新規クマリン–シアノアセトヒドラジドハイブリッドが抗真菌活性を示す

新規なクマリン–シアノアセトヒドラジドハイブリッドの一連の化合物が合成され、植物病原性真菌に対する抗真菌活性が評価された。化合物8は最も広い抗真菌スペクトルと最も高い阻害能を示し、広域スペクトル抗真菌リード候補として有望であることが示された。

シアノアセトヒドラジド骨格の求核性および求電子性官能基を活用した効率的な戦略により、新規なクマリン–シアノアセトヒドラジドハイブリッドの一連の化合物が合成された。設計された骨格にはC-4アミノ置換クマリン核が組み込まれており、温和な条件下で多様な縮合型およびヘテロ環化クマリン誘導体を構築でき、中程度から良好な収率が得られた。選択された誘導体について、植物病原性真菌に対する抗真菌活性が評価された。

結果として、化合物2、3、6、7、8は顕著な阻害活性を示し、このうち化合物8は最も広い抗真菌スペクトルと最高の阻害能を示し、阻止円は最大4.00 ± 0.50 mmに達した。IC50の測定では、化合物2(0.35 mg/mL)および3(< 0.63 mg/mL)が最も高い活性を示した。

同時に、5つの主要な真菌酵素を標的とした分子ドッキングでは、化合物6~8、とりわけ8において強いマルチターゲット結合親和性が示され、8ではΔG values below -8.982 kcal/molが認められた。密度汎関数理論(Density Functional Theory)計算により、フロンティア軌道エネルギー、エネルギーギャップ、ソフトネス、双極子モーメントと抗真菌性能との相関が確立され、ΔEの低下とソフトネスの増大が生物活性に有利であることが示唆された。

すべての新規化合物の構造は、IR, MS, 1H, and 13C NMRを含む分光学的解析によって確認された。これらの知見は、化合物8が有望な広域スペクトル抗真菌リードであることを示すとともに、クマリン系抗真菌剤の合理的設計に向けた構造活性相関の知見を提供する。

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References

  1. One pot synthesis of N-7 alkylated xanthine derivatives and their exploration as antioxidant ... · nature.com
  2. Synthesis of some novel coumarin-based heterocycles, elucidation of their antifungal ... - Nature · nature.com
  3. Exploring the impact of the innovative compound 3-(3-(4-hydroxy-2-oxo-2H-chromen-3-yl) · nature.com