobial agents. Synthesis and biological evaluation. Bioorg Med Chem 2011; 19(10): 3135-40.
  32. Bondock S, Naser T, Ammar YA. Synthesis of some new 2-(3-pyridyl)-4,5-disubstituted thiazoles as potent antimicrobial agents. Eur J Med Chem 2013; 62: 270-9.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 33، شماره 353 - شماره پیاپی 353
آذر و دی 1394
صفحه 1662-1671

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 03 تیر 1394
  • تاریخ بازنگری: 12 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار