nature.com-এ আসার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ। আপনি যে ব্রাউজার সংস্করণটি ব্যবহার করছেন, তাতে CSS-এর সমর্থন সীমিত। সর্বোত্তম অভিজ্ঞতার জন্য, আমরা আপনাকে ব্রাউজারের সর্বশেষ সংস্করণ ব্যবহার করার পরামর্শ দিচ্ছি (অথবা ইন্টারনেট এক্সপ্লোরারে কম্প্যাটিবিলিটি মোড বন্ধ করে দিন)। এছাড়াও, সাইটের নিরবচ্ছিন্ন সমর্থন নিশ্চিত করার জন্য, এই সাইটে কোনো স্টাইল বা জাভাস্ক্রিপ্ট অন্তর্ভুক্ত করা হবে না।
সিন্থন 3-(অ্যানথ্রাসেন-9-yl)-2-সায়ানোঅ্যাক্রিলোইল ক্লোরাইড 4 সংশ্লেষিত করা হয়েছিল এবং বিভিন্ন নাইট্রোজেন নিউক্লিওফাইলের সাথে এর বিক্রিয়ার মাধ্যমে বিভিন্ন ধরনের অত্যন্ত সক্রিয় হেটেরোসাইক্লিক যৌগ সংশ্লেষণে ব্যবহৃত হয়েছিল। প্রতিটি সংশ্লেষিত হেটেরোসাইক্লিক যৌগের গঠন স্পেকট্রোস্কোপিক এবং মৌলিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে চিহ্নিত করা হয়েছিল। তেরোটি নতুন হেটেরোসাইক্লিক যৌগের মধ্যে দশটি মাল্টিড্রাগ-রেজিস্ট্যান্ট ব্যাকটেরিয়া (MRSA)-এর বিরুদ্ধে উৎসাহব্যঞ্জক কার্যকারিতা দেখিয়েছে। এদের মধ্যে, যৌগ 6, 7, 10, 13b, এবং 14 প্রায় 4 সেমি ইনহিবিশন জোন সহ সর্বোচ্চ অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল কার্যকলাপ দেখিয়েছে। তবে, মলিকিউলার ডকিং স্টাডিজ থেকে জানা গেছে যে যৌগগুলির পেনিসিলিন-বাইন্ডিং প্রোটিন 2a (PBP2a)-এর প্রতি ভিন্ন ভিন্ন বাইন্ডিং অ্যাফিনিটি ছিল, যা MRSA প্রতিরোধের একটি মূল লক্ষ্যবস্তু। 7, 10 এবং 14-এর মতো কিছু যৌগ সহ-কেলাসিত কুইনাজোলিনোন লিগ্যান্ডের তুলনায় PBP2a-এর সক্রিয় স্থানে উচ্চতর বাইন্ডিং অ্যাফিনিটি এবং মিথস্ক্রিয়া স্থিতিশীলতা দেখিয়েছে। এর বিপরীতে, যৌগ ৬ এবং ১৩বি-এর ডকিং স্কোর কম থাকা সত্ত্বেও তারা উল্লেখযোগ্য ব্যাকটেরিয়ারোধী কার্যকলাপ প্রদর্শন করেছে, যেখানে যৌগ ৬-এর MIC (৯.৭ μg/১০০ μL) এবং MBC (৭৮.১২৫ μg/১০০ μL) মান ছিল সর্বনিম্ন। ডকিং বিশ্লেষণে হাইড্রোজেন বন্ধন এবং π-স্ট্যাকিং সহ গুরুত্বপূর্ণ মিথস্ক্রিয়া প্রকাশ পেয়েছে, বিশেষ করে Lys 273, Lys 316 এবং Arg 298-এর মতো রেসিডিউগুলির সাথে, যেগুলিকে PBP2a-এর ক্রিস্টাল কাঠামোতে সহ-কেলাসিত লিগ্যান্ডের সাথে মিথস্ক্রিয়াকারী হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছিল। এই রেসিডিউগুলি PBP2a-এর এনজাইমেটিক কার্যকলাপের জন্য অপরিহার্য। এই ফলাফলগুলি ইঙ্গিত দেয় যে সংশ্লেষিত যৌগগুলি প্রতিশ্রুতিশীল অ্যান্টি-MRSA ওষুধ হিসাবে কাজ করতে পারে, যা কার্যকর থেরাপিউটিক প্রার্থী শনাক্ত করার জন্য বায়োঅ্যাসের সাথে আণবিক ডকিং-এর সমন্বয়ের গুরুত্ব তুলে ধরে।
এই শতাব্দীর প্রথম কয়েক বছরে, গবেষণার মূল লক্ষ্য ছিল সহজলভ্য কাঁচামাল ব্যবহার করে জীবাণু-প্রতিরোধী ক্ষমতা সম্পন্ন বিভিন্ন উদ্ভাবনী হেটেরোসাইক্লিক সিস্টেম সংশ্লেষণের জন্য নতুন ও সরল কার্যপ্রণালী তৈরি করা।
অ্যাক্রাইলোনাইট্রাইল অংশগুলিকে অনেক উল্লেখযোগ্য হেটেরোসাইক্লিক সিস্টেমের সংশ্লেষণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ প্রারম্ভিক উপাদান হিসাবে বিবেচনা করা হয় কারণ এগুলি অত্যন্ত সক্রিয় যৌগ। অধিকন্তু, ২-সায়ানোঅ্যাক্রাইলয়ল ক্লোরাইড ডেরিভেটিভগুলি সাম্প্রতিক বছরগুলিতে ফার্মাকোলজিক্যাল প্রয়োগের ক্ষেত্রে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ পণ্যগুলির বিকাশ এবং সংশ্লেষণের জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে, যেমন ড্রাগ ইন্টারমিডিয়েট¹,²,³, এবং অ্যান্টি-এইচআইভি, অ্যান্টিভাইরাল, অ্যান্টিক্যান্সার, অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল, অ্যান্টিডিপ্রেসেন্ট এবং অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট এজেন্টের পূর্বসূরী⁴,⁵,⁶,⁷,⁸,⁹,¹⁰। সম্প্রতি, অ্যানথ্রাসিন এবং এর ডেরিভেটিভগুলির জৈবিক কার্যকারিতা, যার মধ্যে তাদের অ্যান্টিবায়োটিক, অ্যান্টিক্যান্সার¹¹,¹², অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল¹³,¹⁴,¹⁵ এবং কীটনাশক বৈশিষ্ট্য¹⁶,¹⁷ অন্তর্ভুক্ত, অনেক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে¹⁸,¹⁹,²⁰,²¹। অ্যাক্রাইলোনাইট্রাইল এবং অ্যানথ্রাসিন অংশযুক্ত অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল যৌগগুলি চিত্র ১ এবং ২-এ দেখানো হয়েছে।
বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থা (WHO) (২০২১) অনুসারে, অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল রেজিস্ট্যান্স (AMR) স্বাস্থ্য ও উন্নয়নের জন্য একটি বৈশ্বিক হুমকি। এর ফলে রোগীরা সম্পূর্ণ সুস্থ হতে পারে না, যার ফলে হাসপাতালে তাদের দীর্ঘ সময় থাকতে হয় এবং আরও ব্যয়বহুল ওষুধের প্রয়োজন হয়, পাশাপাশি মৃত্যুহার ও অক্ষমতাও বৃদ্ধি পায়। কার্যকর অ্যান্টিমাইক্রোবিয়ালের অভাবে প্রায়শই বিভিন্ন সংক্রমণের চিকিৎসা ব্যর্থ হয়, বিশেষ করে কেমোথেরাপি এবং বড় অস্ত্রোপচারের সময়।
বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থার ২০২৪ সালের প্রতিবেদন অনুসারে, মেথিসিলিন-প্রতিরোধী স্ট্যাফাইলোকক্কাস অরিয়াস (MRSA) এবং ই. কোলাই অগ্রাধিকারপ্রাপ্ত জীবাণুর তালিকায় অন্তর্ভুক্ত। উভয় ব্যাকটেরিয়াই অনেক অ্যান্টিবায়োটিকের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী, তাই এগুলো এমন সংক্রমণ যা চিকিৎসা ও নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন, এবং এই সমস্যা মোকাবেলার জন্য নতুন ও কার্যকর জীবাণু-প্রতিরোধী যৌগ তৈরির জরুরি প্রয়োজন রয়েছে। অ্যানথ্রাসিন এবং এর ডেরিভেটিভগুলো সুপরিচিত জীবাণু-প্রতিরোধী যা গ্রাম-পজিটিভ এবং গ্রাম-নেগেটিভ উভয় ব্যাকটেরিয়ার উপর কাজ করতে পারে। এই গবেষণার উদ্দেশ্য হলো এমন একটি নতুন ডেরিভেটিভ সংশ্লেষণ করা যা স্বাস্থ্যের জন্য বিপজ্জনক এই জীবাণুগুলোর বিরুদ্ধে লড়তে সক্ষম।
বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থা (WHO) জানিয়েছে যে, অনেক ব্যাকটেরিয়াঘটিত রোগজীবাণু একাধিক অ্যান্টিবায়োটিকের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী, যার মধ্যে রয়েছে মেথিসিলিন-প্রতিরোধী স্ট্যাফাইলোকক্কাস অরিয়াস (MRSA), যা সাধারণ জনগোষ্ঠী এবং স্বাস্থ্যসেবা কেন্দ্রগুলিতে সংক্রমণের একটি সাধারণ কারণ। MRSA সংক্রমণে আক্রান্ত রোগীদের মৃত্যুহার, ঔষধ-সংবেদনশীল সংক্রমণে আক্রান্তদের তুলনায় ৬৪% বেশি বলে জানা গেছে। এছাড়াও, ই. কোলাই একটি বৈশ্বিক ঝুঁকি তৈরি করে, কারণ কার্বাপেনেম-প্রতিরোধী এন্টারোব্যাকটেরিয়েসি (অর্থাৎ, ই. কোলাই)-এর বিরুদ্ধে শেষ প্রতিরক্ষা ব্যবস্থা হলো কলিস্টিন, কিন্তু সম্প্রতি বেশ কয়েকটি দেশে কলিস্টিন-প্রতিরোধী ব্যাকটেরিয়ার সন্ধান পাওয়া গেছে। 22,23,24,25
অতএব, বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থার অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল রেজিস্ট্যান্স বিষয়ক বৈশ্বিক কর্ম পরিকল্পনা২৬ অনুসারে, নতুন অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল আবিষ্কার ও সংশ্লেষণের জরুরি প্রয়োজন রয়েছে। অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল২৭, অ্যান্টিফাঙ্গাল২৮, অ্যান্টিক্যান্সার২৯ এবং অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট৩০ এজেন্ট হিসেবে অ্যানথ্রাসিন এবং অ্যাক্রিলোনাইট্রাইলের বিপুল সম্ভাবনা অসংখ্য প্রকাশিত গবেষণাপত্রে তুলে ধরা হয়েছে। এই প্রসঙ্গে বলা যেতে পারে যে, এই ডেরিভেটিভগুলো মেথিসিলিন-রেজিস্ট্যান্ট স্ট্যাফাইলোকক্কাস অরিয়াস (MRSA)-এর বিরুদ্ধে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত প্রার্থী।
পূর্ববর্তী সাহিত্য পর্যালোচনা আমাদেরকে এই শ্রেণীগুলিতে নতুন ডেরিভেটিভ সংশ্লেষণ করতে অনুপ্রাণিত করেছে। অতএব, বর্তমান গবেষণার লক্ষ্য ছিল অ্যানথ্রাসিন এবং অ্যাক্রিলোনাইট্রাইল অংশযুক্ত নতুন হেটেরোসাইক্লিক সিস্টেম তৈরি করা, তাদের অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল এবং অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল কার্যকারিতা মূল্যায়ন করা, এবং আণবিক ডকিংয়ের মাধ্যমে পেনিসিলিন-বাইন্ডিং প্রোটিন 2a (PBP2a)-এর সাথে তাদের সম্ভাব্য বাইন্ডিং মিথস্ক্রিয়া তদন্ত করা। পূর্ববর্তী গবেষণার উপর ভিত্তি করে, বর্তমান গবেষণাটি হেটেরোসাইক্লিক সিস্টেমের সংশ্লেষণ, জৈবিক মূল্যায়ন এবং গণনাগত বিশ্লেষণ অব্যাহত রেখেছে যাতে শক্তিশালী PBP2a প্রতিরোধক ক্রিয়াকলাপ সহ প্রতিশ্রুতিশীল অ্যান্টিমেথিসিলিন-প্রতিরোধী স্ট্যাফাইলোকক্কাস অরিয়াস (MRSA) এজেন্ট শনাক্ত করা যায়।
আমাদের বর্তমান গবেষণা অ্যানথ্রাসিন এবং অ্যাক্রিলোনাইট্রাইল অংশযুক্ত নতুন হেটেরোসাইক্লিক যৌগের সংশ্লেষণ এবং জীবাণুপ্রতিরোধী মূল্যায়নের উপর কেন্দ্র করে পরিচালিত হচ্ছে। 3-(অ্যানথ্রাসেন-9-yl)-2-সায়ানোঅ্যাক্রিলোইল ক্লোরাইড 4 প্রস্তুত করা হয়েছিল এবং নতুন হেটেরোসাইক্লিক সিস্টেম তৈরির জন্য একটি বিল্ডিং ব্লক হিসাবে ব্যবহার করা হয়েছিল।
বর্ণালী উপাত্ত ব্যবহার করে যৌগ ৪-এর গঠন নির্ধারণ করা হয়েছিল। 1H-NMR বর্ণালীতে 9.26 ppm-এ CH= এর উপস্থিতি দেখা যায়, IR বর্ণালীতে 1737 cm−1-এ একটি কার্বনিল গ্রুপ এবং 2224 cm−1-এ একটি সায়ানো গ্রুপের উপস্থিতি দেখা যায়, এবং 13CNMR বর্ণালীও প্রস্তাবিত গঠনটিকে নিশ্চিত করে (পরীক্ষামূলক অংশ দেখুন)।
3-(অ্যানথ্রাসেন-9-ইল)-2-সায়ানোঅ্যাক্রিলয়ল ক্লোরাইড 4-এর সংশ্লেষণ সম্পন্ন করা হয়েছিল অ্যারোমেটিক গ্রুপ 250, 41, 42, 53-কে ইথানলিক সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণ (10%) দ্বারা আর্দ্রবিশ্লেষণ করে অ্যাসিড 354, 45, 56 তৈরি করার মাধ্যমে, যেগুলোকে পরবর্তীতে একটি ওয়াটার বাথে থায়োনিল ক্লোরাইডের সাথে বিক্রিয়া করিয়ে উচ্চ ফলনে (88.5%) অ্যাক্রিলয়ল ক্লোরাইড ডেরিভেটিভ 4 পাওয়া যায়, যা চিত্র 3-এ দেখানো হয়েছে।
প্রত্যাশিত জীবাণুনাশক কার্যকারিতাসম্পন্ন নতুন হেটেরোসাইক্লিক যৌগ তৈরির জন্য, বিভিন্ন ডাইনিউক্লিওফাইলের সাথে অ্যাসাইল ক্লোরাইড ৪-এর বিক্রিয়া সম্পন্ন করা হয়েছিল।
অ্যাসিড ক্লোরাইড ৪-কে ০° তাপমাত্রায় এক ঘণ্টা ধরে হাইড্রাজিন হাইড্রেটের সাথে বিক্রিয়া করানো হয়েছিল। দুর্ভাগ্যবশত, পাইরাজোলোন ৫ পাওয়া যায়নি। উৎপাদটি ছিল একটি অ্যাক্রিলামাইড ডেরিভেটিভ, যার গঠন বর্ণালী উপাত্ত দ্বারা নিশ্চিত করা হয়েছিল। এর IR বর্ণালীতে ১৭২০ সেমি⁻¹-এ C=O, ২২২৮ সেমি⁻¹-এ C≡N এবং ৩৪২৪ সেমি⁻¹-এ NH-এর শোষণ ব্যান্ড দেখা যায়। ¹H-NMR বর্ণালীতে ৯.৩ পিপিএম-এ ওলেফিন প্রোটন এবং NH প্রোটনের একটি বিনিময় সিঙ্গলেট সংকেত দেখা যায় (পরীক্ষামূলক অংশ দেখুন)।
দুই মোল অ্যাসিড ক্লোরাইড 4-কে এক মোল ফিনাইলহাইড্রাজিনের সাথে বিক্রিয়া করিয়ে ভালো ফলনে (77%) N-ফিনাইলঅ্যাক্রিলয়লহাইড্রাজিন ডেরিভেটিভ 7 পাওয়া যায় (চিত্র 5)। 7-এর গঠন ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি ডেটা দ্বারা নিশ্চিত করা হয়েছিল, যা 1691 এবং 1671 cm−1-এ দুটি C=O গ্রুপের শোষণ, 2222 cm−1-এ CN গ্রুপের শোষণ এবং 3245 cm−1-এ NH গ্রুপের শোষণ দেখায়, এবং এর 1H-NMR স্পেকট্রাম 9.15 এবং 8.81 ppm-এ CH গ্রুপ এবং 10.88 ppm-এ NH প্রোটন দেখায় (পরীক্ষামূলক অংশ দেখুন)।
এই গবেষণায়, ১,৩-ডাইনিউক্লিওফাইলের সাথে অ্যাসাইল ক্লোরাইড ৪-এর বিক্রিয়া অনুসন্ধান করা হয়েছে। কক্ষ তাপমাত্রায় ক্ষারক হিসেবে TEA ব্যবহার করে ১,৪-ডাইঅক্সেন দ্রাবকে ২-অ্যামিনোপাইরিডিনের সাথে অ্যাসাইল ক্লোরাইড ৪-এর বিক্রিয়ায় অ্যাক্রিলামাইড ডেরিভেটিভ ৮ (চিত্র ৫) পাওয়া যায়, যার গঠন বর্ণালীর উপাত্ত ব্যবহার করে শনাক্ত করা হয়েছে। IR বর্ণালীতে ২২২২ সেমি⁻¹-এ সায়ানো স্ট্রেচিং, ৩১৪৮ সেমি⁻¹-এ NH এবং ১৬৬৫ সেমি⁻¹-এ কার্বনিলের শোষণ ব্যান্ড দেখা যায়; ¹H NMR বর্ণালী ৯.১৪ পিপিএম-এ ওলেফিন প্রোটনের উপস্থিতি নিশ্চিত করেছে (পরীক্ষামূলক অংশ দেখুন)।
যৌগ ৪ থায়োইউরিয়ার সাথে বিক্রিয়া করে পাইরিমিডিনথায়োন ৯ উৎপন্ন করে; যৌগ ৪ থায়োসেমিক্যারবাজাইডের সাথে বিক্রিয়া করে থায়োপাইরাজোল ডেরিভেটিভ ১০ উৎপন্ন করে (চিত্র ৫)। যৌগ ৯ এবং ১০-এর গঠন বর্ণালী এবং মৌলীয় বিশ্লেষণের মাধ্যমে নিশ্চিত করা হয়েছিল (পরীক্ষামূলক অংশ দেখুন)।
যৌগ ৪-এর সাথে ১,৪-ডাইনিউক্লিওফাইল হিসেবে থায়োকার্বাজাইডের বিক্রিয়ার মাধ্যমে টেট্রাজিন-৩-থায়োল ১১ প্রস্তুত করা হয়েছিল (চিত্র ৫), এবং বর্ণালীবীক্ষণ ও মৌলীয় বিশ্লেষণের মাধ্যমে এর গঠন নিশ্চিত করা হয়েছিল। অবলোহিত বর্ণালীতে, C=N বন্ধনটি ১৬১৯ সেমি⁻¹-এ আবির্ভূত হয়েছিল। একই সাথে, এর ¹H-NMR বর্ণালীতে ৭.৭৮–৮.৬৬ পিপিএম-এ অ্যারোমেটিক প্রোটন এবং ৩.৩১ পিপিএম-এ SH প্রোটনের মাল্টিপ্লেট সংকেত বজায় ছিল (পরীক্ষামূলক অংশ দেখুন)।
অ্যাক্রিলয়ল ক্লোরাইড 4, 1,4-ডাইনিউক্লিওফাইল হিসেবে 1,2-ডাইঅ্যামিনোবেনজিন, 2-অ্যামিনোথায়োফেনল, অ্যানথ্রানিলিক অ্যাসিড, 1,2-ডাইঅ্যামিনোইথেন এবং ইথানলঅ্যামিনের সাথে বিক্রিয়া করে নতুন হেটেরোসাইক্লিক সিস্টেম (13-16) গঠন করে।
এই নতুন সংশ্লেষিত যৌগগুলির গঠন বর্ণালী এবং মৌলীয় বিশ্লেষণের মাধ্যমে নিশ্চিত করা হয়েছিল (পরীক্ষামূলক অংশ দেখুন)। ডাইনিউক্লিওফাইল হিসেবে ২-অ্যামিনোফেনলের সাথে বিক্রিয়ার মাধ্যমে ২-হাইড্রোক্সিফেনিলঅ্যাক্রিলামাইড ডেরিভেটিভ ১৭ পাওয়া গিয়েছিল (চিত্র ৬), এবং এর গঠন বর্ণালী ও মৌলীয় বিশ্লেষণের মাধ্যমে নিশ্চিত করা হয়েছিল। যৌগ ১৭-এর ইনফ্রারেড বর্ণালীতে দেখা যায় যে, C=O এবং C≡N সংকেতগুলি যথাক্রমে ১৬৮১ এবং ২২২৬ সেমি⁻¹-এ আবির্ভূত হয়েছে। একই সাথে, এর ¹H-NMR বর্ণালীতে ৯.১৯ পিপিএম-এ ওলেফিন প্রোটনের সিঙ্গলেট সংকেতটি বজায় ছিল এবং OH প্রোটনটি ৯.৮২ পিপিএম-এ আবির্ভূত হয়েছিল (পরীক্ষামূলক অংশ দেখুন)।
ডাইঅক্সেনকে দ্রাবক এবং TEA-কে অনুঘটক হিসেবে ব্যবহার করে কক্ষ তাপমাত্রায় একটি নিউক্লিওফাইলের (যেমন, ইথাইলঅ্যামিন, ৪-টলুইডিন, এবং ৪-মিথোক্সিয়ানিলিন) সাথে অ্যাসিড ক্লোরাইড ৪-এর বিক্রিয়ায় সবুজ স্ফটিকাকার অ্যাক্রিলামাইড ডেরিভেটিভ ১৮, ১৯ক, এবং ১৯খ উৎপন্ন হয়। যৌগ ১৮, ১৯ক, এবং ১৯খ-এর মৌলীয় এবং বর্ণালী সংক্রান্ত উপাত্ত এই ডেরিভেটিভগুলোর গঠন নিশ্চিত করেছে (পরীক্ষামূলক অংশ দেখুন) (চিত্র ৭)।
বিভিন্ন সংশ্লেষিত যৌগের জীবাণু-প্রতিরোধী কার্যকলাপ পরীক্ষা করার পর, সারণি ১ এবং চিত্র ৮-এ (চিত্র ফাইল দেখুন) দেখানো অনুযায়ী ভিন্ন ভিন্ন ফলাফল পাওয়া গেছে। পরীক্ষিত সমস্ত যৌগই গ্রাম-পজিটিভ ব্যাকটেরিয়া MRSA-এর বিরুদ্ধে বিভিন্ন মাত্রার প্রতিরোধ ক্ষমতা দেখিয়েছে, অন্যদিকে গ্রাম-নেগেটিভ ব্যাকটেরিয়া Escherichia coli সমস্ত যৌগের প্রতি সম্পূর্ণ প্রতিরোধ দেখিয়েছে। MRSA-এর বিরুদ্ধে প্রতিরোধ অঞ্চলের ব্যাসের উপর ভিত্তি করে পরীক্ষিত যৌগগুলোকে তিনটি শ্রেণীতে ভাগ করা যায়। প্রথম শ্রেণীটি ছিল সবচেয়ে সক্রিয় এবং এতে পাঁচটি যৌগ (৬, ৭, ১০, ১৩বি এবং ১৪) অন্তর্ভুক্ত ছিল। এই যৌগগুলোর প্রতিরোধ অঞ্চলের ব্যাস ছিল প্রায় ৪ সেমি; এই শ্রেণীর সবচেয়ে সক্রিয় যৌগগুলো ছিল যৌগ ৬ এবং ১৩বি। দ্বিতীয় শ্রেণীটি ছিল মাঝারিভাবে সক্রিয় এবং এতে আরও পাঁচটি যৌগ (১১, ১৩এ, ১৫, ১৮ এবং ১৯এ) অন্তর্ভুক্ত ছিল। এই যৌগগুলোর প্রতিরোধ অঞ্চলের পরিসর ছিল ৩.৩ থেকে ৩.৬৫ সেমি, যার মধ্যে যৌগ ১১ সবচেয়ে বড় প্রতিরোধ অঞ্চল দেখিয়েছে, যার ব্যাস ছিল ৩.৬৫ ± ০.১ সেমি। অপরদিকে, শেষ গ্রুপটিতে সর্বনিম্ন জীবাণু-প্রতিরোধী কার্যকারিতা (৩ সেন্টিমিটারের কম) সম্পন্ন তিনটি যৌগ (৮, ১৭ এবং ১৯বি) ছিল। চিত্র ৯-এ বিভিন্ন প্রতিরোধ অঞ্চলের বিন্যাস দেখানো হয়েছে।
পরীক্ষিত যৌগগুলির জীবাণু-প্রতিরোধী কার্যকলাপের আরও তদন্তের জন্য প্রতিটি যৌগের MIC এবং MBC নির্ধারণ করা হয়েছিল। ফলাফলগুলি সামান্য ভিন্ন ছিল (যেমনটি সারণি ২, ৩ এবং চিত্র ১০-এ দেখানো হয়েছে (চিত্র ফাইল দেখুন)), যেখানে যৌগ ৭, ১১, ১৩ক এবং ১৫ দৃশ্যত সেরা যৌগ হিসাবে পুনঃশ্রেণীবদ্ধ হয়েছিল। তাদের সর্বনিম্ন MIC এবং MBC মান একই ছিল (৩৯.০৬ μg/১০০ μL)। যদিও যৌগ ৭ এবং ৮-এর MIC মান কম ছিল (৯.৭ μg/১০০ μL), তাদের MBC মান বেশি ছিল (৭৮.১২৫ μg/১০০ μL)। তাই, সেগুলিকে পূর্বে উল্লিখিত যৌগগুলির চেয়ে দুর্বল বলে মনে করা হয়েছিল। তবে, এই ছয়টি যৌগই পরীক্ষিত যৌগগুলির মধ্যে সবচেয়ে কার্যকর ছিল, কারণ তাদের MBC মান ১০০ μg/১০০ μL-এর নিচে ছিল।
অন্যান্য পরীক্ষিত যৌগগুলোর তুলনায় যৌগ (১০, ১৪, ১৮ এবং ১৯খ) কম সক্রিয় ছিল, কারণ এদের এমবিসি (MBC) মান ছিল ১৫৬ থেকে ৩১২ μg/100 μL-এর মধ্যে। অন্যদিকে, যৌগ (৮, ১৭ এবং ১৯ক) সবচেয়ে কম সম্ভাবনাময় ছিল, কারণ এদের এমবিসি (MBC) মান ছিল সর্বোচ্চ (যথাক্রমে ৬২৫, ৬২৫ এবং ১২৫০ μg/100 μL)।
অবশেষে, সারণি ৩-এ দেখানো সহনশীলতার মাত্রা অনুসারে, পরীক্ষিত যৌগগুলোকে তাদের কার্যপ্রণালীর উপর ভিত্তি করে দুটি শ্রেণীতে ভাগ করা যেতে পারে: ব্যাকটেরিয়া-নাশক প্রভাবযুক্ত যৌগ (৭, ৮, ১০, ১১, ১৩ক, ১৫, ১৮, ১৯খ) এবং ব্যাকটেরিয়া-প্রতিরোধী প্রভাবযুক্ত যৌগ (৬, ১৩খ, ১৪, ১৭, ১৯ক)। এদের মধ্যে, যৌগ ৭, ১১, ১৩ক এবং ১৫ অধিকতর পছন্দনীয়, যেগুলো অত্যন্ত কম ঘনত্বে (৩৯.০৬ μg/১০০ μL) জীবাণু ধ্বংস করার ক্ষমতা প্রদর্শন করে।
পরীক্ষিত তেরোটি যৌগের মধ্যে দশটি অ্যান্টিবায়োটিক-প্রতিরোধী মেথিসিলিন-প্রতিরোধী স্ট্যাফাইলোকক্কাস অরিয়াস (MRSA)-এর বিরুদ্ধে কার্যকারিতা দেখিয়েছে। অতএব, আরও অ্যান্টিবায়োটিক-প্রতিরোধী জীবাণু (বিশেষ করে রোগ সৃষ্টিকারী গ্রাম-পজিটিভ ও গ্রাম-নেগেটিভ ব্যাকটেরিয়া অন্তর্ভুক্ত স্থানীয় আইসোলেট) এবং রোগ সৃষ্টিকারী ইস্ট দিয়ে আরও স্ক্রিনিং করার সুপারিশ করা হচ্ছে, পাশাপাশি প্রতিটি যৌগের নিরাপত্তা মূল্যায়নের জন্য সাইটোটক্সিক পরীক্ষাও করার পরামর্শ দেওয়া হচ্ছে।
মেথিসিলিন-প্রতিরোধী স্ট্যাফাইলোকক্কাস অরিয়াস (MRSA)-এ পেনিসিলিন-বাইন্ডিং প্রোটিন 2a (PBP2a)-এর ইনহিবিটর হিসেবে সংশ্লেষিত যৌগগুলির কার্যকারিতা মূল্যায়নের জন্য আণবিক ডকিং স্টাডি করা হয়েছিল। PBP2a হলো ব্যাকটেরিয়ার কোষ প্রাচীর জৈব সংশ্লেষণে জড়িত একটি গুরুত্বপূর্ণ এনজাইম, এবং এই এনজাইমের কার্যকারিতা ব্যাহত হলে কোষ প্রাচীর গঠনে বাধা সৃষ্টি হয়, যা শেষ পর্যন্ত ব্যাকটেরিয়ার লাইসিস এবং কোষের মৃত্যুর দিকে পরিচালিত করে¹। ডকিং-এর ফলাফল সারণি ৪-এ তালিকাভুক্ত করা হয়েছে এবং পরিপূরক ডেটা ফাইলে আরও বিস্তারিতভাবে বর্ণনা করা হয়েছে। ফলাফল থেকে দেখা যায় যে, বেশ কয়েকটি যৌগ PBP2a-এর প্রতি, বিশেষ করে এর সক্রিয় স্থানের গুরুত্বপূর্ণ রেসিডিউ যেমন Lys 273, Lys 316, এবং Arg 298-এর প্রতি শক্তিশালী বাইন্ডিং অ্যাফিনিটি প্রদর্শন করেছে। হাইড্রোজেন বন্ডিং এবং π-স্ট্যাকিং সহ এই মিথস্ক্রিয়াগুলো সহ-কেলাসিত কুইনাজোলিনোন লিগ্যান্ড (CCL)-এর মিথস্ক্রিয়ার সাথে খুবই সাদৃশ্যপূর্ণ ছিল, যা এই যৌগগুলির শক্তিশালী ইনহিবিটর হিসেবে কাজ করার সম্ভাবনা নির্দেশ করে।
আণবিক ডকিং ডেটা, অন্যান্য গণনামূলক প্যারামিটারের সাথে, জোরালোভাবে ইঙ্গিত দেয় যে PBP2a-এর বাধাদানই ছিল এই যৌগগুলির পর্যবেক্ষণকৃত ব্যাকটেরিয়ারোধী কার্যকলাপের জন্য দায়ী মূল প্রক্রিয়া। ডকিং স্কোর এবং রুট মিন স্কয়ার ডেভিয়েশন (RMSD) মানগুলি আরও বন্ধন আসক্তি এবং স্থিতিশীলতা প্রকাশ করে, যা এই অনুমানকে সমর্থন করে। সারণি ৪-এ যেমন দেখানো হয়েছে, যদিও বেশ কয়েকটি যৌগ ভালো বন্ধন আসক্তি দেখিয়েছে, কিছু যৌগের (যেমন, ৭, ৯, ১০, এবং ১৪) ডকিং স্কোর সহ-কেলাসিত লিগ্যান্ডের চেয়ে বেশি ছিল, যা ইঙ্গিত দেয় যে PBP2a-এর সক্রিয় স্থানের অবশিষ্টাংশগুলির সাথে তাদের শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া থাকতে পারে। তবে, সবচেয়ে জৈব-সক্রিয় যৌগ ৬ এবং ১৩বি অন্যান্য লিগ্যান্ডের তুলনায় সামান্য কম ডকিং স্কোর (-৫.৯৮ এবং -৫.৬৩, যথাক্রমে) দেখিয়েছে। এটি পরামর্শ দেয় যে যদিও ডকিং স্কোর বন্ধন আসক্তি ভবিষ্যদ্বাণী করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, অন্যান্য কারণগুলিও (যেমন, লিগ্যান্ডের স্থিতিশীলতা এবং জৈবিক পরিবেশে আণবিক মিথস্ক্রিয়া) ব্যাকটেরিয়ারোধী কার্যকলাপ নির্ধারণে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। বিশেষভাবে উল্লেখ্য যে, সংশ্লেষিত সকল যৌগের RMSD মান ২ Å-এর নিচে ছিল, যা নিশ্চিত করে যে তাদের ডকিং পোজগুলো সহ-কেলাসিত লিগ্যান্ডের বাইন্ডিং কনফর্মেশনের সাথে গঠনগতভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং এটি শক্তিশালী PBP2a ইনহিবিটর হিসেবে তাদের সম্ভাবনাকে আরও সমর্থন করে।
যদিও ডকিং স্কোর এবং আরএমএস মান মূল্যবান পূর্বাভাস প্রদান করে, এই ডকিং ফলাফল এবং অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল কার্যকলাপের মধ্যে সম্পর্ক প্রথম দর্শনে সবসময় স্পষ্ট হয় না। যদিও পিবিপি২এ (PBP2a) ইনহিবিশনকে অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল কার্যকলাপকে প্রভাবিত করার একটি মূল কারণ হিসেবে জোরালোভাবে সমর্থন করা হয়, বেশ কিছু পার্থক্য ইঙ্গিত দেয় যে অন্যান্য জৈবিক বৈশিষ্ট্যও একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। যৌগ ৭, ৯, ১০ এবং ১৪-এর তুলনায় কম ডকিং স্কোর থাকা সত্ত্বেও, যৌগ ৬ এবং ১৩বি সর্বোচ্চ অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল কার্যকলাপ দেখিয়েছে, যেখানে ইনহিবিশন জোনের ব্যাস ছিল ৪ সেমি এবং এমআইসি (MIC) (৯.৭ μg/100 μL) ও এমবিসি (MBC) (৭৮.১২৫ μg/100 μL)-এর মান ছিল সর্বনিম্ন। এটি ইঙ্গিত দেয় যে, যদিও পিবিপি২এ (PBP2a) ইনহিবিশন অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল কার্যকলাপে অবদান রাখে, দ্রবণীয়তা, জৈব উপলভ্যতা এবং ব্যাকটেরিয়াজনিত পরিবেশে মিথস্ক্রিয়ার গতিশীলতার মতো বিষয়গুলোও সামগ্রিক কার্যকলাপকে প্রভাবিত করে। চিত্র ১১ তাদের ডকিং পোজগুলো দেখায়, যা নির্দেশ করে যে উভয় যৌগই, তুলনামূলকভাবে কম বাইন্ডিং স্কোর থাকা সত্ত্বেও, PBP2a-এর মূল রেসিডিউগুলোর সাথে মিথস্ক্রিয়া করতে সক্ষম, যা সম্ভবত ইনহিবিশন কমপ্লেক্সটিকে স্থিতিশীল করে। এটি তুলে ধরে যে, যদিও মলিকিউলার ডকিং PBP2a ইনহিবিশন সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে, এই যৌগগুলোর বাস্তব-জগতের অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল প্রভাব সম্পূর্ণরূপে বোঝার জন্য অন্যান্য জৈবিক কারণগুলোও বিবেচনা করতে হবে।
PBP2a-এর ক্রিস্টাল কাঠামো (PDB ID: 4CJN) ব্যবহার করে, মেথিসিলিন-প্রতিরোধী স্ট্যাফাইলোকক্কাস অরিয়াস (MRSA)-এর পেনিসিলিন-বাইন্ডিং প্রোটিন 2a (PBP2a)-এর সাথে ডক করা সবচেয়ে সক্রিয় যৌগ 6 এবং 13b-এর 2D এবং 3D ইন্টারঅ্যাকশন ম্যাপ তৈরি করা হয়েছিল। এই ম্যাপগুলো পুনরায় ডক করা সহ-ক্রিস্টালাইজড কুইনাজোলিনোন লিগ্যান্ড (CCL)-এর সাথে এই যৌগগুলোর ইন্টারঅ্যাকশন প্যাটার্নের তুলনা করে, এবং হাইড্রোজেন বন্ধন, π-স্ট্যাকিং, ও আয়নিক ইন্টারঅ্যাকশনের মতো গুরুত্বপূর্ণ মিথস্ক্রিয়াগুলোকে তুলে ধরে।
যৌগ ৭-এর ক্ষেত্রেও একই রকম প্যাটার্ন পরিলক্ষিত হয়েছে, যা তুলনামূলকভাবে উচ্চ ডকিং স্কোর (-৬.৩২) এবং যৌগ ১০-এর অনুরূপ ইনহিবিশন জোন ডায়ামিটার (৩.৯ সেমি) দেখিয়েছে। তবে, এর MIC (৩৯.০৮ μg/১০০ μL) এবং MBC (৩৯.০৬ μg/১০০ μL) উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ছিল, যা নির্দেশ করে যে ব্যাকটেরিয়ারোধী প্রভাব প্রদর্শনের জন্য এর উচ্চতর ঘনত্বের প্রয়োজন ছিল। এটি থেকে বোঝা যায় যে, যদিও ডকিং স্টাডিতে যৌগ ৭ শক্তিশালী বাইন্ডিং অ্যাফিনিটি দেখিয়েছে, বায়োঅ্যাভেইলেবিলিটি, সেলুলার আপটেক বা অন্যান্য ভৌত-রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের মতো বিষয়গুলো এর জৈবিক কার্যকারিতাকে সীমিত করতে পারে। যদিও যৌগ ৭ ব্যাকটেরিয়ানাশক বৈশিষ্ট্য দেখিয়েছে, এটি যৌগ ৬ এবং ১৩বি-এর তুলনায় ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি রোধে কম কার্যকর ছিল।
যৌগ ১০ সর্বোচ্চ ডকিং স্কোর (-৬.৪০) সহ আরও নাটকীয় পার্থক্য দেখিয়েছে, যা PBP2a-এর প্রতি এর শক্তিশালী বন্ধন আসক্তি নির্দেশ করে। তবে, এর ইনহিবিশন জোনের ব্যাস (৩.৯ সেমি) যৌগ ৭-এর সাথে তুলনীয় ছিল এবং এর এমবিসি (৩১২ μg/১০০ μL) যৌগ ৬, ৭ এবং ১৩বি-এর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ছিল, যা এর দুর্বল ব্যাকটেরিয়ানাশক কার্যকলাপ নির্দেশ করে। এটি থেকে বোঝা যায় যে, ভালো ডকিং পূর্বাভাস থাকা সত্ত্বেও, দ্রবণীয়তা, স্থিতিশীলতা বা ব্যাকটেরিয়ার ঝিল্লির দুর্বল ভেদ্যতার মতো অন্যান্য সীমাবদ্ধতার কারণে যৌগ ১০ এমআরএসএ (MRSA) মারতে কম কার্যকর ছিল। এই ফলাফলগুলো এই ধারণাকে সমর্থন করে যে, যদিও PBP2a ইনহিবিশন ব্যাকটেরিয়ারোধী কার্যকলাপে একটি মূল ভূমিকা পালন করে, এটি পরীক্ষিত যৌগগুলোর মধ্যে পরিলক্ষিত জৈবিক কার্যকলাপের পার্থক্যকে সম্পূর্ণরূপে ব্যাখ্যা করে না। এই পার্থক্যগুলো থেকে বোঝা যায় যে, এর সাথে জড়িত ব্যাকটেরিয়ারোধী প্রক্রিয়াগুলো সম্পূর্ণরূপে উদ্ঘাটনের জন্য আরও পরীক্ষামূলক বিশ্লেষণ এবং গভীর জৈবিক মূল্যায়নের প্রয়োজন রয়েছে।
সারণি ৪ এবং পরিপূরক ডেটা ফাইলে থাকা আণবিক ডকিং-এর ফলাফলগুলো ডকিং স্কোর এবং জীবাণু-প্রতিরোধী কার্যকলাপের মধ্যকার জটিল সম্পর্ককে তুলে ধরে। যদিও যৌগ ৬ এবং ১৩বি-এর ডকিং স্কোর যৌগ ৭, ৯, ১০ এবং ১৪-এর তুলনায় কম, তবুও তারা সর্বোচ্চ জীবাণু-প্রতিরোধী কার্যকলাপ প্রদর্শন করে। তাদের মিথস্ক্রিয়া মানচিত্র (চিত্র ১১-তে দেখানো হয়েছে) নির্দেশ করে যে, তাদের কম বাইন্ডিং স্কোর থাকা সত্ত্বেও, তারা PBP2a-এর মূল রেসিডিউগুলোর সাথে উল্লেখযোগ্য হাইড্রোজেন বন্ধন এবং π-স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়া তৈরি করে, যা জৈবিকভাবে উপকারী উপায়ে এনজাইম-ইনহিবিটর কমপ্লেক্সকে স্থিতিশীল করতে পারে। ৬ এবং ১৩বি-এর তুলনামূলকভাবে কম ডকিং স্কোর থাকা সত্ত্বেও, তাদের উন্নত জীবাণু-প্রতিরোধী কার্যকলাপ ইঙ্গিত দেয় যে ইনহিবিটরের সম্ভাব্যতা মূল্যায়ন করার সময় ডকিং ডেটার পাশাপাশি দ্রবণীয়তা, স্থিতিশীলতা এবং কোষীয় গ্রহণের মতো অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগুলোও বিবেচনা করা উচিত। এটি নতুন যৌগগুলোর চিকিৎসাগত সম্ভাব্যতা সঠিকভাবে মূল্যায়ন করার জন্য ডকিং গবেষণার সাথে পরীক্ষামূলক জীবাণু-প্রতিরোধী বিশ্লেষণকে একত্রিত করার গুরুত্ব তুলে ধরে।
এই ফলাফলগুলি তুলে ধরে যে, যদিও বাইন্ডিং অ্যাফিনিটি ভবিষ্যদ্বাণী করতে এবং ইনহিবিশনের সম্ভাব্য প্রক্রিয়াগুলি সনাক্ত করার জন্য মলিকিউলার ডকিং একটি শক্তিশালী হাতিয়ার, অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল কার্যকারিতা নির্ধারণের জন্য শুধুমাত্র এর উপর নির্ভর করা উচিত নয়। আণবিক তথ্য থেকে বোঝা যায় যে PBP2a ইনহিবিশন অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল কার্যকলাপকে প্রভাবিত করার একটি মূল কারণ, কিন্তু জৈবিক কার্যকলাপের পরিবর্তনগুলি ইঙ্গিত দেয় যে থেরাপিউটিক কার্যকারিতা বাড়ানোর জন্য অন্যান্য ভৌত-রাসায়নিক এবং ফার্মাকোকাইনেটিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে অপ্টিমাইজ করতে হবে। ভবিষ্যতের গবেষণায় যৌগ ৭ এবং ১০-এর রাসায়নিক কাঠামো অপ্টিমাইজ করার উপর মনোযোগ দেওয়া উচিত, যাতে জৈব উপলভ্যতা এবং কোষীয় গ্রহণ উন্নত হয় এবং শক্তিশালী ডকিং মিথস্ক্রিয়াগুলি প্রকৃত অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল কার্যকলাপে রূপান্তরিত হয়। এই যৌগগুলি কীভাবে PBP2a ইনহিবিটর হিসাবে কাজ করে সে সম্পর্কে আমাদের বোঝাপড়া আরও বাড়াতে এবং আরও কার্যকর অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল এজেন্ট তৈরি করতে, অতিরিক্ত বায়োঅ্যাসে এবং স্ট্রাকচার-অ্যাক্টিভিটি রিলেশনশিপ (SAR) বিশ্লেষণ সহ আরও গবেষণা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ হবে।
3-(অ্যানথ্রাসেন-9-yl)-2-সায়ানোঅ্যাক্রিলোইল ক্লোরাইড 4 থেকে সংশ্লেষিত যৌগগুলি বিভিন্ন মাত্রার জীবাণু-প্রতিরোধী কার্যকলাপ প্রদর্শন করেছে, যার মধ্যে বেশ কয়েকটি যৌগ মেথিসিলিন-প্রতিরোধী স্ট্যাফাইলোকক্কাস অরিয়াস (MRSA) এর উল্লেখযোগ্য দমন দেখিয়েছে। গঠন-কার্যকলাপ সম্পর্ক (SAR) বিশ্লেষণ এই যৌগগুলির জীবাণু-প্রতিরোধী কার্যকারিতার অন্তর্নিহিত মূল কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলি প্রকাশ করেছে।
অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল কার্যকলাপ বৃদ্ধির জন্য অ্যাক্রিলোনাইট্রাইল এবং অ্যানথ্রাসিন উভয় গ্রুপের উপস্থিতি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ বলে প্রমাণিত হয়েছে। অ্যাক্রিলোনাইট্রাইলের অত্যন্ত সক্রিয় নাইট্রাইল গ্রুপটি ব্যাকটেরিয়ার প্রোটিনের সাথে মিথস্ক্রিয়া সহজতর করার জন্য প্রয়োজনীয়, যা যৌগটির অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল বৈশিষ্ট্যে অবদান রাখে। অ্যাক্রিলোনাইট্রাইল এবং অ্যানথ্রাসিন উভয়ই ধারণকারী যৌগগুলি ধারাবাহিকভাবে শক্তিশালী অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল প্রভাব প্রদর্শন করেছে। অ্যানথ্রাসিন গ্রুপের অ্যারোমেটিসিটি এই যৌগগুলিকে আরও স্থিতিশীল করেছে, যা সম্ভবত তাদের জৈবিক কার্যকলাপ বৃদ্ধি করে।
হেটেরোসাইক্লিক রিং-এর সংযোজন বেশ কয়েকটি ডেরিভেটিভের ব্যাকটেরিয়ারোধী কার্যকারিতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করেছে। বিশেষ করে, বেনজোথায়াজোল ডেরিভেটিভ 13b এবং অ্যাক্রিলহাইড্রাজাইড ডেরিভেটিভ 6 প্রায় 4 সেমি ইনহিবিশন জোন সহ সর্বোচ্চ ব্যাকটেরিয়ারোধী কার্যকলাপ দেখিয়েছে। এই হেটেরোসাইক্লিক ডেরিভেটিভগুলি আরও উল্লেখযোগ্য জৈবিক প্রভাব দেখিয়েছে, যা ইঙ্গিত করে যে ব্যাকটেরিয়ারোধী প্রভাবে হেটেরোসাইক্লিক কাঠামো একটি মূল ভূমিকা পালন করে। একইভাবে, যৌগ 9-এ পাইরিমিডিনথায়োন, যৌগ 10-এ থায়োপাইরাজোল এবং যৌগ 11-এ টেট্রাজিন রিং যৌগগুলির ব্যাকটেরিয়ারোধী বৈশিষ্ট্যে অবদান রেখেছে, যা হেটেরোসাইক্লিক পরিবর্তনের গুরুত্বকে আরও তুলে ধরে।
সংশ্লেষিত যৌগগুলোর মধ্যে, যৌগ ৬ এবং ১৩বি তাদের চমৎকার ব্যাকটেরিয়ারোধী কার্যকলাপের জন্য বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য ছিল। যৌগ ৬-এর সর্বনিম্ন প্রতিরোধক ঘনত্ব (MIC) ছিল ৯.৭ μg/১০০ μL এবং সর্বনিম্ন জীবাণুনাশক ঘনত্ব (MBC) ছিল ৭৮.১২৫ μg/১০০ μL, যা মেথিসিলিন-প্রতিরোধী স্ট্যাফাইলোকক্কাস অরিয়াস (MRSA) নির্মূল করার ক্ষেত্রে এর চমৎকার সক্ষমতাকে তুলে ধরে। একইভাবে, যৌগ ১৩বি-এর প্রতিরোধক অঞ্চল ছিল ৪ সেমি এবং এর MIC ও MBC-এর মান ছিল কম, যা এর শক্তিশালী ব্যাকটেরিয়ারোধী কার্যকলাপকে নিশ্চিত করে। এই ফলাফলগুলো এই যৌগগুলোর জৈব-কার্যকারিতা নির্ধারণে অ্যাক্রিলোহাইড্রাজাইড এবং বেনজোথায়াজোল কার্যকরী গ্রুপগুলোর গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা তুলে ধরে।
এর বিপরীতে, যৌগ ৭, ১০ এবং ১৪ মাঝারি ব্যাকটেরিয়ারোধী কার্যকলাপ প্রদর্শন করেছে, যাদের ইনহিবিশন জোনের পরিসর ছিল ৩.৬৫ থেকে ৩.৯ সেমি। ব্যাকটেরিয়াকে সম্পূর্ণরূপে মেরে ফেলার জন্য এই যৌগগুলির উচ্চতর ঘনত্বের প্রয়োজন ছিল, যা তাদের তুলনামূলকভাবে উচ্চ MIC এবং MBC মান দ্বারা প্রতিফলিত হয়। যদিও এই যৌগগুলি যৌগ ৬ এবং ১৩বি-এর তুলনায় কম সক্রিয় ছিল, তবুও তারা উল্লেখযোগ্য ব্যাকটেরিয়ারোধী ক্ষমতা দেখিয়েছে, যা থেকে বোঝা যায় যে হেটেরোসাইক্লিক রিং-এ অ্যাক্রিলোনাইট্রাইল এবং অ্যানথ্রাসিন অংশগুলির সংযোজন তাদের ব্যাকটেরিয়ারোধী কার্যকারিতায় অবদান রাখে।
যৌগগুলোর কার্যপ্রণালী ভিন্ন, কিছু ব্যাকটেরিয়া-নাশক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে এবং অন্যগুলো ব্যাকটেরিয়া-প্রতিরোধক প্রভাব দেখায়। যৌগ ৭, ১১, ১৩ক, এবং ১৫ হলো ব্যাকটেরিয়া-নাশক এবং ব্যাকটেরিয়াকে সম্পূর্ণরূপে মেরে ফেলার জন্য এদের কম ঘনত্বের প্রয়োজন হয়। অন্যদিকে, যৌগ ৬, ১৩খ, এবং ১৪ হলো ব্যাকটেরিয়া-প্রতিরোধক এবং এরা কম ঘনত্বে ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি রোধ করতে পারে, কিন্তু ব্যাকটেরিয়াকে সম্পূর্ণরূপে মেরে ফেলার জন্য এদের উচ্চ ঘনত্বের প্রয়োজন হয়।
সামগ্রিকভাবে, গঠন-কার্যকারিতা সম্পর্ক বিশ্লেষণ উল্লেখযোগ্য ব্যাকটেরিয়ারোধী কার্যকারিতা অর্জনের জন্য অ্যাক্রিলোনাইট্রাইল ও অ্যানথ্রাসিন অংশ এবং হেটেরোসাইক্লিক কাঠামো প্রবর্তনের গুরুত্ব তুলে ধরে। এই ফলাফলগুলো থেকে বোঝা যায় যে, এই কাঠামোগত উপাদানগুলোর সর্বোত্তম ব্যবহার এবং দ্রবণীয়তা ও ঝিল্লিভেদ্যতা উন্নত করার জন্য আরও পরিবর্তনের অন্বেষণ আরও কার্যকর অ্যান্টি-এমআরএসএ ঔষধ তৈরিতে সাহায্য করতে পারে।
সকল বিকারক ও দ্রাবক প্রমিত পদ্ধতি (এল গোমহুরিয়া, মিশর) ব্যবহার করে বিশুদ্ধ ও শুষ্ক করা হয়েছিল। গ্যালেনক্যাম্প ইলেকট্রনিক গলনাঙ্ক যন্ত্র ব্যবহার করে গলনাঙ্ক নির্ণয় করা হয়েছিল এবং কোনো সংশোধন ছাড়াই তা প্রকাশ করা হয়েছে। আইন শামস বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞান অনুষদের রসায়ন বিভাগে থার্মো ইলেকট্রন নিকোলেট iS10 FTIR স্পেকট্রোমিটার (থার্মো ফিশার সায়েন্টিফিক, ওয়ালথাম, এমএ, ইউএসএ)-এ পটাশিয়াম ব্রোমাইড (KBr) পেলেট ব্যবহার করে ইনফ্রারেড (IR) বর্ণালী (cm⁻1) রেকর্ড করা হয়েছিল।
একটি GEMINI NMR স্পেকট্রোমিটার (GEMINI Manufacturing & Engineering, Anaheim, CA, USA) এবং একটি BRUKER 300 MHz NMR স্পেকট্রোমিটার (BRUKER Manufacturing & Engineering, Inc.) ব্যবহার করে 300 MHz-এ 1H NMR স্পেকট্রা সংগ্রহ করা হয়েছিল। ডিউটেরেটেড ডাইমিথাইল সালফোক্সাইড (DMSO-d₆)-এর সাথে টেট্রামিথাইলসিলেন (TMS)-কে একটি অভ্যন্তরীণ স্ট্যান্ডার্ড হিসাবে ব্যবহার করা হয়েছিল। NMR পরিমাপগুলো মিশরের গিজায় অবস্থিত কায়রো বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞান অনুষদে সম্পন্ন করা হয়েছিল। একটি Perkin-Elmer 2400 এলিমেন্টাল অ্যানালাইজার ব্যবহার করে মৌলীয় বিশ্লেষণ (CHN) করা হয়েছিল এবং প্রাপ্ত ফলাফলগুলো গণনাকৃত মানগুলোর সাথে ভালোভাবে মিলে যায়।
অ্যাসিড ৩ (৫ মিলি মোল) এবং থায়োনাইল ক্লোরাইড (৫ মিলি) এর একটি মিশ্রণকে একটি ওয়াটার বাথে ৬৫ °C তাপমাত্রায় ৪ ঘন্টা ধরে উত্তপ্ত করা হয়েছিল। অতিরিক্ত থায়োনাইল ক্লোরাইড হ্রাসকৃত চাপে পাতনের মাধ্যমে অপসারণ করা হয়েছিল। প্রাপ্ত লাল কঠিন পদার্থটি সংগ্রহ করা হয়েছিল এবং কোনো অতিরিক্ত পরিশোধন ছাড়াই ব্যবহার করা হয়েছিল। গলনাঙ্ক: ২০০-২০২ °C, উৎপাদন হার: ৮৮.৫%। IR (KBr, ν, cm−1): ২২২৪ (C≡N), ১৭৩৭ (C=O)। 1H-NMR (৪০০ মেগাহার্টজ, DMSO-d6) δ (ppm): ৯.২৬ (s, ১H, CH=), ৭.২৭-৮.৫৭ (m, ৯H, হেটেরোঅ্যারোম্যাটাইজেশন)। 13C NMR (75 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 115.11 (C≡N), 124.82–130.53 (CH অ্যানথ্রাসিন), 155.34, 114.93 (CH=C–C=O), 162.22 (C=O); HRMS (ESI) m/z [M + H]+: 291.73111। বিশ্লেষক। C18H10ClNO (291.73) এর জন্য গণনাকৃত: C, 74.11; H, 3.46; N, 4.80। প্রাপ্ত: C, 74.41; H, 3.34; N, 4.66%।
0°C তাপমাত্রায়, 4 (2 mmol, 0.7 g) কে অনার্দ্র ডাইঅক্সেন (20 ml) এ দ্রবীভূত করা হয়েছিল এবং হাইড্রাজিন হাইড্রেট (2 mmol, 0.16 ml, 80%) ফোঁটা ফোঁটা করে যোগ করে 1 ঘন্টা ধরে নাড়ানো হয়েছিল। অধঃক্ষিপ্ত কঠিন পদার্থটি পরিস্রাবণের মাধ্যমে সংগ্রহ করা হয়েছিল এবং ইথানল থেকে পুনঃস্ফটিকীকরণের মাধ্যমে যৌগ 6 পাওয়া গিয়েছিল।
সবুজ স্ফটিক, গলনাঙ্ক ১৯০-১৯২℃, উৎপাদন হার ৬৯.৩৬%; IR (KBr) ν=৩৪২৪ (NH), ২২২৮ (C≡N), ১৭২০ (C=O), ১৬২১ (C=N) সেমি−১। 1H-NMR (৪০০ মেগাহার্টজ, DMSO-d6) δ (পিপিএম): ৯.৩ (br s, H, NH, বিনিময়যোগ্য), ৭.৬৯-৮.৫১ (m, ১৮H, হেটেরোঅ্যারোমেটিক), ৯.১৬ (s, ১H, CH=), ৮.৫৪ (s, ১H, CH=); C33H21N3O (৪৭৫.৫৩)-এর জন্য গণনাকৃত মান: C, ৮৩.৩৫; H, ৪.৪৫; N, ৮.৮৪। প্রাপ্ত: C, ৮৪.০১; H, ৪.৩৮; N, ৮.০৫%।
4 (2 mmol, 0.7 গ্রাম) 20 মিলি অনার্দ্র ডাইঅক্সেন দ্রবণে (যাতে কয়েক ফোঁটা ট্রাইইথাইলঅ্যামিন আছে) দ্রবীভূত করুন, ফিনাইলহাইড্রাজিন/2-অ্যামিনোপাইরিডিন (2 mmol) যোগ করুন এবং যথাক্রমে 1 এবং 2 ঘন্টা ধরে ঘরের তাপমাত্রায় নাড়াচাড়া করুন। বিক্রিয়া মিশ্রণটি বরফ বা জলে ঢেলে দিন এবং লঘু হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দিয়ে অম্লীয় করুন। পৃথক হওয়া কঠিন পদার্থটি ছেঁকে নিন এবং 7 পাওয়ার জন্য ইথানল থেকে পুনঃস্ফটিকীকরণ করুন এবং 8 পাওয়ার জন্য বেনজিন থেকে পুনঃস্ফটিকীকরণ করুন।
সবুজ স্ফটিক, গলনাঙ্ক ১৬০-১৬২℃, উৎপাদন হার ৭৭%; আইআর (কেবিআর, ν, সেমি−১): ৩২৪৫ (এনএইচ), ২২২২ (সি≡এন), ১৬৯১ (সি=ও), ১৬৭১ (সি=ও) সেমি−১। ১এইচ-এনএমআর (৪০০ মেগাহার্টজ, ডিএমএসও-ডি৬): δ (পিপিএম): ১০.৮৮ (এস, ১এইচ, এনএইচ, বিনিময়যোগ্য), ৯.১৫ (এস, ১এইচ, সিএইচ=), ৮.৮১ (এস, ১এইচ, সিএইচ=), ৬.৭৮-৮.৫৮ (এম, ২৩এইচ, হেটেরোঅ্যারোমেটিক); C42H26N4O2 (৬১৮.৬৮)-এর জন্য গণনাকৃত মান: সি, ৮১.৫৪; এইচ, ৪.২৪; এন, ৯.০৬। প্রাপ্ত: সি, ৮১.৯৬; H, ৩.৯১; N, ৮.৯১%।
4 (2 mmol, 0.7 g) 20 ml অনার্দ্র ডাইঅক্সেন দ্রবণে (যাতে কয়েক ফোঁটা ট্রাইইথাইলঅ্যামিন ছিল) দ্রবীভূত করা হয়েছিল, 2-অ্যামিনোপাইরিডিন (2 mmol, 0.25 g) যোগ করা হয়েছিল এবং মিশ্রণটিকে ঘরের তাপমাত্রায় 2 ঘন্টা ধরে নাড়ানো হয়েছিল। বিক্রিয়া মিশ্রণটিকে বরফ জলে ঢালা হয়েছিল এবং লঘু হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দিয়ে অম্লীয় করা হয়েছিল। গঠিত অধঃক্ষেপকে ছেঁকে নেওয়া হয়েছিল এবং বেনজিন থেকে পুনঃস্ফটিকীকরণ করা হয়েছিল, যার ফলে 8 এর সবুজ স্ফটিক পাওয়া যায়, যার গলনাঙ্ক 146-148 °C এবং ফলন 82.5%; ইনফ্রারেড বর্ণালী (KBr) ν: 3148 (NH), 2222 (C≡N), 1665 (C=O) cm−1। 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ (ppm): 8.78 (s, H, NH, বিনিময়যোগ্য), 9.14 (s, 1H, CH=), 7.36-8.55 (m, 13H, হেটেরোঅ্যারোম্যাটাইজেশন); C23H15N3O (348.38) এর জন্য গণনাকৃত: C, 79.07; H, 4.33; N, 12.03। প্রাপ্ত: C, 78.93; H, 3.97; N, 12.36%।
যৌগ ৪ (২ মিলি মোল, ০.৭ গ্রাম) ২০ মিলি শুষ্ক ডাইঅক্সেনে (যাতে কয়েক ফোঁটা ট্রাইইথাইলঅ্যামিন এবং ২ মিলি মোল থায়োইউরিয়া/সেমিক্যারবাজাইড ছিল) দ্রবীভূত করে ২ ঘণ্টা ধরে রিফ্লাক্স পদ্ধতিতে উত্তপ্ত করা হয়েছিল। দ্রাবকটি ভ্যাকুয়ামে বাষ্পীভূত করা হয়। অবশেষটিকে ডাইঅক্সেন থেকে পুনঃস্ফটিকীকরণের মাধ্যমে একটি মিশ্রণ পাওয়া যায়।