CC BY
364
УДК 541.123.21:632.954
А. М. Колбин, Т. С. Соломинова, Л. А. Тюрина, С. Ф. Крылова
Расчет и верификация коэффициентов распределения октанол/вода гербицидов
Научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений
Академии наук Республики Башкортостан 450029, г. Уфа, ул. Ульяновых, 65; тел./факс: (347) 242-83-52
Различными методами рассчитаны коэффициенты распределения октанол/вода (log P) для 56 гербицидов. Установлено хорошее соответствие рассчитанных значений log P с экспериментальными данными, что позволяет использовать расчетные log P при моделировании гербицидных композиций и рассмотрении совместимости действующих веществ.
Ключевые слова: гербицид, коэффициент распределения октанол/вода, расчетные характеристики.
Как известно, одним из основных и необходимых условий взаимодействия активного вещества с рецептором является транспорт его к сайту действия, который связан с проникновением веществ через клеточные мембраны. Наряду с электронными, стехиометрическими и другими характеристиками молекул биологически активных веществ большое значение для доставки активного вещества к месту действия имеет коэффициент распределения между жировой и водной фазами, который опреде-
1 1—3
ляется экспериментальным ' или расчетным' 3 путем. Причем показано 1, что зависимость между коэффициентом распределения и биологическим действием может носить параболический характер, и, следовательно, после достижения оптимума липофильности дальнейшее ее повышение может приводить к снижению биологической активности.
В настоящее время существуют различные методы расчета коэффициента распределения (log Р), при этом в качестве липофиль-ной фазы чаще всего применяют октанол. К ним относятся, например, методы, описанные в 1 2 4, программы расчета log P, такие как Sanlog (Москва, МГУ им. М.В. Ломоносова), программы в составе пакетов ACD, Hyperchem и др.
Для изучения возможности использования данного показателя при моделировании состава смесевых гербицидов рассчитаны разными методами коэффициенты распределения
Дата поступления 06.06.07
log P для 56 гербицидов — производных тио-карбаматов, мочевин, галоидзамещенных ароматических кислот, оксифеноксикислот, триа-зинов, фосфонметилглицина и др. (рис. 1). Расчетные значения log P сопоставлены со справочными данными 5 (в работе приводятся результаты расчета log P, полученные с помощью компьютерного пакета ACD).
Сравнение расчетных значений log P с экспериментальными данными показало, что хорошо согласуются более 83% значений. Резко отличаются данные для 6 соединений (клетодим, клопиралид, флуроксипир, триа-сульфурон, метамитрон). Наблюдаемый диапазон расчетных значений log P достаточно широкий и составляет — 4,3 (N^-тетраметил-метилендиаминная соль глифосата) до +7.5 (N, N-диметил-Ы-алкил (С12)аминная соль 2,4-Д), что связано с различием гербицидов по строению и другим характеристикам. Большая часть гербицидов (64%) имеет расчетные log P в диапазоне от +1 до +4. Положительные расчетные значения log P имеют 89% рассмотренных гербицидов, что согласуется с литера-2 5
турными данными .
В то же время для ряда гербицидов, например, для глифосата (N-фосфонметилгли-цин) и N,N-тетраметилметилендиаминной соли глифосата, получены отрицательные значения log P (соответственно — 2.36 и — 4.3). Экспериментальное значение Kow log P для глифосата составляет — 3.2, для сходного с ними соединения — натриевой соли глифосата (glyphosate-sesquisodium) также отрицательное (—3.59), что, вероятно, характерно для солей аминокислот.
Анализ коэффициентов распределения данной группы гербицидов разных химических классов показал хорошее соответствие рассчитанных с помощью системы ACD значений log P с экспериментальными величинами, что позволяет использовать расчетные данные для оценки липофильности гербицидов.
76
Башкирский химический журнал. 2007. Том 14. Жо3
□ log Рэкс. -A— log Ррасч.
Рис. 1. Коэффициенты распределения log Р октанол/ вода гербицидов (приведены расчетные и экспериментальные данные.
Соединения: 46 (метиловый эфир 6-(5-изопропил-5-метил-4-оксо-2-имидозолин-2-ил)-м-толуиловой кислоты); 47 (метиловый эфир 2-(5-изопропил-5-метил-4-оксо-2-имидозолин-2-ил)-и-толуиловой кислоты); 48 (3-(бензилоксикарбонилметил)-бензотиазолин-2-он); 53 (М,М-тетраметилметилендиаминная соль 2,4-Д); 54 (К,1Ч-диметил-1ч[-алкил(С12)аминная соль 2,4-Д); 55 (1ч[,1ч[-тетраметилметилендиаминная соль дикамбы); 56 (моноэтаноламинная соль 2,4-Д); 57 (N,N-тетраметилметилендиаминная соль глифосата); 58 (днметиламинная соль 2М-4Х); 59 (К,К-тетраметилметилендиаминная соль а,а-дихлорпропионовой кислоты), 60 (двойная натриевая соль глифосфата)
