«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»
Рисунок 1 - Спектр ЯМР
1
Н N- аллилтиосемикарбазида
N-анабазинилуксусной кислоты (5)
В продолжении работ по поиску и получению новых тиосемикарбазидных
производных
нами
был
также
осуществлен
синтез
монозамещенных
тиосемикарбазидных производных, при взаимодействии соответствующих гидразидов
N-анабазинил- и N-морфолилуксусных кислот (3, 4) с роданидом калия по схеме:
K N C S
HCl
95
0
C
N
N
N
O
3, 4
NHNH
2
O
где:
N
=
(3, 7) ;
(4, 8)
N CH
2
C
N
NHNHCNH
2
S
H
2
CC
O
7, 8
Реакцию проводили в кислой среде (разб. раствор HCl) при 95
0
С в течении 4-х
часов. Продукты реакции (7, 8) получены с выходами 43 и 57% соответственно.
Состав, строение, индивидуальность синтезированных соединений (7, 8)
подтверждены данными элементного анализа, ИК-, ЯМР
1
Н-спектроскопией.
Основные физико-химические характеристики и данные элементного анализа
синтезированных соединений (5-8) приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Физико-химические константы и данные элементного анализа
синтезированных соединений (5-8)
№
соед.
Выход,
%
Т.пл.,
о
С
Найдено, %
Брутто-
формула
Вычислено, %
C H N
C H N
5 55
146-148
57,80
7,09
21,26
C
16
H
23
N
5
OS 57,63 6,95 21,00
6 74 137
46,65
7,35
21,86
C
10
H
18
N
4
O
2
S 46,49 7,02 21,69
7 43 114
53,56
6,94
24,12
C
13
H
19
N
5
OS
53,22 6,53 23,87
8 57 212
38,85
6,75
25,89
C
7
H
14
N
4
O
2
S 38,52 6,46 25,67
107
«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»
В
ИК-спектрах
соединений
тиосемикарбазидов N-анабазинил-
и N-
морфолинилуксусных кислот (7, 8) присутствуют полосы поглощения валентных
колебаний NH
2
группы в области 3305-3240 см
-1
и полоса поглощения в области 3210
cм
-1
, характерная для NH группы. В области 1660 см
-1
, 1270 см
-1
присутствуют полосы
поглощения карбонильной (C=O) и тиокарбонильной (С=S) групп соответственно.
Таким образом, нами на основе физиологически активных гидразидов N-
анабазинил- и N-морфолинилуксусных кислот одностадийным изотиоционатным
методом получены весьма перспективные в биологическом плане новые
тиосемикарбазидные производные.
Литература
1. Греков А.П. Органическая химия гидразина. - Киев: Техника, 1966. – 235 с.
2. Колла В.Э., Бердинский И.С. Фармакология и химия производных гидразина. –
Йошкар-Ола:Марийское книжное издательство, 1976. – С.264.
3. Газалиев А.М., Журинов М.Ж., Нуркенов О.А., Кулаков И.В. Химия и
фармакология гидразидов. – Алматы: Ғылым, 2002. – 130 с.
4. Машковский М.Д. Лекарства XX века. – М.: Новая Волна, 1998. – С. 320.
5. Овсепян Т.Р., Диланян Э.Р. Синтез и изучение биологических свойств замещенных
тиосемикарбазонов и гидразонотиазолинов.- Армянский хим. жур. 1984. –Т.37,
№4.– С. 249-253.
ИЗУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩИХ СВОЙСТВ
(N-МЕТИЛГЛЮКОЗАМИНО-1-КАРБОНОТИОИЛ)-4-БРОМБЕНЗАМИДА
И АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ХЕЛАТНОГО КОМПЛЕКСА
С СУЛЬФАТОМ МЕДИ (2
+
)
Н.В.Леонова, И.В. Кулаков, А.И.Ильин, С.С. Касымбекова,
Д.В.Баринов, О.В.Щукина
РГП «Научный центр противоинфекционных препаратов»
Институт органического синтеза и углехимии
В настоящее время в медицинской практике широко применяются
аминогликозидные антибиотики. Характерной химической особенностью антибиотиков
этой группы является наличие в их молекулах общих структурных элементов:
аминосахаров, соединенных гликозидной связью с агликоновым фрагментом. Все эти
антибиотики включают в качестве структурного элемента 2-дезокси-D-стрептамин.
Первый антибиотик этой группы стрептомицин был выделен из лучистого гриба
Actinomyces globisporus streptomycini в 1943 году. В настоящее время известен целый
ряд антибиотиков-аминогликозидов, продуцируемых лучистыми грибами Actinomyces
(неомицин, сизомицин, канамицин, тобрамицин и другие), Micromonospora
(гентамицин и другие) и другими грибами, а также создаваемых полусинтетическим
путем (амикацин и другие).
Антибиотики этой группы обладают широким спектром антибактериального
действия [1]. Они эффективны в отношении многих аэробных грамотрицательных и
ряда грамположительных микроорганизмов, но в отношении анаэробных
микроорганизмов неэффективны. Стрептомицин и некоторые другие антибиотики-
аминогликозиды высокоэффективны в отношении микобактерий (возбудителей
туберкулеза и некоторых других инфекций).
108
«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»
Механизм действия антибиотиков-аминогликозидов обусловлен их необратимым
связыванием со специфическими рецепторами бактериальных рибосом, нарушением
синтеза цитоплазматических мембран, что приводит к гибели бактериальных клеток.
Однако, наличие лекарственной резистентности многих патогенных бактерий и
вирусов к применяемым для лечения антибиотикам, стимулирует постоянную
разработку
и
внедрение
новых
лекарственных
препаратов,
особенно
антибактериальных и противовирусных.
В плане возможного создания новых эффективных и низкотоксичных препаратов
огромный интерес вызывает модификация природных углеводов и их производных.
Целый ряд производных моносахаридов уже сейчас находит широкое применение в
медицине, в качестве эффективных антибактериальных, противовирусных и
противораковых препаратов [2-5].
Весьма перспективным синтоном среди моносахаридных N-гликозиламинов для
дальнейших превращений является N-метилглюкозамин, имеющий при углеводном
атоме С2 свободную вторичную аминогруппу. Так, авторами [6] исходя из N-
метилглюкозамина
и 6-хлорпурина, 8-бромгипоксантина, 8-броминозина
синтезированы
соединения,
обладающие
высокой
иммуностимулирующей
активностью.
Ранее [7, 8] в качестве химической модификации N-метилглюкозамина, было
осуществлено введение в его структуру тиомочевинного фрагмента, полученного
нуклеофильным присоединением N-метилглюкозамина к соответствующему 4-
бромбензоилизотиоцианату:
C NH
S
C
O
HO
N
OH
CH
2
OH
OH
H
3
C
O
HO
HN
OH
CH
2
OH
OH
CH
3
O
N
C
S
+
O
(1)
Br
Br
Тиомочевинные производные также обладают рядом ценных и практически
полезных свойств, широко применяются не только в органическом синтезе, но и в
промышленности, сельском хозяйстве, медицине [9, 10].
Проведенные биологические испытания выявили умеренно-выраженную
антимикробную активность синтезированного производного (1) с широким спектром
действия, как в отношении грамположительных штаммов (Staphylococcus aureus,
Bacillus subtilis), так и грамотрицательного штамма (Escherichia coli).
В то же время, широко известно, что одним из основных методов получения
новых лекарственных форм на основе действующих лекарственных препаратов
является получение на их основе металлокомплексов, которые не только приводят к
увеличению водорастворимости и снижению токсичности, но и увеличению
биологической активности. Так, например, комплексы изониазида с металлами
переходной группы и железом обладают более высокой, чем у исходного изониазида
активностью и меньшей токсичностью [11]. Многие металлокомплексы, в частности
ионов меди (2
+
) с тиосемикарбазонами обладают высокой антибактериальной и
противоопухолевой активностью [12-14].
Поскольку
синтезированный
в N-(метилглюкозамино-1-карбонотиоил)-4-
бромбензамид (1) содержит в своей структуре несколько электронно-акцепторных
группировок
(тиоамидная
и
бензамидная),
потенциально
обладающие
хелатообразующей возможностью, для нас представлял интерес получить на его основе
некоторые металлокомплексы.
109
«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»
При проведении реакций комплексообразования было установлено, что в
зависимости от используемого металла реакция комплексообразования идет
неоднозначно. Так, проведение реакции с хлоридом марганца (2
+
) в соотношении (N-
метилглюкозамино-1-карбонотиоил)-4-бромбензамид (1) : соль металла (1:1), методом
тонкослойной хроматографии установлено наличие исходного непрореагированного
(N-метилглюкозамино-1-карбонотиоил)-4-бромбензамида (1). Оказалось также, что
проведение реакции N-метилглюкозамино-1-карбонотиоил)-4-бромбензамида (1) с
хлоридом марганца при нагревании спиртового раствора приводит к гидролизу
карбонотиоил-4-бромбензамида (1) до исходного N-метилглюкозамина.
Реакция (N-метилглюкозамино-1-карбонотиоил)-4-бромбензамида (1) с хлоридом
олова приводит к образованию сильно гигроскопичного аморфного продукта, не
позволяющего провести его очистку и полное исследование.
Комплексообразование (N-метилглюкозамино-1-карбонотиоил)-4-бромбензамида
(1) и CuSO
4
проводили смешением теплых спиртовых растворов при соотношении 1:1 и
2:1 по двум предполагаемым схемам реакции (а и б):
C NH
S
C
O
HO
N
OH
CH
2
OH
OH
H
3
C
O
Br
Cu
2+
C NH
S
C
O
HO
N
OH
CH
2
OH
OH
H
3
C
O
Br
1 Cu
2+
SO
4
2-
1/2 Cu
2+
SO
4
2-
C NH
S
C
O
HO
N
OH
CH
2
OH
OH
H
3
C
O
Br
Cu
2+
C
NH
S
C
O
OH
N
OH
CH
2
OH
HO
CH
3
O
Br
а
б
(1)
(2)
(3)
SO
4
2-
SO
4
2-
При проведении реакций комплексообразования было установлено, что реакция
(1) с CuSO
4
в зависимости от соотношения и порядка прибавления реагирующих
компонентов приводит к двум окрашенным комплексам: желтого цвета (2) и темно-
зеленого (3), отличающихся температурами плавления и различной растворимостью в
органических растворителях. С целью установления структуры полученных
металлокомплексов (2, 3) было проведено их спектроскопическое исследование.
Проведенный анализ ЯМР
1
Н-спектров показал, что один из комплексов (3)
темно-зеленого цвета, возможно, вследствие его плохой растворимости не выявил
отчетливых пиков имеющихся протонов. ЯМР
1
Н-спектр второго комплекса (2)
желтого цвета выявил уширенные пики ароматических протонов 4-бромфенильного
заместителя и сплошной уширенный пик в области 3,2-4,4 м.д., в области которых
проявляются гидроксильные протоны и протоны пиранозного кольца углеводного
фрагмента.
110
«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»
Более информативным в исследовании структуры металлокомплекса (2) оказался
масс-спектрометр высокого разрешения с возможностью химической ионизацией
методом электрораспыления и регистрацией положительных ионов.
Анализ масс-спектра высокого разрешения металлокомплекса (2) показал, что в
нем присутствуют молекулярные ионы 593,9033
[М+Н]
+
и 595,9013
[М+Н]
+
с
относительной интенсивностью ( J
отн
., %) – 30 и 40% (рис. 1). Кроме того, в спектре
регистрируются также молекулярные ионы с химической ионизацией ионом Na
+
:
615,8853 [М+Na]
+
и 617,8833 [М+Na]
+
с относительной интенсивностью ( J
отн
., %) – 30 и
40%. (рис. 2).
Рисунок 1. Масс-спектр высокого разрешения металлокомплекса (2)
с ионизацией ионами H
+
Рисунок 2. Масс-спектр высокого разрешения металлокомплекса (2)
с ионизацией ионами Na
+
111
«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»
Наличие нескольких пиков молекулярных ионов с разницей в 2 единицы
обусловлено присутствием в структуре металлокомплекса атома брома, который, как
известно, находится в виде двух изотопов
79
Br и
81
Br, с соотношением примерно 1:1.
Кроме того, в масс-спектре (2) регистрируются ионные осколки исходного (N-
метилглюкозамино-1-карбонотиоил)-4-бромбензамида (1) – 457,0039
[М+Na]
+
и
459,0019 [М+Na]
+
.
Следовательно,
исследуемый
металлокомплекс (N-метилглюкозамино-1-
карбонотиоил)-4-бромбензамида (1) с сульфатом меди (2
+
) образует довольно прочный
комплекс с соотношением 1:1.
Поскольку
исходное
соединение (1) показало
умеренно-выраженную
антимикробную активность [7,8], для нас представлял также интерес проверить
антибактериальные свойства синтезированного комплекса (2).
Изучение противомикробной активности (2) и (3) проводили в эксперименте in
vitro по отношению к музейным штаммам Staphylococcus aureus АТСС 6538-Р В-RKM
0039
и Bacillus subtilis АТСС 6633 В-RKM 0065, полученных из ДГП «Республиканская
коллекция
микроорганизмов»,
г. Астана.
Для
первоначальной
оценки
противомикробной активности синтезированных комплексов
(2, 3) был проведен их
первичный скрининг.
Определение чувствительности вышеуказанных бактерий к
химическому
комплексу (2) и (3)
оценивали, используя методы последовательных (серийных)
разведений в бульоне
в концентрациях от 500 мкг/мл до 0,063 мкг/мл [15, 16].
По результатам исследования установлено, что комплекс (2), в отличие от
комплекса (3), обладает выраженной противомикробной активностью в отношении к
тестируемым музейным штаммам. Так, минимально подавляющая концентрация
(МИК) соединения (2) в отношении Staphylococcus aureus
составила
31 мкг/мл, а в
отношении Bacillus subtilis - 8 мкг/мл.
Таким образом, согласно руководства по экспериментальному (доклическому)
изучению новых фармакологических веществ [16] данное соединение (2) является
весьма перспективным для дальнейших углубленных исследований.
Литература
1. Машковский М.Д. Лекарственные средства. – М.: Медицина, 2000. –Т.1. – 643 с.
2. Машковский М.Д. Лекарства XX века. - М.: Новая Волна, 1998. - 320 с.
3. Полоник С.Г., Прокофьева Н.Г., Агафонова И.Г., Уварова Н.И. // Хим.- фарм.
журн. –2003. –Т.37. №8. –С.3.
4. Салех М.А., Красавина Л.С., Вигдорчик М.М., Турчин К.Ф., Кулешова Е.Ф.,
Суворов // ЖОрХ. – 1989. – Т.25, №.12. – С.2613-2619.
5. Grogan M.J., Pratt M.R., Marcaurelle L.A. // Ann. Rev. Biochem. – 2002. – V.71, №6. –
P.593.
6. Рацино Е.В., Травкин О.В., Радченко С.И. // Журн. общ. химии. – 2005. –Т.75, №9.
– С.1577.
7. Кулаков И.В., Ильин А.И., Щукина О.В. и др. Перспективность поиска и синтеза
новых противоинфекционных соединений среди новых полифункциональных
галогенсодержащих N-гликозиламинов. // Матер. III Межд. науч. конф.
“Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане”. –
Алматы, 2009. –С. 119-123.
8. Кулаков И.В. Синтез и биологическая активность тиомочевинных производных N-
метилглюкозамина // Журн. общ. химии. –2009. –Т.79, Вып.7. –С.1228-1230.
9. Мозолис В.В., Йокубайтите С.П. // Успехи химии. – 1973. – №7. – С.1310-1324.
10. Пат. 5190961 США.
Производные
тиомочевины.
Антимикробные
и
противоязвенные средства на их основе /H. Hirokazu, E. Isamu, K. Shingo, I.
112
«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»
Masashi, Y. Yukari, N. Shinegori and A. Norio; опубл. 02.03.93 РЖХим. – 1995. –
15059П.
11. Коваленко О.О. Экспериментальное изучение нового противотуберкулезного
соединения – хелатного комплекса гидразида изоникотиновой кислоты с железом
(II) // Дис. .... канд. медиц. наук. Купавна, 1994. 121 с.
12. Подымов В.К., Гладких С.П., Парузян Л.Я. // Хим. фармакология. 1982. №1. С.9.
13. Диланян Э.Р., Овсепян Т.Р., Арсенян Ф.Г., Степанян Г.М., Гарибджанян Б.Т.,
Пароникян Г.М., Акопян Л.Г. // Хим.-фарм. журн. 1989. Т.23. №5. С. 602.
14. Овсепян Т.Р., Терджанян Д.М., Арсенян Ф.Г., Степанян Г.М., Гарибджанян Б.Т.,
Пароникян Г.М., Акопян Л.Г., Казарян Е.В., Тер-Захарян Ю.З. // Хим.-фарм. журн.
1989. Т.23, №6. С. 678.
15. Хабриев Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению
новых фармакологических веществ. М.: Медицина, 2005, 832с.
16. МУК 4.2.1890-04. Определение
чувствительности
микроорганизмов
к
антибактериальным препаратам // Клиническая микробиология и антимикробная
химиотерапия. 2004. Т.6. №4. С.306.
КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ СЕМЯН САФЛОРЫ КАЗАХСТАНСКОГО ВИДА
«АК МАЙ»
А.А. Тургумбаева
Казахский национальный университет им. аль-Фараби
Сафлора (ботаническое название Carthamus tinctorius) принадлежит к семейству
сложноцветных и представляет собой однолетнее растение. Сафлора является одной из
древнейших масличных культур. В СНГ в настоящее время сафлора возделывается в
Южном Казахстане и других республиках Средней Азии, где урожаи подсолнечника
из-за недостатка влаги в почве низкие и сбор масла небольшой. В зависимости от
положения в соцветии и соцветия на растении семян сафлоры содержит от 18 до 40%
масла, не уступающего по качеству подсолнечному.
В настоящее время сфера применения сафлоры увеличилась, так потребление
сафлоры имеет большое значание в косметической и фармацевтической индустрии.
Сафлоровое масло содержит около 75% линолевой кислоты, что значительно выше,
чем содержание ее в кукурузе, сое, хлопчатнике, арахисовом или оливковом маслах.
Она используется для изготовления пищевого масла, маргарина, майонеза. Из нее
изготавливают три основных вида продуктов: масло, мука и птичий корм. Сафлоровое
масло используется как для производства продуктов питания, так и для
промышленности.
Сафлоровое масло бывает двух видов: с высоким содержанием моно-
непредельных жирных кислот (олеиновая) и высоким содержанием полиненасыщенных
жирных кислот (линолевая). Масло, получаемое из обрушенных семян, используют как
пищевое [1].
Из литературы известно, что масла с высоким содержанием полиненасыщенных
кислот, как линолевая кислота, помогают снижению уровня холестерина в крови и
снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний [2].
В рамках соглашения о научно-исследовательском сотрудничестве между ТОО
«Adal-Agro» и кафедрой органической химии и химии природных соединений КазНУ
113
«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»
им.аль-Фараби, предложено исследование компонентного состав семян сафлоры
казахстанского вида «Ак май».
Цель: Изучение компонентного состав семян сафлоры казахстанского вида «Ак
май», полученного методом СО
2
-экстракции.
Объектам наших исследований является семяна сафлоры казахстанского вида «Ак
май», собранная в фазу цветения в Южной Казахстанской области.
Сухое растительное сырье (семян сафлоры Ак май) собрано летом 2009 г и было
подвергнуто обработке и удалению механических примесей, сушке, затем измельчению
до мучного состояния.
По общепринятым методикам XI издания, ГОСТ 24027.1-80; 2407.1-80; 2237-75
определена потеря в массе при высушивании, общая зола, количественное содержание
жирных кислот и макро-, микроэлементов [3-5].
Для получения сафлорового масла из казахстанского вида «Ак май»
оптимизирован технологический режим[2].
В работе приводятся сведения об использовании метода критической СО
2
-
экстраций, для выделения липофильных веществ из семян сафлоры казахстанского
вида «Ак май».
Варьируя технологические параметры (подбор экстрагента, время экстракции,
соотношение сырье - экстрагент, температура, повторность экстракции) получены
светло-желтые маслянистые экстракты. Методом газо-жидкостной хроматографии с
применением масс – спектроскопий изучены составы экстрактов.
В результате анализа обнаружены: кислоты жирного ряда, одноатомные и
двухатомные спирты, эфиры.
Рисунок 1. Газо-жидкостная хроматограмма СО
2
- экстракта семян сафлоры
казахстанкого вида «Ак май».
Газо-жидкостная хроматограмма СО
2
-
экстракта
семян сафлоры
казахстанского
вида
«Ак май», масс-спектр имеет время удерживания 10.02 минут. В результатах
анализа масс-спектра, наличие пика при 10.02 минуте указывает, что содержание
линолевой кислоты составляет 93,188%.
С целью определения количества компонентов семян сафлоры
казахстанского
вида
«Ак май» применен метод газовой хроматографии.
Из 1 кг измельченного до 4-6 мм сырья, СО
2
-экстракцией на лабораторном
экстракторе до критической при давлении 60 атм. в углекислом газе получен светло –
желтый
экстракт
которой
подвергнут
анализу
методом
газо-жидкостной
хроматографией с применением масс-спектрометрии. Навеску 40 мг заливают смесью
114
Достарыңызбен бөлісу: |