Synthesis and evaluation of biological activity of 1-[2-amino-4-methylthiazol-5-yl]-3-arylpropenones

Abstract

Aim. To accomplish the synthesis and screening of anticancer and antimicrobial activities of 1-[2-amino-4-methylthiazol-5-yl]-3-arylpropenones 2-10. Methods. The in vitro anticancer activity of compounds 4, 6, 8-10 has been established by DTP of the National Cancer Institute. The antibacterial and antifungal activities of synthesized thiazole-based derivatives were evaluated in vitro with the agar diffusion and broth microdilution methods to wards Gram-positive, Gram-negative bacteria and yeasts. For the synthesized compounds, the in silico drug-likeness screening using SwissADME online server is reported. Results. The novel 1-[2-amino-4-methylthiazol-5-yl]-3-arylpropenones were synthesized from 1-[2-amino-4-methylthiazol-5-yl]ethanones and various aromatic aldehydes in the Claisen–Schmidt condensation. The synthesized compound 9 was moderately active against the leukemia CCRF-CEM and HL-60(TB), renal cancer UO-31 and breast cancer MCF7 cell lines. The antimicrobial screening led to identification of the active compound 10 against Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, and Candida albicans. Conclusions. The results obtained herein provide a platform for structure-based optimization of these newly identified thiazole-based compounds for the anticancer and antibacterial drug design.

Alternate abstract:

Мета. Здійснити синтез і провести скринінг протимікробної і протипухлинної активності похідних 3-ариліден-1-(2-аміно-4-метилтіазол-5-іл)-етанону. Методи. Протиракова активність in vitro для сполук 4, 6, 8-10 була оцінена в межах програми DTP Націо-нального інституту раку. Вивчення антибактеріальної та протигрибкової активності похідних на основі тіазолу проведено in vitro методом дифузії в агар і мікрометодом серійних розведень щодо грампозитивних, грамнегативних бактерій і дріжджів. Для синтезованих сполук проведений in silico скринінг лікоподібності з використанням онлайн-серверу SwissADME. Результати. Нові 1-[2-аміно-4-метілтіазол-5-іл]-3-арілпропенони були синтезовані виходячи з 1-[2-аміно-4-метілтіазол-5-іл]-етанону і ряду ароматичних альдегідів в умовах конденсації Кляйзена-Шмідта. Синтезована сполука 9 проявила помірну активність щодо ліній клітин лейкемії CCRF-CEM, HL-60 (TB), раку нирок лінії UO-31 і раку молочної залози лінії MCF7. Скринінг антимікробної активності дозволив ідентифікувати сполуку 10 з активністю відносно Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa і Candida albicans. Висновки. Отримані в процесі досліджень результати можуть стати платформою для подальшої структурної оптимізації ідентифікованих сполук на основі тіазолу у розробці сучасних протипухлинних та антибактеріальних лікарських засобів.

Alternate abstract:

Цель. Осуществить синтез и провести скрининг противомикробной и противоопухолевой активности производных 3-арилиден-1-(2-амино-4-метилтиазол-5-ил)-етанона. Методы. Противораковая активность in vitro соединений 4, 6, 8-10 была оценена в рамках программы DTP Национального института рака. Изучение антибактериальной и противогрибковой активности синтезированных производных на основе тиазола проведено in vitro методом диффузии в агар и микрометодом серийных разведений относительно грамположительных, грамотрицательных бактерий и дрожжей. Для синтезированных соединений произведен in silico скрининг сходства с лекарственными средствами с использованием онлайн-сервера SwissADME. Результаты. Новые 1- [2-амино-4-метилтиазол-5-ил]-3-арилпропеноны были синтезированы исходя из 1-[2-амино-4-метилтиазол-5-ил]-этанонов и различных ароматических альдегидов в условиях конденсации Кляйзена-Шмидта. Синтезированное соединение 9 было умеренно активным в отношении клеточных линий лейкемии CCRF-CEM и HL-60 (TB), рака почки линии UO-31 и рака груди линии MCF7. Скрининг антимикробной активности позволил идентифицировать соединение 10 с активностью в отношении Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa и Candida albicans. Выводы. Полученные в процессе исследований результаты могут стать платформой для дальнейшей структурной оптимизации идентифицированных соединений на основе тиазола в разработке современных противоопухолевых и антибактериальных лекарственных средств.