CC BY
180
UNIVERSUM:
ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ
• 7universum.com
СИНТЕЗ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ НЕКОТОРЫХ АЛИФАТИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДНЫХ ГОССИПОЛА
Хаитбаев Алишер Хамидович
канд. хим. наук, доцент Национального университета Узбекистана,
Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: _ polyphenol-10@yandex.ru
АННОТАЦИЯ
Впервые синтезировано 7 новых алкильных производных госсипола. Структура этих соединений была изучена методами ИК и ПМР-спектроскопии. Среди синтезированных соединений были выявлены вещества, показывающие высокую холинэстеразную и противовирусную активность.
For the first time 7 new alkyl derivatives of gossypol were synthesized.
synthesized compounds, substances showing high cholinesterase and antiviral activity have been found.
Ключевые слова: госсипол, a, P и у-интерфероны, антихолинэстеразное и противовирусное действие, иминосоединения, азометиновые связи,
SYNTHESIS AND BIOLOGICAL ACTIVITY OF SOME ALIPHATIC DERIVATIVES OF GOSSYPOL
Alisher Haitbayev
Candidate of Chemical Sciences, Associate professor, the National University of Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent
ABSTRACT
The structure of these compounds was studied by IR and NMR spectroscopy. Among
Хаитбаев А.Х. Синтез и биологическая активность некоторых алифатических производных госсипола // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. 2015. № 7 (15) .
URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/2336
характерные полосы поглощения, деформационные колебания, токсичность, цитотоксическое действие, инфекционной активность вируса.
Keywords: gossypol, а, Р and y-interferon, anticholinesterase and antiviral activity, imino-compound, azo-methine bounds, absorption specific bands, deformation vibrations, toxicity, cytotoxic action, infectious virus activity.
На основе госсипола и его производных создан и внедрен в медицинскую практику ряд противовирусных препаратов — 3 %-линимент госсипола, 3 %-мазь мегосина, рагосин, гозалидон и др. [1].
Противовирусная активность этих препаратов обусловлена их способностью индуцировать в самом организме а, Р и y-интерфероны. Поэтому производные госсипола, влияя на систему интерферона, оказывают свое противовирусное действие.
В связи с этим, учитывая уникальные структурные особенности производных госсипола, можно было ожидать проявления с их стороны и других видов биологической активности, в частности антиферментную, антибактериальную, противогрибковую [2; 3].
В связи с выше изложенным цель настоящего исследования — синтез ранее не описанных алифатических производных госсипола и изучение их антихолинэстеразных, противовирусных и токсических свойств.
Синтез новых азометиновых производных госсипола осуществляли по следующей схеме (по методике [6]):
Некоторые физико-химические характеристики полученных новых азометинов госсипола приведены в таблице 1:
Физико-химические характеристики азометиновых производных госсипола
Таблица 1.
Соединение Радикал — R 0С Rf Выход прод. реак.
в гр-ах в %-ах
I -CH2CH2COOH 197-99 0.54 0.39 49.6
II -CH2CH2OSO2Na >350 0.35 1.05 87.1
III -CH2COCH2CH2COOH >350 0.16 0.45 62.7
IV* -C(CH2OH)3 242-44 0.15 0.62 71.4
V -CH2(CH2)4COOH 241-43 0.43 0.63 87.7
VI -CH2(CH2)3CH(NH2)COOH 247-48 0.40 0.45 43.3
VII -CH2(CH2)5CH2NH2 >350 0.45 1.38 98
*см [4].
Структуры полученных азометиновых производных госсипола подтверждены данными ИК и ПМР-спектров.
ИК-спектр самого госсипола и некоторых его иминосоединений имеет характерные полосы поглощения в области 2140—2040, 1630—1605
и 1460—1430 см-1. В этой области дают сигнал ароматические ядра и азомети-новые связи во всех изученных веществах. Для всех изученных веществ полоса поглощения изопропильной группы при С5 составляет величину 1180—1170 см-1. Валентные колебания СН3 группы во всех соединениях дают сигнал в области 2970—2860 см-1, а деформационные колебания в области 1430—1380 см-1.
В качестве спектрального критерия прохождения реакции между госсиполом и перечисленными аминами были выбраны спектры их ПМР. Для снятия ПМР-спектров синтезированных веществ основными растворителями служили ДМСО-ё6 и CF3COOH. Также в качестве растворителя была использована CDC13, Pd-d5 и др. Изменение химсдвигов протона и проявле-ния сигнала протона в положении 15 молекулы госсипола (альдегидной группы) лежит в пределах от 11 м.д. до 11,3 м.д., а для протона азометиновой группы (CH=N) в молекулах его производных в пределах от 9,40 до 10,40 м.д. Поэтому исчезновение сигнала протона альдегидной группы и появление вместо него сигнала протона азометиновой группы однозначно свидетельствовало о прохождении реакции между госсиполом
и амином.
Следующим этапом наших исследований стало изучение биологической активности синтезированных соединений, в частности, определение цитотоксичности и противовирусной активности. Данные цитотоксического действия изученных соединений приведены в таблице 2.
Таблица 2.
Цитотоксическое действие изученных иминопроизводных госсипола
Концентрация исследованных соединений мкг/мл И сследованные иминопроизводные
I II III IV V VI VII
120 75 150 300 110 175 75
Из приведенных выше данных (таблица 2) видно, что после контакта с монослоем культур клеток фибробластов эмбрионов кур (ФЭК) наибольшая токсичность наблюдается для соединений I, V и VII, а наименее токсичными были соединения IV и VI. После получения данных цитотоксического действия исследованных соединений, для всех веществ были изучены противовирусные свойства. Данные противовирусной активности исследованных соединений приведены на рисунке 1.
Противовирусное действие исследуемых веществ проявляется в концентрациях в 3—4 раза ниже токсической дозы. Одномоментная обработка культур клеток исследуемыми веществами и вирусом приводит к снижению инфекционной активности вируса и к защите клеток от их цитодеструктивного действия в сравнении с контрольными обработанными вирусом клетками.
Следует отметить, что доза вещества, подавляющая инфекционную активность вируса, выше, чем при предварительной обработке исследуемыми веществами за 24 ч. до внесения вируса, и составляет 80—125 мкг/мл. Сравнительно высокую противовирусную активность проявляли соединения II и VII.
ПРОТИВОВИРУСНАЯ АКТИВНОСТЬ
||
Q. *
S £
1 *
s о fc О
2 1
Q. [fl
c s
TO fc « * о * Cl
300
250
200
150
100
50
0
I
Ш
IV
V
VI
VII
Исследованные соединения
Рисунок 1. Противовирусная активность исследованных соединений
в зависимости от их структуры
II
Далее мы изучили антихолинэстеразную активность исследуемых соединений. Данные по антихолинэстеразной активности приведены на таблице 3.
Таблица 3.
Антихолинэстеразная активность некоторых синтезированных соединений
№ п.п. Соединение РК ECi К)БуХЭ ШАХЭ
АХЭ БуХЭ
1 I 2,1 + 2,1 + 1,1 +
2 VI 2,4+ 2,2+ 1,8+
3 VII 2,3+ 2,3+ 1,1 +
Все изученные вещества по своему действию на ацетилхолинэстеразу (АХЭ) и бутирилхолинэстеразу (БуХЭ) являются обратимыми ингибиторами преимущественно неконкурентного типа действия. Это свидетельствует о том, что данные вещества не взаимодействуют с активным центром холинэстераз.
Результаты экспериментов показывают, что полученные соединения вступают во взаимодействие с обоими типами холинэстераз. Их эффективность связана с гидрофобным взаимодействием объемистой молекулы госсипола с участками ферментов, не находящихся в активном центре [5]. Такое взаимодействие может вызвать конформационные изменения белковой
молекулы фермента, в результате которого ограничивается доступ субстрата к активному центру, что вызывает снижение скорости гидролиза субстрата.
Методически противовирусную активность азометиновых производных госсипола исследовали при концентрациях 75, 150 и 300 мг/мл. Трудно растворимые вещества растворяли в трехпроцентном водном растворе диметилсульфоксида (ДМСО) и готовили соответствующие концентрации (75, 150 и 300 мг/мл) исследуемых веществ в культуральной среде.
Цитотоксическое действие веществ изучали в двухсуточной культуре фибробластов эмбрионов кур (ФЭК). Для этого растворы исследуемых веществ в культуральной среде вносили в культуру.
Антихолинэстеразную активность определяли следующим образом: в качестве источников АХЭ и БуХЭ использовали очищенные водорастворимые препараты АХЭ эритроцитов крови человека и БуХЭ сыворотки крови лошади, с удельной активностью соответственно 1,2 и 9,6 Е/мг, производства Пермского НИИ вакцин и сывороток. Каталитическую активность холинэстераз определяли калориметрическим методом Эллмана, при 25 °С в 0,05 М фосфатном буфере рН 7,5. Субстратом холинэстераз служил йодид ацетилтиохолина — препарат фирмы “Chemaphol” (Чехия). В качестве хромогена в экспериментах использована 5,5'-дитиобиснитробензойная кислота — препарат фирмы “Kochtlight lab.” (Великобритания). Эффективность обратимых ингибиторов определяли графическим методом Диксона [7], выражали в виде pKi = lgKi.
Выводы
1. Синтезированы некоторые новые алифатические азометиновые производные госсипола. Структура и строение синтезированных веществ подтверждены их УФ, ИК и ПМР-спектрами.
2. Показано, что синтезированные вещества в зависимости от структуры
обладают различной цитотоксичностью, противовирусной
и антихолинэстеразной активностью. Наиболее цитотоксичный (VII) —
[ 1,1’,6,6 ’ -тетрагидрокси-5,5’ - диизопропил-3,3 ’ - диметил-7,7 ’ - диоксо-2,2 ’ -
бинафтил]-8,8’-диметинимино-7-гептиламин, обладает выраженным
противовирусным действием.
Список литературы:
1. Барам Н.И., Исмаилов А.И. Биологическая активность госсипола и его производных // Химия природн. соедин. —1993. — № 3. — С.334—348.
2. Барам Н.И., Исмаилов А.И., Зияев Х.Л., Режепов К.Ж. Биологическая активность госсипола и его производных // Химия природн. соедин. — 2004. —№ 3. — С. 171—176.
3. Барам Н.И., Камаев Ф.Г., Зияев Х.Л. и др. Превращение батридена // Химия природн. соедин. — 2000. — № 2. — С. 110—111.
4. Зияев Х.Л.,.Камаев Ф.Г, Барам Н.И. и др. Новые имины госсипола // Химия природн. соедин. — 1997. — № 5. — С. 703.
5. Мухамеджанова Е.Н., Долимов Д.Н., Тилябаев З. и др. Синтез, строение
бис-диэтил-анилинимингоссиполов, их антиокислительная
и антихолинэстеразная активность // Химия природн. соедин. —1991. — № 2. — С. 184.
6. Хаитбаев А.Х., Асланов Х.А., Ауелбеков С.А. и др. Синтез новых иминопроизводных госсипола // Химия природн.соедин. — 1994. — № 1. — С. 48—49.
7. Яковлев В.А. Кинетика ферментативного катализа. — М.: Наука, 1965. — 248 с.
