Спектроскопическая характеристика и оценка микробиологического потенциала 1,3,4

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 22140 (2022) Цитировать эту статью

1129 Доступов

3 цитаты

Подробности о метриках

В представленном исследовании используются передовые экспериментальные методы, включая электронную абсорбционную и флуоресцентную спектроскопию [с резонансным рассеянием света (RLS)], измерения времени жизни флуоресценции в частотной области, расчеты флуктуаций дипольного момента, квантовых выходов, а также радиационного и безызлучательного переноса. константы были использованы для характеристики выбранного аналога из группы 1,3,4-тиадиазола, а именно: 4-[5-(нафталин-1-илметил)-1,3,4-тиадиазол-2-ил]бензол- 1,3-диол (NTBD), по своей природе способный демонстрировать эффекты внутримолекулярного переноса протона (ESIPT) в возбужденных состояниях енола → кето. Результаты спектроскопических анализов, проведенных в средах растворителей, а также выбранных смесях, были дополнены рассмотрением биологических свойств рассматриваемого производного, в частности с точки зрения его потенциальной микробиологической активности. Соединение продемонстрировало двойной эффект флуоресценции в неполярных растворителях, например, в хлороформе и смесях ДМСО/H2O, тогда как в полярных растворителях был обнаружен только один максимум эмиссии. В изученных системах действительно наблюдались эффекты ESIPT, а также связанное с ними явление двойной флуоресценции, и, как было продемонстрировано для смесей ДМСО: H2O, оно могло быть относительно легко вызвано эффектами агрегации, связанными с эмиссией, индуцированной агрегацией (AIE). . Проведенные впоследствии квантово-химические (TD-)DFT расчеты подтвердили дальнейшую возможность эффектов ESIPT. В следующей статье представлено всестороннее описание спектроскопических и биологических свойств анализируемых производных 1,3,4-тиадиазола, подчеркивая его потенциальную применимость в качестве очень хороших флуоресцентных зондов, а также соединения, обладающего высокой микробиологической активностью.

Одной из основных задач современной медицины является реагирование на быстро растущую заболеваемость раком, нейродегенеративными заболеваниями и различными заболеваниями, вызываемыми бактериями и грибами1,2,3. Озабоченность грибковыми патогенами, которые могут вызывать серьезные инвазивные инфекции, заключается в ограничении вариантов лечения только тремя основными классами противогрибковых препаратов. За последние два десятилетия не появилось новых классов противогрибковых препаратов, и за последнее десятилетие был одобрен только один новый препарат из известного класса противогрибковых препаратов. В последнее время поиск новых средств с противогрибковой активностью стал более актуальным в связи с увеличением частоты тяжелых грибковых инфекций и расширением устойчивости грибов к лекарственным препаратам4. Отдельные производные из группы 1,3,4-тиадиазолов оказывают потенциально благоприятное воздействие при лечении и профилактике указанных заболеваний5,6, а некоторые из них уже нашли клиническое применение7,8. Их необычные спектроскопические и кристаллографические свойства диктуют широкий спектр их дополнительных применений; их можно использовать в качестве лазерных пигментов9, лигандов, комплексообразующих ионы редкоземельных металлов10, молекулярных зондов11, а также УФ-стабилизаторов12. Следовательно, детальная идентификация механизмов, ответственных за наблюдаемые спектроскопические явления, должна внести существенный вклад в связь структурных особенностей с соответствующими биологическими свойствами рассматриваемых аналогов.

1,3,4-тиадиазолы, проанализированные как нашими, так и другими исследовательскими группами по всему миру, характеризуются рядом интересных спектроскопических, кристаллографических и биологических свойств13, которые также часто называют причинами необычных фармакологических свойств аналогов группы14. Эти особенности, часто обнаруживаемые в спектроскопических измерениях, включают способность образовывать комплексы с ионами редкоземельных металлов14, эффекты агрегации15, четырехстадийный процесс фототаутомеризации, т.е. процесс внутримолекулярного переноса протона в возбужденном состоянии (ESIPT)16. А явление двойной флуоресценции, возникающей при однократном возбуждении, обычно относят в литературе к вышеупомянутому ВЗИПТ, возможности внутримолекулярных СТ-состояний, часто сопровождающихся частичным скручиванием молекулы (twisted внутримолекулярный перенос заряда (TICT))17, образование эксимерных систем18, выброс, вызванный агрегацией (AIE)19,20,21, или выброс, связанный с несоответствием правилу Каши, как описано Brancato et. al.22. Среди особенно интересных биологических и фармацевтических свойств производных 1,3,4-тиадиазола, изучаемых нашим коллективом в течение длительного времени, следует отметить синергическое усиление их антимикотических свойств при сочетании с антибиотиками полиеновой антимикотической группы, например амфотерицином В ( АмБ)13. Композиции, проявляющие эффекты синергической активности, характеризуются особенно высокой антимикотической эффективностью при одновременном снижении токсичности AmB13.