Biotechnology Reports 5 (2015) 1–6Contents lists available at ScienceD dịch - Biotechnology Reports 5 (2015) 1–6Contents lists available at ScienceD Việt làm thế nào để nói

Biotechnology Reports 5 (2015) 1–6C

Biotechnology Reports 5 (2015) 1–6


Contents lists available at ScienceDirect


Biotechnology Reports


journal homepage: www.elsevier.com/locate/btre




Acetylcholinesterase enzyme inhibitor activity of some novel pyrazinamide condensed 1,2,3,4-tetrahydropyrimidines

Karthikeyan Elumalaia,c,*, Mohammed Ashraf Alia, Manogaran Elumalaib, Kalpana Elurib, Sivaneswari Srinivasanc

a New Drug Discovery Research, Department of Medicinal Chemistry, Sunrise University, Alwar, Rajasthan 301030, India b Faculty of Pharmaceutical Sciences, UCSI University, Cheras, Kuala Lumpur 56000, Malaysia
c College of Pharmacy, Sree Vidyanikethan Educational Trust, Tirupati 517102, India




A R T I C L E I N F O

Article history: Received 31 July 2014
Received in revised form 19 October 2014 Accepted 20 October 2014
Available online 29 October 2014


Keywords: Pyrazinamide Tetrahydropyrimidines Biginelli reaction
Acetyl cholinesterase inhibitor



1. Introduction

A B S T R A C T

A new series of some novel pyrazinamide condensed 1,2,3,4-tetrahydropyrimidines was prepared by reacting of N-(3-oxobutanoyl)pyrazine-2-carboxamide with urea/thiourea and appropriate aldehyde in the presence of catalytic amount of laboratory made p-toluenesulfonic acid as an efficient catalyst. Confirmation of the chemical structure of the synthesized compounds (4a–l) was substantiated by TLC, different spectral data IR, 1H NMR, mass spectra and elemental analysis. The synthesized compounds were evaluated for acetyl and butyl cholinesterase (AChE and BuChE) inhibitor activity. The titled compounds exhibited weak, moderate or high AChE and BuChE inhibitor activity. Especially, compound
(4l) showed the best AChE and BuChE inhibitory activity of all the 1,2,3,4-tetrahydropyrimidine derivatives, with an IC50 value of 0.11mM and 3.4mM.

ã 2014 Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://

creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/).



tangles (NFT), and degeneration or atrophy of the basal forebrain

cholinergic neurons. The loss of basal forebrain cholinergic cells



Acetylcholine (ACH) acts as an excitatory neurotransmitter for voluntary muscles in the somatic nervous system and as a preganglionic and a postganglionic transmitter in the parasympa-thetic nervous system of vertebrates and invertebrates [1,2]. Acetyl cholinesterase (AChE) is a terminator enzyme of nerve impulse transmission at the cholinergic synapses by quick hydrolysis of ACH to choline and acetate. Inhibition of AChE evolves a strategy for the treatment of several diseases as Alzheimer’s disease (AD), senile dementia, ataxia, myasthenia gravis and Parkinson’s disease [3]. AD is one form of senile dementia, which occurs due to various neuropathological conditions such as senile plaques and neurofi-brillary tangles. It is themost common dementias that affect half of the population aged 85 years [4,5] and seventh main cause of life lost affecting 5.3 million people over the world. In AD, growing numbers of nerve cells degenerate and die along with loss in synapse throughwhich information flows fromand tothebrain.As a result, cognitive impairment and dementia occur [6]. The
neuropathologyof AD is generallycharacterized by the presence of numerous amyloidal b-peptide (Ab) plaques, neurofibrillary



* Corresponding author at: College of Pharmacy, Sree Vidyanikethan Educational Trust, Tirupati 517102, India. Tel.: +91 95733 96024.
E-mail address: karthikeyanelumalai@hotmail.com (K. Elumalai).

results in an important reduction in ACh level, which plays an important role in the cognitive impairment associated with AD [7]. Both cholinesterase enzymes acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BChE) are involved in the hydrolysis of acetylcholine; however, studies showed that as the disease progresses, the activity of AChE decreases while the activity of BChE remains unaffected or even increases [8]. In the brain of advancedstagedAD patients,BChE cancompensatefor AChEwhen the activity of AChE is inhibited by AChE inhibitors. Thus, BChE hydrolyses the already depleted levels of ACh in these patients. Furthermore, restoration of ACh levels by BChE inhibition seems to occur without apparent adverse effects [9,10]. It has been also proposed that individuals with low-activity of BChE can sustain cognitive functions better comparing two individuals with normal
BChE activity [11].

Pyrimidine derivatives comprise a diverse and interesting groupofdrugsisextremelyimportantfortheirbiologicalactivities. Dihydropyrimidine and their derivatives have attracted increasing interest owing to their therapeutic and pharmaceutical properties, such as antiviral, antitubercular [12,13], antimicrobial agent [14– 18] antagonists of the human adenosine A2A receptor [19], cyclooxygenase-2 inhibitory activity [20,21], tyrosine kinase inhibitors, antiamoebic activity [22,23], cytotoxicity [24,25] and
acetyl cholinesterase inhibitor activity [26]. The discovery during


http://dx.doi.org/10.1016/j.btre.2014.10.007

2215-017X/ã 2014 Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/).

2 K. Elumalai et al./Biotechnology Reports 5 (2015) 1–6



the 1930s that a dihydropyridine (dihydronicotinamide derivative, NADH), “hydrogen-transferring coenzyme” consequently became importantinbiologicalsystem,hasgeneratednumerousstudieson the biochemical properties of dihydropyridines and their bio-isosteres dihydropyrimidines. The search for more suitable preparation of tetrahydropyrimidinones continues today.
The chemical structure of pyrazinamide provides a most valuable molecular template for the development of agents able to interact with a wide variety of biological activities [27]. Tetrahydropyrimidines are structurally similar to dihydropyrimi-dines. Hence, it was thought worthwhile to synthesize new congeners by incorporating pyrazinamide with 1,2,3,4-tetrahy-dropyrimidinones moieties in a single molecular frameworkand to evaluate their acetyl and butyl cholinesterase inhibitor activity.

2. Experimental

2.1. Materials and methods

All chemicals were supplied by E. Merck (Germany) and SD fine chemicals (India). Melting points were determined by the open tube capillary method and are uncorrected. The purity of the compounds was checked on thin layer chromatography (TLC) plates (silica–gel G) in the solvent system, ethanol, chloroform, ethylacetate(6:2:2);thespotswerelocatedunderiodinevaporsor UV light. IR spectrum was obtained on a PerkinElmer 1720 FT-IR spectrometer (KBr Pellet). 1H NMR spectra were recorded or a Bruker DRX-300 (300MHz FT-NMR) spectrometer using DMSO-d6 as solvent and TMS as internal standard. Mass spectra were obtained using Shimadzu LCMS 2010A under ESI ionization technique. Elemental analyses (C, H, and N) were performed on PerkinElmer model 240C analyzer.

2.2. Preparation of N-(3-oxobutanoyl)pyrazine-2-carboxamide (3)

Pyrazinamide 1 (0.01M) and ethyl acetoacetate 2 (0.01M) were mixed in presence 10ml of glacial acetic acid and refluxed for approximately 3.0h. The colorless liquid formed was then heated on a water bath to remove the alcohol formed during the reaction. After allowing the reaction mixture to cool, crude crystals were obtained. Purification was performed by stirring crude crystals with cold diethyl ether for approximately 20min using a mechanical stirrer. Allowing it to stand for 15min, followed by filtration, resulted in the third compound in a pure form of N-(3-oxobutanoyl)pyrazine-2-carboxamide 3.

2.2.1. General procedure

2.2.1.1. Preparation of 1,2,3,4-tetrahydropyrimidines by microwave

(C¼O, amide),1592 (C¼C),1343 (C—N); 1H NMR (DMSO-d6) d: 2.05 (s, 3H, CH3), 2.87 (s, 2H, CH2), 8.78 (s,1H, Ar—H), 8.93 (s,1H, Ar—H), 9.08 (s, 1H, Ar—H), 9.43 (s, 1H, NH); calculated for C9H9N3O3: C, 52.17; H, 4.38; N, 20.28; found C, 52.12; H, 4.52; N, 20.33.

2.3.2. 6-Methyl-2-oxo-4-phenyl-N-(pyrazin-2-ylcarbonyl)-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-carboxamide (4a)
Dark-brownish solid, M.P.: 284–286_C; yield: 70%; IR (KBr,

cm_1): 3246 (N—H), 3152 (Ar—C—H), 2968 (Ali—C—H),1674 (C¼O, amide),1583 (C¼C),1248 (O—C); 1H NMR (DMSO-d6) d: 2.09 (s, 3H, CH3), 5.45 (s, 1H, CH), 7.12–7.23 (m, 5H, Ar—H), 8.78 (s, 1H, Ar—H), 8.93 (s, 1H, Ar—H), 9.08 (s, 1H, Ar—H), 9.41 (s, 1H, NH), 9.76 (s, 1H, NH), 10.11 (s, 1H, NH); MS (m/z): (M+1) calculated 338.12; found

338.07; calculated for C17H15N5O3: C, 60.53; H, 4.48; N, 20.76; found C, 60.48; H, 4.53; N, 20.82.

2.3.3. 6-Methyl-4-phenyl-N-(pyrazin-2-ylcarbonyl)-2-thioxo-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-carboxamide (4b)
Ash-colored solid, M.P.: 296–298_C; yield: 77%; IR (KBr, cm_1):

3253 (N—H), 3166 (Ar—C—H), 2948 (Ali—C—H),1677 (C¼O,amide), 1584 (C¼C),1888 (C¼S),1192 (O—C); 1H NMR (DMSO-d6) d: 2.06 (s, 3H, CH3), 5.38 (s, 1H, CH), 7.09–7.25 (m, 5H, Ar—H), 8.78 (s, 1H, Ar— H),8.93 (s,1H,Ar—H),9.08(s,1H,Ar—H),9.39 (s,1H,NH),9.82(s,1H, NH), 10.08 (s, 1H, NH); MS (m/z): (M+1) calculated 354.10; found

354.04. Calculated for C17H15N5O2S: C, 57.78; H, 4.28; N, 19.82; found C, 57.83; H, 4.22; N, 19.87.

2.3.4. 6-Methyl-4-(3-nitrophenyl)-2-oxo-N-(pyrazin-2-ylcarbonyl)-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-carboxamide (4c)
Light-yellowish solid, M.P.: 313–315_C; yield: 76%; IR (KBr,

cm_1): 3276 (N—H), 3168 (Ar—C—H), 2984 (Ali—C—H),1678 (C¼O, amide),1558 (C¼C),1162 (O—C); 1H NMR (DMSO-d6) d: 2.07 (s, 3H, CH3),5.49 (s,1H, CH),7.39–7.43 (d,2H,Ar—H), 7.97–8.02(d, 2H, Ar— H), 8.78 (s,1H, Ar—H), 8.93 (s,1H, Ar—H), 9.08 (s,1H, Ar—H), 9.24 (s, 1H, NH), 9.68 (s, 1H, NH), 10.06 (s, 1H, NH); MS (m/z): (M+1)

calculated 383.10; found 383.15; calculated for C17H14N6O5: C, 53.40; H, 3.69; N, 21.98; found C, 53.44; H, 3.75; N, 21.94.

2.3.5. 6-Methyl-4-(3-nitrophenyl)-N-(pyrazin-2-ylcarbonyl)-2-thioxo-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-carboxamide (4d)
Light-bluish solid, M.P.: 357–359_C; yield: 71
0/5000
Từ: -
Sang: -
Kết quả (Việt) 1: [Sao chép]
Sao chép!
Công nghệ sinh học báo cáo 5 (2015) 1-6Nội dung danh sách có sẵn tại ScienceDirectBáo cáo công nghệ sinh họctạp chí trang chủ: www.elsevier.com/ xác định vị trí/btreHoạt động của chất ức chế enzyme acetylcholinesterase của một số tiểu thuyết pyrazinamide ngưng tụ 1,2,3,4-tetrahydropyrimidinesĐức Vĩnh Elumalaia, c, *, Mohammed Ashraf Alia, Manogaran Elumalaib, Kalpana Elurib, Sivaneswari Srinivasancmột nghiên cứu phát hiện ra loại thuốc mới, các bộ phận của y học hóa học, đại học Sunrise, Alwar, Rajasthan 301030, Ấn Độ b khoa dược phẩm khoa học, đại học UCSI, Cheras, Kuala Lumpur 56000, MalaysiaSân bay Tirupati c College dược, sự tin tưởng giáo dục thanh hiếu Vidyanikethan, 517102, Ấn Độ R T TÔI C L E TÔI N F OBài viết lịch sử: nhận được 31 tháng 7 năm 2014Nhận được trong hình thức sửa đổi ngày 19 tháng 10 năm 2014 chấp nhận 20 tháng 10 năm 2014Có sẵn trực tuyến 29 tháng 10 năm 2014Từ khoá: Pyrazinamide Tetrahydropyrimidines Biginelli phản ứngAxetyl loại chất ức chế1. giới thiệu MỘT B S T R MỘT T CMột loạt mới của một số tiểu thuyết pyrazinamide ngưng tụ 1,2,3,4-tetrahydropyrimidines đã được chuẩn bị bởi phản ứng của N-(3-oxobutanoyl) pyrazine-2-carboxamide với urê/thiourea và thích hợp Anđêhít sự hiện diện của chất xúc tác số tiền của các phòng thí nghiệm thực hiện p-toluenesulfonic acid là một chất xúc tác efficient. Confirmation cấu trúc hóa học của các hợp chất tổng hợp (4a-l) được chứng minh bởi TLC, dữ liệu quang phổ khác nhau IR, 1giờ NMR, quang phổ khối lượng và phân tích nguyên tố. Các hợp chất tổng hợp đã được đánh giá cho axetyl và butyl loại (đau và BuChE) ức chế hoạt động. Các hợp chất có tiêu đề trưng bày yếu, Trung bình hoặc cao đau và BuChE chất ức chế hoạt động. Đặc biệt, hợp chất(4l) cho thấy tốt nhất đau và BuChE ức chế hoạt động của tất cả các dẫn xuất 1,2,3,4-tetrahydropyrimidine, với một giá trị IC50 0,11 mM và 3.4mM.ã 2014 xuất bản bởi Elsevier B.V Đây là một bài viết mở truy cập theo giấy phép CC BY-NC-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/).tangles (NFT), và thoái hóa hoặc teo não trước cơ sởCholin tế bào thần kinh. Sự mất mát của các tế bào não trước cơ sở Cholin Acetylcholine (ACH) hoạt động như một kinh kích thích cho cơ bắp tự nguyện trong hệ thống thần kinh Soma và như là một preganglionic và một bộ truyền theo trong hệ thống thần kinh parasympa thetic vật có xương sống và xương sống [1,2]. Axetyl loại (đau) là một loại enzyme kẻ hủy diệt của truyền xung thần kinh tại Cholin synapse bởi nhanh chóng thủy phân của ACH để choline và axetat. Ức chế đau phát triển một chiến lược để điều trị một số bệnh như bệnh Alzheimer (AD), mất trí nhớ tuổi già, mất điều hòa, teo gravis và Parkinson's disease [3]. Quảng cáo là một hình thức của chứng mất trí tuổi già, xảy ra do điều kiện neuropathological khác nhau chẳng hạn như mảng bám già và neurofi brillary tangles. Huyện này là themost, dementias phổ biến ảnh hưởng đến một nửa số dân ở độ tuổi 90 năm [4,5] và thứ bảy chính nguyên nhân của cuộc sống bị mất ảnh hưởng đến 5,3 triệu người trên thế giới. Trong quảng cáo, phát triển các con số của thoái hóa tế bào thần kinh và chết cùng với mất mát trong khớp thần kinh throughwhich thông tin flows fromand tothebrain.Kết quả là, suy giảm nhận thức và chứng mất trí xảy ra [6]. Cácneuropathologyof quảng cáo là generallycharacterized bởi sự hiện diện của rất nhiều amyloidal b-peptide (Ab) mảng, neurofibrillary* Các tác giả tương ứng tại: Đại học dược, thanh hiếu Vidyanikethan tin tưởng giáo dục, Tirupati 517102, Ấn Độ. Điện thoại: + 91 95733 96024.E-mail địa chỉ: karthikeyanelumalai@hotmail.com (K. Elumalai). kết quả trong một giảm quan trọng ở cấp độ ACh, đóng một vai trò quan trọng trong suy giảm nhận thức liên quan đến quảng cáo [7]. Cả hai loại enzym acetylcholinesterase (đau) và butyrylcholinesterase (BChE) có liên quan trong thủy phân acetylcholine; Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy rằng tiến của bệnh, các hoạt động của đau giảm trong khi các hoạt động của BChE vẫn không bị ảnh hưởng hoặc thậm chí làm tăng [8]. Trong não advancedstagedAD bệnh nhân, BChE cancompensatefor AChEwhen các hoạt động của đau là ức chế bởi ức chế đau. Vì vậy, BChE hydrolyses các cấp đã cạn kiệt của ACh ở những bệnh nhân. Hơn nữa, phục hồi của ACh cấp bằng cách ức chế BChE dường như xảy ra mà không có tác dụng rõ ràng [9,10]. Nó đã được cũng đề xuất rằng các cá nhân với thấp, hoạt động của BChE có thể duy trì chức năng nhận thức tốt hơn so sánh hai cá nhân với bình thườngBChE các hoạt động [11].Dẫn xuất của pyrimidine bao gồm một groupofdrugsisextremelyimportantfortheirbiologicalactivities đa dạng và thú vị. Dihydropyrimidine và dẫn xuất của họ đã thu hút sự quan tâm ngày càng tăng do để điều trị và dược phẩm tài sản của họ, chẳng hạn như kháng virus, antitubercular [12,13], kháng khuẩn đại lý [14-18] đối kháng thụ thể con người adenosine A2A [19], cyclooxygenase-2 ức chế hoạt động [20,21], tyrosine kinase ức chế, hoạt động antiamoebic [22,23], cytotoxicity [24,25] vàaxetyl loại chất ức chế hoạt động [26]. Việc phát hiện ra trong http://DX.Doi.org/10.1016/j.btre.2014.10.0072215-017 x / ã 2014 xuất bản bởi Elsevier B.V Đây là một bài viết mở truy cập theo giấy phép CC BY-NC-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/). 2 K. Elumalai et al./công nghệ sinh học báo cáo 5 (2015) 1-6 những năm 1930 rằng một dihydropyridine (dihydronicotinamide phái sinh, NADH), "chuyển hydro coenzym" do đó trở thành importantinbiologicalsystem, hasgeneratednumerousstudieson các tính chất sinh hóa của dihydropyridines và dihydropyrimidines sinh học-isosteres của họ. Việc tìm kiếm chuẩn bị phù hợp hơn tetrahydropyrimidinones tiếp tục vào ngày hôm nay.Cấu trúc hóa học của pyrazinamide cung cấp một mẫu phân tử có giá trị nhất cho sự phát triển của các đại lý có thể tương tác với một loạt các hoạt động sinh học [27]. Tetrahydropyrimidines cấu trúc tương tự như dihydropyrimi-dines. Do đó, đó tư tưởng đáng giá để tổng hợp congeners mới bằng cách kết hợp pyrazinamide với 1,2,3,4-tetrahy-dropyrimidinones moieties trong một frameworkand phân tử duy nhất để đánh giá axetyl và butyl loại chất ức chế hoạt động của họ.2. thử nghiệm2.1. vật liệu và phương phápTất cả các hóa chất được cung cấp bởi E. Merck (Đức) và SD fine hóa chất (Ấn Độ). Điểm nóng chảy được xác định bằng phương pháp mao mạch mở ống và được uncorrected. Độ tinh khiết của các hợp chất đã được kiểm tra trên các lớp mỏng sắc kí (TLC) tấm (silica-gel G) trong hệ thống dung môi, ethanol, cloroform, ethylacetate (6:2:2); thespotswerelocatedunderiodinevaporsor UV ánh sáng. IR phổ được thu được trên một máy đo phổ PerkinElmer 1720 FT-IR (KBr viên). 1giờ NMR quang phổ được ghi nhận hoặc một Bruker DRX-300 (300 MHz FT-NMR) phổ kế bằng cách sử dụng DMSO-d6 là dung môi và TMS như là tiêu chuẩn nội bộ. Quang phổ khối lượng đã được thu được bằng cách sử dụng Shimadzu LCMS 2010A dưới ESI ion hóa kỹ thuật. Phân tích nguyên tố (C, H, và N) đã được thực hiện trên PerkinElmer mô hình 240C phân tích.2.2. chuẩn bị của N-(3-oxobutanoyl) pyrazine-2-carboxamide (3)Pyrazinamide 1 (0.01M) và ethyl acetoacetate 2 (0.01M) đã được trộn lẫn trong sự hiện diện của axit axetic băng và refluxed cho khoảng 3.0 h 10 ml. Chất lỏng không màu được hình thành sau đó nước nóng vào nước tắm để loại bỏ rượu được hình thành trong phản ứng. Sau khi cho phép phản ứng hỗn hợp để làm mát, dầu thô tinh thể đã thu được. Purification đã được thực hiện của các tinh thể thô với lạnh diethyl ether trong khoảng 20 phút bằng cách sử dụng một khuấy mật cơ khí. Cho phép nó để đứng trong 15 phút, sau đó là filtration, kết quả là các hợp chất thứ ba trong một hình thức tinh khiết của N-(3-oxobutanoyl) pyrazine-2-carboxamide 3.2.2.1. chung thủ tục2.2.1.1. chuẩn bị 1,2,3,4-tetrahydropyrimidines bởi lò vi sóng (C¼O, Amit), 1592 (C¼C), 1343 (C-N); 1giờ NMR (DMSO-d6) d: 2.05 (s, 3H, CH3), 2,87 (s, 2H, CH2), 8,78 (s, 1H, Ar-H), 8.93 (s, 1H, Ar-H), 9.08 (s, 1H, Ar-H), 9.43 (s, 1H, NH); tính toán cho C9H9N3O3: C, 52.17; H, 4,38; N, 20.28; tìm thấy C, 52.12; H, 4.52; N, 20,33.2.3.2. 6-Methyl-2-oxo-4-phenyl-N-(pyrazin-2-ylcarbonyl)-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-carboxamide (4a)Nâu bóng tối rắn, TNC: 284-286_C; năng suất: 70%; IR (KBr,cm_1): 3246 (N-H), 3152 (Ar-C-H), 2968 (Ali-C-H), 1674 (C¼O, Amit), 1583 (C¼C), 1248 (O-C); 1giờ NMR (DMSO-d6) d: 2,09 (s, 3H, CH3), mức 5,45 (s, 1H, CH), 7,12-7,23 (m, 5H, Ar-H), 8.78 (s, 1H, Ar-H), 8.93 (s, 1H, Ar — H), 9.08 (s, 1H, Ar — H), 9.41 (s, 1H, NH), 9.76 (s, 1H, NH), 10,11 (s, 1H, NH); MS (m/z): (M + 1) tính 338.12; tìm thấy338.07; tính toán cho C17H15N5O3: C, 60.53; H, 4,48; N, 20.76; tìm thấy C, 60.48; H, 4,53; N, 20.82.2.3.3. 6-Methyl-4-phenyl-N-(pyrazin-2-ylcarbonyl)-2-thioxo-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-carboxamide (4b)Chất rắn màu tro, TNC: 296-298_C; năng suất: 77%; IR (KBr, cm_1):3253 (N-H), 3166 (Ar-C-H), 2948 (Ali — C-H), 1677 (C¼O, Amit), 1584 (C¼C), 1888 (C¼S), 1192 (O-C); 1giờ NMR (DMSO-d6) d: 2,06 (s, 3H, CH3), 5.38 (s, 1H, CH), 7,09-7,25 (m, 5H, Ar-H), 8.78 (s, 1H, Ar — H), 8.93 (s, 1H, Ar — H), 9.08 (s, 1H, Ar-H), 9,39 (s, 1H, NH), 9.82 (s, 1H, NH), 10.08 (s, 1H, NH); MS (m/z): (M + 1) tính 354.10; tìm thấy354.04. tính cho C17H15N5O2S: C, 57.78; H, 4,28; N, 19.82; tìm thấy C, 57.83; H, 4,22; N, 19.87.2.3.4 bật. 6-Methyl-4-(3-nitrophenyl)-2-oxo-N-(pyrazin-2-ylcarbonyl)-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-carboxamide (4c)Ánh sáng màu vàng rắn, TNC: 313-315_C; năng suất: 76%; IR (KBr,cm_1): 3276 (N-H), 3168 (Ar-C-H), 2984 (Ali-C-H), 1678 (C¼O, Amit), 1558 (C¼C), 1162 (O-C); 1giờ NMR (DMSO-d6) d: 2.07 (s, 3H, CH3), 5.49 (s, 1H, CH), 7.39-7,43 (d, 2giờ, Ar-H), 7.97-8.02(d, 2H, Ar— H), 8,78 (s, 1 H, Ar-H), 8.93 (s, 1 H, Ar-H), 9.08 (s, 1 H, Ar — H), 9.24 (s, 1 H, NH), 9,68 (s, 1 H, NH), 10.06 (s, 1 H, NH); MS (m/z): (M + 1)tính toán 383.10; tìm thấy 383.15; tính toán cho C17H14N6O5: C, 53.40; H, 3,69; N, 21.98; tìm thấy C, 53.44; H, 3,75; N, 21,94.2.3.5 bật. 6-Methyl-4-(3-nitrophenyl)-N-(pyrazin-2-ylcarbonyl)-2-thioxo-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-carboxamide (4d)Ánh sáng xanh nhạt rắn, TNC: 357-359_C; năng suất: 71
đang được dịch, vui lòng đợi..
Kết quả (Việt) 2:[Sao chép]
Sao chép!
Biotechnology Reports 5 (2015) 1–6


Contents lists available at ScienceDirect


Biotechnology Reports


journal homepage: www.elsevier.com/locate/btre




Acetylcholinesterase enzyme inhibitor activity of some novel pyrazinamide condensed 1,2,3,4-tetrahydropyrimidines

Karthikeyan Elumalaia,c,*, Mohammed Ashraf Alia, Manogaran Elumalaib, Kalpana Elurib, Sivaneswari Srinivasanc

a New Drug Discovery Research, Department of Medicinal Chemistry, Sunrise University, Alwar, Rajasthan 301030, India b Faculty of Pharmaceutical Sciences, UCSI University, Cheras, Kuala Lumpur 56000, Malaysia
c College of Pharmacy, Sree Vidyanikethan Educational Trust, Tirupati 517102, India




A R T I C L E I N F O

Article history: Received 31 July 2014
Received in revised form 19 October 2014 Accepted 20 October 2014
Available online 29 October 2014


Keywords: Pyrazinamide Tetrahydropyrimidines Biginelli reaction
Acetyl cholinesterase inhibitor



1. Introduction

A B S T R A C T

A new series of some novel pyrazinamide condensed 1,2,3,4-tetrahydropyrimidines was prepared by reacting of N-(3-oxobutanoyl)pyrazine-2-carboxamide with urea/thiourea and appropriate aldehyde in the presence of catalytic amount of laboratory made p-toluenesulfonic acid as an efficient catalyst. Confirmation of the chemical structure of the synthesized compounds (4a–l) was substantiated by TLC, different spectral data IR, 1H NMR, mass spectra and elemental analysis. The synthesized compounds were evaluated for acetyl and butyl cholinesterase (AChE and BuChE) inhibitor activity. The titled compounds exhibited weak, moderate or high AChE and BuChE inhibitor activity. Especially, compound
(4l) showed the best AChE and BuChE inhibitory activity of all the 1,2,3,4-tetrahydropyrimidine derivatives, with an IC50 value of 0.11mM and 3.4mM.

ã 2014 Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://

creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/).



tangles (NFT), and degeneration or atrophy of the basal forebrain

cholinergic neurons. The loss of basal forebrain cholinergic cells



Acetylcholine (ACH) acts as an excitatory neurotransmitter for voluntary muscles in the somatic nervous system and as a preganglionic and a postganglionic transmitter in the parasympa-thetic nervous system of vertebrates and invertebrates [1,2]. Acetyl cholinesterase (AChE) is a terminator enzyme of nerve impulse transmission at the cholinergic synapses by quick hydrolysis of ACH to choline and acetate. Inhibition of AChE evolves a strategy for the treatment of several diseases as Alzheimer’s disease (AD), senile dementia, ataxia, myasthenia gravis and Parkinson’s disease [3]. AD is one form of senile dementia, which occurs due to various neuropathological conditions such as senile plaques and neurofi-brillary tangles. It is themost common dementias that affect half of the population aged 85 years [4,5] and seventh main cause of life lost affecting 5.3 million people over the world. In AD, growing numbers of nerve cells degenerate and die along with loss in synapse throughwhich information flows fromand tothebrain.As a result, cognitive impairment and dementia occur [6]. The
neuropathologyof AD is generallycharacterized by the presence of numerous amyloidal b-peptide (Ab) plaques, neurofibrillary



* Corresponding author at: College of Pharmacy, Sree Vidyanikethan Educational Trust, Tirupati 517102, India. Tel.: +91 95733 96024.
E-mail address: karthikeyanelumalai@hotmail.com (K. Elumalai).

results in an important reduction in ACh level, which plays an important role in the cognitive impairment associated with AD [7]. Both cholinesterase enzymes acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BChE) are involved in the hydrolysis of acetylcholine; however, studies showed that as the disease progresses, the activity of AChE decreases while the activity of BChE remains unaffected or even increases [8]. In the brain of advancedstagedAD patients,BChE cancompensatefor AChEwhen the activity of AChE is inhibited by AChE inhibitors. Thus, BChE hydrolyses the already depleted levels of ACh in these patients. Furthermore, restoration of ACh levels by BChE inhibition seems to occur without apparent adverse effects [9,10]. It has been also proposed that individuals with low-activity of BChE can sustain cognitive functions better comparing two individuals with normal
BChE activity [11].

Pyrimidine derivatives comprise a diverse and interesting groupofdrugsisextremelyimportantfortheirbiologicalactivities. Dihydropyrimidine and their derivatives have attracted increasing interest owing to their therapeutic and pharmaceutical properties, such as antiviral, antitubercular [12,13], antimicrobial agent [14– 18] antagonists of the human adenosine A2A receptor [19], cyclooxygenase-2 inhibitory activity [20,21], tyrosine kinase inhibitors, antiamoebic activity [22,23], cytotoxicity [24,25] and
acetyl cholinesterase inhibitor activity [26]. The discovery during


http://dx.doi.org/10.1016/j.btre.2014.10.007

2215-017X/ã 2014 Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/).

2 K. Elumalai et al./Biotechnology Reports 5 (2015) 1–6



the 1930s that a dihydropyridine (dihydronicotinamide derivative, NADH), “hydrogen-transferring coenzyme” consequently became importantinbiologicalsystem,hasgeneratednumerousstudieson the biochemical properties of dihydropyridines and their bio-isosteres dihydropyrimidines. The search for more suitable preparation of tetrahydropyrimidinones continues today.
The chemical structure of pyrazinamide provides a most valuable molecular template for the development of agents able to interact with a wide variety of biological activities [27]. Tetrahydropyrimidines are structurally similar to dihydropyrimi-dines. Hence, it was thought worthwhile to synthesize new congeners by incorporating pyrazinamide with 1,2,3,4-tetrahy-dropyrimidinones moieties in a single molecular frameworkand to evaluate their acetyl and butyl cholinesterase inhibitor activity.

2. Experimental

2.1. Materials and methods

All chemicals were supplied by E. Merck (Germany) and SD fine chemicals (India). Melting points were determined by the open tube capillary method and are uncorrected. The purity of the compounds was checked on thin layer chromatography (TLC) plates (silica–gel G) in the solvent system, ethanol, chloroform, ethylacetate(6:2:2);thespotswerelocatedunderiodinevaporsor UV light. IR spectrum was obtained on a PerkinElmer 1720 FT-IR spectrometer (KBr Pellet). 1H NMR spectra were recorded or a Bruker DRX-300 (300MHz FT-NMR) spectrometer using DMSO-d6 as solvent and TMS as internal standard. Mass spectra were obtained using Shimadzu LCMS 2010A under ESI ionization technique. Elemental analyses (C, H, and N) were performed on PerkinElmer model 240C analyzer.

2.2. Preparation of N-(3-oxobutanoyl)pyrazine-2-carboxamide (3)

Pyrazinamide 1 (0.01M) and ethyl acetoacetate 2 (0.01M) were mixed in presence 10ml of glacial acetic acid and refluxed for approximately 3.0h. The colorless liquid formed was then heated on a water bath to remove the alcohol formed during the reaction. After allowing the reaction mixture to cool, crude crystals were obtained. Purification was performed by stirring crude crystals with cold diethyl ether for approximately 20min using a mechanical stirrer. Allowing it to stand for 15min, followed by filtration, resulted in the third compound in a pure form of N-(3-oxobutanoyl)pyrazine-2-carboxamide 3.

2.2.1. General procedure

2.2.1.1. Preparation of 1,2,3,4-tetrahydropyrimidines by microwave

(C¼O, amide),1592 (C¼C),1343 (C—N); 1H NMR (DMSO-d6) d: 2.05 (s, 3H, CH3), 2.87 (s, 2H, CH2), 8.78 (s,1H, Ar—H), 8.93 (s,1H, Ar—H), 9.08 (s, 1H, Ar—H), 9.43 (s, 1H, NH); calculated for C9H9N3O3: C, 52.17; H, 4.38; N, 20.28; found C, 52.12; H, 4.52; N, 20.33.

2.3.2. 6-Methyl-2-oxo-4-phenyl-N-(pyrazin-2-ylcarbonyl)-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-carboxamide (4a)
Dark-brownish solid, M.P.: 284–286_C; yield: 70%; IR (KBr,

cm_1): 3246 (N—H), 3152 (Ar—C—H), 2968 (Ali—C—H),1674 (C¼O, amide),1583 (C¼C),1248 (O—C); 1H NMR (DMSO-d6) d: 2.09 (s, 3H, CH3), 5.45 (s, 1H, CH), 7.12–7.23 (m, 5H, Ar—H), 8.78 (s, 1H, Ar—H), 8.93 (s, 1H, Ar—H), 9.08 (s, 1H, Ar—H), 9.41 (s, 1H, NH), 9.76 (s, 1H, NH), 10.11 (s, 1H, NH); MS (m/z): (M+1) calculated 338.12; found

338.07; calculated for C17H15N5O3: C, 60.53; H, 4.48; N, 20.76; found C, 60.48; H, 4.53; N, 20.82.

2.3.3. 6-Methyl-4-phenyl-N-(pyrazin-2-ylcarbonyl)-2-thioxo-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-carboxamide (4b)
Ash-colored solid, M.P.: 296–298_C; yield: 77%; IR (KBr, cm_1):

3253 (N—H), 3166 (Ar—C—H), 2948 (Ali—C—H),1677 (C¼O,amide), 1584 (C¼C),1888 (C¼S),1192 (O—C); 1H NMR (DMSO-d6) d: 2.06 (s, 3H, CH3), 5.38 (s, 1H, CH), 7.09–7.25 (m, 5H, Ar—H), 8.78 (s, 1H, Ar— H),8.93 (s,1H,Ar—H),9.08(s,1H,Ar—H),9.39 (s,1H,NH),9.82(s,1H, NH), 10.08 (s, 1H, NH); MS (m/z): (M+1) calculated 354.10; found

354.04. Calculated for C17H15N5O2S: C, 57.78; H, 4.28; N, 19.82; found C, 57.83; H, 4.22; N, 19.87.

2.3.4. 6-Methyl-4-(3-nitrophenyl)-2-oxo-N-(pyrazin-2-ylcarbonyl)-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-carboxamide (4c)
Light-yellowish solid, M.P.: 313–315_C; yield: 76%; IR (KBr,

cm_1): 3276 (N—H), 3168 (Ar—C—H), 2984 (Ali—C—H),1678 (C¼O, amide),1558 (C¼C),1162 (O—C); 1H NMR (DMSO-d6) d: 2.07 (s, 3H, CH3),5.49 (s,1H, CH),7.39–7.43 (d,2H,Ar—H), 7.97–8.02(d, 2H, Ar— H), 8.78 (s,1H, Ar—H), 8.93 (s,1H, Ar—H), 9.08 (s,1H, Ar—H), 9.24 (s, 1H, NH), 9.68 (s, 1H, NH), 10.06 (s, 1H, NH); MS (m/z): (M+1)

calculated 383.10; found 383.15; calculated for C17H14N6O5: C, 53.40; H, 3.69; N, 21.98; found C, 53.44; H, 3.75; N, 21.94.

2.3.5. 6-Methyl-4-(3-nitrophenyl)-N-(pyrazin-2-ylcarbonyl)-2-thioxo-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-carboxamide (4d)
Light-bluish solid, M.P.: 357–359_C; yield: 71
đang được dịch, vui lòng đợi..
 
Các ngôn ngữ khác
Hỗ trợ công cụ dịch thuật: Albania, Amharic, Anh, Armenia, Azerbaijan, Ba Lan, Ba Tư, Bantu, Basque, Belarus, Bengal, Bosnia, Bulgaria, Bồ Đào Nha, Catalan, Cebuano, Chichewa, Corsi, Creole (Haiti), Croatia, Do Thái, Estonia, Filipino, Frisia, Gael Scotland, Galicia, George, Gujarat, Hausa, Hawaii, Hindi, Hmong, Hungary, Hy Lạp, Hà Lan, Hà Lan (Nam Phi), Hàn, Iceland, Igbo, Ireland, Java, Kannada, Kazakh, Khmer, Kinyarwanda, Klingon, Kurd, Kyrgyz, Latinh, Latvia, Litva, Luxembourg, Lào, Macedonia, Malagasy, Malayalam, Malta, Maori, Marathi, Myanmar, Mã Lai, Mông Cổ, Na Uy, Nepal, Nga, Nhật, Odia (Oriya), Pashto, Pháp, Phát hiện ngôn ngữ, Phần Lan, Punjab, Quốc tế ngữ, Rumani, Samoa, Serbia, Sesotho, Shona, Sindhi, Sinhala, Slovak, Slovenia, Somali, Sunda, Swahili, Séc, Tajik, Tamil, Tatar, Telugu, Thái, Thổ Nhĩ Kỳ, Thụy Điển, Tiếng Indonesia, Tiếng Ý, Trung, Trung (Phồn thể), Turkmen, Tây Ban Nha, Ukraina, Urdu, Uyghur, Uzbek, Việt, Xứ Wales, Yiddish, Yoruba, Zulu, Đan Mạch, Đức, Ả Rập, dịch ngôn ngữ.

Copyright ©2024 I Love Translation. All reserved.

E-mail: