CC BY
5
DOI - 10.32743/UniChem.2024.122.8.17934
СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЛАГОХИРЗИНА С ГЛИЦИРРИЗИНОВОЙ КИСЛОТОЙ И ИХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Матчанов Алимжон Давлатбоевич
д-р хим. наук, проф., зав. лабораторией Института Биоорганической химии имени акад. А.С. Садыкова АНРУз., Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
Выпова Наталья Леонидовна
канд. биол. наук, ст. науч. сотр Института Биоорганической химии имени акад. А.С. Садыкова АН РУз., Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: natalia. vypova@mail. ru
Собирова Фотима Аъзамжоновна
канд. хим. наук, ст. науч. сотр. Института Биоорганической химии имени акад. А.С. Садыкова АН РУз., Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
Ташпулатов Фаррух .Назимович
мл. науч. сотр. Института Биоорганической химии имени акад. А.С. Садыкова АН РУз., Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: _ farrukhtoshpulatov@mail. ru
Бекполатова Бахтыгул Мадиреймовна
ассистент
кафедры «Органической и неорганической химии» Каракалпакского государственного университета имени Бердаха, Республика Узбекистан, Каракалпакстан, г. Нукус E-mail: [email protected]
Утениязов Каримбай Куанышбаевич
канд. хим. наук,
доц. кафедры «Органической и неорганической химии» Каракалпакского государственного университета имени Бердаха, Республика Узбекистан, Каракалпакстан, г. Нукус
E-mail: ukarim@inbox. ru
SUPRAMOLECULAR COMPLEXES OF LAGOHYRZINE WITH GLYCYRRHIZIC ACID AND THEIR PHYSICO-CHEMICAL CHARACTERISTICS
Alimjon Matchanov
O.S.Sadikov Institute of Bioorganic chemistry, Doctor of Sciences, (in chemistry), Professor Head of the laboratory, Academy of Sciences of Uzbekistan Republic Uzbekistan, Tashkent
Библиографическое описание: СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЛАГОХИРЗИНА С ГЛИЦИРРИЗИНОВОЙ КИСЛОТОЙ И ИХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Матчанов А.Д. [и др.]. 2024. 8(122). URL: https://7universum. com/ru/nature/archive/item/17934
Nataliya Vipova
Cand. Biol. sciences, Senior Researcher, Academy of Sciences of Uzbekistan, Republic Uzbekistan, Tashkent
Fotima Sobirova
Candidate of Chemical Sciences, Senior Researcher, Academy of Sciences of Uzbekistan, Republic Uzbekistan, Tashkent
Farrakh Tashpulatov
Junior research assistant, Academy of Sciences of Uzbekistan, Republic Uzbekistan, Tashkent
Baxtigul Bekpolatova
Assistant, Karakalpak State University Department «Organic and inorganic chemistry», Uzbekistan, Karakalpakstan, Nukus
Karimbay Uteniyazov
PhD (in chemistry), docent Karakalpak State University, Department «Organic and inorganic chemistry», Uzbekistan, Karakalpakstan, Nukus
АННОТАЦИЯ
В данной статье приведены синтез супрамолекулярных комплексов лагохирзина в различных молярных соотношениях с глицирризиновой кислотой. Обсуждены их ИК-спектры, а также некоторые физико-химические свойства полученных комплексов.
ABSTRACT
This article presents the synthesis of supramolecular Lagohyrzine complexes in various molar ratios with Glycyrrhizic acid. Discusses their IR spectra, as well as some physico-chemical properties of the obtained complexes.
Ключевые слова: Lagochilus, дитерпеноиды, 9,13-эпоксилабдан, лагохирзин, лагоден, гемостаз. Keywords: Lagochilus, diterpenoids, 9,13-epoxylabdan, lagohirzin, lagodene, hemostasis.
Введение
Растения рода Lagochilus известны своим лечебным действием издавна и входят в число наиболее известных лекарственных растений Востока, как ценны кровоостанавливающие средства. Препараты на основе Lagochilus успешно применяются для остановки различных кровотечений, однако они обладают некоторыми недостатками: нерастворимость в воде и пероральное введение, в результате чего необходимый эффект развивается медленно [1,2]. Для устранения этих недостатков были получены ряд ацетильных и изопропилиденовых производных лагохилина. Показано, что гемостатическая активность зависит определённым образом от числа свободных гидроксильных групп лагохилина и его производных [3]. Одно из таких производных лагохилина является дитерпеноидный лактон - лагохирзин, на основе которого был создан гемостатический препарат Лагоден. Лагохирзин в свободном виде найден в трех видах растений рода Lagochilus (л. жестковолосистый, л. щетинистный и л. гипсовый). Но содержание его в этих растениях составляет 0,2-0,3% и поэтому его синтезировали на основе [4].
Лагохилин в присутствии безводного сульфата меди с ацетоном образует 3,18-О-изопропилиденлаго-хилин, последний при окислении перманганатом калия превращается в изопропилиденлагохирзин, который после кислотного гидролиза образует лаго-хирзин. Восстановление лагохирзина алюмогидридом лития приводит к образованию тетраола, по физико-химическим показателям соответствующего лагохи-лину. Следовательно, лагохирзин содержит в своей молекулы скелет лагохилина. Для повышения эффективности гемостатического действия самого лагохилина [5] и его производных получают их молекулярных комплексов с водорастворимыми полимерами. Кроме полимеров комплексообразую-щими свойствами обладает ряд низкомолекулярных соединений. Например, госсипол образует ряд молекулярных комплексов с молекулами органических растворителей [6-8]. Но более эффективным комплексообразующим веществом является 18Р-Н-глицирризиновая кислота (ГК)-тритерпеновый гли-козид, выделяемый из корня солодки [9].
В связи с вышеизложенным нам было интересно получать супрамолекулярные комплексы ГК лаго-хирзином в различных соотношениях. Выбор в качестве объектов исследования молекул лагохирзина обусловлен тем, что лагохирзин является промежуточным продуктом получения препарата Лагоден и он плохо растворим в воде, и поэтому относительно слабую гемостатическую активность.
Препарат «Лагоден» обладает хорошим гемостатическим свойством. Было показано, что «Лагоден» по своей гемостатической активности превосходит все известные препараты подобного назначения. Однако способ получения «Лагодена» многоступенчатый и требует дорогостоящих растворителей. В конечном итоге выход продукта очень низкий, относительно лагохилина составляет 12-14% [4].
В этом направлений для получения новых производных лагохилина методом комплексообра-зования хорошей предпосылкой является корень солодки. Показано, что препараты на основе солодки голой обладают низкой токсичностью и высокой терапевтической эффективностью. И поэтому, использование основных действующих веществ солодки голой является перспективным направлением [10].
Авторами показано, что особо перспективны нейропротективные свойства экстрактов солодки. Ликвиритин, ликвиритигенин, глицирризин, лико-пиранокумарин, изоликвиритигенин и глицирурол солодки обладают выраженными нейропротектив-ными свойствами [11].
Особо надо отметит то что препараты совместно с другими растительными препаратами стали применятся очень широко на примере лакрица и имбир использован в качестве приготовления целебного чая [12].
Авторами показано что, концентрация полумаксимального ингибирования жизнеспособности (Ю50) глицирризиновой кислоты в отношении клеток аденокарциномы шейки матки линии HeLa составила 72,2 мкМ, в присутствии тестостерона (10 и 1 мкМ) 1С50 глицирризиновой кислоты увеличилась на 13,4 и 17 %, в присутствии эстрадиола (10 и 1 мкМ) — уменьшилась на 1,8 и 11,8 %, в присутствии прогестерона (10 и 1 мкМ) — увеличилась на 8,7 и 8,6 %, соответственно. тестостерон и прогестерон в концентрациях 10 и 1 мкМ ослабляют, а эстрадиол в низкой концентрации (1 мкМ) усиливают антипролиферативное действие глицирризиновой кислоты [13].
Установлено, что глицирризиновая кислота является практически безопасным веществом, не обладает острой токсичностью, мутагенным, канцерогенным и тератогенным действием, а также потенциалом для развития лекарственной зависимости. Общая частота нежелательных явлений, включая случаи псевдоальдостеронизма, существенно ниже, чем для зарубежных аналогов, что связано с подобранными дозировкой и схемами назначения, а также широким применением пероральных лекарственных форм [14].
Таким образом показано широко применение ГК и её солей в медицинской практике. Поэтому создание новых кровоостанавливающих препаратов на основе местного, доступного растительного сырья в частности используя ингродиентов корня солодки с меньшими затратами является актуальным.
Целью данной научной работы является синтез супрамолекулярных комплексов дитерпеноидного лактона лагохирзина с ГК для получения водорастворимых производных в различных молярных соотношениях, изучение их некоторых физико-химических свойств.
Задачи исследования:
• выделение и очистка дитерпеноида лагохилина и синтез на его основе дитерпеноидного лактона лагохирзина.
• выделение и очистка ГК из технического продукта корня солодки.
• получение супрамолекулярных комплексов на основе дитерпеноидного лактона лагохирзина и ГК в различных молярных соотношениях.
Изучение физико-химических свойств, полученных супрамолекулярных комплексов.
Материалы и методы
Для идентификации использован ТСХ на пластинках марки «SILUFOL». Системы растворителей для ТСХ: I - этанол:хлороформ 1:3, II - вода:ацето-нитрил:ацетон 3:4:2, III - метанол:хлороформ 1:3. В качестве проявителя применяли пары йода. Для колоночной хроматографии применяли силикагель размером частиц 100/160. ИК спектры сняты на спектрометре Sistem- 2000 ИК-Фурье фирмы «Perkin-Elmer» на таблетках с КВг. Очищенные ГК и МАСГК (95-96%) получали из МАСГК с содержанием основного вещества 72-75% по методике [10,11]. Лагохирзин из лагохилина получали по ранее известной методике [4]. Тпл=188-190°С. Получение комплексов лагохирзина с ГК (1:1) (А); 0,176 г (0,0005 моль) лагохирзина растворяют в 10 мл 96% этилового спирта. В коническую колбу объемом 500 мл, снабженной обратным холодильником и магнитной мешалкой наливают 90мл 96% этанола и добавляют 0,447 г (0,0005 моль) ГК перемешивают до полного растворения и добавляют 100 мл дистиллированной воды. При интенсивных перемешиваниях по каплям к нему добавляют спиртовый раствор лагохирзина. Смесь интенсивно перемешивают в течение 10-12 часов при температуре 60-70%. Затем спирт отгоняют на роторном испарителе. Водный остаток сушат методом лиофильной сушки. Тпл = 188-190°С. С разложением. Получение комплексов лагохирзина с ГК (1:2) и (1:4) проводят согласно методике А.
Результаты и обсуждение
Синтез супрамолекулярных комплексов дитерпе-ноидного лактона лагохирзина с ГК в различных молярных соотношениях проведено по общей схеме 1.
Схема 1.
Общая схема получения супрамолекулярных комплексов лагохирзина с ГК
° I
O
+ n
// о
Vv
мОон/
n- 1. 2. 4
HO" НоНС
H Ov
о
н— —О .о
(он
Синтез лагохирзина (ЛАГОХИРЗИН) был осуществлен по ранее известной методике [4]. Молекулярные комплексы полученные на основе лагохилина (Л) и лагохирзина (2) с ГК и МАСГК в различных молярных соотношениях 1:1; 2:1 и 4:1. Для синтеза комплексов использовали очищенную ГК (94-96% по ВЭЖХ).
Изучение растворимости комплексов показало, что все полученные комплексы хорошо растворимы в воде и нерастворимы в органических растворителях, что значительно повышает их биодоступность для
человеческого организма, который состоит из 75-80% из воды.
Для характеристики приблизительных структур полученных молекулярных комплексов проведены сравнительные изучения ИК-спектров лагохирзина ГК со спектрами их молекулярных комплексов. (таб -1). По литературным данным при комплексообразо-вании частота валентных колебаний карбонильных групп смещается на высокочастотную область относительно к исходного [15, 16].
Таблица 1.
Некоторые физико-химические параметры молекулярных комплексов лагохирзина с ГК
о
н— о
о
n
Комплексы Соотношения Rf ИК-спектр, см-1 Температура плавления, °С
I II III
ГК - 0,83 0,75 0,52 3000-3600, 2800, 1718, 1650, 1560, 1550, 890 205-209
Лагохирзин - 0,48 0,43 0,38 3000-3600, 1783 141-142
ГК:Лагохирзин 1:1 0,17 0,16 0,91 1733, 1700, 1640 168-170
ГК:Лагохирзин 2:1 0,35 0,39 0,88 1733, 1700, 1640 180-182
ГК:Лагохирзин 4:1 0,46 0,58 0,87 1733, 1700, 1640 184-186
Система: I - этанол: хлороформ (1:3), II - метанол: х
В ИК-спектрах молекулярного комплекса ГК:лагохирзин (1:1), (2:1) и (4:1) наблюдаются следующие характеристические частоты колебания: в области 1740 см-1-валентное колебание карбонила лактонного кольца лагохирзина; частота в области 1734 см-1 относится к валентному колебанию карбо-нилов карбоксильных групп ГК; область при 1650 см-1 соответствует валентному колебанию карбонила, находящегося рядом с двойной связью в молекуле глицирризиновой кислоты. Изменение значения частоты колебания карбоксильных групп от 1718 см-1 (в ИК-спектре молекулы глицирризиновой кислоты) на 1734 см-1 связано с тем, что как и в случае комплекса ГК:лагохирзин образуется межмолекулярная водородная связь между карбонилом глицирризиновой кислоты и гидроксильной группой лагохирзина. Кроме того, в ИК-спектре данных комплексов изменяется значение частоты колебания карбонильной
м (1:3), III - метанол: ацетон (2:1),
группы лактонного кольца лагохирзина с 1783 см-1 на 1740 см-1. Это указывает на то, что в комплексе ГК:лагохирзин в образовании межмолекулярной водородной связи наряду с гидроксильными группами лагохирзина участвует и С=О группа у лактонного кольца лагохирзина.
Заключение: Получены водорастворимые супра-молекулярные комплексы дитерпеноидного лактона лагохирзина с ГК в различных молярных соотношениях. Изучены их некоторые физико-химические характеристики. Изучением ИК спектральных данных показано, что лагохирзин образуют с ГК молекулярные комплексы за счет межмолекулярных водородных связей между карбоксильными группами ГК и карбонилом лактонного кольца лагохирзина.
Список литературы:
1. Флора СССР. М., Л.: АН СССР. 1954
2. Абрамов М.М., Япарова С.А. //журн. прикл. химии. 1963. Т36. №11. с.2554-2556.
3. У.Н Зайнутдинов, Р Исламов, Д.Н Далимов, Т.Р Абдурахманов, А.Д.Матчанов., Н.Л.Выпова // Хим. природ. Соединений. 38 .161. (2002).
4. А.С. 1293990 СССР. Способ получения лагохирзина. Исламов Р., Зайнутдинов У.Н., Асланов Х.А., Садыков А.С., Данильчук Д.Н., Янковский Б.А., Захаров В.П.
5. Далимов Д.Н., Зайнутдинов У.Н., Мусаев У.Н., Матчанов А.Д., Мухамадиев М.Г., Юлдашев Х.А. // Узбекистон кимё журнали.. №5. 33 (2001).
6. Б.Т Ибрагимов, Г.Б. Назаров, С.А Талипов. //Хим. природ. соединений. 666. (1988).
7. Ibragimov B.T., Talipov S.A., Zory P.M. //Supramolekular Cemistry. 3. 147 (1994).
8. Ibragimov B.T., Talipov S.A., Molecular recognition and chemical reactions in lattice inclusion complexes of the natural product gossypol //J. Mol. Cryst. Lig. Cryst. 276. 305. 1996).
9. Д.Н Далимов, Ю.Т. Исаев, А.М Сайиткулов. //Хим. природ. соединений. 132. (2001).
10. А.В. Кошкина, Ю.О. Федотова. Солодка голая. фитохимический состав и биологические эффекты Журнал «Орбиталь», г. Ялта № 2 (3), 2018. С. 30-51.
11. Кароматов И.Ж, Юсупова Г.С., Нейропротективные свойства солодки. Электронный научный журнал «Биология и интегративная медицина» № 8 - сентябрь (25) 2018. С. 79-89.
12. Ruo-Gu Xiong, Dan-Dan Zhou, Jin Cheng, Si-Xia Wu, Adila Saimaiti, Si-Yu Huang, Qing Liu, Ao Shang, Hua-Bin Li, Sha Li. Preparation and evaluation of liquorice (Glycyrrhiza uralensis) and ginger (Zingiber offichinale) kombucha beverage based on antioxidant capacities, phenolic compounds and sensory qualities. International Journal of Gastronomy and Food Science 35 (2024) 100869. Р. 1-12.
13. С.Ф. Марианна, Н.Л. Шимановский. Влияние глицирризиновой кислоты на жизнеспособность клеток аденокарциномы шейки матки линии HeLa при разных концентрациях половых стероидных гормонов. Химика фармацевтический журнал. Т.58. №1. 2024.С. DOI:https://doi.org/10.30906/0023-1134-2024-58-1-3-9.
14. С.В. Оковитый, И.Г. Никитин. Анализ безопасности применения глицирризиновой кислоты у человека. Эффективная фармакотерапия. 2023. 19 (8). С. 902-103. DOI 10.33978/2307-3586-2023-19-8-92-103
15. Балтина Л.А., Кондратенко Р.М., Флехтер О.Б., Муринов Ю.И., Зарудий Ф.С., Исмагилова А.Ф., Толстиков Г.А. // Хим. фарм. журн. 35. 38. (2001).
16. Bappadiya Roy, Saha A., Esterrani A., Nandi A.K. //Soft Matter 6 (14), 3337. (2008).
