Investigation of Antimicrobial Activity of 1,3-Benzoxazine Derivatives

Abstract

EN: Aim. To investigate potential antimicrobial activity of 1,3-benzoxazines derivatives. Methods. Synthesis, antimicrobial screening, antimicrobial and antifungal activity testing in vitro. Results. For antimicrobial screening, we chose the compounds that differed from the investigated ones by 30 %. Five compounds were selected and their antimicrobial activity against five bacterium and two fungus strains was studied by the methods of microbial growth inhibition assay. The percentage of growth inhibition of an individual sample is calculated considering a negative control (media only) and a positive control (bacterial / fungal media without inhibitors). The results obtained showed that compounds 2-[5-(4-nitrophenyl)-1H-pyrazol-3-yl]phenol and 6,8-diisopropylspiro[1,3- benzoxazine-2,1’-cyclohexan]-4(3H)-one in concentration of 32 μg/ml have the highest activity against Acinetobacter baumannii - 43 % and 27 %, respectively. The compound, 6,8-diisopropyl- 2-methyl-2-(4-nitrophenyl)-2,3-dihydro-4H-1,3-benzoxazine-4-one showed the fungicidal activity against the Candida albicans strain. Conclusion. The derivatives of 1,3-benzoxazines exhibit a moderate antimicrobial activity, which allows the recommendation to continue the search for effective antimicrobials among the chemical compounds of this group, in particular, through the targeted synthesis of new compounds with predicted antimicrobial properties.

UK: Мета. Дослідити наявність антимікробної активності серед похідних 1,3-бензоксазинів. Методи. Синтез, антимікробний скринінг, біохімічне тестування in vitro. Результати. Для антимікробного скринінгу вибиралися сполуки які відрізняються від досліджених на 30 %. Було відібрано 5 сполук і проведено дослідження їх антимікробної активності проти п’яти бактерій та двох грибів методами аналізу інгібування росту цілих клітин. Інгібування росту індивідуального зразка розраховувався у відсотках на основі негативних контролів (лише середовищ) та позитивних контролів (бактеріальних / грибкових середовищ без інгібіторів). У ході аналізу отриманих результатів було встановлено що найбільшу активність серед синтезованих сполук проявили по відношенню до Acinetobacter baumannii сполуки - 2-[5-(4-нітрофеніл)-1Н-піразол-3-іл]фенол та 6,8-діізопропілспіро[1,3-бензоксазін-2,1’-циклогексан]- 4(3H)-он 43 % та 27 % при концентрації 32 мкг/мл. Фунгіцидну активність щодо штаму Candida albicans проявила сполука - 6,8-діізопропіл-2-метил-2-(4- нітрофеніл)-2,3-дигідро-4H-1,3-бензоксазин-4-он. Висновки. Похідні 1,3-бензоксазинів проявляють помірну антимікробну активність, що дозволяє рекомендувати продовження пошуку ефективних протимікробних засобів серед даного класу сполук, у тому числі і завдяки цілеспрямованому синтезу нових сполук з прогнозованими протимікробними властивостями.

RU: Цель. Исследовать наличие антимикробной активности среди производных 1,3-бензоксазинов. Методы. Синтез, антимикробный скрининг, биохимическое тестирование in vitro. Результаты. Для антимикробного скрининга отбирали соединения, которые отличаются от изученных на 30 %. Было отобрано 5 соединений и проведено исследование их антимикробной активности против пяти бактерий и двух грибов методами анализа ингибирования роста целых клеток. Ингибирование роста индивидуального образца рассчитывается в процентах на основании отрицательных контролей (только среда) и положительных контролей (бактериальной / грибковой среды без ингибиторов). В ходе анализа полученных результатов было установлено что наибольшую активность среди синтезированных соединений проявили по отношению к Acinetobacter baumannii соединения - 2-[5-(4-нитрофенил)-1Н-пиразол-3-ил] фенол и 6,8-диизопропилспиро[1,3-бензоксазин-2,1’-циклогексан]-4(3H)-он 43 % и 27 % при концентрации 32 мкг/мл. Фунгицидную активность против штамма Candida albicans проявило соединение - 6,8-диизопропил-2-метил-2-(4-нитрофенил)-2,3-дигидро-4H-1,3- бензоксазин-4-он. Выводы. Производные 1,3-бензоксазинов проявили умеренную антимикробную активность, что позволяет рекомендовать продолжение поиска эффективных противомикробных средств среди данного класса соединений, в том числе и благодаря целенаправленному синтезу новых соединений с прогнозированными противомикробными свойствами.