Published June 2, 2017 | Version v1
Publication Open

Synthesis and molecular docking of new hydrazones derived from ethyl isonipecotate and their biological activities

Creators

  • 1. Government College University, Lahore
  • 2. Quaid-i-Azam University
  • 3. Government College University, Faisalabad
  • 4. Universiti Teknologi MARA

Description

Purpose: To investigate the antibacterial and α-glucosidase inhibitory activities of hydrazone derivatives (8a-h) of ethyl isonipecotate.Methods: The reaction of ethyl isonipecotate (2) with 3,5-dichloro-2-hydroxybenzenesulfonyl chloride (1) in an aqueous basic medium yielded ethyl 1-[(3,5-dichloro-2-hydroxyphenyl)sulfonyl]piperidin-4- carboxylate (3). Compound 3 was subsequently converted to ethyl 1-[(3,5-dichloro-2-ethoxyphenyl) sulfonyl]piperidin-4-carboxylate (5) via O-alkylation. Compound 5 on reaction with hydrated hydrazine yielded 1-[(3,5-dichloro-2-ethoxyphenyl)sulfonyl]piperidin-4-carbohyrazide (6) in MeOH. Target compounds 8a-h were synthesized by stirring 6 with different aromatic aldehydes (7a-h) in MeOH. All the synthesized compounds were structurally elucidated by proton nuclear magnetic resonance (1H-NMR), electron impact mass spectrometry (EI-MS) and infrared (IR) spectroscopy. For antibacterial activity, solutions of the synthesized compounds were mixed with bacterial strains, and the change in absorbance before and after incubation was determined. For enzyme inhibitory activity, change in the absorbance of mixtures of synthesized compounds and enzyme before and after incubation with substrate was determined.Results: The target compounds were synthesized in appreciable yields and well characterized by spectral data analysis. Salmonella typhi was inhibited by 8e (MIC 8.00 ± 0.54 μM), Escherichia coli by 8f (8.21 ± 0.83 μM), Bacillus subtilis by 8c (8.56 ± 0.63 μM) and Staphylococcus aureus by 8c (8.86 ± 0.29 μM). Two compounds, 8e and 8d, were very effective inhibitors of α-glucosidase with IC50 values of 40.62 ± 0.07 and 48.64 ± 0.08 μM, respectively.Conclusion: Low IC50 values of the synthesized compounds against α-glucosidase demonstrates their potential in type-2 diabetes treatment. Furthermore, these compounds exhibit substantial antibacterial activity against the bacterial strains tested.Keywords: Antibacterial activity, α-Glucosidase inhibition, Ethyl isonipecotate, Hydrazon

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الغرض: للتحقيق في الأنشطة المثبطة المضادة للبكتيريا و α - glucosidase لمشتقات الهيدرازون (8a - h) من الإيثيل isonipecotate.Methods: تفاعل الإيثيل isonipecotate (2) مع 3،5 - dichloro -2 - hydroxybenzenesulfonyl chloride (1) في وسط مائي أساسي ينتج إيثيل 1 -[(3،5 - dichloro -2 - hydroxyphenyl)sulfonyl] piperidin -4 - carboxylate (3). تم تحويل المركب 3 لاحقًا إلى إيثيل 1 -[(3،5 - ثنائي كلورو-2 - إيثوكسي فينيل) سلفونيل]بيبيريدين-4 - كربوكسيلات (5) عبر ألكلة O. المركب 5 عند التفاعل مع الهيدرازين المميه ينتج 1 -[(3،5 - ثنائي كلورو-2 - إيثوكسي فينيل)سلفونيل]بيبيريدين-4 - كربوهيرازيد (6) في MeOH. تم تصنيع المركبات المستهدفة 8a - h عن طريق تحريك 6 بألدهيدات عطرية مختلفة (7a - h) في MeOH. تم توضيح جميع المركبات المركبة هيكلياً بواسطة الرنين المغناطيسي النووي البروتوني (1H - NMR)، وقياس طيف كتلة التأثير الإلكتروني (EI - MS)، ومطياف الأشعة تحت الحمراء (IR). بالنسبة للنشاط المضاد للبكتيريا، تم خلط محاليل المركبات المركبة مع السلالات البكتيرية، وتم تحديد التغير في الامتصاص قبل وبعد الحضانة. بالنسبة للنشاط المثبط للإنزيم، تم تحديد التغير في امتصاص مخاليط المركبات المركبة والإنزيم قبل وبعد الحضانة مع الركيزة. النتائج: تم تصنيع المركبات المستهدفة في غلة ملحوظة وتميزت بشكل جيد بتحليل البيانات الطيفية. تم تثبيط السالمونيلا التيفية بواسطة 8e (ميكروفون 8.00 ± 0.54 ميكرومتر)، والإشريكية القولونية بمقدار 8f (8.21 ± 0.83 ميكرومتر)، والعصية الرقيقة بمقدار 8c (8.56 ± 0.63 ميكرومتر) والمكورات العنقودية الذهبية بمقدار 8c (8.86 ± 0.29 ميكرومتر). كان مركبان، 8e و 8d، مثبطين فعالين للغاية لـ α - glucosidase بقيم IC50 تبلغ 40.62 ± 0.07 و 48.64 ± 0.08 ميكرومتر، على التوالي. الخاتمة: توضح قيم IC50 المنخفضة للمركبات المركبة ضد α - glucosidase إمكاناتها في علاج داء السكري من النوع 2. علاوة على ذلك، تظهر هذه المركبات نشاطًا كبيرًا مضادًا للبكتيريا ضد السلالات البكتيرية التي تم اختبارها. الكلمات الرئيسية: نشاط مضاد للبكتيريا، تثبيط α - Glucosidase، إيثيل إيزونيبيكوتات، هيدرازون

Translated Description (French)

Objectif : étudier les activités antibactériennes et inhibitrices de l'α-glucosidase des dérivés d'hydrazone (8a-h) de l'isonipécotate d'éthyle. Méthodes : La réaction de l'isonipécotate d'éthyle (2) avec le chlorure de 3,5-dichloro-2-hydroxybenzènesulfonyle (1) dans un milieu basique aqueux a donné le 1-[(3,5-dichloro-2-hydroxyphényl)sulfonyl]pipéridin-4-carboxylate d'éthyle (3). Le composé 3 a ensuite été converti en 1-[(3,5-dichloro-2-éthoxyphényl) sulfonyl] pipéridin-4-carboxylated'éthyle (5) par O-alkylation. Le composé 5 par réaction avec l'hydrazine hydratée a donné le 1-[(3,5-dichloro-2-éthoxyphényl)sulfonyl] pipéridin-4-carbohyrazide (6) dans MeOH. Les composés cibles 8a-h ont été synthétisés en agitant 6 avec différents aldéhydes aromatiques (7a-h) dans MeOH. Tous les composés synthétisés ont été élucidés structurellement par résonance magnétique nucléaire du proton (RMN du 1H), spectrométrie de masse à impact électronique (EI-MS) et spectroscopie infrarouge (IR). Pour l'activité antibactérienne, des solutions des composés synthétisés ont été mélangées à des souches bactériennes, et le changement d'absorbance avant et après incubation a été déterminé. Pour l'activité inhibitrice enzymatique, le changement dans l'absorbance des mélanges de composés synthétisés et d'enzyme avant et après incubation avec le substrat a été déterminé. Résultats : Les composés cibles ont été synthétisés avec des rendements appréciables et bien caractérisés par l'analyse des données spectrales. Salmonella typhi a été inhibée par 8e (CMI 8,00 ± 0,54 μM), Escherichia coli par 8f (8,21 ± 0,83 μM), Bacillus subtilis par 8c (8,56 ± 0,63 μM) et Staphylococcus aureus par 8c (8,86 ± 0,29 μM). Deux composés, 8e et 8d, étaient des inhibiteurs très efficaces de l'α-glucosidase avec des valeurs d'IC50 de 40,62 ± 0,07 et 48,64 ± 0,08 μM, respectivement. Conclusion : Les faibles valeurs d'IC50 des composés synthétisés contre l'α-glucosidase démontrent leur potentiel dans le traitement du diabète de type 2. De plus, ces composés présentent une activité antibactérienne importante contre les souches bactériennes testées. Mots clés : activité antibactérienne, inhibition de l'α-glucosidase, isonipécotate d'éthyle, Hydrazon

Translated Description (Spanish)

Propósito: Investigar las actividades antibacterianas e inhibidoras de la α-glucosidasa de los derivados de hidrazona (8a-h) del isonipecotato de etilo. Métodos: La reacción del isonipecotato de etilo (2) con cloruro de 3,5-dicloro-2-hidroxibencenosulfonilo (1) en un medio básico acuoso produjo 1-[(3,5-dicloro-2-hidroxifenil)sulfonil]piperidin-4-carboxilato de etilo (3). El compuesto 3 se convirtió posteriormente en 1-[(3,5-dicloro-2-etoxifenil) sulfonil] piperidin-4-carboxilatode etilo (5) mediante O-alquilación. El compuesto 5 al reaccionar con hidrazina hidratada produjo 1-[(3,5-dicloro-2-etoxifenil)sulfonil]piperidin-4-carbohidrazida (6) en MeOH. Los compuestos objetivo 8a-h se sintetizaron agitando 6 con diferentes aldehídos aromáticos (7a-h) en MeOH. Todos los compuestos sintetizados se dilucidaron estructuralmente mediante resonancia magnética nuclear de protones (1H-NMR), espectrometría de masas de impacto electrónico (EI-MS) y espectroscopía infrarroja (IR). Para la actividad antibacteriana, las soluciones de los compuestos sintetizados se mezclaron con cepas bacterianas y se determinó el cambio en la absorbancia antes y después de la incubación. Para la actividad inhibidora enzimática, se determinó el cambio en la absorbancia de mezclas de compuestos sintetizados y enzima antes y después de la incubación con sustrato.Resultados: Los compuestos objetivo se sintetizaron con rendimientos apreciables y se caracterizaron bien mediante análisis de datos espectrales. Salmonella typhi fue inhibida por 8e (MIC 8.00 ± 0.54 μM), Escherichia coli por 8f (8.21 ± 0.83 μM), Bacillus subtilis por 8c (8.56 ± 0.63 μM) y Staphylococcus aureus por 8c (8.86 ± 0.29 μM). Dos compuestos, 8e y 8d, fueron inhibidores muy efectivos de la α-glucosidasa con valores de IC50 de 40.62 ± 0.07 y 48.64 ± 0.08 μM, respectivamente. Conclusión: Los valores bajos de IC50 de los compuestos sintetizados contra la α-glucosidasa demuestran su potencial en el tratamiento de la diabetes tipo 2. Además, estos compuestos exhiben una actividad antibacteriana sustancial contra las cepas bacterianas probadas. Palabras clave: Actividad antibacteriana, inhibición de la α-glucosidasa, isonipecotato de etilo, Hydrazon

Files

146645.pdf

Files (262.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:76f1cceab7a128ce03e60ae9197ede6d
262.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التوليف والالتحام الجزيئي للهيدرازونات الجديدة المستمدة من إيثيل إيزونيبيكوتات وأنشطتها البيولوجية
Translated title (French)
Synthèse et amarrage moléculaire de nouvelles hydrazones dérivées de l'isonipécotate d'éthyle et de leurs activités biologiques
Translated title (Spanish)
Síntesis y acoplamiento molecular de nuevas hidrazonas derivadas del isonipecotato de etilo y sus actividades biológicas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2620906427
DOI
10.4314/tjpr.v16i5.25

Is supplement to
https://openalex.org/W4294237381 (Other)
https://openalex.org/W3102918969 (Other)
https://openalex.org/W3002426962 (Other)
https://openalex.org/W2922190720 (Other)
https://openalex.org/W2907523135 (Other)
https://openalex.org/W2109571114 (Other)
https://openalex.org/W2071070767 (Other)
https://openalex.org/W2056278454 (Other)
https://openalex.org/W1964919627 (Other)
https://openalex.org/W1501751810 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1479698458
  • https://openalex.org/W1988636074
  • https://openalex.org/W2022265479
  • https://openalex.org/W2029103485
  • https://openalex.org/W2046229956
  • https://openalex.org/W2134967712
  • https://openalex.org/W2135666440
  • https://openalex.org/W2184150426
  • https://openalex.org/W2740819654
  • https://openalex.org/W4390560058