ČASOPIS ČESKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI A SLOVENSKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI

Čes. slov. farm. 2026, 75(1):E20-E26 | DOI: 10.36290/csf.2026.011

Synthesis and antimicrobial properties of 2-[(7-ethyl-3-methylxanthin-8-yl)sulfanyl]acetohydrazide derivatives

Dmytro Ivanchenko1, Mykola Romanenko2, Olha Pakhomova1, Oleksandra Cherchesova1, Natalia Rudko2, Natalia Voronova3, Horban Valerii3
1 Department of Psychology, Ukraine Sigmund Freud University, Ukraine.
2 Department of Clinical Laboratory Diagnostics and Biological Chemistry, Zaporizhzhia State Medical and Pharmaceutical University, Ukraine
3 Department of General and Applied Ecology and Zoology, Zaporizhzhia National University, Ukraine

Antimicrobial resistance (AMR) represents a major global health threat, driving the urgent search for new therapeutic agents. Hybrid molecules based on xanthine and 1,2,4-triazole scaffolds present a promising direction due to their potential multi-target antimicrobial activities. This study aimed at synthesizing new 2-[(7-ethyl-3-methylxanthin-8-yl)sulfanyl]acetohydrazide derivatives containing 1,2,4-triazole moieties, characterizing their structures, and evaluating their antimicrobial and antifungal properties.

A series of previously undescribed compounds was synthesized using N-substituted isothiocyanates and further S-alkylation/cyclization strategies. The structures were confirmed via 1H NMR spectroscopy, elemental analysis; mass spectrometry was additionally used for representative derivative 14. Antimicrobial activity was assessed against E. coli, S. aureus, P. aeruginosa and C. albicans by broth dilution methods to determine minimum inhibitory and bactericidal/fungicidal concentrations.

All synthesized derivatives were structurally characterized with high confidence. Most compounds exhibited weak to moderate antibacterial and antifungal activity. Notably, the amide and nitrile derivatives displayed moderate antifungal activity against C. albicans (MIC 25 μg/mL), comparable to that of ketoconazole (MIC 25 μg/mL). Structure–activity analysis indicated that S-substitution and side-chain modifications improve antimicrobial potency.

New xanthine-triazole hybrid molecules were synthesized and characterized, showing that selected derivatives possess promising antimicrobial and antifungal properties. These findings support further optimization and biological exploration of such hybrids as candidates to combat antimicrobial resistance.

Klíčová slova: synthesis, xanthine derivatives, triazole, hybrid molecules, antimicrobial activity.

Syntéza a antimikrobiální vlastnosti derivátů 2-[(7-ethyl-3-methylxanthin-8-yl)sulfanyl]acetohydrazidu

Antimikrobiální rezistence (AMR) představuje zásadní globální zdravotní hrozbu, která podněcuje naléhavé hledání nových terapeutických látek. Hybridní molekuly založené na xanthinových a 1,2,4-triazolových skeletech představují slibný směr díky svým potenciálním multitargetovým antimikrobiálním účinkům. Tato studie měla za cíl syntetizovat nové deriváty 2-[(7-ethyl-3-methylxanthin-8-yl)sulfanyl]acetohydrazidu obsahující 1,2,4-triazolové zbytky, charakterizovat jejich struktury a vyhodnotit jejich antimikrobiální a protiplísňové vlastnosti.

Byla syntetizována řada dosud nepopsaných sloučenin za použití N-substituovaných isothiokyanátů a následných strategií S-alkylace/cyklizace. Struktury byly potvrzeny pomocí 1H NMR spektroskopie a elementární analýzy; pro reprezentativní derivát 14 byla navíc použita hmotnostní spektrometrie. Antimikrobiální aktivita byla hodnocena proti E. coli, S. aureus, P. aeruginosa a C. albicans metodou ředění v bujónu za účelem stanovení minimálních inhibičních a baktericidních/fungicidních koncentrací.

Všechny syntetizované deriváty byly s vysokou mírou jistoty strukturálně charakterizovány. Většina sloučenin vykazovala slabou až střední antibakteriální a protiplísňovou aktivitu. Zejména amidové a nitrilové deriváty vykazovaly středně silný protiplísňovou aktivitu proti C. albicans (MIC 25 μg/mL), srovnatelný s ketokonazolem (MIC 25 μg/mL). Analýza vztahu struktura-aktivita ukázala, že S-substituce a modifikace postranních řetězců zvyšují antimikrobiální účinnost.

Byly syntetizovány a charakterizovány nové xanthin-triazolové hybridní molekuly, které prokázaly, že vybrané deriváty mají slibné antimikrobiální a protiplísňové vlastnosti. Tyto výsledky podporují další optimalizaci a biologický výzkum těchto hybridů jako kandidátů v boji proti antimikrobiální rezistenci.

Keywords: syntéza, deriváty xanthinu, triazol, hybridní molekuly, antimikrobiální aktivita.

Přijato: 23. únor 2026; Zveřejněno: 13. březen 2026  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Ivanchenko D, Romanenko M, Pakhomova O, Cherchesova O, Rudko N, Voronova N, Valerii H. Synthesis and antimicrobial properties of 2-[(7-ethyl-3-methylxanthin-8-yl)sulfanyl]acetohydrazide derivatives. Čes. slov. farm. 2026;75(1):E20-26. doi: 10.36290/csf.2026.011.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Koupit PDF - 60 Kč
    bude odemčeno 13.3.2027

    Reference

    1. Antimicrobial Resistance Collaborators. Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: a systematic analysis. Lancet. 2022; 399(10325), 629-655. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. GBD 2021 Antimicrobial Resistance Collaborators. Global burden of bacterial antimicrobial resistance 1990-2021: a systematic analysis with forecasts to 2050. Lancet. 2024; 404(10459), 1199-1226. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. World Bank Group. Antimicrobial Resistance (AMR). https://www.worldbank.org/en/topic/health/brief/antimicrobial-resistance-amr (27. 09. 2024).
    4. Tokuda M, Shintani M. Microbial evolution through horizontal gene transfer by mobile genetic elements. Microb. Biotechnol. 2024; 17(1), e14408. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Abebe GM. The Role of Bacterial Biofilm in Antibiotic Resistance and Food Contamination, International Journal of Microbiology. 2020; 1705814, 1-10. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. da Silva Dantas A. Antimicrobial resistance. Mol. Microbiol. 2022; 117, 959-960. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Kok M, Maton L, van der Peet M, Hankemeier T, van Hasselt JGC. Unraveling antimicrobial resistance using metabolomics. Drug Discovery Today. 2022; 27(6), 1774-1783. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Jiang B, Lai Y, Xiao W, Zhong T, Liu F, Gong J, Huang J. Microbial extracellular vesicles contribute to antimicrobial resistance. PLoS Pathog. 2024; 20(5), e1012143. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Rathi B, Gupta S, Kumar P, Kesarwani V, Dhanda RS, Kushwaha SK, Yadav M. Anti-biofilm activity of caffeine against uropathogenic E. coli is mediated by curli biogenesis. Sci Rep. 2022; 12(1), 18903. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Kovalenko VM. COMPENDIUM 2019 - medicinal products. Kyiv: Morion; 2019 [in Ukrainian].
    11. Li H, Kang WT, Zheng Y, He Y, Zhong R, Fang S, Wen W, Liu S, Lin S. Development of xanthone derivatives as effective broad-spectrum antimicrobials: Disrupting cell wall and inhibiting DNA synthesis. Sci Adv. 2025; 11(10), eadt4723. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Ivanchenko DG, Romanenko NI, Kornienko VI, Polishchuk NN, Sharapova TA. Synthesis and Properties of 8-Substituted 1-(2-Oxopropyl)Theobromine Derivatives. Chem. Nat. Compd. 2019; 55(3), 509-512. Přejít k původnímu zdroji...
    13. Borowiecki P, Wińska P, Bretner M, Gizińska M, Koronkiewicz M, Staniszewska M. Synthesis of novel proxyphylline derivatives with dual Anti-Candida albicans and anticancer activity. Eur. J. Med. Chem. 2018; 150, 307-333. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Saeed S, Shahzadi I, Zahoor AF, Al-Mutairi AA, Kamal S, Faisal S, Irfan A, Al-Hussain SA, Muhammed MT, Zaki MEA. Exploring theophylline-1,2,4-triazole tethered N-phenylacetamide derivatives as antimicrobial agents: unraveling mechanisms via structure-activity relationship, in vitro validation, and in silico insights. Front. Chem. 2024; 12, 1372378. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Strzelecka M, Świątek P. 1,2,4-Triazoles as Important Antibacterial Agents. Pharmaceuticals. 2021; 14(3), 224. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Kumari M, Tahlan S, Narasimhan B, Ramasamy K, Lim SM, Shah SAA, Mani V, Kakkar S. Synthesis and biological evaluation of heterocyclic 1,2,4-triazole scaffolds as promising pharmacological agents. BMC Chemistry. 2021; 15, 5. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Komykhov SA, Bondarenko AA, Musatov VI, Diachkov MV, Gorobets NYu, Desenko SM. (5S,7R)-5-Aryl-7-methyl-4,5,6,7-tetrahydro-[1, 2, 4]triazolo[1,5-a]pyrimidin-7-ols as products of three-component condensation. Chem. Heterocycl. Comp. 2017; 53, 378-380. Přejít k původnímu zdroji...
    18. Romanenko MI, Dolhikh OP, Ivanchenko DH, Aleksandrova KV, Polishchuk NM. Synthesis, physical-chemical and biological properties of derivatives of 3-methyl-7-ethylxanthinyl-8-thioacetic acid hydrazide. Curr. Issues Pharm. Med. Sci. 2018; 11(3), 264-269 [in Ukrainian]. Přejít k původnímu zdroji...

    Zpět na obsah


    Česká a slovenská farmacie

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.