Synthesis, Molecular Docking and Antibacterial Activity of Some Novel Pyridin-2-yl-Carbamodithioates

Yeni Bazı Piridin-2-il-karbamoditiyoatların Sentezi, Moleküler Kenetlenmesi ve Antibakteriyel Aktivitesi

Abstract

In the present study a series of pyridin-2-yl-carbamodithioates(4a-g) were synthesized and characterized by the spectral data.Compounds (4a-g) were synthesized by heating together a mixtureof triethyl ammonium N-(2-pyridyl)-dithiocarbamate (1) andthe corresponding N’-(chloroacetyl)arylhydrazide/2-chloro-N’(arylsulfonyl) acetohydrazide (3a-g) in refluxing absolute ethanol.Synthesized compounds were evaluated for their in vitro activityagainst selected Gram-positive and Gram-negative bacterial strainsby disk diffusion and two-fold serial dilution methods. All othertested compounds, except 4b exhibited significant activity againstthe tested strain of Gram-negative bacteria P. aeruginosa 2200 withMIC values in the range of 31.25-62.50 μg/ml. Most of the testedcompounds did not show activity against the tested Gram-positivebacteria Staphylococcus aureus NCIM 5022. Compound 4a and4c exhibited significant activity against Gram-negative bacteria E.coli with MIC value of 15.62 μg/ml. Results are compared with thestandard drug ciprofloxacin. The extra-precision molecular dockingand binding free energy calculation by MM-GBSA approach wasperformed in the catalytic pocket of E. coli MurD enzyme. Thevan der Waals energy term was observed to be the driving force forbinding of compounds 4a-g to E. coli MurD enzyme. The outcome ofthis study shows that pyridin-2-yl-carbamodithioate scaffold can beutilized for the design of potent antibacterial agents.

Özet

Bu çalışmada, piridin-2-il-karbamoditiyoat bileşikleri (4a-4g) sentezlenmiş ve yapıları spektral verilerle aydınlatılmıştır. (4a-g) bileşikleri trietil amonyum N-(2-piridil)-ditiyokarbamat (1) ve ilgili N’-(kloroasetil)arilhidrazid / 2-kloro-N’(arilsülfonil)asetohidrazid (3a-g) türevlerinin karışım halinde absolü etanol içerisinde geri çeviren dik soğutucu altında ısıtılması ile elde edilmiştir. Sentezlenen bileşikler seçilmiş Gram-pozitif ve Gram-negatif bakteri suşlarına karşı disk difüzyon ve iki-kat seri seyreltme yöntemleri kullanılarak in vitro koşullarda test edilmiştir. 4b türevi hariç test edilen bileşiklerin hepsi Gram-negatif bakteri olan P. aeruginosa 2200’ye karşı 31.25-62.50 μg/ml aralığındaki MIC değerleri ile kayda değer aktivite göstermiştir. Bileşiklerin çoğu Gram-pozitif bakteri olan Staphylococcus aureus NCIM 5022’ye karşı etki göstermemiştir. 4a ve 4c bileşikleri Gram-negatif bakteri olan E. Coli’ye karşı 15.62 μg/ml MIC değeri ile anlamlı bir etkiye sahiptir. Test sonuçları standart ilaç olarak siprofloksasin ile kıyaslanmıştır. E. coli MurD enziminin katalitik cebinde moleküler kenetleme ve MM-GBSA ile serbest bağlanma enerjisi hesaplaması yaklaşımı uygulanmıştır. 4a-g Bileşiklerinin E. coli MurD enzimine bağlanmasındaki temel rol oynayan faktörün Van der Waals enerjileri olduğu gözlenmiştir. Yapılan bu çalışma, piridin-2-il-karbamoditiyoat yapısının potent antibakteriyel bileşiklerin tasarlanmasında değerlendirilebileceğini göstermektedir.