CC BY
59
УДК 547.269.352.1
РАСЧЕТНАЯ МЕТОДОМ PASS И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ СУЛЬФОНАМИДОПОЛИХЛОРЭТИЛИРОВАННЫХ АРЕНОВ И ГЕТАРЕНОВ
© Ю.А. Айзина1, А.Я. Никитин2, Г.Г. Левковская3
Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
2Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Роспотребнадзора, 664047, Россия, г. Иркутск, ул. Трилиссера, 78. 3Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, 664033, Россия, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1.
Необходимость поиска новых инсектоакарицидов определяется рядом причин, в том числе неизбежностью возникновения у членистоногих резистентности к применяемым ядам. При наличии достаточно богатой коллекции разнообразных химических соединений исследователи обладают ограниченными возможностями для их экспериментального инсектоакарицидного скрининга, что требует тщательнейшего отбора потенциально перспективных веществ уже на ранних стадиях работы. C использованием компьютерной программы PASS осуществлен прогноз инсектицидной эффективности семи образцов и проведено исследование этих же свойств на биологических объектах. Результаты исследования представлены в виде таблиц. Табл. 2. Библиогр. 8 назв.
Ключевые слова: инсектицид; яд; биологическая активность; резистентность; PASS.
PASS METHOD CALCULATED AND EXPERIMENTAL ASSESSMENT OF BIOLOGICAL ACTIVITY OF SULFONAMIDE POLYCHLORINATED ETHYLATED ARENES AND HETARENES Yu.A. Aizina, A.Ya. Nikitin, G.G. Levkovskaya
Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
Irkutsk Research Antiplague Institute of "Rospotrebnadzor" (Federal Service for Supervision of Consumer Rights Prote c-
tion and Human Welfare),
78 Trilisser St., Irkutsk, 664047, Russia.
Favorskii Institute of Chemistry SB RAS,
1 Favorskii St., Irkutsk, 664033, Russia.
The need for searching new insectoacaricides is determined by a variety of reasons, including the inevitability of resistance to the applied poisons developed by arthropods. Despite the availability of rather rich collection of various chemical compounds, researchers possess limited opportunities for their experimental insectoacaricide screening that demands careful selection of potentially perspective substances at the early stages of work. Using PASS software, the authors have forecasted the insecticidal efficiency of 7 samples and examined the properties under investigation on biological objects. Research results are represented in the form of tables.
2 tables. 8 sources.
Key words: insecticide; poison; biological activity; resistance; PASS.
Необходимость поиска новых инсектоакарицидов определяется рядом причин, в том числе неизбежностью возникновения у членистоногих резистентности к применяемым ядам, требованиями к использованию соединений менее опасных для окружающей среды в силу доминирования природоохранных задач, предусматривающих увеличение избирательности действия пестицидов.
В настоящее время круг применяемых соединений существенно ограничен этими требованиями, исключены высокоперсистентные яды, длительно сохраняющиеся в окружающей среде (например, ДДТ).
Применение малоперсистентных пестицидов приводит в среднем к более быстрому восстановлению исходной численности целевых объектов, поэтому необходимы повторные обработки, что может увели-
1Айзина Юлия Александровна, кандидат химических наук, доцент кафедры химической технологии, тел.: 89834484978, e-mail: [email protected]
Aizina Yuliya, Candidate of Chemistry, Associate Professor of the Department of Chemical Technology, tel.: 89834484978, e-mail: [email protected]
2Никитин Алексей Яковлевич, доктор биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник зоолого-паразитологического отдела, тел.: (3952) 220137, e-mail: [email protected]
Nikitin Aleksei, Doctor of Biology, Associate Professor, Leading Researcher of the Zoological and Parasitological Department, tel.: (3952) 220137, e-mail: [email protected].
3Левковская Галина Григорьевна, доктор химических наук, ведущий научный сотрудник, тел.: 89149028589, e-mail: [email protected]
Levkovskaya Galina, Doctor of Chemistry, Leading Researcher, tel.: 89149028589, e-mail: [email protected]
чить скорость возникновения популяционной устойчивости к ядам, вследствие чего поиск препаратов новых химических классов, к которым устойчивость отсутствует, приобретает особое значение.
При наличии достаточно богатой коллекции разнообразных химических соединений исследователи обладают ограниченными возможностями для их экспериментального тестирования, что требует тщательнейшего отбора потенциально перспективных веществ уже на ранних стадиях работы.
Такой отбор может быть осуществлен на основе компьютерного прогноза спектра биологической активности химических соединений по программе PASS (Prediction of Activity Spectra for Substances), предполагающей сохранение определенных характеристик фармакофорных групп при их наличии в новых образцах соединений [1, 2].
Под спектром биологической активности в компьютерной системе PASS понимается вся совокупность фармакологических эффектов, биохимических механизмов действия и видов специфической токсичности, которые вещество может проявить при взаимодействии с биологическими объектами. Однако следует отметить, что данная система полностью абстрагирована от многих факторов, влияющих на количественные характеристики биологической активности (объект, доза, путь введения и т.д.), и рассматривает биологическую активность как «внутреннее» свойство вещества, которое проявляется при соответствующих условиях в эксперименте или клинике.
Ранее в лаборатории химии серы Иркутского института химии СО РАН синтезирован ряд С-сульфонамидоэтилированных производных гетероциклических соединений [3, 4], содержащих в своей структуре фармакофорные фрагменты известных пестицидов - ДДТ, фипронила, производных сульфона-мидов [5, 6]. В последующем для них проведена оценка инсектицидной активности на базе зоолого-паразитологического отдела Иркутского противочумного института. В качестве испытуемого материала для оценки инсектицидной активности использовали имаго блох инсектарной культуры Xenopsylla cheopis [5].
Выбранный биологический объект исследования имеет важное медицинское значение, так как блохи являются опасными переносчиками и резервуарами возбудителей большого числа зооантропозных инфекций, в том числе чумы [6].
В настоящей работе мы провели расчет биологической активности синтезированных соединений по программе PASS, сопоставление ожидаемых и экспериментальных данных.
Результаты прогноза представлены в табл. 1 в виде списка названий вероятных видов активности для указанных соединений с расчетными оценками вероятностей наличия (Pa) или отсутствия (Pi) активности, которые имеют значения от 0 до 1. Так как вероятности рассчитываются независимо по подвыбор-кам активных или неактивных соединений соответственно, их сумма не равна единице. Значения вели-
чин Pa и Pi интерпретируются как оценки меры принадлежности вещества к классам активных и неактивных соединений соответственно. Чем больше для конкретной активности величина Pa и меньше Pi, тем выше шанс обнаружить данную активность в эксперименте.
Расчетная инсектицидная активность отмечена в соединениях: 7, 6, 5, 4 в порядке убывания.
Экспериментальное изучение инсектицидной активности. Действие образцов изучалось методом принудительного контакта насекомых с фильтровальной бумагой, предварительно обработанной растворами исследуемых соединений в концентрации 5х10"2% [7] с последующей сушкой в течение 24 часов при комнатной температуре. В каждом опыте для одного образца исследовали по три независимых по-вторности с десятью взрослыми блохами. В качестве контроля выдерживали насекомых в пробирках без действующего вещества.
В табл. 2 приведены результаты гибели блох через 48 часов при испытании каждого образца из табл. 1. Материалы, полученные в эксперименте, были обработаны с применением стандартных методов вариационной статистики [8].
Среди всех исследованных образцов наибольшую инсектицидную эффективность, близкую к положительному контролю (циперметрину), выявили у соединений 1 и 2. Несколько меньшая биологическая активность была установлена для образцов 4, 5, 6 (по мере убывания). Причем образцы 5 и 6 между собой достоверно не различались.
Следует отметить, что для данных веществ методом PASS также выявлена расчетная инсектицидная активность, но порядок экспериментально определенной биологической активности отличается от рассчитанного: 6, 5, 4 (по мере убывания).
Несколько неожиданными выглядят экспериментальные данные для образцов 1-3. Для них инсектицидная активность не была выявлена расчетным путем (метод PASS), однако именно они показали лучшие результаты. Возможно, это тот самый случай, когда расчетная система PASS, абстрагированная от таких факторов, как объект, доза, путь введения и т.д., влияющих на количественные характеристики биологической активности, не увидела во «внутреннем» свойстве вещества искомую активность. Но при соответствующих условиях в эксперименте они ее проявили.
Таким образом, осуществлено компьютерное прогнозирование инсектицидной эффективности семи образцов и проведено исследование этих же свойств на биологических объектах. Среди изученных соединений не выявлены образцы с активностью выше или равной препаратам, относящимся к высокоэффективным синтетическим пиретроидам (циперметрин), широко использующимся в практической дезинсекции. Следует отметить, что для этих пиретроидов программа PASS показывает инсектицидную активность на высоком уровне.
Таблица 1
Рассчитанная методом PASS биологическая активность сульфонамидополихлорэтилированных
гетаренов и известных п репаратов
Номер соед. Формула Название Ра Pi Активность
1 CF3 SO2NHCHCCl3 Ct, И-(2,2,2-Трихлор-1 -(5-хлортиен-2-илэтил) трифторметансульфонамид 0,564 0,007 Антикоагулянт
0,556 0,018 Неопиоидный анальгетик
0,503 0,128 Ноотроп
0,435 0,081 Противовоспалительный препарат
2 А Cl И-(2,2,2-Трихлор-1 -(5-хлортиен-2-илэтил) метилбензолсульфонамид 0,638 0,010 Анальгетик, ноотроп
0,159 0,017 Акарицид
3 CF3SO2NH- CH— CCl3 HsC-N^J 1 -Метил-2-(2,2,2-трихлор-1 - трифторметан- сульфонамидо)этилпиррол 0,867 0,002 Действие против заболеваний почек
0,711 0,064 Лечение урологических расстройств
4 OCo2nhYC°3 OH И-(2,2,2-Трихлор-1- гидроксиэтил)-2- метилбензолсульфонамид 0,230 0,044 Акарицид
0,109 0,108 Инсектицид
0,479 0,031 Анальгетик, наркотик
5 4. ,NH^/-CCl3 ^^ SO2 1 И-(2,2,2-Трихлор-1 -фенилэтил)-2-метилбензолсульфонамид 0,553 0,018 Анальгетик, наркотик
0,250 0,037 Акарицид
0,129 0,083 Инсектицид
6 OCo2nh~ ^CClj 2 2,2,2-Трихлор-1,2-бис-(2- метилбензолсульфонамидо) этан 0,282 0,029 Акарицид
0,473 0,045 Анальгетик
0,144 0,069 Инсектицид
7 Циано-3-феноксибензиловый эфир (2,2-дихлорвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоно-вой кислоты (Циперметрин) 0,986 0,003 Вызывает раздражение кожи
0,963 0,002 Акарицид
0,920 0,001 Инсектицид
0,880 0,004 Канцероген группы 3
0,805 0,006 Вызывает глазное раздражение
Таблица 2
Средняя по опытам гибель блох через 48 часов при контактном воздействии на насекомых _исследуемых препаратов образцов_
Номер соединения Название соединения Гибель имаго блох, % Ошибка доли (± %) Значение критерия Стью-дента (t) Уровень значимости (Р)
Контроль 10,0 5,5 - -
1 И-(2,2,2-Трихлор-1-(5-хлортиен-2-илэтил)трифторметансульфонамид 98,9 3,3 6,7 < 0,001
2 1 -Метил-2-(2,2,2-трихлор-1 -трифторметансульфонамидо)этилпиррол 80,7 7,3 5,4 < 0,001
3 И-(2,2,2-Трихлор-1-гидроксиэтил)-2-метилбензолсульфонамид 40,0 8,9 2,7 < 0,01
4 2,2,2-Трихлор-1,2-бис-(2-метилбензолсульфонамидо)этан 36,7 8,8 2,4 < 0,05
5 И-(2,2,2-Трихлор-1-(5-хлортиен-2-илэтил)метилбензолсульфонамид 33,3 8,4 1,9 > 0,05
6 И-(2,2,2-Трихлор-1-фенилэтил)-2-метилбензолсульфонамид 23,3 7,7 1,4 > 0,05
7 Циперметрин 100 3,0 7,0 < 0,001
Работа выполнена при финансовой поддержке Сибирского отделения Российской Академии наук (грант СО РАН № 21) и Белорусского республикан-
ского фонда фундаментальных исследований, грант (грант № Х12С0-012).
Статья поступила 16.10.2014 г.
Библиографический список
1. Айзина Ю.А. Использование современных информационных технологий для выявления биологической активности органических соединений // Вестник ИрГТУ. 2012. № 4 (63). С. 145-149.
2. Айзина Ю.А. Синтетический поиск потенциально биологически активных продуктов из 2-метилбензолсульфонамида // Вестник ИрГТУ. 2013. № 8 (79). С. 138-143.
3. Айзина Ю.А., Розенцвейг И.Б., Левковская Г.Г., Мирско-ва А.Н. Синтез и свойства трихлорэтиламидов 2-тиофен-сульфокислоты // ЖОрХ. 2003. Т. 39, вып. 9. С. 1406-1409.
4. Айзина Ю.А., Розенцвейг И.Б., Петкевич С.К. и др. 2-метил-^(2,2,2-трихлорэтилиден)- и 2-метил-^(2,2,2-три-хлорэтил)бензолсульфонамиды из ^^дихлор-2-метил-
бензолсульфонамида и трихлорэтилена // ЖОрХ. 2014. Т. 50, вып. 3. С. 366-371.
5. Никитин А.Я., Козлова Ю.А., Шашина Н.И. и др. Оценка инсектицидной и акарицидной активности сульфонамидопо-лихлорэтилированных гетаренов // Дез. дело. 2010. № 3. С. 26-32.
6. Ващенок В.С. Блохи - переносчики возбудителей болезней человека и животных. Л.: Наука, 1988. 163 с.
7. Дремова В.П., Путинцева Л.С., Ходаков П.Е. Медицинская дезинфекция. Основные принципы, средства и методы. Екатеринбург: Витар-Путиведъ, 1999. 320 с.
8. Закс Л. Статистическое оценивание. М.: Статистика, 1976. 598 с.
УДК 669.213:669.2./.8.046.8
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА АВТОКЛАВНО-СОРБЦИОННОГО ОКИСЛЕНИЯ УПОРНЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ КОНЦЕНТРАТОВ
© А.В. Болдырев1, С.В. Баликов2, С.С. Гудков3, Ю.Е. Емельянов4, А.В. Богородский5
ОАО «Иргиредмет»,
664025, Россия, г. Иркутск, бульвар Гагарина, 38.
Проведена серия экспериментов с целью оптимизации процесса автоклавно-сорбционного окисления золотосодержащего флотоконцентрата с добавлением хлорида натрия и активированного угля. Установлено, что достаточная концентрация хлорида натрия для выщелачивания золота составляет 5 г/л, а количество угля должно быть не менее 6% от массы концентрата. Степень окисления сульфидов составила 67,7-99,8%, максимальное извлечение золота - 98,6%. Ил. 3. Табл. 4. Библиогр. 8 назв.
Ключевые слова: сульфидные концентраты; галогенсодержащие растворители; автоклавное окисление; выщелачивание золота; осаждение.
OPTIMIZATION OF PRESSURE OXIDATION AND SORPTION OF REFRACTORY GOLD-BEARING CONCENTRATES
A.V. Boldyrev, S.V. Balikov, S.S. Gudkov, Yu.E. Yemelianov, A.V. Bogorodskiy,
"Irgiredmet" JSC,
38 Gagarin Blvd, Irkutsk, 664025, Russia.
A series of experiments has been carried out in order to optimize the process of pressure oxidation and sorption of gold flotation concentrate with the addition of sodium chloride and activated carbon. It has been found that sodium chloride concentration sufficient for gold leaching is 5 g/l, whereas the amount of coal must be at least 6% from the mass of concentrate. The degree of sulfides oxidation is 67.7-99.8%. The maximum gold recovery is 98.6%. 3 figures. 4 tables. 8 sources.
Key words: sulfide concentrates; halogen-containing solvents; pressure oxidation; gold leaching; sorption.
1 Болдырев Андрей Валерьевич, аспирант, младший научный сотрудник лаборатории металлургии, e-mail: [email protected]
Boldyrev Andrei, Postgraduate, Junior Researcher of the Laboratory of Metallurgy, e-mail: [email protected]
2Баликов Станислав Васильевич, доктор технических наук, главный научный сотрудник, e-mail: [email protected]
Balikov Stanislav, Doctor of technical sciences, Chief Researcher, e-mail: [email protected]
3Гудков Сергей Станиславович, зав. лабораторией металлургии, e-mail: [email protected]
Gudkov Sergei, Head of the Laboratory of Metallurgy, e-mail: [email protected]
"Емельянов Юрий Евгеньевич, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории металлургии. Yemelianov Yuri, Candidate of technical sciences, Leading Researcher of the Laboratory of Metallurgy, e-mail: [email protected]
5Богородский Андрей Владимирович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории металлургии, e-mail: [email protected]
Bogorodskiy Andrei, Candidate of technical sciences, Senior Researcher of the Laboratory of Metallurgy, e-mail: [email protected]
