Síntesis de pirrolil-quinolil-fluoroquinolona derivado de ciprofloxacino. Evaluación de su actividad antibacteriana y reconocimiento frente a ADN

Abstract

Quinolones are a type of broad spectrum antimicrobial agents against both gram positive and gram negative microorganisms. The possibility of changing part of its chemical structure has allowed the synthesis of structurally different quinolones which have resulted in a broader antibacterial activity, tissue penetration and security. The structural variations have resulted in four generations of drugs. even so, it is still important to continue modifying the existing structures in order to obtain active molecules against resistant strains, as well as new drugs with different biological properties from what they were originally used. In regard to fluoroquinolones, the 7 position is a main target in chemical variation. The nature of the substituent in this position is responsible for its antibacterial activity, potency, bioavailability and secondary effects of quinolones. In the present work, a modification in a second generation of fluoroquinolone, ciprofloxacin, was made, a previously synthesized compound in our work group (2-pirrolil-2,5-dimetil-p-benzoquinona 3 was incorporated to the nitrogen n of piperazine located at the 7 position. The antimicrobial activity of this newly synthesized compound was evaluated in Escherichia coli ATCC 28922 and Staphylococcu aureus ATCC 25923 strains using the Kirby-Bauer method. a greater activity against gram negative bacteria was observed. Still, a comparable activity to the reference compound ciprofloxacin was observed in gram positive bacteria. The compound synthesized presents the basic characteristics in order toto interact with DNA through an intercalation in the pyrroloquinoline region, this could potentially improve the effect of the fluoroquinolone. The interaction with DNA was evaluated using UV-vis obtaining promising results.

Las quinolonas son agentes antimicrobianos con amplio espectro contra microorganismos grampositivos y gramnegativos. La posibilidad de transformación de su estructura química ha permitido obtener nuevas variantes estructurales con mayor espectro antibacteriano, penetración tisular y seguridad. Las variaciones estructurales han resultado en cuatro generaciones de fármacos; aun así. es importante continuar modificando las estructuras existentes para generar compuestos activos contra cepas resistentes, así como fármacos novedosos con propiedades biológicas diferentes para lo que fueron diseñadas. En lo que refiere a las fluoroquinolonas, la posición 7 se encuentra entre los objetivos principales de variación química. La naturaleza del sustituyente en esta posición es la responsable del espectro antibacteriano, potencia, biodisponibilidad y efectos secundarios de la quinolona. En el presente trabajo se modificó una fluoroquinolona de segunda generación: el ciprofloxacino, al cual se le ha incorporado en el nitrógeno N´ de la piperazina ubicada en la posición 7, un compuesto de interés previamente sintetizado por nuestro grupo de trabajo: 2-pirrolil-2,5-dimetil-p-benzoquinona 3. La actividad antimicrobiana del compuesto sintetizado se evaluó frente a cepas Escherichia coli ATCC 28922 y Staphylococcus aureus ATCC 25923 mediante el método de Kirby-Bauer. Se observó mayor actividad en bacterias gramnegativas, aunque en bacterias grampositivas el compuesto muestra actividad comparable con el Ciprofloxacino de referencia. El derivado obtenido presenta las características básicas para interactuar con el ADN por medio de intercalación en la región de la pirrolilquinona, lo cual podría potenciar el efecto de la fluoroquinolona. El reconocimiento frente al ADN se evaluó por medio de espectroscopia UV-Visible, obteniendo resultados prometedores.