Научная статья на тему 'Исследование магниевой соли N-ацетил-таурина методом ЯМР-спектроскопии'

Исследование магниевой соли N-ацетил-таурина методом ЯМР-спектроскопии Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
163
55
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МАГНИЙ / N-АЦЕТИЛТАУРИН / ЯДЕРНЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС / MAGNESIUM / N-ACETYLTAURINE / NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Озеров А. А., Гейсман А. Н., Иежица И. Н.

Методом спектроскопии ЯМР 1H и 13C исследована структура магниевой соли N-ацетилтаурина в растворе D2O. Показана применимость метода для определения подлинности и доброкачественности соединения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Озеров А. А., Гейсман А. Н., Иежица И. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDY OF MAGNESIUM SALT OF N-ACETYL- TAURINE BY NMR SPECTROSCOPY

The structure of magnesium salt of N-acetyltaurine in D2O solution was studied by NMR 1H and 13C spectroscopy. We demonstrated that the method can be applied to verify the compound and assess its purity.

Текст научной работы на тему «Исследование магниевой соли N-ацетил-таурина методом ЯМР-спектроскопии»

никающих в ходе технологического процесса изготовления мягких лекарственных форм.

Отсутствие проявлений коагуляции, уплотнения, помутнения, разжижения или расслоения при центрифугировании, нагревании и замораживании-размораживании, свидетельствуют о коллоидной и термической стабильности исследуемого геля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате определения реологических параметров стоматологического олеогеля на основе суммы хлорофиллов из ламинарии сахаристой установлено, что подобранная фармацевтическая композиция представляет собой тиксотропную систему, характеризующуюся оптимальными структурно-механическими свойствами, обеспечивающими легкое нанесение, распределение геля и необходимую стабильность системы при изготовлении, фасовке и экструзии из туб.

ЛИТЕРАТУРА_

1. Булкина Н. В., Моргунова В. М. Современные аспекты этиологии и патогенеза воспалительных заболеваний пародонта. Особенности клинических проявлений рефрактерного пародонтита // Фундаментальные исследования.- 2012.- Ч. 2, № 2. - С. 415-420.

2. Мустафин Р. А, Насыбулина Н. М., Поце-луева Л. А. Исследование реологических свойств лекарственных форм мелоксикама для наружного применения // Успехи современного естествознания. - 2010. - № 1 - С. 11-14.

3. Струсовская О. Г. Ресурсоведческие и фи-тохимические исследования перспективных видов сырья дикорастущих растений островов Соловецкого архипелага: автореф. дис. ... д-ра. фарм. наук. -Пятигорск, 2014. - 48 с.

4. Струсовская О. Г., Лисишникова Л. П. Исследование антимикробной активности концентрата хлорофиллов из Laminaria saccharina (Laminariaceae L.) // Найновите постижения на Европейската наука - 2011. - София, 2011. -Т. 32. - С. 85-88.

5. Струсовская О. Г., Лисишникова Л. П. Исследование возможности использования геля на основе концентрата хлорофиллов в качестве рано-заживляющего средства // Найновите постижения на Европейската наука - 2011. - София, 2011. -Т. 31. - С. 25-28.

6. Pampukha A. G. Comparative characteristics of antimicrobial effect of raw material extracts from some medicinal plants // Бюл. СГМУ. - 2016. - № 1. -С. 313-315.

7. Pampukha A. The determination of the optimal parameters for the sum of chlorophylls from the Laminaria saccharina (Laminariaceae L.) complete extraction using maceration / // Национальная ассоциация ученых (НАУ). - 2015. - Ч. 6. - Т. 10, № 5. - С. 71-73.

А. А. Озеров, А. Н. Гейсман, И. Н. Иежица

Волгоградский медицинский научный центр, лаборатория медицинской химии

ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИЕВОЙ СОЛИ N-АЦЕТИЛТАУРИНА МЕТОДОМ ЯМР-СПЕКТРОСКОПИИ

УДК 547.47

Методом спектроскопии ЯМР 1H и 13C исследована структура магниевой соли N-ацетилтаурина в растворе D2O. Показана применимость метода для определения подлинности и доброкачественности соединения.

Ключевые слова: магний, N-ацетилтаурин, ядерный магнитный резонанс.

A. A. Ozerov, A. N. Geisman, I. N. Iezhitsa

STUDY OF MAGNESIUM SALT OF N-ACETYLTAURINE BY NMR SPECTROSCOPY

The structure of magnesium salt of N-acetyltaurine in D2O solution was studied by NMR 1H and 13C spectroscopy. We demonstrated that the method can be applied to verify the compound and assess its purity.

Key words: magnesium, N-acetyltaurine, nuclear magnetic resonance.

Использование лекарственных средств, содержащих магний, является наиболее эффективным способом коррекции дефицита магния в организме [3]. Доказано, что биодо-

ступность [5] и фармакологическая активность [6] магниевых солей в значительной степени определяются природой входящих в них анионов. В частности, было обнаружено, что маг-

ниевая соль таурина обладает существенными преимуществами перед другими магниевыми солями при лечении галактозной катаракты у грызунов [7]. Природный минерал би-шофит является доступным источником магния, на основе которого ведутся интенсивные разработки отечественных бальнеологических [1] и лекарственных средств, в том числе был осуществлен синтез магниевой соли N-ацетилтаурина [4]. Исследованию структуры и разработке методов контроля качества магниевой соли N-ацетилтаурина на основе спектроскопии ядерного магнитного резонанса [2] посвящена настоящая статья.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Исследовать магниевую соль N-ацетил-таурина методом ЯМР-спектроскопии 1H и 13C, обосновать возможность метода для контроля качества субстанции магниевой соли N-ацетил-таурина.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Синтез магниевой соли N-ацетилтаурина был осуществлен путем ацетилирования тау-рина избытком уксусного ангидрида в водной среде при температуре 80-90 °С в присутствии эквивалентного количества магния оксида, полученного из очищенного бишофита [4].

1 13

Спектры ЯМР Ни С регистрировали на спектрометре «Bruker Avance 400» (400 МГц для 1H и 100 МГц для 13С) в D20 при концентрации магниевой соли N-ацетилтаурина 5 %, внешний стандарт - тетраметилсилан. Интерпретацию спектров ЯМР 1Н осуществляли с помощью лицензионной программы ACD/HNMR Predictor Pro 3.0 фирмы Advanced Chemistry Development (Канада).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Спектроскопия протонного магнитного резонанса является наиболее информативным методом идентификации производных алифатических аминокислот вследствие того, что

в составе их насыщенного углеродного скелета большинство атомов водорода являются магнитно неэквивалентными и дают отчетливые сигналы в сильном поле с характерной мультиплетностью, позволяющей сделать их однозначное отнесение. В спектре ЯМР 1Н магниевой соли ^ацетилтаурина ацетильный фрагмент проявляется в виде интенсивного трехпротонного синглета с величиной химического сдвига 1,83 м. д., тогда как метиленовые группы тауриновой основы дают хорошо разрешенные триплеты с величиной константы спин-спинового взаимодействия 6,85 Гц при 2,92 м. д. (СН2^) и 3,39 м. д. (СН2-^. Сигнал амидного фрагмента NH в спектре вещества подавлен из-за обмена водорода на дейтерий вследствие взаимодействия с растворителем.

Спектр ЯМР 13С магниевой соли ^ацетил-таурина оказался более сложным. Углеродные сигналы метильной группы СН3 ацетильного фрагмента и метиленовой группы при атоме серы (СН2^) проявились в виде ожидаемых одиночных пиков с величинами химического сдвига 21,69 и 49,36 м. д. соответственно. Однако углеродный сигнал метиленовой группы при атоме азота (СН2-^ оказался расщепленным на два сигнала с разной интенсивностью (соотношение 5:4) и очень близкими значениями химического сдвига: 34,87 и 34,99 м. д. Аналогичное явление обнаружено для углеродного сигнала карбонильной группы ацетильного фрагмента (С = О), для которого в спектре наблюдаются два сигнала при 173,84 и 173,93 м. д. с приблизительно одинаковой интенсивностью.

Расщепление углеродных сигналов фрагментов молекулы, находящихся в непосредственной близости к амидному азоту, может быть объяснено динамическим равновесием, существующим в растворе магниевой соли ^ацетилтаурина в тяжелой воде, при котором реализуются два состояния аниона, одно из которых характеризуется наличием внутримолекулярной водородной связи, образуемой между атомом водорода амидной группы и сульфонатным кислородом:

Н

Н3С N

т

\N о

Образование внутримолекулярной водородной связи приводит к понижению электронной плотности на атоме азота и, в меньшей степени, на ближайших к нему углеродных атомах, что, в свою очередь, уменьшает их

экранирование и смещает сигналы в спектре ЯМР 13С в слабое поле.

В спектрах ЯМР 1Н и 13С не было обнаружено посторонних сигналов, свидетельствующих о наличии нежелательных примесей, что

в совокупности с результатами количественного определения магния методом комплексоно-метрического титрования [4] свидетельствует о достаточной чистоте вещества (не менее 9899 %), необходимой для проведения углубленных доклинических исследований.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Получение магниевой соли ^ацетил-таурина. К раствору 25,0 г (200 ммоль) таури-на (АМпс^ добавляют 4,1 г (102 ммоль) магния оксида, полученного из очищенного би-шофита, при интенсивном перемешивании при температуре 80-90 °С добавляют в течение 10 минут 25,0 мл (265 ммоль) уксусного ангидрида (Рапгеас) и перемешивают при той же температуре 30 минут. Раствор упаривают на роторном испарителе на кипящей водяной бане в вакууме водоструйного насоса (4050 мм рт. ст.), остаток охлаждают до 60-70 °С и растирают со 100 мл горячего 95%-го этилового спирта.

Образовавшуюся суспензию выдерживают при температуре 0-5 °С в течение суток, фильтруют, фильтрат последовательно промывают 50 мл холодного 95%-го этилового спирта, 25 мл ацетона и 25 мл диэтилового эфира, сушат сначала на воздухе при комнатной температуре, а затем в вакууме при температуре 40-50 °С и остаточном давлении 23 мм рт. ст. в течение 1 ч и получают 32,2 г безводной магниевой соли ^ацетилтаурина в виде белого кристаллического вещества, выход - 90,4 %. Найдено: Мд 6,68 % (комплексо-нометрически). Вычислено: Мд 6,81 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 13

Метод спектроскопии ЯМР Н и С пригоден для оценки подлинности и доброкаче-

ственности магниевой соли ^ацетилтаурина и дополняет традиционные методы фармацевтического анализа магниевых солей, имеющих анионы органической природы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Инновационные лекарственные препараты на основе минерала бишофит глубокой очистки: перспективы и проблемы применения / И. Ю. Митрофанова, Б. Б. Сысуев, А. А. Озеров и др // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 9-7. -С. 1554-1557.

2. Ионин Б. И., Ершов Б. А., Кольцов А. И. ЯМР-спектроскопия в органической химии. - М.: Мир, 1983. - 272 с.

3. Магний (значение, дефицит, лекарственные средства и биологически активные добавки к пище) / А. А. Спасов, В. И. Петров, И. Н. Иежица и др. // Микроэлементы в медицине. - 2004. - Т. 5, № 4. -С. 45-47.

4. Мерешкова Н. Ю., Маршалкин М. Ф. Эффективный синтез магниевой соли N-ацетил-таурина на основе очищенного бишофита // Волгоградский научно-медицинский журнал. - 2014. -№ 4. - С. 21-22.

5. Сравнительная биодоступность некоторых органических солей магния и магнийсодержащих препаратов в условиях алиментарной гипомагнези-емии / И. Н. Иежица, М. С. Кравченко, М. В. Харитонова и др. // Вестник ВолгГМУ. - 2007. - Т. 24, № 4. - С. 39-41.

6. Сравнительная фармакологическая активность органических и неорганических солей магния в условиях системной алиментарной гипомагнези-мии / А. А. Спасов, В. И. Петров, И. Н. Иежица и др. // Вестник Российской академии медицинских наук. - 2010. - № 2. - С. 29-37.

7. Effects of magnesium taurate on the onset and progression of galactose induced experimental cataract: In vivo and in vitro evaluation / R. Agarwal, I. lezhitsa, N. A. Awaludin, et al. // Experimental Eye Research. - 2013. - Vol. 110. - P. 35-43.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.