Antimicrobial Evaluation of Some Mannich Bases of Acetophenones and Representative Quaternary Derivatives

Summary

1-Aryl-3-dimethylamino-1-propanone hydrochlorides Ia-f (series I) as mono-Mannich bases bis (β-aroylethyl) ethylamine hydrochlorides IIa, IIb, IId, IIe (series II) as bis-Mannich bases, 3-aroyl-4-aryl-1-ethyl-4-piperidinol hydrochlorides (structural isomer of bis derivatives IIIa-e, series III), and some of their representative quaternary salts (Ig, IIIf, IIIg) were synthesized. Antimicrobial activities of the compounds were evaluated against some bacteria and fungi. Series I and III showed antimicrobial activity against gram positive bacteria. All series demonstrated activity against fungi, however, they generally did not affect gram negative bacteria at the concentration range tested (2–64 µg/ml). Quaternisation procedure improved the bioactivity in compound IIIa for antibacterial activity and in compounds IIIa and IIIb for antifungal activity against Trichophyton rubrum and Mycosporium canis. There was no relationship between Hammett values of the aryl substituents and bioactivities in series III. The mono-Mannich bases of series I had better antimicrobial activities than bis-Mannich bases of series II. Compounds Ia, If, IIId had equal and compounds If and IIIf had higher antibacterial activities compared to the reference drug, streptomycin (CAS 57-92-1), against various gram positive bacteria. On the other hand, compounds Ia, IIIa, IIIc, IIIe, IIIf, and IIIg had equal and If, IIId, IIIf, IIIg had higher antifungal activity compared to the reference drug, amphotericin-B (CAS 1397-89-3), against various fungi. To conclude, the compounds of series III, having both marked antifungal and antibacterial activities, may serve as candidate compounds for further studies. Especially compound IIIf may serve as a model compound to develop new agents against dermatophytes.

Zusammenfassung

Bewertung der antimikrobiellen Aktivität einiger Mannich-Basen von Acetophenonen und repräsentativer quaternärer Derivate

1-Aryl-3-dimethylamino-1-propanonhydrochloride Ia-f (Serie I) als Mono-Mannich-Basen, Bis(β-aroylethyl)ethylamin-hydrochloride IIa, IIb, IId, IIe (Serie II) als Bis-Mannich-Basen, 3-Aroyl-4-aryl-1-ethyl-4-piperidinol-hydrochloride (strukturelle Isomere der Bis-Derivate IIIa-e; Serie III) sowie repräsentative quaternäre Salze (Ig, IIIf, IIIg) wurden synthetisiert, und ihre Wirkung gegen gegen Bakterien und Pilze wurde bewertet. Die Serien I und II zeigten Wirkung gegen Gram-positive Bakterien. Alle Serien zeigten Wirkung gegen Pilze, aber keine Wirkung gegen Gram-negative Bakterien in den grpüften Konzentrationen (2–64 µg/ ml). Quaternisierung verbesserte die anti bakterielle Wirkung von Verbindung IIIa sowie die antimykotische Wirkung der Verbindungen IIIa und IIIb gegen Trichophyton rubrum und Mycosporium canis. Die Hammett-Werte der Aryl-Substituenten und die Wirkungen in Serie III schienen nicht zu korrelieren. Die Mono-Mannich-Basen der Serie I zeigten eine bessere antimikrobielle Wirkung als die Bis-Mannich-Basen der Serie II. Die Verbindungen Ia, If, IIId besaßen gleiche und die Verbindungen If and IIIf eine größere antibakterielle Wirkung gegen verschiedene Gram-positive Bakterien im Vergleich zu Streptomycin (CAS 57-92-1). Die Verbindungen Ia, IIIa, IIIc, IIIe, IIIf, und IIIg dagegen besaßen gleiche und If, IIId, IIIf, IIIg besaßen größere Wirkung gegen verschiedene Fungi im Vergleich zu Amphotericin-B (CAS 1397-89-3). Somit könnten die Verbindungen der Serie III, die sowohl antimykotische als auch antibakterielle Wirkungen zeigten, als Kandidaten für weitere Untersuchungen verwendet werden. Besonders die Verbindung IIIf empfiehlt sich als Modellsubstanz für die Entwicklung neuer Wirkstoffe gegen Dermatophyten.

Key words

Acetophenones, antimicrobial evaluation, Mannich bases, synthesis - Antibacterials - Antimycotics