CC BY
15
15. Chernobrovyj, V. M., Melashhenko, S. T., Fishhen-ko, L. V. (2015). Osnovni pytannja reformuvannja systemy ohorony zdorov'ja na zasadah zagal'noi' praktyky - simejnoi' medycyny: dosvid roboty komunal'nogo zakladu «Centr pervynnoi' medyko-sanitarnoi' dopomogy №1», m. Vinnycja. Simejna medycyna, 4, 14-16.
16. Pestun, I. V. (2012). Optymizacija upravlinnja asortymentom likars'kyh zasobiv u farmacevtychnyh organizaci-jah. Kyiv, 15.
17. Gyrina, O. M., Grishylo, P. V., Lemzjakova, T. G. et. al; Moskalenko, V. F., Gyrina, O. M. (Eds.) (2007). Simejna medycyna. Organizacijni osnovy simejnoi' medycyny. Kyiv: Medycyna, 392.
Дата надходження рукопису 16.03.2016
Пономаренко Микола Семенович, доктор фармацевтичних наук, професор, кафедра оргашзаци i еко-номши фармаци, Нацiональна медична академiя шслядипломно! освгги iменi П. Л. Шупика, вул. Дорогожицька, 9, м. Ки!в, Укра1на, 04112 E-mail: pms2054980@yandex.ua,
Кабачна Алла Василiвна, доктор фармацевтичних наук, професор, кафедра оргашзаци i економiки фармаци, Нацюнальна медична академiя шслядипломно! освiти iменi П. Л. Шупика, вул. Дорогожицька, 9, м. Ки!в, Укра!на, 04112 E-mail: reforma.zoz@gmail.com
Соловйов Олексш Станiславович, кандидат медичних наук, доцент, кафедра оргашзаци i економши фармаци, Нацiональна медична академiя шслядипломно! освгги iменi П. Л. Шупика, вул. Дорогожицька, 9, м. Ки!в, Украша, 04112 E-mail: pms2054980@yandex.ua
Аугунас Сабша Валеривна, аспiрант, кафедра оргашзаци i економiки фармаци, Нацiональна медична академiя шслядипломно! освиж iменi П. Л. Шупика, вул. Дорогожицька, 9, м. Ки!в, Украша, 04112 E-mail: sabina.aygynas@li.ru
Борищук Володимир Олександрович, кандидат фармацевтичних наук, доцент. кафедра организаци i економ^ фармаци, Нацiональна медична академiя шслядипломно! освиж iменi П. Л. Шупика, вул. Дорогожицька, 9, м. Ки!в, Укра!на, 04112
УДК 541(183.12+64):542.944 Б01: 10.15587/2313-8416.2016.66881
СИНТЕЗ И ЭМИССИЯ АКТИВНОГО ХЛОРА ИЗ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ ^ХЛОР-^АЛКИЛСУЛЬФОНАМИДОВ
© В. Н. Торопин, К. С. Бурмистров, Б. В. Мурашевич, Г. Н. Кременчуцкий
Цель. Синтезировать иммобилизованные N-хлор-N-алкилсульфонамиды с алкильными радикалами различной длины, изучить их свойства и эмиссию активного хлора из них при активации. Методы. По реакции иммобилизованного на сополимере стирол-дивинилбензол (8 % дивинилбензола) сульфохлорида с аминами: метиламином, этиламином, н-пропиламином, н-бутиламином, циклогексила-мином, н-додециламином - синтезированы иммобилизованные Nалкилсульфонамиды. Реакцией их с ги-похлоритом натрия получены иммобилизованные Nхлор-^алкилсульфонамиды. Исследована эмиссия активного хлора из синтезированных соединений в водные растворы, содержащие таурин. Результаты. Показано, что содержание активного хлора в Nхлор^-алкилсульфонамидах симбатно снижается с увеличением длины алкильного радикала. С увеличением длины алкильного заместителя в матрице полимера увеличивается количество Nалкилсульфонамидных групп, не реагирующих с гипохло-ритом натрия вследствие стерических затруднений, создаваемых алкильными группами. Иммобилизованные Nхлор-^алкилсульфонамиды при активации их таурином более устойчивы в водных растворах по сравнению с аналогичными N-хлорсульфонамидами натрия. Через 24 часа в растворах достигается псевдоравновесная концентрация активного хлора, которая остается постоянной в течение 192 часов. Достигаемая концентрация активного хлора при активации составляет 40-130 мг/дм3, в зависимости от алкильного радикала. Методом УФ спектроскопии изучено равновесие Nхлортаурин -NNдихлортаурин в растворе. Изучены антимикробные свойства раствора, полученного из иммобилизованного N-хлор-N-(н-пропил)-сульфонамида.
Выводы. Содержание активного хлора в иммобилизованных N-хлор-N-алкилсульфонамидах симбатно снижается с увеличением длины алкильного радикала.
Ииммобилизованные Nхлор-^алкилсульфонамиды проявляют большую устойчивость к действию тау-рина по сравнению с соответствующими N-хлорсульфонамидами натрия. Отличие по отношению к активатору - таурину для иммобилизованных N-хлор-N-алкилсульфонамидов и N-хлорсульфонамида натрия связано с различиями в строении фрагментов -Б02№1кС1 и -SO2NNaCl, а также энергий связи N-01.
Иммобилизованные N-хлор-N-алкилсульфонамиды могут быть использованы в качестве источников активного хлора пролонгированного действия
Ключевые слова: активный хлор, эмиссия, N-алкилсульфонамиды, таурин, N-хлортаурин, NN-дихлор-таурин, иммобилизованный N-хлор-N-алкилсульфонамид, антимикробная активность, ИК спектры, УФ спектры
Aim. To synthesize immobilized N-chloro-N-alkylsulfonamides with different lengths alkyl radicals, to study their properties and emission of active chlorine from them upon activation.
Methods. Immobilized N-alkylsulfonamides were synthesized by reaction of immobilized on a styrene-divinylbenzene copolymer (8 % of divinylbenzene) sulfochloride with amines, e. g.: Methylamine, Ethylamine, n-Propylamine, n-Butylamine, Cyclohexylamine, n-Dodecylamine. Immobilized N-chloro-N-alkylsulfonamides were obtained after their reaction with Sodium hypochlorite. Active chlorine emission from the synthesized substances into the Taurine - containing aqueous solutions was studied.
Results. It has been shown, that the content of active chlorine in N-chloro-N-alkylsulfonamides decreases sym-batically with increasing length of the alkyl radical. Upon increasing length of the alkyl substituent in the polymer matrix, quantity of N-alkylsulfonamide groups, not reacting with Sodium hypochlorite due to steric hindrance generated by alkyl groups, decreases.
Immobilized N-chloro-N-alkylsulfonamides upon their activation by Taurine are more stable in aqueous solutions in comparison with analogous Sodium N-chloro sulfonamides. After 24 hours, active chlorine pseudo-equilibrium is achieved and remains stable within 192 hours. Active chlorine achieved concentration upon activation is 40-130 mg/dm3, depending on alkyl radical. N-chlorotaurine - N, N-dichlorotaurine equilibrium in solution was studied by UV-spectroscopy method. Antimicrobial properties of the solution, produced from the immobilized N-chloro-N- (n-propyl) sulfonamide, were studied.
Conclusion. Active chlorine content in immobilized N-chloro-N-alkylsulfonamides decreases symbatically with increasing length of the alkyl radical.
Immobilized N-chloro-N-alkylsulfonamides show a significant resistance to the Taurine effect comparing with corresponding Sodium N-chloro sulfonamides. In relation to the activator - Taurine, the difference between immobilized N-chloro-N-alkylsulfonamides and Sodium N-chloro sulfonamides is connected with distinctions in the structure of -SO2NAlkCl and -SO2NNaCl fragments, as well as N-CI binding energy. Immobilized N-chloro-N-alkylsulfonamides can be used as a prolonged action active chlorine sources Keywords: active chlorine, emission, N-alkylsulfonamides, Taurine, N-chlorotaurine, N, N-dichlorotaurine, immobilized N-chloro-N-alkylsulfonamide, antimicrobial activity, IR-spectra, UV-spectra
1. Введение
В последнее десятилетие применение растворов гипохлорита натрия и хлорноватистой кислоты в медицине и ветеринарии испытывает некий «ренессанс»
[1]. Это связано, в первую очередь, с резко возросшей резистентностью бактерий и вирусов к антибиотикам
[2], в то время как она отсутствует к растворам активного хлора [3]. Хлорноватистая кислота является биогенным антимикробным агентом, синтезируется в организме высших млекопитающих и человека (главным образом, в сыворотке крови) при появлении чужеродных микроорганизмов за счет окисления хлорид иона миелопероксидазой [4]. В организме находится в равновесной форме HOQЮCГ, причем в очаге воспаления ее концентрация может достигать 25-50 мМ [5].
2. Постановка проблемы в общем виде, актуальность темы и ее связь с важными научными или практическими вопросами
В качестве источника активного хлора (растворов хлорноватистой кислоты) для лечения инфицированных ран и приготовления дезинфицирующих растворов по-прежнему актуальными остаются №хлор (арил)сульфонамиды натрия (хлорамин Т и др.). Однако существенным их недостатком является попадание в приготавливаемый антимикробный раствор молекул - носителей хлорамидной функции (арилсульфа-мидов), загрязняющих его. Кроме того, отработанные растворы, попадая в сточные воды, оказывают нагруз-
ку на природную экосистему. В этой связи представляют интерес ^хлорамины, привитые к полимерному носителю, применение которых исключает недостатки, присущие обычным ^хлораминам.
Впервые иммобилизованные ^хлорсульфо-на-миды натрия были синтезированы в 1954 г., в качестве полимерного носителя использовался линейный полистирол [6]. Однако такие полимеры оказались неудобными для применения, так как в воде материал приобретал студнеобразное состояние, что затрудняло его отделение и регенерацию. Позднее были синтезированы ^хлорсульфонамиды на сетчатом сополимере стирола с дивинилбензолом, что позволило получить гранульную форму полимера, удобную в применении [7]. В дальнейшем на основе сополимера стирола с дивинилбензолом были синтезированы ^^дихлорсульфонамиды и отдельные представители №хлор-М-алкилсульфонамидов [8-10].
Авторы [5-10] показали, что синтезированные полимерные ^хлорсульфонамиды являются эффективными бактерицидными агентами для обеззараживания воды, как в стационарных, так и проточных системах.
3. Анализ последних исследований и публикаций, в которых начато решение данной проблемы и на которые опирается автор
Данных о применении иммобилизованных ^хлорсульфонамидов в медицинской практике нет.
Ранее нами, с целью выяснения возможности использования иммобилизованных ^хлорсульфона-мидов натрия для приготовления антимикробных растворов, была изучена эмиссия активного хлора из них и оценена стабильность полученных растворов [11]. Показана возможность использования иммобилизованных ^хлорсульфонамидов натрия для приготовления таких растворов и исследованы их антимикробные свойства. Установлено, что скорость эмиссии активного хлора и стабильность раствора зависят от типа полимерной матрицы и активатора. При этом в качестве активаторов эмиссии активного хлора наиболее эффективными агентами оказались сульфаминовая кислота и 2-аминоэтан-сульфокислота (таурин) [11].
4. Выделение не решенных ранее частей общей проблемы, которой посвящена статья
В литературе отсутствуют данные о влиянии длины алкильного радикала на синтез иммобилизо-
ванных ^хлор-Ы-алкилсульфонамидов, а также нет сведений об эмиссии активного хлора из них.
5. Формулирование целей (задачи) статьи
Целью настоящего исследования явился синтез иммобилизованных Ы-хлор-Ы-алкилсульфо-нами-дов с алкильными заместителями различной длины, а также изучение эмиссии активного хлора при активации таурином.
6. Изложение основного материала исследования (методов и объектов) с обоснованием полученных результатов
Ранее нами была изучена эмиссия активного хлора из иммобилизованных ^хлорсульфонамидов натрия [11]. Представлялось интересным изучить эмиссию активного хлора из материалов, не содержащих ионносвязанного натрия. Одним из представителей такого типа соединений являются иммобилизованные ^хлор-Ы-алкилсульфонамиды, которые синтезированы нами по приведенной ниже схеме:
Ш03С1
кын„
№0С1
802С1 2
>— 802МНЯ
— 80^С1Я
где R: а) СН3; Ь) С2Н5; с) н-С3Н7; а) н-С4Н9; е) цикло-С6Н13; ^ н-С12Н2
О
- сополимер стирола с дивинилбензолом
В качестве исходного материала использован сополимер стирола с дивинилбензолом макропористой структуры производства ГП «Смолы» г. Днепродзержинск (Украина) с содержанием дивинилбензола 8 %.
Введение в структуру полимера объемных групп, по нашему мнению, может затруднить диффузию активного хлора из материала в раствор, что позволит создать вещества пролонгированного действия. С другой стороны, такие объемные группы могут повлиять на содержание активного хлора и механические свойства материала.
Исходный полимерный сульфохлорид (2) синтезирован нами по ранее предложенной методике [11]. Для синтеза Ы-алкилсульфонамидов (3а-с) использовали реакцию (2) с водными растворами аминов. При синтезе соединений (3а-1) использовали спиртовые растворы аминов. Синтез Ы-хлор-Ы-алкилсульфонамидов (4а-1} осуществлялся по ранее использованной методике [11]. Синтезированные соединения представляют собой гранулы желтого цвета со слабым запахом хлора и содержанием активного хлора от 2,8 % до 11,2 % (табл. 1).
Таблица 1
Свойства синтезированных полимерных Ы-хло р-Ы-алкилсульфонамидов
А1к* Влажность при естественной сушке, % Содержание активного хлора в пересчете на сухой продукт, % масс Содержание 803Н-групп, мг-экв/г Выход в пересчете на исходный алкил-сульфонамид, %
а СНз 21,0 11,2 0,86 73,1
Ь С2Н5 22,2 8,8 0,92 60,9
с н-С3Н7 19,8 7,7 0,96 56,3
а н-С4Н9 20,5 6,9 1,05 53,2
е цикло-С6Н13 20,5 6,0 0,68 47,0
f н-С12Н25 20,1 2,8 0,75 28,0
1
Примечание: * - С>-302кс1А1к
Синтезированные соединения устойчивы при хранении, потеря активного хлора составляет около 0,5 % в год. Как следует из данных табл. 1, содержание сульфогрупп колеблется от 0,68 до 1,05 мг-экв/г, а содержание активного хлора симбатно снижается с уве-
личением длины алкильного радикала. Таким образом, в матрице содержится существенное количество непро-реагировавших с раствором гипохлорита Ы-алкилсуль-фонамидных групп. Это объясняется стерическими затруднениями, создаваемыми алкильными группами.
Строение синтезированных соединений подтверждено данными ИК спектров. Так в спектрах иммобилизованных Ы-алкилсульфонамидов присутствуют колебания Ы-Н связи сульфамидного фрагмента, проявляющиеся в виде диффузных полос поглощения в области 3320-3300 см-1. В спектрах присутствуют колебания, характеризующие СН-группы бензольного кольца в области 3060-3030 см-1. Колебания алкильных групп проявляются в области 29302900 см-1. Наличие двух связей £^-0 сульфамидного фрагмента характеризуется антисимметричными валентными колебаниями в области 1330-1310 см-1, дублетом при 1250-1190 см-1 и симметричными валентными колебаниями в области 1050 см-1 и 1010 см-1.
В спектрах иммобилизованных ^хлор-Ы-ал-килсульфонамидов в области 3500-3470 см-1 наблюдаются диффузные полосы воды, которые остаются даже после длительной сушки образцов над серной кислотой. Наличие связей £^0 фрагмента -802ЫС1Л1к подтверждается полосами антисимметричных валентных колебаний в области 1370-1330 см-1, и 1240-1175 см-1, характерных для гидратированных молекул [12], а также симметричных валентных колебаний в области 1048 см-1 и 1012 см-1. Полосы поглощения в области 1135 см-1 и 1092 см-1 относятся к плоскостным скелетным колебаниям С-Н связей бензольного кольца с участием сильно электроноакцеп-торной группы -802ЫС1Л1к. Подтверждением нахождения этой группы в пара-положении бензольного ядра является полоса в области 846-835 см-1, относящаяся к внеплоскостным деформационным колебаниям СН-групп бензольного кольца. В ИК спектре Ы,Ы-дихлорполистиролсульфонамида связи фрагмента -БС^СЬ проявляются в виде полос ва-
80
70
2 -Й
3 60
■ а.
= ж 50
о
б
■ = 40
§
1 30
а.
X
5 20
г
а:
10
0
0 0,5
Рис. 1. Зависимость концентрации
В этой связи изучение эмиссии активного хлора из иммобилизованных ^хлор-Ы-алкилсульфо-намидов (4а-1) проводилось на протяжении 192 ч (8 суток). Полученные зависимости концентрации активного хлора в растворе от времени выдержки приведены на рис. 2. Как видно из приведенных данных,
лентных колебаний в области 1382 см-1 (антисимметричные) и 1184 см-1 (симметричные) [13].
Ранее было показано [11], что для получения из Ы-хлорсульфонамидов натрия растворов с высокой концентрацией активного хлора в качестве активатора-стабилизатора целесообразно использовать таурин или сульфаминовую кислоту, так как они оказались наиболее эффективными. Известно, что в присутствии активного хлора таурин образует ^хло-ртаурин и ^^дихлортаурин. Кроме того, таурин и Ы-хлортаурины не являются (в отличие от сульфами-новой кислоты) абиогенными соединениями, они могут синтезироваться в организме человека [14, 15]. В последнее время в медицине к растворам Ы-хлортаурина и Ы,Ы-дихлортаурина проявляется большой интерес, поскольку они являются эффективными антимикробными агентами обладающими широким спектром активности, низкой токсичностью, высокой стабильностью и малым временем экспозиции [16, 17].
Для изучения эмиссии активного хлора из иммобилизованных ^хлор-Ы-алкилсульфонамидов (4а-0 в качестве активатора использовался таурин. Для этого брались навески соответствующих полимеров (4а-1) массой 1,2 г и таурин массой 0,6 г. Методика проведения эксперимента приведена в экспериментальной части. Следует отметить, что из иммобилизованных ^хлор-Ы-алкилсульфонамидов (4а-0 активный хлор выделяется гораздо медленнее, чем из соответствующих ^хлорсульфонамидов натрия. Так через 4 ч после начала активации концентрация активного хлора в растворе составила всего 1570 мг/дм3 (рис. 1), тогда как из иммобилизованных Ы-хлорсульфонамидов натрия 850-900 мг/дм3 [11].
4с
через 24 ч концентрация выделившегося активного хлора из ^хлор-Ы-алкилсульфонамидов ^-1) с большими алкильными радикалами находится в пределах 20-40 мг/дм3, тогда как для соединений (4а-с) - она составляет 80-130 мг/дм3. При этом для всех соединений достигается псевдостационарная концентрация.
1,5
2
1, час
2,5
3,5
активного хлора от времени выдержки (4 ч) полимеров (4а-1) при активации таурином
Рис. 2. Зависимость концентрации активного хлора от времени выдержки (8 суток) полимеров (4а-0
при активации таурином
И2МСИ2СИ280зИ
Таким образом, по эмиссии активного хлора в раствор в течение 192 ч (8 суток) синтезированные нами соединения можно расположить в следующий ряд: 4с~4Ь>4а>>4а>4е^4£
Для доказательства того, что при активации иммобилизованных ^хлор-Ы-алки-лсульфонамидов (4а-1 таурином первоначально образуется ^хлортаурин, были записаны УФ спектры растворов. В спектрах присутствует полоса поглощения в области 250 нм, которая характерна именно для Ы-хлортаурина [15], для ^^дихлортаурина максимум поглощения находится около 300 нм [17]. Следует отметить, что при записи УФ спектров растворов, полученных из ^хлор-Ы-алкилсульфонамидов (4а^) и выдержанных в течение 8 суток над ними, обнаружено смещение полос поглощения с 250 нм (первоначально зарегистрированных), в область 300 нм, что свидетельствует о присутствии в растворе Ы,Ы-дихлортаурина. В то же время в спектрах растворов, полученных из ^хлор-Ы-циклогексил- (4е) и Ы-хлор-Ы-(н-додецил)- (41) сульфонамидов в условиях аналогичных (4а-ф, по-прежнему присутствует
полоса поглощения при 250 нм, характеризующая наличие ^хлортаурина.
4а-£
4а-а
сгмнси2СИ2803И
с^СНСИ^ОзИ
Обнаруженный нами факт образования ^^ дихлортаурина в растворе в присутствии таурина является довольно неожиданным результатом и может свидетельствовать о легкости протекания реакции хлорирования ^хлортаурина, при условии стабилизации активного хлора таурином и концентрации активного хлора. Отсутствие в растворе ^^ дихлортаурина в случае соединений (4е) и (41) может быть объяснено недостаточной генерацией активного хлора таурином, из-за высокой их стабильности.
Анализ полимеров после окончания экспериментов по эмиссии активного хлора показал, что в них, в отличие от иммобилизованных ^хлорсуль-фонамидов натрия, присутствует значительное количество ^хлорсульфонамидных групп, данные приведены в табл. 2.
Таблица 2
Концентрация остаточного хлора в полимерах (4а-Т)
А1к Начальное содержание активного хлора в пересчете на сухой продукт Содержание остаточного активного хлора в пересчете на сухой продукт, %
Со, % мг/навеска Ск, % кисп
а СНз 11,2 134,4 4,3 61,6
Ь С2Н5 8,8 105,6 3,5 60,2
с н-СзН7 7,7 92,4 2,9 62,3
а н-С4Н9 6,9 82,8 2,6 62,3
е цикло-С6Н13 6,0 72,0 4,4 26,7
f н-С12Н25 2,8 33,6 1,6 42,9
Как видно из табл. 2, коэффициент использования активного хлора (кисп.) через 8 суток примерно одинаков для продуктов (4а^) и снижается при разветвлении (4е) и удлинении алкильного радикала (41):
Ксп. = • 100%.
Нами проведены испытания на антимикробную активность раствора N-хлортаурина, полученного из иммобилизованного ^хлор-Ы-(н-пропил)-сульфонамида (4с) активацией таурином (концентрация активного хлора 130 мг/дм3) на тестовых культурах условно патогенных микроорганизмов ^.аигеиБ, S.epidermidis, Е.соИ, К.рпеишотае, С.а1Ысаш, Р.аеги-ginosa), взятых из фонда музея культур кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии и эпидемиологии ГУ «Днепропетровская медицинская академия» МЗ Украины. Установлено, что антимикробная активность проявляется при внесении 0,4 мл испытуемого раствора в чашки Петри на питательную среду (МПА) с вышеуказанными тест-культурами. Результаты оказались такими же, как при внесении 0,1 мл раствора Ы-хлортаурина концентрацией 600 мг/дм3. [18]. Данные приведены в табл. 3.
Таблица 3
Влияние раствора ^хлортаурина на зоны роста тест-культур микроорганизмов
№ Тест-культуры Зона задержки роста тест-культур, мм
1 S.aureus 7
2 S.epidermidis 6
3 E.coli 5
4 P.aeruginosa 3
5 C.albicans 2
6 K.pneumoniae 2
Экспериментальная часть
ИК спектры синтезированных соединений записаны на ИК-Фурье спектрометре Thermo Scientific Nicolet iS10 в виде мелкодисперсных порошков, методом диффузного отражения и обработаны в программе OMNIC 8. УФ спектры водных растворов N-хлортаурина и N^-дихлортаурина концентрацией 5х10-4 моль/дм3 записаны на спектрофотометре СФ-2000 в кюветах К10, раствор сравнения - дистиллированная вода.
Методика синтеза иммобилизованного суль-фохлорида (2) приведена в работе [11].
Синтез иммобилизованных N-метил (этил, н-пропил)- сульфонамидов (3a-c)
К 0,25 мол. сульфохлорида (2) порциями при перемешивании прибавляли смесь 100 мл охлажденной до 0°С воды и 1,0 мол. соответствующего амина, массу перемешивали 0,5 ч и оставляли на 12 ч. Затем смолу отфильтровывали под вакуумом на фильтре Шотта, промывали на фильтре водой. Выдерживали смолу на протяжении 12 ч в 5 % растворе соляной кислоты. Затем продукт отфильтровывали и промывали водой до нейтрального рН фильтрата. Полученную смолу сушили на воздухе до постоянного веса.
Синтез иммобилизованных ]-н-бутил (цик-логексил, н-додецил)- сульфонамидов (3^1)
К 0,25 мол. сульфохлорида (2) порциями при перемешивании прибавляли смесь 350 мл изопропи-лового спирта, и 0,5 мол. соответствующего амина. Массу перемешивали в течение 2 ч и оставляли на 12 ч, затем отфильтровывали смолу на фильтре Шот-та под вакуумом, промывали 200 мл изопропилового спирта, а затем водой. Для удаления избытка аминов смолу выдерживали в 5 % растворе соляной кислоты в течение 12 ч. Отфильтровывали смолу на фильтре Шотта, промывали водой до нейтральной среды фильтрата и сушили на воздухе до постоянного веса.
Синтез иммобилизованных ^хлор-]]-алкил-сульфонамидов
К 0,25 мол. соответствующего Ы-алкил-сульфо-намида (3а-1) прибавляли 500 мл 4 % раствора гипо-хлорита натрия, перемешивали в течение 30 мин и оставляли на 12 ч. Отфильтровывали смолу под вакуумом на фильтре Шотта, промывали водой до нейтрального рН фильтрата и сушили на воздухе до постоянного веса.
Определение влажности иммобилизованных ]-хлор-]-алкилсульфонамидов
Навеску смолы массой 1-2 г (точный вес) помещали в эксикатор с концентрированной серной кислотой и выдерживали до постоянного веса. По потере массы определяли влажность.
Определение содержания -803И групп в иммобилизованных ]]-хлор-]Ч-алкилсульфонамидах
Иммобилизованный Ы-хлор-Ы-алкилсуль-фона-мид обрабатывали 0,1 н раствором НС1 и оставляли в растворе на 12 ч, продукт промывали водой до нейтральной реакции фильтрата и сушили сначала на воздухе, а затем в эксикаторе над серной кислотой до постоянного веса. Навеску Ы-хлор-Ы-алкилсульфона-мида массой 1,0-1,5 г (точный вес) помещали в 100 мл 0,1 н раствора №ОН и выдерживали 2 ч, затем отбирали 25 мл раствора и титровали 0,1 н раствором НС1 до перехода окраски индикатора - метилового красного. Определяли содержание ^03Н групп (Е) в мг-экв/г по формуле:
E =
4aKN -100 g (100 - W)
где а - объем раствора №ОН, израсходованного на титрование, мл;
К - поправочный коэффициент 0,1 н. раствора
№ОН;
N -нормальность раствора №ОН;
g - навеска Ы-хлор-Ы-алкилсульфонамида, г;
Ж - содержание воды в Ы-хлор-Ы-алкилсуль-фонамиде.
Результаты приведены в табл. 1.
Определение содержания активного хлора в иммобилизованных ]]-хлор-]Ч-алкилсульфонамидах
Брали навеску высушенного над серной кислотой образца Ы-хлор-Ы-алкилсульфонамида массой около 1,0 г (точная навеска). Далее аналогично методике, приведенной в работе [11].
Определение эмиссии активного хлора из иммобилизованных ^хлор-]]-алкилсульфонамидов
Навеску соответствующего иммобилизованного ^хлор-Ы-алкилсульфонамида. высушенного в эксикаторе над серной кислотой, массой около 1,2 г (точная навеска) помещали в конус на 250 мл, прибавляли 100 мл дистиллированной воды и 0,6 г (4 ммоль) таурина перемешивали и закрывали пробкой. Содержимое термостатировали при температуре +20 °С в темном месте и периодически перемешивали. Через определенные промежутки времени (1 ч, 4 ч, 12 ч, 24 ч, 48 ч, 72 ч, 120 ч, 196 ч) из конуса отбирали пипеткой аликвоту раствора объемом 10 мл. Помещали ее в конус на 100 мл, добавляли 25 мл дистиллированной воды, 10 мл 10 % раствора KI и 10 мл 10 % раствора серной кислоты. Перемешивали раствор после добавления каждого реактива, и выдерживали 10 мин в темном месте. Титровали содержимое 0,01 н раствором тиосульфата натрия до светло-желтого цвета раствора, добавляли 1 мл 3 % раствора крахмала и продолжали титрование раствором тиосульфата натрия до обесцвечивания раствора. Обработку результатов определения активного хлора проводили в соответствии с Г0СТ18190-72 [19].
Изучение антимикробной активности раствора N-хлортаурина, полученного из N-хлор-К-(н-пропил)-сульфонамида
Навеску полимера (4с) массой 1,2 г помещали в конус, добавляли 100 мл дистилированной воды и вносили 0.6 г таурина, перемешивали в течение часа и оставляли на 24 ч. Затем отбирали пипеткой необходимое количество раствора для испытаний. На чашки Петри с застывшим мясо-пептонным агаром (МПА) делали посевы газоном 1 млрд. взвеси суточных тест-культур, после 24 ч инкубации на застывшую среду в середине чашки Петри делали лунку и в нее закапывали по 0,4 мл исследуемого раствора. Чашки Петри с пробами термостатировали в сушильном шкафу при 37 °С в течение 24 ч после чего производили замер зон подавления роста тестовых микроорганизмов.
7. Выводы из проведенного исследования и перспективы дальнейшего развития данного направления
Показано, что содержание активного хлора в иммобилизованных N-хлор-Ы-алкилсульфонамидах симбатно снижается с увеличением длины алкильно-го радикала.
Полученные результаты свидетельствуют о большей устойчивости иммобилизованных N-хлор-N-алкилсульфонамидов к действию таурина, в сравнении с соответствующими N-хлорсульфонамидами натрия. Это связано с различиями в строении -SO2NAlkCl и -SO2NNaCl фрагментов и энергий связи N-CI.
Синтезированные иммобилизованные N-хлор-N-алкилсульфонамиды могут быть использованы в качестве источников активного хлора пролонгированного действия.
Благодарности
Работа выполнена при финансовой поддержке компании "Noosphere Ventures" (США) по гранту конкурса "Vernadski Chellenge-2015".
Литература
1. Петросян, Э. А. Гипохлорит натрия в лечении гнойного перитонита [Текст] / Э. А. Петросян // Вестник хирургии им. И. И. Грекова. - 1993. - № 5-6. - С. 18-21.
2. Самарин, Д. В. Антибиотикорезистентность [Текст] / Д. В. Самарин // Therapia. Украшський медичний в!сник. - 2009. - № 12. - С. 43-45.
3. Бахир, В. М. Химический состав и функциональные свойства хлорсодержащих дезинфицирующих растворов [Текст] / В. М. Бахир, Б. И. Леонов, С. А. Паничева, В. И. Прилуцкий, Н. Ю. Шомовская // Вестник новых медицинских технологий. - 2003. - № 4. - С. 50.
4. Weiss, S. J. Chlorination of Taurine by Human Neutrophils [Text] / S. J. Weiss, R. Klein, А. Slivka, M. Wei // Journal of Clinical Investigation. - 1982. - Vol. 70, Issue 3. -P. 598-607. doi: 10.1172/jci110652
5. Панасенко, О. М. Хлорноватистая кислота как предшественник свободных радикалов в живых системах [Текст] / О. М. Панасеко, И. В. Горудко, А. В. Соколов // Успехи биологической химии. - 2013. - Т. 53. - С. 195-244.
6. Nakamura, Y. High polymers containing free functional groups. VII. Insoluble resins containing sulfonamide, sulfochloramide, or sulfodichloramide group [Text] / Y. Naka-mura // The Journal of the Society of Chemical Industry, Japan. - 1954. - Vol. 57, Issue 11. - P. 818-819. doi: 10.1246/ nikkashi1898.57.818
7. Emerson, D. W. Functionally Modified Poly (sty-rene-divinylbenzene). Preparation, Characterization and Bactericidal Action [Text] / D. W. Emerson, D. T. Shea, E. M. Sorensen // Industrial & Engineering Chemistry Product Research and Development. - 1978. - Vol. 17, Issue 3. -P. 269-274. doi: 10.1021/i360067a019
8. Emerson, D. W. Polymers for removal of free and combined active chlorine and active bromine from water. Sulfon-amides derived from styrene-divinylbenzene copolymers. Polymer supported reagents 4 [Text] / D. W. Emerson // Industrial & Engineering Chemistry Research. - 1988. - Vol. 27, Issue 10. - P. 1797-1802. doi: 10.1021/ie00082a011
9. Emerson, D. W. Slow release of active chlorine and bromine from styrene-divinylbenzene copolymers bearing N,N-dichlorosulfonamide, N-chloro-N-alkylsulfonamide and N-bromo-N-alkylsulfonamide functional groups. Polymer-supported reagents 6 [Text] / D. W. Emerson // Industrial & Engineering Chemistry Research. - 1991. - Vol. 30, Issue 11. -P. 2426-2430. doi: 10.1021/ie00059a010
10. Emerson, D. W. Chlorine dioxide generated by reaction of sodium chlorite with N-halosulfonamide or N-alkyl-N-halosulfonamide groups on styrene-divinylbenzene copoly-mers [Text] / D. W. Emerson // Industrial & Engineering Chemistry Research. - 1993. - Vol. 32, Issue 6. - P. 1228-1234. doi: 10.1021/ie00018a031
11. Бурмистров, К. С. Эмиссия активного хлора из иммобилизованных N-хлорсульфонамидов [Текст] / К. С. Бурмистров, В. Н. Торопин, В. В. Рябенко, Г. Н. Кременчуц-кий, А. К. Балалаев // Вопросы химии и хим. технологии. -2014. - T. 3. - С. 30-36.
12. Цундель, Г. Гидратация и межмолекулярное взаимодействие [Текст] / Г. Цундель. - М.: Мир, 1972. - 390 с.
13. Maddah, B. Preparation of N,N-dichloropolystyrene sulfonamide nanofiber as a regenerable self-decontaminating material for protection against chemical warfare agents [Text] / B. Maddah, M. Azimi // International Journal of Nano Dimension. - 2012. - Vol. 2, Issue 4. - P. 253-259. doi: 10.7508/ijnd.2011.04.006
14. Grisham, M. B. Role of monochloramine in the oxidation of erythrocyte hemoglobin by stimulated neutrophils [Text] / M. В. Grisham, M. М. Jefferson, E. L. Thomas // J. Biol. Chem. - 1984. - Vol. 259, Issue 11. - Р. 6766-6772.
15. Thomas, E. L. Preparation and characterization of chloramines [Text] / E. L. Thomas, M. B. Grisham, M. M. Jefferson // Methods in Enzymology. - 1986. - Р. 569-571. doi: 10.1016/s0076-6879(86)32042-1
16. Gottardi, W. N-Chloramines, a Promising Class of Well-Topical Anti-Infectives [Text] / W. Gottardi, D. Debabov, M. Nagl // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. - 2013. -Vol. 57, Issue 3. - P. 1107-1113. doi: 10.1128/aac.02132-12
17. Gottardi, W. Chemical properties of N-chlorotau-rine sodium, a key compound in the human defence system [Text] / W. Gottardi, M. Nagl // Archiv der Pharmazie. - 2002. -Vol. 335, Issue 9. - P. 411-421. doi: 10.1002/1521-4184(200212) 335:9<411:: aid-ardp411>3.0.co;2-d
18. Степанский, Д. А. Исследование антимикробных свойств раствора натрия гипохлорита и таурина [Текст] / Д. А. Степанский, Г. Н. Кременчуцкий, И. П. Кошевая, Н. В. Торопин, В. Н. Торопин // Biomedical and Biosocial Antropology. - 2014. - № 22. - С. 79-82.
19. ГОСТ 18190-72 «Вода питьевая. Методы определения содержания активного хлора» [Текст]. - М.: Стан-дартинформ, 2009.
References
1. Petrosian, E. A. (1993). Hypokhloryt natryia v leche-nyy hnojnoho perytonyta [Sodium hypochlorite in the treatment of purulent peritonitis]. Vestnyk khyrurhyy ym. Y. Y. Hre-kova, 5-6, 18-21.
2. Samaryn, D. V. (2009). Antybyotykorezystentnost [Antibiotic resistance]. Therapia. Ukrains'kyj medychnyj visnyk, 12, 43-45.
3. Bakhyr, V. M., Leonov, B. Y., Panycheva, S. A., Prylutskyj, V. Y., Shomovskaia, N. Yu. (2003). Khymycheskyj sostav y funktsyonal'nye svojstva khlorsoderzhaschykh dezyn-fytsyruiuschykh rastvorov [The chemical composition and functional properties of chlorine-containing disinfectants]. Vestnyk novykh medytsynskykh tekhnolohyj, 4, 50.
4. Weiss, S. J., Klein, R., Slivka, A., Wei, M. (1982). Chlorination of Taurine by Human Neutrophils. Journal of Clinical Investigation, 70 (3), 598-607. doi: 10.1172/jci110652
5. Panasenko, O. M., Horudko, Y. V., Sokolov, A. V. (2013). Khlornovatystaia kyslota kak predshestvennyk svobod-nykh radykalov v zhyvykh systemakh [Hypochlorous acid as a precursor of free radicals in living systems]. Uspekhy byolohy-cheskoj khymyy, 53, 195-244.
6. Nakamura, Y. (1954). High polymers containing free functional groups. VII. Insoluble resins containing sulfonamide, sulfochloramide, or sulfodichloramide group. The Journal of the Society of Chemical Industry, Japan, 57 (11), 818-819. doi: 10.1246/nikkashi1898.57.818
7. Emerson, D. W., Shea, D. T., Sorensen, E. M. (1978). Functionally Modified Poly(styrene-divinylbenzene). Preparation, Characterization, and Bactericidal Action. Industrial & Engineering Chemistry Product Research and Development, 17 (3), 269-274. doi: 10.1021/i360067a019
8. Emerson, D. W. (1988). Polymers for removal of free and combined active chlorine and active bromine from water. Sulfonamides derived from styrene-divinylbenzene copolymers. Polymer supported reagents. 4. Industrial & Engineering Chemistry Research, 27 (10), 1797-1802. doi: 10.1021/ie00082a011
9. Emerson, D. W. (1991). Slow release of active chlorine and bromine from styrene-divinylbenzene copolymers bearing N,N-dichlorosulfonamide, N-chloro-N-alkylsulfonamide and N-bromo-N-alkylsulfonamide functional groups. Polymer-supported reagents. 6. Industrial & Engineering Chemistry Research, 30 (11), 2426-2430. doi: 10.1021/ie00059a010
10. Emerson, D. W. (1993). Chlorine dioxide generated by reaction of sodium chlorite with N-halosulfonamide or N-alkyl-N-halosulfonamide groups on styrene-divinylbenzene copolymers. Industrial & Engineering Chemistry Research, 32 (6), 1228-1234. doi: 10.1021/ie00018a031
11. Burmystrov, K. S., Toropyn, V. N., Riabenko, V. V., Kremenchutskyj, H. N., Balalaev, A. K. (2014). Emyssyia aktyv-noho khlora yz ymmobylyzovannykh N-khlorsulfonamydov [Emission of active chlorine immobilized N-chlorosulfonamides]. Voprosy khymyy y khym. tekhnolohyy, 3, 30-36.
12. Tsundel, H. (1972). Hydratatsyia y mezhmolekuli-arnoe vzaymodejstvye [Hydration and intermolecular interaction]. Moscow: Myr, 390.
13. Maddah, B., Azimi, M. (2012). Preparation of N,N-dichloropolystyrene sulfonamide nanofiber as a regenerable self-decontaminating material for protection against chemical warfare agents. International Journal of Nano Dimension, 2 (4), 253-259. doi: 10.7508/ijnd.2011.04.006
14. Grisham, M. B., Jefferson, M. М., Thomas, E. L. (1984). Role of monochloramine in the oxidation of erythrocyte hemoglobin by stimulated neutrophils. J. Biol. Chem., 259 (11), 6766-6772.
15. Thomas, E. L., Grisham, M. B., Jefferson, M. M. (1986). Preparation and characterization of chloramines. Methods in Enzymology, 569-585. doi: 10.1016/s0076-6879(86)32042-1
16. Gottardi, W., Debabov, D., Nagl, M. (2013). N-Chloramines, a Promising Class of Well-Tolerated Topical Anti-Infectives. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 57 (3), 1107-1114. doi: 10.1128/aac.02132-12
17. Gottardi, W., Nagl, M. (2002). Chemical properties of N-chlorotaurine sodium, a key compound in the human defence system. Archiv der Pharmazie, 335 (9), 411-421. doi: 10.1002/ 1521-4184(200212)335:9<411:: aid-ardp411>3.0.co;2-d
18. Stepanskyj, D. A., Kremenchutskyj, H. N., Ko-shevaia, Y. P., Toropyn, N. V., Toropyn, V. N. (2014). Yssle-dovanye antymykrobnykh svojstv rastvora natryia hypokhloryta y tauryna [Investigation of antimicrobial properties of sodium hypochlorite solution and taurine]. Biomedical and Biosocial Antropology, 22, 79-81.
19. GOST 18190-72 «Voda pyt'evaia. Metody opre-delenyia soderzhanyia aktyvnoho khlora» (2009). Moscow: Standartynform.
Дата надходження рукопису 17.03.2016
Торопин Владимир Николаевич, кафедра «Технология органических веществ и фармацевтических препаратов», ГВУЗ «Украинский государственный химико-технологический университет», пр. Гагарина, 8, г. Днепропетровск, Украина, 49005; Главный специалист-эксперт, Отдел экспертизы и исследований пищевой продукции, Специализированная лаборатория по вопросам экспертизы и исследований государственной фискальной службы Украины, Днепропетровский отдел по вопросам экспертизы и исследований, ул. Дзержинського 2/4, г. Днепропетровск, Украина, 49044 E-mail: toropin.nv@gmail.com
Бурмистров Константин Сергеевич, доктор химических наук, профессор, кафедра технологии органических веществ и фармацевтических препаратов, ГВУЗ «Украинский государственный химико-технологический университет», пр. Гагарина, 8, г. Днепропетровск, Украина, 49005 E-mail: kkssburm@yandex.ru
Мурашевич Богдан Валериевич, кандидат химических наук, доцент, кафедра физической химии, ГВУЗ «Украинский государственный химико-технологический университет», пр. Гагарина, 8, г. Днепропетровск, Украина, 49005 E-mail: eagleheart@ua.fm
Кременчуцкий Геннадий Николаевич, доктор медицинских наук, профессор, кафедра микробиологии, вирусологии, иммунологии и эпидемиологии, ГУ "Днепропетровская медицинская академия" МОЗ Украины, ул. Дзержинского, 9, Днепропетровск, Украина, 49044 E-mail: kremenchut@gmail.com
УДК 615.322.099.07:582.929.4 DOI: 10.15587/2313-8416.2016.66753
МОРФОЛОГО-АНАТОМ1ЧНА БУДОВА ТРАВИ SATUREJA HORTENSIS L. © М. I. Шанайда, Л. М. Ора, A. O. Мшаева
Враховуючи те, що морфолого-анатомгчна характеристика mieï чи ïnmoï лжарськоХрослини мае вагоме значения при iдентифiкацiï лкарсько'1' рослинно'1' сировини та встановленн показниюв ïï якостi, аналiз дiагностичних макро- та мiкроскопiчних ознак трави неофiцинальноïлтарсь^рослини чаберу садового (Satureja hortensis L.) е актуальним напрямом фармацевтичних до^джень. Метою роботи було морфологiчне та анатомiчне до^дження трави Satureja hortensis. Методи. Надземну частину (траву) чаберу садового заготовлено у 2014-2015 рр. в перюд масового цвi-тiння рослин при культивуванш на територИ' Захiдного Подшля. Мжроскотчний анал1з висушено'1' i зафi-ксовано'1' сумiшшю спирт-глщерин-вода (1:1:1) трави здшснювали вiдnовiдно до загальноприйнятих методик. Виготовлен поперечн зрiзи i поверхневi препарати стебел, листюв та квток до^джували з використанням мжроскопа МС 10 та фотокамери Sаmsung PL50. При морфологiчному аналiзi було за-фксовано колiр, форму, характер поверхн складових сировини, 1'х запах та смак.
Результати. Виявлено комплекс специфiчних морфологiчних та анатомiчних дiагностичних ознак виду, ят дають змогу iдентифiкувати сировину та не допустити потрапляння домшок трави тших видiв при заготiвлi та використанн трави чаберу садового.
Висновки. Встановлено основнi морфолого-анатомiчнi дiагностичнi ознаки стебел, листюв i квток не-офiцiнальноï л^ар^^ рослини - чаберу садового (Satureja hortensis). Отриман дан будуть використа-н при стандартизацИ' сировини тарозробц нормативно'1' документацИ' «Чаберу садового трава» як перспективного джерела фтосубстанцш
Ключовi слова: Satureja hortensis, родина губоцвiтi, трава, стебла, листки, квтки, мтроскотчы ознаки, макроскопiчнi ознаки
Considering the fact that morphological and anatomical characteristic of this or that medicinal herb is rather sufficient for both identification and determination of the quality parameters of herbs, the analysis of diagnostic macroscopic and microscopic features of the unofficial herb of Summer savory (Satureja hortensis L.) is relevant direction of pharmaceutical research.
Aim of our research was morphological and anatomical study of the Satureja hortensis herb. Methods. Aerial part (herb) of Summer savory was collected in 2014-2015 during full bloom period under cultivation in the Western Podillya region. Microscopic analysis of the dried and fixed in ethanol-glycerin-water (1:1:1) mixture herb was carried out according to the conventional methods. Prepared cross-sections and surface samples of stems, leaves and flowers was studied using MS 10 microscope and Sаmsung PL50 camera. Color, shape, surface character of the herbal material constituents were identified at morphological study, as well as their taste and odor.
Results. The complex of specific morphological and anatomical diagnostic features of the species, which allow to identify the herb and to avoid impurities of other species during collecting and using of Summer savory herb were determined.
Conclusion. The main morphological and anatomical features of stems, leaves and flowers of the unofficial herb of Summer savory (Satureja hortensis) were determined. The obtained data will be used for the herbal material standardization and development of the normative documentation "Summer savory herb " as a promising source for herbal substances creation
Keywords: Satureja hortensis, Lamiaceae family, herb, stems, leaves, flowers, microscopic features, macroscopic features
