Химико-фармацевтический журнал. Том 24. Выпуск 1 - Глушков Р.Г.

Автор: Глушков Р.Г.

Теги: химия журнал фармакология химико-фармацевтический журнал

ISBN: 0023-1134

Год: 1990

Похожие

Химико-фармацевтический журнал, 1990, том 24, №11

Химико-фармацевтический журнал. Том 12. Выпуск 6

Технология химико-фармацевтических препаратов

Технология химико-фармацевтических препаратов и антибиотиков

Текст

ISSN 0023-1134
химика
фармацевтический
журнал
о
а>
ел
<
I
<
со
О
о

МИНИСТЕРСТВО МЕДИЦИНСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР
химика
фармацевтический
журнал
ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ
Основан в январе 1967 г.
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:
Главный редактор Р. Г. ГЛУШКОВ
A. П. АРЗАМАСЦЕВ, В. В. БЕРЕГОВЫХ, А. И. БРЫКИН, Е. Р. ВАЛАШЕК, В. 3. ГОРКИН,
B. И. ГУНАР, Л. Я. ДОРОФЕЕВ (ответственный секретарь), С. И. ЗАВЬЯЛОВ, Ю. Г. ЗЕЛИНСКИЙ,
C. М. КАГИЯНЦ, Н. Н. КАРКИЩЕНКО, П. М. КОЧЕРГИН, Ю. Ф. КРЫЛОВ, М. Д. МАШКОВСКИЙ,
М. Н. ПРЕОБРАЖЕНСКАЯ, Д. X. СКАЛАБАН (зам. главного редактора), А. П. СКОЛДИНОВ,
Л. Д. СМИРНОВ, Л. М. СЕМИКОЛЕННЫХ, К. С. ШАНАЗАРОВ (ответственный секретарь),
A. М. ЮРКЕВИЧ.
РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ:
B. Г. БЕЛИКОВ (Пятигорск), М. А. БАЛАБУДКИН (Ленинград), Г. Т. БАБКИНА (Москва),
C. А. ВАРТАНЯН (Ереван), А. А. ВЕРХОВЦЕВ (Ленинград), Ф. В. ГУСС (Новокузнецк),
В. Т. ЖИЛЕЕВ (Киев), Э. П. КЕМЕРТЕЛИДЗЕ (Тбилиси), А. В. КИРСАНОВ (Болохов),
A. И. КОНДРУС (г. Мариуполь), А. И. ЛООГ (Таллинн), Ф. Ф. МИРОШНИКОВ (Усолье-
Сибирское), И. X. ПЕНКЕ (Олайне), К. X. РАЗИКОВ (Ташкент), А. П. РЫБИН (Воронеж),
Л. Г. СЕЛЕЗНЕВ (Ленинград), А. П. СЕРГЕЕВ (Москва), Е. П. СИВАК (Белгород),
B. П. ЧЕТВЕРИКОВ (Новокузнецк), В. Я. ШАРКОВ (Москва), Л. Н. ЯХОНТОВ (Москва),
В. Г. ЯШУНСКИЙ (Москва)
1 ЯНВАРЬ
ТОМ 24
Москва «Медицина» — 1990
Н

СОДЕРЖАНИЕ
Молекулярно-биологические проблемы создания
лекарственных средств и изучение механизма их
действия
к;' Кондрусев А. И., Спиричев В. Б., Чертков К- С,
Рымаренко Т. В. Витамины и ионизирующая радиация
(Обзор) . 4
Белозерова Е. В., Рудакова И. П., Корсова Т. Л.,
Морозова Н. А., Познанская А. А., Юркевич А. М. Органо-
кобаламины, содержащие в (5-лиганде цитостатик:
синтез и свойства 12
Золотое Н. Н., Залилов К. Ю., Мухтаров Б. Э., Гашев С. Б.,
Смирнов Л. Д., Дюмаев К- М. Определение
антирадикальной активности химических соединений методом
хемилюминесценции. II. Производные 5-оксипирими-
дина ' 15
Павлинов С. А., Белолипецкая В. Г., Пиотровский В. К-,
Метелица В. И., Филатова Н. П., Бочкарева Е. В.
Энантиомеры пропранолола в крови больных с
сердечно-сосудистыми заболеваниями при длительной
терапии (-rt„: ..¦.-..:,,J- • • ' ..- 17
Поиск новых лекарственных средств
Романова Н. Н. р-Лактамы: связь структуры и стереохимии
с биологической активностью ... 19
Писарский Ю. Б., Введенский В. Ю., Воронков М. Г.,
Казимировская В. Б., Кишкина И. М., Васильева Н. П.,
Москвитина Л. Т. Синтез и биологическая активность
бромидов и- (диметилтриорганилсилилметиламмо-
нио) алканкарбоновых кислот 23
Климова Н. В., Зайцева Н. М., Авдюнина Н. И., Пятин Б. М.,
Морозов И. С, Быков Н. П., Кузьмин В. И. Адамантил-
пиридины и их биологическая активность 26
Лаврова Л. Н., Индулен М. К., Рязанцева Г. М., Корыт-
ный В. С, Яшунский В. Г. Синтез и биологическая
активность некоторых 1 -гидрокси-3-аминоалкиладаман-
танов и их производных 29
Соколова Н. Ю., Кузнецов В. А., Гарабаджиу А. В.,
Гинзбург Л. Ф., Добрынин #. В., Николаева Т. Г.,
Финько В. Е., Иванова Т. П. Синтез и цитотоксическая
активность 5(6)-амино-2- [5'(6')-бензимидазолил]бен-
зимидазолов 31
Глушков Р. Г., Дронова Л. Н., Елина А. С, Пороховая М. В.,
Падейская Е. Н., Радкевич Т. П., Шипилова Л. Д.
Синтез и биологическое изучение трициклических аналогов
оксолиниевой кислоты 33
Лиманов В. Е., Мязина Н. В., Цвирова И. М. Синтез и
бактерицидная активность четвертичных аммониевых
соединений, содержащих асимметрический атом азота ... 36
Русинов В. Л., Мясников А. В., Пиличева Т. Л., Чупа-
хин О. Н., Киприанова Е. А., Гарагуля А. Д. Противо-
микробная активность нитропроизводных азоло
[1,5-ajпиримидина и азоло [5,1-е] [1, 2, 4]триази-
на 39
Пиличева Т. Л., Русинов В. Л., Егорова Л. Г., Чупа-
хин О. Н., Владыко Г. В., Коробченко Л. В., Бореко Е. И.
Синтез нитропроизводных азоло [1,5-а] пиримидина и их
противовирусное действие 41
Раевский О. А., Сапегин А. М. Моделирование связи
структура — активность. III. Системный
физико-химический подход к конструированию биологически
активных веществ 43
Сапегин А. М., Раевский О. А. Моделирование связи
структура — активность. IV. Алгоритм построения
классонных моделей прогноза биологической
активности 46
Лукоянов Н. В., Ванькин Г. И., Сапегин А. М.,
Раевский О. А. Моделирование связи структура —
активность. V. Антигипоксическая и противосудорожная
активность краун-эфиров 48
Лекарственные растения
Самылина И. А., Киселева Т. Л., Евдокимова О. В.
Разработка показателей качества настоя цветков
боярышника 52
Василенко Ю. К-, Богданов А. П., Фролова Л. М., Фро-
CONTENTS
Molecular Biological Problems in the Design of Drugs and
Study of the Mechanism of Their Action
Kondrusev, A. I., Spirichev, V. В., Chertkov, K. S., Ryma-
renko, T. V. Vitamins and ionizing radiation (a review)
Belozerova, E. V., Rudakova, I. P., Korsova, T. L., Morozo-
va, N. A., Poznanskaya, A. A., Yurkevich, A. M. Organo-
cobalamins containing a cytostatic in p-ligand: Synthesis
and properties
Zolotov, N. N., Zalilov, K- Yu., Mukhtarov, В. Е.,
Gashev, S. В., Smirnov, L. D., Dyumayev, К- М. Chemi-
luminescent determination of antiradical activity shown
by chemicals. II. 5-Hydroxypyrimidine
Pavlinov, S. A., Belolipetskaya, V. G., Piotrovsky, V. K-,
Metelitsa, V. I., Filatova, N. P., Bochkareva, E. V.
Blood propranolol enantiomers in patients with
cardiovascular diseases during long-term therapy
Search for New Drugs
Romanova, N. N. p-Lactams: Relationship of structure and
stereochemistry to biological activity
Pisarsky, Yu. В., Vvedensky, V. Yu., Voronkov, M. G.,
Kazimirovskaya, V. В., Kishkina, I. M., Vasilyeva, N. N.,
Moskvitina, L. T. Bromides of a>-(dimethyltriorga-
nylsilylmethylammonium) alkane carboxylic acids:
Synthesis and biological activity
KUmova, N. V., Zaitseva, N. M., Avdyunina, N. I.,
Pyatin, В. М., Morozov, I. S., Bykov, N. P., Kuzmin, V. I.
Adamantylpyridines and their biological activity
Lavrova, L. N., Indulen, M. K., Ryazantseva, G. M.,
Korytnyi, V. S., Yashunsky, V. G. Some l-hydroxy-3-ami-
noalkyladamantanes and their derivatives: Synthesis and
biological activity
Sokolova, N. Yu., Kuznetsov, V. A., Garabadzhiu, A. V.,
Ginzburg, L. F., Dobrynin, Ya. V., Nikolayeva, T. G.,
Finko, V. E., Ivanova, T. P. Synthesis and cytotoxic
activity of 5(6)-amino-2- [5'(6')-benzimidazolyl]benzimi-
dazoles
Glushkov, R. G., Dronova, L. N., Elina, A. S., Porokho-
vaya, M. V., Padeiskaya, E. N., Radkevich, T. P., Shipi-
lova, L. D. Synthesis and biological study of tricyclic
oxylinic acid analogues
Limanov, V. E., Myazina, N. V., Tsvirova, I. M. Synthesis
and bactericidal activity of quaternary ammonium
compounds containing an asymmetric nitrogen atom
Rusinov, V. L., Myasnikov, A. V., Pilicheva, T. L., Chu-
pakhin, O. N., Kiprianova, E. A., Garagulya, A. D.
Antimicrobial activity of nitro derivatives of azolo[l,5-a]pyri-
midine and azolo [5,1-е] [1,2, 4] triazine
Pilicheva, T. L., Rusinov, V. L., Egorova, L. G., Chu-
pakhin, O, N.. Vladyko, G. V., Korobchenko, L. V., Bo-
reko, E. I. Nitro derivatives of azolo[l,5-a]pyrimidine:
Synthesis and antiviral action
Raevsky, O. A., Sapegin, A. M. Simulating structure-activity
relationship. III. A systematic physicochemical approach
to the design of biologically active substances
Sapegin, A. M., Raevsky, O. A. Simulating structure-activity
relationship. IV. Algorithm for ¦ constructing clusson
models for predicting biological activity
Lukoyanov, N. V'., Vankin, G. J,, Sapegin, A. M.,
Raevsky, O. A. Simulating structure-activity relationship.
V. Antihypoxic and anticonvulsant activity of crown
ethers
Medicinal Plants
Samylina, I. A., Kiseleva, T. L., Evdokimova, O. V.
Formulating the indices for the quality of hawthorn (Crataegus)
flowers
Vasilenko, Yu. K-, Bogdanov, A. N., Frolova, L. M., Fro-

V лов А. В. Гепатозащитные свойства препаратов из
бархатцев распростертых 53
Данилова Н. П., Луцкова С. Н., Фадеева И. И., Васи-
лов Р. Г., Мирошников А. И. Количественное
определение стефарина твердофазным иммуноферментным
методом в культуре растительной ткани 5&
Методы синтеза и технология производства
лекарственных средств
Ерофеев Ю. В., Протопопов И. С, Рейтман Г. А., Том-
сонс У. А. Способы получения изобутилбензола
(Обзор) 58
Нифонтов В. И., Вельская Н. П., Белякова О. А., Круп-
нова Л. В., Усова В. К. Реакционная способность и
механизм действия триазенов. VII. Взаимодействие
ароматических диазопроизводных с N-ацетилцистеином —
моделью цистеиновой мишени белков и пептидов ... 63
Агрэ Б. А., Андреева Л. В., Доррер Е. М., Табер А. М.
Исследование процесса енолизации 2-кето-1-гулоновой
кислоты на гетерогенных катализаторах 65
Долматов В. Ю., Зубарев П. С, Зюзько В. В., Лебедев Б. А.,
Пятериков В. Ф., Шутов Д. И. Получение ж-нитробен-
зойной кислоты окислением л-нитротолуола
разбавленной азотной кислотой под давлением 67
Шилова Н. М., Россохань В. С, Пашуба Ф. А. Контроль
дозировки реагентов на первой ступени разложения
сульфомассы при непрерывном процессе получения
N-карбометоксисульфонилхлорида 70
Обмен опытом
Вакушин Б. И., Еремин В. А., Доля В. Г., Алмакаева Л. Г.
Разработка технологии производства легколетучих
препаратов в ампулах 71
Балабудкин М. А., Дрекалов В. В., Алферова Л. И., Бикти-
миров Л., Калайджян В. А., Хаитбаев X. X. Разработка
технологии мази мегосина 73
Горячев П. Т., Шароварникова Л. А., Ильичев Ю. ?.,
Воронин В. Г. Снижение коррозионной активности кислых
маточных растворов в производстве дихлотиазида ... 74
Исследование строения химических соединений, методы
анализа и контроль производства
Эпштейн Н. А., Плешаков М. Г., Снегоцкий В. И.
Термическая устойчивость аддуктов оротовой кислоты с
аминокислотами и аминами 75
Грибанова С. В., Харитонов Ю. Я-, Джабаров Д. Н., Руден-
ко Б. А., Янотовский М. Ц. Определение температур
кипения примесей в полупродуктах синтеза витамина Е
методом газовой хроматографии с программированием
температуры 78
Тарун Е. И., Савенкова М. И., Метелица Д. И. Иммуно-
ферментные аналитические системы для определения
строфантина К с применением пероксидазы и полисти-
рольных матриц 81
Галушко С. В., Шишкина И. П. Определение
противоопухолевых соединений арабинозинцитозина, 6-азацитиди-
на и продуктов их дезаминирования в крови при
помощи ВЭЖХ 85
lov, A. V. Hepatoprotective properties of preparations
made from spreading marigold
Danilova, N. P., Lutskova, S. N.. Fadeeva.I. I., Vasilov, R. G.,
Miroshnikov, A. I. Quantitative determination of stepha-
rinum by solid-phase enzyme immunoassay in cultured
plant tissue
Methods of Drug Synthesis and Manufacture Technology
Erofeev, Yu. V., Protopopov, I. S., Reitman, G. A., Tom-
sons, U. A. Modes of producing isobutylbenzene
(A review)
Nifontov, V. I., Belskaya, N. P., Belyakova, 0. A., Krupno-
va, L. V., Usova, V. K. Triazenes: Reactivity and
mechanism of action. VII. Interaction of aromatic diazo
derivatives with N-acetylcysteine, a model of cysteine target
of proteins and peptides
Agre, B. A., Andreeva, L. V., Dorrer, E. M., Taber, A. M.
Enolization of 2-keto-L-gulonic acid by using
heterogeneous catalysts
Dolmatov, V. Yu., Zubarev, P. S., Zyuzko, V. V., Lebe-
dev, B. A., Pyaterikov, V. F., Shutov, D. I. Preparation
of m-nitrobenzoic acid via oxidation of m-nitrotoluene
with diluted nitric acid under pressure
Milova, N. M., Rossokhan, V. S., Pashuba, F. A. Agent
dosage control at Step 1 of sulfomass degradation during
continuous production of N-carbomethoxysulfonyl
chloride
Exchange of Experience
Vakushin, B. I., Eremin, V. A., Dolya, V. G., Alma-
kayeva, L. G. Development of manufacture technology
for readily volatile agents in ampoules
Balabudkin, M. A., Drekalov, V. V., Alferova, L. I., Bikti-
mirov, L., Kalaidzhyan, V. A., Khaitbayev, Kh. Kh.
Development of megosinum ointment technology
Goryachev, P. Т., Sharovarnikova, L. A., llyichev, Yu. E.,
Voronin, V. G. Decreased corrosive activity of acid
mother liquors during dichlorothiazide manufacture
Study of Chemical Compound Structures, Methods for
Analysis, and Process Control
Epshtein, N. A., Pleshakov, M. G., Snegotsky, V. I.
Thermal stability of adducts of orotic acid with amino
acids and amines
Gribanova, S. V., Kharitonov, Yu. Ya., Dzhabarov, D. N.,
Rudenko, B. A., Yanotovsky, M. Ts. Determination of
boiling points of impurities in vitamin E synthesis
intermediates by gas chromatography with temperature
programming
Tarun, E. I., Savenkova, M. I., Metelitsa, D. I. Enzyme
immunoassay systems for strophanthine К by using
peroxidase and polysterene matrix
Galushko, S. V., Shishkina, I. P. HPLC determination of
antitumor compounds, arabinosinecytosine, 6-azacytidine
and their desamination products in blood

Молекулярно-биологические проблемы
создания лекарственных средств
и изучение механизма их действия
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.356:612.014.482
А. И. Кондрусев, В. Б. Спиричев, К. С. Чертков, Т. В. Рымаренко
ВИТАМИНЫ И ИОНИЗИРУЮЩАЯ РАДИАЦИЯ (Обзор)
Институт питания АМН СССР, Институт биофизики Минздрава СССР, Москва
: во
Питание является одним из факторов,
оказывающих влияние на чувствительность
организма к ионизирующей радиации. Определенная
роль в этом отношении принадлежит
витаминам, жизненно необходимым организму для
осуществления процессов ферментативного
катализа, обмена веществ, роста, обновления и
репарации тканей.
В проблеме «Витамины и радиация» можно
выделить несколько аспектов. Один из них —
влияние различной обеспеченности витамина, и в
частности их дефицита на устойчивость
организма к радиации. Другой — влияние радиации
на витаминную обеспеченность организма.
Особый интерес представляет третий аспект —
использование витаминов в качестве факторов,
повышающих радиорезистентность и
способствующих более эффективной репарации вызванных
радиацией нарушений. В такой
последовательности мы и намерены рассмотреть имеющийся
материал.
1. Влияние различной обеспеченности
организма витаминами на его чувствительность к
действию ионизирующей радиации
Уже в исследованиях 40-х годов было четко
установлено, что витаминная недостаточность
повышает радиочувствительность человека и
животных. Явная корреляция между
выраженностью лучевого синдрома и дефицитом
витаминов группы В наблюдалась у больных,
подвергавшихся рентгенорадиотерапии.
Профилактическая коррекция витаминного дефицита была
более эффективна, чем назначение витаминов после
облучения [87]. Сходные данные получены в
экспериментах. Содержание на безвитаминной диете
повышало чувствительность крыс к облучению в
дозах 600—800 Р. Добавление к рациону в
течение 3 дней перед облучением тиамина,
рибофлавина, пиридоксина, никотиновой кислоты,
пантотената Са и инозита существенно
уменьшало у животных проявления лучевой болезни
[118].
В настоящее время не вызывает сомнения,
что витаминная недостаточность отягощает
течение лучевого поражения [70]. Дефицит
аскорбиновой кислоты у морских свинок усиливал
лучевое повреждение сетчатки [149]. Однако
положительная корреляция между содержанием
аскорбиновой кислоты и радиорезистентностью,
обнаруженная у растений, не всегда проявляется у
животных [153].
Хроническое облучение крыс (0,1 Р в день)
с дефицитом пиридоксина ускоряло развитие
массивных склеротических изменений в сосудах
и тромбозах вплоть до их закупорки,
значительно повышавшей летальность [87]. Не
исключено, что в этом случае имел место синергизм
склерогенного действия радиации и дефицита
пиридоксина. Лишение мышей этого витамина или
введение его антиметаболита — дезоксипири-
доксина повышали их радиочувствительность
[163]. Дефицит пиридоксина замедлял
восстановление лейкопоэза у облученных крыс [132]
и повышал радиочувствительность дрожжевых
клеток [64].
Летальность облученных крыс и мышей
возрастала при дефиците ретинола (витамина А)
[ПО, 117]. В условиях продолжительного
облучения крыс (0,1 Р в день), лишенных
ретинола, наблюдалась более ранняя и
генерализованная метаплазия с вовлечением протоков
слюнных желез, эпителия бронхов, щитовидной и
поджелудочной желез, матки и других органов
[87].
Комбинация хронического радиационного
воздействия с дефицитом эргокальциферола
(витамина D2) у экспериментальных животных
приводит к ломкости костей и костным
болезням, как правило, сопровождающимся
желудочно-кишечными нарушениями, нефрокальцино-
зом и нефросклерозом, а также изменением
функции паращитовидных желез [87].
В последние годы особое внимание было
уделено влиянию на чувствительность
организма к действию радиации дефицита токоферола
(витамина Е) [4, 46, 59]. Недостаток этого
витамина снижает выживаемость крыс и мышей
при общем облучении в высоких дозах
усиливает дегенеративные изменения печени [122, 123,
133]. Лишение а-токоферола мышей с лимфо-
саркомой делает клетки последней менее
стойкими к радиации [124]. С другой стороны,
выращивание лимфоидных лейкемических клеток
мыши в среде, обогащенной а-токоферолом,
существенно повышает их радиорезистентность
[111]. Дефицит токоферола ускоряет развитие и
усиливает тяжесть катаракт хрусталика крысы,
индуцируемых излучением в дозе до 10 Гр [156].
В основе повышенной чувствительности к
воздействию ионизирующей радиации при недо-
4

статочности а-токоферола лежит, как считают ряд
авторов, усиление индуцируемого облучением пе-
рекисного окисления мембранных липидов [123,
124, 126]. В частности, накопление
гидроперекисей липидов может быть причиной снижения
антиагрегационной активности стенки сосудов при
облучении в высоких дозах [4, 147].
При изучении влияния различной
обеспеченности организма витаминами на его
чувствительность к радиации необходимо различать эффекты,
возникающие непосредственно при облучении и
в последующие периоды.
Механизмы этих эффектов могут иметь
специфический характер, т. е. быть избирательно
направлены на первичные процессы, лежащие в
основе повреждающего действия радиации, или же
иметь более общую, неспецифическую основу,
связанную с широкими функциями витаминов в
обмене веществ. По-видимому, на первых этапах
наиболее важны именно специфические
механизмы, связанные со способностью ряда витаминов
инактивировать свободные радикалы и
тормозить процессы перекисного окисления липидов,
резко активируемые при облучении. Именно с
этим механизмом может быть связано
отмеченное выше усиление повреждающего действия
радиации при дефиците а-токоферола и
аскорбиновой кислоты. Подобный же эффект следует
ожидать при недостаточности каротина и ретинола.
Значение специфических механизмов в
известной мере сохраняется и на последующих этапах
лучевой болезни в связи с продолжающимся
стрессом и активацией процессов перекисного
окисления в поврежденных тканях. Однако на
первое место в этом периоде выступают
неспецифические механизмы, связанные с общими
метаболическими и физиологическими функциями
витаминов. Очевидно, что дефицит любого
витамина, а тем более их сочетанная
недостаточность, нарушая активность зависящих от них
ферментативных процессов и физиологических
функций, будет серьезно затруднять течение ре-
паративных процессов, особенно в наиболее
радиочувствительных системах: кроветворной
ткани, желудочно-кишечном тракте, иммунной
системе, кожных покровах и т. д.
Значение неспецифических механизмов и их
влияние на чувствительность организма к
радиации в момент самого облучения менее
однозначны. Допустима мысль, что торможение
окислительных процессов, митотической активности
быстро пролиферирующих тканей, обусловленное
дефицитом ряда витаминов, может не усиливать,
а ослаблять повреждающее действие радиации.
Однако общие отрицательные последствия для
организма витаминного дефицита столь
значительны, что подобные эффекты, даже если они имеют
место, не могут служить основой разумных
профилактических мероприятий.
2. Влияние радиации на обеспеченность орга-
\ низма витаминами
Отрицательное действие витаминной
недостаточности на устойчивость организма к радиации
усугубляется тем, что облучение само способно
вызвать или усугублять уже имеющийся вита-
5 минный дефицит.
Витамины вне организма проявляют
достаточную устойчивость к воздействию радиации и
разрушаются частично или полностью в растворах
при дозах в несколько тысяч рад, а в твердом
состоянии и в продуктах — при еще более
высоких уровнях поглощенной энергии. Распад
пиридоксина, тиамина и рибофлавина в водных
растворах наблюдали под воздействием
рентгеновского излучения в дозах более 3—5 тыс. Р
[137, 142, 159]. Изучение влияния
ионизирующего излучения на аскорбиновую кислоту,
тиамин и каротин выявило большую лабильность
первых двух и относительную устойчивость
каротина [31]. Облучение водных растворов
аскорбиновой кислоты ускоряет ее окисление [4];
по данным [125], кислота является наиболее
радиочувствительным витамином. Для
разрушения витаминов в пищевых продуктах
потребовались огромные дозы порядка ЫО6—1-10 рад
[14].
Материалы этих исследований вряд ли
позволяют допустить возможность прямого разрушения
молекул витаминов радиацией в тканях
организма при облучении человека и животных по
крайней мере в дозах до 1—2 тыс. рад. Тем
не менее обеднение организма витаминами при
облучении происходит вследствие их разрушения
первичными продуктами радиолиза, а также в
результате нарушения утилизации и обмена
витаминов: повышенного выброса из организма под
действием стресса (это в первую очередь
относится к аскорбиновой кислоте), нарушения
превращения в коферментные формы и связывания
с апоферментами из-за повреждения
соответствующих белковых структур, а также уменьшения
поступления витаминов в результате потери
аппетита и нарушения всасывания в кишечнике.
Так, И. В. Савицкий- [64] обнаружил уже через
48 ч после общего рентгеновского облучения
мышей в дозе 600 Р стойкое снижение
способности утилизировать тиамин, обусловленное
угнетением его фосфорилирования в печени и тонком
кишечнике. Эти данные свидетельствуют о
высокой радиочувствительности тиаминокиназной
системы.
Обнаружено снижение усвоения каротина и
превращение его в ретинол у крыс,
подвергнутых гамма-облучению в дозе 700 Р [51, ПО].
Авторы приводят также многочисленные
литературные данные о разрушении ретинола в
организме облученных животных.
Большое количество исследований посвящено
влиянию ионизирующей радиации на обмен
аскорбиновой кислоты и обеспеченность ею
организма животных. При разных условиях
эксперимента и сроках после облучения в большом
диапазоне доз (от низких до абсолютно
летальных) наблюдается снижение содержания
аскорбиновой кислоты в крови и тканях
облученных животных [2, 5, 24, 26, 27, 32—34,
45, 56, 57, 61, 63, 65, 116, 149, 158]. У
животных, не способных синтезировать аскорбиновую
кислоту (морские свинки), эти изменения носят
более глубокий и стойкий характер, чем у крыс
и кроликов, обеспечивающих себя этим
витамином за счет биосинтеза [158]. Так, по данным
3. Я- Долговой [28], общее облучение морских
свинок в дозе 600 Р вызывало нарастающее
5

во времени снижение содержания аскорбиновой
кислоты, достигавшее к 7-м суткам в печени,
мозге и семенниках 30 %, в селезенке и
кишечнике 50 %, а в надпочечниках 70 %. Во
всех органах, кроме печени и кишечника,
снижение содержания аскорбиновой кислоты было
достоверным уже на 1-е сутки после облучения
[47, 58]. Приведенным данным противоречит
работа М. М. Степановой и соавт. [71], в
которой не было обнаружено существенных
нарушений обмена аскорбиновой кислоты у морских
свинок, подвергнутых облучению в дозе 1000 Р.
Однако малое число животных и единственный
срок наблюдения делают эти результаты
неубедительными.
Изменения экскреции аскорбиновой кислоты с
мочой в процессе развития лучевой болезни
неоднозначны и, очевидно, также зависят от
способности организма к ее синтезу. У морских
свинок наблюдается уменьшение [33, 70], у
обезьян — возрастание выведения витамина в первые
сутки после облучения [106]. Снижение
концентрации аскорбиновой кислоты в крови больных,
подвергнутых рентгенотерапии, сопровождалось
некоторым начальным возрастанием ее экскреции
с последующим снижением [65, 125].
Обеднение аскорбиновой кислотой органов и
тканей подвергнутых облучению животных может
быть обусловлено усилением выведения этого
витамина из организма [4, 65, 154],
повышением его расхода в результате активации ги-
пофиз-адреналовой системы и увеличения синтеза
кортикостероидов, о чем свидетельствует
изменение порога реабсорбции аскорбиновой кислоты в
почечных канальцах [158] и резкое снижение ее
концентрации в надпочечниках уже в первые
сутки после облучения [35]. Существенный вклад
вносит также усиленное окисление
аскорбиновой кислоты в тканях под действием свободных
радикалов и других продуктов радиолиза [65,
149], что приводит к накоплению в них
окисленной формы витамина — дегидроаскорбиновой
кислоты [56]. Последняя может накапливаться
также в результате повышенного расхода
аскорбиновой кислоты на восстановление
подвергшихся окислению тканевых метаболитов, а также
вследствие окисления тиоловых соединений,
осуществляющих восстановление
дегидроаскорбиновой кислоты в аскорбиновую [61]. У животных,
синтезирующих аскорбиновую кислоту, облучение
нарушает активность микросомальных
ферментов печени, превращающих D-глюкоронолактон и
L-гулонолактон в L-аскорбиновую кислоту [97].
Несмотря на более высокую, чем у других
витаминов, радиочувствительность, снижение
насыщения тканей аскорбиновой кислотой при
воздействии радиации даже в высоких дозах не
столь глубоко, чтобы говорить о развитии
выраженного гиповитаминоза [86]. Содержание
аскорбиновой кислоты в животных тканях после
облучения может длительное время не
изменяться благодаря присутствию в них других
естественных антиоксидантов [9, 125, 134]. Это
предположение, однако, не подкрепляется
данными об избирательном радиационном
разрушении этого витамина в сетчатке глаза крысы при
•сохранении уровня а-токоферола [148], а также
приведенными выше сведениями о быстром и
значительном снижении содержания аскорбиновой
кислоты в органах и тканях подвергнутых
облучению животных [26, 27, 35].
По мнению ряда авторов, возникновение
постлучевой недостаточности аскорбиновой кислоты в
организме животных и человека обосновывает
целесообразность дополнительного введения этого
витамина [23, 65]. Более детально этот вопрос
рассматривается ниже.
Под влиянием радиации возникает дефицит и
некоторых витаминов группы В. Наблюдая
53 больных с /Гистологически подтвержденным
раком матки, Л. Сийле [65] обнаружила, что
в результате местной рентгено- или телегамма-
терапии (суммарно 17—18 тыс. Р) либо
тотального фракционированного облучения (суммарно
200—300 Р) значительно углубляется уже
имеющийся дефицит тиамина. По данным того же
автора, однократное облучение в дозе 400 Р
здоровых крыс, получавших полноценный рацион,
приводит к длительному, статистически
значимому снижению резервов тиамина в организме,
выявляющемуся даже на 29-й день после
радиационного воздействия. М. М. Кубарева
[43, 44] наблюдала у облученных в дозе
800 Р кроликов падение уровня тиамина и
рибофлавина в крови и моче примерно на 50 %.
Интересные, но требующие подтверждения
данные опубликовал М. П. Батунин [7]. В его
опытах местное однократное р-облучение крыс в
дозе 50 Р уже через 2 ч вызывало заметное
снижение содержания тиамина, в основном за
счет кокарбоксилазы, в облученных участках
кожи и в крови с восстановлением нормальной
концентрации лишь на 7-е сутки. Сходным
образом уменьшалась концентрация никотиновой
кислоты, нормализовавшаяся к 3-м суткам.
Снижение содержания тиамина и
кокарбоксилазы в печени, мозге и мъщщах, а также
в крови и моче облученных животных с
волнообразными колебаниями уровня тиамина
отмечено и другими авторами [6, 36, 41]. Лишь в
единичных работах не обнаружено заметных
изменений тиамина в крови и печени
облученных мышей либо зарегистрировано увеличение
его экскреции на 5-е сутки после облучения
обезьян в дозах 325—650 Р [105, 106].
Причиной ухудшения обеспеченности организма
тиамином при лучевой болезни может являться
уменьшение потребления пищи вследствие потери
аппетита [36, 41], нарушение его синтеза
кишечной микрофлорой, ухудшение утилизации и
связывания в тканях. Предположение о
возможности частичного прямого разрушения молекулы
тиамина радиацией [6, 9] представляется
маловероятным.
Изменения метаболизма рибофлавина при
облучении выражаются в увеличении его экскреции
у крыс и обезьян [33, 106, 152], обеднении
рибофлавином печени, мышц и мозга крыс [88].
В то же время имеется сообщение об
увеличении содержания витамина в селезенке, легких,
сердце, ткани кишечника, мозга и почек, при
снижении его уровня в крови и коже [98].
По данным X. Ф. Басс-Шадхан [6], количество
рибофлавина в печени облученных крыс
существенно не меняется. Увеличение экскреции рибо-
6

флавина при облучении может быть обусловлено
нарушением его связывания в тканях.
Общее облучение приводит к развитию
гиповитаминоза Вб, причем скрытая недостаточность
этого витамина становится очевидной после
нагрузки триптофаном и при ограничении
содержания пиридоксина в рационе [11]. Она
устраняется профилактическим и лечебным
назначением последнего. Гиповитаминоз особенно
выражен в период разгара острой лучевой
болезни, что, по мнению Е. В. Богдановой [12],
является серьезным показанием к применению
пиридоксина.
Имеются данные о снижении содержания фос-
форилированных форм этого витамина — пири-
доксальфосфата и пиридоксаминфосфата в
головном мозге, особенно в ядерной фракции
полушарий, митохондриях мозжечка и плазме крови
облученных крыс, причем в последнем случае
животные подвергались облучению в небольшой
дозе — 40 Р [76]. Лишь в одной из
известных нам работ [132] не было найдено
изменений уровня пиридоксина в печени
облученных крыс.
Обеднение тканей пиридоксином
сопровождается увеличением его экскреции (обезьяны,
крысы) уже с первых суток после радиационного
воздействия [106, 160].
Явление недостаточности и изменения обмена
пиридоксина наблюдаются и у человека в
процессе лучевой терапии [11, 49, 86]. Эти
изменения обусловлены не только голоданием [160];
определенное значение имеют, вероятно,
нарушение всасывания витамина в кишечнике [102],
а также нарушение eFO утилизации в тканях и
повышенный выброс из организма. Постлучевая
недостаточность пиридоксина может существенно
усилить нарушения азотистого обмена, в
частности переаминирования аминокислот и их
всасывания в кишечнике [12, 16, 72].
Изменения обмена фолиевой кислоты при
лучевой болезни сходны с таковыми других
витаминов. Экскреция фолиевой кислоты с мочой у
обезьян и крыс в ранние сроки после облучения
возрастает [106, 152], а затем снижается [38].
Содержание фолиевой кислоты в печени
облученных в дозе 600 Р крыс падает в 3 раза [37].
Наблюдается также снижение концентрации тет-
рагидрофолата («цитроворум-фактора», кофер-
ментной формы фолиевой кислоты) в селезенке
и особенно костном мозге, что может вносить
свой вклад в нарушение кроветворения при
лучевой болезни [145]. Эти изменения авторы
ставят в связь с развивающимся дефицитом
аскорбиновой кислоты, введение которой вскоре
после облучения хорошо корректирует указанные
сдвиги [145].
О развитии недостаточности витаминов группы
В при лучевой болезни у человека и животных
сообщается и в других исследованиях [17—21,
85, 86, 90, 136, 142, 162]. Некоторым
исключением, по-видимому, является витамин Bi2 (ко-
баламин), обмен которого при остром лучевом
поражении существенно не страдает.
Содержание его в печени и сыворотке крови
животных различных видов (мышей, морских свинок,
соба?) в ближайшие и отдаленные сроки после
сублетального и летального облучения
свидетельствует о количественной и функциональной
сохранности внутреннего фактора Касла [9, 14,
103]. Однако не исключено некоторое
уменьшение накопления кобаламинов в органах
облученных животных вследствие снижения его
всасывания из желудочно-кишечного тракта и
увеличения выделения с фекалиями [104].
Данные о влиянии облучения на обмен
жирорастворимых витаминов более скудны. Бер-
гиус [87] пишет о «подавлении» витамина К
(нафтохинона) при воздействии радиации у крыс
и мышей и о возникновении дефицита
кальциферола при хроническом облучении животных,
в результате чего нарушается абсорбция
кальция в желудочно-кишечном тракте.
Подытоживая рассмотрение данных о влиянии
облучения на обмен витаминов и
обеспеченности ими организма, очевидно, можно
согласиться с мнением Г. Д. Бердышева [10],
который на основании литературных и
собственных данных считает, что хотя в облученном
организме «расстройства обмена витаминов не
достигают ярко выраженной картины», тем не
менее они приводят к развитию «временных
гиповитаминозов». С увеличением доз
ионизирующего излучения эти нарушения становятся более
очевидными. Однако, как справедливо указывает
А. А. Шмидт [78], и при относительно малых
уровнях радиационного воздействия в зависимо-'
сти от физиологического состояния и
иммунобиологической реактивности организма они могут
быть значимыми. При анализе нарушений
витаминного баланса необходимо, как указывает
Бхатардекар [89], учитывать
радиочувствительность органа и степень его вовлечения в обмен
того или иного витамина.
Многочисленные массовые обследования
различных групп населения нашей страны
свидетельствуют о значительной распространенности,
особенно в зимне-весенний период, гиповитами-
нозных состояний, обусловленных недостаточным
поступлением витаминов с пищей [29, 42, 69].
Отрицательное влияние витаминного дефицита
на устойчивость организма к лучевому
воздействию, усугубление этого дефицита под
действием ионизирующей радиации служат веским
основанием для .широкого профилактического
применения поливитаминных препаратов среди
контингентов, подвергающихся риску
производственного или аварийного облучения, и
использования этих препаратов в комплексной терапии
лучевой болезни.
Разрушение витаминов и нарушение их
утилизации под действием облучения повышают
потребность организма в витаминах и требуют
их применения в дозах, превышающих суточную
потребность здорового человека, что способствует,
как это наблюдали у онкологических больных
[65], сохранению в организме резервов
витаминов и оказывает благоприятное влияние на
общее состояние.
3. Использование витаминов в профилактике
и лечении лучевых поражений
Как отмечено выше, основанием к
использованию витаминов в профилактике и терапии
лучевых поражений является отрицательное
влияние их дефицита на устойчивость организма
7

,к радиации и усиление этого дефицита при
воздействии последней. Такое применение витаминов
; имеет целью восполнение их недостатка и оптими-
. зацию выполняемых витаминами функций,
присущих им и в здоровом, необлученном
организме.
Наряду с этим ряд витаминов эффективно
используется для профилактики и лечения
лучевых поражений в дозах, превышающих
физиологическую потребность в 10—100 раз и
заведомо превосходящих те их количества, которые
необходимы для восполнения возникающего при
облучении дефицита. Основанием для такого
фармакологического применения является наличие у
некоторых витаминов ценных физико-химических
особенностей, придающих им радиопротекторные
свойства. Сюда относится способность ряда
витаминов (токоферол, каротин, аскорбиновая
кислота, биофлавоноиды, витамины, содержащие
серу,— тиамин, коферментные производные пан-
тотеновой кислоты, биотин) вступать во
взаимодействие со свободнорадикальными формами
кислорода и активными продуктами радиолиза,
инактивируя их. Наряду с этим коферментные
производные витаминов, содержащие SH-группу
(например, пантетеин), могут, по-видимому, быть
использованы для регенерации SH-групп белков,
окисляющихся при облучении. Не менее ценным
является способность ряда витаминов и витамино-
подобных соединений, в частности биофлавонои-
дов, связывать тяжелые радиоизотопы, затрудняя
всасывание и ускоряя их выведение из организма.
В некоторых случаях (токоферолы, каротин)
эти свойства непосредственно связаны со
специфической функцией данного витамина в
организме, однако чаще они не имеют прямого
отношения к первичному механизму действия
витамина в обмене веществ, а основаны на
использовании свойств его молекулы, оказывающихся
ценными в облученном организме.
Рассмотрим имеющиеся сведения о
противолучевых (радиозащитных и терапевтических)
свойствах отдельных витаминов и витаминоподобных
соединений.
Аскорбиновая кислота. Эффектам
профилактического и лечебного применения этого витамина
при облучении посвящено огромное количество
работ, обобщенных в ряде обзоров [135].
Благоприятное действие аскорбиновой кислоты у
животных разных видов (морские свинки,
кролики, хомяки) при острой и подострой формах
лучевой болезни, вызванной рентгеновскими
лучами, введением радиоактивных изотопов фосфора
и полония, заключалось в небольшом
увеличении средней продолжительности жизни и
выживаемости, улучшении показателей
периферической крови и ускорении репарации
кроветворения, менее выраженных изменениях
проницаемости и прочности сосудистых стенок,
углеводного обмена и гликогеновой функции печени [8,
15, 48, 55, 60, 79, 134].
Дополнительное, особенно профилактическое,
введение аскорбиновой кислоты крысам повышает
ее содержание в сетчатке глаза и уменьшает
разрушение родопсина и ядер фоторецепторных
клеток, индуцируемое радиацией [148].
Радиопротекторный эффект аскорбиновой кислоты был
продемонстрирован также в опытах in vitro
[153], в которых добавление аскорбиновой
кислоты к водным растворам глюкозы защищало
последнюю от ее разрушения при облучении.
Эти же авторы показали, что аскорбиновая
кислота защищает клетки Е. coli от лучевого
повреждения, усиленного антибиотиками. Попытка
лечебного и защитно-лечебного применения
аскорбиновой кислоты как единственного средства лечения
тяжелого лучевого поражения у собак успеха не
имела [48, 109].
О положительных результатах применения
аскорбиновой кислоты при лучевых поражениях
у людей, подвергшихся лучевой терапии,
сообщают многие авторы [47, 51—54, 65, 89, 94, 125,
129, 131, 134, 138, 151, 157]. Лечебное
применение аскорбиновой кислоты при рентгенорадио-
терапии улучшало общее состояние больных,
показатели периферической крови, благоприятно
влияло на некоторые стороны углеводного обмена,
снижало уровень молочной кислоты в крови и
увеличивало накопление гликогена в печени
[79], способствовало нормализации функции ре-
тикулоэндотелиальных и эпителиальных клеток
печени, экскреции уробилина и стеркобилина [47].
К- А. Скулме [66], наблюдая 202
онкологических больных, подвергавшихся лучевой терапии,
показала, что регулярное назначение 200—300 мг
аскорбиновой кислоты в день способствовало
ослаблению лучевого синдрома, уменьшению
нарушений гемопоэза и повышенной проницаемости
капилляров, улучшению антитоксической функции
печени. Достаточно эффективной оказалась и
умеренная доза — 100 мг в день. Все же для
достижения оптимального эффекта автор рекомендует
более высокие дозы.
Аналогичной позиции придерживаются и многие
другие авторы [94, 121, 129, 138], особенно
подчеркивая тот факт, что только высокие
дозы аскорбиновой кислоты способствуют
выведению из организма катионов стронция, кадмия,
хрома, свинца и ртути [121, 129]. Имеются
сообщения о благоприятном эффекте больших
доз аскорбиновой кислоты, назначаемой
непрерывно до и после облучения крыс [82],
при ежедневном облучении (10 Р в день до
суммарной дозы 600 Р) морских свинок [8], а
также при однократном введении высокой дозы
этого витамина мышам вскоре после облучения
[164]. Интерес к применению высоких доз
аскорбиновой кислоты может быть отчасти
обусловлен имеющимися сообщениями об их
стимулирующем действии на иммунную систему
организма [95]. Наряду с этим у Перепелкина С. Р.
[53, 54] имеются данные об эффективности
применения витамина в дозе, соответствующей
суточной потребности, и в
минимально-терапевтических дозах. Тем не менее преобладающее
большинство исследователей склоняются к
целесообразности применения при лучевой болезни
повышенных доз аскорбиновой кислоты.
Вместе с тем имеются сообщения о
неблагоприятном влиянии на течение острой лучевой
болезни средней и тяжелой степени больших
доз аскорбиновой кислоты (40—100 мг/кг),
вводимой непосредственно до или в первые часы
после облучения мышей, крыс и кроликов [38,
79]. Ухудшение состояния животных в* этих
условиях может быть обусловлено накоплением
8

в тканях окисленной формы — дегидроаскорби-
новой кислоты, обладающей радиосенсибилизи-
рующим и токсическим действием [56, 120].
В связи с этим представляется целесообразным
использование аскорбиновой кислоты в
комплексе с тиоловыми соединениями,
восстанавливающими дегидроаскорбиновую кислоту.
Механизм положительного эффекта
аскорбиновой кислоты при лучевом воздействии
многогранен. Существенная роль в нем принадлежит
восполнению дефицита этого витамина в тканях
облученного организма и нормализации
зависящих от него процессов синтеза коллагена, с
чем по крайней мере отчасти может быть связан
благоприятный эффект аскорбиновой кислоты на
проницаемость и прочность кровеносных сосудов.
Улучшение картины периферической крови может
быть обусловлено участием витамина в
процессах кроветворения, механизм которого не вполне
ясен и, возможно, связан с обменом фолиевой
кислоты [144].
Безусловно, важнейшую роль в механизме
радиопротекторного действия аскорбиновой
кислоты играют ее антиоксидантные свойства:
способность инактивировать свободнорадикальные
формы кислорода, в частности супероксиданион
[128, 143] и другие продукты радиолиза,
поддерживать в восстановленном состоянии SH-rpyn-
пы белков и низкомолекулярных тиолов [113,
130, 139, 144, 146, 148].
Эффекты аскорбиновой кислоты при облучении
связывают с ее предполагаемым участием в
процессах клеточного деления [107, 96], хотя
механизм этого процесса остается неясным.
Согласно одной из гипотез [96], кислота, блокируя
гиалуронидазу, тормозит деление клеток, снижая
тем самым радиочувствительность тканей, по
другой [133] — аскорбиновая кислота и ее
метаболиты, наоборот, стимулируют клеточное
деление, чем способствуют постлучевой регенерации
костного мозга.
В соответствии с предположением о синер-
гическом действии высоких доз витамина и
циклических нуклеотидов аскорбиновая кислота вместе
с адреналином активирует аденилатциклазу и
тормозит расщепление сАМР, являющегося
активатором многих обменных процессов [129].
Уместно еще раз напомнить о стимулирующем
действии высоких доз аскорбиновой кислоты на
иммунную систему [95].
Биофлавоноиды (полифенолы,, витамин Р).
Биофлавоноиды оказались одними из первых
пищевых веществ, противолучевые свойства
которых нашли практическое применение. Еще в 1944 г.
рутин был с успехом использован для
уменьшения геморрагического синдрома у больных при
лучевой терапии [140].
При применении биофлавоноидов как
противолучевых средств с защитно-лечебной и
лечебной целью у разных видов животных, в том
числе и у собак, наблюдался четкий
положительный эффект: увеличение продолжительности
жизни, смягчение геморрагического синдрома,
повышение резистентности сосудистой стенки, а в
ряде случаев и увеличение выживаемости [3,
13, 18, 39, 40, 48, 60, 83, 84, 91—93, 99, 109, 114,
115, 119, 140, 155]. Синтетические полифенолы
рутозид и венорутин применяют для
предупреждения и лечения лучевых поражений кожи, в
том числе и в клинике [45, 141, 165],
стимулируя заживление облученных участков,
рассасывание отеков.
По некоторым данным, действие Р-витаминных
препаратов проявляется в основном при их
профилактическом применении, тогда как
терапевтическая эффективность этих препаратов невелика
[17, 40, 75].
Имеются отдельные сообщения об отсутствии
положительного эффекта биофлавоноидов при
лучевой болезни [100, 101, 108]. Естественно, не
было успешным изолированное применение
цитрина при тяжелой лучевой болезни у собак [48].
Как и в других случаях, это несовпадение
результатов естественно. Оно может быть
обусловлено различиями условий опыта, доз препаратов
и излучения, обеспеченности животных
витаминами, и прежде всего аскорбиновой кислотой, а
также другими факторами, влияющими на
выживаемость облученных животных.
Благоприятное действие биофлавоноидов в
условиях лучевой патологии обусловлено в
основном ослаблением тяжести геморрагического
синдрома благодаря защите сосудистой стенки в
первую очередь капилляров [3, 17, 39, 48, 57,
60, 93, 109, 112]. Некоторые авторы считают,
что этот эффект связан с воздействием
биофлавоноидов на систему гиалуроновая кислота —
гиалуронидаза и торможением инициированных
радиацией процессов деполимеризации основного
вещества соединительной ткани. Выявлено также
несомненное влияние флавоноидов на
внутриклеточные мембраны, повышенную проницаемость
и повреждение которых при облучении они
существенно уменьшают [80, 81]. Полагают, что
флавоноиды стабилизируют мембраны периваску-
лярных тучных клеток, препятствуя выбросу
вазоактивных аминов и прерывая тем самым одно
из важнейших звеньев патогенеза лучевых
сосудистых поражений [22]. В основе
радиопротекторного, в том числе мембраноукрепляюще-
го действия биофлавоноидов, могут лежать их
антиоксидантные свойства, способность выступать
в роли «ловушки» свободных радикалов и
ингибиторов процессов перекисного окисления
мембранных липидов. Определенную роль в
механизме положительного эффекта биофлавоноидов
играет и их способность смягчать нарушения
энергетического обмена [1, 77], связанные с
угнетением окислительного фосфорилирования в
облученном организме.
Биофлавоноиды особенно эффективны в
сочетании с аскорбиновой кислотой, которая
потенцирует их антигеморрагические свойства [17,
50, 62, 74, 80, 109, 150, 161]. Галаскорбин
(комплексный препарат галловой и аскорбиновой
кислот) способствует нормализации
энергетического обмена у облученных животных [25,
58, 73], уменьшает нарушение
водно-электролитного равновесия [67, 68], улучшает
функциональное состояние печени, процессов
кроветворения [5], повышает толерантность кожи к
местному лучевому воздействию и ускоряет
заживление лучевых дерматитов [30, 31].
Приведенные материалы о положительном
влиянии биофлавоноидов, аскорбиновой кислоты и га-
ласкорбина при лучевых поражениях достаточ-
9

J
но убедительны, чтобы обосновать их
включение в комплексную терапию острой лучевой
болезни.
В связи с наличием у биофлавоноидов
способности образовывать комплексы с ионами
тяжелых металлов [127] заслуживает внимания
возможность их использования для снижения
всасывания поступающих с пищей тяжелых
радиоизотопов и ускорения их выведения из
организма.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алферов А. Н. II Радиобиология.— 1973.— Т. 13,
вып. 5.— С. 738.
2. Аяпбергенов Е. К. // Труды Алма-Атинс. мед. ин-та.—
1964.— Т. 21,— С. 310.
3. Аяпбергенов Е. К-, Кабиев О. К- II Патогенез и
экспериментальная терапия лучевой болезни.— Л.,
1971.— Вып. 1.— С. 87.
4. Балуда В. П. // Радиация и гомеостаз.— М., 1986.—
С. 66—67, 126—127.
5. Баран Л. А., Дзюбко Н. Я-, Полищук Е. И. // Клин,
мед.— 1968.— Т. 46, № 9.— С. 96.
6. Басс-Шадхан X. Ф. // Значение фактора питания в
профилактике лучевой болезни.— Рига, 1982.— С. 129.
7. Батунин М. П. // Мед. радиол.— 1965.— Т. 10,
№ 1.— С. 62.
8. Белоусова О. И. // Научно-исследовательский
институт витаминологии: Науч. сессия, 4-я: Материалы.—
М., 1961.— С. 114.
9. Белоусова О. И. // Сборник рефератов по
радиационной медицине.— 1962.— Т. 5.— С. 147.
10. Бердышев Г. Л. Ионизирующие излучения и витамины.—
М., 1960.
11. Богачева Е. В. // Научная конф. по проблеме
«Восстановительные и компенсаторные процессы при
лучевой болезни, 4-я: Тезисы докладов.— Л., 1963.—
С. 10.
12. Богданова Е. В. // Труды Ленинград, сан.-гиг. мед.
ин-та.— 1958.— Т. 50.— С. 83.
13. Бурлакова Е. Б. (1976, 1979): Цит. Лукьянов Т. И. //
Радиация и гемостаз / Под ред. В. П. Балуды.—
М., 1986.— С. 67.
14. Бычков В. П., Козарь В. И., Попов В. И. и др. //
Космическая биол.— 1970.— Т. 4, № 5.— С. 42.
15. Василенко А. Г., Сытник И. А., Тюрина И. П.,
Ногачевский И. И. // Витамины в эксперименте и
клинике.— Киев, 1970.— Вып. 2— С. 126.
16. Владимиров Ю. А., Арчаков А. И. Перекисное
окисление липидов в биологических мембранах.— М., 1972.
17. Воловник Б. Я. П Биохимия.— 1955.— Т. 20,
вып. 4.— С. 490.
18. Воробьев Е. И. Степанов Р. П. Ионизирующие
излучения и кровеносные сосуды.— М., 1985.
19. Главинская Т. А., Сахарова В. С. // Науч. записки
Горьк. НИИ дерматол. и венерол. и клиники кожи.-вен.
бол. Горьк. мед. ин-та.— I960.— Вып. 21.— С. 105.
20. Главинская Т. А., Сахарова В. С. // Там же.— 1962.—
Вып. 23.— С. 25.
21. Главинская Т. А., Сахарова В. С. // Поволжская
конф. физиологов, биохимиков, фармакологов с
участием морфологов и клиницистов, 2-я: Материалы.—
Казань, 1961.— С. 177.
22. Гольбер Л. М., Вольрат А. А., Высоцкий Р. Я- и др. //
Всесоюзное совещание по витаминам, 4-е: Тезисы
докладов и сообщений.— М., 1957.— С. 74.
23. Донецкая Е. В., Лебедева М. А. // Вопр. питания.—
1965.— Т. 24, № 3,— С. 17.
24. Деркачев Э. Ф. // Биоэнергетика при лучевом
поражении живых организмов.— Л., 1973.— С. 181.
25. Дзюбко Н. Я. II Врач, дело,— 1957.— № 3.— С. 254.
26. Дзюбко Н. Я. II Радиобиология.— 1972.— Т. 12,
вып. 6.— С. 901.
27. Долгов Е. Г. // Мед. радиол.— 1961.— Т. 6, № 8.—
С. 32.
28. Долгова 3. Я. // Там же.— 1962.— № 7.— С. 1; 67.
29. Дубровская Т. А., Шепталов Н. Н. // Гиг. труда.—
1985.— № 5.— С. 46.
30. Дударенко В. П. // Биофизика и радиобиология.—
Киев, 1968.— Вып. 2.— С. 185.
31. Дударенко В. П. // Акушерство и гинекология.—
Киев, 1973,— Вып. 3.— С. 138.
32. Егиазаров Г. М. // Вопр. питания.— 1958.— Т. 17,
№ 5.— С. 9.
33. Егорова Н. Д. // Радиобиология.— 1969.— Т. 9,
вып. 2.— С. 199.
34. Егорова Н. Д., Перепелкин С. Р. // Там же.—
1971.— Т. 11, вып. 2.— С. 271.
35. Егорова Н. Д. // Там же.— 1979.— Т. 19, вып. 1.—
С. 120.
36. Зикеева 3. К- II Вопр. питания.— 1962.— Т. 21,
№ 3.— С. 47.
37. Калашникова В. П. // Там же.— 1958.— Т. 17,
№ 4.— С. 15.
38. Калашникова В. П. Обмен фолиевой и никотиновой
кислот при облучении у животных и влияние этих
витаминов на течение экспериментальной лучевой болезни:
Автореф. дис. ... канд. мед. наук.— М., 1962.
39. Кассирский И., А., Милевская Ю. Л. Очерки
современной клинической терапии.— Ташкент, 1966.— С. 8.
40. Киселев П. Н., Бузини П. А. // Вести, рентгенол.—
1965.— № 5.— С. 17.
41. Конюченко Т. И. // Витамины.— Л., 1958.— С. 204.
42. Краснопевцев В. М. // Вопр. питания.— 1968.— Т. 27,
№ 1.— С. 38.
43. Кубарева М. М. // Там же.— 1962.— Т. 21, № 2.—
С. 76.
44. Кубарева М. М. // Там же.— 1963.— Т. 22,
№ 4.— С. 19.
45. Курсанов А. Л., Закрометов М. Н., Ерофеева Н. Н. //
Биохимия.— 1950.— Т. 7, вып. 6.— С. 729.
46. Лещинский А. Ф., Борисенко А. Н. // Действие
ионного излучения на организм.— Киев, 1958.— С. 87.
47. Максимович Я- Б. // Научно-исследовательский ин-т
витаминологии: Науч. сессия, 4-я: Материалы.— М.,
1961.— С. 43.
48. Мартиросов К- С. // Науч. сессия, посвящ. 40-й год.
ВОСР.: Труды.— Л., 1959.— С. 177.
49. Мосин А. Ф. II Фармакол. и токсикол.— 1964.—
Т. 27, № 1._ С. 81.
50. Нивинская М. М. / / Всесоюзный съезд
рентгенологов и радиологов, 8-й: Труды.— М., 1966.— С. 663.
51. Ноженко А. А. // Изв. АН ЛатвССР.— I960.—
№ д.— С. 161.
52. Остроумова Л. М., Косаренков В. А., Рогозин В. Д. //
Симпозиум по космической биологии и медицине, 7-й:
Труды.— Бухарест, 1974.— С. 32.
53. Перепелкин С. Р. Защитное действие пищи и
витаминов при лучевых поражениях организма.— М., 1965.
54. Перепелкин С. Р. // Гиг. и сан.— 1976.— № 2.—
С. 53.
55. Петров Р. В., Рогозкин В. Д. // Пат. физиол.—
1958.— Т. 2, № 1.— С. 3.
56. Погорелко М. Д., Язева Л. И. //
Научно-исследовательский ин-т: Науч. сессия, 4-я: Материалы.— М.,
1961.— С. 120.
57. Поликарпова Л. И. // Мед. радиол.— 1963.— Т. 8,
№ 4.— С. 74.
58. Поликарпова Л. И. // Радиобиология.— 1965.— Т. 5,
вып. 6.-~ С. 896.
59. Поспишил М., Ваха И. Индивидуальная
радиочувствительность и механизмы ее проявления: Пер. с англ.—
М., 1986.— С. 10—31.
60. Иране Л. Ю. // Значение фактора питания в
профилактике лучевой болезни.— Рига, 1962.— С. 41.
61. Разоренова В. А. // Вопросы патологии,
экспериментальной терапии и профилактической лучевой болезни /
Под ред. П. Д. Горизонтова.— М., 1960.— С. 191.
62. Рзаева Э. А., Таш-заде С. Б. // Изв. АН АзССР.—
1973.— № 2.— С. 82.
63. Романцев Е. Ф., Савич А. В. Химическая защита
от действия ионизирующей радиации.— М., 1958.
64. Савицкий И. А., Розанов А. Я-, Позднякова Л. Е. //
Вопр. мед. химии.— 1962.— Вып. 6.— С. 592.
65. Сийлэ Л. И Изв. АН ЛатвССР.— 1959.— № 12.—
С. 155.
66. Скулме К- А. II Труды Ин-та экспер. и клин. мед.
АН ЛатвССР.— 1962.— Т. 28.— С. 194.
67. Соколова В. И., Зайцева С. Д. // Укр. биохим. журн.—
1972.— Т. 44, № 3.— С. 382.
68. Соколова В. И., Зайцева С. Д. // Там же.— 1973.—
Т. 45, № 3.— С. 347.
69. Спиричев В. Б. 11 Вопр. питания.— 1984.— № 1.—
С. 3.
70. Степанов Р. П., Дубровская В. Р. // Восстанови-
10

тельные и компенсаторные процессы при лучевых
поражениях.— Л., 1982.— С. 82.
71. Степанова М. М., Иванов И. И. // Вопр. мед.
химии.— 1958.— Т. 4, вып. 5.— С. 370.
72. Страшинин А. И. // Вестн. рентгенол.— 1956.—
№ 6.— С. 3.
73. Судакова С. А. / / Науч.-исследовательский ин-т
витаминологии. Науч. сессия, 4-я: Материалы.— М., 1961.—
С. 123.
74. Сударикова Л. Г. // Витамины в эксперименте и
клинике.— Киев, 1970.— Вып. 2.— С. 120.
75. Тютин Л. А. II Проблемы космической биологии.—
М., 1971.— Т. 14.— С. 245.
76. Халиков С. К., Романцев Е. Ф. // Радиобиология.—
1967.— Т. 7, вып. 2.— С. 295.
77. Цыганенке А. Я. // Антибиотики.— Киев, 1965.—
Вып. 1.— С. 154.
78. Шамрай Е. Ф., Алферов А. Н. // Радиобиология.—
1971.— Т. 11, вып. 5.— С. 718.
79. Шмидт А. А. // Труды Ин-та экспер. и клин. мед.
АН ЛатвССР.— 1962.— Т. 28.— С. 79.
80. Adams W., Lawrence J. // Amer. J. med. Sci.—
1948.— Vol. 216.— P. 656.
81. Agarwal 0. // Jud. J. Pharm.— 1971.— Vol. 3.—
P. 39.
82. Agarwal 0., Nagaratham A. // Toxicon.— 1981.—
Vol. 19.— P. 201.
83. Allen C. II Радиация и гемостаз / Под ред. В. П. Ба-
луды.— М., 1986.— С. 127.
84. Baldini, Ferri Цит. Поспишил Я., Поучкова П., Полио-
кова Й., Глоушкова Д. Цит.: Там же.— С. 128.
85. Barth Q. // Strahlentherapie.— 1965.— Bd 128.—
S. 136.
86. Barthelmess A., Ruber H., Fiirst H. // Strahlentherapie.—
1968,— Bd 136.— S. 116.
87. Bean J. // Amer. J. med. Sci.— 1944.— Vol. 208.—
P. 46.
88. Berdjis С // Acta Vitam. Enzym.— 1972.— Vol. 26.—
P 23.
89. Bhatavdekar Folia biol. (Krakov).— 1976.— Vol. 24,
N 1.— P. 197.
90. Biaglow J., Jacobson B. // Brit. J. Radiol.— 1977.—
Vol. 50.— P. 844.
91. Boriani А. И Radiother. e phys.— 1940.— Vol. 3,
N 7.— P. 15.
92. Brann H. // Strahlentherapie.— 1970.— Bd 140.—
S 533
93. Brichzy W. II Ibid.— 1962.— Bd 117.— S. 265.
94. Bublitz H. II Zbl. ges. Radiol.— 1940.— Bd 32,—
S. 468.
95. Cameron E., Pauling L. // Chem.-biol. Interact.—
1974.— Vol. 9.— P. 273.
96. Cameron E. Ц Cancer Res.— 1979.— Vol. 39.—
P. 663.
97. Carter R., Buck E., Straug V. // Blood.— 1950.—
Vol. 5, N 8.— P. 753.
98. Chatterjee J. // Vitamins.— 1957.— Vol. 12.— P. 415—
424, 424—427, 428—436, 437—442.
99. Chatterjee J., McKee R. // Arch. Biochem.— 1965.—
Vol. 109.— P. 62.
100. Cronkite E. И Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.).—
1949.— Vol. 70.— P. 125.
101. Cronkite E. И Ibid.— 1950.— Vol. 73.— P. 496.
102. De Luca H. Ц Fed. Proc— 1979.— Vol. 38.— P. 2519.
103. Detrick L. ?., Upham H. C, Springteen R. W. et al. //
Radiat. Res.— 1964.— Vol. 21.— P. 186.
104. D'Souza D. // Macromol. Storage and Transfer. Biol.
Inform. Proc. Symp. Bombay, 1969.— P. 231.
105. D'Souza D. // Environm. Physiol. Biochem.— 1975.—
Vol. 5.— P. 217.
106. Dunlap C, Robbins F. // Amer. J. Roentgenol.—
1943.— Vol. 50.— P. 641.
107. Dutra de Oliveira J. Ц J. Nutr.— 1956.— Vol. 59.—
P. 527.
108. Ellinger. Цит. Поспишил Я., Поучкова П. Поливкова Й.,
Глоушкова Д. // Радиация и гемостаз / Под ред.
B. П. Балуды.— М., 1986.— С. 127.
109. Erschoff В. Ц J. Nutr.— 1952.— Vol. 47.— P. 289.
ПО. Ershoff В., Grenberg. Цит. Поспишил Я., Поучкова П.,
Поливкова Й., Глоушкова Д. // Радиация и
гемостаз / Под ред. В. П. Балуды.— М., 1986.—
C. 126.
111. Finney R. И Clin. Radiol,— 1961.— Vol. 12.— P. 229.
112. Goldfeder А. Ц Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.).—
1948.— Vol. 67.— P. 272.
113. Graham J. Ц J.A.M.A.— 1939.— Vol. 113.— P. 664.
114. Gregory N. // Brit. J. Radiol.— 1978.— Vol. 51.—
P. 473.
115. Griffith J. И Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.).—
1947.— Vol. 6'.— P. 322.
116. Hewitt }., Hays T. 11 Amer. J. Physiol.— 1956.—
Vol. 185.— P. 2.
117. Hunt Т. И Amer. Surg.— 1969.— Vol. 170.— P. 633.
118. Johnson С. И Amer. J. Roentgenol.— 1946.— Vol. 1.—
P. 631."
119. Ketn W., Graebuer H. /[ Deutscher Rontgenkongress.—
Miinchen, 1964.— S. 359.
120. Koch R., Bohlander A. // Strahlentherapie.— 1951.—
Bd 85.— S. 599.
121. Koch R., Biaglow J. // J. cell. Physiol.— 1978.—
Vol. 94.— P. 299.
122. Kojima C, 1960 // Цит. Поспишил Я., Поучкова П.,
Поливкова Й., Глоушкова Д. // Радиация и гемостаз /
Под. ред. В. П. Балуды.— М., 1986.— С. 128.
123. Konings A., Trieling W. // Int. J. Radiat. Biol.—
1977.— Vol. 31.— P. 397.
124. Konings А. И Ibid.— 1980.— Vol. 38.— P. 119.
125. Kretzschmar С // Brit. J. Radiol.— 1947.— Vol. 20.—
P. 94.
126. Kroh J. II Chemia Radiacyjna.— Warszawa, 1970.
127. Ladner H. // Naturwissenschaften.— 1965.— Bd 52.—
S. 34.
128. Lee-Ruff E. // Chem. Soc. Rev,— 1977,— Vol. 6.—
P. 195.
129. Lewin S. // Сотр. Biochem. Physiol.— 1974.— Vol. 47.—
P. 427.
130. Loise Lewr 1. 11 C.R.Acad. Sci. (Paris).— 1950.—
Vol. 231.— P. 529.
131. Lorenz W. И Strahlentherapie.— 1953,— Bd 90.— S. 421.
132. Lourau M., Lartique O. // Experientia.— 1950.— Vol. 6.—
P. 25.
133. Lucy Y., Lichti F. // Biochem. J,— 1969.— Vol. 112.—
P. 231.
134. MacFarland С // Amer. J. Physiol— 1950.— Vol. 163.—
P. 394.
135. Manowska J. Ц Folia biol. (Krakow).— 1976.— Vol. 24.—
P. 1.
136. Martin C, Moursund W. // Radiology.— 1938.— Vol. 30.—
P. 277.
137. Mathews-Roth M. // Perspect. Biol. Med,— 1984.—
Vol. 28.— P. 127.
138. Morczek A., Schmidt W. // Folia haemat. (Lpz.).—
1968.— Bd 90.— S. 401.
139. Morczek A., Schmidt W. // Atomkernenergie.— 1969.—
Bd 14.— S. 237.
140. Mothewson W. Ц Brit. J. Ophthal.— 1944.— Vol. 28.—
P. 336.
141. Mucke D., Morczek A., Mischel W. // Strahlentherapie.—
1955.— Bd 97,— S. 437.
142. Muller I. II Цит. Поспишил Я., Поучкова П.,
Поливкова Й., Глоушкова Д. // Радиация и гемостаз /
Под ред. В. П. Балуды.— М., 1986.— С. 129.
143. Nakken V. // Strahlentherapie.— 1961.— Bd 116.—
S. 628.
144. Nichikimi M. // Biochem. biophys. Res. Commun.—
1975.— Vol. 63.— P. 463.
145. Niku M. D. /I Симпозиум по космической биологии и
медицине, 7-й: Труды.— Бухарест, 1974.— С. 30.
146. Noronha ]., Shan N. Ц Radiat. Res.— 1961.— Vol. 15.—
P. 604.
147. O'Connor J. II Brit. J. Radiol.— 1977.— Vol. 50.—
P. 587.
148. Okuma С. Цит. Поспишил Я., Поучкова П.,
Поливкова Й., Глоушкова Д. // Радиация и гемостаз /
Под ред. В. П. Балуда.— М., 1986.— С. 126.
149. Organisciak D. // Invest. Ophthal. Vis.— 1985.—
Vol. 26.— P. 1580.
150. Orisaka H. Ц Nippon Acta Radiol.— 1967.— Vol. 26.—
P. 1439.
151. Oster H. И Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.).— 1953.—
Vol. 84.— P. 470.
152. Paolini F. Ц Riv. Radiol.— 1967.— Vol. 7.— P. 137.
153. Patt H., Brues A. // Radiat. Biol,— 1954.— Vol. 1.—
P. 959.
154. Pearson W. // Amer. J. Physiol.— 1953.— Vol. 173.—
P. 120.
155. Prince E., Little J. // Radiat. Res.— 1973.— Vol. 53,—
P. 49.
156. Reeves R. // Sth. med. J. (Bgham Ala).— 1946.—
Vol. 39.— P. 405.
11

157. Ross W. II Exp. Eye Res.— 1983.— Vol. 36.—
P. 645.
158. Seifer E. Ц J. nat. Cancer Inst.— 1984.
159. Shan V. // J. Animal Mophrol. Physiol,— 1972.—
Vol. 201.— P. 27.
160. Shorvon L. /I Brit. J. Radiol,— 1949.— Vol. 22.—
P. 49.
161. Sokoloff B. II Science,— 1950.- Vol. 112.— P. 112.
Поиск новых ингибиторов AdoCbl-зависимых
ферментов среди аналогов AdoCbl — одной из
коферментных форм витамина Bi2, весьма
актуален, поскольку может привести не только к
расшифровке строения активных центров и
молекулярного механизма действия указанных
ферментов, но и к созданию потенциальных
лекарственных средств направленного действия.
Возможность последнего уже рассмотрена нами на
примере кобаламинов, содержащих в р-лиганде
известные цитостатики [2].
В данной работе представлена химическая
схема получения указанных в [2] аналогов AdoCbl,
а также результаты первичной оценки связывания
этих соединений с апо-ГДГ, активность которой
абсолютно зависит от AdoCbl [корриновый
макроцикл с а-лигандом, Х=С1 (II—V), Tos (VI)].
В результате реакций нуклеофильного витамина
B12s (I) с хлор- и тозил-производными2 1-p-D-apa-
биноцитозина (II), 6-меркапто-9-р-0-рибофурано-
зилпурина(тиоинозина, III), 5-фтор-1-(2-окси-
этоксиметил)урацила(^), 6-меркапто-9-(2-окси-
этоксиметил) пурина (V) и 9-(2-оксиэтоксиметил)
гуанина (VI) получены следующие кобаламины:
Сор-5'-дезоксиарабиноцитозилкобаламин (VII),
Сор-5'-дезокситиоинозилкобаламин (VIII), Сор-
[5-фтор- (урацил-1-ил) метоксиэтил] кобаламин (IX),
Сор- [6-меркапто- (пурин-9-ил) метоксиэтил] коба-
1 Предварительное сообщение см. [1].
2 Сокращения: AdoCbl — Сор-5'-дезоксиаденозилкобала-
мин, ОНСЫ — Сор-оксикобаламин, Cyt Cbl — Со(5-5'-дезокси-
цитидилкобаламин, InoCbl — Сов-б'-дезоксиинозилкобаламин,
GuoCbl — Со6-5'-дезоксигуанозилкобаламин, ГДГ — глице-
ролдегидратаза.
162. Stoll В. И Radiology.— 1957.— Vol. 68.— P. 380.
163. Van Den Bremk H., Jamieson D. // Experientia.—
1962.— Vol. 18.— P. 231.
164. Wexler B. // Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.).—
1952.— Vol. 79.— P. 183.
165. Whitfield J. // Exp. Cell Res.— 1964.— Vol. 36.— P. 335.
Поступила 25.08.88
ламин (Х) и Сор-[(гуан-9-ил) метоксиэтил]
кобаламин (XI).
Хорошая растворимость соединения IV в воде
позволила провести синтез кобаламина IX на его
основе не в спирте, а в воде. При этом выход
повысился в среднем на 30 %.
Впервые кобаламины VII и VIII были описаны в
работе [8], однако авторы не привели подробного
метода синтеза этих соединений. В реакции
получения кобаламина VII также была использована
водная среда, но, по данным электрофореза
(ЭФ) со свидетелями, при комнатной
температуре реакция проходила только на 50 %.
Увеличение времени реакции до 3—4 ч не
способствовало возрастанию выхода кобаламина VII. Известно,
что 5'-хлор-5'-дезоксинуклеозиды обладают
меньшей реакционной способностью, чем
соответствующие ациклические аналоги нуклеозидов или
5'-тозил-5'-дезоксинуклеозиды. Нагрев
реакционной массы до 35—40°С позволил получить
кобаламин VII с выходом 85 %.
Как и в случае взаимодействия витамина
В,25 с нуклеозидом II, для полноты прохождения
аналогичной реакции с 5'-хлортиоинозином III в
синтезе кобаламина VIII необходимо нагревание
реакционной массы до 40 °С. В результате реакции
получали два кобаламина Villa, б. Они
различаются по БХ- и ЭФ-подвижностям. Основные
различия в спектрах поглощения у соединений
Villa, б наблюдаются в области 300—330 нм,
ответственной за поглощение р-лиганда — остатка
тиоинозина (табл. 1). Гипсохромный сдвиг и
уменьшение,-интенсивности при 322 нм при рН
9—10 у кобаламина Villa свидетельствует о нали-
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.277.3.012.1.07
Е. В. Белозерова, И. П. Рудакова, Т. Л. Корсова, Н. А. Морозова, А. А. Познанская,
А. М. Юркевич
ОРГАНОКОБАЛАМИНЫ, СОДЕРЖАЩИЕ В р-ЛИГАНДЕ ЦИТОСТАТИК:
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА1
НПО «Витамины», Москва
НО
1
o-S
но-)
-Г
)
г
он
JrJol "КаВН4 *-
V^ks zn/м^са
s
-К *
w
но он
ж ,ш
Г^оТ
вх
1-Ш
г
снгс
юн^сн^
ё°]
ш-ш
о
; "Ср
сщхщж.г сврсщсщ
12

Таблица 1
Физико-химические характеристики
Соединение
VII
Villa
;
VHIb
IX
X
XI
#AdoCb!
. А
0,59
0,35
Б
0,80
1,12
0,74
0,93
в
1,00
0,61
1,56
0,56
кобаламинов VI!—XI
eAdoCbl ?CNCbI
Г
1,15
0,42
0,52
0,53
0,43
0,44
д
1,15
1,15
0
К
1,65
1,65
1,50
Спектр поглощения в УФ-
267(4,50),
379(4,03),
266(4,35),
322(4,58),
525(3,93)
''max. HM OS s)
281пл(4,46), 340(4,13),
487(3,85), 522(3,94)
282пл(4,34), 290(4,36),
378(4,07), 489(3,79),
**266(4,35), 282пл(4,35), 291(4,41),
312(4,53),
521(3,93)
268(4,44),
315(4,43),
265(4,44),
375(4,04),
266(4,08),
321(4,21),
524(3,64)
257(4,49),
343(4,13),
523(3,91)
377(4,05), 483(3,82),
284—289(4,44), 292(4,45),
379(4,09), 522(3,90)
280пл(4,39), 340(4,12)
4,75(3,78), 520(3,90)
283(4,10), 291(4,14)
378пл(3,74), 480пл(3,50),
268(4,47), 281(4,43),
375(4,08), 485пл(3,78),
Спектр КД, Ятах, им
(Де, моль-!.см—!)
238( + 12,9), 258( —10,32), 285( —1,94)
298(+7,27), 326(—1,29), 334( + 1,13),
358(—10,66), 387(+8,08), 428( —1,62)
484( + 10,98), 554(—9,69)
299(—6,27), 325(—0,86), 334( + 1,28),
359(—10,83), 388(+5,13), 432(— 3,71)
486( +10,26), 558(—9,12)
232(+5,63), 254(—6,25), 274(+5,63),
298(+5,00), 323(—0,70), 331( + 1,00),
357(—9,16), 386(+4,80), 428(—2,37),
483( +10,93), 554(—6,91)
254( — 2,58), 275(+6,19), 292(+2,32),
296(+3,10), 315(—2,32), 333(+2,84),
359(—9,03), 388(+3,87), 429(—2,84),
481 (+8,77), 555(—9,03)
252(—7,02), 273(+5,27), 297(+6,28),
316пл( + 1,90), 332( + 1,31),
358(—10,66), 386(+5,26), 428(—2,92)
481 ( + 10,07), 555(—9,20)
При ЭФ в системе (Ж) (см. экспериментальную химическую часть) все полученные кобаламины незаряжены.
рН 10,05.
чии остатка тиоинозина в тионной форме, тогда
как у кобаламина VIII6 при рН 7 этот максимум
наблюдается уже при 316 нм. Поэтому можно
предположить, что для этого органокобаламина
характерна тиольная форма.
В синтезе ациклического аналога тиоинозилко-
баламина X для получения витамина B12s в
качестве восстановителя ОНСЫ был использован
цинк в 10 % хлористом аммонии. Применение
борогидрида натрия исключалось, так как в
отличие от 5'-хлортиоинозина III он частично
взаимодействует с ациклическим нуклеозидом V с
образованием смеси продуктов.
Кобаламин XI на основе ациклического
аналога гуанозина VI получен в водном этаноле.
Кобаламины VII—XI, неподвижные при ЭФ в
нейтральной системе растворителей (рН 6,4), в
кислой среде (рН 2,7) начинали двигаться к
катоду, причем кобаламин VII приобретал 2
положительных заряда, что свидетельствовало о наличии
в молекуле, помимо способного к протонизации
а-лиганда, также и остатка цитозина р-лиганда
(см. табл. I). При ЭФ в щелочном буферном
растворе (рН 9,0) наблюдалось смещение к аноду
кобаламинов Villa, б и X за счет ионизации
меркаптогруппы. Проведение ЭФ в боратном
буфере (рН 9,13) позволило подтвердить наличие
остатка сахара в р-лиганде кобаламинов Villa, б:
за счет образования циклического боратного иона
по 2', З'-цис-ОН-группам сахара кобаламины
Villa, б приобретали дополнительный
отрицательный заряд по сравнению с ациклическим коба-
ламином X.
Фоточувствительность полученных аналогов
AdoCbl VII—XI и характерные максимумы в
спектрах поглощения при 340 и 375—380 нм
свидетельствуют о наличии связи Со—С в этих
соединениях (см. табл. 1). В области 340—600 нм они
идентичны спектру самого AdoCbl, подтверждая
неизменность корриновой структуры. В области
ниже 340 нм характер спектров зависит от
природы нуклеинового основания, введенного в р-ли-
ганд.
Спектры КД AdoCbl и его аналогов VII—XI
весьма сходны, что позволяет сделать вывод об
отсутствии существенных конформационных
изменений в корриновом хромофоре при введении
указанных цитостатических группировок в р-ли-
ганд. Однако замена 5'-дезоксирибозы в CytCbl
на 5'-дезоксиарабинозу в кобаламине VII вызвала
четкую инверсию максимума при 260 нм [5]"
(см. табл. 1).
Синтезированные аналоги AdoCbl VII—XI не
обладали коферментной активностью в опытах с
AdoCbl-зависимой ГДГ (КФ 4.2.1.30) из Klebsiella
pneumonia ATCC 25955. Однако они оказались
конкурентными по отношению к AdoCbl
ингибиторами фермента (см. рисунок) и обладающими
высоким сродством к апо-ГДГ (Ю-7—Ю-8 М,
табл. 2).
Сравнение коферментной активности AdoCbl и
его производных, модифицированных только по
экзоциклической аминогруппе аденина, выявило
возможность регуляции активности ГДГ, либо
снижая ее, как в случае InoCbl [10], либо
совершенно выключая, как в случае кобаламина
VIII (см. табл. 2). Замена жесткой циклической
структуры р-дезоксирибозы на гибкую метокси-
этильную группировку способствовала увеличению
сродства кобаламинов X и XI к апо-ГДГ в 3,5 раза
(см. табл. 2) и в 25 раз [10] по сравнению с
кобаламином VIII и GuoCbl соответственно.
Увеличение сродства в 2,5 раза кобаламина IX к апо-
ГДГ по сравнению с AdoCbl, в отличие от ури-
13

-ю Jo го 4о
Графическое определение кинетических констант для- AdoCbl
и его аналогов (объяснение дано в экспериментальной части).
По оси абсцисс [AdoCbl] ПО- М; по оси ординат [AdoCbl] /V ¦\0~S I—^ I.
дилкобаламина [6], скорее можно отнести за счет
гибкой структуры его fS-лиганда, чем за счет
введения атома фтора.
Изученные аналоги AdoCbl представляют
интерес как зонды для изучения активных центров
других AdoCbl-зависимых ферментов.
Экспериментальная химическая часть
Спектры поглощения в УФ- и видимой области снимали на
регистрирующем спектрофотометре "Pye Unicam SP-800"
(Англия).
Спектры КД записывали на дихрографе "Jasca ORD/uv/
CD-5" (Япония) в 0,2 М калий-фосфатном буфере (рН 8,0).
БХ и ЭФ проводили на бумаге FN-11 ("Filtrak", ГДР).
БХ в системах: «-бутанол—этанол—вода, 50:15:35(Л), изо-
пропанол—н-бутанол—уксусная кислота — вода, 70:100:1:100
(Б), втор-бутанол, насыщенный водой (В). ЭФ в системах:1 н.
уксусная кислота рН 2,7 (Г); 0,1 н. раствор буры рН 9,13 (Д);
0,03 М ацетат натрия рН 6,4 {Ж); 0,05 М бикарбонат
аммония рН 9,0 {К).
Со§-(5' -дезокси- 1-$-0-арабиноцитидил)кобаламин^ II).
Через раствор 0,1 г (0,074 ммоля) ОНСЫ в 5 мл воды в
течение 30 мин пропускают аргон. Затем в аналогичных
условиях прибавляют 0,07 г (1,85 ммоля) NaBH4 в 4 мл воды
и продолжают перемешивание в токе аргона в течение 1 ч.
После изменения цвета реакционной массы из темно-
красного в серо-зеленый прибавляют 0,029 г (0,111 ммоля)
соединения II в 7 мл деоксигенированной воды без доступа
света. Реакцию продолжают при 35—40°С в течение 3 ч. По
окончании реакции (цвет раствора малиново-красный) рН
раствора доводят уксусной кислотой до рН 4,5—5,0. Выделение
корриноидов из реакционной смеси проводят фенольной
экстракцией [3], а разделение осуществляют на колонке с
СМ-целлюлозой в Н+-форме: 0,2 % АсОН смывают непрореа-
гировавший ОНСЫ, а 2 % АсОН — кобаламин VII. Выход
84,6 %.
5'-Дезокситиоинозилкобаламины Villa, б получают
аналогично кобаламину VII: из 0,1 г (0,074 ммоля) ОНСЫ,
0,07 г. (1,85 ммоля) NaBH4 и 0,033 г (0,109 ммоля) нуклеозида
III получают 0,064 г (53 %) кобаламинов Villa, б. Разделение
полученной смеси кобаламинов проводят на СМ-целлюлозе
(Н"^):1 % АсОН вначале смывают непрореагировавший
ОНСЫ, затем кобаламин Villa, 4 % АсОН — кобаламин
VIII6
CofS- 1(5-фторурацил-1-ил)метоксиэтил]кобаламин (IX).
Аналогично способу получения кобаламина VII, но без
нагревания реакционной смеси, из 0,2 г (0,149 ммоля) ОНСЫ,
0,14 г (3,7 ммоля) NaBH4 и 0,04 г (0,196 ммоля) нуклеозида
IV получают 0,162 г (73%) кобаламина IX. Выделение и
разделение проводят аналогично вышеописанному: первым с
колонки 0,1 % АсОН смывают искомый кобаламин IX, который
затем лиофилизуют.
Сор-/ (6-меркапто- (пурин-9-ил)метоксиэтил]кобаламин
(X). В 8 мл 10 % раствора NH4C1 растворяют 30 мг
(0,022 ммоля) ОНСЫ и через систему пропускают ток аргона в
течение 30 мин. Затем прибавляют 1 г (15,3 ммоля)
цинковой пыли в тех же условиях и перемешивают в
14
Таблица 2
Кинетические константы AdoCbl и его аналогов
Соединение
AdoCbl
VII
Villa
IX
X
XI
кт-'°8
2,4
м
j
К
• 108 М
38
54
0,9
14
1,3
течение 1 ч. К серо-голубой реакционной массе в темноте
прибавляют 0,01 г (0,041 ммоля) соединения V в 6 мл
деоксигенированного 75 % этанола. После перемешивания в
течение 2 ч при комнатной температуре в токе аргона без
доступа света окраска смеси постепенно изменяется до
серовато-красной. Осадок отфильтровывают, из раствора отгоняют
спирт. К остатку добавляют 3 мл воды и подкисляют
АсОН до рН 4,5—5,0. При разделении на колонке с
СМ-целлюлозой водой элюируют первым кобаламин X. После лиофиль-
ной сушки водного элюата получают 0,021 г (62,1 %)
кобаламина X.
Сор-/ (гуан-9-ил)метоксиэтил] кобаламин (XI). Через
раствор 0,08 г (0,059 ммоля) ОНСЫ в 4 мл 50 % этанола
в течение 30 мин пропускают аргон. Затем в аналогичных
условиях добавляют 0,05 г (1,32 ммоля) NaBH4 в 3 мл 98 %
этанола и продолжают перемешивание в течение 1 ч. После
изменения цвета реакционного раствора из темно-красного в
серо-зеленый прибавляют 0,02 г (0,053 ммоля) нуклеозида
VI в 12 мл деоксигенированного 75 % этанола. Через 2 ч
цвет реакционного раствора становится малиновым. По
окончании реакции спирт отгоняют, а к остатку добавляют
2 мл воды. Уксусной кислотой доводят рН раствора до
4,5—5,0. Выделение и разделение кобаламинов проводят
аналогично описанному для кобаламина X. Получают 0,042 г
(46,0%) кобаламина XI.
Экспериментальная биохимическая часть
В работе использовали NADH и препарат
кристаллической алькогольдегидрогеназы из печени лошади фирмы "Re-
anal" (ВНР), 1,2-пропандиол фирмы «Merck» (ФРГ).
Препараты апо-ГДГ очищены в 10 раз с удельной
активностью 20 ед на 1 мг белка. Выделение апо-ГДГ из
бесклеточных экстрактов Klebsiella pneumonia ATCC 25955, частичную
очистку и определение активности проводили по методу [4].
Концентрацию белка определяли по методу Лоури [9].
Начальную скорость (V0) реакции дегидратации 1,2-пропандиола
измеряли методом сопряжения глицеролдегидратазной и алко-
гольдегидрогеназной реакций [7]. Состав реакционной смеси
(общий объем 3 мл): 120 мкмолей калий-фосфатного буфера
рН 8,0, 1—2 ед. апо-ГДГ, 300 мкмолей 1,2-пропандиола,
0,6 мкмолей NADH, 80 мкг алкогольдегидрогеназы, 1,5—
200-10—8 М AdoCbl и 2,4—58,5-10~8 М органокобаламина.
Реакцию начинали добавлением смеси, содержащей различные
количества AdoCbl при постоянной концентрации
органокобаламина (для каждого аналога AdoCbl концентрацию
подбирали в предварительных опытах). Инкубацию
проводили в термостатированных кварцевых кюветах (1 см) при
35 °С. За ходом реакции следили по уменьшению оптической
плотности при 340 нм, которое регистрировали на
спектрофотометре «Pye Unicam SP-800» (Англия) с выносным
самописцем SP-22. На основании графических данных (см.
рисунок) рассчитывали величину Кт для AdoCbl (прямая 1)
и Ki для аналогов AdoCbl (прямая 2). Отрезок, отсекаемый
прямой 2 на оси абсцисс, равен выражению:
-«.(.+-$-)¦
где [/] — концентрация аналога AdoCbl. Концентрацию
AdoCbl и его аналогов определяли спектрофотометрически
при 522 нм.
SUMMARY
The findings on the properties of synthesized organocobala-
mins were compared with the data of prior studies into adeno-
sylcobalamin analogues modified both in the aglyconic and

glycosylic moieties of adenosylcobalamin. The organocobalamin
may be used as probes for studying the active cites of other
adenosylcobalamin-dependent enzymes.
ЛИТЕРАТУРА
1. Белозерова Е. В., Рудакова И. П., Юркевич А. М. //
Всесоюзная конф. по химии и применению порфиринов,
4-я: Тезисы.— Ереван, 1984.— С. 54.
2. Корсова Т. Л., Познакская А. А., Белозерова Е. В. и др. //
Хим.-фарм. журн.— 1987,— № 3.— С. 287—289.
3. Поспелова Т. А., Рудакова И. П., Юркевич А. М. //
Биоорган, химия.— 1975.—Т. 1, № 6,—С. 779—786.
4. Просветова Н. К-, Воробьева Л. И., Познанская А. А. //
Приклад, биохим.— 1973.— Т. 9.— С. 399—407.
5. Рудакова И. П., Бородулина-Швец В. И. и др. // Журн.
общ. химии.—1973.—Т. 43, вып. П.—С. 2538—2546.
6. Яковлев В. А., Познанская А. А., Просветова Н. К- и др. //
Докл. АН СССР.—Сер. Химия.— 1971.—Т. 197, № 1._
С. 230—233.
7. Якушева М. И., Малахова А. А., Познанская А. А. и др. //
Приклад, биохим.— 1973.— Т. 9.— С. 614—620.
8. Jacobson D. W., DiGirolamo P. M., Huennekens F. M. / /
Molec. Pharmacol.—1975.—Vol. 11, N 2.—P. 174—184.
9. Lowry O. H., Rosebrough N. J:, Farr A. L., Randall R. J.
II J. biol. Shem.— 1951.— Vol. 193.—P. 265—275.
10. Yakusheva M. I., Poznanskaya A. A., Pospelova T. A. et al. //
Biochim. biophys. Acta.— 1977.— Vol. 484.— P. 216—235.
Поступила 23.01.89
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.272.4.014.415:547.854.1].07
Н. Н. Золотое, К. Ю. Запилов, В. Э. Мухтаров, С. Б. Гашев, Л. Д. Смирнов,
К. М. Дюмаев
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АНТИРАДИКАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ
СОЕДИНЕНИЙ МЕТОДОМ ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ. II. ПРОИЗВОДНЫЕ
5-ОКСИПИРИМИДИНА
НИИ фармакологии АМН СССР, Москва
Мощное токсическое действие на компоненты
живых клеток кислородных радикалов известно
еще с момента их обнаружения в живом
организме. Наиболее важным проявлением
повреждающего действия радикалов кислорода является
перекисное окисление липидов (ПОЛ), конечным
результатом которого является разрушение липид-
ного бислоя биологической мембраны, а также
образование токсических продуктов (малоновый
диальдегид и другие) [3].
Некоторые природные и синтетические анти-
оксиданты влияют также и на
иммунологическую реактивность клеток, ответственных за
иммунный ответ. Иммуномодулирующее действие
таких соединений может быть обусловлено
изменением физико-химических и функциональных
свойств мембран лимфоцитов. Кроме того, имму-
номодулирующий эффект антиоксидантов как
ингибиторов ПОЛ в биологических мембранах
может быть также опосредован через систему
липоксигеназа — циклооксигеназа — гидроперок-
сидизомераза и далее через систему циклических
нуклеотидов [7]. Следует отметить, что ПОЛ ин-
гибируют известные иммунофармакологические
средства, например левамизол [15].
В продолжение работ по изысканию
физиологически активных соединений на основе
антиоксидантов гетероциклического ряда нами были
синтезированы алкил- и арилзамещенные производные
5-оксипиримидина (5-ОПМ) [5], среди которых
ранее был обнаружен малотоксичный иммуно-
супрессор избирательного действия [13].
Достаточно высокая реакционная способность
производных 5-ОПМ по отношению к свободным
радикалам углеводородов была обнаружена ранее
хемилюминесцентным методом [4]. Эти
соединения обладают выраженной антирадикальной
эффективностью, значительно возрастающей при
введении арильного заместителя в
пара-положение по отношению к оксигруппе и не уступают
активности известных антиоксидантов фенольного
ряда (ионол и др.).
В данной работе мы провели определение
антирадикальной активности алкил- и арилзамещен-
ных производных 5-ОПМ по ингибированию
развития хемилюминесценции 3-оксипиридина (I) в
присутствии пероксида водорода и фермента
пероксидазы. Кроме того, проведено
сопоставление констант тушения люминесценции и липо-
фильности производных 5-ОПМ.
Экспериментальная часть
Использованные в работе алкил- и арилзамещенные
производные 5-ОПМ были синтезированы ранее [5].
Антирадикальную активность определяли в хемилюминесцентнои
системе, состоящей из I («Fluka», Швейцария) и пероксида
водорода. В качестве катализатора использовали пероксидазу
из корня хрена («Serva», ФРГ). Люминесценцию
регистрировали для 10 различных концентраций исследуемого
соединения при 3 концентрациях I на люминометре модели 1250
фирмы LKB (Швеция). Константы тушения люминесценции (Ks)
определяли графически в координатах Диксона [2].
Графические построения выполняли на персональной ЭВМ «Multitech
PC-Plus 700» (Тайвань) с пакетом графических программ
Energraphic («Enertronic Research, Inc.», США).
Липофильность алкил- и арилзамещенных производных
Антирадикальная эффективность производных
5-оксипиримидина
Соединение
4,6-Диметил-5-ОПМ
III
II
IV
2-Изопропил-4,6-диметил-5-ОПМ
2-7"рег-Бутил-4,6-диметил-5-ОПМ
2-Амил-4,6-диметил-5-ОПМ
2-Фенил-4,6-диметил-5-ОПМ
2-Бензил-4,6-диметил-5-ОПМ
2-Метоксифенил-4,6-диметил-5-ОПМ
2-Триметоксифенил-4,6-диметил-
5-ОПМ
Ks-10-4,
моль/л
20,0
5,4
2,8
5,4
3,8
8,1
12,0
3,1
7,0
3,1
1,7
К,- ю-".
л/(моль-с)*
3,1
—
—
3,5
3,8
—
11,4
2,7
—
20,5
Примечание. Звездочка — значения /(7 взяты из
работы [6]. Ki представляет собой элементарную константу реакции
с перекисными радикалами [13].
15

Рис. 1. Зависимость между параметрами антирадикальной
эффективности алкил- и арилзамещенных производных 5-ОПМ,
определенных по тушению хемилюминесценции
незамещенного 3-оксипиридина и этилбензола (Ks и Кч соответственно).
Экспериментальные данные обработаны по методу наименьших квадратов
(уравнение линейной регрессии У=20,86—2.52Х). Регрессионный анализ
проведен для соединений с известным значением Ki (см. табл. 1). По
оси абсцисс — К§-\0~ , моль/л; по оси ординат—КтЮ~ , моль-с.
5-ОПМ определяли методом жидкостной хроматографии с
обращенной фазой на гексадецилзамещенной производном
полиалкилметакрилатного геля сферой Р-300 [10]. В качестве
подвижной фазы использовали водный этанол. Липофиль-
ность соединений выражали в виде логарифма
коэффициента удерживания вещества в колонке (log Kw) [14].
Данные по определению антирадикальной
эффективности алкил- и арилзамещенных
производных 5-ОПМ двумя хемилюминесцентными
методами представлены в таблице.
Наблюдается параллельность изменений
значений Ks и Кл для производных 5-ОПМ с
одинаковыми заместителями в положении 2. Значение
коэффициента корреляции (г) при сравнении
этих двух констант составило —0,927 (рис. 1).
Сопоставление антирадикальной
эффективности (Ks) и липофильности (log Kw) для алкил-
замещенных производных 5-ОПМ показало, что
оптимальное соотношение этих параметров
наблюдается для 2-этил-4,6-диметил-5-оксипиримиди-
на (II) (рис. 2). И действительно, II, 2,4,6-три-
метил-5-оксипиримидин (III) и 2-пропил-4,6-ди-
метил-5-оксипиримидин (IV) обладают
максимальным иммуномодулирующим эффектом [12],
что может быть связано как с достаточной
антирадикальной активностью, так и с липофиль-
ностью их. Последняя прямо пропорционально
связана со способностью антиоксиданта
проникать в липидный бислой биологической мембраны,
взаимодействовать с кислородными радикалами
и ингибировать процессы ПОЛ [3].
В отличие от фенольных антиоксидантов
введение фенильной группы в положение 2 пиримй-
динового кольца приводит к менее выраженному
увеличению антирадикальной эффективности по
сравнению с бензильной группой [6], что,
по-видимому, обусловлено отрицательным мезомерным
эффектом бензольного кольца, а также стери-
ческими факторами.
Поскольку свободные радикалы играют
существенную роль в активации эффекторных клеток в
клеточно-опосредованных иммунных реакциях, то
антиоксиданты могут предупреждать активацию
индуцированных свободнорадикальных реакций,
замедлять протекание этих реакций и частично
устранять повреждения, обусловленные избытком
свободных радикалов [9].
Многообразное влияние антиоксидантов на
антиокислительный статус организма и
молекулярный, клеточный и медиаторный механизмы
Рис. 2. Взаимосвязь между антирадикальной эффективностью
Ks и липофильностью log Kw (кривая /) и зависимость
между числом атомов углерода я для алкильного заместителя
в положении 2 кольца 5-ОПМ и значением Ks (кривая 2).
Интерполяцию данных эксперимента проводили при помощи сплайн-функции.
По оси абсцисс — К$, моль/л; по левой оси ординат log Ку, по правой — п.
регуляции иммунной системы обеспечивает
наличие у антиоксидантов иммуностимулирующих и
иммунодепрессивных свойств и делает возможным
направленное воздействие на иммунный
ответ [11].
Степень тушения хемилюминесценции I
производными 5-ОПМ хорошо (г>0,5) коррелирует
с их способностью тормозить активность фосфо-
диэстеразы циклических нуклеотидов, угнетать
агрегацию тромбоцитов человека и ингибировать
индуцированную фитогемагглютинином бласт-
трансформацию лимфоцитов, определенную по
включению в клетки Н-тимидина [12].
Пользуясь предложенным методом оценки
антирадикальной эффективности, можно достаточно
быстро получить информацию о возможном
поведении антиоксиданта в крови животного,
находящегося в состоянии стресса [8].
Вскрытие молекулярных механизмов
повреждения, а также неспецифического компонента
многих патофизиологических процессов научно
обосновывает применение противоокислительных
веществ в комплексе средств повышения
защитно-приспособительных реакций организма к
экстремальным воздействиям и в качестве
лекарственных средств при целом ряде заболеваний [1].
Полученные результаты можно использовать
для разработки рекомендаций к синтезу новых,
более активных биоантиоксидантов.
SUMMARY
Antiradical activity was found in alkyl- and aryl-sub-
stituted 5-hydroxypyrimidine derivatives possessing immuno-
modulating properties. Measurements were made by chemi-
luminescence techniques in the system containing unsubsti-
tuted 3-hydropyridine, horse radish peroxidase, and hydrogen
peroxide. Its comparison with the well-known method for
evaluating the antiradical activity showed their good
correlation (r=—0.927). A correlation was also established between
their antiradical efficacy, lipophilicity, and ability to selectively
inhibit the activity of cyclic nucleotide phosphodiesterase
and the blastotransformation of lymphocytes.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абрамова Ж. И., Оксегендлер Г. И. Человек и противо-
окислительные вещества.— Л., 1985.— С. 5.
2. Березин И. В., Клесов А. А. // Практический курс
химической и ферментативной кинетики.— М., 1976.— С. 80.
3. Владимиров Ю. А., Арчаков А. И. Перекисное окисле-
16

ние липидов в биологических мембранах.— М., 1972.
4. Гашев С. Б., Беляков В. А., Сыскова В. С, Смирнов Л. Д. / /
Новое в химии азотсодержащих гетероциклов.— Рига,
1979.— Т. 2.— С. 136.
5. Гашев С. Б., Королев Б. А., Осмоловская Л. А.,
Смирнов Л. Д. II Химия гетероцикл. соединений.— 1983.—
№ 9.— С. 1262—1266.
6. Захарова Н. Н., Кузьмин В. И., Круглякова К- Е. и др. //
Изв. АН СССР: Сер. хим.— 1977.— № 5.— С. 1013—1016.
7. Капичников М. М., Дахина Н. Н., Суздальцева А.А.и др. //
Бюл. экспер. биол.— 1980.—№ 1.—С. 42—44.
8. Микаэлян Э. М., Мелконян М. М., Мелик-Агаева Е. А.,
Мхитарян В. Г. II Журн. эксперим. и клин. мед.— 1983.—
Т. 23, № 6.— С. 537—544.
9. Наумов В. В., Храпова Н. Г. // Кинетика и катализ.—
1984.— Т. 25, № 3.— С. 563—570.
Пропранолол (1 -изопропиламино-3- (1 -нафток-
си)-2-пропанол) (П) —широко используемый в
кардиологии и психиатрии р-адреноблокатор,
производится и применяется в виде рацемата, т. е.
смеси d( + ) и 1(—) стериоизомеров
(энантиомеров) в соотношении 1:1. Найдено, что
1(—)-изомер в 100 раз превосходит по своей
фармакологической активности d( + )-изомер и отвечает за
основной терапевтический эффект [6]. С помощью
специальных методов раздельного определения
концентраций энантиомеров П удалось показать,
что многие фармакокинетические параметры
(распределение, метаболизм, связывание с
белками плазмы и тканей) для них различны [7—11].
Это может приводить к изменению соотношения
изомеров лекарства в организме. Однако в
большинстве работ исследования проводили на
экспериментальных животных или на здоровых
молодых добровольцах и, как правило, изучали
однократные дозы, что затрудняет использование этих
данных для реальной клинической ситуации.
В связи с этим нами была предпринята попытка
охарактеризовать соотношение энантиомеров П в
сыворотке крови больных с артериальной гипер-
тензией, получавших лечение в течение
длительного времени.
Материал и методы. Исследования проводили в
стационаре у 5 больных с артериальной гипертензией (мужчины
36—52 лет массой тела 63—96 кг). Пациенты получали
(±)-П (анаприлин) в дозе 80 мг 2 раза в сутки в течение
не менее 2 нед. Кровь брали из локтевой вены через 3
и 12 ч после приема последней дозы. В образцах сыворотки
крови определяли общую концентраци П и соотношение
энантиомеров. Метод определения концентрации П с помощью
ВЭЖХ, его воспроизводимость и линейность описаны
ранее [2].
Соотношение энантиомеров П определяли методом
хроматографии разработанного Gupta с соавт. [4].
К 1 мл сыворотки добавляли 0,1 М КОН до рН 10 и в
течение 15 мин экстрагировали 5 мл диэтилового эфира. Пробы
центрифугировали 3 мин при 3000 об/мин, и органический
слой после отделения упаривали. Остаток растворяли в 0,05 мл
хлористого метилена и анализировали с помощью ВЭЖХ.
Использовали жидкостный хроматограф высокого давления
10. Позднее В. Ф., -Золотое Н. Н. // Всесоюзный симпозиум
по жидкостной молекулярной хроматографии, 4-й: Тезисы
докладов.— Алма-Ата, 1987.— С. 201—202.
11. Садовникова И. П. // Итоги науки и техники: Сер. Общие
проблемы биологии.—М., 1986.—Т. 5.—С. 69—109.
12. Смирнов Л. Д., Дюмаев К- М. // Хим.-фарм. журн.—
1984.— № 4.— С. 28—43.
13. Сускова В. С, Мацуленко В. С, Гашев С. Б.,
Смирнов Л. Д. II Актуальные вопросы иммунофармаколо-
гии.— М., 1987.— С. 47.
14. ВШеиг S., Rosset R. // J. Chromatogr.— 1987.— Vol. 394.—
p 279 293.
15. Kumar К S., Dobbs С R., Weiss J. F. 11 Fed. Proc—
1979.— Vol. 38.— P. 848.
Поступила 09.11.88
(«Beckman», США), флуориметрический детектор («Kratos»,
США, 225 нм), аналитическую колонку («Spherisorb CN»,
5 мкм, 3,2X250 мм). Подвижная фаза: хлористый метилен —
гексан — ацетонитрил (79:20-1 V/V), 5тМ(+)-10-сульфо-
камфорная кислота («Merck», ФРГ), 2,5тМ грег-бутиламин
(«Merck», ФРГ). Скорость тока элюента 1 мл/мин.
Соотношение концентраций изомеров П определяли по
соотношению высот пиков 1(—)- и d ( + )-изомера на хромато-
грамме.
Калибровочная кривая. Для построения калибровочной
кривой приготовили смеси растворов 25 нг/мл 1(—)- и
d( + )-n в сыворотке крови больного (не получавшего П)
в соотношениях 1:1, 1:1,2, 1:1,3, 1:2 и анализировали, как
описано выше.
На рисунке представлена типичная хромато-
грамма разделения энантиомеров П,
экстрагированных из сыворотки крови. Пики 1(—)- и <!(+)-
изомеров симметричны и достаточно хорошо
разделены для расчета соотношения концентраций
по высотам пиков. Коэффициент разделения а
составил 1,08. При построении калибровочной
кривой (соотношения концентраций 1(—)- и
(}( + )-П) линейность доказана для соотношения
концентраций 1:1 —1:2 получением
регрессионного уравнения У=0,98Х+0,04 с коэффициентом
корреляции 0,99.
В таблице представлена оценка соотношения
концентраций 1(—)- и (1( + )-П у больных с
артериальной гипертензией через 3 и 12 ч после приема
I i i i
О 30 60 90
Типичная хроматограмма разделения d( + )- и 1(—)-П из
сыворотки крови больного.
По оси абсцисс — время исследования, мин; по оси ординат — флюоресценция.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.117.24.03:616.12/.033.1
С. А. Павлинов, В. Г. Белолипецкая, В. К. Пиотровский, В. И. Метелица,
Н. П. Филатова, Е. В. Бочкарева
ЭНАНТИОМЕРЫ ПРОПРАНОЛОЛА В КРОВИ БОЛЬНЫХ
С СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ
ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ ТЕРАПИИ
НИИ профилактики неинфекционных заболеваний ВНИЦПМ Минздрава СССР, Москва
2 Хим-фарм. журнал № 1
17

Общий уровень и соотношение энантиомеров пропранолола
|'( — )/d(±)l B сыворотке крови больных при длительном
лечении
г. д.
3. В.
Б. П.
Ц.А.
К, О.
Среднее
(±)=п,
3 ч
133
215
126
52
43
нг/мл
12 ч
36
30
55
29
23
l(-)/d( + )
3 ч
1,20
1,27
1,57
1,50
1,06
1,32+0,17
12 ч
1,33
1,36
1,80
1,80
1,43
1,54+0,20
Примечание. Звездочка — р<0,02 (парный
^критерий) .
последней дозы 80 мг (±)-П в виде рацемата.
Из представленных данных видно, что
концентрация 1(—)-П у больных при длительном лечении
всегда выше, чем концентрация с1( + )-П, и это
соотношение возрастает с увеличением времени
после последнего приема лекарства.
Изменение соотношения концентраций
энантиомеров П может отражать различия в периоде
полуисчезновения (tx/2) 1(—)- и с!( + )-П из
сыворотки. Несмотря на то что этот параметр
изучается практически в каждом исследовании по
фармакокинетике энантиомеров П, до сих пор нет
ясности в этом вопросе. Ряд авторов, не
получивших различий в tl/2, считают, что их и не может
быть из-за быстрой экстракции П в печени [5, 9,
12], а различия, получаемые при раздельном
введении энантиомеров П, обусловлены влиянием
1(—)-П на кровоток. В противоположность
этому нескольким группам ученых удалось
зарегистрировать достоверное увеличение (почти в
1,5 раза) t[f2\(—)-П по сравнению с d(-\-)-U
при их сочетанном введении [7, 8]. Данные,
полученные в настоящем исследовании по изучению
изменения соотношения энантиомеров П в течение
времени после приема последней дозы,
согласуются с последней точкой зрения.
Изменение исходного соотношения изомеров
происходит, как предполагают, за счет
метаболизма при прохождении через печень [7]. Мета-
болизируется П несколькими путями, для
некоторых из них уже доказана стереоспецифичность —
предпочтительное глюкуронидирование для
1(—)-П и более активное сульфоконъюгирование
для (1( + )-П [3]. Соотношение скоростей этих
реакций может влиять на соотношение
концентраций изомеров неметаболизированного П.
Кроме этого, не активный как р-блокатор
d( + )-n тем не менее конкурирует с 1(—)-П за
связывание с белками ткани и плазмы [11] и,
таким образом, может оказывать влияние на
распределение активного изомера.
Во всех этих случаях изменение соотношения
энантиомеров П в крови больных при
определении его концентрации не стереоселективными
методами приводит к получению ошибочных фар-
макокинетических параметров.
В недавно опубликованной работе [12] были
представлены результаты определения у здоровых
молодых добровольцев, получавших однократно
240 мг рацемата П, уровня активных (3-адрено-
блокирующих веществ в плазме с помощью
метода с использованием изолированного субтипа
р-адренорецепторов. При сравнении с
результатами измерения методом не стереоселективной
ВЭЖХ авторы пришли к выводу, что эти методы
не дают различий и, следовательно, в плазме
нет метаболитов, обладающих ^-блокирующими
свойствами, а также о том, что d(-j-) -изомер П
не влияет на точность полученных фармако-
кинетических параметров. Поскольку в работе не
измеряли соотношение концентраций
энантиомеров П, из приведенного сравнения вытекал вывод
о параллельных изменениях концентраций d(+)-
и 1(—)-П. На основании этого авторы
предложили широко использовать рецепторный метод
для исследования фармакодинамических
профилей различных р-адреноблокаторов.
На самом же деле кажущаяся применимость
сделанных выводов нарушается при
внимательном рассмотрении приведенного в данной работе
графика сравнения химического и рецепторного
детектирования П в области терапевтически
активных концентраций. Из этого графика четко
видно, что в этой области концентраций (до
50 нг/мл) методики не дали совпадающих
результатов.
Полученные нами данные показывают, что у
больных с артериальной гипертензией при
длительном лечении П соотношение уровня
энантиомеров П в сыворотке достоверно отличается от
исходного в рацемате— 1:1. Таким образом, эти
изменения должны обязательно учитываться при
подборе индивидуальных доз при терапевтическом
мониторинге П.
В последнее время необходимость стереоселек-
тивных методов определения концентраций
лекарства в биологических жидкостях
продемонстрирована не только для П [1]. Несмотря на
сложность и дороговизну, такие методы
разрабатываются для исследования все большего числа
лекарств. Ведь доля лекарств-рацематов с
каждым годом все увеличивается и уже сейчас
составляет около 50 % в номенклатуре применяемых
средств, а в группе адреноблокаторов, адрено-
миметик,ов, психостимуляторов, противосудорож-
ных препаратов и оральных антикоагулянтов
достигает 90% [1]. Энантиомеры, обладающие
отличающимися или даже противоположными
свойствами, загрязняют «стереоизомерным
балластом» на половину лекарства-рацематы и
увеличивают возможность побочных эффектов.
В этих условиях стереоселективные методы
необходимы как для лекарственного мониторинга,
так и для фармакокинетических исследований при
разработке новых, более эффективных препаратов.
SUMMARY
An attempt was made to estimate enantiomer ratios of
propranolol (l-isopropylamine-3-(l-naphthoxy)-2-propanol) in
the serum from patients with arterial hypertension who had
received its long-term therapy!
ЛИТЕРАТУРА
1. Ariens E. I., Wuis E. W. // Clin. Pharmacol. Ther.—
1987.—Vol. 42,—P. 361—363.
2. Belolipetskaja V. G., Piotrovskii V. K-, Metelitsa V. I.,
Pavlinov S. A. I/ J. Chromatogr.— 1989.— Vol. 491.—
P. 507—512.
18

3. Chrat D. D., Walle T. // Drug Metab. Dispos.— 1985.—
Vol. 13.—P. 380—381.
4. Gupta M. В., Hubbard J. W., Midha K. K. // J. Chroma-
togr.— 1988.—Vol. 424.— P. 189—194.
5. Hermansson /., Von Bahr С // Ibid.— 1980.—Vol. 221.—
P. 109—117.
6. Potter L. T. II J. Pharmacol, exp. Ther.— 1967.— Vol. 155.—
P. 91—93.
7. Silber В., Holford N. H. C, Riegelman S. // J. pharmac.
Sci.— 1982.—Vol. 71,—P. 699—703.
8. Straka R. J., Lalonde R. L., Wainer I. W. // Pharm.
Res.— 1988.—Vol. 5.— P. 187—189.
9. Walle Т., Walte U. K., Wulson M. J. et al. // Brit. J. clin.
Pharmacol.— 1984.—Vol. 18.—P. 741—747.
10. Walle Г., Webb J. G., Bagwell E. E. et al. // Biochem.
Pharmacol.—1988.—Vol. 37.—P. 115—124.
11. Walle U. К., Walle Т., Bat S. A., Olanoff L. S. // Clin.
Pharmacol. Ther.— 1983.—Vol. 34,—P. 718—723.
12. Wellstein A., Palm D., Belz G. G. et al. // J. cardiovasc.
Pharmacol. 1986.—Vol. 8, Suppl. 11,—P. S41—S45.
Поступила 22.02.89
Поиск новых лекарственных средств
© Н. Н. РОМАНОВА, 1990
УДК 615.33:577.)82.2].07
Н. Н. Романова
Р-ЛАКТАМЫ: СВЯЗЬ СТРУКТУРЫ И СТЕРЕОХИМИИ
С БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ
МГУ им. М. В. Ломоносова, Москва
Эра р-лактамных антибиотиков, которые
представляют собой важнейший класс медицинских
препаратов для лечения инфекционных болезней,
началась более 50 лет назад с открытия
пенициллина. Усовершенствование методов выделения
и установления структуры новых антибиотиков,
систематические химические исследования в
области полусинтетических модификаций антибиотиков
на основе природных за прошедшие десятилетия
способствовали развитию химиотерапии.
Хотя р-лактамные препараты прочно заняли
ведущее положение в обширном ряду
антибиотиков, их биологическое действие не
ограничивается только противомикробной активностью. Так,
этих соединений — производные р-аминокислот —
не обладают физиологической активностью [40].
В связи с этим авторы [40] связывают действие
азетидинонов II на центральную нервную систему
исключительно с наличием р-лактамного цикла.
Интересно, что 4-(бутенил-3)азетидинон (III)
не проявляет никакой активности, а полученный
из него карбапенам IV усиливает умственную
деятельность [13].
Известные противоопухолевые гликопептидные
препараты семейства блеомицина (V) также
содержат в качестве структурного фрагмента азети-
диноновый цикл [2], хотя вклад этой структуры в
<Г
CHzPh
J>
<r
V
^сн=сиг
У?*
о
-NH
О
HD.
О Mi
R= Fh-CH=№ PhzC=W;
PhNHCS;
RZ=Br,CH^
уже простейший Ы-бензилазетидинон-2 (I)
оказывает антиконвульсивное действие [8], а
рацемические 3-моно-, 1,3- и 3,3-двузамещенные азетидино-
ны II обладают сильными седативным и
гипнотическим свойствами [38—40]. Продукты гидролиза
биологический эффект блеомицинов не
представляется существенным.
Недавно появилось сообщение [28] о том, что
З-бром-3-метил- и 3,3-диметилазетидиноны-2 (VI),
замещенные при атоме азота, вызывают диффе-
2*

HJ—N-y
° Лзоон
ъу-их^
о Т
соон
Y
Пенициллинб - PhCHj
Ампициллин - Ph-CH
Оксациллин - Ph-
Надхщимин- ЮЮ*
о '
Ц&ралоспорин - Н^К—CH-(CHz'3 ~
СОСИ
Цедюлагин - (Г"]1-сн
Цедюпирин- Ph8-CHj
Цзсралоелицин - Ph —СН
Зн4Л ,
д-
соон
сосн
транс-Х
Цефатансим -
Щ*.
Г-OOfa
«>'
J—Nv/
СООН
R=CB
.^ОН
цис-Х
ОН
СН=М1,
Же
° <^Г*соон
Мб
о sc^h
^/?
r>.S.
№.f
соон
zr
ренциацию клеток лейкоза Фрейнда.
Можно полагать, что в настоящее время
выявлены далеко не все аспекты физиологического
действия моно- и бициклических р-лактамных систем,
поскольку основное внимание все-таки уделяется
их противомикробным свойствам. Биологическая
активность всех р-лактамных антибиотиков
обусловлена наличием р-лактамного кольца, в
котором природа и стереохимия заместителей
оказывают решающее влияние на эффективность и
селективность действия препаратов по отношению
к биологическим субстратам [12].
Антимикробные свойства р-лактамных
антибиотиков основаны на способности селективно
подавлять активность ферментов, ответственных за
синтез стабилизирующей решетки клеточной
стенки бактерий [14]. Эффективность действия
Р-лактамных антибиотиков определяется их
способностью проникать через наружный слой
клеточных мембран и устойчивостью по отношению
к р-лактамазам, расщепляющим азетидиноновый
цикл [1].
Класс р-лактамных антибиотиков включает
несколько семейств, из них наиболее важными и
хорошо изученными являются пенициллины (VII)
и цефалоспорины (VIII), противобактериальные
свойства которых обусловлены исключительно
наличием ациламиногруппы в положении 3 р-лак-
тамного цикла и цис-ориентацией заместителей в
нем [14].
В 70-е годы класс природных бициклических
р-лактамных антибиотиков начал быстро
пополняться: в него вошли пенемы (IX), транс- и
цис-карбапенемы (X), клавулановая кислота (XI);
последняя вызывает интерес, поскольку является
сильным ингибитором р-лактамаз.
В 1976 г. из Streptomyces cattleya был выделен
Р-лактамный антибиотик нового поколения — тие-
намицин (ХПа), относящийся к семейству транс-
карбапенемов X и обладающий широким спектром
антимикробного действия против как грам'положи-
тельных, так и грамотрицательных бактерий, а
также против Pseudomonas spp., и одновременно
являющийся ингибитором р-лактамаз [23].
В настоящее время в качестве лекарственных
средств подобного действия используются
производные тиенамицина — ХИб [3] и ХПв [18],
причем последний (имипенем) представляет
интерес по сравнению с тиенамицином ХПа из-за
большей устойчивости.
Принципиальные структурные отличия
тиенамицина от антибиотиков VII и VIII, заключающиеся
в транс-расположении заместителей в р-лактам-
ном цикле и наличии а-оксиэтильного заместителя
вместо традиционной ациламиногруппы,
стимулировали исследования зависимости биологического
действия от структуры р-лактама и развитие
методов целенаправленного синтеза модельных систем.
Только за последние 3 года появилось большое
количество обзорных статей, посвященных этой
проблеме [6, 19, 22, 25, 29, 30].
Сопоставление строения основных классов
природных р-лактамных антибиотиков, известных
своей высокой противомикробной активностью,
наглядно демонстрирует все многообразие их
химических структур. Среди них можно найти как
моноциклические азетидиноны-2 — нокардицин
(XIII), монобактамы (XIV), так и бицикличе-
ские — пенициллины (VII), цефалоспорины
(VIII), пенемы (IX), карбапенемы (X), клавулано-
вую кислоту (XI), причем второй цикл в
конденсированных системах может быть как пятичленным
(X, VII, IX, XI), так и шестичленным (VIII),
насыщенным (VII, XI) или ненасыщенным (VIII, IX,
X), с дополнительным гетероатомом — серы (VII,
VIII, IX), кислорода (XI) — или без него (X).
Высокая биологическая активность р-лактамных
антибиотиков сохраняется при самых широких
20

вариациях природы и положения заместителей
(см. структуры VII—XI, XIII, XIV).
Оптически активные моноциклические 3-амино-
Р-лактамы, полученные из пенициллина VII
разрывом тиазолидинового кольца, не обладают проти-
вомикробной активностью [20]. Видимо, поэтому
долгое время считалось, что противомикробное
действие пенициллинов VII связано лишь со
вторым тиазолидиновым циклом в молекуле
пенициллина [32].
Однако в 1976 г. из микроорганизмов был
выделен биологически активный моноциклический
Р-лактам — нокардицин XIII, а в 1981 г. были
открыты монобактамы XIV, составляющие теперь
новое семейство неклассических р-лактамных
антибиотиков, обладающих широким спектром про-
тивомикробного действия [21, 27].
Химическое многообразие природных
Р-лактамных антибиотиков, а также отсутствие очевидной
связи структура — активность крайне затрудняют
проведение целенаправленного синтеза новых
антибиотиков этого класса. Однако расширение
арсенала р-лактамных антибиотиков является
насущной проблемой, поскольку длительному
применению одних и тех же препаратов препятствует
сравнительно быстрое возникновение
резистентных штаммов бактерий (за счет постоянного
совершенствования их р-лактамаз). Решение этой
проблемы сводится преимущественно к синтезу
и испытаниям биологической активности
широкого набора новых синтетических и
полусинтетических актибиотиков, причем сырьевой базой для
многих из них до сих пор служит продукт
метаболизма Penicillium — 6-аминопенициллановая
кислота (6-АПК) (XV) [14].
Известно, что пенициллин обладает
структурным сходством с Ы-ацил-О-аланил-О-аланиновым
фрагментом (XVI) бактериальных клеточных
стенок, что дает ему возможность препятствовать
синтезу последних [35].
В 1965 г. Стромингер и Типе высказали
предположение, что 6-метилпенициллин XVII,
имеющий еще большее сходство с Ы-ацил-О-аланил-О-
аланином XVI, должен обладать большей
антимикробной активностью [34]. Это подтолкнуло
многих химиков на поиски путей введения метиль-
ной группы в положение 6 пенициллина. Однако
все синтезированные до сих пор 6-метилпеницил-
лины и 7-метилцефалоспорины обнаружили
значительно меньшую противомикробную активность,
чем природные пенициллины VII и цефалоспорины
VIII [9, 10, 15]. Таким образом, одна из
немногих попыток целенаправленной химической
модификации структуры природных антибиотиков не
увенчалась успехом.
Основным критерием при отборе эффективных
Р-лактамных препаратов служит требование
оптимального сочетания высокой противомикробной
активности с устойчивостью по отношению к
Р-лактамазам.
Сложные отношения между структурой и
биологической активностью и невозможность
рационального дизайна в синтезе антибиотиков требуют
даже сегодня эмпирического подхода в широком
масштабе. Например, в цефалоспориновых
антибиотиках наличие метоксильной группы в
положении 7 делает их более устойчивыми к некоторым
Р-лактамазам грамотрицательных бактерий [1],
°4Й
ньгч
R о _
СНугГО"
0-/Я-Н
R-4)
Пенициллин
N-ацил- ТЭ—аланил-и-аланин 6-метилленициллин
"•OL
соон
2ШП
НИ—H"R
о к
цис-
О^ R
транс-МА
N-ОСЩ
О SOjH
(eS,4S)-2Z
J4H1
Ph
Ph
О
о М-
соон
ячЛ.
чА
".NH'
-и
цис-ХШ
СН
ооома
TpaHC-(5R,6S,8R)-ZZM
Mi,
транс-ХШ
S-Et
COQNa
цис-fSR, 6R,8S>
т
О 1
COQNa
quc-(5S, SS,8Rh2SS
о
S-Et
соома
rpanc-(5S, 6R, 85)-2Ш
S-Et
ОН
= S
'}
соон
(T)-(SR,SS,SR),
(SS,6»,8S)-.
я?
соон
(±)-(SR,SS,<SS),
(SS, 6R, 8R)-2ZI7
ОН
соока
транс-(SS,BR,8R)-zm
HON
;ch'
° SO^NBu,,
тогда как в пенициллиновом ряду введение
метоксильной группы в положение 6 не только не
увеличивает ингибиторного р-лактамазного
действия, но и приводит к снижению антибиотической
активности [1].
С другой стороны, соединения, структурно
отличающиеся от природных антибиотиков, могут
обладать хорошими противомикробными свойствами
и являться ингибиторами Р-лактамаз. У цефало-
спорина VIII, например, атом серы в кольце может
быть замещен кислородом (соединение XVIII)
(или метиленовой группой) со значительным
увеличением активности (табл. 1).
При изучении биологического действия
индивидуальных изомеров р-лактамов была обнаружена
достаточно четкая зависимость их активности от
стереохимии. При выяснении механизма
взаимодействия антибиотика с рецепторами на
молекулярном уровне было показано решающее значение
стереохимии р-лактамного цикла, в частности
пространственной ориентации его боковой цепи [33].
В настоящее время получено и прошло
биологические испытания большое количество
рацемических и оптически активных азетидинонов-2. По-
21

Таблица 1
Минимальная подавляющая концентрация (МПК) для изо-
цефема (XVIII) и цефалоспорина (VIII) [7]
Микроорганизм
D. pneumoniae
Str. aureus Smith
Str. aureus+50 % S
Sal. enteritidis
Pr. mirabilis
мпк,
XVIII
0,5
0,5
2,0
8,0
16,0
мг/мл
VIII
1,0
0,5
4,0
63,0
125,0
казано, что многие из синтезированных цис- и
транс-3,4-двузамещенных азетидинонов XIX
проявляют противобактериальное действие, хотя и на
порядок меньшее, чем пенициллины и цефалоспо-
рины [4, 11].
Экспериментально установлено, что противо-
микробная активность моноциклических р-лакта-
мов, как и различных конденсированных р-лак-
тамных систем, связана исключительно с одним из
стереоизомеров [37]. Например, оптически
активный цис-(35>, 4S) -изомер XX в 2 раза активнее,
чем соответствующий рацемат (±)-ХХ [41].
Аналогично противомикробная активность ( + )-
энантиомера О-2-изоцефема XXI цис-конфигура-
ции выгодно отличается от таковой для
рацемической смеси цис-изомеров (табл. 2) [37]:
Тот факт, что для большинства
исследованных микроорганизмов МПК энантиомерно чистого
антибиотика ( + )-ХХ1 в 2 раза меньше, чем для
рацемата (см. табл. 2), свидетельствует о
биологическом действии только одного из двух энантио-
меров. По-видимому, ситуация может быть и более
сложной: как показывает эксперимент с Е. coli,
второй энантиомер может быть не просто
балластом, но оказывает даже ингибирующее
действие (разница в МПК составляет ~4 раза).
Недавно опубликованы интересные
сравнительные данные [17] по антимикробной активности
цис- и транс-изомеров конденсированных изоцефе-
мов XXII. Противомикробную активность
проявляет только цис-изомер, в то время как
трансформа XXII совершенно неактивна.
С появлением а-оксиэтильного заместителя в
структурах р-лактамных антибиотиков ряда пене-
мов (IX) и карбапенемов (X, XII) возникает
дополнительное требование к абсолютной
конфигурации экзоциклического хирального центра:
высокая антимикробная активность транс-изомеров
пенемов IX и карбапенемов X наблюдается лишь
при (8R)-конфигурации, а в случае цис-карба-
пенемов X — при (8S)-конфигурации [24], причем
Таблица 2
МПК (+)- и (+)-изоцефема XXI
Микроорганизм
Str. pneumoniae
Str. pyrogenes
Str. aureus
E. coli
Pr. mirabilis
МПК, мг/мл
( + J-XXI
0,25
0,5
0,5
32,0
8,0
(±)-XXI
0,5
0,5
1,0
125,0
16,0
природные антибиотики IX, X имеют только (5R)-
конфигурацию.
Особенно убедительными в этом отношении
кажутся результаты исследования биологического
действия 5 индивидуальных стереоизомеров,
полученных многостадийным синтезом на основе
6-АПК (XV) [16]. Противомикробную активность
обнаружил только 1 стереоизомер соединения
XXIII, имеющий (5R, 6S, 8R)-абсолютную
конфигурацию, аналогичную таковой в природном
антибиотике тиенамицине (XII). Остальные 4 стерео-
изомера не обладают противомикробным
действием [16].
Биологические испытания 2 диастереомерных
рацематов транс-пенема XXIV*, проведенные на
8 микроорганизмах, показали, что противомик-
робное действие (5R, 6S, 8S), (5S, 6R, 8S) -диасте-
реомерной пары XXIV с противоположными
абсолютными конфигурациями С (6) и С (8) в 16—64
раза сильнее, чем для (5R, 6S, 8S), (5S, 6R, 8R) -
диастереомерной пары XXIV с одинаковыми
абсолютными конфигурациями этих же центров [31].
Стереохимические аспекты важны не только для
противомикробной активности р-лактамных
антибиотиков, но влияют и на их устойчивость по
отношению к р-лактамазам [26]. Так, например,
только один из цис-диастереомерных рацематов
синтетического р-лактама XXV является хорошим
ингибитором р-лактамаз, обладая при этом, к
сожалению, низкой антибактериальной активностью
[5].
По-видимому, для конденсированных
р-лактамных систем существенны конформационные
особенности бициклического остова. Так,
установлено, что в биологически активных соединениях
непланарный характер атома азота более выражен
по сравнению с неактивными аналогами [33].
Рентгеноструктурные исследования подтверждают
пирамидальность общего для двух колец атома
азота как в пенициллинах VII, так и в цефалоспо-
ринах VIII [36].
В сложившейся ситуации особенно актуальными
становятся разработка путей асимметрического
синтеза, разделения индивидуальных
стереоизомеров синтетических аналогов природных
р-лактамных антибиотиков, а также установление их
стереохимии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ланчини Д., Паренти Ф. Антибиотики: Пер. с англ.— М.,
1985.
2. Общая органическая химия / Под ред. Н. К. Кочеткова,
М. А. Членова.—М„ 1986.—Кн. 10.—С. 331.
3. Пат. 4311704, 1982 США // Chem. Abstr.— 1982.—
Vol. 96.—N 217574.
4. Abdulla R. F., Fuhr К. Н. // J. med. Chem,— 1975.—
Vol. 18,—P. 625—627.
5. Ashcroft C. J., Bennan J., Newall С. Е. et al. // Tetrahedron
Lett.— 1984.—Vol. 25.— P. 877—880.
6. Barrueco del Valle Т., Taylor P. V., Suardias M. L. et al. //
Rev. Cubana Med.— 1987,—Vol. 26.—P. 1317—1320.
7. Bateson J. H., Quinn A. M., Smale Т. С et al. // J. chem.
Soc. Perkin Trans. I.— 1985.— N 11.— P. 2219—2234.
8. Blicke F. F., Gould W. A. // J. org. Chem.— 1958.—
Vol. 23.—P. 1102—1107.
9. Bohme E. H. W., Applegate H. ?., Toeplitz B. et al. //
J. Amer. chem. Soc— 1971,— Vol. 93.—P. 4324—4326.
* Здесь и далее для краткости диастереомерные рацематы
представлены одним из двух энантиомеров.
22

10. Bohme E. H. W., Applegate H. E., Ewing I. B. et al. //
J. org. Chem.— 1973.— Vol. 38.— P. 230—236.
11. Bose A. K., Manhas M. S., Kapur J. С et al. // J. med.
Chem.— 1974.—Vol. 17,— P. 541—545.
12. Boyd D. В. И Ibid.— 1983.— Vol. 26.— P. 1010—1013.
13. Drummond J. Т., Johnson G. // Tetrahedron Lett.— 1987.—
Vol. 28,— P. 5245—5248.
14. Durckheimer W., Blumbach J. R. L., Scheunemann К. Н. //
Angew. Chem.— 1985.— Bd 97.— S. 183—205.
15. Firestone R. A., Schelechow N.. Johnston D. B. R. et al. //
Tetrahedron Lett.— 1972.— N 5.— P. 375—378.
16. Girijavallabhan V. M., Ganguly A. K-, McCombie S. W.
et al. // Ibid.—1981.—Vol. 22.—P. 3485—3488.
17. Hakimelahi G. H. // Helv. chim. Acta.— 1984.—Vol. 67.—
P. 902—905.
18. Hashizume Т., Yamaguchi A., Sawai T. // Chem. pharm.
Bull.— 1988.—Vol. 36.— P. 676—684.
19. Herranz H. R. // Farm. Clin,— 1986.— Vol. 3.—
P. 548—562.
20. Heusles K. // Helv. chim. Acta.— 1972.— Vol. 55.—
P. 388—408.
21. Jkeda K-, Yoshinaga Y., Achiwa K- et al. // Chem.
Lett.— 1984.— N 3.— P. 369—370.
22. ImadaA. // Nippon Saikingaku Zasshi.— 1988.—Vol. 43.—
P. 547—558.
23. Johnston D. B. R., Schmitt S. M., Bouffard F. A. et al. //
J. Amer. chem. Soc—1978.—Vol. 100.—P. 313—315.
24. Knierzinger A., VasellaA. // J. chem. Soc. chem. Commun.—
1984.—N 1.—P. 9—11.
25. Kuehn K., Zimmermann R. // Dtsch. Apoth.— Ztg.—
1986.—Bd 126.—S. 1991 — 1999.
26. Labia R. // Actual. Clin, ther.—1986.—Vol. 106.—
P. 289—313.
В настоящее время большое внимание
уделяется использованию фармакологических средств
биогенного характера для коррекции многих
патологических состояний организма. Одним из
важнейших представителей этой группы веществ
является v-аминомасляная кислота (ГАМК) [7, 12].
ГАМК имеет большое значение для живых
организмов и ее функции не ограничиваются в
пределах центральной нервной системы (ЦНС) [1,2].
Учитывая мембранотропное действие ГАМК на
клетки нервной ткани, можно предположить,
что она эффективно взаимодействует с
биологическими мембранами других типов тканей.
В связи с этим нами проведены синтез и
скрининг физиологически активных веществ в ряду
со- (диметилтриорганилсилилметиламмонио) алкан-
карбоновых кислот с целью поиска новых мем-
бранотропных соединений, способных повышать
резистентность организма к экстремальным
факторам внешней среды.
Исследуемые соединения (I—VII)
синтезированы кватернизацией диметил (триорганилсилил-
метил)аминов (VIII—XII) триметилсилиловыми
эфирами со-бромалканкарбоновых кислот (XIII—
27. 'Morin R. В., Gorman М. // Chemistry and Biology of
p-Lactam Antibiotics.— New York, 1969.— Vol. 2.
28. Morioka H., Takezawa M., Shibai H. et al. // Agricult.
biol. Chem.— 1986.—Vol. 50.—P. 1757—1764.
29. Neu H. С // Rev. infect. Dis.—1986.—Vol. 8, Suppl.—
P. 237—259.
30. Page M. I. II Advanc. phys. org. Chem.— 1987.— Vol. 23.—
P. 165—270.
31. Pfaendler H. R., Costely J., Woodward R. B. et al. //
J. Amer. chem. Soc—1980.—Vol. 102.—P. 2039—2043.
32. Pfaendler H. R., Hoppe H. // Heterocycles.— 1985 —
Vol. 23.— P. 265—272.
33. Rao V. S. R., Vasudevan T. K. // CRC Crit. Rev. Biochem.—
1983.—Vol. 14.—P. 173—206.
34. Strominger J. L., Tipper D. J. // Amer. J. Med.— 1965.—
Vol. 39.—P. 708—721.
35. Suckling C. J. II Enzyme Chemistry: Impact and
Applications.— London, 1984.— P. 136.
36. Sweet R. M., Dahl L. F. // J. Amer. chem. Soc— 1970.—
- Vol. 92.— P. 5489—5507.
37. Tenneson S. M., Belleau B. A. // Canad. J. Chem.— 1980.—
Vol. 58.— P. 1605—1607.
38. Testa E., Fava F., Fontanella L. // Ann. Chem.— 1958.—
Bd 614.—S. 167—170.
39. Testa E., Fontanella L. // Ibid.— 1959.— Bd 625.—
§ 95 Qg
40. Testa E., Maffii G. // Chem. Abstr.— 1969m.— Vol. 70.—
N 113499.
41. Teutsch G., Bonnet A. // Tetrahedron Lett.— 1984.—
Vol. 25.— P. 1561 — 1562.
Поступила 16.03.89
XV) с последующим метанолизом аддуктов
! (XVI—XXII):
RCH2NMe2+Br(CH2)nCOOSiMe3
VIII—XII XIII—XV
RCHihNMe2(CH2)nCOOSiMe3-Br- (1)
XVI—XXII \
МеОН
RCH2fNMe2(CH2)nCOOH-Br-+MeOSiMe3 (2)
I—VII
' n=l, R=Me3Si (I); n=3, R=Me3Si (II), Me2EtSi (III),
MeEt2Si (IV), Et3Si (V), MeEtPhSi (VI); /t=4,
R=Me3Si (VII)
Ранее были получены Р- и S-ониевые
производные взаимодействием триметилсилиловых эфи-
i ров галогенуксусных кислот с трифенилфосфи-
ном [15] и этилтиометилсилатраном [3] по
схемам, аналогичным (1). Однако реакция с тре-
> тичными аминами осуществлена нами впервые.
Реакция (1) протекает тем легче, чем меньше
величина п в исходном триметилсилиловом
эфире. При взаимодействии диметил(триметилсилил-
метил)амина VIII с триметилсилиловым эфиром
6-бромгексановой кислоты (п=5) соответствую-
1 щий аддукт образуется лишь с незначительным
выходом. Наличие объемных заместителей у атома
23
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.31:547.473.2].012.1.07
Ю. Б. Писарский, В. Ю. Введенский, М. Г. Воронков, В. Б. Казимировская,
И. М. Кишкина, Н. Н. Васильева, Л. Т. Москвитина
СИНТЕЗ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ БРОМИДОВ
ю-(ДИМЕТИЛТРИОРГАНИЛСИЛИЛМЕТИЛАММОНИО)-
АЛКАНКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
Иркутский институт органической химии СО АН СССР

кремния в исходном амине при прочих равных
условиях снижает скорость реакции и выход
аммониевых солей XVI—XXII.
При действии амина VIII на триметилсилило-
вый эфир 3-бромпропановой кислоты (XXIII)
протекает реакция дегидробромирования,
приводящая к триметилакрилоксисилану (XXIV) и
гидробромиду (XXV) (сравнить с [4]):
MeaSiCHaNMez+BrCHaCHzCOOSiMe-j
VIII | XXIII
CH2=CHCOOSiMe3-r-Me3SiCH2NMe2-HBr
XXIV
В принципе для получения соединений I—VII
могут быть использованы не только триметил-
силиловые, но и алкиловые эфиры ш-бромалкан-
карбоновых кислот (сравнить с [14]). Однако
в этом случае удаление О-алкильной группировки
сопряжено с большими трудностями.
В реакциях, подобных (1, 2), разумеется,
могут быть использованы и другие третичные
амины. Так, при взаимодействии триметилсили-
ловых эфиров бромуксусной XIII и 3-диметил-
аминопропановой кислот (XXVI) [5] получен
аддукт (XXVII). После обработки последнего
метанолом с общим выходом 46 % выделен
бромид 3- (диметилкарбоксиметиламмонио) пропано-
вой кислоты (XXVIII):
Me3SiOOCCH2CH2NMe2+BrCH2COOSiMe3 >-
XXVI , XIII
Me3SiOOCCH2CH2fNMe2CH2COOSiMe3-Br-
\ XXVII
НООССНгСНг^ЫМегСНгСООН-Вг-
XXVIII
Экспериментальная химическая часть
Спектры ЯМР 'Н 5 % растворов веществ в D20
получены на приборе «Tesla BS-567-A» (ЧССР), 100 МГц,
внутренний стандарт — натриевая соль 2,2-диметил-2-силапентан-
5-сульфокислоты (DSS), ИК-спектры — на приборе «Specord
IR-75» (ГДР) (в матрице КВг).
Синтез бромидов а>-(диметилтриорганилсилилметиламмо-
нио)алканкарбоновых кислот (I—VII). Взаимодействие
50 ммолей амина (VIII—XII, XXVI) с 50 ммолями триметил-
силилового эфира (XIII—XV) проводят в запаянной ампуле.
Реакционную массу без дополнительной обработки перекри-
сталлизовывают из смеси ацетона с метанолом. Условия
реакции, выход бромидов I—VII и температуры плавления
приведены в табл. 1, а параметры спектров ЯМР 'Н и ИК —
в табл. 2. Найденные величины элементных анализов
соответствуют вычисленным.
Таблица 1
Бромиды ш-диметилтриорганилсилилметиламмонио)алканкар'
боновых кислот I—VII, XXVIII
Соединение
i
и
ш
IV
V
VI**
VII
XXVIII
Т.
реакции,
"С
20*
20
150
150
80
20
20
20
Время
реакции, ч
2
24
0,5
0,5
8
410
24
2
Выход,
%
41,3
42,3
12,7
20,3
91,0
93,0
24,4
46,0
Т. пл., °С
199—200
156—157
156—157
155—156
154—155
117—118
157—158
150—151
Брутто-формула
C6N20NO2BrSi
CioH24N02BrSi
C„H26N02BrSi
Ci2H28N02BrSi
C,3H30NO2BrSi
Ci6H28N02BrSi
C,iH26N02BrSi
CjHnNCuBr
* Экзотермическая реакция.
** Получено при обработке соединения XXI парами МеОН.
Экспериментальная биологическая часть
Кровь для определения антигемолитической активности
(АГА) синтезированных соединений и их влияния на
электрофоретическую подвижность (ЭФП) эритроцитов брали
из краевой вены уха кролика в 3,8 % цитрат натрия в
соотношении 9:1. Исследуемые соединения растворяли в 0,85 %
физиологическом растворе, инкубировали с клетками крови
в течение 15 мин при 37 °С в широком диапазоне концентраций
от Ю-2 до Ю-10 М. В контрольных опытах вместо
соединений вводили физиологический раствор в эквивалентном
объеме.
АГА соединений определяли модифицированным
методом [6]. В качестве гемолизирующих агентов использовали
0,1 н. НС1 (рН среды 2,8) и 0,007 % раствор смеси
растительных сапонинов «Mark». Ингибирующий эффект
соединений оценивали по их способности увеличивать время
гемолиза (<5о) и резистентность эритроцитов (/?) определяемую
по формуле:
tga'
где a — угол наклона первой трети S-образной кривой
гемолиза.
ЭФП эритроцитов и тромбоцитов определяли по [8] ¦ а
антиокислительную активность (АОА) соединений — по [10].
Эксперименты по влиянию соединений на противотерми-
ческую, прртивогипоксическую активности, антистрессорное
действие и острую токсичность выполнены на белых
беспородных мышах-самцах массой 16—20 г. Соединения в дозе
1 —15 мг на"1 кг массы животных вводили внутрибрюшинно
за 1 ч до проведения опытов.
Перегрев животных осуществляли в суховоздушной камере
с постоянной температурой 50 °С, где животные находились
до летального исхода. Критерием оценки эффективности
соединений при перегреве служила продолжительность жизни
животных при высокой температуре окружающей среды по
сравнению с контролем.
Острую гипобарическую гипоксию у мышей создавали в
проточно-вытяжной барокамере. Животных «поднимали» на
высоту 5000 м при скорости «подъема» 20 м/с. На данной
высоте животных выдерживали в течение 2 мин, а затем
с той же скоростью «поднимали» на высоту 10 000 м, где
они пребывали до летального исхода. Критерием оценки
эффективности исследуемых соединений при острой гипобари-
ческой гипоксии служила продолжительность жизни
животных.
Для определения антистрессорной активности веществ
использован тест «открытого поля» [9]. Тест основан на
исследовании поведения животных в манеже площадью 1500 см2,
разделенном на 16 секторов. Стресс-ситуацию моделировали
включением 4 ламп мощностью по 60 Вт каждая. Животных
непосредственно перед экспериментом размещали поодиночке
на 30 мин, а затем на 1 ч в полную темноту. После этого
животных на 3 мин выпускали в манеж. Эффективность
соединений определяли визуальным контролем количества
пересеченных животным секторов и вычислением общей длины
пробега в метрах. Общая спонтанная двигательная
активность животных, характеризующая функциональное состояние
ЦНС при стрессе, выражалась в условных единицах.
Острую токсичность соединений определяли по методу
Кербера [11], а достоверность полученных результатов
оценивали по критерию t Стьюдента.
Относительная АГА ГАМК и соединений
I—VII приведена в табл. 3, из которой видно,
что все изученные вещества в той или иной степени
обладают мембранстабилизирующим действием,
защищая мембраны эритроцитов от действия НС1
и сапонинов. При этом защитный эффект зависит
от концентрации соединений и их структуры.
Полученные результаты показывают, что оптимальное
число атомов С в углеводородной цепи ряда
ГАМК-подобных соединений равно 3. Увеличение
или уменьшение длины цепи приводит к снижению
эффекта, что согласуется с результатами других
авторов [13]. Однако большее значение в
осуществлении мембранотропного эффекта имеет
характер заместителя R. Так, в ряду бромидов II—
VI мембраностабилизирующее действие возраста-
24

Таблица 2
Спектральные характеристики соединений I—IV, VII, XXVIII
Соединение
Слеггр ЯМР 'Н (DjO при 20°С относительно DSS), б, м. д.
ИК-спектр, v,
см-1
СО
I
II
III
IV
VII
XXVIII
Me3Si-
0,26с
Me3Si-
0,26с
Me
0,96м
(Me—
0,97м
Me3Si-
0,28с
ноос-
-сн2
3,34с
-CH2NMe2—
3,14с
СН2
0,75м
-CH2)2SiMe—
0,78м 0,25с
+
CH2NMe2-
3,13с
СНг-
4,2с
-NMej-
3.34с
—СНг-
3,38м
-SiMe2
0,26с +
CH2NMe-
3,13с
СН2
+ 3,37м
-NMe2
3,25с
-СН2СООН-Вг"
4,18с
-СН2
2,13м
-CH2NMe2-
3,13с
СН2
3,37м
-(СН2)2
1,73м
-СН2—
3,88т
—СН2СООН-Вг"
2,52м
-СН2-
3,34м
-СН
2,1
1с
—С На-
^Пм 2,51м
-CH2COOH-Bi—
2,52м
-СН2СООН-ВГ
-СН2СООН-Вг-
2,48м
-СН2—
2,94т
-СНгСООН-Вг"
1720
1710
1710
1700
1705
1725
ет в следующем порядке изменения
заместителя R:
Me3Si<Me2EtSi<MeEt2Si<Et3Si<MeEtPhSi,
т. е. увеличение мембранстабилизирующего
эффекта коррелирует с возрастанием липофиль-
ности соединений.
Защитное действие изученных соединений
обусловлено, по-видимому, их способностью
увеличивать отрицательный заряд клеток крови и инги-
бировать процессы перекисного окисления липи-
дов (ПОЛ). Установлено, что соединения II—VI
в высоких концентрациях в отличие от ГАМК
существенно увеличивают заряд мембран
эритроцитов и практически не влияют на заряд
тромбоцитов. Наибольшее влияние на ЭФП
эритроцитов оказывают соединения II и IV. Так, ЭФП
эритроцитов в контроле составляла 0,49±
±0,02 мкм/с/В/см, а при инкубации эритроцитов
с соединениями II и VI в конечной концентрации
10~4 М эта величина составила 0,68±
±0,02 мкм/с/В/см (*=6,72) и 0,66+0,02 (t=
=6,01) мкм/с/В/см.
Для изучения влияния соединений на кинетику
ПОЛ нами был использован метод измерения
хемилюминесценции (ХЛ). В качестве субстрата
окисления использовали липосомы,
приготовленные из яичного лецитина. Реакцию инициировали
введением в систему ионов двухвалентного
железа. Установлено, что соединения I, II, IV и
ГАМК обладают слабым антиокислительным
действием, главным образом снижая скорость
медленной вспышки ХЛ и уменьшая светосумму ХЛ
(светосумма определяется как площадь под
кривой ХЛ). Среди изученных веществ максимальное
ингибирующее действие имеет соединение VI.
На основании исследований, проведенных in
vitro, было отобрано несколько соединений с целью
выявления их биологической активности in vivo.
В этой серии экспериментов было изучено влияние
соединений I—VII на адаптацию организма к
экстремальным факторам внешней среды.
Показано, что соединения I, IV—VI достоверно
увеличивают продолжительность жизни мышей в
условиях перегрева и острой гипобарической ги-
?
Таблица 3
Изменение резистентности эритроцитов к действию НС1 и
сапонинов при их инкубации с ГАМК и соединениями I—VII
(л=10)
Содержание
ГАМК
I
II
III
IV
V
VI
VII
HCI
^50
0,89**
(Ю-9)
1,04
(Ю-6)
1,07
(ю-9)
1,11*
(Ю-7)
1,03
(Ю-7)
1,22*
(Ю-5)
1,15*
(Ю-8)
R
0,94
(Ю-8)
1,06
(Ю-6)
1,11
(Ю-9)
1,03
(Ю-6)
1,09
(ю-7)
1,11
(Ю-7)
1,06
(Ю-3)
1,01
(Ю-7)
Сапонины
^50
0,82
(Ю-6)
1,02
(Ю-6)
1,16**
(Ю-9)
—
1,27**
(Ю-6)
—
1,14
(Ю-8)
1,09
(Ю-9)
R
0,75
(Ю-6)
1,29**
(Ю-3)
1,35**
(Ю-7)
1,27*
(Ю-9)
1,39*
(Ю-8)
1,11*
(Ю-5)
Примечание. Звездочки — достоверность различий:
одна — при р>0,05, две — при р>0,01; я — число наблюдений.
В скобках указана концентрация соединений (в молях),
соответствующая максимальному индексу эффективности.
го
16
12
в
4
SO
ЗО
Ю
а
rfi
+
¦h
К ГАМН1 Ж Ж 7 Ш
б
SO
r+ffl
+
rb
зо V
to
rfl
в
Г+Чп
Tl
КГАМКТ Ш
ИГАМИ /С F И W
Влияние ГАМК и соединений I, II, IV—VII на резистентность
организма к экстремальным воздействиям: а) гипертермия,
б) гипобарическая гипоксия, в) эмоциональный стресс
(по оси ординат — а — время жизни животных в минутах, б — время жизни
животных в секундах, в — двигательная активность в относительных
единицах; по оси абсцисс — исследуемые соединения; К — контроль; п —
число наблюдений).
г
25

поксии. обладает антис'трессорным действием.
Таким образом, мембраностабилизирующая
активность исследованных соединений коррелирует
с их защитным действием к экстремальным
факторам. Максимальный протекторный эффект дает
соединение VI (n=3, R=MeEtPhSi). Соединение
VI обладает относительно малой токсичностью
(LD50>100) и при внутрибрюшинном введении
достоверно увеличивает время жизни мышей при
гипертермии, острой гипобарической гипоксии
приблизительно на 50 и 20 % соответственно.
При этом оно уменьшает двигательную
активность животных на 60 %.
SUMMARY
A number of bromides of o>-(dimethyltriorganylsilylmethyl-
ammonium) alkanocarboxylic acids RCH2NMe (CH2)nCOOHX
XBr~ (n=l, R=Me3Si; n=3, R=Me3Si, Me2EtSi, MeEt2Si, Et3Si,
MeEtPhSi; n=4, R=Me3Si) were synthesized. Some compounds
were found to have membrane stabilizing effects, protecting
erythrocyte membranes from the action of HC1 and saponins,
their protective effect being related to the concentration and
structure of the compounds and the nature of a R substituent.
Their biological activity was demonstrated to increase in
the order: Me3Si<Me2EtSi<MeEt2Si<MeEtPhSi. The
compounds (n=l, R=Me3Si; n=3, R=Et2MeSi, Et3Si, MeEtPhSi)
were also ascertained to significantly increase the life-span
of albino mice during overexposure to heat, acute hypobaric
hypoxia and to possess antistressful effects. The maximal
protective effect was displayed by MeEtPhSi. Their protective action
seems to be attributable to their ability to enhance a negative
charge in blood and to inhibit lipid peroxidation.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бунятян Г. X. II Вопросы биохишш.— Ереван, 1960.—
Т. 1.—С. 211—214.
2. Бунятян Г. X. Роль гамма-аминомасляной кислоты в
деятельности нервной системы.— Л., 1964.— С. 9—11.
3. Воронков М. Г., Сорокин М. С. Атраны. VI. //Журн.
общей химии.— 1979.— Т. 49, вып. 12. т — С. 2671—2683.
4. Воронков М. Г., Введенский В. Ю. // Там же.— 1984.—
Т. 54, вып. 7.—С. 1674—1675.
5. Воронков М. Г., Введенский В. Ю. // Там же.— 1986.—
Т. 56, вып. 7.—С. 1552—1525.
6. Кляц А. Я. II Лаб. дело.— 1972.— № 7,— С. 422—424.
7. Копелевич В. М. // Успехи химии.— 1979.— Т. 48, вып. 7.—
С. 1273—1296.
9. Методические рекомендации по использованию
поведенческих реакций в токсикологических исследованиях для
целей гигиенического нормирования.— Киев, 1980.
10. Писарский Ю. Б., Казимировская В. Б., Воронков М. Г.
и др. // Хим.-фарм. журн.— 1986.— 10.—С. 1169—1171.
11. Саноцкий В. В. Методы определения токсичности и
опасности химических веществ.— М., 1972.— С. 242.
12. Сергеев П. В., Шимановский Н. Л. Рецепторы
физиологически активных веществ.— М., 1987.
13. Сытинский И. А. Гамма-аминомасляная кислота в
деятельности нервной системы.— Л., 1972.— С. 165.
14. Duffaut N., Bourgeois P., Calas R., Dinogues J. // J. orga-
nometal. Chem.—1972.—Vol. 46, N 2.—P. C41—C44.
15. Okada Т., Okawara R./f Ibid.— Vol. 42, N 1.— P. 117— 122.
Поступила 05.05.89
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.214:547.821].012.1
Н. В. Климова, Н. М. Зайцева, Н. И. Авдюнина, Б. М. Пятин, И. С. Морозов,
Н. П. Быков, В. И. Кузьмин
ДДАМАНТИЛПИРИДИНЫ И ИХ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ
НИИ фармакологии АМН СССР, Москва
В ряду производных пиридина найдены
соединения, обладающие широким спектром
фармакологического действия, а именно антиангинальным
и гипертензивным [13, 14], сосудорасширяющим
[15, 16], антиоксидантным и психотропным
[3-6, 12].
Производные адамантана также обладают
разнообразными фармакологическими свойствами.
Известны психостимулирующие и
антидепрессивные свойства глудантана [6] и адапрамина [2],
иммунотропные свойства адамантильных
производных фенотиазина и анилина [1]. Найдены
производные адамантана, оказывающие
позитивное инотропное действие, обусловленное блокадой
калиевых каналов [17].
Широкий спектр биологического действия этих
классов делает перспективными исследования по
синтезу и изучению фармакологической
активности в ряду адамантильных производных
пиридина.
С целью изучения влияния на
фармакологический спектр производных адамантана введения
остатка пиридина проведен целенаправленный
синтез различных адамантилпиридинов. Синтез
3-(адамант-2-иламино) пиридина (I) и 4-(ада-
мант-2-иламино)пиридина (II) осуществлен
взаимодействием адамант-2-она и соответствующих
аминопиридинов по реакции Лейкарта [8].
Для сравнительного фармакологического
изучения этерификацией первичных, вторичных и
третичных спиртов адамантана синтезированы ада-
мантиловые эфиры никотиновой и 5-бромникоти-
новой кислот (III—VI). N-ацилированием 1- и
2-аминоадамантанов хлорангидридом 5-бромни-
котиновой кислоты получены амиды VII—IX.
Взаимодействием этилового эфира 5-аминоникотино-
вой кислоты с хлорангидридом 1-адамантанкар-
боновой кислоты получен амид X.
При проведении ацилирования 4-амино-З-гидро-
окиси-2-этил-6-метилпиридина хлорангидридом
1-адамантанкарбоновой кислоты в толуоле при
35—40 °С в присутствии E13N выделена смесь.
N- и О-ацилпроизводных (XI—XII). В более
жестких условиях, при кипячении, реакция
протекает однозначно с образованием 4-адамантоил-
амино-3-адамантоилокси-6-метил-2- этилпиридина
(XII). В мягких условиях при проведении
реакции при 0 °С с эквивалентным количеством хлор-
ангидрида выделено N-ацильное
производное (XI).
При алкилировании 1-(1Ч-метиламино)адаман-
тана с помощью 4-бромметил-3-гидрокси-2-этил-
6-метилпиридина (XIII) путем кипячения в
толуоле в присутствии акцептора НВг синтезировано
соединение XIV. Исходный XIII получен действием
бромистоводородной кислоты на 4-ацетоксиме-
тил-2-этил-6-метил-3-ацетоксипиридин.
Изучена психотропная активность синтезиро-
26

Фармакологическая активность изученных соединений
Соединение
i
IV*
V
VII
VIII
IX
X
XII
Доза,
мг/кг
5
10
50
5
10
50
5
10
50
5
10
50
5
10
50
5
10
50
5
10
30
1
10
Двигательная
активность
срок
регистрации
показателя (время)
развития
максимального
действия,
ч)
5
5
5
4
4
4
5
5
5
5
5
5
4
5
4
5
4
5
5
5
5
5
5
5
5
5
число
перемещений
животных
в камере
в этот
срок
<%к
контролю)
434
202
365
111
316
283
252
165
380
141
230
126
111
223
79
117
27
268
142
217
167
190
119
280
132
261
число
животных в
контроле
20
20
20
29
29
29
20
20
20
18
18
28
18
18
28
20
20
20
20
20
20
1
10
Физическая работоспособ
средняя
продолжительность
плавания в
контрольной
группе,
с
(М±т)*«
202+15
202+15
202+15
272+36
272+36
272+36
298+37
298+37
298+37
219+30
219+30
219+30
219+30
219+30
288+42
254+42
254+42
254+42
298+37
298+37
298+37
—
—
число
ЖИВОТНЫХ
в
опыте
20
20
20
30
30
30
20
19
20
20
20
29
20
19
20
20
20
20
20
20
20
—
—
ность животных
средняя
продолжительность
плавания
в опыте,
с
(М±т)
230+16
220+17
210+13
286+31
305+39
270+37
357—60
391+55
420+34***
346+86
231+40
430+56***
203—17
249+58
475+117***
274+34
196—21
318—116
290+35
342+70
309+28
—
—
%к
контролю
114
109
104
125
112
99
120
131
141
158
106
196
93
114
165
108
77
125
97
115
104
125
74
Развитие каталепсии
у животных
число
животных
в
контроле
5
5
5
15
15
10
10
10
число
животных
в
опыте
5
5
5
15
15
10
10
10
контролю
100
100
100
94
81
91
79
40
LD50, мг/кг -
2820
(2300—3400)
3000
282
182—296
>3000
>3000
>3000
435
162—826
>3000
* Число групп животных в контроле 2.
** Средняя продолжительность плавания в контрольной группе (генеральная совокупность, число животных 146)
составляет 172+18 с.
*** Различие показателя в контроле и опыте статистически достоверно.
ванных адамантильных производных пиридина.
Исследовали влияние соединений на спонтанную
активность, на предупреждение развития трифта-
зиновой каталепсии и физическую
работоспособность мышей (плавание с грузом до 10 % от
массы тела). Определена острая токсичность
изученных соединений. Значительный позитивный
эффект на спонтанную двигательную активность
'оказывали соединения I, III, V.
Статистически достоверное увеличение
продолжительности плавания мышей вызывали
соединения V, VII, VIII. Следует отметить, что
повышение работоспособности наблюдалось, как
правило, под влиянием соединений, содержащих атом
брома в пиридиновом кольце.
Изученные соединения, за исключением I, IV, V,
обладали центральным дофаминомиметическим
действием, о чем свидетельствует их способность
предупреждать развитие трифтазиновой
каталепсии. Увеличению антикаталептической активности,
возможно, способствует замена атома брома на
этоксикарбонильную группу в пиридиновом
кольце (соединение X). Из синтезированных
соединений наиболее выраженной психостимулирующей
активностью обладало соединение XII (амидо-
эфир). По силе антикаталептического действия
оно значительно превосходило мидантан и
фенамин. Изученные соединения, за исключением V
и X, обладали преимущественно низкой
токсичностью (см. таблицу).
Полученные результаты свидетельствуют о
перспективности поиска новых психотропных
соединений среди адамантильных производных
пиридина.
Экспериментальная химическая часть
ИК-спектры снимали на спектрометре «Perkin-Elmer»,
модель 580 (Швеция) в таблетках KBr. TCX проводили
на пластинках Silufol UV-254 в системе гексан — этилацетат —
этанол — аммиак; 5:3:1:1 (обнаружение пятен парами 12
и в УФ-свете). Найденные величины элементных анализов
соответствуют вычисленным.
3-(Адамант-2-иламино)пиридин (I). Смесь 3,68 г (0,08
моля) 98 % HCOOH и 7,68 г (0,072 моля) 3-аминопиридина
нагревают до 100 °С, постепенно прибавляют 6 г (0,04 моля)
адамантан-2-она и выдерживают в течение 11 ч при
температуре бани 150—160 °С, охлаждают, прибавляют 15 мл
18 % НС1, кипятят в течение 2,5 ч, после прибавления 30 мл
воды подщелачивают ЫаНСОз до рН 8—9 и экстрагируют
эфиром (3X40 мл), в экстракт прибавляют 2 г MgS04 и
0,5 г активированного угля, через 6 ч отфильтровывают,
упаривают и получают 10,5 г (81,3%) I, т. пл. 104—105 °С
(водный этанол), Rf 0,71 C15H20N2. Гидрохлорид I; т. пл. 245—
246 °С. Ci6H2iClN2.
;4-(Адамант-2-иламино)пиридин (II). Получен по [9].
5-Бромникотиновая кислота, адамант-2-иловый эфир (III).
Смесь 0,6 г (0,004 моля) адамантан-2-ола, 1 г (0,0045 моля)
хлорангидрида 5-бромникотиновой кислоты в 10 мл сухого
толуола кипятят с обратным холодильником в течение 5 ч.
По окончании реакции толуол отгоняют и получают 1,2 г
(0,0036 моля) (90%) III, т. пл. ПО—111,5 °С (из водного
этанола), Rf 0,78, CieHi8BrN02.
5-Бромникотиновая кислота, адамант-1-иловый эфир (IV).
Смесь 1,1 г (0,005 моля) хлорангидрида 5-бромникотиновой
кислоты и 1,5 г (0,01 моля) адамант-1-ола в 15 мл толуола
27

кипятят с обратным холодильником в течение 10 ч, после
охлаждения осадок отфильтровывают и получают 0,8 г
(47,9%) IV, т. пл. 82—83 °С (из водного этанола), Rf 0,72,
CeHieBrNOj.
Гидрохлорид $-^-метил-Ы-(адамант-1-ил)амино]
этилового эфира 5-бромникотиновой кислоты (V). Смесь 1 г (0,0045
моля) хлорангидрида 5-бромникотиновой кислоты и 1,1 г
(0,0045 моля) гидрохлорида 1- [М-метил-г<1-(р-оксиэтил)ами-
но] адамантана [7] в 10 мл толуола кипятят в течение 6 ч
с обратным холодильником, охлаждают и отфильтровывают
осадок, промывают его гептаном (5ХЮ мл) и после
высушивания получают 2 г (93,5 %) V, т. пл. 219—220 °С (из
этанола), Rf 0,66, Ci9H26BrClN202.
5-Никотиноилоксиадамантан-2-он (VI). Смесь 3,3 г
(0,002 моля) 5-гидроксиадамантан-2-она, 2,83 г (0,002 моля)
хлорангидрида никотиновой кислоты в 15 мл толуола кипятят
в течение 15 ч с обратным холодильником, отгоняют
растворитель, остаток растворяют в СНОз, промывают
хлороформный раствор водой (2X30 мл), прибавляют MgS04
и активированный уголь, отфильтровывают, отгоняют
растворитель, остаток кристаллизуют из смеси бензол — петр. эфир;
1 : 5, и получают 2,4 г (45 %) VI, т. пл. 90—91 °С, R, 0,33,
C1&H17NO3. В ИК-спектре имеются широкая полоса эфирного
и кетонного карбонила в области 1720 см-1 и
характеристические полосы пиридина при 1594, "1480, 1430 см-'-? "
1-(5-Бромникотиноиламино)адамантан (VII). Смесь 1,8 г
(0,0082 моля) хлорангидрида 5-бромникотиновой кислоты и
1,5 г (0,008 моля) гидрохлорида 1-аминоадамантана кипятят
в течение 10 ч в 15 мл сухого толуола, охлаждают,
прибавляют 50 мл серного эфира, отфильтровывают, фильтрат
промывают раствором ЫаНСОз (2X30 мл), водой (2X20 мл),
после высушивания и отгонки растворителя получают 1,4 г
(66,03%) VII, т. пл. 148—149 °С (из водного этанола),
Rf 0,77, Ci6H,9BrN20.
2-(5-Бромникотиноиламино)адамантан (VIII). Смесь 1,8 г
(0,0082 моля) хлорангидрида 5-бромникотиновой кислоты и
1,5 г (0,008 моля) гидрохлорида 2-аминоадамантана в 15 мл
сухого толуола кипятят в течение 15 ч, прибавляют 100 мл
серного эфира, промывают раствором NaHC03 (2X50 мл),
водой (2X100 мл), после высушивания и отгонки раствори-
- теля получают 1,5 г (46,9 %) VIII, т. пл. 182—183 °С (из
водного этанола), R{ 0,75, Ci6Hi9BrN20.
1-Ы-(5-Бромникотиноилметиламино)адамантан (IX). Смесь
1,45 г (0,00717 моля) 1-метиламиноадамантана, 1,9 г
(0,0086 моля) хлорангидрида 5-бромникотиновой кислоты и
20 мл толуола кипятят в течение 30 ч, после отгонки
растворителя осадок растирают в 30 мл 5 % водного аммиака,
экстрагируют эфиром (7X30 мл), эфирный экстракт
промывают 50 мл 5 % НО, сушат Na2S04 и после отгонки
растворителя получают 1,1 г (43,8 %) IX, т. пл. 140—141 °С (из
водного этанола), Rf 0,5, Ci7H2iBrN20.
Этиловый эфир 5-(адамант-1-оиламино) никотиновой
кислоты (X). 2,8 г (0,017 моля) З-амино-5-этоксикарбонилпиридина
растворяют в 50 мл сухого бензола, прибавляют 2,5 мл 1,72 г
(0,01 моля) E13N и при размешивании по каплям прибавляют
раствор 4 г (0,02 моля) хлорангидрида 1-адамантанкарбоно-
вой кислоты в 20 мл сухого бензола, смесь выдерживают
в течение 3 ч при перемешивании и 20 ° С, выпавший осадок
Et3NXHCl отфильтровывают и промывают бензолом (2Х
X Ю мл). Органические слои объединяют, отгоняют
растворитель и получают 4 г (72,3 %) X, т. пл. 145—147 °С (из
водного этанола), Rs 0,7, Ci9H24N203. Гидрохлорид, т. пл. 230—
231 °С (из этанола), Ci9H25ClN20.
Гидрохлорид 4-адамантоиламино-3-адамантоилокси-6-ме-
тил-2-этилпиридина (XII). К суспензии 1,52 г (0,01 моля)
4-амино-3-гидрокси-2-этил-6-метилпиридина, 4 г сухого E13N
в 50 мл толуола при перемешивании и температуре 5—
10 °С прибавляют раствор 4,2 г (0,021 моля) хлорангидрида
1-адамантанкарбоновой кислоты в 20 мл сухого толуола.
Перемешивают смесь при этой температуре в течение 0,5 ч,
а затем нагревают до кипения и выдерживают в течение
3 ч (контроль по ТСХ). По окончании реакции осадок
Ei3N-HCl отфильтровывают, промывают сухим толуолом.
Толуол упаривают, а остаток растирают с водой и фильтруют.
Белый порошок, т. пл. 180—183 °С. Выход основания XII
4,45 г (93%), Rf 0,72. ИК-спектр, vmax см-1: 3475 (NH),
1755, 1695 (С=0).
Гидрохлорид получают добавлением к спиртовому
раствору основания раствора НС1 в этаноле до рН 2—3. Осадок
гидрохлорида отфильтровывают, промывают ацетоном.
Белоснежные кристаллы, т. пл. 218—220 °С (разл., из абс.
этанола), C3oH4oN203-HCl.
Гидрохлорид 4-адамантоиламино-3-гидрокси-6-метил-2-
этилпиридина (XI). К суспензии 0,34 г (0,002 моля) 4-амино-
3-гидрокси-6-метил-2-этилпирйдина в 25 мл толуола,
содержащей 0,4 мл сухого E13N, при перемешивании и 0 °С
прибавляют 0,39 г (0,002 моля) хлорангидрида
1-адамантанкарбоновой кислоты в 10 мл сухого толуола. Реакционную
массу перемешивают при температуре от 0 до 5 °С в течение
0,5 ч, а затем температуру постепенно поднимают до 20—
25 СС и выдерживают в течение еще 2 ч. Осадок EtsN-HCl
отфильтровывают, промывают толуолом. Толуольный раствор
промывают водой, а затем упаривают. Полученный продукт
растворяют при кипении в спирте. Выпавший по охлаждении
осадок в количестве 0,1 г представляет собой основание
соединения XII с т. пл. 180—183 °С. Спиртовой маточник
упаривают, в остатке — основание соединения XI, белый
кристаллический порошок с Rf 0,12 и т. пл. 139—141 °С,
выход 0,37 г (52,9%), Ci9H26N202. ИК-спектр, vmax см-1:
3320—3430 (ОН, NH), 1680 (С=0). Гидрохлорид, белые
кристаллы с т. пл. 210—212 °С, Ci9H26N202-HCl.
4-Бромметил-2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина
гидробромид (XIII). Раствор 43,2 г (0,172 моля) 4-ацетоксиметил-
2-этил-6-метил-3-ацетоксипиридина в 200 мл 48 % НВг
кипятят в течение 4—6 ч, растворитель отгоняют в вакууме,
остаток растирают со смесью i-PrOH и эфира,
отфильтровывают и получают 25,92 г (60%) XIII, т. пл. 122—123 °С,
C9H,3BrNO.
2-Метил-4- (Ы-метил-Ы-адймант-1-ил)аминомешл-5-гидрок-
си-6-этилпиридин (XIV). Смесь 6 г (0,02 моля)
гидробромида 2-метил-4-бромметил-5-гидрокси-6-этилпиридина, 3,66 г
(0,022 моля) 1-(метиламино) адамантана, 1,6 г
измельченного NaOH в 30 мл сухого толуола кипятят в течение 5 ч,
после охлаждения неорганический осадок отфильтровывают,
промывают толуолом (2X20 мл). Объединенный толуольный
раствор промывают водой (3X50 мл), после высушивания
и отгонки толуола в вакууме получают 4,2 г (56,2 %)
основания XIV, масла. При добавлении спиртового раствора НС1
к раствору XIV в эфире выделяют дигидрохлорид, т. пл. 175—
177 °С (разл., из этанола), С2оНзоМ20-2НС1.
Экспериментальная биологическая часть
Биологическую активность исследуемых соединений
изучали по тестам, принятым для оценки психостимулирующего
эффекта. При этом оценивали спонтанную двигательную
активность (СДА), физическую работоспособность, а также
антикаталептическое действие (с целью выявления
центрального дофаминомиметичёского эффекта). СДА белых мышей
изучали с помощью актометра. За 1 ч до начала регистрации
СДА группе из 5 животных внутрибрюшинно вводили
исследуемые вещества в дозах 5, 10 и 50 мг/кг или
дистиллированную воду (контроль). Каждые 60 мин регистрировали
число перемещений, совершаемых животными за 5 мин.
Продолжительность наблюдения составляла 5 ч.
Влияние соединений на динамическую физическую
работоспособность организма определяли при выполнении мышами
плавательной пробы с грузом, прикрепленным к хвосту (10 %
от массы тела), температура воды 27 °С [11].
Антикаталептическую активность соединений изучали по
степени предупреждения трифтазиновой каталепсии (2,5 мг/кг
внутрибрюшинно) у белых беспородных крыс-самцов. Степень
развития каталепсии оценивали в баллах по Morpurgo [18].
Соединения вводили внутрибрюшинно в дозе 100 мг/кг за
30 мин до введения трифтазина, а через 1 ч после его
введения измеряли степень развития каталепсии.
Острую токсичность соединений определяли по [10].
Результаты экспериментов представлены в таблице.
SUMMARY
Previously unknown adamantylpyridines were synthesized
by attacking substituted hydroxy- and aminopyridines by
1-adamantane carboxylic chloroanhydride and hydroxyl and
amino derivatives of adamantane by nicotinic chloroanhydride.
ЛИТЕРАТУРА
1. Арцимович Н. Г., Шалыминова Ю. А., Фадеева Т. А.
и др. // Хим.-фарм. журн.—1979.—№ 9.—С. 8—11.
2. Бугаченко В. П., Ященко Ю. В. // Экспериментальная
и клиническая фармакотерапия.— Рига, 1984.— Вып. 13.—
С. 109—114.
3. Вальдман А. В., Воронина Т. А., Смирнов Л. Д. и др. //
Бюл. экспер. биол.—1985.—Т. 99, № 1,—С. 60—62.
4. Белена А. X., Рубенс Д. Я-, Тетере Д. Э. и др. //
Структура, биосинтез и превращение липидов в организме
животного и человека.— Л., 1978.— С. 28—29.
28

5. Дубур Г. Я-, Велена А. X., Тукасов В. М., Владимиров В. А.
//Вопр. мед. химии.— 1976.— Т. 22, вып. 5.— С. 665—672.
6. Дюмаев К- М., Воронина Т. А., Смирнов Л. Д., Вальд-
ман А. В. II Вести. АМН СССР.—1984.—№ П.—
С. 3—7.
7. Климова Н. В., Пушкарь Г. В., Сколдинов А. П. //
Хим.-фарм. жури.— 1988,— № 2.— С. 215—216.
8. Лаврова Л. Н., Климова Н. В., Шмарьян М. И. и др. //
Журн. орган, химии.— 1972.—Т. 8, № П.—С.
9. Лаврова Л. #., Климова Н. В., Шмарьян, М. И. и др. //
Там же.— 1974.—№ 4.— С. 761—765.
10. Прозоровский В. Б., Прозоровская М. П.,
Демченко В. М. II Фармакол. и токсикол.— 1978.— № 4.—
С. 497—502.
11. Рылова М. Л. Методы исследования хронического дей-
Известно, что производные адамантана
обладают широким спектром биологической активности
[2, 4, 7, 8]; такие лекарственные препараты, как
ремантадин, адапромин, уже нашли применение
для профилактики и раннего лечения гриппа.
Имеются данные о радиозащитной эффективности
некоторых N-адамантильных производных 2-аце-
тамидинтиосерной и тиофосфорной кислоты
[9, 12].
Для изучения биологической активности, а
также с целью выявления связи структура —
действие нами синтезированы производные
адамантана, содержащие гидроксигруппу в ядре,
которая, изменяя гидрофобные свойства молекулы,
может оказывать влияние на проницаемость и
распределение в организме соединений этого ряда.
Ранее, исходя из 1- и 2-аминоадамантана и их
производных, действием смесью азотной и серной
кислот были получены соответствующие 3- и 5-гид-
роксипроизводные [6]. Нами показано, что
реакция гидроксилирования идет гладко и однозначно
и в том случае, когда аминогруппа в положении 1
отделена от ядра углеводородной
цепочкой —А—: исходя из гидрохлоридов аминоалкил-
адамантанов (Ia-е) получены с выходом 71 —
85 % соответствующие гидроксилсодержа-
щие производные 3-амино-, 3-аминометил-,
3-аминоэтил-, 3-аминопропил-, 3-(1-амино-
этил)- и 3-(1-аминопропил)-1-гидроксиадаманта-
ны (Па-е). Строение соединений Пб-е подтвержде-
ствия вредных факторов в эксперименте.— М., 1964.
12. Сниедзе Т. Н., Штокман А. П., Киселева В. Н. и др. //
Бюл. экспер. биол.—1977.—Т. 83, № 6.—С. 671—673.
13. Bogll Jenau F. Pat. 4505910 USA.
14. Bosset F., Voter W. // Naturwissenschaften.— 1971.—
Bd 58.— S. 578.
15. Ekelund L.-G. Ц Acta pharmacol. (Kbh.).—1986.—
Vol. 58, Suppl. 2.— P. 59—65.
16. Kats A. M., Hager W. D., Messineo F. C, Pappano A. G. //
Amer. J. Med.— 1984.—Vol. 77, ISf 2B.— P. 2—10.
17. Mesgaros L. G., Kelemen K., Marco R., Kecskementi V //
Europ. J. Pharmacol.— 1982.—Vol. 84.—P. 151.
18. Morpurgo C. II Arch. int. Pharmacodyn.— 1962.—
Vol. 137.— P. 84—90.
Поступила 18.01.89
но данными ПМР-спектров. Аналогично из
гидрохлорида 2-аминоадамантана синтезирован 1-гид-
рокси-4-аминоадамантан (III). Действием хлор-
ацетонитрила в метаноле в присутствии
каталитических количеств метилата натрия амины Пб-д
превращены в соответствующие хлорацетамиди-
ны (ГУб-д). В тех же условиях амин III превращен
в М-(1-гидроксиадамант-4-ил)-2-хлорацетами-
дин (V). Аналогичное производное из 1-гидрокси-
3-аминоадамантана (1а) получить не удалось ни
взаимодействием гидрохлорида исходного амина
с хлорацетонитрилом, ни действием этилового или
метилового эфира 2-хлорацетимидовой кислоты
на основание 1а. Реакцией амидинов 1У6-Д и V с
тиосульфатом натрия в водном метаноле
синтезированы соответствующие производные тиосерной
кислоты (У1б-д) и VII. Аналогично из 1д получен
соответствующий хлорацетамидин (VIII), который
далее превращен в 5-{1М-1-адамант-1-ил)этил] аце-
тамидино}тиосерную кислоту (1Хд).
Изучена антивирусная и радиозащитная
активность синтезированных соединений.
Экспериментальная химическая часть
Контроль за ходом реакций и чистотой соединений
проводили с помощью ТСХ на пластинках Silufol в системе этил —
ацетат — этанол — гексан — аммиак (3:3:1:2), проявитель —
пары йода.
ИК-спектры сняты на приборе "Perkin-Elmer 398",
ПМР-спектры — на спектрометре "Bruker WM-250" с ДСС
в качестве внутреннего стандарта. Характеристики синтези-
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 6t5.2«1:57S.«32.1].0t2.1
Л. Н. Лаврова, М. К. Индулен, Г. М. Рязанцеве, В. С. Корытный, В. Г. Яшунский
СИНТЕЗ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ НЕКОТОРЫХ
1-ГИДРОКСИ-З-АМИНОАЛКИЛАДАМАНТАНОВ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ
Институт биофизики Минздрава СССР, Москва; Институт микробиологии им. А. Кирхенштейна
АН Латвийской ССР, Рига
ОН ОН
iIJ-A-.NHz 'НО. —^-AJ-A-MIz 'HC1 —^JlJ-A-MICCH^Cl • НС1 -
la-e Да-е Ш6-Э
OH R
-A-jeGGHjSSOjH AJ ^h /LLJ-A-MICCH^SOjH
W- R=OHi X:R=H Z6-a
Везде А-- а) связь, 6) O^O, в) (СПг)г , г) (СНг)5 , Э) СНССН,), е) СНССНгСН»)
29

Таблица 1
Характеристика синтезированных соединений
Соединение
Па
Пб
ХГПб
Пв
ХГПЬ
Пг
ХГИг
Пд
ХГПд
ХГ На
III
ХГШ
IV6
IVb
IVr
1Уд
V
VIII
VI6
VIb
Vlr
VU
VII
1Хд
Выход,
/О
90
76
73,5
71
78,8
85
78
85
78
84
84
92,5
83,5
92,5
58
63
88
92
74
Т. пл., °С
>340а
110—112
274—276
73—75
292—295
109—111
179—183
Ш —123
301—303
282—284
258—265
>3406
259—260
(разл.)
220—222
249—250
(разл.)
250—251
(разл.)
245—248
206—208
(разл.)
172—178
166—170
220—225
210—220
(разл.)
192—196
Брутто-формула
C,„Hi7NO-HCl
C„Hi9NO-0,25H2O
C„Hi9NO-HCI
C,2H21NO
Cl2H2,NO-HCI-l,5H20
C,3H23NO
C,3H23NO-HCl-0,25H2O
Cl2H2,NO
C,2H2,N0-HC1
C,3H23N0-HC1
C,oH,7NO
C,oH,,NO-HCl
C,3H2,ClN2O-HCI-0,25H2O
C,,H23C1N2-HC1
Cl5H25ClN2O-HCI-0,75H2O
CuH23ClN20-HCl
C,2H,9C1N20-HC1
CMH23C1N2-HC1
Ci3H22N2S204
C,4H24N2S204
C,5H26N2S204-2H20
C,4H24N2S204-2H20
C12H20N2S2O4-0,5H2O
C,4H24N2S2O2-0,5H2O
^
аПо [И] т. пл. 356—358 °C.
6 По [10] т. пл. >350°С.
рованных соединений приведены в табл. 1. Найденные
величины элементных анализов соответствуют вычисленным.
1-Гидрокси-З-аминоалкиладамантаны (Па-е). К 100 мл
конц. H2S04 прибавляют 10 мл 60 % Н1ЧОз и при 10—15 °С
порциями добавляют 0,05 моля гидрохлорида 1-аминоалкила-
дамантана (Ia-е). Смесь перемешивают в течение 6—20 ч,
выливают на лед, подщелачивают и экстрагируют СНС13
основание 1-гидрокси-З-аминоалкиладамантана. Экстракт сушат,
растворитель отгоняют, остаток растворяют в спирте,
обрабатывают спиртовым раствором НС1. Гидрохлориды II выделяют
либо упариванием спиртового раствора, либо высаживанием
эфиром. Данные ИК-спектров (табл. КВг) свидетельствуют
о наличии в соединениях Па-е ОН- и NH3+"-групп [полосы
в области 2900—3500 см-', а также появление полос в области
1045—1080 см-1 С—О), отсутствующих у исходных
аминов Ia-е].
Данные ПМР-спектров (S м. д.): Иб, 1,58 т ПН, Н2),
1,48—1,52 м (6Н, Н4, Н6, Н10), 2,26 м (2Н, Н5, Н7), 1,60—
1,78 м (4Н, Н8, Н9), 2,77 с (2Н, СН2); Пв, 1,54 м (2Н, Н2),
1,41 — 1,48 (6Н, Н4, Н6, Н10), 2,17 м (2Н, Н5, Н7), 1,58—
1,72 м (4Н, Н8, Н9), 1,44—1,48 м (2Н, AdCH2), 2,87—2,97 м
(2Н, CH2NH2); Пг, 1,54 ш (2Н, Н2), 1,38—1,46 м (6Н, Н4, Н6,
Н'°), 2,17 ш (2Н, Н6, Н7), 1,58—1,73 м (4Н, Н8, Н9), 1,14—
1,24 м (2Н, AdCH2), 1,55—1,7 м (2Н, СН2), 2,95+ (2Н,
CH2NH2), I 7,63 Гц); Нд, 1,57 м (2Н, Н2), 1,51 м (6Н, Н4, Н6,
Н10), 2,27 м (2Н, Н5, Н7), 1,61 — 1,77 м (4Н, Н8, Н9), 1,24 д
(ЗН, СНз), I 7,02 Гц, 3,09 кв (1Н, СН) I 7,02 Гц; Не, 1,58 ш
(2Н, Н2), 1,51 — 1,53 м (6Н, Н4, Н6, Н10), 2,27 ш (2Н, Н5, Н7),
1,61 — 1,77 м (4Н, Н8, Н9), 1,01+ (ЗН, СНз), I 7,33 Гц, 1,90 дт
(2Н, СН2), I 7,33 Гц, 3,05 Гц, 2,84 д (1Н, СН), I 3,05 Гц.
Гидрохлорид N'-(1-гидроксиадамант-3-илэтил) -2-хлораце-
тамидина (IVe). К раствору NaOMe (из 0,02 г Na и
40 мл МеОН) прибавляют 1,6 г (0,02 моля) хлорацетонитрила.
Реакционную смесь выдерживают в течение 30 мин,
прибавляют 2,3 г (0,01 моля) гидрохлорида Пв, перемешивают в
течение 45 мин, упаривают до половины объема, добавляют
200 мл эфира, осадок отфильтровывают, промывают эфиром
и получают 2,4 г гидрохлорида IVb. Аналогично получены
1Уб-д и V.
8-[И-(1-Гидроксиадамант-3-илметил)ацетамидино] - тио-
серная кислота (VI6). Раствор 2,94 г (0,01 моля)
гидрохлорида IV6 и 2,73 г (0,01 моля) Na2S203-5H20 в смеси 30 мл МеОН
и 10 мл воды кипятят с обратным холодильником в
течение 1,5 ч, отгоняют спирт и воду досуха, дважды
добавляя абс. этанол. Остаток растворяют в ДМФА и оставляют
на ночь в холодильнике. Выпавший осадок NaCl
отфильтровывают, к фильтрату добавляют избыток эфира. Выпавший
осадок отфильтровывают, промывают эфиром и получают 3,1 г
соединение VI6. Аналогично синтезированы VIb-д, VII и 1Хд.
Экспериментальная биологическая часть
Антивирусная активность производных адамантана
исследована в отношении вирусов гриппа А/Бангкок/1/79 (H3N2)
и В/Гонконг/72 и арбовируса Синдбис. Токсичность
определяли в первично-трипсинизированной культуре фибробластов
эмбриона кур (ФЭК) и в переживающей культуре хорион-
аллантоисных оболочек эмбриона кур (ХАО). На основании
этих данных установлены максимально переносимые (МПК)
концентрации веществ [3]. Образцы растворяли
непосредственно перед опытом, исходная концентрация 'составляла
1000 мкг/мл, из нее затем готовили 2-кратные разведения.
Оценку антивирусной активности в отношении вирусов
гриппа А и В проводили в культуре ХАО по снижению
инфекционного титра и титра гемагглютининов, в отношении
вируса Синдбис — в культуре ХАО по ингибированию бляшко-
образования. Критерием активности служил показатель ED50,
представляющий собой минимальную эффективную
концентрацию (дозу), подавляющую на 50% размножение 100
инфекционных доз тест-вируса [5]. Антивирусная активность
синтезированных соединений сравнивалась с таковой для
ремантадина и адапромина. Полученные данные
представлены в табл. 2.
Радиозащитную активность соединений изучали на мышах
линии C57BL/6. Водные растворы веществ в объеме 0,2 мл
вводили животным за 15 мин до облучения. Мышей облучали
на установке ИГУР-1 в дозе 800 сГр при мощности 1,2 сГр/с
при LD96_100/3o- Токсичность веществ определяли на белых
беспородных мышах-самцах массой 22—25 г. LDso вычисляли
по [1]. Результаты опытов приведены в табл. 3.
Как следует из табл. 2, все изученные
соединения ингибируют вирус гриппа А/Бангкок/1/79
в концентрациях, составляющих 1/2—1/4 МПК-
Наибольшей активностью в отношении этого
вируса обладает соединение \Чд, ED5o которого в 10 раз
ниже максимально переносимой концентрации.
Следует отметить соединение Пд, EDso которого
для вирусов гриппа А и В составляет 100 мкг/мл
[химико-терапевтический индекс (ХТИ)
равен 4,0]. В одинаковой степени (ХТИ равен 4,0)
ингибировали размножение вируса А/Банг-
Таблица 2
Цитотоксическая и антивирусная активность синтезированных
соединений
Соединение
16
1в
1г
На
Пб
Ив
Иг
Пд
Не
III
VI6
VIb
Vlfl
1Хд
Ремантадин
(1д)
Адапромин
(1е)
МПК,
ФЭК
31,25
7,8
3,9
125
62,5
62,5
62,5
125
62,5
62,5
62,5
62,5
62,5
7,8
75
65
мкг/мл
ХАО
250
62,5
31,2
300
300
300
300
400
300
300
250
125
250
7,8
200
150
ED5o в ХАО, мкг/мл
А/Бангкок/1/79
62,5
15,6
7,8
150
200
150
200
100
75
200
75
50
25
2
5
5
ХТИ
4,0
4,0
4,0
2,0
1,5
2,0
1,5
4,0
4,0
1,5
3,3
2,5
10
3,9
40
30
В/Гон-
конг/72
62,5
15,6
16,6
150
200
150
200
100
150
200
100
50
150
4
*
10
ХТИ
4,0
4,0
2,0
2,0
1,5
2,0
1,5
4,0
2,0
1,5
2,5
2,5
1,6
1,9
15
* Концентрация ремантадина, равная 1/2 МПК, не ингиби-
ровала размножение вируса гриппа В/Гонконг/72 в культуре
ХАО.
30

Таблица 3
Радиозащитная активность синтеэяромяиых соединений
Соединение
1г*
Не*
VI6
1X6**
VIb
IXb**
Vlr
IX**
У1д
VII
VII
X**
1Хд .
Способ
введения
(за 15 мин
до облуче-
в/бр
в/бр
в/бр
в/бр
в/бр
в/бр
в/бр
в/бр
в/бр
в/бр
в/бр
п/о
в/бр
п/о
в/бр
LD».
иг/кг
79
>1000
150
25
100
40
200
8
120
200
200
1200
38
280
20
Ргдмозашнтние
действие
доза.
мг/кг
28
123
50
10
30
10
70
2,5
40
70
70
400
10
200
10
%
выживаемости
10
0
0
93
0
27
0
40
0
0
0
6,6
100
0
26,5
* Вещество изучено в Красноярском медицинском
институте В. И. Кулинским.
** Данные литературы [11].
Примечание. в/бр — внутрибрюшинно, п/о — перо-
рально.
кок/1/79 соединения Iб-г, Пд,с и 1Хг, причем
соединения 16 и 1в в такой же мере ингибировали
размножение вируса гриппа В.
Среди изученных соединений не было
обнаружено веществ, активных в отношении арбовируса
Синдбис.
Хотя среди изученных производных адамантана
не обнаружено веществ с высокой антивирусной
активностью, близкой к активности известного
антигриппозного препарата ремантадина 1д
(ХТИ которого равен 40), наличие гидроксильной
группы в адамантановом ядре снижает
токсичность и расширяет антивирусный спектр действия,
что делает перспективным дальнейший поиск
в этом ряду.
Из данных табл. 3, где для сравнения
представлена радиозащитная активность без-
гидроксильных аналогов синтезированных
производных, следует, что введение гидроксильной
группы в адамантановое ядро приводит практически
к полной потере радиопротекторного действия.
SUMMARY
A series of aminoalkyladamantane derivatives including
N-substituted acetamidinethiosulfuric acid derivatives
containing a hydroxy group in the adamantanic nucleus were
synthesized and studied for antiviral activity and radioprotective
action. Their biological activity-structure relationship was
examined. . - .
ЛИТЕРАТУРА
1. Беленький М. Л. Элементы количественной оценки
фармакологического эффекта.— 2-е изд.— Л., 1963.— С. 62.
2. Вотяков В. И., Бореко Е. И., Владыко Г. В. и др. //
Перспективы развития химии каркасных соединений и их
применение в отраслях промышленности.— Киев, 1986.— С. 12.
3. Жиравецкий М. И., Виноград И. А.,
Леонтьева Н. А. и др. // Антивирусные вещества при
экспериментальной терапии вирусных инфекций.— Минск,
1986.— С. 73.
4. Индулен М. К-, Бубович В. И., Рязанцева Г. М. и др. //
Перспективы развития химии каркасных соединений и их
применение в отраслях промышленности.— Киев, 1986.—
С. 7.
5. Индулен М. К-, Калныня В. А. // Изв. АН ЛатвССР.—
1986.—№ П.—С. 45.
6. Климова Н. В., Лаврова Л. Н., и др. // Хим.-фарм. журн.—
1986.— № 7.— С. 810.
7. Ковтун В. Ю., Плахотник В. М. // Там же,— 1987,—
№ 8.—С. 931.
8. Крылов В. Ф., Смагулова К- Г., Грушинская И. А. и др. //
Нуклеозиды, производные бициклогептана и адамантана,
другие антивирусные вещества.— Минск, 1981.— С. 81.
9. Титов Б. А., Жеребченко П. Г., Крашеннинико-
ва Е. А. и др. // Хим.-фарм. журн.— 1979.— № 1.— С. 26.
10. Geluk H. W. /I Tetrahedron.— 1968.— Vol. 24.— P. 5369.
11. Zauria F. // Farmaco. Ed sci.— 1967.—Vol. 22.—P. 681.
12. Westland R. D., Merz M. M., Alexander S. M. et al. //
J. med. Chem,— 1972.—Vol. 15.— P. 1313.
Поступила 09.01.89
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 6(5.31:547.785.5].012.1
Н. Ю. Соколова, В. А. Кузнецов, А. В. Гарабаджиу, Л. Ф. Гинзбург, Я. В. Добрынин,
Т. Г. Николаева, В. Е. Финько, Т. П. Иванова
СИНТЕЗ И ЦИТОТОКСИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ
5|6!-АМИНО-2-[5 (6 1-БЕНЗИМИДАЗОЛИЛ] БЕНЗИМИДАЗОЛОВ
Ленинградский технологический институт им. Ленсовета; ВОНЦ АМН СССР, Москва
В сообщении [4] была рассмотрена
биологическая активность 5(6)-амино(амидо)-2- (4-R-dpe-
нил)бензимидазолов. В настоящей работе
представлены результаты исследований по цитотокси-
ческой активности функционально
замещенных 5(6)-амино(амидо) -2[5/(6')-бензимидазо-
лил] бензимидазолов, содержащих 2
гетероциклических фрагмента, находящихся в сопряжении.
В продолжение исследований по выявлению
связи химической структуры с биологическим
действием изучено влияние взаимного расположения
бензимидазольного цикла и фрагмента,
содержащего пространственно-затрудненные фенольные
группировки.
Исходными веществами в синтезе соединений
(I—VIII) служили 5-Н'Н2Ы-1,2-диаминобензолы
[2] и карбоксимидаты 3,5-(трет-Ви)2-4-
HOC6H2(CH2)nC(OAlk)=NH2Cl. Последние
получили по стандартной методике [5] из
соответствующих нитрилов. Синтез производных бисбен-
зимидазола (IX—XI) и 5(6)-[1-(4-К-пиперази-
нил)] бензимидазола, содержащих в положении
С(2) бензтриазольный фрагмент (XIII, XIV),
описан в работе [2]. Соединение XII представляет
31

собой препарат "Hochst 33258" фирмы "Sigma".
Производные (XV—XVII) синтезированы
аналогично монобензимидазолам II—VIII' на основе
1-Ш
ж-м
Ж, SET
ТУ- 7УГГ
п=0 (I), 1 (II—V), 2 (VI—VIII), XVII
R'=N(Me2), (I,II),NH(CH2CH2)2N (III, VI), MeN(CH2CH2)2N
(IV, VII, XII)
R'=CH3CON(CH2CH2)2N (V, VIII), Me2N (CH2)3CONH(IX, X),
R3=H(XIII), Me(XIV)
R2=ON(IX, XI, XII), N02(X)
карбоксимидатов (XVIII) [3]. Структура
полученных соединений подтверждена элементным
анализом, УФ-, ПМР- и масс-спектрами.
Экспериментальная химическая часть
УФ-спектры на приборе "Sgimadzu-ЗООО" (Япония) в
этаноле, спектры ПМР — на приборе «АС-200 Bruker» (ФРГ)
при частоте 200 МГц. Масс-спектры получены на приборе
LKB-2091 (Швеция) с энергией ионизирующих
электронов 70 эВ. Вторично-эмиссионные масс-спектры
регистрировались на приборе "Varian MAT 311 А" (США), газ — ксенон,
ускоряющее напряжение 2—6 кВ, ток 0,1—0,5 тА.
Соединения I—VIII, XIII—XV хроматографически однородны при
ТСХ-анализе на пластинках Silufol UV-254 в системах
растворителей: СНСЦ — МеОН — 25 % аммиак, 16:4:1; СНС13 —
АсОН — МеОН, 6:3:1. Найденные величины элементных
анализов соответствуют вычисленным.
2-(3,5-Ди-трет-бутил-4-оксифенил)-5(6) - диметиламино-
бенэимидазол (I). Раствор 0,54 г (3 ммоля) З-амино-4-нитро-
диметиламинобензола (2) в 30 мл диоксана гидрируют при
комнатной температуре и нормальном давлении в
присутствии NiCK. После поглощения расчетного количества диоксан
досуха упаривают в вакууме. Полученный 3,4-диаминодиметил-
аминобензол и 0,99 г (2,9 ммоля) гидрохлорида 2-метокси-
этил-(3,5-дитрет-бутил-4-оксифенил)карбоксимидата [3]
кипятят в 15 мл абс. АсОН в атмосфере аргона в течение 2 ч.
АсОН упаривают в вакууме, остаток растворяют в воде и
осаждают 25 % аммиаком, отфильтровывают, высушивают.
Выход 1 — 0,75 г (75%), т. пл. 225 °С. УФ-спектр, Ятах, нм
(lge) в этаноле: 257 (4,23), 325 (4,41), М+ 365,
C23H3iN30.
Аналогично получены производные II—VIII (табл. 1).
2-[(2-(3,5-Ди-трет-бутил-4-оксифенил)-5'(6') - бензимида-
золил]-5(6)-[ 1-(4-метилпиперазинил) ] бензимидазол (XV).
Раствор 0,24 г (1 ммоль) З-амино-4-нитро- [1-(4-метилпипера-
зинил)бензола [2] в 30 мл диоксана. гидрируют на NiCK
(10 мае %). Катализатор отфильтровывают в атмосфере
аргона, диоксан упаривают. К полученному 3,4-диамино- [1-(4-ме-
тилпиперазинил)] бензолу добавляют раствор 0,45 г (0,9
ммоля) дигидрохлорида 2-метоксиэтил-2- [ (3,5-ди-трет-бутил-4-
оксифенил)]-5(6)-бензимидазолилкарбоксимидата [3] в
15 мл абс. АсОН и кипятят в течение 3 ч. Реакционную
массу охлаждают, АсОН упаривают, остаток растворяют
в 15 мл воды, осаждают 25 % аммиаком, отфильтровывают,
высушивают. Выход XV — 0,36 г (75%), т. пл. 258—260 °С
(из воды). УФ-спектр, Хтгх, нм (lge) в этаноле: 272, (4,35),
342 (4,55), М+ 536, C33H4oN60, M 536, 721.
2-[2-(3,5-Ди-трет-бутил-4-оксибензил)-5'(6') - бензимида-
золил] -5 (6) -11-4-метилпиперазинил) / бензимидазол (X VI).
Получен аналогично XV. Выход XVI — 70 %, т. пл. 221—225 °С,
М+ 550, C34H42N60, M 550, 751.
2-[2-(3,5-дц-трет-бутил-4-оксифенэтил)-5'(6') - бензимида-
золил]-5X6)- [1 -(4-метилпиперазинил) ] бензимидазол (XVII).
Получен аналогично XV. Выход 72%, т. пл. 205—215 °С.
М+ 564, C35H44Ne0, M 564, 781.
Экспериментальная биологическая часть
Синтезированные соединения изучены в биологических
экспериментах. Исследовали цитотоксическую активность в
опытах с культивируемыми клетками карциномы яичника
человека (линия СаО). Показателем активности служило
угнетение включения 3Н-тимидина в ДНК клеток.
Клетки культивировали в монослое на среде 199 с 10 %
сыворотки крупного рогатого скота. Вещества испытывали
в концентрациях 5-Ю-4, l-l(h4 и МО-5 М/л. Экспозиция
клеток с веществами составляла 24 ч, после чего клетки
инкубировали в течение 1 ч в среде с 3Н-тимидином (37 мБк/мл).
После отмывки радиоактивности и устранения кислото-
растворимой фракции из клеток путем гидролиза в 10 % НС104
при 80 °С в течение 20 мин экстрагировали нуклеотиды.
Измерения включения 3Н-тимидина производили в жидкости ЖС-8
на сцинцилляционном счетчике «Intertechnique-SL-4000»
(Франция). Уровень радиоактивности образцов выражали
в расп в минуту. Для каждой концентрации вещества
высчитывали в процентах средний уровень включения 3Н-тимидина
по отношению к контролю. На основании полученных данных
графически определяли половинную эффективную дозу (СЕ5о)
в микрограммах на 1 мл с учетом 95 % доверительного
интервала. Вычисляли СЕ5о в микромолях на 1 мл.
Подробности'методики приведены в работе [1].
Результаты биологического изучения производных I—XVII
представлены в табл. 2.
Из сопоставления химической структуры и
биологической активности рассматриваемых
соединений следует, что в группе производных 5(6)-ами-
нобензимидазола I—VIII, содержащих фрагмент
пространственно-затрудненного фенола, все
соединения обнаруживали цитотоксическую активность.
Наиболее активными были соединения с
непосредственно присоединенным фенильным
радикалом (I) или присоединенным посредством метиле-
нового мостика (II—V). Введение более длинного
этиленового мостика снижало активность
веществ (VII—VIII). Заместители в положении 5(6)
существенно не влияли на цитотоксическую
активность, однако соединение III, содержащее пипе-
разиновую группировку, было наиболее активным
в этой группе.
Среди бме-бензимидазолов IX—XII, XV—XVII,
содержащих в положении 2 фенильные радикалы,
соединения XI, XII были неактивными или
обладали невысокой биологической активностью
(IX, X), причем наиболее цитотоксичным было
соединение X, имеющее 4-нитрофенильный радикал.
Таблица 1
Производные 5(6)-аминобензимидазола II—VIII
Соединение
н
ш
IV
V
VI
VII
VIII
Выход, %
95
90
89
88
92
80
75
Т. пл., °С
175
199—201
170,5
175
178
163
175
Брутто-формула
S24H33N30
C26H36N40.'3H20
C2/H38N40
C28H38N402
C27H38N40-3h20
C28H40N4O
C2eH38N402
32

Таблица 2
Влияние производных 5(6)-anniK>-2-|5'(6')-6eH-
зимидазолил [бензимн да эолов на включение^
3Н-тимидина в ДНК клеток линии CaOv карци-j
номы яичника человека •'
Соединение
i
п
ш
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
XIII
XIV
XV
XVI
XVII
мк: н.:
30+.5
22±4
7+1
15+2
20+.3
16+.2
50+6
40+6
60+6
40±4
180
500
200
250
1,0
10+2
17+3
и.чмоль/ил
0,164
0,116
0,028
0,064
0,087
0,032
0,103
0,083
0,091
0,062
0,288
0,852
0,536
0,651
0,004
0,036
0,060
О более высокой цитотоксичности нитробензими-
дазолов сообщалось ранее [4].
Важным для повышения биологической
активности б«с-бензимидазолов оказалось
присоединение в положение С (2)
пространственно-затрудненного фенола (XV—XVII). При этом наиболее
В продолжении исследований по поиску новых
производных хинолина, обладающих
антибактериальной активностью, синтезированы трицикли-
ческие аналоги оксолиниевой кислоты, в которых
фрагмент 1-этил-4-оксо-1,4-дигидро-3-карбоксихи-
нолина сочленен по положениям 6 и 7 с имида-
зольным, пиразиновым или пиперазиновым
циклами.
В качестве исходных соединений использованы
6,7-диаминозамещенные 1-этил-4-окси-1,4-дигид-
рохинолин-3-карбоновой кислоты или их
производные по карбоксильной группе, которые получены
из синтезированных ранее соответствующих 6-нит-
ро-7-аминопроизводных (1а-в) [1].
Восстановлением 1а железными опилками в водной АсОН
синтезирован амид 1-этил-6,7-диамино-4-оксо-1,4-ди-
гидрохинолин-3-карбоновой кислоты (Па),
который путем нагревания в 85 % H2S04 превращен
в соответствующую кислоту (Ша). В тех же
условиях восстановлено соединение 16 и из
полученного эфира Пб после щелочного гидролиза карб-
этоксильной группы выделена кислота (Шб).
Восстановление 6-нитро-7-диэтиламиноэтильного
производного 1в привело к эфиру (Пв), который без
выделения в индивидуальном состоянии гидроли-
зован до кислоты (Шв).
3 Хим-фарм. журнал № 1
активным было соединение XV, где фенильный
фрагмент был присоединен непосредственно к бен-
зимидазольному ядру. Введение метиленового
мостика (XVI) снижало цитотоксичность на
порядок, а удлинение мостика до этиленового вело
к дальнейшему снижению биологической
активности (XVII). Структура заместителей в
положении 5(6) существенно не влияла на биологическую
активность соединений.
Преобразование имидазольного цикла в
триазольный (XIII, XVI) не придавало
соединениям биологической активности.
SUMMARY
Derivatives of 5 (6) -amino-2- [5' (6') -benzimidazolyl] benzimi-
dazoles were synthesized. Their structures and compositions
were evidenced by elementary analysis, ultraviolet, infrared,
and mass spectrometries. The compounds were tested for
cytotoxic activity.
ЛИТЕРАТУРА
1. Добрынин Я- В., Николаева Т. Г., Муханов В. И. и др. //
Хим.-фарм. журн.— 1978.— № 5.— С. 33—38.
2. Кузнецов В. А., Гарабаджиу А. В., Гинзбург О. Ф. //
Журн. орган, химии.— 1987.— Т. 23, вып. 3.— С. 637^642.
3. Склярова И. В., Гарабаджиу А. В., Гинзбург О. Ф. //
Там же.— 1986.— Т. 22, № вып. 3.— С. 645—650.
4. Склярова И. В., Кузнецов В. А., Соколова Н. Ю. и др. //
Хим.-фарм. журн.— 1988.— № 6.— С. 697—699.
5. Roger R., Neilson D. S. // Chem. Rev.— 1961.—Vol. 61.—
P. 179—211.
Поступила 18.05.89
Конденсацией Па с муравьиной кислотой
синтезирован амид 8-этил-5-оксо-5,8-дигидроимида-
зо [4,5-g] хинолин-6-карбоновой кислоты (IVa), и
из него — соответствующая кислота (IV6).
С целью синтеза производных имидазохино-
лонкарбоновой кислоты, замещенных у азота
имидазольного цикла (3-оксиэтильным или |3-диэтил-
аминоэтильным радикалами, соединения Ы1б и
Шв вводили в реакцию с НСООН или Ас20. При
этом их Шв получены имидазохинолиновые
аналоги оксолиниевой кислоты (Va, б); в случае диа-
минопроизводного Шб замыкание имидазольного
цикла сопровождалось ацилированием гидрокси
группы Р-оксиэтильного остатка и в результате
образовывались соединения (Vb, г), которые при
нагревании в разбавленном водном растворе NaOH
превращались в соединения (Уд, е). Реакцией Па
с глиоксаль-бисульфитом получен амид 9-этил-
6-оксо-9,6-дигидропиразино [2,3-g] хинолин-7- кар -
боновой кислоты (Via). Поскольку гидролиз
карбоксамидной группы в соединении Via
протекал с. трудом, пиразинохинолиновый аналог
оксолиниевой кислоты (VI6) получен прямым путем —
конденсацией кислоты Ша с водным раствором
глиоксаля.
33
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990 '
УДК 615.281:547.831.9].012.1
Р. Г. Глушков, Л. Н. Дронова, А. С. Блина, М. В. Пороховая, Е. Н. Падейская,
Т. П. Радкевич, Л. Д. Шипилова
СИНТЕЗ И БИОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТРИЦИКЛИЧЕСКИХ
АНАЛОГОВ ОКСОЛИНИЕВОЙ КИСЛОТЫ
ВНИХФИ им. С. Орджоникидзе, Москва

С целью синтеза 1-этил-4-оксо-1,4-дигидрохи-
нолин-3-карбоновой кислоты, конденсированной
по положениям 6 и 7 с тетрагидропиразиновым
циклом, соединение Шб нагревали в конц НВг.
При этом происходило замещение группы ОН
Р-гидроксиэтильного остатка на бром с
последующим замыканием цикла и образованием
9-этил-6-оксо-1,2,3,4,6,9 - гексагидропиразино-
[2,3-§]хинолин-7-карбоновой кислоты (VII).
X=NH2(Ia, Па, IVa, Via), OEt(I6, в, Нб, в), OH(IV6, Va-e,
VI6); R=H (la, Ha, Ilia, IVa, 6, Va, в, д), CH2CH2OH(I6, Пб,
Шб), CH2CH2NEt2(lB, Шв), Me(V6, г, е); R'=H(IVa, б),
CH2CH2NEt2(Va,6), CH2CH2OCHO(Vb), CH2CH2OAc(Vr),
CH2CH2OH(Vfl,e).
Экспериментальная химическая часть
Масс-спектры получены на хроматомасс-спектрометре
МАТ-112 ("Varian", ФРГ) при прямом введении образца в
ионный источник. Энергия ионизирующих электронов 70 эВ.
Температура ионизацонной камеры 180 °С. Хроматографиро-
вание проводили на пластинках Silufol UV-254 (ЧССР) в
системе растворителей бутанол — этанол — 25 % аммиак
(1:4:2). Температуру плавления определяли на приборе ПТП-1
при скорости нагрева вблизи температуры плавления
1—3 °С/мин. Характеристики синтезированных соединений
приведены в таблице. Найденные величины элементных
анализов соответствуют вычисленным.
Амид 1-этил-6,7'-диамино-4-оксо-1,4-дигидрохинолин-З-кар-
боновой кислоты (На). К 4,85 г (17,6 ммоля) 1а и 2,96 г Fe
(опилок) в 50 мл воды прибавляют при 80 °С и
перемешивании 1 мл АсОН (уд. в. 1,049; 17,5 ммоля), смесь нагревают
в течение еще 1,5 ч при 90—95 °С, фильтруют в горячем виде,
фильтрат охлаждают и отделяют Па. Для получения
дополнительного количества Па шлам, оставшийся после
фильтрования горячей реакционной массы, дважды обрабатывают
при кипении фильтратом, полученным после отделения Па.
Гидрохлорид этилового эфира 1-этил-6-амино-7-($-окси-
этиламино) -4-оксо-1,4-дигидрохинолин-З-карбоновой кислоты
(Пб-HCl). К смеси 3,5 г (10 ммолей) 16 и 1,7 г Fe (опилок)
в 50 мл воды прибавляют при 80 °С 0,7 мл ледяной АсОН,
перемешивают при 80—90 °С в течение 2 ч 40 мин и упаривают
реакционную массу в вакууме. К остатку прибавляют 20 мл
НС1 (уд. в. 1,19), нагревают до 70—80 "С, перемешивают
в течение 5—10 мин, охлаждают и выдерживают в течение
2—3 ч при 0—(+5) °С. Осадок отфильтровывают,
промывают конц. НС1, кипятят с 50 мл EtOH, охлаждают и
отфильтровывают II6-HC1.
1 -Этил-6,7-диамино-4-оксо- 1,4- дигидрохинолин-3-карбоно-
вая кислота (Ша). К 4 мл 85 % H2S04 при перемешивании
прибавляют 2 г (8 ммолей) Па. Смесь нагревают в течение 4 ч
при 100—105 °С и после охлаждения выливают в 40 мл воды.
Осадок отфильтровывают, смешивают с 20 мл воды,
добавляют 10 % NaOH до рН 6 и отделяют Ша, который очищают
растворением в кипящем ДМФА с последующим охлаждением
и выделением из раствора путем добавления МеОН.
34
Характеристика синтезированных соединений
Соединение
Па
II6-HC1
Ша
Шб
ШвХ
Х2НС1
Шв
IVa
IV6
Va
V6
Vr
Уд
Ve
Via
VI6
VII
Выход,
%
82
73
81
84
42**
75
90
89
74
81
87
85
65
55
76
Т. пл., °С*
(растворитель
для
сталлизации)
276—278
(вода)
267—269
(этанол—
вода, 2:1)
303—304
(ДМФА)
305—307
осаждение из 2н.
NaOH)
237—238
(1 Н.НС1)
211—213
(вода—
МеОН,
1:1)
319—321
(вода)
316—317
(ДМФА)
239—241
(этанол)
237—239
(этанол)
269—271
(ацетонит-
рил)
332—333
(ДМФА)
330—332
(МеОН—
вода,
1:1)
322—324
(ДМФА)
250—252
(ДМФА)
273—275
Брутто-формула
CI2HI4N402-1/2H20
C,6H21N304-HC1
С12Н1з№Оз
C,4HI7N304
C18H26N403-2HC1
Ci8H2eN403
C13H,2N402
C13H,,N303
C19H24N403
C2oH26N403
C18Hi9N305
C15HI5N304
C16H,7N304
Ci4Hi2N402
CuHnNaOa
C14H15N303
M+
246
319
247
291
258
256
257
356
370
357
301
315
268
269
273
* Все синтезированные соединения плавятся с
разложением.
** Выход дан в перерасчете на 16.
1-Этил-6-амино-7-($-оксиэтиламино)- 4-оксо -1,4-дигидро-
хинолин-3-карбоновая кислота (Шб). Кипятят 5 г Пб-HCl в
50 мл 2 н. NaOH в течение 1 ч, охлаждают, обрабатывают
активированным углем, фильтруют и из фильтрата после
нейтрализации 2 н. НО отфильтровывают Шб, который очищают
повторным переосаждением.
1-Этил-6-амино-7-($-диэтиламиноэтиламино) -4-оксо- 1,4-ди-
гидрохинолин-3-карбоновая кислота (Шв). К 4,04 (10
ммолей) 1в и 1,7 г Fe (опилок) (0,3 ммоля) в 40 мл воды при
80 °С прибавляют при перемешивании 0,7 мл (12 ммолей)
ледяной АсОН, нагревают при 80—90 °С в течение 2,5 ч,
упаривают досуха, прибавляют 20 мл 2 н. NaOH и кипятят при
перемешивании в течение 1 ч. После охлаждения реакционную
смесь подкисляют конц. НС1 до рН 6, выдерживают в течение
2 ч при 20 °С и отфильтровывают дигидрохлорид
соединения Шв. Основание Шв выделяют подщелачиванием водного
раствора дигидрохлорида до рН 8.
Амид 8-3TUA-5-OKCO-5,8-duaudpouMuda3o[4,5-g/xuHOAUH-6-
карбоновой кислоты (IVa). Перемешивают 1,85 г (7,5 моля)
Па в 2,5 мл 99,7 % НСООН при 95—100 °С в течение 30 мин,
охлаждают, прибавляют 10 мл воды, доводят рН
реакционной смеси 10 % NaOH до 6,5 и отфильтровывают IVa.
Осадок промывают водой и сушат.
8-Этил-5-оксо-5,8-дигидроимидаэо[4,5-д]хинолин- 6-карбо-
новая кислота (IV6). Нагревают 2,7 г (10,5 ммоля) IVa в
5,4 мл 85 % Н2С04 при 100—105 °С в течение 3,5 ч,
охлаждают, выливают в 50—55 мл воды при перемешивании.
Осадок отфильтровывают, размешивают с 30 мл воды и доводят
рН до 6,5 (10% NaOH). Отфильтровывают IV6, промывают
водой и сушат.

8-Этил-1- (р-диэтил'аминоэтил) -5- оксо -5,8- дигидроимидазо
[4,5-ц]-хинолин-6-карбоновая кислота (Va). Кипятят 1,45 г
(3,5 ммоля) дигидрохлорида соединения Шв с 3,66 г 99 %
НСООН (79 ммолей) в течение 1 ч. Реакционный раствор
упаривают в вакууме, остаток обрабатывают 8 мл воды и
подщелачивают 10% NaOH до рН 8. Осадок Va
отфильтровывают, промывают водой, сушат.
8-Этил-1 - ($-диэтиламиноэтил)-2-метил- 5-оксо-5,8-дигидро-
UMuda.3ol4,5-g)xuHOAUH-6-Kap6oHoeaH кислота (V6).
Нагревают 1,75 г (4,17 ммоля) дигидрохлорида соединения Шв в
8 мл АсгО при 100—105 °С в течение 40 мин, охлаждают,
отфильтровывают осадок, который растворяют в 35 мл воды и
подщелачивают раствором NaOH до рН 8.
8-Этил-1 - ($-ацетоксиэтил) -2-метил- 5-оксо-5,8-дигидроими-
da30-[4,5-g]xuHOAUH-6-Kap6oHoeaH кислота (V г). Нагревают
3 г (10 ммолей) Шб в 13 мл АсгО при 100—105 °С в течение
1,5 ч, охлаждают, отфильтровывают Vr, промывают ацетоном.
8-Этил-1-($-оксиэтил)-5-оксо-5,8-дигидроимидазо [4,5-g/
хинолин-6-карбоновая кислота (Vd). Нагревают 3,22 г (11
ммолей) Шб в 6,5 мл 99J % НСООН в течение 1 ч при 100—
105 °С. Реакционную смесь охлаждают, прибавляют 20 мл
EtOH, перемешивают в течение 1 ч, осадок (Vb)
отфильтровывают и кипятят в течение 30 мин в 35 мл 2 н. NaOH. Из
полученного щелочного раствора после обработки
активированным углем и подкисления фильтрата 2 н. НС1
охлаждают Уд.
8-Этил-1-($-оксиэтил) -2-метил-5 - оксо -5,8- дигидроимидазо
14,5-gj-хинолин-б-карбоновая кислота (Ve). Кипятят 2,44 г
(6,8 ммоля) Vr в 25 мл 2 н. NaOH в течение 30 мин. Раствор
обрабатывают углем, фильтруют, охлаждают и подкисляют
конц. НС1 до рН 6. Осадок отфильтровывают, промывают
водой и сушат.
Амид 9-этил-6-оксо-6,9-дигидропиразино[2,3-gjxUHOAUH-l'-
карбоновой кислоты (Via). К 1,4 г (5,7 ммоля) Па в 15 мл воды
при 80 °С и перемешивании прибавляют нагретый раствор
1,67 г (5,9 ммоля) глиоксаль-бисульфита в 7 мл воды,
нагревают при 80—90 °С в течение 20 мин, обрабатывают
активированным углем и фильтруют. Из фильтрата после
охлаждения и подщелачивания 15 % NaOH до рН 9 выделяют Via.
9-Этил-6-оксо-6,9-дигидропиразино[2,3-g]xuHOAUH-~/'-карбо-
новая кислота (VI6). Смесь 1,16 г (4,7 ммоля) Ша, 0,75 г
(5,2 ммоля) 40,5 % водного раствора глиоксаля нагревают
в 23,5 мл воды при 80 °С в течение 1,5 ч. Смесь
охлаждают и отфильтровывают V16, который промывают водой и
сушат.
9-Этил-6-оксо-1,2,3,4,6,9-гексагидропиразино [2,3-gJ хино-
лин-7-карбоновая кислота (VII). Кипятят. 3 г (0,5 ммоля)
Шб в 30 мл 47 % НВг в течение 17 ч, охлаждают,
отфильтровывают осадок, смешивают его с 8 мл воды и доводят
10 % раствором NaOH до рН 7,5. Отфильтровывают VII,
который промывают водой и сушат.
Экспериментальная биологическая часть
Противомикробную активность всех синтезированных
соединений изучали в опытах in vitro отношении 6 видов
бактерий и 2 видов патогенных грибов; 3 соединения изучены
в опытах in vivo на моделях острых бактериальных
инфекций белых мышей.
Эксперименты in vitro проведены со следующими
штаммами бактерий и грибов: S. aureus 209-P, S. aureus 178
(полирезистентный штамм), Е. coli М-17, Е. coli ATCC-25922,
Pr. vulgaris ATCC-6896, Ps. aeruginosa 278, Ps. aeruginosa
165, S. typhi 4446, Вас. subtilis ATCC-3366, госпитальные
штаммы грибов М. canis и С. albicans. Опыты in vivo
проведены с высоковирулентными штаммами бактерий S. aureus 178,
Ps. aeruginosa 165, S. typhi 4446.
Активность in vitro определяли общепринятым методом
серийных двукратных разведений на жидких питательных
средах [2, 3]. В опытах с бактериями использовали мясо-
пептонный бульон или бульон Хоттингера (аминный азот —
120 мг%); инокулят составлял 2-Ю5 и МО6 КОЕ/мл, время
инкубации при 37 °С 20 ч. В опытах с грибами использовали
бульон Сабуро, инокулят составлял (2—4) -106 КОЕ/мл,
инкубация при 28 °С — 5 сут для дерматофитов и 24 ч для
С. albicans. Определяли величину минимальной
подавляющей концентрации (МПК) в микрограммах на 1 мл.
Результат оценивали на основании 2—4 повторностей опытов. Для
соединений, проявивших активность в отношении бактерий
при МПК^4 мкг/мл, оценивали возможный бактерицидный
эффект после экспозиции при 37 °С в течение 20 ч путем
высева на плотные среды (с последующим подсчетом колоний)
материала из опытных пробирок, содержащих в 2—8 раз более
высокие МПК.
В опытах на животных оценивали активность веществ на
моделях септикопиемии при заражении мышей внутрибрюшин-
но (животные массой 15—16 г). Использовали минимальные
инфицирующие дозы, вызывающие гибель 80—100 %
нелеченых животных.
Препаратами сравнения были оксолиниевая кислота и
пефлоксацин (фторпроизводное хинолонкарбоновой кислоты).
Проведенные исследования показали, что в
опытах in vitro с бактериями из всех исследованных
веществ выраженную активность проявило только
соединение VI6. МПК в отношении S. typhi
2—4 мкг/мл, в опытах с Е. coli, Pr. vulgaris —
16 мкг/мл, с S. aureus и Вас. subtilis — 62,5—
125 мкг/мл, с Ps. aeruginosa >500 мкг/мл. По
степени активности и спектру действия VI6
существенно уступает пефлоксацину и менее
активен, чем оксилиниевая кислота в отношении
S. typhi, E. coli, S. aureus, Ps. aeruginosa.
В опытах на животных, в том числе и на модели
септицемии, вызванной S. typhi (несмотря на
значительную активность in vitro), соединение VI6
было неактивно в дозах до 400 мг/кг однократно
per os через 30 мин после заражения. На интакт-
ных мышах массой 15 г VI6 малотоксично;
переносимая доза 500 мг/кг однократно per os.
Остальные соединения в опытах in vitro с
бактериями и грибами были практически неактивными
или слабоактивными: МПК >125—250 мкг/мл.
Для решения вопроса о возможности
проявления эффекта in vivo в случае слабой активности
in vitro, 2 неактивных in vitro соединения (Ша и
II16) были изучены в эксперименте in vivo на всех
трех указанных выше моделях. Получены
отрицательные результаты при применении веществ в
дозах до 400 мг/кг однократно per os через 30 мин
после заражения. В опытах на интактных
животных оба соединения, так же как и VI, хорошо
переносились в дозах до 500 мг/кг при
однократном применении.
SUMMARY
Tricyclic analogues of oxolinic acids, namely imidazo-,
pyrazino-, and tetrahydropyrazino[2,3-g]quinoline derivatives,
were synthesized. One of the synthesized compounds, 9-ethyl-
6-oxy-6,9-dihydropyrazino [2,3-g] quinoline-7-carboxylic acid,
showed a pronounced antibacterial activity in vitro.
ЛИТЕРАТУРА
1. Г лишков Р. Г., Дронова Л. Н., Елина А. С. и др. // Хим.-
фарм. журн.— 1989.— Т. 23,— № 11.
2. Методы экспериментальной химиотерапии / Под ред.
Г. Н. Першина.— М., 1971.
3. Силин В. А. II Антибиотики.— 1985,— № П.— С. 859—
862.
Поступила 08.12.88
3*

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.281:S46.3»].012.1.07
В. Е. Лиманов, Н. В. Мязина, И. М. Цаирова
СИНТЕЗ И БАКТЕРИЦИДНАЯ АКТИВНОСТЬ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ
АММОНИЕВЫХ СОЕДИНЕНИИ, СОДЕРЖАЩИХ АСИММЕТРИЧЕСКИЙ
АТОМ АЗОТА
ВНИИ дезинфекции и стерилизации, Москва
Четвертичные аммониевые соединения (ЧАС),
содержащие в молекуле 1 или 2 высших радикала,
издавна применяются в медицинской практике в
качестве противомикробных средств. Установлен
ряд важных закономерностей связи между
химической структурой ЧАС и их бактерицидным
действием [2, 3, 8, 11, 12, 17], позволивших наладить
промышленный выпуск ряда подобных продуктов.
Установлено, что галогенгидраты высших
третичных аминов с асимметрическим атомом азота в
молекуле обладают значительно более высокой
бактерицидной активностью по сравнению с
аналогичными соединениями, не содержащими
такового [4]. Представлялось интересным проследить,
повторяется ли подобная закономерность и для
соответствующих ЧАС.
В качестве исходного вещества для синтеза
таких ЧАС использовали додецилметиламин.
Описан ряд методов получения подобных аминов,
недостатками которых являются невысокий выход
(не более 50%) [6, 7, 13, 15], необходимость
применения специальной аппаратуры или
труднодоступных реагентов [1,5, 10, 14, 16]. Нами
разработан простой и удобный лабораторный метод
препаративного синтеза высших алкилметилами-
нов. Предложено выдерживать при комнатной
температуре с.месь_!>кратного избытка спиртового
раствора метиламина с высшим ал кил галогени-
дом. В случае применения алкилбромидов
реакционную смесь выдерживают в течение 2—3 сут,
а при использовании алкилхлоридов — 6—8 сут.
Выход целевых веществ составляет при этом
90—94 %. Соответствующие третичные амины
синтезированы алкилированием алкилметиламина
галоидным алкилом с короткой углеродной цепью,
либо взаимодействием вторичного амина с
производными акриловой кислоты. В первом случае
реакцию проводили в присутствии акцептора га-
лоидоводорода — порошкообразной щелочи. Это
позволило получить третичные амины с выходом
65—90 % при использовании эквимолярных
количеств реагентов. Необходимо отметить, что вновь
полученные третичные амины, отличающиеся от
исходного додецилметиламина лишь наличием
радикала с короткой углеродной цепью, кипели
практически в том же интервале температур. В
связи с изложенным выделение третичных аминов
из смеси их со вторичными аминами проводили
химическим путем. С этой целью реакционную
массу ацетилировали смесью АсОН с АС2О,
удаляли избыток непрореагировавшего ацетилирующе-
го агента, экстрагировали третичный амин
разбавленным раствором кислоты, подщелачивали
кислую водную вытяжку до рН 9—10, отделяли
третичный амин из водного раствора экстракцией
органическим растворителем и выделяли целевой
продукт обычным способом. Кватернизацию
проводили взаимодействием третичного амина с ал-
килгалогенидом в присутствии растворителя либо
без него. Температура проведения реакции
варьировала от комнатной до температуры кипения
раствора. ЧАС выделяли из реакционной массы
высаживанием избытком сухого эфира из
минимального количества спиртового раствора, либо
очисткой по методу Степаненко [9].
Разработан метод получения и очистки
третичных аминов, содержащих в молекуле фенольные
радикалы. Полученные на их основе ЧАС не имеют
запаха, обладают хорошими моющими
свойствами и легко растворимы в воде. По своим физико-
химическим свойствам ЧАС, содержащие в
молекуле асимметричный атом азота, значительно
отличаются от соответствующих аналогов
симметричного строения. Большинство подобных веществ
не имеет кристаллической структуры, а
представляет собой густые пасты или аморфные продукты.
Таблица 1
Физико-химические свойства соединений I—XXXV
Соединение
j.... .
и
in
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
XIII
XIV
XV
XVI
XVII
XVIII
XIX
XX
XXI
XXII
XXIII
XXIV
XXV
XXVI
XXVII
XXVIII
XXIX
XXX
XXXI
XXXII
XXXIII
XXXIV
XXXV
Выход,
%
_ т .
85
86
54
57
65
73
88
76
54
42
45
84
55
85
59
73
81
39
47
59
67
63
44
76
52
89
91
63
92
84
89
66
63
74
Т. пл., °С
—
—
—
—
—
—
103—105
77—78
—
—
—
—
—
102—103
54—56
50—52
175—176
—
—
—
173—174
59—60
—
142—143
—
—
122—123
—
228—230
—
97—98
108—109
—
—
Брутто-формула
Ci8H40NBr
C19H42NBr
Cl9H42NBr
C21H46NBr
C23H5oNBr
C25H54NBr
C3iH66NBr
C22H40NBr
C24H44NBr
Cl8H38NBr
CieHseNBr
C19H36NBr
C,7H38NBr
C,8H37N2Br
C,7H36NBr02
C20H40NBrO2
C24H42NBr02
C18H40NBrO
Ci7H37NBr2
C,8H4iN2Br
C20H43N2BrO
C28H52NBrO
C22H39N2Br03
C25H44NBr02
C22H39NBr02
C23H42NBr
C,7H38NBr
Ci8H40NBr
C22H4oNBr
C15H34NBr
C2,H46NBr
C,9H42NBr
C24H42NBr02
C27H42NBr
C2,H37N2Br02
Примечание. Соединения I—VII, X—XIV, XIX—XXI,
XXIV, XXVI, XXVII, XXXI, XXXIV, XXXV — паста или
аморфное вещество. Найденные величины элементного анализа
соответствуют вычисленным значениям.
36

Такие ЧАС, как правило, растворимы не только в
полярных, но и в ряде неполярных растворителей,
например в бензоле, эфире. Часть соединений
гигроскопична. Все это затрудняет их выделение в
чистом виде и приводит к снижению выхода.
Осуществлен синтез следующих ЧАС общей
формулы RR'R2R3N+X~, где R везде равен Ci2H2s,
R'=Me (за исключением соединений XXVIII,
XXXI и XXXII): R2=Et (I—VIII. X, XI, XIII—XV,
XVIII—XXVIII, XXXII), w-Bu (IX), СН2СН=СН2
(XII, XVI), CH2Ph (XVII, XXXIV), Me (XXIX, XXX,
XXXIII, XXXV), Pr (XXXI); RJ=Pr (I, XXXI,
XXXII), Bu (II), трет-Ви (III), C6H,3 (IV), C8H,7
(V), CI0H21 (VI), СбНзз (VII), CH2Ph (VIII, IX),
CH2CH=CH2 (X),CH2C=CH (XI, XII), (CH2)2OH
(XIII), (CH2)2CN (XIV), CH2COOH (XV),
(CH2)2COOMe (XVI, XVII), CH2OEt (XVIII),
(CH2)2Br (XIX), 7-NH2C3H6 (XX), y-AcNHC3H6
(XXI), 3,5-(i-Pr)2-4-OHC6H2 (XXII), 2-N02-4-
ОНСеНз (XXIII), 2-Me-5-MeCOOC6H3CH2 (XXIV),
4-N02C6H4 (XXV, XXXV), MePhCH (XXVI, XXIX),
Et (XXVII, XXVIII), Me (XXX), 2-Me-5-
AcOC6H3CH2 (XXXIII); X=Br.
Характеристика вновь полученных веществ
представлена в табл. 1.
Противомикробная активность ЧАС изучена по
общепринятой методике обеззараживанием
батистовых тест-объектов согласно требованиям
«Инструкции по определению бактерицидных свойств
новых дезинфицирующих средств», утвержденной
Министерством здравоохранения СССР в 1968 г.
Результаты исследования представлены в табл. 2.
При проведении данной работы нас интересовали
влияние на противомикробную активность
введения в состав молекулы ЧАС асимметричного
атома азота, роль величины вводимых радикалов,
наличия в их составе непредельных связей, а также
тех или иных функциональных групп, в том числе
электронодонорных или электроноакцепторных
заместителей.
Известно, что диоктил-, дидецил- и дидодецил-
диметиламмонийхлориды обладают необычно
высокой бактерицидной активностью [12], которая
сравнима с наиболее эффективными ЧАС,
содержащими один высший радикал в молекуле,
например цетилпиридиний-, цетилтриметиламмоний-
и додецилбензилдиметиламмоний-галогенидами.
Нами показано, что у ЧАС с асимметрическим
атомом азота в молекуле подобная
закономерность отсутствует. Наиболее высокой
бактерицидной активностью среди них обладают соединения
I, VIII, IX, содержащие пропильный и бензильный
радикалы. Введение в молекулу ЧАС радикалов с
большим числом углеродных атомов приводит к
резкому снижению бактерицидного действия
(соединения I—VII, см. табл. 2). К аналогичному
эффекту приводит замена нормальной углеродной
цепи на разветвленную. Ранее было установлено,
что введение в молекулу ЧАС радикалов с
непредельными связями усиливает бактерицидное
действие препарата [11]. Для ЧАС, содержащих
асимметричный атом азота, такую связь
проследить не удалось. Как видно из табл. 2
(соединения I и X—XII), даже ЧАС XII с аллильным и про-
паргильным радикалами по своему противоми-
кробному действию слабее соединения I, не
содержащего радикалов с непредельными связями.
Введение в состав ЧАС радикалов, содержащих кар-
Таблица 2
Бактерицидная активность четвертичных аммониевых
соединений
Соединение
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
XIII
XIV
XV
XVI
XVII
XVIII
XIX
XX
XXI
XXII
XXIII
XXIV
XXV
XXVI
XXVII
XXVIII
XXIX
XXX '
XXXI
XXXII
XXXIII
XXXIV
XXXV
Концентрация, %
0,025
0,01
0,025
0,01
0,025
0,025
0,025
0,1
0,05
0,1
0,025
0,025
0,01
0,025
0,01
0,025
0,025
0,01
0,025
0,01
0,005
0,05
0,1
0,1
0,05
0,1
0,025
0,01
0,025
0,025
0,025
0,025
0,01
0,025
0,025
0,01
0,025
0,05
0,025
0,025
0,025
0,05
0,025
0,025
0,01
0,1
0,05
0,025
0,025
0,025
0,025
Время гибели, мин
S. aureus
5
10
15
30
20
10
20
5
10
30
15
10
20
10
20
15
5
15
5
5
20
30
20
10
15
15
15
25
15
10
15
5
10
10
5
15
5
5
20 '
20
15
15
+
10
30
10
20
10
15
10
10
Е. coli
5
20
15
+
25
20
30
30
+
+
15
20
30
20
25
20
15
25
5
15
+
+
15
25
+
+
15
30
30
15
25
10
20
25
15
20
15
20
+
30
30
20
+
15
+
+
+
20
30
+
25
Примечание. Знак + означает, что указанное
соединение неэффективно в данной концентрации при экспозиции
до 30 мин.
боксильную, |3-цианоэтильную и некоторые другие
функциональные группы, приводит к
значительному ослаблению бактерицидного действия
соединений. На ряде примеров установлено, что введение
в состав радикалов ЧАС электронодонорных
групп приводит к резкому увеличению противо-
микробной активности, а электроноакцепторных
групп — к ослаблению этого действия
(соединения XIII, VIII, IX, XX—XXV). Среди вновь
синтезированных веществ максимальное действие
проявляет соединение XIII; бактерицидный эффект в
отношении грамотрицательных микроорганизмов
при концентраци 0,01 % наступает в течение
15 мин, а в опытах с грамположительными — при
концентраци 0,005 % в течение 20 мин.
Таким образом однозначно установлено, что
37

ЧАС, содержащие в молекуле асимметричный
атом азота, проявляют значительно более высокую
бактерицидную активность по сравнению с
аналогичными веществами с симметричной структурой.
Полученные данные, а также ранее
установленная аналогичная закономерность для случая солей
третичных аминов позволяют утверждать, что
наличие в структуре катионных ПАВ
асимметричного атома азота приводит к усилению противо-
микробных свойств соединений.
Экспериментальная химическая часть
Додецилметиламин. Смесь 4 молей 30 % спиртового
раствора метиламина и 0,8 моля додецилбромида
выдерживают в колбе Эрленмейера, закрытой пришлифованной
пробкой, при комнатной температуре в течение 3 сут. Окончание
реакции устанавливается по полному растворению пробы
реакционной массы в 10 % НС1. После окончания реакции раствор
подщелачивают, удаляют растворитель и избыток непрореаги-
ровавшего метиламина, остаток суспендируют в небольшом
количестве воды, экстрагируют продукт эфиром, промывают
эфирную вытяжку водой до нейтральной реакции и выделяют
из него гидрохлорид додецилметиламина экстракцией
разбавленной НС1. Кислый водный экстракт подщелачивают до
рН 9—10, извлекают продукт экстракцией эфиром и
перегоняют в вакууме. Т. кип. 135—137 °С/10 мм, nff 1,4380,
выход 94 %.
Додецилметилэтиламин. Кипятят в течение 5 ч смесь 0,1
моля додецилметиламина, 0,1 моля, EtBr, 5 г NaOH и 60 мл
«зо-РЮН. После окончания реакции удаляют растворитель,
остаток суспендируют в небольшом количестве воды,
извлекают продукт экстракцией эфиром, удаляют из экстракта
растворитель, остаток ацетилируют смесью избытка АсОН и Ас20
(кипячение в течение 1 ч). Непрореагировавший ацетилирую-
щий агент удаляют в вакууме. Продукт извлекают из остатка
разбавленной НС1. Полученный кислый водный раствор
обрабатывают эфиром для удаления примесей, затем
подщелачивают дорН 9—10, извлекают вещество эфиром и перегоняют в
вакууме. Т. кип. 141—142 °С/5 мм, n2J 1,4371, выход 66%.
Додецилметилэтилпропиламмоний-бромид (I). Кипятят в
течение 10 ч смесь 0,01 моля додецилметилэтиламина,
0,012 моля РгВг и 15 мл изо-PrOH. Растворитель и
непрореагировавший галоидный алкил удаляют в вакууме, остаток
растворяют в минимальном количестве воды и отделяют
примеси экстракцией эфиром. Затем удаляют из раствора воду
в вакууме. Остаток (соединение I) представляет собой густую
пасту белого цвета. Продукт гигроскопичен, растворим в
полярных и неполярных растворителях. Выход 87 %.
Додецилметил($-карбометоксиэтил)амин. К 0,1 моля
додецилметиламина добавляют по каплям 0,25 моля метилового
эфира акриловой кислоты. Смесь самопроизвольно
разогревается до 60—70 °С. После ее охлаждения до комнатной
температуры реакционную массу кипятят в течение 3 ч, отгоняют в
вакууме водоструйного насоса избыток непрореагировавшего
метилакрилата и ацетилируют остаток по вышеприведенной
методике. После разгонки получают целевое соединение.
Т. кип. 185—186°С/10 мм, выход 95,2%. Продукт
представляет собой густое вязкое масло. C17H35NO2.
Додецилметил($-карбометок6иэтил) бензиламмоний-бромид
(XVII). Кипятят в течение 10 ч смесь 0,02 моля додецилметил
(Р-карбометоксиэтил)амина, 0,025 моля бромистого бензила и
30 мл изо-PrOH. Растворитель удаляют в вакууме, остаток
растворяют в минимальном количестве спирта и осаждают
продукт избытком сухого эфира. Полученное густое вязкое
масло отделяют декантацией. После растирания с петролей-
ным эфиром продукт XVII кристаллизуется. Т. пл. 50—
52 "С. Выход 73 %.
Додецилметил(4-окси-3,5-диизопропилбензил)амин. К
охлажденному до 7 °С раствору смеси 0,05 моля 2,6-диизопро-
пилфенола и 0,138 моля додецилметиламина в 50 мл спирта
добавляют при размешивании 0,09 моля формальдегида (в
виде 37 % раствора формалина) с такой скоростью, чтобы
температура реакционной массы не поднималась выше 10 °С.
Затем смесь перемешивают в течение 0,5 ч при комнатной
температуре и 10 ч при кипячении. Выливают реакционную
массу в 1 л воды, подкисленной до рН 2. Органический
слой отделяют, а остаток непрореагировавшего фенола
удаляют из водного раствора экстракцией эфиром. Водный
раствор подщелачивают до рН 9—10 и удаляют избыток
додецилметиламина экстракцией органическим растворителем.
Водный раствор повторно сильно подкисляют и отделяют
верхний органический слой галогенгидрата целевого
продукта. Суспендируют его в небольшом количестве воды,
подщелачивают суспензию до рН 9—10 и отделяют органическое
вещество экстракцией эфиром. После удаления растворителя
в вакууме остаток представляет собой масло светло-желтого
цвета, застывающее при стоянии. Выход 76 %. C26H47NO.
: - ¦До^ецги1яётиМти-я(4-окси-3,5-диизопропилбензил) аммо-
нийбромид (XXII). Смесь 0,01 моля додецилметил (4-окси-3,5-
диизопропилбензил)-амина, 0,015 моля EtBr и 20 мл ацетонит-
рила кипятят в течение 15 ч. Растворитель и
непрореагировавший галогеналкил удаляют в вакууме, остаток растворяют
в минимальном количестве воды, водный раствор очищают от
примесей экстракцией гексаном, затем упаривают из него воду
досуха в вакууме. Остаток — густое вязкое масло. После
выдержки в течение 2 сут вещество кристаллизуется. Т. пл. 173—
175 "С. Выход соединения XXII 67 %.
Экспериментальная биологическая часть
Бактерицидную активность синтезированных ЧАС
определяли методом батистовых тест-объектов с использованием
культур Е. coli штамм 1257 и St. aureus штамм 906.
Батистовые тест-объекты размером 0,5 • 1 см обсеменяли 2 млрд.
суспензией указанных микроорганизмов, подсушивали в
термостате при 37 °С и затем погружали в раствор исследуемого
вещества. Через каждые 5 мин тесты вынимали из раствора,
промывали последовательно в 0,1 % растворе сульфанола и
водопроводной воде, затем засеивали в жидкую питательную
среду. Посевы помещали в термостат при 37 °С на 7 сут.
Помутнение среды свидетельствовало о росте микроорганизмов.
SUMMARY ... ,
A preparative method was developed for synthesis of higher
alkylmethylamines. Conditions were selected to isolate higher
tertiary amines from their mixtures with closely boiling
secondary amines. A number of quarternary ammonium compounds
containing an asymmetric nitrogen atom in the molecule were
synthesized. The resultants were found to differ from similar
compounds having a symmetric structure in physicochemical
properties and to possess a far higher bactericidal activity
than the latter.
ЛИТЕРАТУРА
1. Клигер Г. А., Башкиров А. Н., Куанц Ю. Л., Коган Ю. Б. //
Нефтехимия.— 1962,— № 2.— С. 384—390.
2. Лиманов В. Е., Борисова Н. Н., Старков А. В. и др. //
Мед. пром-сть СССР.— 1966.— № 7,— С. 16—20.
3. Лиманов В. Е., Скворцова Е. К-, Эпштейн А. Е. и др. //
Хим.-фарм. журн.— 1976.— № 1.— С. 63—67.
4. Лиманов В. Е., Иванов С. Б., Крученок Т. Б., Цвиро-
ва И. М. Ц Там же.— 1984.— № 6.— С. 703—707.
5. Пат. 1384255. 1974 Великобритания // РЖ Химия.—
1975.— № 24.— № 24Н68П.
6. Пат. 2627526. 1952 США // Chem. Abstr.— 1953.—
Vol. 48.— P. 1417f.
7. Пат. 3287411, 1967 США //
8. Сиденко 3. С, Скворцова Е. К-, Лиманов В. Е. и др. //
Хим.-фарм. журн.— 1968.— № 5.— С. 15—19.
9. Степаненко Б. Н., Улитина Т. С, Зеленкова В. В. // Там
же.— 1974.— № 10.— С. 21—24.
10. Ной Л. А., Салимбаева А. Д. // Изв. АН КазССР.—
1983.— № 4.— С. 83—85.
11. Эпштейн А. Е., Скворцова Е. К-, Лиманов В. Е. и др. //
Хим.-фарм. журн.— 1977.— № 9.— С. 181—187.
12. Angele М. Н. // Seifen — Oele — Fette — Wachse.— 1978.—
Bd 104.— S. 433—436.
13. Borrows E. Т., Hargreaues B. M. C, Page E. // J. chem.
Soc— 1947.— P. 197—202.
14. Brown H. C, Helm P. // J. org. Chem.— 1973.— Vol. 38.—
P. 912—916.
15. Cambell K- N., Sommers A. N., Cambell B. K- 11 J. Amer.
chem. Soc— 1944.— Vol. 66.— P. 82—89.
16. Johnstone R. A. W., Rayling D. W., Thomas С. Ц J. chem.
Soc— 1969.— P. 2223—2224.
17. Shelton R. S., Van Campen M. G., Tilford С. Н. et al. //
J. Amer. chem. Soc— 1946.— Vol. 68.— P. 757—759.
Поступила 15.09.88
38

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990 ; я Лв!&М*-»« '-::-
УДК *15-1»1:547.792].(И5.4.07
В. Л. Русинов, А. В. Мясников, Г. Л. Пиличева, О. Н. Чупахин, Е. А. Киприанова,
А. Д. Гарагуля
ПРОТИВОМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ НИТРОПРОИЗВОДИЫХ АЗОЛО-
[1,5-АПИРИМИДИНА И АЗОЛО[5,1-С][1,2,4]ТРИАЗИНА
Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова, Свердловск; Институт микробиологии
и вирусологии АН УССР им. Д. К. Заболотного, Киев
Производные 6-нитро-5,6-дигидроурацила
задерживают рост грамположительных и грамотри-
цательных бактерий [8]. Отмечена противомик-
робная активность азолоконденсированных
производных пиримидина и 1,2,4-триазина — имида-
зо [1,2-а] пиримидина, триазоло [3,4-в] [1, 2, 4]три-
азина [6, 7]. Эти данные указывают на
перспективность поиска соединений с противомикробной
активностью в ряду нитропроизводных азолоази-
нов с мостиковым положением атома азота
(1-Х).
С целью поиска эффективных противомикроб-
ных препаратов, а также для изучения
зависимости между их строением (характером и
положением заместителей в азольной и азиновой частях
молекулы) и биологическим действием
осуществлен синтез ряда нитропроизводных азоло [1,5-а] -
пиримидина (I, III, IV, V), а также их азаанало-
гов — азоло [5,1-е] [1, 2, 4]триазинов (II, VI—X)
(см. схему).
б-Нитро-1,2,4-триазоло[1,5-а]пиримидины [1а-з]
и 6-нитропиразоло [1,5-а] пиримидины[1и-к]
получены по [3] конденсацией 3-Рч-5-амино-1,2,4-три-
азолов и 4-К-5-аминопиразолов с натриевой солью
нитромалонового диальдегида. Повышенная л-де-
фицитность нитропиримидинов I приводит к тому,
что эти соединения легко присоединяют нуклео-
филы с образованием а-аддуктов. Так, при
взаимодействии с индолами или резорцином по [2, 5]
получены 7-(индолил-3')- или 7-(2,4-дигидроксифе-
нил-1) —производные 6-нитро-4,7-дигидроазоло
[ 1,5-а] пиримидинов (III—V).
К— Ж (BOc)?CNO?Na N—N
АЛ ^^ЛА.
R X. Шг R^X W
,N09
NaNOt
1 a-h
R X N
H
Та,к, Жк, Yu
п—ж
R X Яг
-NO,
H CH
(нос)гсмо^яа jsr—j?Ym
R X N
же, и
н к
'г Ш. Я—Jp*>-N07
-^"ЛЛ/ г
R X N
н
Ша,б,и; Ша; Ш6 ¦¦
IZoi Жа.и
1-Х: a) R=H, X=N; б) R=Me, X=N; в) R=SMe, X=N;
г) R=SEt, X=N; д) R=SPr, X=N; e) R=NH2, X=N;
ж) R=CF3, X=N, з) R=Ph, X=N; u) R=H, X=CCOOEt;
к) R=H, X=CN02; III, VI:R=mwwiW]-3, IV, VII:R'=2-MeTWi-
индолил-3 У^'-2,4-дигидроксифенил-1; VIII:R'=OEt IX:R'=
=OPr X:R'=OBu
Нитропроизводные азоло [5,1-е] [1, 2, 5]триази-
на [Пб, и) синтезированы по [4] сочетанием
солей диазония, полученных из соответствующих
аминоазолов, с натриевой солью нитромалонового
диальдегида. Взаимодействие включает
образование азолилгидразонов нитроглиоксаля
(подобно реакции Яппа — Клингемана), которые легко
циклизуются в азолоаннелированные нитротриази-
ны II. При нагревании соединения II со спиртами
происходит замещение гидроксигруппы на алко-
ксигруппу с образованием алкокситриазинов
VIII—X. Нами установлено, что соединения II
реагируют подобно их дезазааналогам I с
индолами, что приводит к получению с высокими
выходами 7-индолил-4,7-дигидроазоло[5,1-с] [1, 2, 4]
триазинов (VI—VII).
Строение синтезированных соединений
подтверждено данными ИК-, УФ- и ПМР-спектроско-
пии. Физико-химические характеристики новых
веществ приведены в таблице. В ИК-спектрах всех
полученных соединений присутствуют полосы
валентных колебаний нитрогруппы. Данные ПМР-
спектроскопии полностью соответствуют
приписываемому строению.
Экспериментальная химическая часть
ИК-спектры в вазелиновом масле получены на приборе
UR-20 (ГДР), ПМР-спектры растворов в ДМСО-de записаны
на приборе "Bruker WH-90" (ФРГ) (80 МГц, внутренний
стандарт — ГМДС). Найденные величины элементных
анализов соответствуют вычисленным.
2-Я-6-нитроазоло[1,5-а/пиримидины (Ia-к). Смешивают
растворы 0,01 моля соответствующего аминоазола в 15 мл
2 H.HC1 и 1,6 г (0,01 моля) натриевой соли нитромалонового
диальдегида в 15 мл воды, перемешивают в течение 30 мин
при 20—25 °С, отфильтровывают выпавший осадок,
кристаллизуют из спирта и сушат в вакууме над Р2О5 при 100—
150 °С. Основные характеристики соединений I а-в, е, з, и
соответствуют описанным в [3], .а для соединений I г, д, ж
приведены в таблице.
2-Я-6-нитроазоло[5,1-с][1, 2, 4]триазины (II б, и). К
охлажденному до 0 °С раствору 0,01 моля соответствующего
аминоазола в 1,6 мл HNO3 (d=l,4) и 10 мл воды прибавляют
раствор 0,8 г (0,11 моля) NaN02 в 5 мл воды в течение 15 мин.
Выдерживают при этой температуре в течение 10 мин и
смешивают с раствором 1,4 г (0,01 моля) моногидрата натриевой
соли нитромалонового альдегида в 5 мл воды, перемешивают
в течение 2 ч при 20 °С. Выпавший осадок
отфильтровывают, кристаллизуют из воды и сушат в вакууме при 100 °С
над Р2О5. Основные характеристики соединений Пб, и
соответствуют описанным в- [4].
2-И-6-нитро-7-алкокси-4,7-дигидроазоло[5,1-с] [1, 2, 4]три-
азины (VIII6, 1Ха, Ха, и). Раствор 0,01 моля нитроазолоази-
на (Па, б, и) в соответствующем спирте кипятят в течение
30 мин, фильтруют в горячем виде. Выпавший при
охлаждении осадок отфильтровывают и сушат в вакууме над Р2О5
(при температуре кипения растворителя). Основные
характеристики соединения VIII6 соответствуют описанным в [4],
для соединений 1Ха, Ха, и приведены в таблице.
2-Я-6-нитро-7-(индолил-3')-4,7-дигидроазоло [ 1,5-а] пири-
мидины (III, а, к, IVк) и 6-нитро-7-(индолил-3')-4,7-дигидро-
азоло[5,1-с][1,2,4]триазины (Via, б, и, Vila). Смесь 0,01 моля
соответствующего нитроазолоазина и 0,01 моля индола
кипятят в бутаноле в течение 30 мин. Выпавший осадок
отфильтровывают и обильно промывают эфиром. Кристаллизуют из
бутанола и сушат в вакууме над Р2О5 при 110°С. Основные
характеристики соединений Ша, к, IVk соответствуют
описанным в [2], а для соединений Via, б, и,-Vila приведены
в таблице.
3-Этоксикарбонил-6-нитро-7-(2,4-дигидрооксифенил-1)- 4,7-
39

Физические характеристики 6-нитроазоло [1,5-а] пиримидинов и 6-нитроазоло (5,1-с] [ 1,2,4} триазинов
Соединение
1г
1д
1ж
Via
VI6
VIm
Vila
IXa
Xa
Хи
Выход,
%
80
76
70
62
60
51
49
70
64
68
Т. пл., °С
112—115
110—111
140—141
283—285
253—255
295—298
293—295
214—215
194—196
128—130
Брутто-
формула
CrHrN502
C8H9N502
C6H2N502F3
C,2H9N702
C13H„N702
C16H14N6O4
C^HnNrOa
C7H10N6O3
C8H,2N603
C12H17N505
ИК-спектры, umax, см *
1350, 1560 (N02)
1355, 1560 (N02)
1360, 1580 (N02),
1330, 1570 (N02),
3150 (NH),
3310 (NH)
1325, 1545 (N02),
3200—3270 (NH)
1330, 1590 (N02),
1685 (CO),
3300 (NH)
1395, 1542 (N02),
3210—3355 (NH)
1344, 1550 (N02),
3210 (NH)
1345, 1540 (N02),
3150 (NH)
1345, 1545 (N02),
1700 (CO), 3200 (NH)
ПМР-спектры. (ДМСО-de), 6 м. д.
1,30(ЗН,т,СН3), 3,20(2Н,кв,СН2), 950(1Н,д,7-Н),
10,52 (1Н,д,5-Н)
1,20 (ЗН,т,СНз), 1,80 (2Н,секст,СН2), 3,27 (2Н,т,СН2),
9,51 (1 Н,д,7- Н), 10,46 (1Н, д,5- Н)
9,75(1Н,д,7-Н), 10,83(1Н,д,5-Н)
7,32(1Н,с,7-Н), 7,66(1Н,д,2'-Н)
7,60—7,00(5Н,сл.м, 4'-7'-H,NH'),
7,86 (1 Н,с,2-Н), 11,45 (1 H.ym.c.NH)
2,20(ЗН,с,СН3), 7,19(1Н,с,7-Н)
7,53—6,98(5Н,сл.м, 4'-7'-H,NH'), 7,58(1Н,д,2'-Н),
ll,39(lH,yui.c,NH)
1,30(ЗН,т,СН3), 4,30(2Н,кв,СН2),
6,90(1Н,с,7-Н), 7,40—6,90 (5Н,м,4'-7'-Н, NH',
7,75(1Н,с,2-Н);
ll,30(lH,ym.c,NH), 12,35 (lH,yui.c,NH)
2,58(ЗН,с,СН3), 7,27(1Н,с,7-Н)
7,50—6,90 (5H,m.m,4-7-H,NH'),
7,80(1Н,с,2-Н), ll,33(lH,yui.c,NH)
1,10 (ЗН,т,СНз), 3,65 (2Н,секст,СН2), 3,90 (2Н,т,СН2),
7,22(1Н,с,7-Н), 8,42(1Н,с,2-Н)
1,10(ЗН,т,СН3), 3,35—4,00 (6Н,сл.м,0-СН2), СН2,
СН2), 7,20(1Н,с,7-Н), 8,40(1Н,с,2-Н)
0,60—1,10(4Н,м,СН2,СН2), 1,30(6Н,уш.т,СН3, СН3),
3,78 (2Н,уш.т,СН2), 4,30 (2Н,кв,0-СН2),
6,87(1Н,с,7-Н), 8,07(1Н,с,2-Н), 12,70(lH,yui.c,NH)
дигидропиразоло/1,5-ajпиримидин (Vu). Смесь 6,01 моля ни-
троазолоазина и 0,02 моля резорцина кипятят в этаноле при
70 °С в течение 25—30 мин. Выпавший при охлаждении
осадок отфильтровывают и промывают эфиром. Кристаллизуют
из этанола и сушат в вакууме над Р205 при 80 °С [5].
Экспериментальная биологическая часть
Противомикробную активность синтезированных
соединений определяли методом серийных разведений [1] в
отношении грамположительных, грамотрицательных
условно-патогенных микроорганизмов, дрожжеподобных и фитопатогенных
грибов, а также дерматофитов.
Штаммы Staphylococcus aureus 209, Staphylococcus albus,
Bacillus cereus, Escherichia coli, Proteus vulgaris, Pseudomo-
nas aeruginosa выращивали на мясопептонном агаре и
бульоне в течение 18—24 ч при 37 °С. Штамм Corynebacterium
divericatum выращивали в тех же условиях при 28 °С.
Штаммы дрожжеподобных грибов Candida albicans, Candida crusei,
Candida tropicalis выращивали при 37 °C в течение 18—24 ч
на агаризованном и жидком сусле. Штаммы
фитопатогенных грибов Fusarium oxysporum, Aspergillus niger, Verticillium
dahliae выращивали в той же среде, а дерматофитов Epi-
dermophyton flociasum, Trichophyton gyrseum, Microsporum
lanosum в течение 72—168 ч при 28 °С. Микробная
нагрузка составляла 200 тыс. микробных тел на 1 мл среды. О
степени противомикробной активности веществ судили по величине
минимальной подавляющей рост бактерий концентрации
(МПК, мкг/мл).
Установлено, что противомикробная активность
этих соединений незначительно зависит от
заместителя в азольном фрагменте молекулы, а
связана, как правило, с характером заместителя в
положении 7. Незамещенные в этом положении ни-
троазолопиримидины (Ia-к) активны в основном в
отношении грибов и обнаруживают при этом
слабую противостафилококковую активность. МПК
наиболее активных соединений 1г, д, устойчивых
для большинства химиотерапевтических
препаратов и дерматофитов, для дрожжеподобных грибов
рода Candida составляла 10—20 мкг/мл.
Введение заместителя в положение 7 (Ша, к;
IVk; Vh), а также использование 2-азааналогов
нитропроизводных 1,2,4-триазина (Пб,и; Via,б,и;
Vila; VIII6; IXa; Ха,и) меняет спектр противо-
микробного действия. Эти соединения подавляют
рост грамположительных микроорганизмов,
оказывая существенное влияние на величину
противомикробной активности. Введение остатка
резорцина, индола или спирта увеличивает
противостафилококковую активность до 20—50 мкг/мл
(Vh; VI6h; IXa; Xa). В целом рассмотренный ряд
соединений наибольшую противомикробную
активность показал в отношении
грамположительных, грамотрицательных условно-патогенных
микроорганизмов (Bacillus sereus, Corynebacterium
divercatum) и дрожжеподобного гриба Candida
albicans. Из 23 испытанных соединений
активностью до 50 мкг/мл обладают 48 %.
SUMMARY
2-substituted nitro derivatives of azole[l,5-a]pyrimidines
and azolo[5,l-c] [1,2,4] triazines were synthesized and examined
for their antimicrobial activity.
ЛИТЕРАТУРА
1. Егоров Н. С. Основы учения об антибиотиках.— 3-е изд.—
М., 1979.— С. 46—47.
2. Пиличева Т. Л., Русинов В. Л., Чупахин О. Н. и др. //
Химия гетероцикл. соединений.— 1986.— № 11.— С. 1544—
1549.
3. Русинов В. Л., Постовский И. Я-, Петров А. Ю. и др. //
Там же.— 1981.— № П.— С. 1554—1556.
4. Русинов В. Л., Пиличева Т. Л., Чупахин О. Н. и др. // Там
же,— 1986.— № 5.— С. 662—665.
5. Русинов В. Л., Пиличева Т. Л., Мясников А. В. и др. //
Там же.— № 8,— С. 1137—1138.
6. Cristescu С. Пат. 55848 СРР // РЖ Химия.— 1975.—
№ 60116П.
7. Cristescu С. Пат. 55848 СРР // Там же.— № 210187П.
8. Long R. A., Matthews Т. R., Roland R. К- // J. med.
Chem.— 1976.— Vol. 19.— P. 1072.
Поступила 26.05.89

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 61SJ»1.»:J47.853].012.1.07
Г. Л. Пиличева, В. Л. Русинов, Л. Г. Егорова, О. Н. Чупахин, Г. В. Владыко,
Л. В. Коробченко, Е. И. Бореко
СИНТЕЗ НИТРОПРОИЗВОДНЫХ АЗОЛО[1,5-А]ПИРИМИДИНА
И ИХ ПРОТИВОВИРУСНОЕ ДЕЙСТВИЕ
Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова, Свердловск; Белорусский НИИ эпидемиологии
и микробиологии, Минск
Аномальные нуклеозиды, содержащие остаток
сахара в пиримидиновом фрагменте,— Ара-Т,
нитро-, фтор-, бром-, йод- и другие дезоксиури-
дины в чрезвычайно низких концентрациях
подавляют размножение ряда вирусов [3, 5, 7].
Образование пиримидиннуклеотидов в биологических
объектах происходит обычно в результате алки-
лирования урацилов фосфорибозилпирофосфатом
[6], что позволяет считать перспективным поиск
противовирусных препаратов в ряду дигидропири-
мидинов, способных к образованию нуклеозидов.
Так, известны, например, производные
пиримидина, проявляющие противовирусное действие
[8, 11, 12].
Мы синтезировали различные 6-нитро-7-Я-4,7-
дигидроазоло[1,5-а] пиримидины и изучили их
биологическое действие на широком спектре
вирусных инфекций.
При взаимодействии 6-нитроазоло [1,5-а] пири-
мидинов (I) с индолом, 2-метилиндолом,
пирролом, 1-метилпирролом по ранее разработанному
методу [3, 4] получены 6-нитро-4,7-дигидро-7-
замещенные пиразоло- и 1,2,4-триазоло[1,5-а]
пиримидины (II).
6-Нитро-4,7-дигидроазоло [1,5-а] пиримидины —
слабые NH-кислоты; константы ионизации лежат
в пределах 6,1—5,8 единиц рКа. Кислотность
связана, очевидно, с диссоциацией связи NH в
пиримидиновом фрагменте молекулы, так как заметное
влияние заместителей R и R1 на величину рКа
не наблюдается. При рН<4 соединения II
находятся в виде неионизированной кислоты (протон
связан), при 4,5<рН<7,5 — налицо смесь
кислотной и ионной форм, а при рН^8 соединения II
полностью ионизированы.
R х Я К X Н к„гп R X N Y
% Ша-ж, п
R=H (la, На, Ша-к, о, п), СООС2Н5 (16, Нб, Шл), СН3
(1в, Нв, Шм), SCH3 (1г, Иг, Шн), К'=2-метилиндолил (На-г,
Ша, ж, м, н), индолил (Ид, е, III6, в, д, о), пирролил (Пж,
Шг, е, з, п), 1-метилпирролил (Из, Ши), CeH4N02-4 (Пи, Шк),
С6Нз(ОН)2-2,4 (Нк, Шл); X=CN02 (Па—в, Ша—в),
N (Иг—е, Шг—н), ССООС2Н5 (Нк, Шо, п); У=К (Ша, б,
г, д, ж, л), Na (Шв,е,п), Н (Шз-к, м-о)
С целью получения растворимой в воде формы
препаратов были синтезированы калиевые и
натриевые соли 6-нитро-4,7-дигидро-7-замещен-
ных пиримидинов (III) при обработке соединений
II спиртовой щелочью.
Эти вещества можно рассматривать как
анионные сигма-комплексы. При подкислении они
переходят в устойчивые сигма-аддукты II. Анализ
данных литературы показывает, что такие примеры
крайне редки; обычно при подкислении анионные
сигма-комплексы разлагаются до исходных
соединений [2].
Спектральные характеристики синтезированных
азолопиримидинов соответствуют
приписываемому строению.
В ИК-спектрах (табл. 1) всех веществ
фиксируются полосы поглощения нитрогрупп (1330—
1550 см"1) и NH-rpynn (3400—3420 см"1).
В спектрах ПМР наблюдаются сигналы,
соответствующие резонансу Н(7) протона (7 м. д.)
Н(5) протона (8,5 м. д.) пиримидиновой части
молекулы. В спектрах веществ Ша—в, д
присутствуют мультиплетные сигналы резонанса
протонов индольного (6,90—7,50 м. д.), а в спектрах
соединений П1г,е,п — пиррольного ядра (5,90—
6,60 м. д.). Отсутствие уширенного синглета Н(4)
протона в области 11,8—12,6 м. д. подтверждает
факт существования полученных веществ III в
виде солей. ./
Экспериментальная химическая часть
ИК-спектры получены в вазелиновом масле на приборе
UR-20 (ГДР), ПМР-спектры растворов в ДМСО-с1б записаны
на приборе «Perkin-Elmer» R-12B (США) (60 МГц,
внутренний стандарт ГМДС), рК ионизации определены спектрофото-
метрически на приборе «Specord UV-vis». 2-И-6-нитрозо-
ло[ 1,5-а] пиримидины I получены по методу [9] при
взаимодействии З-И-б-аминоазолов с натриевой солью нитромалоно-
вого диальдегида.
К- и Na-соли 2-К-6-нитро-7-Н'-4,7-дигидроазоло [1,5-а]
пиримидинов III. Растворяют 0,1 моля 2-R-6-HHTpo-7-R'-4,7-flH-
гидроазоло [1,5-а] пиримидина в 20 мл спиртовой щелочи при
25—40 СС. Через 2 ч выпавший осадок целевого продукта
отфильтровывают, промывают спиртом, сушат. Основные
характеристики соединений Ша-е, п приведены в табл. 1. Данные
элементного анализа удовлетворяют вычисленным значениям.
Экспериментальная фармакологическая часть
Противовирусные свойства соединений определяли в
экспериментах на тканевых культурах в отношении вирусов
герпеса простого I типа (ВГП), осповакцины (ВОВ),
классической чумы птиц (ВКЧП), болезни Ньюкасла, везикулярного
стоматита, венесуэльского энцефаломиелита лошадей, ECHO
6 методами первичного просеивания («скрининг-тест») и
редукции бляшек под агаровым покрытием. С вирусом ECHO
исследования выполняли на монослойных культурах
пассируемых кожно-мышечных клеток эмбриона человека, с
остальными вирусами — на первично-трипсинизированных фибро-
бластах эмбрионов кур. Критериями противовирусной
активности считали наличие зоны подавления образования бляшек
и снижение титра вируса по сравнению с необработанным
контролем. Химиотерапевтический индекс (ХТИ) расчитывали
как соотношение максимальной концентрации, переносимой
тканевой культурой (МПК), и минимальной активной
концентрации.
Подробно методика исследования и оценки получаемых
результатов описана ранее [1].
Установлено, что среди исследованных соединений II, III
противовирусными свойствами обладали производные 6-нитро-
пиразоло [1,5-а] пиримидина (Ша-в, ж) и 6-нитротриазо-
ло[1,5-а]пиримидина (Пк, Шм, Шд). Активность соединений
распространялась в основном на ВОВ и ВКЧП (табл. 2).
41

Таблица 1
Характеристики К-
Соедине-
ние
П1а
Шб
Шб
Шг
Щ
Ше
Шп
Выход,
%
65
42
54
68
50
45
36
и Na-солей 6-нитро-7-К-4,7-дигидроазоло [1,5
Брутто-формула
с,.6нД1№рд
С,4Н9Ыб04К
CnH9N604Na
C9H7N602K
С,зН9Ыб02К
C9H7N602Na
C13H,2N504Na
ИК-спектры, v, см 1
1590, 1330 (N02) '
'3400 (NH) ' -'
1590, 1330 (N02)
3410 (NH)
1595, 1330 (N02)
3420 (NH)
1600, 1325 (N02)
3410 (NH)
1585, 1325 (N02)
3390 (NH)
1595, 1335 (N02)
3420 (NH)
1590, 1330 (N02)
1710 (CO)
3415 (NH)
-а] пиримидинов
ПМР-спектры (ДМСО-d,, ГМДС, б, м. д.)
2,48 (ЗН, с, НСНз); 6,70 (1Н, с,Н7); 6,70—7,30 (4Н, м,
НИНд); 7,85 (1Н, с, 'Н 2); 8,50 (ГН, с, Н 5); 10,86 (1Н, уш. с,
Н N Н )
6,70 (1Н, с, Н7); 6,8—7,4 (5Н, м, Нинд); 7,88 (Ш, с, Н2);
8,55 (1Н, с, Н5); 10,98 (1Н, уш. с, Н NH„M)
6,75 1Н, с, Н7); 6,8—7,7 (5Н, м, Н ); 7,84 (1Н, с, Н2);
8,50 (1Н, с, Н5); 10,90 (1Н, уш. с, NH„M)
5,70 (2Н, м, НЗ', Н4'); 6,32 (1Н, м, Н5'); 6,40 (1Н, с, Н7);
7,45 (1Н, с, Н 2); 8,15 (1Н, с, Н 5); 10,80 (Ш, с, Н 1')
6,7 (Ш, с, Н7); 6,8—7,4 (5Н, м, Н ); 7,5 (1Н, с, Н2); 8,55
(1Н, с, Н5); 10,89 (1Н, уш. с, HNffHIIJ)
5,72 (2Н, м, НЗ', Н4'); 6,3 (1Н, м, Н5'); 6,42 (1Н, с, Н7);
7,45 (1Н, с, Н 2); 8,15 (1Н, с, Н 5); 10,8 (1Н, с, Н 1')
1,05 (ЗН, т, НСНз); 40 (2Н, к, НСН2); 5,65 (2Н, м, НЗ',
Н4');6,30 (1Н,м, Н5');6,35 (1Н, с, Н 7); 7,35 (1Н,с,Н2);
8,12 (1Н, с, Н5'); 10,29 (1Н, с, Н Г)
Степень активности согласно принятой классификации может
быть охарактеризована как слабая и лишь у соединения
Ша — как средняя. Остальные вещества не проявили заметных
противовирусных свойств.
Анализ полученных результатов показывает, что
переход от пирролилпроизводных (По, Шз, г, е, п)
Таблица 2
Противовирусные свойства б-нитро-7-R -4,7-дигидроазо-
ло[1,5-а] пиримидинов и их солей
динение
Ик
Ша
Ша
Шл
Шл
Шб
Шд
Шд
Шв
Шп
Вирус
ВОВ
вкчп
ECHO
ВГП
вкчп
вкчп
ВОВ
вкчп
ВОВ
ВОВ
концентрация,
мкг/мл
50*
25
0
25*
12,5
6,25
0
50
25
12,5
0
100*
50
0
100
50
25
0
200*
100
50
25
0
100
50
25
0
200
100
50
25
0
6*
3
1,5
0
25*
12,5
6
0
Исследование методом
редукции
титр
вируса,
lg БОЕ/мл
<2,12
3,01
3,52
<4,0
<4,0
<4,0
5,36
6,84
7,08
7,25
7,56
<4,08
5,49
5,56
<4,0
4,95
4,95
5,36
<3,5
<3,5
3,98
4,28
5,36
<2,4
<2,4
3,4
3,78
<2,91
3,39
3,95
4,19
4,42
<2,7
3,4
3,52
4,42
<2,2
3,15
3,50
3,69
бляшек
разность
с конт- .
ролем,
БОЕ/мл
>1,40
0,51
>1,36
>1,36
>1,36
—
0,72
0,48
0,31
—
>1,48
0,07
—
>1,36
0,41
0,41
—
>1,4
>1,4
0,92
0,52
—
>1,38
>1,38
0,38
—
>1,51
1,03
0,47
0,23
—
>1,72
1,02
0,9
—
>1,49
0,54
0,19
~
ed;s
<25
<6,25
17,99
>73,95
<25
<25
>41,65
38,97
<1,5
9,4
ХТИ
1
4
0
1
1
2
2
1
1-2
1
МПК; ** ED5o — среднеэффективная доза.
к индолилзамещенным азолопиримидинам (Пк, р,
Ша-в, д, ж) приводит к появлению
противовирусного действия, причем введение метильной группы
в индольный фрагмент увеличивает активность.
Направление и величина противовирусного
действия зависят от характера заместителя в азоль-
ной части молекулы. Следует отметить, что Na- и
К-соли (соединения III), как правило, более
активны, чем их NH-аналоги (соединения II), что
связано с хорошей растворимостью первых в воде.
SUMMARY
Interaction of 6-nitroazolo[l,5-a]pyrimidines with indole,
2-methylindole, pyrrole, 1-methylpyrrole gave rise to a number
of 6-nitroazolo-4,7-dihydro-7-substituted [l,5-a]pyrimidine
derivatives which formed potassium and sodium salts in the
presence of alcoholic alkali. The resultants were found to
display activity against viruses of variolovaccine and classical
avian plague.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вотяков В. М., Бореко Е. И., Владыко Г. В. Первичное
изучение антивирусных свойств синтетических и
природных соединений.— Минск, 1986.
2. Гитис С. С, Каминский А. Я- // Успехи химии.— 1978.—
Т. 47.— С. 1970.
3. Заявка 1567671 Великобритания // РЖ Химия.— Изобрет.
в СССР и за рубежом.— 1981.— Вып. 55, № 3.— С. 70.
4. Заявка 58—208993 Япония // РЖ Химия.— 1984.—
№ 120 0.
5. Заявка 60—181075 Япония // Там же.— 1986.— № 17084П.
6. Основы биохимии / Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э. и др.:
Пер. с англ.— М., 1981.— Т. 2.— С. 980.
7. Пиличева Т. Л., Русинов В. Л., Чупахин О. Н. и др. //
Химия гетероцикл. соединений.— 1986.— № 11.— С. 1544—
1549.
8. Пиличева Т. Л., Русинов В. Л., Тумашов А. А. и др. //
Там же.— 1988.— № 9.— С. 1251 — 1255.
9. Русинов В. Л., Постовский И. Я., Петров А. Ю. // Там же.—
1981.— № П.— С. 1554—1556.
10. Тимощук В. Л., Кулинкович Л. И., Олимпиева Т. И. и др. //
Хим.-фарм. журн.— 1988.— № 1.— С. 49—57.
11. Kreutzberger A., Sellneim М. // Arch. Pharm.— 1985.—
Bd 318.— S. 801—806.
12. Murthy J., Krishnamurty S., Klueptel D. Англ. пат. 1107014.
1976.— № 179П.
Поступила 25.01.89
42

© О. А. РАЕВСКИЙ, А. М. САПЕГИН, 1990 •'¦ !*ЙЯ-- .-
УДК 61SJS41S.11.e7
О. А. Раевский, А. М. Сапегин
МОДЕЛИРОВАНИЕ СВЯЗИ СТРУКТУРА — АКТИВНОСТЬ.
III. СИСТЕМНЫЙ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ ПОДХОД
К КОНСТРУИРОВАНИЮ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
Институт физиологически активных веществ АН СССР, Московская обл.
При целенаправленном поиске и
конструировании биологически активных веществ (БАВ) одна
из серьезных проблем связана с невозможностью
априори сформулировать модель описания их
структуры (МОС), наиболее полно отвечающую
цели исследования.
В настоящей публикации предлагается
описание основных принципов системного
физико-химического подхода к построению количественных
моделей прогноза биологической активности на базе
итерационного процесса совместного
формирования оптимальной МОС и модели количественной
связи структура — активность (КССА). В
последующих двух сообщениях этой серии публикаций
будет описан алгоритм построения моделей
прогноза биологической активности, а также
конкретный пример моделирования КССА в ряду
макроциклических лигандов по отношению к анти-
гипоксической и противосудорожной активности.
Системный физико-химический подход к
построению моделей прогноза биологической
активности предусматривает реализацию следующих
основных этапов моделирования.
1. Выявление дескрипторов структуры и
молекулярных свойств (параметров), описывающих
существенные для проявляемой активности
особенности строения соединений обучающей выборки.
2. Формирование модели описания структуры.
3. Построение модели КССА.
4. Проверка модели КССА на адекватность
биологическим данным.
Первый этап моделирования тесно связан с
корректностью и полнотой описания структуры
соединений и позволяет значительно сузить область
поиска оптимальной МОС за счет исключения
неинформативных дескрипторов структуры. С этой
целью вначале (при отсутствии априорной
информации) для обеспечения полноты описания
структуры рассчитывается широкий спектр
дескрипторов, отражающих
информационно-топологические, электронно-топографические и
физико-химические свойства молекул, а затем с помощью
пошаговой процедуры дискриминантного анализа из
них выделяется набор переменных, содержащих
существенную для проявляемого вида
биологической активности (БА) информацию об
особенностях строения обучающей выборки соединений.
Расчет информационно-топологических
индексов [15] базируется на представлении о структуре
как о молекулярном графе структурной формулы
соединения, и поэтому они могут быть легко
вычислены как для реальных химических
соединений, так и для гипотетических структур. К
несомненным достоинствам этого типа дескрипторов
следует отнести также их большое разнообразие
по характеру содержащейся в них информации.
Так, например, топологические индексы широко
применяются для описания формы и размера
молекул, поиска общих структурных фрагментов
(в частности, в форме таких дескрипторов
окружения, как скрины [19]), оценки параметров
различных молекулярных (в том числе
физико-химических) свойств соединений. Однако большинство
из описанных в литературе результатов успешного
применения топологических индексов относится к
углеводородам и часто достаточно наличия только
одного гетероатома, чтобы полученная корреляция
заметно ухудшилась. Поэтому наряду с
совершенствованием схем расчета топологических индексов
на базе «взвешенных» молекулярных графов [13]
для обеспечения полноты и корректности описания
структуры в процесс моделирования необходимо
вводить и другие типы дескрипторов. Среди них
особенно привлекательным выглядит
использование квантово-химических дескрипторов
структуры [18, 20], отличающихся гораздо более высоким
по сравнению с топологическим уровнем
содержательности и наглядности (не в последнюю
очередь благодаря использованию средств
молекулярной компьютерной графики для отображения
электронно-топографических свойств различных
конформаций молекул). Однако трудоемкость
ab initio расчетов и как следствие применение
полуэмпирических методов, также требующих
огромных затрат машинного времени в случае
больших массивов БАВ, накладывают
значительные ограничения на использование
квантово-химических дескрипторов структуры.
В этой ситуации доминирующее положение в -
проблеме КССА в качестве дескрипторов
структуры заняли физико-химические параметры
молекулярных свойств соединений. Помимо легкости в
содержательной интерпретации описываемых ими
структурных свойств, для многих
физико-химических параметров в настоящее время существуют
достаточно надежные схемы расчета, основанные
на установленных эмпирических закономерностях
или экспериментальных данных. Немаловажным
для построения моделей КССА является и то
обстоятельство, что содержащаяся в
физико-химических параметрах информация может быть
непосредственно соотнесена со схемой действия БАВ
на организм с помощью выделения 3 больших
групп дескрипторов, каждая из которых связана с
описанием преимущественно гидрофобных,
электронных или стерических свойств молекул [9].
Для учета специфичности воздействия веществ на
биомишень при образовании субстрат-рецептор-
ных комплексов было предложено [7, 8] дополнить
группу физико-химических дескрипторов донорно-
акцепторными факторами (ДАФ), описывающими
комплексообразующую способность дескриптор-
ных (активных) центров (ДЦ) молекул.
Разработанная схема расчета ДАФ ДЦ [11]
оказалась намного проще и надежнее, чем
использование квантово-химических характеристик (за-
43

ряды на атомах, дипольные моменты связей
и т. д.), содержащих аналогичную информацию.
Более того, построенная на базе ДАФ ДЦ
унифицированная шкала донорно-акцепторного
взаимодействия [9, 12] в сочетании с описанием
пространственного расположения ДЦ в молекуле в
форме матрицы геометрии этих центров позволила
решить вопрос о выделении фармакофоров
(активных фрагментов структуры) по принципу сходства
их физико-химических свойств. Тем самым
появилась возможность объединения дискретных и
непрерывных моделей связи структура — активность
на основе использования общих МОС с
достаточно простым физическим смыслом.
Таким образом, рассмотренная система
информационно-топологических,
электронно-топографических и физико-химических дескрипторов
структуры позволяет довольно полно, а при обеспечении
соответствующего содержательного уровня МОС
за счет введения легко интерпретируемых и
взаимно независимых параметров и корректно описать
структуру соединений в рамках компьютерного
моделирования КССА. Практически эта возможность
реализуется через расчет от 20 и более
дескрипторов в каждой из рассмотренных групп, что в
сумме дает более 100 параметров. Среди них
большинство составляют неинформативные с точки
зрения обсуждаемого конкретного вида (БА)
дескрипторы. Для их отсева очень эффективной
является пошаговая процедура дискриминантного
анализа [Ц, которая и используется в данной
работе на этом этапе. При этом предполагается,
что сокращение исходного набора дескрипторов не
приводит к ухудшению качества
классификационного правила, используемого для разделения
соединений обучающей выборки на активные и
неактивные. Дальнейшее «сжатие» пространства
переменных может быть выполнено за счет введения
обобщенных или исключения сильно скоррелиро-
ванных параметров с помощью R-факторного
анализа. На этом первый этап моделирования
заканчивается, а полученный набор наиболее
информативных переменных служит основой для
последующего формирования МОС.
Необходимость выделения этапа формирования
МОС связана с тем, что выявление набора
информативных дескрипторов часто оказывается
недостаточным. Не в последнюю очередь это
объясняется тем, что в составе такого набора могут
быть «заместители» [6] дескрипторов —
«носителей» существенной для моделируемой БА
информации. В этом случае корреляция
«заместителей» с величиной БА будет существовать
благодаря их высокой корреляции с соответствующими
«носителями», а построенная на основе
«заместителей», модель КССА будет давать ложное
представление о взаимосвязи между структурой
химических соединений и их БА. Такая модель,
несмотря на статистическую значимость, может
оказаться совершенно бесполезной с точки зрения
прогноза биологической активности.
Сходная ситуация возникает и при включении в
регрессионную модель КССА (наряду с
«заместителями») соответствующих «носителей», что
приводит еще и к плохой обусловленности задачи
(проблема мультиколлинеарности [10]). Поэтому
информативный набор дескрипторов следует
рассматривать лишь как базис для построения
корректной и содержательной МОС, обладающей
ясным физическим смыслом. Это достигается
привлечением знаний эксперта (экспертов) о
механизмах взаимодействия, молекулярных свойствах и
характерных деталях строения (в том числе
возможных равновесных конформацйй молекул)
обучающей выборки соединений. В процессе
формирования МОС эта информация может привести к
коренному пересмотру исходного базиса
информативных дескрипторов и потребовать введения
новых, часто оригинальных дескрипторов структуры.
В последнем случае новые дескрипторы должны
пройти проверку на информативность на первом
этапе моделирования. Окончательную проверку на
полноту и корректность сформированная МОС
проходит на этапе моделирования КССА.
На этапе построения модели КССА в первую
очередь проверяются гипотезы о линейной
независимости входящих в МОС переменных и
однородности (с точки зрения МОС) обучающей выборки
соединений, а затем выбирается состав
переменных для построения модели КССА и
рассчитываются входящие в регрессионную зависимость
коэффициенты. Основное внимание уделяется
проблеме построения устойчивой (робастной) модели.
Для исключения мультиколлинеарности
используются 2 подхода: пошаговая процедура
включения переменных в регрессионную зависимость [3]
и построение гребневой регрессии [2] с
использованием характеристических векторов SVD-раз-
ложения матрицы плана [5, 14].
В первом случае мультиколлинеарность
устраняется за счет выбора таких критериев Фишера
для включения и исключения переменных, чтобы
окончание пошаговой процедуры отвечало
включению всех взаимно независимых переменных,
существенных для изучаемого вида БА. Следует
отметить, что эта процедура не предусматривает
возможного наличия «заместителей» среди
переменных (этот вопрос должен быть решен на стадии
формирования МОС) и, кроме того, вид модели
(набор переменных) может зависеть от выбора
схемы перебора моделей: начиная с полного
набора, одной переменной или некоторого базового
набора [1].
Второй способ обеспечивает устранение
мультиколлинеарности за счет выбора решения с
минимальной нормой [5]. Достоинством этого подхода
является возможность уменьшения влияния на
коэффициенты модели КССА множественных
корреляций между входящими в нее переменными с
помощью построения регрессии на главных
характеристических векторах с последующим
пересчетом коэффициентов к исходной модели. К
сожалению, из-за сравнительно большого объема
вычислений эту процедуру трудно использовать в
переборных схемах поиска оптимальных моделей.
Поэтому указанный подход применяется в основном
на заключительной стадии моделирования КССА,
т. е. когда получена оптимальная МОС.
На последнем этапе осуществляется проверка
построенной модели КССА. Здесь, помимо
стандартных процедур проверки методами
многомерного дисперсионного анализа регрессионных
зависимостей на адекватность данным [16],
предусмотрено использование экзаменационной выборки
соединений и применение таких методов, как
скользящий контроль и бутстреп [17]. Если по-
44

строенная модель КССА оказывается
неудовлетворительной с точки зрения прогностической
способности, то в зависимости от причины этого процесс
моделирования возобновляется с начала или с
соответствующего этапа.
До сих пор процесс моделирования
рассматривался в рамках основного предположения,
используемого при построении моделей КССА —
предположения о едином механизме
биологического действия всех соединений, включенных в
обучающую выборку. В подавляющем
большинстве работ по КССА выполнения этого требования
добиваются формированием выборки родственных
соединений, чаще всего подбирая соединения с
общей структурной формулой и различными
заместителями. При этом поиск МОС сводится к отбору
нескольких переменных из довольно
ограниченного набора физико-химических характеристик
заместителей. Фактически речь идет об оптимизации
свойств этих соединений путем вариации
заместителей. Однако даже в этом сравнительно простом
случае нередко возникают ситуации, когда часть
заместителей меняет свойства своих соединений
настолько, что они должны рассматриваться как
начало формирования нового однородного
массива соединений, отличного от исходного. При
переходе от родственных веществ к соединениям с
разнородной структурой из-за отличий в фармако-
кинетике, растворимости, характере метаболизма
и т. д. [10], в том числе в механизмах
взаимодействия с одной или несколькими биомишенями,
число факторов, влияющих на величину
биоотклика, резко возрастает. Так, например, при аэробном
окислении различающиеся по своей структуре
вещества могут действовать на разных стадиях этого
процесса (согласно [4], амитал натрия
препятствует переносу электронов от никотинамид-аде-
ниндинуклеотида к цитохрому Ь, антимицин А
блокирует перенос электронов от цитохрома Ь к
цитохрому с, цианиды действуют на уровне
цитохрома а+а3, вызывая его ингибирование).
Приведенный пример демонстрирует сложность
и многостадийность процесса биологического
действия и в принципе для своего отображения
требует построения модели КССА на каждой стадии,
влияющей на величину биоотклика. Это в свою
очередь предполагает построение
соответствующих МОС и формирование для каждой КССА
своей однородной обучающей подвыборки
соединений.
Прямой путь к созданию таких комплексных
(структурированных) моделей прогноза БА
состоит в выявлении различных стадий химических
и биохимических превращений веществ и их
механизмов биологического действия на основе
фундаментальных теоретических и экспериментальных
исследований. Несмотря на сложность и
значительные трудности, связанные с большими
материальными и временными затратами при
реализации этого подхода, ему следует отдавать
предпочтение во всех случаях, когда решение
поставленной задачи определяется степенью детализации
знаний о происходящих в организме процессах.
В большинстве же практических случаев
конструирования веществ с заданными свойствами при
отсутствии необходимой информации об этих
процессах требуется в короткий срок определить
перспективное направление для синтеза новых
соединений. В этой ситуации решение подобных задач
должно опираться на «привязанную» к
моделируемому свойству (в данном случае к типу БА)
схему кластеризации исходной выборки
соединений. При этом каждый кластер должен
представлять собой однородный массив соединений,
описываемый сформированной для него (таксонной)
МОС и соответствующей (кластерной) моделью
КССА. Такой подход в отличие от общепринятых
схем КССА базируется на двух естественных для
физической химии представлениях. Первое
предполагает возможность качественных изменений в
свойствах соединений при количественном
накоплении структурных модификаций, второе —
существование соответствующих КССА на каждой из
стадий сложного многостадийного процесса
биологического действия веществ.
Предлагаемая в данной работе классонная
(КЛАСтерно-такСОНная) модель КССА в
отличие от классической модели Хэнча [10] является
обобщенной структурированной моделью прогноза
БА, допускающей возможность существенных
различий в путях и механизмах действия веществ,
включенных в обучающую выборку. Важно только,
чтобы количество соединений, попавших в один
кластер, было достаточным для построения
соответствующей кластерной модели КССА.
Кластеризация может быть проведена как с
учетом только структурных (например, в факторном
пространстве структурных дескрипторов), так и с
дополнительным использованием информации о
биологических свойствах соединений. Как
показывает опыт работы с конкретными массивами,
второй способ оказывается во многих случаях
более эффективным. Конкретный пример такой
кластеризации подробно описан для макроцикли-
ческих БАВ в сообщении V этой серии.
Можно полагать, что реализация такого
системного подхода к построению классонных моделей
прогноза БА должна способствовать не только
решению практических задач по конструированию
перспективных соединений, но и дальнейшему
углублению физико-химического содержания
моделей взаимосвязи структура — активность.
SUMMARY
Main principles of a systematic physicochemical approach
to the design of biologically active agents are discussed. An
iterative process of joint construction of models for describing
a structure and a structure-activity relationship is dealt with,
great emphasis is laid on the outline and reasoning for new
clusson models for the structure-activity relationship.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алгоритмы и программы восстановления зависимостей /
Под ред. В. Н. Вапника.— М., 1984.
2. Вучков И., Бояджиева Л., Солаков Е. Прикладной
линейный регрессионный анализ: Пер. с болг.— М., 1987.
3. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ:
Пер. с англ.— М., 1986.— Кн. 1! 1987.— Кн. 2.
4. Ленинджер А. Биохимия: Пер. с англ.— М., 1974.
5. Лоусон Ч., Хенсон Р. Численное решение задач методом
наименьших квадратов: Пер. с англ.— М., 1986.
6. Мостеллер Ф., Тьюки Дж. Анализ данных и регрессия:
Пер. с англ.— М., 1982.— Ч. 1,2.
7. Раевский О. А., Аеидон В. В., Новиков В. П. // Хим.-фарм.
журн.— 1982.— Т. 16, № 8.— С. 968.
8. Раевский О. А., Новиков В. П. // Там же.— № 5.— С. 583.
9. Раевский О. А., Сапегин А. М. // Там же.— 1987.—
Т. 21, № П.— С. 1338.
45

10. Раевский О. А., Сапегин А. М. // Успехи химии.— 1988.—
Т. 57, № 9.— С. 1565.
11. Сапегин А. М., Раевский О. А., Чистяков В. В.,
Мартынов И. В. Ц Хим.-фарм. журн.— 1987.— Т. 21, № 9.—
С. 1098.
12. Сапегин A. Mr., Раздольский А. Н., Чистяков В. В.,
Раевский О. А. II Там же.— №11.— С. 1341.
13. Станкевич М. И., Станкевич И. В., Зефиров Н. С. //
Успехи химии.— 1988.— Т< 57, № 3.— С. 337.
14. Форсайт Дж. Э., Малькольм М., Моулер К- Машинные
методы математических вычислений: Пер. с англ.— М.,
1980.
15. Химические приложения топологии и теории графов / Под
ред. Р. Кинга.— М., 1987.
16. Шеффе Г. Дисперсионный анализ: Пер. с англ.— М., 1980.
17. Эфрон Б. Нетрадиционные методы многомерного
статистического анализа: Пер. с англ.— М., 1988.
18. Franke R. Theoretical Drug Design Methods.— Amsterdam,
1984.
19. Jakes S. E., Willett R. Ц i. molec. Graphics.— 1986.— Vol. 4,
N 1 — P. 12.
20. Kikuchi O. /I Quant. Struct.-Act. Relat.— 1987.— Vol. 6.—
P. 179.
Поступила 15.11.88
© A. M. САПЕГИН, О. А. РАЕВСКИЙ, 1990
УДК 615.015.11:577.^519.86
A. M. Сапегин, О. А. Раевский
МОДЕЛИРОВАНИЕ СВЯЗИ СТРУКТУРА — АКТИВНОСТЬ.
IV. АЛГОРИТМ ПОСТРОЕНИЯ КЛАССОННЫХ МОДЕЛЕЙ ПРОГНОЗА
БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ
Институт физиологически активных веществ АН СССР, Московская обл.
Биологическая реакция организма, как
отмечалось в [5], является результатом очень сложного
многостадийного процесса химических и
биохимических превращений и действия введенного
вещества на одну или несколько биомишеней. В этой
ситуации при построении количественных моделей
прогноза биологической активности возникает ряд
серьезных трудностей. К основным из них следует
отнести выбор оптимальной модели описания
структуры и формирование однородного, с точки
зрения этого описания, массива химических
соединений.
Традиционная методика построения модели
количественной связи структура — активность
(КССА) опирается на предположение о сходстве
механизма биологического действия химических
соединений со сходной структурой и применяется
для оптимизации полезных свойств в ряду
родственных соединений [4]. Однако даже такое
сильное ограничение класса решаемых задач не
исключает появления «удивительных уродцев» [9] —
регрессионных моделей КССА с высоким
значением коэффициента корреляции, но не
обладающих прогностической способностью. Помимо
«техники» построения регрессионных моделей [4],
одной из причин этого является нарушение
предположения о сходстве механизма биологического
действия формально родственных (если судить по
структурной формуле) химических соединений.
Поэтому со всей остротой встает проблема
создания такой методики моделирования КССА,
которая учитывала бы возможность существования
различных механизмов биологического действия
веществ, вызывающих один и тот же вид
биологической реакции (биоотклика). Это позволило бы не
только избежать прогностически беспомощных
моделей, но и расширить рамки моделирования
КССА, включив в обучающий массив химические
соединения с разнородной структурой, но
обладающих одинаковым видом биологической
активности. Один из вариантов такого моделирования
и обсуждается в данной работе.
В предыдущем сообщении [5] были изложены
принципы нового подхода к установлению связи
структура — активность, основанного на так
называемой «классоннои» модели, включающей
кластеризацию соединений и построение
корреляционных зависимостей в каждом из кластеров.
Эти принципы и легли в основу описываемого
алгоритма построения моделей прогноза
биологической активности.
Методологическим ядром алгоритма является
представление о многостадийности процесса
трансформации и биологического действия
введенного вещества, каждая стадия которого в
принципе должна описываться своей собственной
моделью связи структура — активность. Каждая
такая модель в свою очередь опирается на
соответствующую модель описания структуры (МОС),
учитывающую специфику рассматриваемой стадии
действия вещества. Это достигается за счет
включения в формируемую экспертом — физико-хими-
ком таксонную МОС, помимо выявленных в
процессе моделирования наиболее информативных
дескрипторов структуры, специфических
дескрипторов молекулярных свойств соединений,
отражающих имеющиеся знания о механизмах
взаимодействия, характерных деталях строения (в том
числе возможных конформаций молекул)
исследуемых соединений на рассматриваемой стадии
биологического действия. При этом следует
учитывать, что упор только на таксонный
(сформулированный экспертом) принцип классификации
соединений по построенным МОС может привести к
наличию пустых таксонов и существенно
усложнить общую конструкцию модели КССА и ее
интерпретацию. Поэтому построение МОС должно быть
неразрывно связано с формированием кластеров
однородных химических соединений. В этом случае
на каждом кластере активных соединений, близких
по совокупности топологических и
физико-химических свойств, т. е. имеющих общую таксонную
МОС, может быть построена КЛАСтерно-такСОН-
ная, или, как будем называть ее в дальнейшем,
классонная модель КССА. На содержательном
уровне классон (кластер соединений с заданной
таксонной МОС) можно представить как подвы-
борку соединений с близким механизмом действия
на одной или нескольких стадиях процесса,
связанного с изменением биоотклика.
46

Таким образом, построение классонной модели
прогноза биологической активности заключается в
нахождении классификационного правила,
разделяющего обучающую выборку химических
соединений на классоны, и построении классонных
моделей КССА для активных соединений. Эта
процедура является итерационной и состоит из
следующих основных шагов:
1. По введенным структурным формулам и
установленным корреляциям между строением
химических соединений и их свойствами рассчитывается
большой набор дескрипторов структуры веществ,
описывающих их электронно-топографические,
топологические и физико-химические свойства.
2. С помощью пошагового дискриминантного
анализа определяется минимальный набор
наиболее информативных дескрипторов, при котором
ошибка в классификации химических соединений
на 2 класса (например, на активные и неактивные
или по отношению к выбранному уровню
активности), определенная по методу скользящего
контроля, не превышает 10 %.
3. Методами факторного анализа проверяется
скоррелированность переменных, принадлежащих
минимальному набору дескрипторов, и
выявляются основные тенденции в распределении
соединений в многомерном пространстве описывающих
их переменных (как правило, используются три
первые оси главных компонент). При наличии
кластеров соединений проверяется гипотеза о
существовании классонов путем построения
соответствующих дискриминантных гиперплоскостей
между этими кластерами. Если удается разделить
все соединения на непересекающиеся группы, то
гипотеза о классонном характере распределения
соединений подтверждается.
4. Если на предыдущем шаге не удается
выделить кластеры соединений, используется
«разведочный» анализ (Exploratory Data Analysis
[10]) распределения соединений при
отображении многомерного пространства описывающих их
дескрипторов структуры на направление вектора
разделяющей дискриминантной гиперплоскости.
И вновь проверяется гипотеза о наличии
классонов.
5. Наличие только одного классона активных
соединений позволяет рассматривать всю выборку
как однородный массив соединений с общей
моделью описания структуры и единственной
моделью КССА.
В противном случае строится набор
классификационных правил для разделения соединений на
классоны, и для каждого классона активных
соединений определяется модель КССА (на базе
соответствующей МОС).
6. На экзаменационной выборке соединений
проверяется прогностическая способность классонной
модели КССА. Если построенная модель
адекватна имеющимся данным по биологической
активности, то на этом процесс моделирования
заканчивается, в противном случае базовый набор
дескрипторов структуры уточняется с учетом
полученных результатов и описанный процесс
повторяется, начиная с шага 2.
Рассмотренный алгоритм моделирования
реализован в виде комплекса программ КЛАРАС
(КЛАссификация и Распознавание Активных
Структур) и включает наряду с новыми програм-
Структура комплекса программ КЛАРАС.
T —терминал ЭВМ. Программы: INPUT — ввода, FOP — дискриминантного
анализа, EDA — «разведочного» анализа, FACTOR — факторного анализа,
RMDL — построения регрессионных моделей, MANOVA — дисперсионного
анализа, РАСТР — пакет программ РАСТР [6].
Файлы: FC — соединений, FDS — дескрипторов структур, FS — структур,
FIM — дискретных моделей.
мами ранее описанный комплекс РАСТР [6]
(см. рисунок). Программы этого комплекса
ориентированы на интерактивный режим работы как
при построении классонных моделей КССА, так и
при оценке величины биологической активности
для неизученных химических соединений. В
последнем случае работа с комплексом КЛАРАС
может быть построена следующим образом. С
терминала (Т) (с использованием программы INPUT)
вводятся структурная формула и информация о
типах химических связей и входящих в изучаемую
молекулу атомов. Эта информация записывается
в файл соединений (FC) в форме матрицы
связности. Типы атомов и связей кодируются. Файл
FC используется программой DES для расчета
топологических (расчет топографических
дескрипторов предусмотрен в комплексе РАСТР, см. [6])
и физико-химических дескрипторов структуры, на
базе которых в последующем формируется МОС
для этого соединения. После записи рассчитанных
дескрипторов в файл изучаемых структур (FDS)
с терминала вызывается пакет программ
дискриминантного анализа (FOP) для классификации,
т. е. отнесения введенного соединения к одному
из построенных ранее классонов. Наличие файла
структур (FS) позволяет наглядно соотнести
положение исследуемого соединения к
распределенным по классонам соединениям обучающей
выборки. Это может быть выполнено как средствами
факторного анализа (пакет программ FACTOR),
так и «разведочного» (пакет программ EDA).
Подход с применением пакета программ EDA
является более предпочтительным, поскольку
рассматривается кластеризация соединений по
отношению к моделируемому виду биологической
активности, и к тому же форма отображения
результатов обладает лучшей наглядностью.
Результаты классификации записываются в файл
моделей описания структур (FIM), который
используется программой построения регрессионных
моделей КССА, RMDL при оценке значения
величины биоотклика для неизученного соединения.
Результат прогноза биологической активности
выдается на экран дисплея. Программа
дисперсионного анализа (MANOVA) служит для проверки
построенных классонных моделей КССА на
адекватность биологическим данным.
При переходе на электронно-топографический
уровень описания структуры с рассмотрением воз-
47
f

можных равновесных конформаций молекул и
выявлением активных подструктур (фармакофоров)
изучаемых соединений в процесс моделирования
включается комплекс программ РАСТР [6].
Следует отметить, что имеющееся
математическое обеспечение статистических методов анализа
[7] либо ориентировано на применение мощных
ЭВМ серии ЕС, либо в случае разработки
пакетов программ для персональных компьютеров
имеет ограниченный и часто специфический набор
процедур. Поэтому большинство программ,
входящих в комплекс К.ЛАРАС, составлено заново по
известным алгоритмам статистического анализа
[8] или адаптировано (например, часть программ
дискриминантного анализа из [1]) с учетом
потребностей моделирования и возможностей мини-
ЭВМ NORD-10. Предусмотрена возможность
проведения R- и Q-факторного анализов на
характеристических векторах SVD-разложения матрицы
плана [3] и построения гребневых регрессионных
моделей [2]. Все программы комплекса КЛАР АС
написаны на алгоритмическом языке ФОРТРАН-77
и могут быть предоставлены заинтересованным
лицам.
Конкретный пример использования комплекса
КЛАРАС представлен в сообщении V.
SUMMARY
An algorithm of constructing predictive clusson models
based on the structure-activity relationships revealed is decribed
and its realization with the CLARAS program package is
considered. A brief outline is given for basic advantages of
clusson models for the structure-activity relationships in terms
of their predictability.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алгоритмы и программы восстановления зависимостей /
Под ред. В. Н. Вапника.— М., 1984.
2. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ.—
2-е изд.—М., 1986.— Кн. 1; 1987.— Кн. 2.
3. Лоусон Ч., Хенсон Р. Численное решение задач методом
наименьших квадратов.— М., 1986.
4. Раевский О. А., Сапегин А. М. // Успехи химии.— 1988.—
Т. 57, № 9.— С. 1565.
5. Раевский О. А., Сапегин А. М. // Хим.-фарм. журн.—
1990.— № 1.
6. Сапегин А. М., Раздольский А. Н„ Чистяков В. В.,
Раевский О. А. II Там же.— 1987.— Т. 21, № П.— С. 1341.
7. Сильвестров Д. С. Программное обеспечение прикладной
статистики: Обзор состояния. Тенденции развития.— М.,
1988.
8. Статистические методы для ЭВМ / Под ред. К. Энслейна
и др.— М., 1986.
9. Montgomery J. A., Mayo J. G., Hansen С. // J. med. Chem.—
1974.— Vol. 17.— P. 477.
10. Velleman P. ?., Hoaglin D. C. Applications, Basics and
Computing of Exploratory Data Analysis.— Boston, 1981.
Поступила 15Л1.88
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.213J.015.4.07
Н. В. Лукоянов, Г. И. Ванькин, А. М. Сапегин, О. А. Раевский
МОДЕЛИРОВАНИЕ СВЯЗИ СТРУКТУРА — АКТИВНОСТЬ.
V. АНТИГИПОКСИЧЕСКАЯ И ПРОТИВОСУДОРОЖНАЯ АКТИВНОСТЬ
КРАУН-ЭФИРОВ
Институт физиологии активных веществ АН СССР, Московская обл.
Согласно имеющимся данным литературы,
краун-эфиры являются новым перспективным
классом физиологически активных веществ с
широким спектром действия [2, 3]. В связи со
способностью краун-эфиров оказывать влияние на
возбудимые ткани большое внимание при
изучении биологической активности этих соединений
уделяется их психотропным, а также кардиотроп-
ным свойствам. К настоящему времени имеются
сведения о гипотензивном и антиаритмическом
действии краун-эфиров [11, 17, 18], их влиянии на
агрессивность, болевую чувствительность и ги-
поксическую устойчивость экспериментальных
животных [4, 12]. Большой интерес представляют
данные о противосудорожных, антидепрессантных
и анксиолитических свойствах макроциклических
полиэфиров [3, 4, 6, 9]. Вместе с тем полученные
нами ранее результаты, а также сведения
литературы [3,4, 10, 12] позволяют предположить, что
для большинства краун-эфиров, проявляющих ту
или иную активность, характерным является либо
противосудорожное, либо антигипоксическое
действие. При этом влияние строения соединений на
их активность носит весьма сложный характер и
может определяться как размером полости
макроцикла, так и природой заместителей [10, 13].
Исходя из сказанного, в настоящей работе
изучены антигипоксические и противосудорожные
свойства широкого ряда соединений. С целью
дальнейшего исследования влияния строения
краун-эфиров на их функциональные особенности
проведено моделирование связи структура —
активность в рамках описанного в предыдущих сооб-
? V
?
1-е
п=1-з
S
о
5,6
n=1,Z
<§С о-го Р@
7
X/XR
го
•Xr=CHz,0,S,MI
13-SO
л=/,г; x=o,s
R=H,AlK,Ar, OfflK
4XPV
sr-дз 34-100
R=H,BT, КОь Жг, P(Q)RR , где
r', Кг=Н,АШ, АГ; ОА1К
48

щениях системного физико-химического подхода
[14, 15].
Экспериментальная часть
Опыты проводили на белых беспородных мышах-самцах
массой 19—21 г. Соединения вводили животным внутрибрю-
шинно в виде раствора или взвеси в оливковом масле за
15 мин до начала эксперимента. Антигипоксическую
активность веществ оценивали с помощью теста гипоксии с гипер-
капнией в гермообъеме (210 мл). Достоверность результатов
определяли с помощью критерия Стьюдента. Соединения,
которые в дозах 100 мг/кг и ниже вызывали достоверное
увеличение времени жизни животных в условиях гипоксии,
относили к активным. Противосудорожную активность
определяли по тесту максимального электрошока (53 мА, 50 Гц, 0,5 с,
трансаурикально). Регистрировали предупреждение у
животных тонической фазы судорог. По результатам экспериментов
рассчитывали ЕДбо- К активным относили соединения с
ЕД5о<200 мг/кг. Использованные в работе соединения были
любезно предоставлены А. С. Штепанек, Т. Н. Кудря,
В. И. Кальченко (ИОХ АН УССР, Киев), И. И. Булкагом
(ИХ АН МССР, Кишинев), А. А. Формановским (ИГАХ
АН СССР, Москва).
Методика моделирования и анализа данных
На основе рассчитанных информационно-топологических
дескрипторов структуры [16] с помощью пошагового дискрими-
нантного анализа [1] отбирались наиболее существенные для
проявляемых видов биологической активности (антигипокси-
Таблица 1
Экспериментальная и классонная классификация соединений
по биологической активности
Вещество
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
4J
41
42
Антигипоксическое
действие
эксп.
—
—
+
+
( + )
( + )
—
—
—
—
(-)
( + )
( + )
+
+
+
+
+
+
(+)
+
(+)
+
—
(+)
(+)
+
(-)
(-)
( + )
—
—
+
+
+
+
класс он.
IV
III
III
I
II
II
II
III
III
IV
IV
IV
III
II
II
II
II
II
III
III
II
I
III
II
I
II
I
IV
II
II
II
III
IV
IV
II
III
IV
II
IV
II
II
II
Противосудорожное
действие
эксп.
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
+
—
—
—
—
(-)
—
—
_
+
+
+
+
+
—
+
—
+
классон.
III
III
III
III
III
III
III
III
III
IV
I
IV
IV
IV
II
IV
IV
IV
III
IV
IV
IV
IV
III
I
II
I
II
II
III
II
IV
IV
— IV
+ II
— IV
— III
— IV
— III
— IV
— III
—
IV
Продолжение
Вещество
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
Антигипоксическое
действие
эксп.
(-)
—
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
—
—
—
+
—
—
—
—
—
(-)
+
(+)
+
+
" +
+
(+)
—
+
—
—
—
+
—
+
+
+
+
+
+
(-)
(+)
(-)
—
+
+
+
—
'(-)
классон.
III
IV
III
III
I
II
II
I
II
II
II
II
II
II
II
III
II
II
III
III
II
III
III
IV
III
IV
III
II
III
II
II
II
II
II
I
III
II
III
III
IV
II
III
I
I
I
I
I
I
III
I
III
III
III
I
II
II
I
III
Противосудорожное
действие
эксп.
—
—
+
—
—
—
+
—
(-)
(-)
+
—
+
- +
—
—
—
+
—
+
+
—
—
—
(+)
—
+
+
—
—
—
+
(-)
—
+
—
+
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
+
(-)
+
классон.
IV
1 IV
III
II
IV
III
IV
III
I
IV
IV
IV
III
I
III
II
II
IV
III
IV
I
III
II
IV
I
IV
III
III
IV
II
IV
II
II
IV
I
IV
II
III
IV
IV
II
IV
I
IV
III
III
IV
III
III
III
III
III
III
I .
III
III
II
III
Примечания. 1. Активные соединения отмечены
знаком +, неактивные — знаком —. Эти же знаки в скобках
отражают прогноз, сделанный на основе обучающей
выборки. 2. Номера классонов, на которых определены
соответствующие МОС (см. таб. 2), приведены в графах 3 и 5. 3.
Согласно табл. 3, классоны с номерами I и II отвечают
активным соединениям, а III и IV — неактивным для обеих
моделей биологической активности.
ческой и противосудорожнои) наборы переменных, из которых
формировались соответствующие модели описания структуры
(МОС). В пространстве переменных МОС методами
факторного [5] и «разведочного» [18] анализа изучалось
распределение соединений в плоскости главных характеристических
векторов SVD-разложения матрицы плана [7] и на осях
направляющих векторов дискриминантных гиперплоскостей,
разделяющих соединения на активные и неактивные. Полу-
4 Хим-фарм. журнал № 1
49

н/1.
од
0,4
0,0
Ч
-ч
¦\~к-
•;,
-0,4.
г Ой.
-ОД -0,4
А А
А А
А
• •.
О 0,4 ОД
i i
Q-факторный анализ описания структуры соединений,
проявляющих антигипоксические (треугольники) и противосудо-
рожные (кружки) свойства.
два первых характеристических вектора SVD-разложения матрицы
Аи Ai
плана.
ценную информацию использовали для классификации
соединений по классонам [14, 15] с последующим прогнозом
биологической активности (БА) для неизученных соединений.
Проведенные биологические испытания
показали, что из 82 изученных соединений антигипокси-
ческими свойствами обладают 46, а противосу-
дорожной активностью — 25 из 95 соединений
(табл. 1). Самой высокой антигипоксической
активностью в изученном ряду веществ обладают
такие полиэфиры, как бензо-15-краун-5
(соединение 90), бензо-18-краун-6 (87), диаза-18-краун-6
(4) и некоторые их производные. Эти соединения,
по-видимому, оказывают общее стимулирующее
действие на ЦНС, так как их введение приводит
к появлению у животных гиперактивности,
тремора, а в более высоких дозах (выше 10 мг/кг) и
судорог. В ряде случаев наблюдалось также
потенцирующее действие этих веществ по отношению
к судорогам, вызываемым коразолом и
электрошоком [9]. Кроме того, полиэфиры с высокой
антигипоксической активностью, как правило,
проявляют и довольно высокую токсичность (LDeo»
«100 мг/кг).
Антигипоксическая активность соединений бен-
зо-12-краун-4 (51), дибензо-18-краун-6 (96) и их
производных несколько ниже, но эти краун-эфиры
обладают существенно меньшей токсичностью
(LD5o>500 мг/кг) и их побочные эффекты
выражены слабее.
Наконец, серо- и фосфорсодержащие
соединения с низкой антигипоксической активностью
практически не оказывают на экспериментальных
животных побочного действия (кроме легкого се-
дативного) в дозах, в несколько раз
превышающих эффективные. Значения летальных доз этих
соединений превышают 1000 мг/кг.
Сравнение веществ, проявляющих
антигипоксические и противосудорожные свойства,
показывает существенные различия в их структурах.
В частности, наименее активные по тесту гипоксии
фосфорсодержащие соединения обладают
максимальной в изученном ряду веществ противосудо-
рожной активностью. А полиэфиры с заметными
антигипоксическими свойствами не только не
оказывают противосудорожного действия, но и, как
уже отмечалось, способны потенцировать
судороги, вызываемые коразолом и электрошоком. Кроме
того, оказалось, что существует целый ряд веществ
(в основном это кислородсодержащие бензо-
краун-эфиры и их производные), занимающих
промежуточное положение, т. е. одновременно
обладающих средней по величине антигипоксической
и противосудорожной активностью.
Следовательно, существуют по крайней мере 2 механизма
действия, по которым представленные в данной
выборке соединения могут проявлять свои
физиологические эффекты.
В пользу такого вывода свидетельствуют также
результаты моделирования связи структура —
активность. Действительно, несмотря на сходство
в распределении веществ вдоль первой факторной
оси (см. рисунок), обращает на себя внимание
концентрация соединений с антигипоксическими
свойствами в области положительных значений и,
наоборот, антиконвульсантов в области
отрицательных значений. Более того, детальный анализ
распределения веществ по классонам (методика
формирования классонов описана в [15]) при их
внешнем качественном сходстве (см. табл. 1—3)
выявил существенные структурные различия
между соединениями с антигипоксической и антикон-
вульсантной активностью (например, входящими в
первый классон; см. табл. 1). Еще одним
аргументом в пользу существования отличного от анти-
гипоксического механизма противосудорожного
действия могло бы стать сопоставление
экспериментальных и рассчитанных по выведенной для
антиконвульсантов регрессионной модели [13]
значений биологической активности соединений
антигипоксического действия, попавших в первый
классон. Однако из-за отсутствия удобных для
количественной обработки данных по
антигипоксической активности выполнить такую проверку не
представляется возможным.
К сожалению, о механизме действия краун-эфи-
ров известно в настоящее время исключительно
Таблица 2
Информационно-топологическая модель описания структуры
соединений с антигипоксическими и противосудорожными
свойствами
Антигипоксическая
активность
Противосудорожная
активность
название дескриптора
1. Число атомов в молекулярном графе структурной
формулы соединения
2. Число трехкоординированных атомов в молекулярном графе
3. Сумма квадратов координации, входящих в молекулярный
граф атомов
4. Смешанный индекс
5. Простой, средний и средневзвешанный индексы Шеннона
по химическому типу атомов молекулярного графа (без
атомов водорода)
6.
У.
8.
Число атомов водорода
Средняя координация атомов
Простой и средневзвешанный
индексы Шеннона по типу
химических связей
6.
У.
8.
9.
10.
Общее число атомов в
молекуле
Число двухкоординиро-
ванных атомов
Число простых и двой-
ныи связей
Индексы Винера и Ран-
дича
Средний индекс
Шеннона по типу химических
связей
50

Таблица 3
Проекции векторов, описывающих структуру соединений в дискри-
минантном пространстве дескрипторов, на направляющие векторы
гиперплоскостей, разделяющих соединения на активные и
неактивные
№
со на
I
II
III
IV
Антигилоксическое
действие
листья
9,2
2
9
0
9,4
5,0,0
7,7,4,2
8
6,3,2,0
9,5,4,3,2,2,1,0,0,0,0,0,0
9,9,9,9,7,7,7,6,5,5,4,4,3,3,3,1
9,9,1
6,1
9,0
5
6
5,1
9,9,9,8,7,3
9,5,4,4,4,3,2,1,0,0,0,0,0
9,9,0,0
8,6,2,1
5,5,0
3,2
7,4
8
1
5
7,7,2
стебель
17
16
15
14
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
+0
—0
— 1
—4
—5
—6
—7
—8
—9
— 10
— 11
— 12
— 13
— 14
— 15
— 17
— 18
— 19
—20
—23
Противосудорожное
действие
листья
2
9
2,3
7
4,4,7
7
5
0,1,2,2,4,4,4,5,6,6,6
3,5,6,8
5
3,3,3,4,5,7,7,7,8,8,8,9,9,9,9
0,1,2,2,3,3,4,4,5,7
1,2,4
0,1,8,8,9
4,5
1,1,3,3,3,3,3,4,4,4,5,6,9
0,2,5,7
1,2,2
3,3,3,4,9
3
5,5,6,7,8,9
8
3,4,4
1
1
Примечание. Единица измерения 0,01. Например, в
седьмой строке первая величина проекции для противосудорожно-
го действия равна 1,02 (стебель=10, лист=2 [18]), вторая —
1,03 (стебель=10, лист=3) и т. д. Активные соединения имеют
положительные, а неактивные — отрицательные значения
проекций.
мало [2, 3, 9], чтобы выдвигать и проверять
гипотезу о форме функциональной зависимости в
процессе моделирования. Тем не менее, опираясь
на зависимость биологического действия от
определенных элементов структуры и молекулярных
свойств соединений, можно провести
классификацию веществ по установленным классонам.
Результаты такой классификации (см. табл. 1,3,
рисунок) показывают, что соединения с противо-
судорожной активностью, по-видимому, обладают
однотипным механизмом действия, так как они
располагаются вдоль одной факторной оси в
плоскости двух первых главных характеристических
векторов (см. рисунок). Об этом же
свидетельствует возможность установления количественной
связи между строением и противосудорожной
активностью краун-эфиров [13]. В случае веществ
с антигипоксическими свойствами анализ
распределения соединении в плоскости главных
характеристических векторов показывает, что наличие для
веществ этого ряда двух тенденций в
распределении (вдоль 1-й и 2-й факторных осей),
по-видимому, связано с существованием по крайней мере
двух различных механизмов действия.
Результаты настоящей работы могут быть
использованы для сужения области поиска веществ
с необходимым сочетанием антигипоксических и
противосудорожных свойств.
SUMMARY
Ninety five macrocyclic compounds were studied for anti-
hypoxic and anticonvulsant properties. A classification model
for describing the structure of crown ethers was developed by
using informative and topological descriptors. The experimental
findings and results of the structural classification show that
compounds having anticonvulsant properties have a uniform
mechanism of action. The antihypoxic activity of crown ethers
seems to be associated with the existence of at least two
various mechanisms of action.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алгоритмы и программы восстановления зависимостей /
Под ред. В. Н. Вапника.— М., 1987.
2. Богатский А. В., Назаров Е. И., Головенка Н. Я., Лукья-
ненко Н. Г. //Вестн. АМН СССР.— 1984.— № П.—
С. 8—12.
3. Ванькин Г. И., Лукоянов Н. В., Галенко Т. Г.,
Раевский О. А. И Хим.-фарм. журн.— 1988.— Т. 22, № 8.—
С. 962—965.
4. Гарибова Т. Л., Карасева Т. Л., Тимофеева С. Э. и др. //
Всесоюзная конф. по химии макроциклов, 2-я: Тезисы
докладов.— Одесса, 1984.— С. 195.
5. Иберла К- Факторный анализ: Пер. с англ.— М., 1980.
6. Карасева Т. Л., Воронина Т. А., Лукьяненко Н. Г. и др. //
Всесоюзная конф. по химии и биохимии макроциклических
соединений, 3-я: Тезисы докладов.— Иваново, 1988.—
С. 255.
7. Лоусон Ч., Хенсон Р. Численное решение задач методом
наименьших квадратов.— М., 1986.
8. Лукьянов Н. В., Ванькин Г. И., Журавлева Л. В. и др. //
Биолог, мембраны.— 1985.— Т. 2, № 1.— С. 71—76.
9. Лукоянов Н. В., Ванькин Г. И,, Галенко Т. Г. и др. //
Всесоюзная конф. по химии и биохимии макроциклических
соединений, 3-я: Тезисы докладов.— Иваново, 1988.—
С. 275.
10. Лукоянов Н. В., Ванькин Г. И., Булгак И. И. и др. //
Хим.-фарм. журн.— 1989.— Т. 32, № 2.— С. 198—201.
11. Лукьяненко Н. Г., Богатский А. В., Ярощенко И. М. и др. //
Фармакол. и токсикол.— 1984.— № 5.— С. 29—32.
12. Лукьяненко Н. Г., Богатский А. В., Воронина Т. А. и др. //
Хим.-фарм. журн.— 1985.— Т. 19, № 6.— С. 691—693.
13. Раевский О. А., Сапегин А. М., Лукоянов Н. В. и др. //
Там же.— 1988.— Т. 22, № 10.— С. 1230.
14. Раевский О. А., Сапегин А. М. // Там же.— 1990.—
Т. 24, № 1.
15. Сапегин А. М., Раевский О. А. // Там же.
16. Химические приложения топологии и теории графов: Пер.
с англ. / Под ред. Р. Кинга.— М., 1987.
17. Shankaranarayan D. С, Gopalakrishnan С, Nazimu-
deen S. К. et al. // Curr. Sci.— 1979.— Vol. 48, N 15.—
P. 682—683.
18. Velleman P. F., Hoaglin D. С Applications, Basics, and
Computing of Exploratory Data Analysis.— Boston, 1981.
Поступила 15.11.88
4*

Лекарственные растения
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.322:582.734.3].07
¦¦"•»ч
И. А. Самылина, Т. Л. Киселева, О. В. Евдокимова
РАЗРАБОТКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАСТОЯ
ЦВЕТКОВ БОЯРЫШНИКА
1 ММИ им. И. М. Сеченова
Боярышники издавна известны в качестве
источников для получения препаратов
сердечно-сосудистого действия. В СССР разрешена
заготовка цветков боярышника от 12 видов растения.
Сырье «цветки боярышника» поступает в аптеки
в качестве лекарственного средства и
используется для приготовления настоев. Методы
стандартизации и показатели качества настоев из
цветков боярышника не разработаны. При их
изготовлении по методике ГФХ1 [1] учитываются
временной и температурный режимы.
Химическая стандартизация сырья боярышника
проводится по флавоноидам. Цветки
боярышника стандартизуют по содержанию гиперозида [1].
Учитывая это, целесообразно проводить
химическую стандартизацию водных препаратов из
цветков боярышника также по содержанию
гиперозида.
Цель данной работы — разработка методики
количественного определения флавоноидов в
водных лекарственных препаратах из цветков
боярышника с целью химической стандартизации
по содержанию биологически активных веществ.
Объектом исследования служило сырье
фармакопейных видов боярышника, заготовленное в
1985—1986 гг. на территории Прибалтики. Цветки
собирали в мае — июне (начало цветения).
Сушку проводили при комнатной температуре. Настои
из цветков готовили по методике ГФХ1 [1].
Определение подлинности. Определение подлинности
предлагается проводить по гиперозиду (доминирующему флаво-
ноидному компоненту) с помощью ТСХ на пластинках
Silufol, как и качественные реакции на сырье «цветки
боярышника» [2]. 0,02 мл настоя микропипеткой наносили
на пластинку Silufol (15X15 см) в виде полосы длиной
1 см на расстоянии 4 см от края. Слева и справа на
расстоянии 2 см от края наносили в виде точки 0,004—
0,005 мл 0,1 % раствора стандартного образца
гиперозида. Пластинку с нанесенными пробами высушивали на
воздухе в течение 5 мин, затем помещали в камеру со
смесью растворителей хлороформ — метиловый спирт (8:2) и
Таблица 1
Содержание гиперозида в цветках и лекарственных препаратах
из цветков боярышника
Вид боярышника
Б. отогнуточашелистиковый
Б. кровяно-красный
Б. восточнобалтийский
Б. сглаженный ?
Б. германский
Б. даугавский
Содержание гиперозида, %
цветки
1,230
1,000
1,400
1,200
1,700
1,480
настойка
0,078
0,050
0,079
0,080
0,086
0,080
настой -
0,037
0,028
0,024
0,021
0,038
0,022
52
хроматографировали восходящим способом. Когда фронт
растворителей проходил до конца пластинки, ее вынимали из
камеры, высушивали под тягой в течение 2 мин и
просматривали в ультрафиолетовом свете при длине волны 360 нм.
На уровне стандартного образца должно появиться пятно
темно-коричневого цвета — гиперозид. Затем пластинку
обрабатывали 5 % спиртовым раствором хлорида алюминия и
нагревали ее в течение 2—3 мин в сушильном шкафу
при температуре 100—105 °С. При этом пятно
приобретало ярко-желтую окраску в видимом и ярко-зеленую
флюоресценцию в ультрафиолетовом свете (гиперозид).
Определение содержания действующих веществ. Для
химической стандартизации сырья цветки боярышника, а также
настойки цветков боярышника М. В. Кашниковой [2]
был предложен хроматоспектрофотометрический метод
количественного определения гиперозида. Эта методика была
взята нами за основу при разработке метода
количественного определения гиперозида в~-настое цветков боярышника.
В отличие от методики количественного определения
гиперозида в настойке цветков боярышника, количество
наносимого на пластинку исходного раствора (настоя цветков)
было увеличено нами вдвое по сравнению с настойкой
цветков боярышника. Это изменение было внесено с целью
увеличения оптической плотности элюата до 0,1—0,4 ед.
Для проверки воспроизводимости методики был
проведен анализ настоя цветков боярышника германского в 6 пов-
торностях. Метрологические характеристики методики
количественного определения гиперозида в настое цветков
боярышника следующие:
/5; * 0,038; S 0,0014; Р 95 %¦ гр ,2,571; АХ 0,0036;
?±9,47; ?3±5,48.
Относительная ошибка методики количественного
определения гиперозида в настое цветков боярышника при
проведении (анализа в 3 повторностях не превышает ±5,5 %.
Методика. 0,16 мл настоя цветков боярышника
наносили на пластинки Silufol (15X15 см) полосой длиной
5 см на расстоянии 1,5 см от края. Аналогично рядом
наносили 0,08 мл 0,1 % раствора гиперозида-стандарта
(ВФС 42-1088—81). Пластинку проявляли в системе
хлороформ—метанол, 8:2 (систему в камеру вводили
непосредственно перед, хроматографированием). После
прохождения фронтом растворителя расстояния 12—13 см
пластинку вынимали из камеры, высушивали на воздухе до
полного удаления растворителя и повторно
хроматографировали в той же системе, давая возможность растворителю
пройти не менее 10 см. После повторного проявления
сухую пластинку просматривали в УФ-свете, зону
адсорбции гиперозида очерчивали карандашом; этот участок
пластинки вырезали, измельчали до размера 0,3—0,5 см,
помещали в колбу со шлифом вместимостью 50 мл,
приливали 10 мл смеси диоксан — вода, 1:1, закрывали пробкой и
встряхивали на вибрационном аппарате в течение 1 ч.
Содержимое колбы фильтровали через стеклянный фильтр
№ 4 и определяли оптическую плотность элюата на
спектрофотометре в кювете с толщиной слоя 1 см при длине
волны 365 нм. В качестве раствора сравнения
использовали элюат «холостого» опыта. Расчет содержания
гиперозида в настое проводили по формуле:
где Dx — оптическая плотность исследуемого раствора при
длине волны 365 нм; DT — оптическая плотность элюата
зоны абсорбции гиперозида — стандарта при длине волны
365 нм; С — концентрация раствора гиперозида-стандарта, %.

Таблица 2
Результаты определения сухого остатка в настое цветков
боярышника
Вид боярышника
Б. отогнуточашелистиковый
Б. германский
Б. однопестичный
Б. кровяно-красный
Б. восточнобалтийский
Б. даугавский
Сухой остаток, %
метод ГФХ1
(100—105 °С)
2,4
2,6
2,2
2,0
2.2
2,5
метод дери-
ватографии
(140 °С)
2,0
2,3
1,9
1,7
2,1
2,3
Результаты количественного определения гиперозида в
настоях, настойках цветков боярышника и исходном сырье
представлены в табл. 1.
Из табл. 1 видно, что в настойку переходит в
среднем 5,8 % от исходного количества гиперозида в сырье,
в настой — 2,5% гиперозида.
Определение сухого остатка. Результаты
сравнительного анализа настоя цветков боярышника методом
изотермической сушки [1] и методом дериватографии [3]
представлены в табл. 2.
Из табл. 2 видно, что результаты,
полученные методом изотермической сушки, в среднем
на 10,5 % выше, чем соответствующие
значения, полученные методом дериватографии. Это
связано с тем, что при дериватографическом
определении [3] происходит постепенное
повышение температуры в камере печи, автоматически
регистрируется потеря массы настоя, в резуль-
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.322:582.998].017:615.244].07
В большинстве стран мира в связи с
урбанизацией, химизацией производства и быта, а
также с распространением алкоголизма и
наркоманий резко возросла заболеваемость гепатитами и
циррозами печени [5, 18, 24, 27, 28—34, 36].
В связи с этим проблема регенерации печени
при различных ее повреждениях остается одной
из наиболее важных в медицине. Она диктует
необходимость поиска новых лекарственных
средств, способствующих нормализации функции
органа.
Перспективным растительным сырьем для
получения гепатопротекторных средств могут
служить цветы бархатцев (род Tagetes, сем.
сложноцветных) .
В литературе описана разнообразная
биологическая активность бархатцев. Цветки
бархатцев в народной медицине применяют при
рожистых воспалениях кожи, настои бархатцев
используют в качестве диуретических, потогонных,
антигельминтовых средств [10]. Флавоноид из
Tagetes patula — патулетин [25] — снижает
проницаемость капилляров в большей степени, чем
кверцетол, обладает гипотензивным действием.
Гелениен (флавоноид из Т. patula) применяется
тате чего увеличивается точность определения
сухого остатка и уменьшается вероятность
частичной деструкции образца при длительном
воздействии повышенных температур.
Из табл. 1 и 2 видно, что содержание
гиперозида составляет в среднем 1,2 % от массы
сухого остатка настоя цветков боярышника.
Анализ настоев, приготовленных из сырья
боярышника 10 промышленных партий, позволил
установить, что содержание гиперозида
колеблется от 0,03 до 0,14 %, сухой остаток
(фармакопейным методом) —от 1,7 до 3,1 %.
Проведенные исследования позволили
предложить норму содержания гиперозида в настое
цветков боярышника не менее 0,02 %, сухого
остатка — не менее 1,5 %.
SUMMARY
An investigation was undertaken to develop an assay for
flavonoids in aqueous drugs prepared from hawthorn
(Crataegus) flowers with the aim to chemically standardize
by quantities of biologically active compounds.
ЛИТЕРАТУРА
1. Государственная фармакопея СССР.— 11-е изд.— М.,
1987.— Вып. 1.
2. Кашникова М. В. Фармакогностическое изучение сырья
боярышника: Дис. ... канд. фармац. наук.— М., 1984.
3. МУ 64-003—87. Использование дериватографии в
фармацевтических исследованиях: Метод, указания.— М., 1987.
Поступила 02.02.89
как новый медикамент, оказывающий
специфическое действие на сетчатку глаза [22, 23]. Все
флавоноиды из цветков бархатцев имеют
диуретическое действие и свойства витамина Р [21].
Известен нематоцидный эффект бархатцев [35]
и их фитонцидные свойства [17]. Препараты,
полученные из бархатцев распростертых,
оказывают противоязвенное, противовоспалительное,
ранозаживляющее действие [11]. Для некоторых
препаратов из бархатцев выявлена
противовирусная, антистафилококковая и противогрибковая
активность [8, 9].
Фитохимическое изучение рода Tagetes выявило
наличие в растительном сырье смеси кумаринов,
эфирных масел, каротиноидов и различных фла-
воноидов: дигидротагетина, тагетона, дегидротаге-
тона, гелениена, 8-гидроксикверцетагетона, пату-
летина, а также некоторых гликозидов и рамно-
зидов [1—3, 6, 7, 15, 19, 20, 26, 31].
Большое разнообразие биологически активных
веществ в растительном сырье бархатцев и
отсутствие сведений о лечебной эффективности их
применения при заболеваниях печени побудило
нас провести сравнительное изучение гепатоза-
щитных свойств ряда препаратов из цветков
Ю. К. Василенко, А. Н. Богданов, Л. М. Фролова, А. В. Фролов
ГЕПАТОЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА ПРЕПАРАТОВ
ИЗ БАРХАТЦЕВ РАСПРОСТЕРТЫХ
Пятигорский фармацевтический институт
53

Таблица 1
Изменение времени пентобарбиталового сна при введении
экстрактов
Экстракт
Масляный
экстракт
Р
Спиртовая
вытяжка
Р
Пентобарбитал
натрия в дозе
45 мг/кг
(контроль)
Доза (мл на 100 г массы тела)
0,1
время сна
91,0-1-3,1
>0,05
90,0+3,8
0
90,0+3,2
0,25
после введения
80,0+1,0
<0,01
77,0+3,7
<0,05
90,0±3,2
2,5
хрепарата, мин
121,5+2,5
<0,01
130,7±Ю,0
<0,01
90,0+3,2
Примечание. Указаны значения р по сравнению с
контролем.
Т. patula: масляного экстракта, спиртовой
вытяжки и новогаленового препарата.
Экспериментальная часть
Технология получения экстрактов
Спиртовой экстракт из цветков Т. patula в
соотношении 1:5 получен методом перколяции; экстрагент — 70 % спирт.
Масляный экстракт приготовлен в соотношении 1:1,
экстрагент — персиковое масло; получен методом прессования.
Суммарный очищенный экстракт — новогаленовый (водный
раствор) получен путем экстракции из растительного сырья
Т. patula сместью спирта с хлороформом в соотношении
95:5. Полученную вытяжку сгущали до объема,
соответствующего взятому количеству сырья. Затем добавляли
равное количество дистиллированной воды и полностью
удаляли выпариванием смесь хлороформа со спиртом.
Полученный водный раствор подвергали очистке
фильтрованием через слой окиси алюминия под вакуумом.
С целью расчета вводимой дозы полученных
экстрактов было проведено исследование их острой токсичности
по Kerbery. LD50 вводимых перорально растворов не было
выявлено, так как даже при максимально возможном для
введения объеме раствора (10 мл) на массу крысы 250 г
смертные случаи не отмечались.
Выбор оптимальной суточной дозы для перорального
введения масляного экстракта и спиртового извлечения из
бархатцев основывался на предварительном исследовании гепа-
тотоксического действия препаратов методом
фармакологического скрининга [4]. С этой целью изучалось
изменение времени пентобарбиталового сна после
предварительного (за 1 ч) перорального введения подопытным крысам
различных доз изучаемых экстрактов. Результаты
исследований представлены в табл. 1.
Результаты проведенных опытов показывают,
что доза как спиртовой вытяжки, так и
масляного экстракта (0,25 мл на 100 г массы
животного) уменьшила время пентобарбиталового сна в
сравнении с контролем (пентобарбитал натрия
без предварительного введения препарата), в то
время как доза 0,1 мл/100 г статистически
не отличалась от контроля, а доза 25 мл/100 г
достоверно увеличивала время
пентобарбиталового сна.
На основании этого для дальнейшего
исследования изучаемых экстрактов была выбрана доза
0,25 мл на 100 г массы тела.
Геп а топротекторное действие экстрактов
Гепатозащитные свойства . спиртовой вытяжки,
масляного экстракта и новогаленового экстракта из цветков
бархатцев распростертых изучали на экспериментальной модели
острого токсического гепатита, воспроизводимой на белых
крысах путем трехразового перорального введения через
день 50 % раствора четыреххлористого углерода в
вазелиновом масле по 0,3 мл на 100 г массы животного.
О гепатозащитных свойствах экстрактов судили на
основании изменения следующих биохимических тестов,
показательных при патологии печени: аланин- и аспартатаминотранс-
феразы (АЛТ и ACT), холестерина, триглицеридов и
щелочной фосфатазы сыворотки крови, триглицеридов печени.
Аминотрансферазы определяли по Райтману и Френкелю
с помощью набора реактивов «Реком» (Купавна); тригли-
цериды определяли по методу Флетчера с помощью
набора реактивов фирмы «Лахем» (ЧССР), холестерин
определяли унифицированным методом Илька; щелочную фосфата-
зу определяли по методу Бессея с помощью набора
реактивов фирмы «Лахем» (ЧССР) [12].
Таблица 2
Гепатозащитный эффект препаратов из
Группа
животных
1-я (п=13)
2-я (п=14)
Р
3-я (л=9)
Р
4-я (л=8)
Р
5-я (п=10)
Р
6-я (л=11)
Р
7-я (я=10)
Р
8-я (п=10)
Р
бархатцев распростертых (М+ш)
Активность аминотрансфераз крови
АЛТ
мкмоль/
/(г-л)
0,60+0,08
2,03+0,05
<0,001
0,63+0,08
<0,001
0,91+0,06
<0,001
0,82+0,06
<0,001
1,0+0,13
<0,001
1,97+0,29
>0,05
2,20+0,24
>0,05
%
изменений по
отношению
к
контролю
—69,8
—55,1
—59,7
—50,7
—2,9
+8,4
ACT
мкмоль/
|г-л!
V J1/
0,59+0,06
2,82+0,05
<0,001
0,74+0,06
<0,001
0,94+0,06
<0,001
0,76+0,06
<0,001
1,2+0,10
<0,001
2.94+0,22
>0,05
2,59+0,20
>0,05
%
изменений по
отношению
к
контролю
—73,8
—66,6
—76,0
—57,7
+4,3
—8,2
Холестирин крови
мг%
50,0+1,0
82,8+5,1
<0,001
45,0+1,9
<0,001
51,3+3,8
<0,001
49,0+1,8
<0,001
72,2+7,1
>0,05
77,0+6,2
>0,05
81,0+5,0
>0,05
%
изменений по
отношению
к
контролю
—45,9
—38,0
—40,8
—12,7
—7,0
—2,2
Триглицериды крови
мг%
65,0+5,7
170,0+13,2
<0,001
53,3+5,5
<0,001
55,0+3,8
<0,001
57,0+4,7
<0,001
67,7+8,5
<0,001
155,0+9,5
>0,05
165,0+7,5
>0,05
%
изменений по
отношению
к
контролю
—68,4
—67,8
—78,2
—60,0
—8,8
—2,9
Щелочная фосфотаза
крови
Е/А
35,0+3,9
81,2+9,12
<0,001
39,8+3,1
<0,001
43,8+2,5
<0,001
43,7+2,8
<0,001
37,1+4,5
<0,001
9,4+0,68
>0,05
9,4+0,63
>0,05
%
изменений по
отношению
к
контролю
—50,9
—46,1
—46,1
—54,3
—9,9
+5,7
Триглицериды печени
мг на 1 г
печени
3,38+0,31
10,52+2,42
<0,001
4,76+0,43
<0,001
5,42+0,29
<0,001
3,81+0,33
<0,001
4,14+0,62
<0,001
73,4+4,7
>0,05
85,6+8,1
>0,05
%
изменений по
отношению
к
контролю
—55,3
—48,5
—63,9
—61,0
— 10,5
— 10,4
Примечание. Группы животных: 1-я — интактные животные (норма); 2-я — животные с острым токсическим
поражением печени (ОТПП; контроль); 3-я — животные с ОТПП, получившие масляный экстракт из бархатцев; 4-я — животные с ОТПП,
получившие спиртовую вытяжку из бархатцев; 5-я — животные с ОТПП, получившие новогаленовый экстракт из бархатцев;
6-я — животные с ОТПП, получившие легалон; 7-я — животные с ОТПП, получившие растительное масло; 8-я — животные
с ОТПП, получившие 70 % спирт.
Здесь и в табл 3: р — достоверность различий по сравнению с контролем, п — число опытов.
54

Таблица 3
Желчеотделение под действием препаратов, полученных из
цветков бархатцев распростертых
Условия опытз
Интактные животные (л=8)
Введение растительного масла
(контроль) (я=7)
Введение масляного экстракта из
бархатцев (л=9)
Р
Введение 70 % спирта (контроль)
(я=7)
Введение спиртовой вытяжки из
бархатцев (га=9)
Р
Введение воды (контроль) (я=5)
Введение новогаленового экстракта
из бархатцев (п=6)
Р
Введение фламина (л=7)
Р
Выделение желчи (в см
заполнения трубки
за 3
М±т
50,1±1,6
56,8±6,7
77,0±1,0
<0,001
50,3±2,1
72,5±1,8
<0,001
51,6±2,2
75,0+3,4
<0,001
67,1+2,1
<0,001
-капилляра
ч)
% изменения
к контролю
_
—
+35,1
—
+43,9
—
+41,3
+34,0
Вышеперечисленные биохимические тесты на модели
острого токсического поражения печени исследовали на
следующих сериях животных: 1) нормальные (интактные) крысы;
2) группа крыс с вышеприведенной моделью острого
токсического гепатита; 3) три группы животных, которым
вводили соответственно спиртовую вытяжку, масляный экстракт и
новогаленовый экстракт, полученные из цветков бархатцев
распростертых; 4) группа животных, которым вводили
растительное масло (0,25 мл на 100 г массы тела
животных) как основы, на которой готовился масляный экстракт
(контроль); 5) группа животных, которым вводили 70 % спирт
(0,25 мл/100 г), на основе которого готовилась
спиртовая вытяжка (контроль).
Препараты в дозе 0,25 мл на 100 г массы
животного вводили ежедневно зондом в желудок в течение
12 дней. Первое введение производили за 6 дней до
начала введения четыреххлористого углерода. В качестве
препарата сравнения использовали гепатозащитный препарат
легален в дозе 4 мг/кг [14].
Результаты опытов обрабатывали методом вариационной
статистики [16]. Результаты представлены в табл. 2.
Как видно из приведенных данных, у животных
с экспериментальной моделью острого
токсического гепатита наблюдалось повышение в
сыворотке крови активности АЛТ на 238,0 % (р<
<0,001), ACT на 403,7% (р<0,001);
концентрация триглицеридов повысилась на 61,7 %
(р<0,001), холестерина — на 65,6 % (р<0,001);
уровень триглицеридов в ткани печени возрос на
211,5% (р<0,001). Все это свидетельствовало
о значительном нарушении метаболической
функции гепатоцитов, обусловленном поражением
печени гепатотропным ядом — четыреххлористым
углеродом.
Введение в контрольных опытах
растительного масла или спирта существенно не
сказалось на нормализации биохимических
показателей. В отличие от этого введение животным с
экспериментальным поражением печени
спиртовой вытяжки, масляного и новогаленового
экстрактов, полученных из цветков бархатцев
распростертых, вызвало торможение гиперферменте-
мии (см. табл. 2).
При этом отмечалась полная нормализация
уровня АЛТ под действием масляного
экстракта, в то время как спиртовая вытяжка,
новогаленовый экстракт и легалон способствовали
лишь торможению гипераланинаминотрасаземии
на 55,1 % (р<0,001), 59,7 % (р<0,001) и 50,7 %
(р<0,001) соответственно.
Уровень ACT полностью нормализовался под
действием новогаленового экстракта, а также
масляного экстракта (см. табл. 2).
Содержание щелочной фосфатазы полностью
нормализовалось под действием всех
исследуемых экстрактов (см. табл. 2). Для всех
экстрактов отмечалась также полная нормализация
уровня триглицеридов сыворотки крови и печени
(см. табл. 2). Содержание холестерина в
сыворотке крови нормализовалось под действием всех
исследуемых экстрактов, кроме препарата легало-
на. В этом случае отмечалось превышение
нормы на 44,4 % (р<0,01).
Таким 'образом, оценивая степень гепатоза-
щитного эффекта изученных экстрактов из
цветков бархатцев распростертых, можно прийти к
заключению, что масляный и новогаленовый
экстракты наиболее благоприятно действуют в
условиях патологии печени, вызывая торможение
увеличения содержания в крови АЛТ и ACT,
холестерина, щелочной фосфатазы,
триглицеридов, а также триглицеридов печени подопытных
крыс вплоть до полной нормализации
перечисленных показателей.
В некоторых случаях нормализация под
действием полученных экстрактов была более
отчетливо выражена, чем под действием препарата
легалона.
Хол еретическое действие экстрактов
Мы изучали холеретические свойства всех трех
экстрактов по степени влияния их на скорость
желчеотделения у подопытных животных по М. Д. Литвинчуку и
3. И. Новосильцу [13]. Изучение желчеотделения
проводили в острых опытах на крысах массой 200—220 г под
этаминаловым наркозом (100 мг на 100 г массы тела).
Об интенсивности желчеотделения судили по заполнению
желчью полиэтиленового катетера диаметром 2 мм в
течение 3 ч наблюдения (в см заполнения капилляра). За
30 мин до опыта различным группам крыс вводили
зондом в желудок масляный экстракт, спиртовую вытяжку или
новогаленовый экстракт в дозе 0,25 мл на 100 г массы
тела. В этом же режиме вводили водный раствор
препарата с холеретическим действием — фламина в дозе 2,5 мг/кг
[14]. Контролем служили опыты с введением животным
дистиллированной воды, растительного масла и 70 %
спирта (основ, на которых готовились исследуемые
препараты) в том же количестве, что и экстракты.
Как свидетельствуют данные табл. 3, сравнение
интенсивности желчеотделения, вызванной
основами, на которых готовились экстракты, с
показателями желчеотделения интактных животных, не
выявило достоверных различий. В отличие от
этого все экстракты оказали выраженный холере-
тический эффект в сравнении с
желчеотделением у интактных животных и действием основ,
на которых эти экстракты готовились.
Желчеотделение, вызванное масляным экстрактом из
бархатцев, превышало контроль (введение масла)
на 35,1 % (р<0,001). Желчеотделение под
влиянием спиртовой вытяжки превышало контроль
(введение 70% спирта) на 43,9% (р<0,001).
Желчеотделение при введении новогаленового
экстракта превышало контроль (введение воды)
на 41,3% (р<0,001).
55

Введение холеретического препарата фламина
вызвало активное желчеотделение, превышающее
таковое интактных животных на 34 % (р<0,001).
Сопоставление трех изученных экстрактов с фла-
мином показало отсутствие различий в их жел-
чеотделительных свойствах для спиртовой
вытяжки и новогаленового экстракта. Достоверно
превышающий желчеотделительный эффект
фламина был отмечен лишь для масляного
экстракта (на 14,9%; р<0,01).
Таким образом, проведенные исследования
показывают, что все три экстракта, полученные
из цветков бархатцев распростертых (Т. patula)
оказывают нормализующее влиянй-е на
метаболические функции .печени при ее токсическом
поражении. Гепатозащитное действие экстрактов
сочетается с их холеретическйми свойствами. В
некоторых случаях активность масляного и
новогаленового экстрактов превосходит влияние
препаратов легалона и фламина.
SUMMARY
Oily and alcoholic extracts and a neogalogenical agent
(its aqueous solution) were derived from spreading marigold
(Tagetes patula) flowers. Experiments on albino rats with
acute CCU-induced hepatitis revealed that the aforementioned
drugs exerted a hepatoprotective action by modulating the
activity of alanine- and aspartate-aminotransferases, alkaline
phosphatase and contents of blood cholesterol and triglycerides
and liver triglycerides. The oily extract and neogalogenical
agent showed the most favourable effect in excess of that
of the officinal agent legalon (hepadestal) in some cases.
The hepatoprotective effect of the agents studied was
combined with their choleretic action. Bile secretion affected
by the oily extract was higher than that induced by
flaminum, an officinal cholagogue.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бандюкова В. А., Бондаренко Н. В. // Науч. докл. высш.
школы. Биол. науки.— 1965,— № 1.— С. 168—171.
2. Волынский Б. Г., Бендер С. [П., Фрейдман С. П.
Растения в медицине.— Саратов, 1983.
* 3. Вульф Е. В., Малеева О. Ф. Мировые ресурсы
полезных растений.— Л., 1969.— С. 163.
4. Гацура В. В. Методы первичного фармакологического
исследования биологически активных веществ.— М., 1974.
5. Заболевания печени и желчевыводящих путей / Под ред.
А. С. Логинова.— М., 1982.
6. Калошина Н. А. / / Витебсйий мед. ин-т: Науч. сессия
27-я и студенческая конф., 28-я; Материалы.— Витебск,
1969.— С. 75.
7. Калошина Н. А., Карпова Л. Д. // Сборник науч.
трудов Витеб. мед. ин-та.— 1969.— Вып. 13, кн. 1.—
С. 60—64.
8. Калошина Н. А., Семенчева Д. П. // Всесоюзный
симпозиум по фенольным соединениям, 3-й: Тезисы
докладов.— Тбилиси, 1976.— С. 85.
9. Калошина Н. А. // Всесоюзный съезд фармацевтов,
3-й: Тезисы докладов.— Кишинев, 1980.— С. 183—184.
10. Калошина Н. А., Мазулина А. В. // Химия природ,
соединений.— 1983.— № 1.— С. 33.
11. Калошина Н. А., Плечник И. X., Мазулина А. В. //
Съезд фармацевтов УССР, 4-й: Тезисы докладов.—
Запорожье, 1984.— С. 169.
12. Колб В. Г., Камышников В. С. Справочник по
клинической химии.— 2-е изд.^- Минск, 1982.— С. 111—
115, 118—121, 210—211, 220^223.
13. Литвинчук М. Д., Новосилец 3. И. // Бюл. экспер.
биол.— 1980.— № 6.— С. 750—752.
14. Машковский М. Д. Лекарственные средства.— 8-е изд.—
М., 1977.— Ч. 1.
15. Медведева Л. И. // Труды Ботан. ин-та. им.
Комарова.— 1972.— Сер. 5. Растит, сырье.— Вып. 16.—
С. 89—103.
16. Меньшиков В. В., Трошина И. М., Делекторская Л. Н.
II Современные проблемы клинической лабораторной
диагностики.— М., 1975.— С. 52—57.
17. Петрова О. А. // Бюл. Глав, ботан. сада.— 1955.—
Вып. 21.— С. 69—71.
18. Benson G. Р. // Amer. J. Med.— 1983.— Vol. 75,
N 5A.— P. 85—94.
19. Bhardwaj D. K-, Jain R. К- Ц Proc. Indian nat.
Sci. Acad.— 1983.— Vol. 49 A, N 3.— P. 408—409.
20. Calderon I., Muner I. et al. //Rev. latinamer. quim.—
1976.— Vol. 7, N 3—4.— P. 114—118.
21. Constantinescu D., Oteleanu R., Tarpo E. // Luczarile
prezentate la conferenta natfcnalia de farmacie.— Bucu-
resti, 1958.— P. 394—401.
22. Cucu V., Tarpo E. Ц Farmacia (Buc.).— 1958.—
Vol. 6, N 4.— P. 351—355.
23. Tarpo E., Cucu V. // Phramazie.— 1961.— Bd 16,
N 9.— S. 486—488.
24. D'Angeli S. L., Lemeres M., Faurel I. P. // Rev.
franc. Gastroent.— 1983.— N 192[— P. 5—15.
25. Dobrescu D., Cristea E., Tarpo E., Georgescu C. //
Farmacia (Buc.).— 1970.— Vol. 18, N 8.— P. 455—459.
26. El-Emary N. A., Ali A. A. ' // Fitoterapia.— 1983.—
Vol. 54, N 1. P. 9—12.
27. Mincus M. И Arg. Gastroent.— 1983.— Vol. 20.—
P. 63—68.
28. Nicolae В., Neanitu L. // Med. interna (Buc).—
1983.— Vol. 35, N 2.— P. 97—106.
29. Rios Tirso, Flores R. M. // Rev. latinoamer. Quim.—
1976.— Vol. 7, N 1.— P. ЗЗ-1-З6.
30. Salzman H. A. // Hyperbaric Oxygen Rev.— 1981.—
Vol. 2, N 3.— P. 171 — 174.
31. Schmidt E., Schmidt F. // Therapiewoche.— 1981.—
Bd 31, N 39.— S. 6196—6198.
32. Seitz H. K. // Ibid.— 1984.— Bd 34, N 15.—
S4 2197 2208.
33. Sherlock S. // Lancet.— 1982.— Vol. 1, N 8275.—
P. 782—786.
34. Swerdlow M. A., Chowdhury L. N. // Illinois med.
J.— 1983.— Vol. 164, N 5.— P. 405—409.
35. Uhlenbrock J. M., Bijloo J. D. // Recueil trav. Chim.—
1958.— Vol. 77, N 11.— P. 39.
36. Wagenknecht C, Metzner C. // Z. ges. inn. Med.—
1983.— Bd 38, N 8.— S. 17—25.
Поступила 13.01.89
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.322:547.94J.07
Н. П. Данилова, С. Н. Луцкова, И. И. Фадеева, Р. Г. Васи лов, А. И. Мирошников
КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕФАРИНА ТВЕРДОФАЗНЫМ
ИММУНОФЕРМЕНТНЫМ МЕТОДОМ В КУЛЬТУРЕ РАСТИТЕЛЬНОЙ
ТКАНИ
ВНИИбиотехнология, ВНИИ лекарственных растений, Москва
Стефарин — проапорфиновый алкалоид, со- холинэстеразной активностью, ингибирует истин-
держащийся в клубнях индийского растения сте- ную и ложную холинэстеразу. Стефарин предло-
фании гладкой — Stephania Glabra Miers се- жен для применения при лечении заболеваний
мейства Menispermaceae [5]; обладает анти- периферической нервной системы, миопатии у
56

взрослых, боковом амиотрофическом склерозе,
парезах лицевого нерва [3].
При выращивании стефании гладкой в нашей
стране накопление алкалоидов в растении
незначительно; в связи с этим представляет интерес
культура стефании гладкой, полученная в
лаборатории биотехнологии ВНИИ лекарственных
растений [1, 4]. Отбор наиболее продуктивных
клонов при выращивании растительной ткани в
культуре в настоящее время затруднен из-за
отсутствия высокочувствительного метода
экспресс-анализа стефарина. Применяемый спектро-
фотометрический метод анализа [2] требует боль-,
ших количеств растительной ткани и трудоемок.
Целью настоящей работы была разработка
высокочувствительного иммуноферментного
метода количественного определения стефарина,
пригодного для использования в клеточной
биотехнологии для селекции клеточных клонов,
продуцирующих стефарин.
Экспериментальная Часть
Синтез антигена. 130 мг (0,43 ммоля) стефарина и 430 мг
(0,43 ммоля) янтарного ангидрида растворяли в 10 мл
диоксана, смесь выдерживали 16 ч при 20 °С, амидокисло-
ту осаждали гексаном. Выход 130 мг. Rf 0,39 (хлороформ —
метанол, 20:1). Контроль осуществляли методом ТСХ на
пластинках Silufol-254 (ЧССР). 100 мг амидокислоты
(0,26 ммоля), 320 мг (0,26 ммоля) N-гидроксисукцинимида,
490 мг (0,26 ммоля) дициклогексилкарбодиимида
растворяли в 15 мл диоксана. Смесь выдерживали 18 ч, упаривали.
Остаток обрабатывали бензолом (3X5 мл). Фильтрат
концентрировали и выдерживали 17 ч при 4 °С. Выпавший
осадок отфильтровывали, фильтрат упаривали, остаток
обрабатывали бензолом (3X5 мл). Бензольные вытяжки
объединяли, упаривали. Выход активированного производного
стефарина ПО мг. Rj 0,8 (хлороформ — метанол, 20:1,
Silufol-254, ЧССР).
К 50 мг бычьего сывороточного альбумина (БСА) в
1,1 мл дистиллированной воды приливали по каплям 0,1 мл
диметилформамида, затем по каплям раствор 21 мг
активированного производного стефарина в 1 мл
диметилформамида; рН раствора поддерживали равным 8—9 добавлением
бикарбоната натрия. Реакционную смесь перемешивали 2 ч,
диализовали против дистиллированной воды 2 ч при 20 °С,
17 ч при 4 "С, упаривали, лиофильно высушивали.
Синтез конъюгата стефарин — пероксидаза. К 16 мг
пероксидазы в 2 мл дистиллированной воды прибавляли по
каплям раствор 16 мг активированного производного
стефарина в 0,20 мл диметилформамида. рН 7—8 раствора
поддерживали добавлением 0,1 н. NaOH. Реакционную смесь
выдерживали сутки при 4 °С, диализовали, упаривали,
остаток хроматографировали на сефадексе G-25, элюируя
водой. Собирали первую окрашенную фракцию. Объем
фракции составил 10 мл.
Иммунизация животных и получение сывороток.
Беспородных серых кроликов иммунизировали конъюгированным
антигеном стефарин—БСА из расчета 0,5 мг антигена на
животное. Конъюгат растворяли в 0,25 мл физиологичес^
го раствора и смешивали с 0,5 мл полного адъюванта Фрейнда
("Difco") до образования устойчивой эмульсии. Смесь
вводили подкожно в 6 точек на спине кролика. Иммунизацию
повторяли через 6 нед и далее с интервалом 2—4 нед с
неполным адъювантом Фрейнда ("Difco"). Кровь у иммунизи^
рованных кроликов отбирали из краевой ушной вены через
7—10 дней после иммунизации. Для лучшего отделения
сыворотки кровь инкубировали в течение 30 мин при 37 °С,
центрифугировали 10 мин при 3000 об/мин. Определяли титр
антител полученной сыворотки и хранили ее замороженной
при —20 °С.
Определение титров антител к стефарину. Конъюгат
стефарин—БСА сорбировали в лунках полистироловых
96-луночных планшетов в концентрации 0,3 мкг/мл в 0,05 М
Na-карбонат-бикарбонатном буфере рН 9,6 по 100 мкл на
лунку. Инкубировали 18 ч при 4 °С, твердую фазу
отмывали 0,05% тритоном Х-100 (3 раза), водой (3 раза).
Двукратные разведения антистефариновых сывороток в
физиологическом растворе, забуференном фосфатным буфером
(ЗФБ), содержащим 200 мг БСА, 50 мкл твина-20 на 100 мл
раствора рН 7,4, инкубировали с сорбированным антигеном
1 ч при 20 "С, затем планшеты промывали, как описано
выше. Наличие связавшихся антител оценивали по реакции
с бараньими антителами против иммуноглобулинов кролика,
меченных пероксидазой ("Dako"). Вторые антитела
разводили в том же буфере и инкубировали 45 мин при 20 °С.
Твердую фазу отмывали, ферментативную активность
определяли по реакции с орго-фенилендиамином (OPD) и
перекисью водорода (4 мг OPD и 4 мкл Н202 на 10 мл 0,5 М
Na-цитратного буфера рН 5,0).
Измерение концентрации стефарина в образце.
Антитела к стефарину сорбировали в 96-луночных полистироловых
планшетах в концентрации 2 мкг/мл 0,05 М Na-карбонат-
бикарбонатного буфера рН 9,6 по 200 мкл на лунку.
Инкубировали 2 ч при 20 °С, затем твердую фазу промывали 0,05 %
тритоном Х-100 (3 раза), водой (3 раза). Для построения
калибровочного графика использовали независимые
разведения препарата в диапазоне концентраций 5—0,1 мкг/мл
в буфере ЗФБ—БСА—твин-20. Стандартные растворы
добавляли к сорбированным антителам по 100 мкл на лунку.
Затем прибавляли по 100 мкл на лунку раствора
стефарина, меченного пероксидазой, в том же буфере в разведении
1:100. Инкубировали 30 мин при 20 °С, после чего твердую
фазу отмывали и определяли ферментативную активность,
как описано выше. При измерении концентрации стефарина
в пробе вместо стандарта приливали по 100 мкл на лунку
раствора определяемого образца в том же буфере.
Образец готовили следующим образом: навеску 50 мг
сухой растительной ткани экстрагировали 2,5 мл 0,1 % серной
кислоты в течение 15 мин. 10 мкл экстракта разводили в
990 мкл буфера ЗФБ—БСА—твин-20. Аналогично
проводили измерения содержания стефарина во влажной ткани с
учетом ее влажности.
В качестве реагентов в иммуноферментном
методе количественного определения стефарина
применяли антитела к препарату и конъюгат
стефарина с ферментом (пероксидаза хрена).
Антитела к стефарину получали иммунизацией
кроликов конъюгированным антигеном
стефарин—БСА, синтезированным по следующей1 схеме:
о
Offl2CH;COO\ } -*-
О
/ЮОСЯ?НгСО -бепон
Конъюгат содержал 45 молей стефарина на
1 моль белка (замещение было рассчитано по
разности поглощений при длине волны 280 нм
конъюгата (Еол % конъюгата=2,14) и исходного
белка (E0ii % велка=0,7) с учетом поглощения
активированного производного стефарина (E0,i%=7,4).
По аналогичной схеме был синтезирован
конъюгат стефарина с пероксидазой хрена.
Титры антител к стефарину определяли
твердофазным иммуноферментным методом,
используя конъюгированный антиген стефарин—БСА,
сорбированный на твердой фазе.
Предварительно выбирали оптимальное значение
концентрации конъюгата для сорбции на твердой фазе,
при котором наблюдалось насыщение
поверхности белком. Сорбированный антиген
инкубировали с двукратными разведениями
исследуемых сывороток, после удаления избытка сыворот-
57

ки добавляли антитела барана к
иммуноглобулинам кролика, меченные пероксидазой, и
измеряли ферментативную активность, связанную с
твердой фазой. Антитела обнаруживали в
сыворотках иммунизированных животных в высоких
титрах — до 105—106.
В иммуноферментном методе определения сте-
фарина использовали фракцию
иммуноглобулинов G, выделенную из сыворотки
иммунизированных кроликов ионообменной хроматографией на
ДЕАЕ-целлюлозе, после предварительного
осаждения насыщенным раствором сульфата аммония
и диализа.
Специфичность антител к стефарину
оценивали по способности вступать в перекрестные
реакции с другими алкалоидами стефании гладкой,
например циклеанином, тудуранином и их
производными, а также гиндарином, папаверином и
суммарной фракцией алкалоидов стефании
гладкой. К сорбированным на твердой фазе
антителам добавляли 10-кратные разведения
указанных алкалоидов в инкубационном буфере и
раствор стефарина, меченного пероксидазой.
Алкалоиды не ингибировали реакцию антител с
меченым стефарином. Однако нужно заметить, что
биосинтез алкалоидов стефании гладкой еще
недостаточно изучен. Исходя из иммунохимических
свойств полученных антител (в конъюгирован-
ном антигене, использованном для иммунизации
животных, стефарин присоединен к белку через
атом азота), можно предположить, что такие
антитела должны вступать в перекрестные
реакции с производными стефарина, замещенными
при азоте, если таковые будут присутствовать
в определяемых образцах. В этом случае может
потребоваться дополнительная обработка (проб
путем избирательной экстракции).
На основе антител к стефарину разработан
твердофазный иммуноферментный метод
определения этого алкалоида. В предлагаемом методе
стефарин исследуемого образца конкурирует со
стефарином, меченным пероксидазой, за
ограниченное количество сорбированных на
полистироловые планшеты антител. Для проведения
анализа измеряемые пробы или стандартные растворы
стефарина смешивали с постоянным количеством
В ряду нестероидных противовоспалительных
препаратов (НПВП) важное место занимают
2-арилпропионовые кислоты. Одним из наиболее
распространенных НПВП данного ряда
является ибупрофен — 2-(4-изобутилфенил)пропионо-
меченного алкалоида, выбранным с таким
расчетом, чтобы значение поглощения после
окончания реакции составляло 1,5—1,7 в отсутствие
свободного стефарина, и после 30-минутной
инкубации измеряли ферментативную активность,
связанную с твердой фазой. Исходя из значений
поглощения, полученных для стандартных
растворов стефарина известной концентрации, строили
калибровочный график, на основании которого
определяли концентрацию стефарина в образцах.
Разработанный иммуноферментный метод
определения стефарина позволяет проводить
измерения до 100 образцов в час. Чувствительность
метода составляет 10 пг/мл, что соответствует
приблизительно 1 мкг сухой или 10 мкг влажной
ткани, реально же для проведения анализа
требуется то количество ткани, которое можно
достаточно точно взвесить, в то время как для
измерения спектрофотометрическим методом [2]
требуется до 1 г сухой ткани. Таким образом,
применение твердофазного иммуноферментного
метода определения стефарина для селекции
клеточных клонов стефании гладкой позволяет не
только значительно облегчить работу по выбору
высокопродуктивных клонов, но и предоставляет
возможности для более детального изучения
условий накопления данного алкалоида в культуре
ткани.
SUMMARY
A highly sensitive enzyme immunoassay was developed
for stepharine. It may be useful in cellular biotechnology to
select cellular clones producing stepharine.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гурова Т. Ф., Попов Ю. Г., Фадеева И. И. и др. // Растит,
ресурсы.— 1980.—Т. 16.—С. 421—425.
2. Давыденков В. Н., Тареева Н. В., Кирьянов А. А., Бонда-
ренко Л. Т. II Хим.-фарм. журн.— 1988.— № 3.— С. 326—
328.
3. Машковский М. Д. Лекарственные средства.— 9-е изд.—
М., 1984.—Ч. 1.—С. 229.
4. Фадеева И. И., Кузовков А. Д., Ильинская Т. Н. //
Лекарственные растения: Химия.— М., 1969.— С. 334—347.
5. Сагеа М. P., Nomira К., Schlessinger R. H., Ibuka Т. //
Chem. and Industr.— 1964.— N 7.— P. 282—283.
Поступила 26.01.89
вая кислота (I) [37, 41]. При относительно
невысокой цене субстанции объем продаж ибупро-
фена только в США составляет не менее 120 млн.
долларов в год [39]. Структурным аналогом
ибупрофена является производимый в Италии
Методы синтеза и технология производства
лекарственных средств
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.276:547.293(012.1
Ю. В. Ерофеев, И. С. Протопопов, Г. А. Рейтман, У. А. Томсонс
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБУТИЛБЕНЗОЛА (обзор)
ВНИХФИ им. С. Орджоникидзе, Москва; ВНИИ «Олефин», Баку; ПО «Латвбиофарм», Олайне
58

препарат ибупроксам — 2-(4-изобутилфенил)про-
пиогидроксамовая кислота [78].
Кроме того, к препаратам с
противовоспалительной активностью относятся сложные эфиры,
образованные кислотой I и, соответственно,
гваяколом, 2-пиридилметанолом и пиридокси-
ном [77].
Природа алкильного заместителя в
бензольном ядре 2-(алкилфенил)пропионовой кислоты,
по-видимому, не оказывает решающего влияния
на противовоспалительную активность [43]. Тем
не менее при создании препарата «Ибупрофен»
выбор 4-изобутильного заместителя скорее всего
был обусловлен низкой токсичностью
соответствующей кислоты [42].
В 1986 г. опубликован обзор (84] по методам
синтеза 2-арилпропионовых кислот,
обладающих противовоспалительным действием. По
данным зарубежных исследователей [84], наиболее
перспективным видом сырья для синтеза алкил-
замещенных 2-фенилпропионовых кислот
являются ацетофеноны, полученные по реакции Фриде-
ля — Крафтса из алкилбензолов. На основе этой
реакции разработаны промышленные способы
получения 4-изобутилацетофенона (II) из изо-
бутилбензола (III) [17, 20, 25, 31].
Ж I х
По имеющимся сведениям, для получения
ибупрофена I в промышленном масштабе чаще
всего используется конденсация ацетофенона II
по Дарзану с эфиром хлоруксусной кислоты с
последующим окислением 2-(4-изобутилфенил)-
пропионового альдегида (IV) [52].
В последнее время разработан
заслуживающий вниманий способ получения ибупрофена на
основе III по схеме [22—24], включающей
стадии каталитического крекинга 1,1-бис(4-изобу-
тилфенил) этана (V) и гидроформилирования
4-изобутилстирола (VI). Указанный способ,
кроме того, открывает возможность использования
стирола VI для синтеза кислоты I не только на
основе альдегида IV [84], но и
соответствующего нитрила, получаемого путем
катализируемого комплексами никеля присоединения HCN по
связи С=С [74].
Таким образом, при наличии доступных
методов синтеза ацетофенона II или 1,1-бис(4-изобу-
тилфенил) этана V ключевым полупродуктом в
химической схеме производства ибупрофена
следует считать изобутилбензол III, способам
получения которого посвящен настоящий обзор.
1. Методы построения углеродного скелета
изобутилбензола III
1.1. Реакция Вюрца — Фиттига (классический
метод получения углеводородов). В случае III
выход целевого продукта составляет при
использовании натрия от 30 % (из изо - ВиВг) [58] до
51 % (из изо - РгВг через бензилнатрий) [49].
Впоследствии стадия получения бензилнатрия
[53] в синтезе III [49] подверглась
существенному усовершенствованию [12].
При использовании калия _в системе
о-МеСбН4Вг+ызо-РгВг при 110°С*с выходом до
91 % образуется смесь изомерных
алкилбензолов СюНн, содержащая 84—9*6% III [2, 3], из
которой может быть выделен III 97 % чистоты.
1.2. Реакция Вюрца-Гриньяра. Процесс
получения III как из PhCH2MgCl и изо-РгВг [58],
так и из PhMgBr и изо-BuBr (в том числе в
присутствии FeCb) [99] осложняется побочными
реакциями. На основании данных [95] можно
ожидать повышения селективности процесса в
случае арилгалогенидов за счет применения
никелевого катализатора [бис(дифенилфосфино)-
пропанникеля(II)хлорид]. В отсутствие
катализатора выход III не превышает 10% [58].
Перекрестная конденсация реактивов Гриньяра
PhCH2MgX+U30-PrX в присутствии галогенидов
серебра приводит к образованию смеси III-f-1,2-
дифенилэтан (4:1) [59].
1.3. Прочие реакции с участием элементоорга-
нических соединений. Описаны реакции
соединений элементов III группы периодической
системы (бор, алюминий).
На примере синтеза III показано, что
результат взаимодействия йодбензола с B-R-9-бораби-
цикло [3.3.1] нонаном (И=алкил) в присутствии
бис(дифенилфосфино)ферроценпалладий(II)хло -
рида в ТГФ (с последующей обработкой метила-
том натрия) определяются исключительно
строением R. Так, при R=u30-Bu выход III составляет
95%, а при R=erop-Bu соответствующий ал-
килбензол не образуется [67].
Триалкилборогидриды лития проявляют
свойства алкилирующих агентов по отношению к
арилсульфонам. При 65 °С в среде ТГФ
получен III с выходом 29 % по уравнению (R=w30-Bu)
[48]:
Ph2S02+LiR3BH-^PhR+PhS02Li+R2BH
По данным ЯМР 'Н [55] III — основной
продукт С-метилирования триметилалюминием (при
180—216 °С) обоих изомерных спиртов
РпСН2СНОНМе и PhCHMeCH2OH при избытке
МезА1, что свидетельствует в пользу
промежуточного образования ионов карбония.
1.4. Алкилирование бензола. Взаимодействие
бензола с изобутаном в присутствии кислотных
катализаторов приводит к сложной смеси
углеводородов, содержащей III [определялся
совместно с егор-бутилбензолом (VII)] [65].
Известно [88, 89], что результат алкилиро-
вания бензола алкилгалогенидами и спиртами
в присутствии А1С1з зависит в первую очередь от
количества катализатора. Так, были удачно
подобраны условия алкилирования бензола к-бу-
танолом при 80 °С и мольном соотношении
ВиОН/А1С1з (1:1,5) для получения с выходом до
70% смеси III и IV (1:1) [48], состав которой
по уточненным данным близок к равновесному
при проведении изомеризации VII (см. раздел 2),
т. е. указанная смесь максимально обогащена III.
При использовании 20—30-кратного избытка
бензола по отношению к бутанолу удается
избежать накопления полиалкилбензолов и других
побочных продуктов [40].
Более сложные проблемы приходится решать
при алкилировании бутилгалогенидами, где вы-
f
59

ход бутилбензолов меняется в зависимости от
количества А1СЬ, а их изомерный состав — от
температуры [86]. При дальнейшем увеличении
соотношения AlCb/RX с суммарным выходом 30—
33 % образуются многокомпонентные смеси,
содержащие III [72,73].
Следует отметить, что в ранних работах, в
частности [40, 72, 73], состав смесей изомерных
бутилбензолов оценивали на основе анализа
ИК-спектров. Количественный анализ тройных
смесей этим методом невозможен [86]. Наиболее
достоверно содержание целевого изомера может
быть определено лишь с использованием
спектроскопии ЯМР [75] или специальных методов
ГЖХ-анализа [62, 63].
Замена А1СЦ гетерогенным катализатором на
основе оксидов кремния, алюминия и титана
(66:33:1) позволяет получить III в качестве
единственного продукта реакции алкилирования
бензола изобутанолом при 180 °С. При
непрерывном режиме работы лабораторного реактора
колонного типа за время подачи 0,16 моля изо-ВиОН
(на 15 г катализатора) в виде смеси с бензолом
(3:1) с объемной скоростью 0,5 ч-1 достигнута
30% конверсия изобутанола [61].
1.5. Алкилирование толуола пропиленом.
Интенсивное развитие этого направления
синтеза III началось после опубликования работ
[79, 94], что позволило осуществить переход от
малоэффективного взаимодействия толуола с
низшими олефинами (400—500 °С, 40—50 МПа),
идущего по радикальному механизму [81], к
высокоселективному алкилированию толуола
пропиленом в присутствии щелочных металлов
(первоначально использовалась система натрий —
антрацен). В работах [9, 79, 80] изложены
теоретические основы механизма этой реакции, в
соответствии с которым ключевым промежуточным
соединением является бензил-натрий. Проведено
углубленное исследование алкилирования
толуола пропиленом в присутствии щелочного
металла (Me=Li, Na, К) и «активатора» (антрацен,
циклопентадиен, инден, флуорен и др.) [93].
Показано, что при избытке толуола при 150—300 °С
наряду с продуктами алкилирования в боковую
цепь [выход в расчете на пропилен 30—80 %,
соотношение Ш/н-бутилбензол равно (10-27): 1 ]
образуются гексены — продукты полимеризации
пропилена, а также метан, пропан, метилиндан
и смолы. Для синтеза III рекомендовано
использовать калиевый катализатор при температуре,
не превышающей 150 °С [93]. Препаративные
возможности методики [93] получения III
(натрий, антрацен, 260 °С) подтверждены в
работе [83]. Возможности реализации метода в
промышленном масштабе стали очевидны только
после того, как взамен псевдогомогенных
катализаторов типа натрий — антрацен был
предложен ряд гетерогенных каталитических систем
типа «щелочной металл — твердый носитель»,
продуцирующих в условиях реакции металлоор-
ганические соединения общей формулы РЬСНгМ
(M=Li, Na, К) [11, 14, 18, 19, 21, 32—34].
Интересно, что при использовании титанового
автоклава его поверхность играет роль промотора
каталитического процесса [18].
Одной из наиболее важных стадий процесса
алкилирования является подготовка
катализатора. Катализатор готовят диспергированием
щелочного металла, преимущественно натрия,
на поверхности носителя в атмосфере инертного
газа или водорода [10], осаждением металла из
паровой фазы, в том числе образующегося при
термическом разложении гидрида натрия или бу-
тиллития, а также нанесением металла
галтовкой его расплава измельченным носителем при
200—300 °С. Одним из условий безопасного
проведения процесса является тщательное
обезвоживание носителя — неорганических солей калия,
преимущественно К2СО3, или графита. К качеству
олефинового сырья предъявляются достаточно
жесткие требования. Так, суммарное содержание
кислорода, воды, серы, диенов и ацетиленов в
пропилене не должно превышать 1 %. При
соблюдении указанных условий метод позволяет
получать III с содержанием основного вещества не
менее 98% [14]. Имеющийся опыт разработки
и освоения аналогичных каталитических
процессов [1] позволяет в настоящее время решить
проблему организации крупнотоннажного
производства III на предприятиях
нефтехимической промышленности.
1.6. Прочие методы. На примере синтеза III
(выход 42 %) показана возможность С-алкили-
рования азо-анионов (литиевая соль тритил-
гидразона ацетона) бромистым бензилом с
последующим гемолитическим разрывом связей С—N
с использованием этилмеркаптана в качестве
донора Н' [44].
2. Методы синтеза III, основанные на
модификации функциональных групп аренов
Методы, сгруппированные в данном разделе,
отличаются большим разнообразием. Однако в
некоторых случаях целью синтеза является не
получение III, а определение потенциальных
возможностей того или иного метода, поэтому такие
вопросы, как выбор сырья, стадийность,
безопасность проведения процесса, относятся
авторами, по-видимому, к числу второстепенных. Так,
описан способ получения III на основе бензил-
малонового эфира, причем на двух стадиях из
четырех применяется алюмогидрид лития [71].
Объектом исследования [71] является реакция
восстановительного дегалогенирования 1,3-дига-
логенпропанов под действием алюмогидрида
лития в ТГФ, которая в случае дийодпроизводно-
го (VIII) приводит преимущественно к III (96 %).
Побочный продукт реакции — бензилциклопро-
пан (IX).
Cft
СЯ21
СН71
¦ж +
Crv
Частным случаем известной реакции
разложения перекисей ацилов в [36] можно считать
получение III фотолизом PhCOO—OCOCH2CHMe2
[69].
2.1. Изомеризация алкилбензолов.
2.1.1. Изомеризация втор-бутилбензола (VII).
В 1959 г. было обнаружено явление
изомеризации VII в III под действием А1С1з [70, 85, 87], а
затем и других кислот Льюиса [90].
Дальнейшее изучение изомеризации [30, 68] показало,
60

что этот процесс является обратимым, причем
равновесная смесь содержит не более 67 % III.
После того, как была установлена возможность
избирательного переалкилирования VII в
присутствии III по схеме [75] с предварительным
получением л-ксилольного комплекса (X) и в
1982 г. на основе этой реакции (А1СЫ-НС1 в
среде бензола при 20—30 °С) разработан способ
выделения III из равновесной смеси,
содержащей до 45 % III [27, 54], стало очевидным, что
VII может быть использован в качестве
промежуточного продукта в производстве III. В свою
очередь VII получают из бензола и этилена [7]
или этанола [5] или вгор-ВиОН [28] на
промышленных цеолитных катализаторах; возможно
также алкилирование бензола н-бутеном с BF3H3PO4
[38] или H2SO4 [98]. Выход III, содержащего
не менее 95 % основного вещества, в расчете
на VII, взятый на изомеризацию, составляет
82,5% [27].
2.1.2. Изомеризация трет-бутилбензола. В
жестких условиях (400—525 °С, 2—11 МПа) трет-
бутилбензол претерпевает изомеризацию в III
(выход около 40 %), идущую по радикально-
цепному механизму [64]. В отсутствие
промоторов (органические галогениды, тиофенолы,
дисульфиды) глубина превращения исходного ал-
килбензола незначительна (менее 1%) [64].
При 481 °С и наличии оксидного хромово-алю-
миниевого катализатора конверсия трет-бутил-
бензола составляет всего 11 %, а содержание III
в смеси продуктов реакции не превышает
31 % [82].
2.1.3. Изомеризация н-бутилбензола.
Образование III в качестве побочного продукта дегидро-
циклизации н-бутилбензола объясняется
изомеризацией последнего путем 1,2-сдвига [8]; с
точки зрения синтеза III потенциальные
возможности данной реакции изучены недостаточно.
• 2.2. Восстановление кислородсодержащих
функциональных групп
2.2.1. Восстановление спиртов. Под действием
различных восстановительных агентов (HI [4],
платинированный уголь [101], никель Ренея в
этаноле [100]) бензилдиметилкарбинол (XI)
легко превращается в III.
С выходом 43—54 % III может быть получен
восстановлением ацетата XI в присутствии экви-
молярного количества перекиси грег-бутила
избытком трифенилсилана при 140 °С [92].
Наиболее эффективно каталитическое
гидрирование XI при 275 °С (катализатор — окись
алюминия, содержащая 0,005—0,1 % палладия;
выход целевого продукта 99,8%) [26]. Однако
при получении исходного XI через магнийорга-
нические соединения [51, 60, 66] метод
синтеза III на основе XI в целом становится
неконкурентоспособным.
2-Метил-3-фенилпропанол-1 с учетом много-
стадийности его синтеза (см., например, [6])
также не может рассматриваться как
потенциальное сырье для промышленного производства III.
Тем не менее он был использован (в виде ме-
тансульфоната) в препаративных целях при
получении оптически активного III, меченного
дейтерием и тритием по боковой цепи
¦(восстановитель — LiBH4) [97].
2-Метил-1-фенилпропанол-1 (XII) в отличие
от указанных выше спиртов сравнительно легко
доступен и может быть получен с выходом 88 %
восстановлением изобутирофенона никелем Ренея
в 60 % водном растворе серной кислоты [76].
Однако практически в тех же условиях даже
при 2-кратном избытке никеля Ренея спирт XII
оказался весьма стабильным, поэтому выход III
составил всего 10 %, а 85 % исходного
спирта (XII) выделено в неизмененном виде [76].
2.2.2. Синтезы на основе изобутирофенона
(классический метод синтеза углеводородов).
Исходное сырье — изобутирофенон (XIII) —
продукт ацилированйя бензола по Фриделю —
Крафтсу в присутствии А1С1з [50, 57, 91].
При восстановлении по Клемменсену (система
Zn-f-HCl) выход III достигает 80 % [47, 56], но
зависит от качества цинка (последний должен
быть губчатым). Применение цинка
ограничивается его дефицитностью, а в случае
амальгамированного цинка нежелательно и с точки
зрения охраны окружающей среды.
Другие методы ^восстановления XIII, в
частности каталитическое гидрирование [45],
недостаточно проработаны.
Метод Кижнера — Вольфа в модификации
Хуанг-Минлона (высокотемпературное
разложение гидразона XIII в присутствии основания)
[13, 57] обеспечивает выход III в пределах
79—80 % при использовании гидразин-гидрата
и едкого кали. При масштабировании
процесса обеспечение безопасного проведения реакции
может оказаться затруднительным.
2.3. Восстановление других функциональных
групп.
2.3.1. Синтезы на основе фенилизобутенов. Для
получения III, естественно [46], могут служить
сырьем соответствующие олефины при условии
их доступности. Однако синтез олефинов
данного ряда как через спирты [46, 91, 96], так и
непосредственно по реакции Гриньяра [91]
достаточно сложен.
2-Метил-3-фенил-1-хлорпропен-1 — побочный
продукт алкилирования бензола с помощью
С1СН2СНМе=СНС1 [29], по патентным
данным [30], подвергается гидрированию и
восстановительному дехлорированию с образованием III.
2.3.2. Восстановительное дегалогенирование
арилгалогеналканов. Кроме упомянутого выше
восстановительного дегалогенирования 1,3-дийод-
пропана под действием LiAlH4 [71], известен
единственный способ получения III
дехлорированием 1,2-дихлор-2-метил-3-фенилпропана (из
бензола, С1СН2СНМе=СНС1 и FeCh [29]). При
25 °С и атмосферном давлении водорода на 5 %
Pt/C в среде циклогексана выход III составляет
около 70 % [30].
61

3. Получение III из циклоалканов и циклоал-
кенов.
Запатентован способ получения III
нагреванием 1,1-диэтилциклогексана в атмосфере
водорода в присутствии катализаторов типа
Au—Na—АЬОз и Pt—Li—A1203 [15, 16].
Более сложен двухстадийный синтез III по
схеме [35]:
Здесь на первой стадии конверсия 4-винилцикло-
гексена (XIV) при использовании рениевого
катализатора Re2U7—Me4Sn—А120з не превышает
38 %, а соотношение основного и побочного
продуктов реакции (XV/XVI) близко к 3:1. Дегидро-
изомеризацию XV^-III проводят с 95 %
выходом III при 350 °С в присутствии палладиевого
катализатора.
Таким образом, на основе вышеизложенного
можно сделать вывод, что к наиболее
перспективным для синтеза изобутилбензола в
промышленном масштабе относятся способы получения на
основе алкилирования толуола пропиленом и
изомеризации втор-бутилбензола.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алкилирование: Исследование и промышленное
оформление процесса / Под ред. Л. Ф. Олбрайта, А. Р. Голдсби:
Пер. с. англ.—М.: Л., 1982.—С. 169—170.
2. Базыльчик В. В. // Журн. приклад, химии.— 1977.—
Т. 50, № 9.— С. 2132.
3. Базыльчик В. В. // Журн. орган, химии.— 1979.— Т. 15,
№ 12.— С. 2494—2496.
4. Залесская Т. Е. // Журн. общ. химии.— 1947.— Т. 17.—
С. 489—493.
5. Итоги конкурсов ЦП ВХО на лучшие
научно-исследовательские и производственно-технические работы по
химии и химической технологии 1984—1985 гг. // Журн.
Всесоюз. хим. о-ва. им. Д. И. Менделеева.— 1986.—
Т. 31, № 2.—С. 220—221.
6. Ласкина Е. Д., Симановская Е. А. и др. // Масло-жир.
пром-сть.— 1970.—Т. 36, № 12.—С. 27—29.
7. Миначев X. М., Мортиков Е. С. и др. //
Нефтепереработка и нефтехимия.— М., 1971.— Вып. 9.— С. 24—27.
8. Паал 3., Чичери Ж- Каталитические реакции
циклизации углеводородов: Пер. с венг.— М., 1988.— С. 86—89.
9. Пайнс Г., Шаап Л. // Катализ, полифункциональные
катализаторы и сложные реакции.— М., 1965.— С. 354.
10. Пат. 1143993 Великобритания // Chem. Abstr.— 1969.—
Vol. 70.—N 114833х.
11. Пат. 1269280 Великобритания 1972 // Ibid.— 1972.—
Vol. 76.— N 15331с:
12. Пат. 133190 ПНР 1987 // РЖ Химия.— 1988.—
№ ЗН58П.
13. Пат. 3697594 США 1966 // Chem. Abstr.—1973.—
Vol. 78.— N 15645у.
14. Пат. 3316315 США 1967 // Ibid.— 1967.— Vol. 68.—
N 39317n.
15. Пат. 3652694 США 1972 // Ibid.— 1972.— Vol. 77.—
N 5134w.
16. Пат. 3652695 США 1972 // Ibid.— N 513H.
17. Пат. 4142054 США 1979 // Ibid.— 1979.— Vol. 90.—
N 187896z.
18. Пат. 4179580 США 1979 // Ibid.— 1980.— Vol. 92.—
N 146403е.
19. Пат. 4511748 США 1985 // РЖ Химия.— 1986.—
№ 4Н95П.
20. Пат. 219752 ЧССР 1985 // Chem. Abstr.— 1986.—
Vol. 104.—N 109233V.
21. Пат. заявка 128001 Европа 1984 // Ibid.— 1985.—
Vol. 102.—N 113004х.
22. Пат. заявка 168802 Европа 1986 // Ibid.—N 224676d.
23. Пат. заявка 168803 Европа 1986 // Ibid.— N 224677е.
24. Пат. заявка 170147 Европа 1986 // Ibid.— N 206928h:
25. Пат. заявка 215351 Европа 1987 //Ibid.— 1987.—
Vol. 107.— N 9346с.
26. Пат. заявка 73—39, 448 Япония 1973 // Ibid.— 1973.—
Vol. 79.— N 91754n.
27. Пат. заявка 57—46, 927 Япония 1982 // Ibid.— 1982.—
Vol. 97.— N 23433k.
28. Пат. заявка 58—216, 128 Япония 1983 // Ibid.— 1984.—
Vol. 100.— N 156348р.
29. Пат. заявка 84—36, 625 Япония 1984 // Ibid.—
Vol. 101.—N 54684у.
30. Пат. заявка 84—36, 687 Япония 1984 // Ibid.—
N 54683х.
31. Пат. заявка 60—188, 343 Япония 1985 // Ibid.— 1986.—
Vol. 104.—N 109223s.
32. Пат. заявка 61—221, 133 Япония 1986 // Ibid.—
N 84137t.
33. Пат. заявка 61—227, 536 Япония 1986 // Ibid.—
N 84138u.
34. Пат. заявка 61—263, 643 Япония 1986 // Ibid.— 1987.—
Vol. 106.— N 202608Х.
35. Пат. заявка 86—04892 РСТ Int. Appl. 1986 // Ibid.—
N 84135г. .
36. Рахимов А. И. Химия и технология органических пе-
рекисных соединений.— М., 1979.— С. 76—80.
37. Сигидин Я- А., Шварц Г. Я., Арзамасцев А. П., Ли-
берман С. С. Лекарственная терапия
воспалительного процесса.— М., 1988.
38. Топчиев А. В., Паушкин Я- М. и др. // Проблемы
нефти и газа.—М., 1959.—С. 269—285.
39. Хим.-фарм. про-во за рубежом.— 1987.— Сб. 13.— С. 2.
40. Цукерваник И. П., Хакимов Г. X. // Журн. общ.
химии.— 1962.—Т. 32.—С. 1296—1301.
41. Шварц Г. Я-, Сюбаев Р. Д. // Хим.-фарм. журн.—
1984.— № 2,— С. 244—248.
42. Adams S. S. et al. // Toxicol, appl. Pharmacol.— 1969.—
Vol. 15.— P. 310—330.
43. Amano T. et al. // Chern. pharm. Bull.— 1986.—
Vol. 34.— P. 4653—4662.
44. Baldwin J. E., Adlington R. M. // Tetrahedron. — 1986.—
Vol. 42.— P .-4235—4246.
45. Baltzly R., Buck J. S. // J. Amer. chem. Soc— 1943.—
Vol. 65.—P. 1984—1985.
46. Berner D. et al. // Helv. chim. Acta.— 1982.— Vol. 65.—
P. 2061—2070.
47. Birch S. F. et al. // J. Amer. chem. Soc— 1949.—
Vol. 71.—P. 1362—1368.
48. Brown H. С et al. // Organometallics.— 1983.—
Vol. 2.— P. 779—780.
49. Bryce-Smith D., Turner E. E. // J. chem. Soc— 1950.—
P. 1975—1979.
50. Capponi V. G. et al. // J. Labelled Сотр. Radiopharm.—
1986.—Vol. 23, N 2.—P. 187—196.
51. Christol H. et al. // Bull. Soc. chim. Fr.—1961.—
P. 2313—2318.
52. Dondoni A. et al. // Farmaco. Ed. prat.— 1986.—
Vol. 41.—P. 237—244.
53. Gilman H. et al. // J. Amer. chem. Soc.— 1940.—
Vol. 62.— P. 1514—1520.
54. Hamanaka S. et al. // Nippon Kagaku Kaishi.— 1982.—
P. 880—882.
55. Harney D. W. et al. // Aust. J. Chem.— 1974.— V. 27.—
P. 1639—1653.
56. Hennion G. F., Auspos L. A. // J. Amer. chem. Soc—
1943.—Vol. 65.—P. 1603—1605.
57. Huang-Minion // Ibid.— 1946.— Vol. 68.— P. 2487—2488.
58. Ipatieff V. N., Schmerling L. // Ibid.— 1943.—
Vol. 65.— P. 2470.
59. Joseph L., Gardner J. H. // J. Org. Chem.— 1940.—
Vol. 5.— P. 61—67.
60. Klages A. // Ber. Dtsch. chem. Ges.— 1904.— Bd 37.—
S. 1721—1726.
61. Kumar V. G. et al. // Tetrahedron. Lett.— 1985.—
N 27.—P. 3281—3284.
62. Lonnenman W. A. et al. // J. environm. Sci. Hlth.—
1983.— Vol. 18A.— P. 527—539.
63. Lubeck A. J., Sutton D. L. // J. High Resolut. Chro-
matogr.— 1983.— Vol. 6.— P. 328—332.
62

64. Lynn H. S., Raley J. H. // J. Amer. chem. Soc— I960.—
Vol. 82.—P. 1259—1260.
65. Miethchen R. et al. // J. prakt, Chem.— 1977.—
Bd 319.— S. 383—390.
66. Miginiac-Groizeleau L. // Bull. Soc. chim. Fr.— 1963.—
P. 1449—1452.
67. Miyaura N. et al. // Tetrahedron Lett.— 1986.— N 52.—
P. 6369—6372.
68. Nambu K. et al. // Bull. chem. Soc. Jap.— 1978.—
Vol. 51.—P. 2117.
69. Nedelec J. Y., Lefort D. // Tetrahedron — 1980,—
Vol. 36.— P. 3199—3203.
70. Nenitzescu C. D. et al. // Chem. Ber.— 1959.— Bd 92.—
S. 10—17.
71. Newman M. S. et al. // J. org. Chem.— 1973.—Vol. 38.—
P. 2760—2763.
72. Nield P. G. // J. chem. Soc— 1964.— P. 2278—2279.
73. Nield P. G. // Ibid.— 1966.— P. 712.
74. Nugent W. A., McKinney R. J. // J. org. Chem.— 1985.—
Vol. 50.— P. 5370—5372.
75. Okami Y. et al. // Kogyo Kagaku Zasshi,— 1970.—
Vol. 73.—P. 1729—1731.
76. Okamoto M. et al. // Nippon Kagaku Kaishi.— 1985.—
Vol. 58.—P. 1671—1675.
77. Organic-Chemical Drugs and Their Syhonymes.— Berlin,
1987.
78. Orzalesi G. et al. // Arzneimittel.-Forsch.— 1977.—
Bd 27.— S. 1006—1012.
79. Pines H. et al. // J. Amer. chem. Soc— 1955.—
Vol. 77.— P. 554.
80. Pines H., Mark V. // Ibid.— 1956.—Vol. 78.—P. 4316—
4322.
81. Pines H., Arrigo J. // Ibid.—1957.—Vol. 79.—
P. 4958—4967.
82. Pines #., Goetschel С. Т. // Ibid.—1965.—Vol. 87 —
P. 4207.
83. Pritzkow W., Mahler G. // J. prakt. Chem.— 1963.—
Bd 20.—S. 125—131.
84. Rieu J.-P. et al. // Tetrahedron. — 1986.—Vol. 42.—
P. 4095—4131.
85. Roberts R. M. et al. // J. Amer. chem. Soc— 1959.—
Vol. 81.—P. 640—643.
86. Roberts R. M., Shiengthong D. // Ibid.— I960.—
Vol. 82.— P. 732—735.
87. Roberts R. M. et al. // J. org. Chem.— 1968.— Vol. 33.—
P. 4259—4260.
88. Roberts R. M. et al. // Tetrahedron. — 1969.—Vol. 25.—
P. 4523 4528
89. Roberts R. M. et al. // Ibid.—P. 4173—4182.
90. Roberts R. M., Chen H. H. // Rev. roum. Chim.— 1980.—
Vol. 25.— P. 687—689.
91. Ruchardt C. // Chem. Ber.— 1961.—Bd 94.—S. 2599—
2608.
92. Sano H. et al. // Chem. Lett.— 1986.— P. 77—80.
93. Schramm R. M., Langlois G. E. // J. Amer. chem. Soc.—
I960.— Vol. 82.— P. 4912—4918.
94. Shaap L., Pines H. // Ibid.—1957.—Vol. 79.—
P. 4967—4970.
95. Tamao K. et al. // Bull. chem. Soc. Jap.— 1976.— '
Vol. 49.—N 7.—P. 2117.
96. Tiffenau M., Orekhoff A. // Bull. Soc. chim. Fr.— 1921.—
P. 809—819.
97. Towsend С A. et al. // J. chem. Soc. chem. Commun.—
1982.—N 2.—P. 116—118.
98. Tsunoda Y. // Tokai Denkyoku Giho.— 1956.— Vol. 17.—
P. 16—20. // Chem. Abstr.— 1957.—Vol. 51.—N 8025f.
99. Vavon G., Mottez P. // С R. Soc. Biol.— 1944.—
Vol. 218.— P. 557—559.
100. Zderic J. A. et al. // J. Amer. chem. Soc— 1957.—
Vol. 79.— P. 1696—1698.
101. Zelinsky N. D., Gawerdowskaja M. W. // Ber. Dtsch.
chem. Ges.— 1928.— Bd 61.— S. 1049—1053.
Поступила 28.04.89
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.277.3:547.236.2.012.1
В. И. Нифонтов, Н. П. Вельская, О. А. Белякова, Л. В. Крупнова, В. К. Усова
РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ТРИАЗЕНОВ.
VII*. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АРОМАТИЧЕСКИХ ДИАЗОПРОИЗВОДНЫХ
С N-АЦЕТИЛЦИСТЕИНОМ — МОДЕЛЬЮ ЦИСТЕИНОВОЙ МИШЕНИ
БЕЛКОВ И ПЕПТИДОВ
Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова, Свердловск
Известно, что ароматические и гетероаромати-
ческие диазосоединения способны блокировать
активность важнейших ферментов,
взаимодействуя с SH-группами цистеиновых фрагментов,
Ar(HErt)-.N=N" ft
О + КГ V' Ps -j. у '
HSffizGHCNH—^Ar(Het)-N''YA № *- Ar(uet)-S/(
4
-NH
-H
H
i-^H^
iNCl
CQNHZ
T-W
W
sm-
HS-GHZ-CH- COOH
о '
~ мюош»
CONHz
N jj-UUNH.
^
SCHjCHCOOH
-NHCOCHi
+
HSCHjCHCOOH
.NHCOCIb I JM
71V - TW
H N
H
входящих в активные центры [1, 8]. Однако
неясно, являются ли конечными продуктами
такого взаимодействия в биологических средах
соответствующие тиадиазены (I) либо S-арил-
производные (II), так как имеющиеся данные
литературы [6, 7, 9, 11, 12] носят
противоречивый характер.
B.vразвитие проводимых исследований [4]
настоящая работа посвящена исследованию
реакционной способности ароматических диазопроиз-
водных (.Ш—VI) и диазоимидазолкарбоксами-
да (VII) в .реакциях с N-ацетилцистеином
(VIII) — моделью цистеиновой мишени, а также
изучению строения и устойчивости
образующихся продуктов при биологических значениях рН,
температуры и ионной силы раствора.
Экспериментальная химическая часть
Контроль реакций, состава реакционных смесей и
чистоты синтезированных соединений осуществляли с помощью
ТСХ на пластинах Silufol UV-254 в системах н-пропа-
нол — 0,2 н. аммиак (3:1) (Rfs), СНСЬ — этиловый спирт
R=H (IV, X), Me (III, IX), COOH (V, XI), N02 (VI, XII).
* Сообщение VI см. [4].
63

Свойства синтезированных соединений
Таблица 1
Соединение
Т. пл., °С
Брутто-формула
ИК-спектр, vf см
ПМР-спектр, б, м. д.
IX
XI
XII
XIII
98
106
133—135
140—141
C12N15N3O3S
CuHisNaOaS
C12H13N3O5S
C,,H,2N405S
C9H,3N604S
1530 (NH),1600, 1715 (CO), 2860, 2920,
2980 (СНалиф.), 3025 (CH аром.),
3330, 3420 (NH)
1520 (NH), 1645, 1700 (CO), 2920, 2980
(CH алиф.), 3030, 3060 (CH аром.),
3295 (NH)
1530 (NH), 1600, 1685, 1730 (CO), 2980
(CH алиф.), 3070 (CH аром.), 3280,
3345 (NH)
1335, 1580 (N02), 1515 (NH), 1620,
1730 (CO), 2920, 2980 (CH алиф.),
3050, 3095 (CH аром.), 3275 (NH)
1540 (NH), 1680, 1710 (CO), 2820, 2920
(CH алиф.), 3410, 3340 (NH)
1,97 с (ЗН), 2,39 с (ЗН), 3,98 м (2Н),
4,95 м (1Н), 7,2д(1Н), 7,22 д(2Н),
7,45 д (2Н), 9,8 с (1Н)
1,99с (ЗН), 4,01 м(2Н), 4,94м (1Н),
6,65 д (1Н), 7,48 м (5Н)
1,85с (ЗН), 3,85 м (2Н), 4,7 м (1Н),
7,62д(2Н), 8,09д(2Н), 8,45д(1Н)
1,85с (ЗН), 3,95м (2Н), 4,65м (1Н),
7,76 д (2Н), 8,35 д, 8,50 д (1Н)
(6:1) (R,2), н-бутанол—АсОН—вода (4:1:1) (R, ). Для
доказательства строения соединений измерены их ИК-спектры
на спектрометре UR-20 в таблетках КВг, а также ПМР-
спектры на спектрометре "Brucker WH-20" (90 МГц) с
внутренним стандартом тетраметилсиланом.
Синтез соединений III—VII осуществлен по [5, 10].
Найденные величины элементных анализов соответствуют
вычисленным.
8-(4-Метилфенилазо)-^ацетилцистеин (IX). К
раствору 0,85 г (0,005 моля) 4-метилфенилдиазоний-хлорида (III),
полученного диазотированием 0,7 г (0,005 моля) п-толуиди-
на, при охлаждении до 0—5 °С и перемешивании приливают
раствор 0,82 г (0,05 моля) N-ацетилцистеина в 20 мл воды.
Через 15—20 мин осадок отфильтровывают, хорошо
промывают водой и сушат в вакуум-эксикаторе над Р2О5.
Выход 1,3 г (90%).
Аналогично описанной для тиадиазена IX методике
получены 5-(фенилазо)-^ацетилцистеин (X), S-(4-карбокси-
фенилазо) -N-ацетилцистеин (XI), S- (4-нитрофенилазо) -N-
ацетилцистеин (XII), 8-(4-карбоксамидо-5-азоимидазолил)-
N-ацетилцистеин (XIII) с выходами 91, 93, 95 и 85 %.
Данные ИК-, ПМР-спектроскопии и температуры плавления
приведены в табл. 1.
Константы скорости исследуемых реакций определялись
спектрофотометрически на двухлучевом регистрирующем
спектрофотометре фирмы "Beckman" Model 26 "Kinetik"
(США) с блоком термостатирования [3].
Первоначальные попытки синтеза и выделения
продуктов взаимодействия диазопроизводных
III—VII с N-ацетилцистеином в нейтральных
средах (рН 7—7,4) не увенчались успехом из-за их
малой устойчивости и высокой растворимости.
Экспериментально нами установлено, что
выделение конечных продуктов исследуемой реакции
может быть осуществлено в кислой среде (рН 1,2)
вследствие их пониженной растворимости в этих
условиях.
С помощью ТСХ, а также УФ-спектроскопии
нами доказано, что образующиеся продукты
реакции в кислой среде (рН 1,2) и нейтральной
среде (рН 7,4) тождественны и представляют
собой соответствующие тиадиазены IX—XIII.
Кинетические исследования взаимодействия
арилдиазопроизводных III—VII с
N-ацетилцистеином при рН 7,4, 37 ЬС и ц=0,178
показали, что реакция протекает с очень большими
скоростями, вследствие чего не удается провести
измерения для диазопроизводных IV—VII.
Константа скорости реакции наименее реакционно-
способного 4-метилфенилдиазоний-хлорида III с
N-ацетилцистеином равна 16,131 мин-1, что
соответствует времени полупревращения (т1/2)
этого соединения в исследуемой реакции,
равному 0,04 мин.
Изучение продуктов распада тиадиазенов
IX—XIII в нейтральной и кислой средах (рН 1,2,
7,4, 37 °С) с помощью ТСХ позволяет сделать
вывод о том, что на первой стадии этого
процесса образуются соответствующие диазопроиз-
водные III—VII, которые легко могут быть
зафиксированы обработкой пластин раствором
м-фенилендиамина по образованию характерно
окрашенных азосоединений XIV—XVII.
Конечным продуктом распада тиадиазена XIII
в нейтральной и кислой средах является 2-азо-
гипоксантин (XVIII) — продукт
внутримолекулярной циклизации диазопроизводного VII [10].
Изучение устойчивости тиадиазенов с помощью
кинетического метода показало, что скорость их
распада мало зависит от характера заместителя
в ароматическом цикле (табл. 2). Повышение
кислотности среды приводит к снижению
устойчивости тиадиазенов, особенно для соединения IX,
имеющего донорную СНз-группу в п-положении
ароматического цикла.
Замена арильного заместителя на имидазоль-
ный фрагмент, как видно из табл. 2, ведет к
значительной лабилизации тиадиазеновой
группировки. Последнее хорошо объясняет обратимый
Таблица 2
Константы скорости (К) и времени полупревращения (т,,2)
реакции расщепления тиадиазенов при 37 °С в буферных
растворах (ц=0,178)
Соеди-
IX
X
XI
XII
XIII
Аналити-
длина
волны,
нм
325
325
325
325
340
рН7,4
К±ДК, мин-1
0,0241+0,001
0,0065+0,0002
0,0028+0,0002
0,0243+0,003
1,158+0,03
т1/2'
мин
28,8
106,6
247,5
32,5
0,6
рН1,2
К±ДК, мин-1
0,1744+0,006
0,1266+0,003
0,0018+0,0002
0,0369+0,004
0,0253+0,0009
т1/2-
мин
4,0
5,5
385,0
18,7
27,4
64

характер связывания SH-групп ксантиноксидазы
и Са-АТФазы, характерный для диазоимидазол-
карбоксамида (VII), действие которого
полностью снимается при добавлении избытка глута-
тиона и других SH-содержащих соединений, а
также необратимый характер ингибирования
ферментов арилдиазопроизводными [1, 8].
Поскольку тиадиазены (хотя и в разной
степени) обладают криптодиазониевыми свойствами,
они, по-видимому, могут выполнять роль
транспортных депо-форм цитотоксических арил(гете-
рил)диазопроизводных в нейтральных
(биологических) средах наряду с 1,3-диарилтриазена-
ми [2] и производными арилазопирролидин-
карбоновой кислоты [3]. Результаты
сравнительного изучения биологических свойств этих крип-
тодиазониевых соединений будут рассмотрены в
последующих работах.
SUMMARY
То examine a possible role of cysteine derivatives in the
biological transport of aryldiazo compounds as an active
principle of triazenes, the authors studied reactions of the
aromatic salts of diazonium and 5-diazoimidazole-4-carboxa-
mide with N-acetylcysteine, the structure and stability of
the resultants at biological pH values, the temperature and
ionic strength (pH 7.4, 37 °C, ц=0.178). The resultant
thiadiazenes were demonstrated to have marked cryptodiazonic
properties and, in some cases, seemed to function as transport
depot dosage forms of cytotoxic diazo derivatives in the bodyi
ЛИТЕРАТУРА
1. Нифонтов В. И., Татяненко Л. В., Чернов В. А. и др. //
Хим.-фарм. журн.— 1988.—№ 5.—С. 522—525.
2. Нифонтов В. П., Вельская Н. П., Чернов В. И. и др. //
Там же.— № 7.— С. 773—776.
3. Нифонтов В. И., Вельская Н. П., Чернов В. А. и др. //
Там же.— № 8.— С. 901—905.
4. Нифонтов В. И., Рудных А. А., Вельская Н. П. и др. //
Там же.— 1989.— № 4.— С. 396^398.
5. Berg Н. С. II Biochim. biophys. Acta.— 1969.— Vol. 183.—
P. 65.
6. Friedlander P., Chwala А. //' Mh. Chem.— 1907.—
Bd 28.— S. 247—280.
7. Howard A. N.. Wild T. // Biochem. J.— 1957.— Vol. 65.—
P. 651—659.
8. Iwata H., Yamamoto J., Gonda E. // Biochem.
Pharmacol.— 1973.—Vol. 22.—P. 1845—1854.
9. Schulte K. E., Weibkopf W. // Fette und Seifen.— 1950.—
Bd 52.— S. 230—255.
10. Shealy Y. F., Krouth С A., Montgomery J. A. // J. org.
Chem.—1962.—Vol. 27.—P. 125—134.
11. Stadler O. // Ber. dtsch. chem. Ges.—1884.—Bd 17.—
S. 2075.
12. Zahn H., Wollemann В., Waschka O. // Hoppe-Seylers
physiol. Chem.— 1953.— Bd 294.— S. 100—107.
Поступила 24.05.89
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.365:577.164.2J.012.07
Б. А. Агрэ, Л. В. Андреева, Е. М. Доррер, А. М. Табер
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЕНОЛИЗАЦИИ
2-КЕТО-(_-ГУЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ НА ГЕТЕРОГЕННЫХ
КАТАЛИЗАТОРАХ
НПО «Витамины», Москва
Аскорбиновая кислота (АК), или витамин С,
находит широкое применение в медицине,
пищевой промышленности, сельском хозяйстве [9].
АК получается по схеме, разработанной Рейх-
штейном [8]. Заключительная стадия синтеза —
енолизация 2-кето-?-гулоновой кислоты — и
является стадией получения этого витамина. На этой
стадии как правило, применяют гомогенный
катализатор [2, 5, 8]. Известны примеры применения
гетерогенных катализаторов, например
ионообменных смол [4, 6], позволяющих организовать
непрерывный процесс, возможность которого нами
рассмотрена.
Исследуя стадию превращения 2-кето-/--гулоно-
вой кислоты (КГК) в АК, мы рассмотрели такие
параметры процесса, как температура, начальная
концентрация КГК и выбор собственно
катализатора.
Изучению перечисленных факторов процесса
предшествовал выбор растворителя, одинаково
Таблица 1
Результаты испытаний различных типов катализаторов
Время
контакта, ч
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
Выход АК, мас.%*
КУ-23-30/100
6,5
13,35
14,8
14,0
13,5
13,0
11,9
10,5
—
—
—
—
КУ-23-4/60М
Следы
»
»
»
»
»
»
»
»
»
»
»
КУ-23-15/100
Следы
»
»
»
»
»
»
1,0
1,5
2,0
2,3
2,5
марка катализатора
КУ-23-30/170
8,2
11,9
17,1
20,8
24,0
27,5
28,5
27,2
26,0
24,6
—
—
КУ-23-40/100
5,9
11,8
16,9
19,1
17,4
14,4
—
—
—
—
—
—
КУ-23-30/170и
19,7
34,0
41,9
50,5
53,3
52,2
52
49,7
48,4
47,3
—
—
КУ-23-10/60
14,0
26,6
48,1
52,5
32,0
17,7
—
—
—
—
—
—
КУ-2Х8
4,3
7,6
10,9
12,8
11,3
9,1
—
—
—
—
—
— -
Температура 70°; концентрация исходного раствора КГК 9 мас.%; растворитель — вода.
5 Хим-фарм. журнал № 1
65

Таблица 2
Результаты исследования влияния температуры на процесс
енолизации КГК*
Время контакта,
ч
0,5
1,0
1,1
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
Выход АК, мас.%
75 °С
4,1
7,0
7,8
7,1
6,2
5,0
4,8
3,05
1,65
0,95
0,50
85 °С
5,8
9,3
11,1
13,8
16,2
14,1
13,0
9,8
6,9
5,5
3,0
95 °С
6,2
11,5
12,0
16,2
20,8
24,0
26,8
29,6
29,0
27,9
26,4
* Растворитель — вода; катализатор — КУ-23-30/170и;
начальная концентрация КГК 9 мас.%.
эффективного для КГК и для образующейся АК.
Были опробованы такие растворители, как
метиловый, этиловый, пропиловыи, изопропиловыи и
бутиловый спирты, а также диоксан и вода.
Наилучшим растворителем оказалась вода. При
75 °С растворимость КГК в ней достигает
60 мас.%, в других же растворителях при той же
температуре она составляет лишь 2,5—5,1 мас.%.
В качестве гетерогенных катализаторов
процесса енолизации опробованы ионообменные смолы
в Н-форме. Ход эксперимента контролировали по
образованию АК. Результаты испытаний
различных марок катализаторов приведены в табл. 1, из
которой видно, что максимальный выход АК при
использовании исследуемых марок катализаторов
существенно различен. Значимость различий
исследована с помощью множественного рангового
критерия Дункана с доверительной вероятностью
0,95 [1]. В соответствии с этим алгоритмом было
осуществлено следующее: 1) проранжированы,
т. е. расположены в порядке возрастания,
средние значения максимального выхода АК,
полученные по 3 параллельным опытам; 2) определена
ошибка воспроизводимости Sx = 5,72 с числом
степеней свободы fx = 16; 3) определена ошибка
среднего Sx = 3,3; 4) заимствованы из таблицы
Дункана 7 значений рангов; 5) определены
наименьшие значимые ранги; 6) проверена
значимость различия между средними. Анализ показал,
•что по эффективности воздействия на процесс
енолизации катализаторы можно разделить на 4
группы. К 1-й группе относятся катализаторы (6) и (7),
кб 2-й — катализатор (4), к 3-й — катализаторы
(1), (5), (8), к 4-й — (2) и (3). В каждой группе
эффективность катализаторов примерно
одинакова. Выход АК при применении КУ-23-30/170и (6) и
КУ-23-10/60 (7) существенно выше, чем при
других катализаторах. Максимальный выход
обеспечивает катализатор КУ-23-30/170и (6).
Влияние температуры на реакцию изучено при
75, 85 и 95 °С. Верхняя температурная граница
обусловлена природой выбранного растворителя
(вода), нижняя — неэффективностью применения
катализатора КУ-23-30/170и при более низких
температурах. Как видно из результатов
проведенных исследований (табл. 2), наибольший выход
АК, равный 29,6 мас.%, достигается при 95 °С;
при 75 °С он равен лишь 7,9 % мас.%.
Для изучения влияния исходной концентрации
КГК на выход АК была выполнена серия
экспериментов с содержанием КГК 3, 5, 9, 20 мас.%.
Из табл. 3 видно, что максимальный выход АК,
равный 82,79 мас.%, достигнут при начальной
концентрации КГК, равной 5 мас.%.
Статистический анализ факторов, влияющих на
максимальный выход АК, показал, что все
изученные технологические параметры оказывают
существенное влияние на процесс. Для
ранжирования факторов использовали процедуру
последовательного исключения незначимых факторов:
фактор, для которого tn определяемое
соотношением
где bj — коэффициент в уравнении регрессии /-го
фактора; Sy — среднеквадратичное отклонение;
Си — диагональные элементы ковариционной
матрицы, оказывался наименьшим, исключался и
расчет повторялся. Исключение факторов
производили до тех пор, пока уменьшалась остаточная
дисперсия. Ранжирование показало, что влияние
факторов в ряду: температура, исходная
концентрация КГК, время контакта, соответствующее
максимальному выходу АК,— падает. Для этих
переменных найдены доверительные границы [1],
внутри которых лежат численные значения
технологических параметров, обеспечивающие
максимальный выход АК (табл. 4).
Экспериментальная часть
Исследование процесса проводили в двухцарговом
аппарате. Нижняя часть представляет собой обогреваемый реактор
идеального вытеснения. Верхняя часть — это обратный
холодильник. Реактор и холодильник разделены отбойником
катализатора в виде стеклянного сетчатого фильтра.
Реактор снабжен системой ввода реакционной массы,
штуцером для загрузки катализатора и карманом термопары.
Реакционная масса подается в реактор с помощью
микронасоса-дозатора (ММС). Обогрев реакционной зоны
производится с помощью циркулирующего глицерина. Температуру
измеряли хромелькапелевой термопарой.
Верхняя царга — холодильник, охлаждается проточной
водой.
В качестве исходного сырья использовали КГК,
получаемую по методике [8].
Катализаторы процесса — ионообменные смолы в
Н-форме — готовили по методике [7].
Таблица 3
Результаты исследования влияния исходной концентрации КГК
на выход А К*
Время,
та, ч
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,2
3,5
4,0
4,5
5,0
Исходная концентрация КГК, мае.
3
4,1
6,5
11,0
14,5
15,0
16,2
16,5
16,8
17,0
16,0
15,7
5
25,8
38,1
52,0
64,1
71,9
81,4
82,79
80,0
72,4
68,0
61,2
9
6,2
11,05
16,2
20,8
24,0
26,8
28,0
29,6
29,0
27,9
26,4
/о
20
15,3
14,8
—
—
—
—
—
—
—
—
—
* Растворитель—вода; катализатор—КУ-23-30/170и;
температура 95 °С.
66

Таблица 4
Области изменения технологических параметров,
обеспечивающих максимальный выход Л К
Технологические
параметры
Температура, °С
Начальная концентрация КГК,
мас.%
Время, ч
Доверительная
область
нижняя
граница
94,6
4,3
3,16
верхняя
граница
95,4
5,7
3,34
Аналитический контроль течения процесса осуществляли
по образующейся АК- Количественно АК определяли йодо-
метрическим титрованием [3].
В результате выполненных исследований
выяснено, что лучшим растворителем является вода,
наилучшим катализатором — КУ-23-30/170и,
оптимальная температура 95 °С, исходная
концентрация КГК 5 мас.%. Проведено ранжирование
факторов, влияющих на максимальный выход АК;
определены области изменения технологических
параметров, обеспечивающие максимальный
выход АК-
л«-Нитробензойная кислота (ж-НБК)
используется в синтезе лекарственных препаратов,
витаминов, особо прочных волокон, фотореактивов.
Возрастающая потребность в ж-НБК.
обусловливает необходимость совершенствования технологии
ее получения.
Общим способом синтеза нитробензойных
кислот является окисление алкилнитробензолов,
которое может быть проведено как окислителями, в том
числе пиролюзитом [7], гипохлоритом [4, 6],
хромовой смесью [8], перманганатом [12], так и фер-
ментативно [5]. Промышленными методами,
однако, могут быть признаны только окисление
кислородом [10, 11, 13] или азотной кислотой [1, 2].
Целесообразность применения азотной кислоты
в качестве окислителя обусловлена ее
потребительскими качествами — низкой стоимостью,
широкой сырьевой базой, отработанной технологией
получения и регенерации отходов, а также
возможностью создания эффективной, практически
безотходной технологии получения л-НБК-
Особенностью процессов окисления
алкилнитробензолов азотной кислотой, сопровождаемых
интенсивным тепло- и газовыделением, является
необходимость проведения их при повышенной,
температуре (150—250 °С) и.давлении (2—4 МПа).
Нами изучено окисление ж-нитротолуола (ж-НТ)
SUMMARY - * - -
The paper provides the results of a study into the use of
the heterogeneous catalysts H ion-exchange resins during the
enolization of 2-keto-L-gulonic acid. The study defined the
best solvest and catalyst, classified the factors that influenced
the maximum yield of ascorbic acid, identified the range of
technological parameter changes ensuring the maximal
yield of the acid.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ахназарова С. Л., Кафаров В. В. Методы оптимизации
эксперимента в химии и химической технологии.— М., 1985.
2. Березовский В. В., Стрельчук Л. И. // Журн. приклад,
химии.— 1949.—Т. 22.—С. 1113—1117.
3. Государственная фармакопея СССР.— 10-е изд.— М.,
4. Пат. ' '57042, 1969 ПНР // Chem. Abstr.— 1970.—
Vol. 72,— P. 21920.
5. Пат. 51297, Ш68 Румыния // Ibid.—1969.—Vol. 70.—
P. 78330.
6. Пат. 27054, 1965 Япония // Ibid.—1966.—Vol. 64.—
P. 12783.
7. Полянский Н. Г. Иониты.— M., 1973.
8. Reichstein Т., Grassuer A. // Helv. chim. Acta.— 1934.—
Vol. 17.—P. 311—315.
9. Seib P. И Int. J. Vitam. Nutr. Res.—1985.—Vol. 55.—
P. 1027—1031.
Поступила 09.01.89
в ж-НБК в периодическом и непрерывном
вариантах в следующих интервалах параметров:
температура 160—220 °С, концентрация азотной
кислоты 20—40 мас.%, модуль в. ч. азотной
кислоты/в. ч. л-НТ 1,5—4, время реакции 4—180 мин.
р,
МПа
4
в
?
1
т°с
2Ю
2D0
Ю
W
I
1
1
Л
(
1
1
1
/
ж
*•
V
1
S.
1
¦—
ш
*
—-^
4 в 12 f6
Рис. I. Кинетические кривые окисления л«-НТ в автоклаве
30 % азотной кислотой при модуле 2.
I—IV — участки процесса окисления: / — индукционный период процесса
окисления, при котором рост давления в системе определяется давлением паров
вбды, азотной кислоты и продуктов ее распада, а нагрев реакционной массы
осуществляется извне; II — развитие цепных окислительных процессов с
одновременным увеличением выделения тепла, приводящего к саморазогреву
реакционной массы; рост давления приобретает скачкообразный характер;
превращение 90—95 % л-HT в л-НБК; /// — завершение процесса окисления;
IV— распад непрореагировавшей азотной кислоты и конечного продукта.
По оси абсцисс — время, мин; по оси ординат — температура, °С; давление,
МПА; конверсия л-НТ, %.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.31:547.583.44].012.1
В. Ю. Долматов, П. С Зубарев, В. В. Зюзько, Б. Л. Лебедев, В. Ф. Пятериков,
Д. И. Шутов
ПОЛУЧЕНИЕ М-НИТРОБЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ ОКИСЛЕНИЕМ
М-НИТРОТОЛУОЛА РАЗБАВЛЕННОЙ АЗОТНОЙ КИСЛОТОЙ
ПОД ДАВЛЕНИЕМ
Ленинградский технологический институт им. Ленсовета
5*
67

На рис. 1 приведены кинетические кривые
окисления ж-НТ в автоклаве 30 % азотной кислотой
при модуле 2 для периодического процесса.
Как следует из полученных данных, экзотермич-
ность реакции обусловливает наличие пика
тепловыделения и соответственно скачка температуры
в реакторе. При температуре ниже 140 °С реакция
практически не идет, и для ее иницирования
необходим начальный нагрев исходных компонентов
до 150 °С.
На кривой давления наблюдаются 4 участка.
Процесс окисления характеризуется
индукционным периодом, при котором рост давления в
системе определяется лишь давлением паров воды,
азотной кислоты и продуктов ее распада, а нагрев
реакционной массы осуществляется за счет подвода
тепла извне — I участок. В конце индукционного
периода при 180—190 °С наблюдается ускорение
роста давления, что свидетельствует о развитии
цепных окислительных процессов. Одновременно
увеличивается количество выделяемого тепла, что
приводит к саморазогреву реакционной массы и
скачкообразному росту давления — II участок.
Во время «скачка» за сравнительно короткий
промежуток времени (2—5 мин) происходит
превращение 90—95 % ле-НТ в ле-НБК- На III участке
наблюдается завершение окисления оставшегося
ле-НТ. Дальнейший рост давления, как показали
исследования, связан с распадом непрореагиро-
вавшей азотной кислоты и конечного продукта —
IV участок. Описанный характер процесса хорошо
согласуется с современной концепцией
радикального цепного механизма окисления алифатических
цепей разбавленной азотной кислотой, согласно
которой активным действующим началом
являются продукты гомолитического распада азотной
кислоты [3, 9]. Как показали предыдущие
исследования [1], интенсивный распад разбавленной
кислоты, обеспечивающий инициирование цепи,
происходит лишь при температуре выше 150 °С,
что также подтверждается данными этой работы.
Высокий выход ле-НБК обусловлен значительной
устойчивостью ее в разбавленной кислоте. Так,
исследование термической стабильности ле-НБК в
20—40 % азотной кислоте при 220—260 °С и
времени реакции до 4 ч показало, что в указанных
условиях окисление ле-НТ преобладает над
распадом ле-НБК, а при 200°С и ниже процесс распада
ле-НБК существенно замедляется.
Увеличение температуры инициирования
сокращает индукционный период. Так, при температуре
190 °С реакция начинается практически сразу же
после прогрева реакционной массы до данной
температуры, т. е. длительность индукционного
периода оказывается сопоставимой со временем
разогрева реакционной массы. При 220 °С и выше
реакция начинается еще во время разогрева
реакционной массы. Оптимальным температурным
интервалом для окисления ле-НТ является 180—200 °С.
При 180 °С для полного завершения реакции
необходимо не менее 20 мин, при температуре
200 °С достаточно 7—12 мин. Увеличение
продолжительности выдержки по окончании процесса,
как уже было сказано, не вызывает заметного
разложения ле-НБК, но может привести к
постепенному накоплению в целевом продукте до 1 % 3,5-ди-
нитробензойной кислоты (3,5-ДНБК), а также
0,1—0,2 % динитро- и тринитробензола (ДНБ и
ТНБ). Этот недостаток практически может быть
исключен при проведении процесса в непрерывном
режиме.
Разбавленная азотная кислота в процессе
окисления ле-НТ выступает и как растворитель, и как
реагент, поэтому модуль и концентрация ее
подбираются в зависимости от условий проведения
процесса. Так, для проведения периодического
процесса окисления в автоклаве достаточен
модуль 2. В случае непрерывного процесса модуль
может быть и больше 2 по соображениям
безопасности, так как его увеличение позволяет снизить
тепловыделение в единице реакционного объема
за счет испарения и распада избыточного
количества азотной кислоты. Нами установлено, что
применение 5—20 % кислоты ведет к увеличению
индукционного периода и общей
продолжительности реакции. Причиной этого, по-видимому,
является снижение концентрации активных частиц
в единице объема. Применение азотной кислоты
концентрации 45—50 % увеличивает скорость
нитрования в ядро.
Минимальное давление в рабочем режиме и
связанная с ним температура определяются
необходимостью сохранения жидкой фазы в
реакционном объеме.
При отработке непрерывного процесса
окисления ле-НТ был выявлен ряд отличительных
особенностей. Так, установлено, что окисление протекает
устойчиво при 170—180 °С и давлении 1,8—
2,5 МПа (рис. 2). Выход на режим (I участок)
и ведение процесса можно осуществлять без
температурных «скачков» путем организации
регулируемого сброса избыточного давления (II участок).
При постоянном объеме реактора выход конечного
продукта зависит от температуры процесса,
концентрации азотной кислоты и времени пребывания
в реакционной зоне. При этом модуль 2, как было
показано экспериментально, вполне достаточен
для обеспечения отвода тепла реакции.
Все особенности окисления ле-НТ были учтены
при создании непрерывной установки жидкофаз-
ного окисления (ЖФО), упрощенный вариант
которой изображен на рис. 3.
В целях безопасности процесс целесообразно
проводить при минимально допустимых и
экономически оправданных температурах, а при
необходимости аварийной остановки использовать
сброс реакционной массы из реактора и буферного
аппарата в аварийную емкость.
X,
ЮО
во
бО
40
2D
у /
3
г
1
L>
гоо
по
ко
I
/
' i i
I
, X
-..-.J-...-.-.-.-. n
т
II
5 Ю 15 Ю
Рис. 2. Параметры и выход ле-НБК при непрерывном ведении
процесса.
/ участок — выход на режим; // — регулируемый сброс избыточного давления.
По оси абсцисс — время, мин; по оси ординат—выход, %; давление,
МПа; температура, °С.
68

?НТфА /*A^J
/азы на
'бсорбцию
В аварийную
емкость
Аг+
М-Н6И
Маточный
раствор -4-
аэотнои нислаты
\,
Рис. 3. Принципиальная схема ЖФО.
1,2 — насосы-дозаторы; 3,4 — нагреватели; 5 — реактор; 6 — буферный аппарат; 7 — узел разгрузки; 8 — приемник;
9 — вакуум-воронка.
Экспериментальная часть
В качестве конструкционного материала для оборудования
и трубопроводов использован титан ВТ1-0.
В реактор вместимостью 4 л, выполненный из трубы
диаметром 70 мм, с рубашкой для подогрева, одновременно и
пропорционально дозируются с помощью насосов-дозаторов через
теплонагреватели 35 % азотная кислота и м-НТ,
предварительно нагретые до 160—180 °С. Реактор снабжен термопарами
и датчиком давления. Производительность
насосов-дозаторов подобрана таким образом, чтобы обеспечить время
пребывания в реакторе в течение 15 мин, а температуру в рабочей
зоне 170—190 °С. После реактора масса поступает в буферный
аппарат вместимостью 8 л, выполненный из трубы диаметром
120 мм. Здесь температура реакционной массы снижается до
140—150 °С. Разгрузка производится через узел выгрузки
одновременно газовой фазы из верхней части и жидкой фазы
из нижней части буферного аппарата.
Узел разгрузки выполнен по шлюзовому принципу, что
позволяет вести разгрузку с колебаниями давления 0,05—
0,1 МПа.
Разгрузка реакционной массы производится в реактор,
частично заполненный водой, который по мере необходимости
опорожняется путем сброса суспензии на нутч-фильтр.
Продукт выгружается, а разбавленная азотная кислота может
быть использована для приготовления исходного ее раствора.
Нитрозные газы улавливаются путем абсорбции в системе
ловушек, заполненных водой. Полученная здесь разбавленная
кислота также может быть использована для приготовления
исходного раствора азотной кислоты.
Качество продукта определяли на хроматографе «Милли-
хром» (СССР) и по температуре плавления. Полученная таким
образом л-НБК имеет температуру плавления 139,5—140,5 °С,
и имеет чистоту не ниже 99 %. Выход целевого продукта
составляет 92—95 % в расчете на м-НТ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Александров М. М., Вишневский Е. Н., Долматов В. Ю.
и др. // Журн. приклад, химии.— 1982.— Т. 55, вып. 8.—
С. 1904—1907.
2. Александров М. М., Алексенский А. Е., Вишневский Е. Н.
и др. // Там же.— 1984.— Т. 57, вып. 3.— С. 639—643.
3. Баллод А. П., Штерн В. Я. // Успехи химии.— 1976.—
Т. 45, вып. 8.—С. 1428—1460.
4. Галлак В. Н„ Хаскин И. Г., Галлак В. В. Способ
получения мононитробензойных кислот // Открытия.— 1974.—
1974.— № 48.— С. 45.
5. Головлева Л. А., Головлев Е. А., Скрябин Г. А. А. с. 442183
СССР. Способ получения п-нитробензойных кислот //
Там же,— № 33.— С. 73.
6. Кирсанов О. С, Белоглазова Э. X., Шестобитова Л. С.
А. с. 496266 СССР. Способ получения п-нитробензойной
кислоты // Там же.— 1975.— № 47.— С. 58.
7. Лихтциндер Я. Б., Левит Р. М. А. с. 106397 СССР, Способ
получения п-нитробензойной кислоты // Chem. Abstr.—
1957.—Vol. 51.—N 16546.
8. Митио X., Акихиса X. А. с. 49—48420 Япония. Способ
окисления алкилзамещенных ароматических соединений // РЖ
Химия.—1975.—№ 21Н142П.
9. Титов А. И. Ц Успехи химии,—1952.—Т. 21.—С. 882.
10. Торигата X., Накаока К- А. с. 57—185239 Япония. М- и
п-нитробензойные кислоты // РЖ Химия.— 1983.—
№ 24Н166П.
11. Червинский К. А., Ковалев В. И. А. с. 224510 СССР. Способ
получения п-нитробензойной кислоты // Открытия.—
1968.—№ 26.—С. 31.
12. Bigelow L. А. // J. Агпег. chem.— 1919.—Vol. 47, N 10.—
P. 1559—1581.
13. Feld M., Bilow A., Rogler W. Verfahren zur Herstellung
von D-nitrobenzoesaeure. поступила 02.02.89

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.281:547.551.525.211.1].015.3.07
Н. М. Милова, В. С. Россохань, Ф. А. Пашуба
КОНТРОЛЬ ДОЗИРОВКИ РЕАГЕНТОВ НА ПЕРВОЙ СТУПЕНИ
РАЗЛОЖЕНИЯ СУЛЬФОМАССЫ ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ ПРОЦЕССЕ
ПОЛУЧЕНИЯ N-КАРБОМЕТОКСИСУЛЬФОНИЛХЛОРИДА
Важный для синтеза сульфаниламидных
препаратов полупродукт — N-карбометоксисульфонил-
хлорид (сульфохлорид) — получают хлорсульфи-
рованием N-фенилметилуретана избытком хлор-
сульфоновой кислоты (ХСК) • Для выделения
сульфохлорида раствор продуктов реакции в избытке
ХСК (сульфомассу) обычно разбавляют водой или
растворами кислот. В соответствии с
проведенными исследованиями процесс разложения сульфо-
массы целесообразно осуществлять в 2 ступени
с применением 46 % серной кислоты*.
Принцип выделения сульфохлорида из сульфо-
массы основан на снижении его растворимости при
уменьшении концентрации серной кислоты.
При разбавлении сульфомассы вначале
разлагается ХСК по реакции:
HOS02CI +H20=H2S04+HC1
Поскольку растворимость хлористого водорода
в концентрированной H2SO4 невелика, он
выделяется в газовую фазу. Известно, что НС1 имеет
минимальную растворимость в серной кислоте,
содержащей 87—97 % (мае. %). После полного
разложения ХСК начинается разбавление серной
кислоты (моногидрата) с выделением сульфохлорида
в твердую фазу при уменьшении концентрации
H2S04 ниже 87 %.
Разделение процесса разложения сульфомассы
на 2 ступени имеет целью обеспечение
максимально полного выделения НС1 и достижения
достаточной степени его чистоты для последующей
утилизации. Концентрация хлористого водорода в
реакционном растворе после первой ступени
разложения также имеет важное значение, так как он
поступает далее в отходную H2SO4, усиливает ее
коррозионные свойства, затрудняет очистку и ее
дальнейшее использование. После первой ступени
разложения реакционная масса транспортируется и
через дозаторы подается на вторую ступень.
Снижение концентрации серной кислоты после первой
ступени разложения до 87 % и ниже создает
трудности при транспортировке и дозировании на
вторую ступень разложения, так как сульфохлорид
начинает выделяться в твердую фазу.
В связи с перечисленными выше
обстоятельствами на первую ступень разложения подается 46 %
H2SO4, содержащая расчетное количество воды,
необходимое для разложения ХСК и разбавления
моногидрата до 92—96 % (мае. %) H2SO4.
Данные условия разложения рекомендованы для
проектирования.
Для обеспечения полного использования НС1,
автоматизации и механизации в крупном
производстве целесообразно непрерывное осуществле-
* Стронгин Г. М. и др. Снижение расхода серной
кислоты при выделении N-карбометоксисульфанилхлорида из
сульфомассы, // Хим. пром-сть.— 1984.— № 5.— С. 13—14.
ние процесса. При этом контроль правильности
дозировки реагентов приобретает решающее
значение.
Для измерения расхода H2SO4 могут
применяться стандартные расходомеры. С целью выбора
контроля дозировки сырья необходимо
определение зависимости характеристик реакционной смеси
от соотношения реагирующих веществ.
В настоящей работе изучали влияние
соотношения реагентов на плотность, вязкость,
электропроводность реакционной смеси, на остаточное
содержание НС1 и количество 46 % H2SO4,
необходимое для разбавления реакционной смеси до
начала выделения сульфохлорида в твердую фазу.
Экспериментальная часть
Сульфомассу, содержащую около 28 % (вес.)
сульфохлорида, получали хлорсульфированием N-фенилметилуретана ХСК.
Разложение сульфомассы проводили в четырехгорлой колбе,
снабженной мешалкой, термометром и двумя капельными
воронками.
На первую ступень разложения из капельных воронок
подавали одновременно 100 г сульфомассы и рассчитанное
количество 46 % H2SO4, необходимое для получения раствора
сульфохлорида в H2SO4 концентраций 87—89, 92—94, 96—98,
100 % (вес). Время смешивания сульфомассы и 46 % H2S04
15 мин. Температуру реакционной массы на первой ступени
разложения поддерживали в интервале 25—30 СС.
Полученный после первой ступени раствор анализировали
на содержание H2SO4, HC1. Плотность раствора измеряли с
помощью денсиметров, вязкость — с помощью вискозиметра
ВПЖ-2 по ГОСТу 33—66, электропроводность — на
кондуктометре типа ОК 102/1 (Завод электрохимического
оборудования «Radelkisz», Будапешт). Перечисленные параметры
измеряли при 25 °С.
Для определения H2S04 и HC1 ампулу, предварительно
взвешенную с погрешностью 0,0002 г, нагревали 10—15 с на
огне спиртовки и быстро опускали ее капилляр в пробу
реакционного раствора. После того как уровень в ампуле переставал
изменяться, вытирали кончик капилляра кусочком
фильтровальной бумаги. Ампулу с реакционным раствором снова
взвешивали и по разнице определяли взятую навеску пробы.
Навеску реакционного раствора в ампуле опускали в коническую
колбу с резиновой пробкой, в которую предварительно
помещали около 50 см3 холодной дистиллированной воды с
кусочками льда. Ампулу разбивали осторожным встряхиванием колбы.
Колбу с содержимым помещали в холодильник до полного
поглощения НС1 (около 10 мин).
После поглощения хлористого водорода водой содержимое
колбы перемешивали, колбу открывали, пробку обмывали
охлажденной до 5—10 °С водой, комочки сульфохлорида и
капилляр ампулы измельчали стеклянной палочкой. Затем
содержимое колбы количественно переносили в мерную колбу
вместимостью 200 см3 и объем жидкости доводили до метки
охлажденной до 5—10 °С дистиллированной водой при
тщательном перемешивании. Часть жидкости быстро
отфильтровывали через складчатый бумажный фильтр, отбрасывали первые
порции фильтрата.
В коническую колбу для титрования пипеткой отбирали
50 см3 фильтрата и определяли содержание серной кислоты
титрованием 0,5 н. раствором NaOH по фенолфталеину.
Затем в этом же растворе определяли содержание НС1 мер-
куриметрическим методом. В качестве индикатора
используется нитропруссид натрия.
Долю НС1 (в мае. %) вычисляли по формуле:
„„, a-k-0,003646-200-100 , .... a-k
НС1= =^ =1,4584 ,
70

I
Сульфомасса
количество, г
О О О О О
о о о о о
содержание
хек
53,1
52,9
53,0
52,7
52,1
H2SO,
вес. %
12,1
13,4
12,4
13,0
13,2
Количество
загруженной
46 % H2S04 на
первой
ступени
разложения,
см3
31,6
22,0
15,0
13,2
12,0
Реакционная смесь
содержание НС1,
вес. %
0,8
1,5
1,7
2,3
3,3
концентрация
H2S04,
% вес
88,4
93,4
98,4
99,2
100
плотность,
г/см3
1,683
1,707
1,712
1,713
1,711
вязкость
кинематическая,
сСт
86,4
109,1
124,7
137,4
144,5
электропроводность,
10-3ом-'х
Хсм-1
25,3
21,8
20,1
17,8
13,3
Разложение
эеакционной
сульфохлорида
объем
реакционной массы,
см3
50
50
50
50,
50
объем 46 %
h2so4,
см3
4,0
8,6
12,3
13,7
13,9
где а — объем 0,1 н. раствора азотнокислой ртути,
израсходованный на титрование (см3); k — поправочный коэффициент
к титру; 0,003646 — количество НС1 (в г), соответствующее
1 см3 0,1 и. раствора Hg(N03)2,' m — навеска реакционной
раствора (в г).
Расхождение между результатами двух параллельных
определений не должно превышать 0,1 % (абс).
Полученные результаты отражают
закономерность возрастания содержания НС1 с увеличением
концентрации H2SO4 в реакционном растворе, т. е.
при снижении загрузки 46 % H2SO4 на первую
ступень разложения сульфомассы. Время выполнения
анализа составляет 0,5 ч.
В таблице представлены данные о составе и
физических параметрах реакционной смеси в
зависимости от загрузки 46 % H2SO4 на первой ступени
разложения сульфомассы до начала выделения
сульфохлорида в твердую фазу.
Для сравнительно быстрого контроля дозировки
разбавленной серной кислоты может служить
метод титрования. Время выполнения такого анализа
составляет 0,5 ч.
Только некоторые данные химического анализа
могут быть использованы для проверки
правильности работы приборов и загрузки реагентов. Так,
из таблицы видно, что плотность реакционной
смеси не может служить параметром для контроля
правильности загрузки реагентов.
В то же время вязкость и электропроводность
реакционной смеси зависят от количества
загружаемых реагентов. Например, при
рекомендованной загрузке 46 % H2SO4, равной 22 г на 100 г
сульфомассы, реакционная смесь имеет при 25 °С
вязкость 109,1 сСт. При увеличении загрузки 46 %
H2SO4 на 43,6 % вязкость снижается на 20,8 %.
При уменьшении загрузки 46 % H2S04 на 31,8 %
вязкость увеличивается на 14,3 %. При
дальнейшем уменьшении количества 46 % H2SO4 скорость
возрастания вязкости незначительно повышается.
Электропроводность реакционной смеси,
полученной при загрузке 46 % H2SO4, равной 22 г на
100 г сульфомассы, составляет 21,8-Ю-3 см-1Х
Хсм"1. При увеличении загрузки 46 % H2S04
(в расчете на 100 г сульфомассы) на 43,6 %
электропроводность увеличивается на 13,8 %, а
при снижении загрузки 46 % H2SO4 на 31,8 %
электропроводность уменьшается на 7,8 %
(см. таблицу).
Следует подчеркнуть, что существует
принципиальная возможность подбора приборов нужного
класса точности для контроля дозировки реагентов
по вязкости и электропроводности.
SUMMARY
То choose a method for checking up the dosage accuracy for
agents charged at the first step of sulfomass degradation,
relationships were found between HCI content and 46% H2S04
quantities which were needed to add to a reaction mixture
sample after the first step of sulfomass degradation until
sulfochloride became solid, as well as relationships between
their density, viscosity, conductance, on the one hand, and
the ratios of agents charged for degradation, on the other.
The findings may serve the basis for operative analytic and
instrumental control at the first step of sulfomass degradation
during uncontinuous sulfochloride production.
Поступила 30.08.88.
Обмен опытом
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.J/.3.0(4.83
Б. И. Вакушин, В. А. Еремин, В. Г. Доля, Л. Г. Алмакаева
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЛЕГКОЛЕТУЧИХ
ПРЕПАРАТОВ В АМПУЛАХ
Всесоюзный научно-исследовательский институт химии и технологии лекарственных средств, Харьков
В состав некоторых препаратов, применяемых
для наружных целей, входят легколетучие
компоненты, такие, как циклогексан, бутилацетат,
хлороформ, пиперидин, спирты и другие. При ампули-
ровании отдельных компонентов, а также их
смешении образуется легколетучая гомогенная
смесь [3].
Существующий вакуумный способ заполнения
ампул раствором в данном случае неприемлем,
так как вакуумнаполнительные аппараты типа
71

Вакуум .
Природный газ
Нисларсю
Инертный газ
Схема производства растворов в ампулах с легколетучими компонентами.
Объяснение в тексте.
АП-4М создадут загазованность рабочей зоны,
а при запайке на полуавтомате АП-6М на
капиллярах ампул может образоваться пригар, что
приведет к браку готовой продукции [1, 2, 4].
С целью разработки оптимальной
технологической схемы ампулирования препаратов с
легколетучими компонентами нами изучены различные
факторы, которые могут влиять на стабильность
растворов и их качество: порядок и способ
смешения ингредиентов, шприцевой способ заполнения
ампул раствором, влияние различных материалов
на раствор при контакте и др. [4].
В результате выбраны порядок смешения
ингредиентов и температура ведения процесса.
Определено, что необходимо использовать ампулы типа
ШП. Установлено, что контакт растворов с
резинами должен быть исключен. Наиболее приемлемыми
материалами аппаратов для ампулирования таких
препаратов являются полихлорвинил, стекло,
нержавеющая сталь, которые не влияют на
стабильность растворов.
На основании проведенных исследований была
разработана технологическая схема
ампулирования растворов препаратов, содержащих
легколетучие компоненты.
фреон для охлаждения раствора. Охлажденный раствор
(5—7 °С) по линии подачи раствора // поступает для шприце-
вого заполнения ампул раствором и запайки на полуавтомат 12,
который оборудован бункером загрузки ампул 13, узлом
заполнения 14, устройством запайки капилляров ампул с оттяжкой
15 и бункером выгрузки запаянных ампул 16.
Узел дозированного заполнения ампул раствором 14
работает так, что после подачи через шприцы в ампулы раствора,
последние заполняются через те же шприцы углекислым газом
или азотом, который препятствует выделению летучих
компонентов из ампул в атмосферу рабочей зоны. Ампулы с
раствором тотчас запаиваются.
Операции приготовления смесей или
индивидуальных субстанций, заполнения ампул
раствором и запайки должны быть забоксированы и
оборудованы приточно-вытяжнои вентиляцией с
требуемой кратностью воздухообмена.
Вся технологическая схема герметически
замкнута, что не позволяет парам легколетучих
органических растворителей выделяться в рабочую
зону.
SUMMARY
An optimal flowsheet was developed for making ampoules,
which excluded the evaporation of readily volatile substances
from solutions.
На рисунке представлена схема производства растворов
с легколетучими компонентами. В мерники 2 с помощью
вакуума подают органические субстанции из первичных
емкостей /. В стеклянный реактор 4 по трубопроводам 3 из
мерников 2 заливают необходимое количество субстанций и с
помощью механической мешалки 5 перемешивают содержимое.
Затем раствор из реактора 4 с помощью вакуума по
трубопроводу 6 поступает в напорную емкость 8. Во избежание
попадания паров органических растворителей в вакуум-насос
на линии вакуума установлены ловушки 9. На линии
движения раствора установлен стеклянный фильтр 7, с помощью
которого раствор освобождается от возможных механических
включений. Напорная емкость 8 внутри оснащена
змеевиком 10, по которому из холодильной установки подается
ЛИТЕРАТУРА
1. Александер Ю. В., Филипин Н. А. Способ запайки
стеклянных сосудов. А. с. 527190 СССР // Открытия.— 1976.—
№ 23.
2. Александер Ю. В., Можжухин В. С, Филипин Н. А. Машина
для запайки стеклоизделий. А. с. 533551 // Открытия.—
1978.— № 40.
3. Машковский М. Д. Лекарственные средства.— 11-е изд.—
М., 1988.—Ч. 1.—С. 417.
4. Новиков Е. Д., Тютенков О. Л., Филипин Н. А.,
Яковлева Ж. И. Автоматы для изготовления лекарственных форм
и фасовки.— М., 1980.
Поступила 08.02.89

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 661.12.02.013
М. А. Балабудкин, В. В. Дрекалов, Л. И. Алферова, Л. Биктиллиров, В. А. Калайджян,
X. X. Хаитбаев
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ МАЗИ МЕГОСИНА
Ленинградский химико-фармацевтический институт; Институт биоорганической химии им. акад.
А. С. Садыкова АН Узбекской ССР, Ташкент; Ташкентский фармацевтический институт
К универсальным методам повышения
эффективности гетерогенных процессов в
химико-фармацевтической промышленности относится
применение роторно-пульсационной и роликовой
техники. При их использовании в этих процессах
заметно повышаются степень дисперсности и
равномерность распределения твердой фазы в сплошной
жидкой и уменьшается время диспергирования.
Дисперсность же твердых веществ в значительной
степени определяет терапевтическую
эффективность получаемых мазей, паст, линиментов и
других суспензионных форм [1].
С целью разработки технологии 3 % мази
мегосина в Ленинградском
химико-фармацевтическом институте были выполнены
экспериментальные исследования по получению с помощью ро-
торно-пульсационного (РПА) и роликового
аппаратов (РА) 3 % мази мегосина (ВФС
42-1351—83) — нового антигерпетического
средства для лечения кожных заболеваний,
разработанного в Институте" биоорганической химии
АН Узбекской ССР.
Состав мази: мегосин (ВФС 42-1317—83) в
пересчете на сухое вещество — 3,0 г, вазелин
(ГОСТ 3582—52) — 90,0 г, масло вазелиновое
(ГФХ, ст. 481) — 7,0 г.
Мазь мегосина получали на лабораторной установке,
состоящей из РПА и емкости, соединенной с ним
циркуляционным контуром. Эксперименты проводили при частоте
вращения ротора РПА около 3000 об/мин. Был использован
двухцилиндровый (одноступенчатый) РПА. Число зубьев
ротора — 12, статора — 18; радиальный зазор между ротором и
статором РПА 0,3 мм.
Количество приготовляемой мази за одну загрузку
составляло 1,8 кг. Расплавленную смесь вазелина с
вазелиновым маслом заливали в емкость установки. После включения
РПА добавляли порошок мегосина (без предварительного
измельчения и просеивания). Производительность
циркуляции, создаваемой за счет насосного действия РПА, состав-
^
г
¦чхь
,;—хнвисс*^
-4
ЧхЗ-
~l/
¦ IX}
Технологическая схема установки для получения мази
мегосина.
Объяснения в тексте.
ляла 960 л/ч. Длительность эксперимента не превышала
45 мин. Температура обрабатываемой массы составляла 65—
70 °С.
На той же установке были осуществлены испытания по
изготовлению 3 % мази мегосина с использованием РА с
диаметром рабочих органов 100 мм и частотой вращения обоймы
подшипника около 3000 об/мин. Производительность
циркуляции составляла 540 л/ч. Длительность эксперимента и
температура обрабатываемой массы были такие же, как при
применении РПА.
Анализ приготовляемой 3 % мази мегосина на
однородность, согласно ст. 709 ГФХ, показал, что мазь соответствует
требованиям этой статьи после 20 мин обработки на установке
с РА и после 30 мин — с использованием РПА.
С помощью микроскопа был выполнен дисперсный анализ
полученных мазей. Средний размер частиц мегосина в мазях
через 1 мин после засыпки порошка мегосина составлял 42 мкм.
Согласно результатам дисперсного анализа, через 30 мин
после начала приготовления мази с использованием РПА
средний размер частиц мегосина в приготовляемой мази
составлял 19,1 мкм и далее существенно не изменялся. В
случае использования РА через 20 мин в изготовляемой мази
средний размер частиц мегосина составлял 8,6 мкм и при
дальнейшей обработке существенно не изменялся.
Был выполнен расчет кратности (К) обработки в одной
ступени РПА получаемой мази по формуле:
К=
Q-t-Z.
где Q — производительность циркуляции, л/мин; / — время
обработки, мин; Z — число ступеней обработки в РПА и РА,
которое было равно 1; V — объем обрабатываемой массы,
который составлял около 2 л.
Для РПА: Q=16 л/мин; *=30 мин; К=240.
Для PA: Q=10,7 л/мин; г=20 мин; К=Ю7.
На основе проведенных экспериментальных
исследований разработана технология 3 % мази
мегосина с использованием РПА и РА.
Циркуляционная схема, соответствующая этой технологии,
приведена на рисунке и включает мерники
вазелинового масла / и вазелина 2, дозатор порошка
мегосина 3 типа ДВС-2м, реактор 4, шестеренный
насос ЭШФ (в случае использования роликового
РА), РПА 6 или РА 5.
В промышленном варианте время получения
200 кг мази мегосина, рассчитанное по
вышеприведенной формуле, составит 75 мин в установке с
применением четырехступенчатого (Z=4) РПА —
160 мин. При этом производительность РПА по
циркуляции приняли равной 200 л/мин.
Производительность по циркуляции РА
определяется производительностью шестеренного насоса,
поэтому, приняв ее равной 100 л/мин, в случае
применения РПА, состоящего, например, из 4
ступеней (Z=4), время получения 200 кг 3 % мази
мегосина составит около 67 мин.
РПА и РА могут быть изготовлены в условиях
химико-фармацевтических заводов [2].
Время приготовления 3 % мази мегосина можно
существенно уменьшить за счет применения
технологической схемы перегрузок приготовляемой
мази из реактора 4 в реактор 7 и наоборот [3].
Разработанная технология изготовления мази
6 Хим-фарм. журнал № 1
73

мегосина внедрена в опытное производство
Института биоорганической химии им. акад. А. С. Са-
дыкова АН Узбекской ССР и позволяет за
незначительный промежуток времени и с небольшим
количеством оборудования и операций
осуществлять приготовление высококачественной мази.
SUMMARY
Experiments were made to produce 3 % megosinum
ointment by using a rotopulsator and a roller.
ЛИТЕРАТУРА
1. Балабудкин М. А, Роликовые аппараты и их
использование в химико-фармацевтической промышленности: Обзор.
информ.— М., 1983.
2. Балабудкин М. А. Роторно-пульсационные аппараты в
химико-фармацевтической промышленности.— М.: 1983.
3. Тенцова А. И., Грецкий В. И. Современные аспекты
исследования и производства мазей.— М., 1980.
Поступила 05.07.89
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.254.1.012.1
П. Т. Горячев, Л. А. Шароварникова, Ю. Е. Ильичев, В. Г. Воронин
СНИЖЕНИЕ КОРРОЗИОННОЙ АКТИВНОСТИ КИСЛЫХ МАТОЧНЫХ
РАСТВОРОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ДИХЛОТИАЗИДА
НИИлексредств, Московская область
Эффективным способом снижения коррозионной
активности кислот является их ингибирование.
Этот способ используют в промышленности с
большим положительным эффектом [3]. К
настоящему времени известно около 5000 соединений
и их смесей в качестве ингибиторов кислотной
коррозии [2].
В технологических процессах синтеза
лекарственных препаратов ингибиторы практически не
применяют. Причина заключается в опасности
загрязнения и снижения выхода целевого продукта
при введении в реакционную массу постороннего
вещества (ингибитора).
Анализ технологии синтеза ряда лекарственных
препаратов показал, что в отдельных случаях
возможно использование ингибиторов кислотной
коррозии металлов с целью снижения уровня
опасности кислотного разрушения
технологического оборудования. Наиболее естественным при
этом представляется выбор в качестве ингибирую-
щего соединения одного из исходных или побочных
продуктов дальнейших стадий синтеза
лекарственного препарата.
В настоящее время на примере синтеза
дихлотиазида показана возможность и эффективность
использования ингибитора. Согласно регламенту,
при получении промежуточного продукта 3-хлор-
4,6-дихлорсульфониланилина (I) хлорсульфиро-
ванием m-хлоранилина хлорсульфоновой кислотой
и хлористым тионилом образуется сульфомасса,
гидролиз которой приводит к выделению целевого
полупродукта I из маточного раствора,
содержащего смесь серной, сернистой и соляной кислот.
Таблица 1
Ингибирующая способность формальдегида для стали в
соляной и серной кислотах [1]
Наименование и
концентрация
10 % НС1
0,3 н. НС1
2п.НС1
2,5 н. H2S04
Температура,
°С
25
70
20
20
Концентрация
ингибитора,
°/
/о
3
2,78
1,0
1,0
Степень
защиты, %
88,5
77
98
87
Углеродистая сталь в указанном растворе
неустойчива. В качестве технологического
оборудования на этой стадии применяют стальной реактор
со стеклоэмалевым покрытием. Практика
использования такого вида оборудования в данном,
случае показала, что даже незначительное
нарушение защитного покрытия ведет к попаданию
большого количества железа в продукт и
быстрому образованию сквозного разрушения в корпусе
реактора. Согласно технологии синтеза, на
следующей стадии получения дихлотиазида на основе
соединения I используют формалин.
Известно, что формальдегид является весьма
эффективным ингибитором коррозии стали в
серной и соляной кислотах. В табл. 1 приведены
его защитные свойства.
Следует учесть, что, согласно регламенту, в
целях сокращения объема отходов производства
рекомендуется повторное двукратное
использование маточного раствора для гидролиза сульфо-
массы, т. е. после повторного и третьего
применения концентрация кислот в них будет
значительно возрастать.
Исследование влияния формальдегида на
коррозионную стойкость стали 20 (материал корпуса
реактора) проводили по методике [4] при комнат-
Таблица 2
Коррозионная стойкость образцов из стали 20 в ингибиро-
ванных формальдегидом кислых маточниках
Маточный
раствор
После первого
гидролиза
После второго
гидролиза
После третьего
гидролиза
Количество
формальдегида
в
растворе, %
1
1,5
2
1
1,5
2
1
1,5
2
Скорост
1 сут
14,6
9,07
6,58
5,98
5,30
3,62
8,67
6,38
4,64
ь коррозии,
6 сут
3,91
2,52
1,86
2,01
1,63
1,05
3,05
2,36
1,64
мм/год
11 сут
2,61
1,72
1,25
1,44
1,13,
0,80
2,21
1,71
1,24
74

ной температуре с использованием трех маточных
растворов. Результаты приведены в табл. 2.
Как видно из табл. 2, введение в качестве
ингибитора формальдегида в кислые маточные
растворы в количестве 1—2 % значительно
снижает их коррозионную активность. Степень
защиты по сравнению с величиной растворения
стали в маточных растворах без ингибитора
составляет более 99 %. Анализ промежуточного
продукта I и конечного — дихлотиазида показал
отсутствие влияния введения 1—2 %
формальдегида на стадии хлорсульфирования .и-хлоранилина
на их качество и выход.
Полученные данные доказывают эффективность
использования ингибитора кислых маточников,
образующихся в результате реакции
хлорсульфирования. Таким образом, появляется возможность
значительно снизить опасность аварийного
разрушения корпуса реактора при нарушении
сплошности стеклоэмалевого покрытия. Следует
отметить, что в представленной работе речь идет
только о конкретном технологическом процессе —
Оротовая кислота (I) и ее соли участвуют
в биосинтезе нуклеиновых кислот и выполняют
другие важные биохимические функции [2, 3].
Это определяет важность поиска потенциальных
лекарственных средств на основе соединений
оротовой кислоты, среди которых наиболее
перспективными являются аддукты I. с
аминокислотами и аминами [5, 9]. Эти аддукты (оротаты)
образованы за счет ионной связи и имеют
молярное соотношение 1:1 [7, 10]. Термическую
устойчивость оротатов не изучали ранее; о ней
ориентировочно судили по значению температуры
плавления. Однако такая оценка давала завышенные
характеристики термостабильности: например, у
оротата у-зминомасляной кислоты (ГАМК)
начальная температура деструкции (Г,) оказалась
198 °С, в то время как стандартный метод
определения т. пл. показывал, что при температурах
ниже 300 °С оротат ГАМК не плавится и цвет его
не меняется. В настоящее время в связи с
определением оптимальных режимов сушки аддуктов и
необходимостью прогноза термостабильности
новых перспективных соединений, актуально
определение термической устойчивости оротатов и
зависимости ее от химической природы
аминокислот и аминов, связанных с I.
6*
получении дихлотиазида. Для других случаев
хлорсульфирования необходима
экспериментальная проверка возможности использования
ингибитора.
SUMMARY
Using dichlorothiazide production as an example, the
authors give experimental evidence for its application as an
inhibitor of acid corrosion during the drug synthesis. Employing
1-2 % formaldehyde as an inhibitor was shown to significantly
decrease the corrosive activity of acid mother liquors against
carbon steel-20 at chlorosulfation and to have no effect on the
quality and yield of a desired product.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алцыбеева А. И., Левин С. 3. Ингибиторы коррозии
металлов.— Л., 1968.
2. Иванов Е. С. Ингибиторы коррозии металлов в кислых
средах: Справочник.— М., 1986.
3. Миндюк А. К- II Физ.-хим. механика материалов.—
1985.—№ 1.—С. 84—89.
4. Руководящий технический материал: Методы коррозионных
испытаний металлических материалов. Основные
требования. Оценка результатов.— М., 1968.
Поступила 13.04.89
Термическую устойчивость веществ изучали методами
термогравиметрического (ТГА), дифференциального
термогравиметрического (ДТГА) и дифференциального
термического (ДТА) анализа в дериватографе Q 1500 D фирмы
MOM (ВНР). Опыты вели в воздушной атмосфере при
скорости нагревания 5 °С/мин по общепринятой
методике [6, 11]. Для установления закономерностей влияния
химической природы компонентов аддуктов на их термическую
устойчивость исследовали не только оротаты и их компоненты,
но и гидрохлориды аминокислот, калиевую и аммонийную
соли I. Аналитические данные соединений приведены в табл. 1.
Термическую устойчивость оротатов и индивидуальных
соединений определяли по Г,- на термогравиметрической
кривой [11]; для интерпретации результатов термической
деструкции веществ использовали данные ДТА и ДТГА
(табл. 2).
Анализ значений 7"; табл. 2 показывает, что
оротовая кислота более термостабильна, чем ее
аддукты с аминокислотами и аминами. 7, оротовой
кислоты 295 °С, а аддуктов 150—249 °С. Анион
оротовой кислоты обладает еще более высокой
устойчивостью: Г; оротата калия 354 °С. Поэтому
естественно полагать, что термическое разложение
оротатов, имеющих ионную связь между
компонентами, начинается с деструкции аминокислот
или аминов, связанных с I. Наиболее четко это
подтверждается результатами исследования
оротата ГАМК (см. рисунок), на дериватограмме
75
Исследование строения химических соединений,
методы анализа и контроль производства
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1989
УДК 615.014:547.853 + 543.226
Н. А. ЭПШТЕЙН, М. Г. ПЛЕШАКОВ, В. И. Снегоцкий
ТЕРМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ АДДУКТОВ ОРОТОВОЙ КИСЛОТЫ
С АМИНОКИСЛОТАМИ И АМИНАМИ
НИИ технологии и безопасности лекарственных средств, пос. Старая Купавна Московской области

Таблица 1
Характеристики исследованных веществ
тгвг'с
№
соединения
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Соединение
Оротат гдицина
Оротат ГАМК
Оротат Е-амино-
капроновой
кислоты
Оротат л-бутила-
мина
Оротат диэтила-
мина
Оротат триэтила-
мина
Оротат аммония
Оротат калия
Гидрохлорид
глицина
Гидрохлорид
ГАМК
Оротовая кислота
Глицин
ГАМК
е-аминокапроно-
вая кислота
Содержание
основного
вещества
_
99,8
—
—
—
—
99,7
^
—
98,5
99,5
99,7
99,5
209—210
>300*
>300
274—275
194—195
197—198
>300
>300
>185—186
134—135
>300
232—233
203—204
202—203
Содержание
воды, %
1,5
6,2
0,1
0,2
0 ^
1,0
0,6
0,2
0
1,0
10,2
0,1
0,2
0,1
Примечание. Одна звездочка — вещество не
плавится при температуре ниже 300 °С. Содержание воды
определено методом Фишера. Две звездочки — т. пл. по данным
литературы: для соединений № 2 и 3 — выше 300 °С [5, 7]; для
соединений № 4—7 — соответственно 276—277, 192—194,
200—202 и выше 300 °С [9] для соединений № 8, 11 выше
300 °С [2]; для соединений № 9, 10 — соответственно 185 и
135—136 °С (Словарь органических соединений,— ИЛ — М.,
1949, т. 1); для соединения № 12 —- 232—236 °С (Справочник
химика — ГНТИ ХЛ.—М. Л., 1963, изд-е 2-е, т. 2); для
соединения № 13 — 200—205 °С (ФС 42-1903—82); для
соединения № 14 —200—204 °С (ФС-1789—82).
которого имеются 2 хорошо разделенные стадии
деструкции основного вещества: 198—280 °С и
280—372 °С. Первая стадия по потере массы
соответствует практически полному разложению
ГАМК на газообразные продукты, а вторая стадия
Кривые термогравиметрического (ТГ), дифференциального
термогравиметрического (ДТГ) и дифференциального
термического (ДТА) анализа оротата ГАМК.
По оси ординат — потеря массы, %.
начинается при температуре, близкой к Tt орото-
вой кислоты. Разложение оротатов протекает по
сложному многостадийному механизму, и
результаты ТГА не позволяют идентифицировать
элементарные стадии деструкции. По данным ДТА
разложение оротатов сопровождается
поглощением тепла, и только при высоких
температурах за счет вторичных процессов наблюдаются
слабые экзотермические эффекты. На основании
этих данных можно сделать заключение, что оро-
таты не способны к саморазогреванию при сушке
независимо от продолжительности нагревания.
Для установления закономерностей влияния
химической природы аминов и аминокислот на
термостабильность оротатов рассмотрим схему 1,
на которой оротаты расположены в порядке
увеличения Tt (в °С).
У оротатов аминов увеличение
термостабильности совпадает с уменьшением основности аминов
в газовой фазе [4]. Это указывает на решающее
влияние величины положительного заряда на
атоме азота амина на термостабильность его оротата
и согласуется с ионным характером связи в аддук-
Таблица 2
Результаты термогравиметрического (ТГА), дифференциального термогравиметрического (ДТГА) и дифференциального
термического (ДТА) анализа соединений 1 —14
№>
соединения
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
ТГА
T;, "С
165
198*
249
214
176
150
267
354
140
160
295
205
148
194
температурные интервалы основных стадий
деструкции (в °С) и потеря массы
(в %) на стадиях
165—240 (15,5 %), 240—304 (33 %)
198—280 (35 %), 280—372 (41 %)
249—302 (42 %)
214—306 (51,5 %), 306—348 (24 %)
176—310 (61 %), 310—360 (15 %)
150—210 (16 %), 210—280 (23 %),
280—360 (41 %)
267—374 (76 %)
354—425 (34,5 %), 425—442 (13 %)
140—199 (8 %), 199—296 (49 %)
160—320 (72%)
295—350 (45 %), 350—386 (21 %)
205—270(44%)
148—205 (31 %), 205—212 (28 %),
212—259 (37 %¦)
194—276 (28,5 %), 276—476 (60 %)
ДТГА
температуры
максимальной
скорости
(пики)
разложения, "С
216, 263
242, 330
270
284, 324
278, 342
197, 228
323
330
407, 427
199, 249
309
340, 354
233
203, 208
218
214, 445
ДТА
экстремумы эндотермических (—) и
экзотермических ( + ) эффектов деструкции основного
вещества, °С
217 (—), 271 ( + )
331 (—) .-::-¦
253 (—)
283 (—), 305 ( + ), 324 (—)
201 (—), 257 (—), 291 ( + ), 339 (—)
199 (—), 323 (—)
331 (—)
465 ( + )
134 (—), 189 (—), 237 (—)
138 (—), 220 (—)
346 (—), 404 ( + )
235 (—) "
204 (—)
206 (—), 458 (—)
температура
начала
экзотермического
разложения,
°С
240
—
—
296
270
—
—
395
—
365
—
—
—
: Температура полного удаления кристаллизационной воды у оротовой кислоты 140 °С, у оротата ГАМК 106 СС.
76

Схема 1*
(C2H5)3NH+X-
150 °С
C4H9NHtx-
214 °С
HOOCCH2NH3X- HOOC(CH2)3NHtx-
165 °С , 198 "С
HOOC(CH2)5NH3X-
249 °С
(c2h5)2nh1x-
176 °С
Nritx-
267 °С
Здесь и на схеме 2 Х
анион оротовои кислоты.
тах оротовои кислоты. У оротатов аминокислот
имеет место иная закономерность: с увеличением
количества групп СНг усиливается их индуктивный
-f-I-эффект относительно NHt, однако
термостабильность не снижается, а, напротив,
увеличивается. Это можно объяснить существенно иным
механизмом деструкции оротатов аминокислот. У них,
по-видимому, первичной стадией термолиза
является не разрыв связи между компонентами в
аддуктах с I, а процесс декарбоксилирования
«связанной» аминокислоты. В пользу этого
свидетельствует симбатность изменения
термостабильности в сторону ее увеличения или
уменьшения при переходе от индивидуальных
аминокислот к их оротатам и гидрохлоридам (схема 2),
сравнению с ГАМК- Полученные результаты
позволяют сделать следующие выводы.
1. Термическое разложение аддуктов оротовои
кислоты с аминокислотами и аминами начинается
до плавления. Наиболее вероятно, что первичной
стадией термолиза у оротатов аминов является
разрыв ионной связи, а у оротатов аминокислот —
декарбоксилирование аминокислоты.
2. Начальная температура деструкции оротатов
аминов зависит от величины положительного
заряда на атоме азота амина. Это проявляется
в увеличении термостабильности оротатов с
уменьшением основности аминов и позволяет
прогнозировать термическую устойчивость новых
соединений.
3. Оротаты аминокислот и аминов не способны к
саморазогреванию при сушке независимо от
температуры и продолжительности их нагревания.
4. Начальная температура деструкции оротатов
аминокислот определяется колебательный
(тепловой) устойчивостью карбоксильных групп
аминокислот, связанных с I. Она зависит от
стабилизации карбоксильных групп водородными,
главным образом межмолекулярными, связями.
Термическая устойчивость оротатов аминокислот
возрастает с увеличением количества метиленовых
групп в молекуле алифатических аминокислот.
(ГАМК) -OOC(CH2)3NH3f, 148 °С-
(Глицин) -ООССН2ЫНз+, 205 °С
Схема 2
-198 °С HOOC(CH2)3NH^X-
-160 °С HOOQCHzbNH^Cr
-»165 °С HOOCCH2NH3+X-
->-140 °С HOOCCH2NH^Cr
поскольку общим как при образовании
гидрохлоридов, так и оротатов является
протежирование групп СОО- аминокислот, существующих в
цвиттер-ионной форме [1, 8].
При образовании гидрохлоридов и оротатов
аминокислот происходит разрыв имевшихся и
установление новых водородных связей. Этим
можно объяснить факт снижения
термостабильности при переходе от глицина к его гидрохлориду
или оротату, в то время как в случае ГАМК
наблюдается противоположный эффект (см.
схему 2). Дело в том, что по сравнению с ГАМК
и другими аминокислотами глицин обладает
значительно более прочными межмолекулярными
водородными связями (даже в разбавленных
водных растворах он существует в виде
циклических ассоциатов [1]). При образовании
гидрохлорида и оротата глицина разрушаются прочные
циклические структуры, а следовательно,
снижается колебательная (тепловая) устойчивость
карбоксильных групп. ГАМК в отличие от глицина
образует преимущественно внутримолекулярные
водородные связи [1]. Поэтому, во-первых, его
термостабильность ниже, чем у глицина (А7,,=
=—57 °С), и, во-вторых, у оротата и
гидрохлорида ГАМК за счет увеличения вклада
межмолекулярных водородных связей возрастает Tt по
SUMMARY
The thermal stability was studied for orotic acid adducts
with amino acids and amines. Regularities for effects produced
by the chemical nature of amino acids and amines on the thermal
stability of the adducts were established. The investigation
provided findings required for developing the optimal
temperature conditions for adduct drying and for predicting the thermal
stability for new promising compounds of orotic;acid.
ЛИТЕРАТУРА
1. Альберт А., Сержент Е. Константы ионизации кислот и
оснований: Пер. с англ.— М.; Л., 1964.
2. Кочкин Д. А. II Хим.-фарм. журн.— 1977.— N° 8.— С. 146.
3. Ленинджер А. Биохимия: Пер. с англ.— М., 1974.— С. 662.
4. Общая органическая химия // Под ред. Д. Бартона,
У. Д. Оллиса; Пер. с англ.— М., 1982.— Т. 3.— С. 54.
5. Плешаков М. Г. и др. А. с. 988814 СССР. // Открытия.—
1983.— № 2.
6. Эпштейн Н. А., Михалева Л. Ф., Шамшин В. П. и др. //
Хим.-фарм. жури.— 1987.— № 10.— С. 1253.
7. Эпштейн Н. А., Михалева Л. Ф., Снегоцкий В. И. и др. //
Комплексная разработка технологий производства
синтетических лекарственных препаратов.— М., 1989.
8. Koetzle Т. F., Lehmann M. S. // Hydrogen Bond / Eds.
P. Schuster et al.— 1976.— Vol. 2.— P. 459.
9. Nakatani Hiromi // Yakugaku Zasshi.— 1963.— Vol. 83.—
P. 6.
10. Nakatani Hiromi, Nishikawa Masao, Mizuta Eiji // Ibid.—
1964.—Vol. 84.—P. 1051.
11. Paulik ]., Paulik F. Simultaneous Thermoanalytical
Examinations by Means of the Derivatograph.— Amsterdam,
1981.
77

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 6)5.356.011.17].074:543.54
С. В. Грибанова, Ю. Я. Харитонов, Д. И. Джабаров, Б. А. Руденко, М. Ц. Янотовский
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР КИПЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ
В ПОЛУПРОДУКТАХ СИНТЕЗА ВИТАМИНА Е МЕТОДОМ
ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ С ПРОГРАММИРОВАНИЕМ ТЕМПЕРАТУРЫ
I ММИ им. И. М. Сеченова, Москва
Ключевым соединением в промышленном
синтезе витамина Е (а-токоферилацетата) является
изофитол (3,7,11,14-тетраметилгексадецен - 1-ол-
3,1), который получают многостадийным
синтезом. Производственные I и полупродукты его
синтеза содержат ряд примесей с неизвестными
физико-химическими свойствами, из которых
температура кипения (Ткт) является одной из наиболее
важных технологических характеристик. Прямое
определение Ткип каждой из примесей с использова-
Таблица 1
и Гкип (в °С) компонентов модельной смеси
Соединение
VIII
Линалоол
IX
III
IV
^нс-неролидол
траяс-неролидол
3-транс,5-цис-И
3-транс,5-транс-\\
VI
VII
I
158,6
160,4
160,9
169,6
174,6
176,7
179,1
177,1
180,1
202,6
211,0
212,8
179
201
202
251
280
291
293
300
303
352
358
360
нием вакуумной разгонки и ректификации не
представляется возможным из-за малого содержания
примесей.
Целью настоящего исследования являлось
определение Ткип примесей в полупродуктах
синтеза витамина Е с использованием газохроматогра-
фических параметров удерживания.
Известны методы определения Гкип неидентифи-
цированных соединений, основанные на
корреляции газохроматографического удерживания R и
Ткип в гомологических рядах, которая в общем
случае имеет вид: lg R = a(Tkm-\- b), где а и b —
некоторые постоянные [1]. В случае применения
газовой хроматографии с программированием
температуры (ГХПТ) для определения Тшп
вещества используется ее связь с температурой
удерживания (Гудер). Для гомологических рядов ПОДПр-
^Г 1317 11 7
16
ч
ю
1бо iso zoo гю
го
15
ю
о
Рис. 1. Калибровочный график зависимости между Тк
Гудер для изопреноидных соединений.
По оси абсцисс -
°С; по оси ординат -
Рис. 2. Хроматограмма промышленного образца II на OV-101.
Пики 17, 19 и 21 — геометрические изомеры II. Здесь и на рис. 3—8: по осям
абсцисс — время удерживания, мин; нумерация пиков компонентов образца
соответствует данным табл. 2.
78

Рис. 3. Хроматограмма промышленного образца III.
Пик 9— III.
ных веществ зависимость между Гудер и Гкип может
иметь нелинейный характер, что, по-видимому,
определяется заметным различием между силами
межмолекулярного взаимодействия растворенного
вещества с неподвижной фазой (НФ) и силами
взаимодействия между молекулами растворенного
вещества, которые определяют Ттп чистого
компонента [3]. Авторы [2] связывают нелинейный
характер зависимости Ткип от порядкового номера
гомолога с нелинейным изменением ван-дер-вааль-
сового взаимодействия между однородными
молекулами анализируемого вещества и считают при
этом, что характер этого изменения такой же, как
и при взаимодействии разнородных молекул
веществ и НФ в хроматографическом процессе.
Непременным условием применения ГХПТ для
определения Ткип веществ, принадлежащих к
разным химическим классам, является использование
неселективной НФ, которая элюирует
анализируемые вещества только в соответствии с их
* кип l^J •
#u:"
23
1в
I
Рис. 5. Хроматограмма промышленного образца V.
Пики 22 и 23 — изомеры V.
Экспериментальная часть
Для исследования были взяты промышленные образцы I,
псевдоионона (6,10-диметилундекатриен-3,5,9-он-2; II), гек-
сагидропсевдоионона (6,10-диметилундеканон-2; III),
«ацетиленового спирта Ci5» (3,7,11-триметилдодецин-1-ол-3; ГУ),
«диенового кетона Cie» (6,10,14-триметилпентадекадиен-3,5-он-2,
V); «насыщенного кетона Cie» (6,10,14-триметилпентадеканон-
2; VI), «ацетиленового спирта Сго» (3,7,11,15-тетраметил-
гексадецин-1-ол-З; VII). Хроматографию анализируемых
веществ проводили на газовом хроматографе «Биохром-1» с
пламенно^ионизационным детектором на стеклянной
капиллярной колонке с НФ OV-101 в режиме программирования
температуры от 145 до 240 °С со скоростью нагрева
3 град/мин. Объемная скорость газа-носителя (азота) на
выходе из колонки составляла 1 мл/мин, деление потока
1:70, температура испарителя и детектора 250 °С. Значения
7,удер компонентов анализируемых образцов рассчитывали по
значениям времени удерживания соответствующих пиков,
регистрируемых интегратором И-02. Относительное
стандартное отклонение найденных значений 7\,л.п составляло не
1~,/иин IS
Ю
О
Рис. 4. Хроматограмма промышленного образца IV.
Пик. 16 — IV.
Рис. 6. Хроматограмма промышленного образца VI.
Пик 21 — VI.
79

ZZ
26
27
1
18
24 П23
IS
во
20
10
Рис. 7. Хроматограмма промышленного образца VII.
Пик 22 — VII.
Для построения калибровочного графика зависимости
Ткш от 7"удер была использована модельная смесь из ряда
известных компонентов анализируемых промышленных
смесей и их структурных аналогов — 10 изопреноидных спиртов
и кетонов (табл. 1). Значения Тшп этих веществ взяты
из справочной литературы [4]. Полупродукты синтеза I
представляют собой высококипящие жидкости и их ГК1Ш
обычно получают при уменьшенном давлении. При этом
значения давления, приводимые разными
исследователями, неодинаковы, поэтому Гкип веществ модельной смеси
были приведены к нормальному давлению известными
методами; их усредненные значения представлены в табл. 1. Для
усреднения были выбраны значения Ткип, отличающиеся друг
от друга при нормальном давлении не более чем на 10 °С.
Значения Тулер компонентов модельной смеси,
определенных в тех же условиях, что и компонентов промышленных
образцов, приведены в табл. 1.
Из сравнения данных табл. 1 следует, что на
выбранной НФ OV-101 наблюдается хорошее
совпадение последовательности изменения Гудер и
Ткиа элюирующих веществ модельной смеси, т. е.
данная НФ в условиях эксперимента
удовлетворяет требованию элюирования исследуемых
соединений в соответствии с их Ткяп и может быть
использована для определения Гкип неидентифицирован-
ных примесей в полупродуктах синтеза
витамина Е. На основании полученных для модельной
смеси данных построен график зависимости Гкип
от Т'удер (рис. 1). Как следует из рис. 1, эта
зависимость имеет линейный характер лишь в
ограниченном интервале Гкип от 180 до 300 °С. При более
высоких температурах наблюдается отклонение
от линейности в сторону более высоких Гудер, что
может быть связано с преобладанием
межмолекулярных взаимодействий вещество —
неподвижная фаза для анализируемых соединений.
Типичные хроматограммы промышленных
образцов II, III, IV, V, VI, VII и I приведены на
рис. 2—8. По полученным Гудер пиков,
присутствующих на хроматограммах, и с использованием
калибровочного графика (см. рис. 1) определены
Гкип соответствующих примесей в полупродуктах
синтеза витамина Е. Полученные данные
представлены в табл. 2; в примечании к табл. 2 для
сравнения приведены данные литературы по Тшп
некоторых известных примесей. Из табл. 2 следует,
что для 6-метилгептен-5-она-2 (VIII) и дегидроли-
налоола (IX) значения Ткип, определенные хромато-
26
_XJ
Iff
ю
ЮЖ.
j i i i
зо
2D
Ю
О
Рис. 8. Хроматограмма промышленного образца I.
Пик 23 — 1.
графически предложенным методом,
удовлетворительно совпадают с данными литературы, что
является дополнительным подтверждением
возможности применения метода для определения Тшп
примесей в анализируемых веществах.
Полученные данные могут быть использованы
для дополнительной идентификации примесей
путем сравнения их экспериментально
определенных и литературных ТКИЛ. Так, например, веществу
№ 10 в образе III на основе прогнозирующего
расчета индекса удерживания Ковача нами было
приписано строение 6,10-диметилундецен-9-она-2,
имеющего Тшп265 °С. Хроматографически
определенная Ткт оказалась равной 260 °С, что может
служить подтверждением справедливости
предварительно проведенной идентификации этой
примеси.
SUMMARY ,
A procedure was developed to define the boiling points
of impurities in vitamin E synthesis intermediates. It was
based on a relationship between the boiling point and the
retention temperature of the compounds, which was derived
during gas chromatography with temperature programming.
Boling points were identified for components of the commercial
samples in 7 intermediates of the synthesis of isophytol, the
80

Гудер и Ткип (в °С) компонентов промышленных образцов полупродуктов синтеза изофитола
Таблица 2
№ п/п
компонента
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
п
Тудер
159,2
159,7
161,1
161,4
162,1
163,9
164,9
165,7
166,8
168,0
171,3
171,7
172,?
173,0
174,3
176,1
176,8
177,7
179,5
181,6
182,9
184,4
185,9
186,6
187,5
188,3
190,6
192,7
193,6
194,5
197,3
198,2
—
'кип
190
192*
201**
203
205
215
219
226
231
240
255
259
263
267
275
286
289
293
302
310
313
319
322
324
325
328
333
337
339
340
344
346
—
Ш
7"удер
158,8
159,2
160,7
161,0
161,8
163,5
165,6
167,5
171,3
171,9
172,8
174,2
175,8
176,7
178,3
178,9
179,3
180,4
181,4
181,9
183,8
184,4
185,0
185,8
186,3
189,3
190,5
191,7
—
—
—
—
—
'кип
187
190*
199**
200
204
213
226
236
255
260
265
275
283
288
297
299
301
305
308
311
315
319
320
322
323
330
333
334
—
—
—
—
—
IV
^удер
158,8
159,6
160,2
162,8
163,3
163,8
164,3
164,8
165,2
167,5
168,7
169,3
170,2
172,4
173,4
175,1
175,6
177,3
178,1
180,0
184,9
188,2
193,2
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
' КИП
187
192
196
208
211
214
218
220
224
236
243
247
251
264
270
280
283
291
297
304
320
328
338
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
V
'удер
158,7
159,4
160,1
163,8
170,8
171,0
171,3
172,0
175,3
177,6
178,8
184,0
185,4
187,4
190,0
201,0
204,2
205,5
206,6
208,5
209,5
213,1
214,5
219,6
220,9
223,5
225,8
227,5
233,5
238,0
—
—
—
' кип
187
191
196
214
253
254
255
260
281
293
299
315
321
325
332
349
354
354
355
357
358
360
361
364
364
367
367
369
372
374
—
—
—
VI
'удер
159,3
160,3
163,3
164,7
165,2
166,1
169,4
169,9
170,3
171,0
174,5
175,3
178,1
179,5
182,0
183,0
184,9
186,4
187,0
190,1
204,6
206,3
207,2
208,6
209,9
213,4
214,2
215,1
218,4
221,4
221,9
222,9
230,0
'КИП
191
198
209
218
224
228
247
250
252
254
276
281
297
302
311
313
320
323
324
332
354
355
356
357
358
360
361
361
363
364
364
365
370
VII
^удер
158,4
159,1
159,4
160,5
160,8
161,3
163,1
170,0
170,9
175,8
179,5
184,5
185,3
186,2
195,3
198,2
201,5
204,1
206,5
209,3
210,8
213,0
215,8
218,1
220,7
225,9
—
—
—
—
—
—
—
'кип
185
190
191
197
198
202
211
250
254
282
302
319
320
321
342
346
350
353
355
358
359
360
362
363
364
367
—
—
—
—
—
—
—
I
'удер
158,9
159,2
160,7
160j9
161,4
163,1
164,8
170,6
176,9
179,3
182,2
183,2
183,9
184,8
196,6
200,0
201,2
203,4
204,9
206,3
208,0
212,0
214,5
217,3
219,8
224,0
228,3
—
—
—
—
—
—
'кип
187
191
199
199
203
211
219
252
289
301
312
314
317
320
343
349
350
352
354
355
357
359
361
362
364
367
369
—
—
—
—
—
—
Примечание. Нумерация компонентов соответствует нумерации пиков на хроматограммах (см. рис. 2—8), звездочки:
одна — VIII, Тшп 184 °С, две — IX, Ткш 200 °С.
key compound in vitamin E synthesis. The findings may be
used for optimization of the technological process of purifying
these intermediates and for identification of their impurities.
ЛИТЕРАТУРА
1. Андерсон А. А., Шаманская М. В. // Успехи химии.—
1979.—Т. 47, № 7.—С. 1336—1356.
Григорьева Д. Н., Головня Р. В., Кузьменко Т. Е. //
Жури, аналит. химии.— 1987.— Т. 42, № 6.— С. 1104—1109.
Харрис В., Хэбгуд Г. Газовая хроматография с
программированием температуры: Пер. с англ.— М., 1968.
Beilstein's Handbach der organischen Chemie.— 4 Aufl.—
Berlin, 1974.—Bd 1, T. 4—5.
Поступила 27.10.88
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 615.М:547.»»8]:582.»37
Е. И. Тарун, М. И. Савенкова, Д. И. Метелица
ИММУНОФЕРМЕНТНЫЕ АНАЛИТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СТРОФАНТИНА К С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЕРОКСИДАЗЫ
И ПОЛИСТИРОЛЬНЫХ МАТРИЦ
Институт биоорганической химии АН БССР, Минск
Сердечные гликозиды обладают выраженным
кардиотоническим действием и широко
используются при лечении сердечной недостаточности
разной этиологии. В отечественной медицинской
практике широко применяют строфантин К — смесь
гликозидов из семян строфанта Комбе [8].
При получении строфантина К из растительного
сырья, при его хранении в виде готовых
лекарственных форм и практическом использовании в
клинике необходимы простые, быстрые и надежные
методы определения этого гликозида в экстрактах
растений, настойках и сыворотке крови пациентов.
Наиболее перспективным способом определения
сердечных гликозидов является иммунофермент-
ный анализ (ИФА) [2, 9].
В ИФА строфантина наиболее часто
применяется в качестве маркера антигена пероксидаза
хрена — ПХ (КФ 1.11.1.7) [3, 7]. Возможны
различные варианты ИФА строфантина и других
антигенов; каждый вариант имеет свои
преимущества и недостатки [1].
Целью настоящей работы была сравнительная
характеристика иммуноферментных способов
определения строфантина с применением ПХ в каче-
m

стве маркера антигена (строфантина) или вторых
антител (AT) (иммуноглобулины барана против
AT кролика) с использованием полистирольных
матриц (пробирок), обработанных разными
способами — глутаровым альдегидом (ГА), бычьим
сывороточным альбумином (БСА), конъюгатами
БСА со строфантином (БСА — СТР), а также по-
лиэтиленимином и разными комбинациями
перечисленных агентов. В результате проведенной
работы найдены оптимальные условия
твердофазного ИФА строфантина в нескольких вариантах —
с использованием иммуносорбентов на основе
предварительно обработанных полистирольных
матриц или с применением иммобилизованных на
стенках пробирок конъюгатов строфантина с
белками (БСА), которые конкурируют со свободным
строфантином за связывание с AT, а иммунный
комплекс на твердой матрице взаимодействует с
конъюгатом вторые AT — ПХ, катализирующим
маркерную реакцию окисления различных
субстратов фермента. Предложенные нами методы
ИФА строфантина позволяют надежно определять
.этот гллкозид в интервале концентраций 10~8—
10"4 М.
Экспериментальная часть
В работе использовали ПХ марки А со спектральным
показателем чистоты Rz 2,7 производства «Биолар».
Концентрацию ПХ и ее конъюгатов со строфантином (ПХ — СТР)
и вторыми AT (ПХ — AT) определяли спектрофотометриче-
ски, используя коэффициент молярной экстинкции ПХ,
равный 102 мМ~' см~' при 403 нм [5]. В качестве субстратов
ПХ применяли о-дианизидин (о-ДА) марки х. ч. и о-фенилен-
диамин (о-ФДА) производства Харьковского
химико-фармацевтического завода, а также тетраметилбензидин (ТМБ)
фирмы "Fluka" (Швейцария).
Использовали БСА («Биолар», СССР) и строфантин
К Львовского химико-фармацевтического завода. Применяли
детергенты твин-20 и тритон Х-100, а также полиэтиленимин
("Serva", ФРГ), перйодат натрия и 25 % ГА ("Reanal",
ВНР). Использовали разбавленный пергидроль («Реахим»,
СССР), определяя концентрацию перекиси водорода йодо-
метрическим титрованием. В качестве полистирольных
матриц применяли пробирки с внутренним диаметром 0,8 см
(«Гамма», ВНР). Для приготовления всех растворов из
солей, оснований и кислот марки х. ч. использовали
дистиллированную воду. Растворы антисыворотки против строфантина
(анти-СТР), конъюгатов ПХ — СТР и БСА — СТР,
детергентов твина-20 и тритона Х-100, конъюгата ПХ — AT
готовили в забуференном физиологическом растворе (ЗФР: 0,1М
фосфатный буфер; 0,15 М NaCl) рН 7,4.
Конъюгаты ПХ — СТР и БСА — СТР получали
по описанным ранее методикам [6, 10]
окислением углеводного фрагмента строфантина мета-
перйодатом натрия с последующей реакцией ди-
альдегидного производного с ПХ или БСА по
свободным аминогруппам белков и восстановлением
оснований Шиффа боргидридом натрия. Число
молекул строфантина в конъюгатах устанавливали
из их разностных спектров поглощения
относительно немодифицированных белков, используя
коэффициент молярной экстинкции
строфантина К, равный 15 мМ^1 см-1 при 221 нм [3].
Конъюгат ПХ — СТР содержал ,3 молекулы СТР,
БСА — СТР — 16 молекул.
Анти-СТР получали после иммунизации
кроликов конъюгатами БСА — СТР по методике [4] и
хранили ее в замороженном состоянии при —20 °С.
Вторые AT получали троекратным осаждением
антисыворотки барана против иммуноглобулинов
кролика сульфатом аммония. Осадок AT диализо-
вали против 0,01 М фосфатного буфера рН 7,4.
Конъюгат ПХ — AT получали следующим
образом: 18 мг ПХ растворяли в 2,5 мл 0,01 М
фосфатного буфера рН 6,0 и добавляли в раствор
100-кратный избыток перйодата натрия, проводя
окисление ПХ 30 мин при комнатной температуре;
избыток окислителя инактивировали добавлением
0,2 мл 1 М этиленгликоля; в раствор прибавляли
AT в соотношении к ПХ, равном 1:2, и доводили рН
до 9,5 добавлением 0,2 М NaOH; через 2 ч
восстанавливали шиффово основание добавлением 30 мг
боргидрида натрия и инкубированием смеси в
течение 18 ч при 4 °С. Проводили гель-фильтрацию
смеси на колонке 2,5X30 см, заполненной сефадек-
сом G-150 и уравновешенной 0,01 М фосфатным
буфером рН 7,4. Собирали фракции с четко
выраженной адсорбцией на длине волны 280 и 403 нм.
К конъюгату ПХ — AT добавляли 50 % глицерина
и хранили его при —20 °С. Конъюгат ПХ — AT
сохранял 100 % каталитической активности
исходной пероксидазы, которая практически не
уменьшалась в течение 8 мес.
Приготовление иммуносорбентов и аффинных
адсорбентов для ИФА строфантина. В работе
использовали сорбенты 4 типов.
Аффинный сорбент I (AC-I) получали после
обработки полистирольных пробирок 2 % раствором
ГА в течение 2 ч и последующей адсорбции на
пробирках конъюгата БСА — СТР (0,01 мг/мл)
в буферном растворе, содержащем 1 мг/мл БСА,
в течение 2 ч. Концентрацию сорбируемого
конъюгата БСА — СТР в контактном растворе
изменяли (0,001, 0,005, 0,010, 0,050, 0,100 и
0,500 мг/мл). Максимальная сорбция анти-СТР
на AC-I достигается при содержании БСА — СТР
в контактном растворе 0,010 мг/мл.
Иммуносорбент II (ИС-П) получали после
обработки пробирок раствором БСА (1 мг/мл) в
течение 1 ч, адсорбции анти-СТР (разведение 1:200)
в течение ночи и последующей обработки
образцов 0,5 % раствором ГА в течение 2 ч.
Иммуносорбент III (ИС-Ш) получали после
обработки пробирок 2 % ГА в течение 2 ч,
последующей адсорбции анти-СТР (разведение 1:200) в
течение 4 ч и раствора БСА (1 мг/мл) в течение
1 ч.
Иммуносорбент IV (ИС-IV) получали после
обработки пробирок 1 % раствором полиэтиленими-
на в течение 30 мин, адсорбции БСА (1 мг/мл)
в течение 1 ч, последующей адсорбции анти-СТР
(разведение 1:200) в течение ночи и обработки
образцов 0,5 % ГА в течение 2 ч.
При приготовлении AC-I и ИС-П, -III и -IV
использовали адсорбцию БСА с целью уменьшения
неспецифической сорбции белковых компонентов
иммуноферментной аналитической системы, а при
проведении самого ИФА применяли детергенты
(см. ниже), позволяющие свести неспецифические
белковые взаимодействия к минимуму.
Определение ферментативной активности
конъюгатов ПХ — СТР, ПХ — AT и иммунных
комплексов, содержащих эти конъюгаты,
проводили при комнатной температуре в среде 0,1 М
фосфатного буфера рН 6,0, содержавшего 1,0 мМ
перекиси водорода и один из субстратов
пероксидазы — о-ДА (4 мМ), о-ФДА (1 мМ) или ТМБ
(1 мМ). Реакцию начинали добавлением перекиси
водорода и проводили ее в течение 10—60 мин,
регистрируя оптическую плотность продуктов пе-
82

роксидазного окисления субстратов на длине
волны 460, 455 и 650 нм соответственно для о-ДА,
о-ФДА и ТМБ. Для расчета начальных скоростей
пероксидазного окисления использовали
коэффициенты молярной экстинкции продуктов реакций,
равные 30,0, 6,10 и 39,0 мМ-1 см
соответственно для о-ДА, о-ФДА и ТМБ [3].
Все спектральные измерения проводили в
термостатированных кюветах на приборах "Specord
UV-VIS" и "Specol 21" («Карл Цейсе», ГДР).
Качество ИФА сильно ухудшается из-за
процессов неспецифического взаимодействия белковых
компонентов тест-систем с твердой матрицей. Для
предотвращения этих нежелательных
взаимодействий используют добавление БСА и других
инертных белков в контактные растворы при получении
иммуносорбентов [2] (см. экспериментальную
часть). Однако присутствия БСА на сорбенте
недостаточно, чтобы полностью предотвратить
неспецифические белковые взаимодействия. Поэтому
мы провели систематическое изучение десорбции
конъюгатов ПХ — AT с полистирольных
пробирок и ПХ — СТР с пробирок, обработанных БСА
и ГА, детергентами твином-20 и тритоном Х-100.
Десорбция конъюгатов ПХ — AT и ПХ — СТР
с полистирольных матриц детергентами. Конъюгат
ПХ — AT адсорбировали в течение 1 ч на
пробирках, промывали их ЗФР и наливали в пробирки
растворы твина-20 в возрастающих
концентрациях — 0,005, 0,010, 0,050, 0,10, 0,20 и 0,50 %.
Периодически отбирали пробы и анализировали их
на каталитическую активность десорбированного
конъюгата ПХ — AT. Исследование кинетики
десорбции ПХ — AT показало, что этот процесс
завершается за 35—50 мин в зависимости от
концентрации твина-20. При содержании этого
детергента 0,005—0,20 % десорбируется 4 %
адсорбированного на пробирках конъюгата ПХ — AT.
В тех же условиях возрастающие концентрации
тритона Х-100 (0,005, 0,0075, 0,050, 0,10 и 0,20 %)
вызывают монотонно увеличивающуюся
десорбцию ПХ — AT с пробирок, которая составляет
29 % при 0,2 % содержании этого детергента в
контактном растворе. Увеличение концентрации
твина-20 и тритона Х-100 выше 0,2 %
сопровождается ростом адсорбции конъюгата на пробирках.
Конъюгат ПХ — СТР (20 нМ в ЗФР)
адсорбировали в течение 1 ч на пробирках, обработанных
по следующей схеме: адсорбция БСА (1 мг/мл) в
течение 1 ч, промывка ЗФР и обработка 0,5 %
раствором ГА в течение 2 ч с последующей
промывкой ЗФР. Изучали кинетику десорбции
конъюгата ПХ — СТР растворами с возрастающей
концентрацией твина-20 от 0,005 до 0,50 %.
Процесс десорбции заканчивался в течение 20 мин.
0,05 % твина-20 десорбируют 45 % конъюгата
ПХ — СТР. В тех же условиях изучена десорбция
ПХ — СТР возрастающими концентрациями
тритона Х-100 от 0,005 до 0,20 %, при которой
десорбируется около 85 % конъюгата. Поскольку
тритон Х-100 оказался более жестким детергентом
(десорбировал специфически связанные белки),
в дальнейшей работе для предотвращения
неспецифических адсорбционных процессов применяли
только 0,05 % растворы твина-20.
Оптимизация ИФА строфантина предполагает
выбор концентраций антисыворотки, конъюгатов
ПХ — СТР или ПХ — AT, условий получения
? I I I L
200 ЮО SO 25
Рис. 1. Влияние разведения (концентрации) анти-СТР на
каталитическую активность иммунного комплекса [анти-СТР/
(ПХ—СТР)] на ИС-И (20 нМ ПХ—СТР).
1 — иммуносорбент получен с обработкой 0,5 % раствором ГА; 2 — иммуно-
сорбент получен без обработки ГА. По оси абсцисс — титр анти-СТР; по
оси ординат — А49э-
иммуносорбентов и таких их параметров, которые
обеспечивают наилучшее качество калибровочных
зависимостей для определения анализируемого
антигена.
Влияние разведения (концентрации) анти-СТР
на количество сорбированного иммунного
комплекса [анти-СТР/(ПХ — СТР)] изучали с
использованием ИС-П (см. экспериментальную часть).
Как следует из рис. 1, максимальная активность
иммунного комплекса достигается при
разбавлении анти-СТР 1:200. В дальнейшем использовали
только это разведение анти-СТР. Из сравнения
кривых / и 2 (см. рис. 1) следует, что обработка
сорбента 0,5 % ГА существенно улучшает
образование иммунного комплекса. Эффективное
действие ГА на качество иммуносорбентов в ИФА
хорошо известно [2, 9].
На примере ИС-Ш изучено влияние времени
взаимодействия полистирольной матрицы,
обработанной 2 % ГА, с анти-СТР (1:200) на
каталитическую активность иммунного комплекса,
образованного при добавлении в систему 20 нМ
ПХ — СТР. Оказалось, что достаточно 4 ч для
полного связывания анти-СТР с полистирольной
матрицей. Для ИС-Ш была изучена кинетика его
взаимодействия с конъюгатом ПХ — СТР (20 нМ):
максимальная каталитическая активность
иммунного комплекса [анти-СТР/(ПХ — СТР) ] на
полистирольной матрице достигается через 16 ч.
Таким образом, были выбраны условия
получения иммуносорбентов, содержащих необходимое
количество адсорбированных антител, подобраны
концентрации ПХ — СТР и определено
минимальное время адсорбции компонентов тест-системы на
полистирольной матрице, обеспечивающее полное
образование иммунного комплекса [анти-СТР/
(ПХ — СТР) ] с максимальной каталитической
активностью.
Проведение ИФА строфантина. Мы использовали 2
различные схемы анализа. В соответствии с первой схемой
применяется AC-I, оптимизированный по концентрации
адсорбированного конъюгата БСА — СТР (см. экспериментальную
часть). Анализ по этой схеме проводится в приведенной ниже
последовательности.
1-я инкубация: в пробирки с AC-I приливают по 1 мл
растворов, содержащих анти-СТР (1:200) и возрастающие
концентрации строфантина и выдерживают смеси 3 ч при
комнатной температуре.
2-я инкубация: в промытые ЗФР пробирки приливают по
1 мл растворов конъюгата ПХ — AT (20 нМ) и выдерживают
смеси 5 ч; 20 мин выдерживают пробирки с 0,05 %
раствором твина-20; затем промывают их ЗФР.
83

Рис. 2. Калибровочные зависимости для определения
строфантина иммуноферментным методом.
/ — AC-I, конъюгат ПХ—AT (20 нМ); 2 — ИС-И, конъюгат ПХ—СТР
(20 нМ); 3 — ИС-Ш; 4 — ИС-IV, конъюгат ПХ—СТР (20 нМ), субстрат —
ТМБ. По оси абсцисс — lg [СТР]; по оси ординат — Аб5о-
гат ПХ — AT для регистрации иммунных
комплексов самого разного состава. Недостатки первой
схемы связаны с продолжительностью анализа и
его невысокой чувствительностью, которую можно
поднять, улучшив АС, содержащий
иммобилизованный антиген.
Вторая схема анализа отличается еще большей
простотой и имеет более высокую
чувствительность (минимальная определяемая концентрация
строфантина 10-8 М), а при использовании
ИС-IV (предварительная обработка пробирок по-
лиэтиленимином) становится непродолжительной
по времени — 2 инкубации продолжаются в
общей сложности 4 ч. Достоинством обоих
вариантов ИФА строфантина является отсутствие
центрифугирования, что упрощает анализ и сокращает
его продолжительность.
Обработка полистирольных" матриц БСА, ГА,
полиэтиленимином и их комбинациями позволила
создать эффективные адсорбенты для
твердофазного ИФА, а применение оптимальных
концентраций нейтральных детергентов дало возможность
свести к минимуму процессы неспецифической
сорбции белковых компонентов тест-системы.
Используемые в обоих вариантах анализа
сорбенты могут быть улучшены, что является важным
резервом совершенствования и повышения
чувствительности ИФА строфантина.
Авторы выражают благодарность Е. И.
Карасевой за синтез конъюгата ПХ — AT.
SUMMARY
3-я инкубация: в пробирки приливают по 1 мл буферного
раствора, содержащего все реагенты для определения
каталитической активности иммунных комплексов (см.
экспериментальную часть), и через 30 мин измеряют оптическую
плотность реакционной смеси.
Строят график калибровочной зависимости в координатах
«оптическая плотность иммунных комплексов (А) —
логарифм концентрации строфантина в пробе» (рис. 2,
прямая /). Как следует из рис. 2, использованная схема анализа
позволяет определить строфантин в интервале концентраций
ю-6—ю~3 м.
Вторая схема ИФА строфантина представляет собой
конкурентный способ твердофазного определения антигена с
иммобилизованными антителами и реализуется в
нижеприведенной последовательности.
1-я инкубация: в пробирки (ИС-П, -III или -IV) приливали
по 1 мл растворов, содержащих ПХ — СТР (20 нМ) и
возрастающие концентрации строфантина, и оставляли их на ночь;
промывали пробирки ЗФР; выдерживали 20 мин с 0,05 %
твином-20 и еще раз промывали ЗФР.
2-я инкубация: в каждую пробирку приливали по 1 мл
смеси для определения ферментативной активности,
выдерживали 60 мин и измеряли оптические плотности реакционных
смесей.
Строили калибровочные зависимости для определения
строфантина в координатах «оптическая плотность (А) —
логарифм концентрации строфантина» (см. рис. 2, кривые 2—4).
Из рис. 2 следует, что анализ по второй схеме обеспечивает
определение строфантина в интервале концентраций Ю-8—
10—3 М, т. е. возможно надежное определение антигена в
концентрациях на 2 порядка ниже тех, которые определяются
по первой схеме.
ИФА строфантина по первой схеме с
использованием AC-I имеет целый ряд достоинств: анализ
прост, ферментная метка не имеет контакта с
анализируемой биологической жидкостью, что
полностью исключает фоновую реакцию окисления
субстрата; анализ легко может стать
универсальным для определения любых других антигенов,
так как можно использовать один и тот же конъю-
Various enzyme immunoassays were optimized and
compared for measuring strophanthine К by using horseradish
peroxidase as as a label of an antigen (of strophanthine) or
secondary antibodies (sheep immunoglobulins against rabbit
immunoglobulins) and polysterene tubes treated with various
agents such as glutaraldehyde, polyethylene imine, bovine serum
albumin (BSA), BSA-strophanthine conjugate and various
combinations of the above agents. The maximal sensitivity of the
assay for strophanthine (10~8) was reached by using a
competitive analytical scheme, in which strophanthine and its peroxidase-
labelled analogue interacted with an immunosorbent made via
antistrophanthine antibody adsorption in the polysterene tubes
subsequently treated with polyethylene imine, BSA, and
glutaraldehyde. The range of the strophanthine К concentrations
was 10~8 to lO-^M.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дзантиев Б. Б., Осипов А. П. // Итоги науки и техники.
Сер. Биотехнология. Т. 3. Неизотопные методы иммуно-
анализа.— М., 1987.— С. 56—116.
2. Иммуноферментный анализ / Под ред. Т. Т. Нго, Г. Лен-
хоффа: Пер. с англ.— М., 1988.
3. Метелица Д. И., Савенкова М. И., Курченко В. П. //
Приклад, биохим,— 1987.— Т. 23, № 1.— С. 116—124.
4. Плюгачева Е. И., Савенкова М. И., Метелица Д. И. //
Хим.-фарм. журн.— 1988.— № П.— С. 1392.
5. Савенкова М. И., Курченко В. П., Метелица Д. И. //
Изв. АН БССР. Сер. хим. наук.— 1983.— № 5.— С 41 —
47.
6. Савенкова М. И., Курченко В. П., Метелица Д. И. //
Биохимия.— 1984.— Т. 49, № 7.— С. 1147—1152.
7. Савенкова М. И. Иммуноферментный анализ сердечных
гликозидов: Автореф. дис. ... канд. биол. наук.—
Вильнюс, 1986.
8. Харкевич Д. А. Фармакология.— М., 1981.— С. 207—217.
9. Enzyme — Immunoassay / Ed. Е. Т. Maggio.— Boca
Raton, 1983.
10. Nakane P. K-, Kawaoi A. // J. Histochem. Cytochem.—
1974,— Vol. 22, N 12.— P. 1084—1091.
Поступила 11.01.89
84

© С. В. ГАЛУШКО, И. П. ШИШКИНА, 1990
УДК 6)5.277.3.033.1.074:543.544
С. В. Галушко, И. П. Шишкина
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОТИВООПУХОЛЕВЫХ СОЕДИНЕНИИ
АРАБИНОЗИНЦИТОЗИНА, 6-АЗАЦИТИДИНА И ПРОДУКТОВ
ИХ ДЕЗАМИНИРОВАНИЯ В КРОВИ ПРИ ПОМОЩИ ВЭЖХ
Институт биоорганической химии АН УССР, Киев
Совместное использование ряда
противоопухолевых препаратов раскрывает возможности для
усиления активности воздействия на измененные
клетки [1, 4]. Арабинозинцитозин (Ара-С, цито-
зар) — высокоактивный противолейкозный
препарат, имеющий небольшой период полураспада
[4]. В организме под воздействием цитидиндез-
аминазы происходит его дезаминирование и
превращение в неактивный в противоопухолевом
отношении арабинозинурацил (Apa-U). Особенно
высока скорость дезаминирования в лейкозных
клетках [4]. 6-Азацитидин (6-AzCyd)
—малотоксичное соединение (LD5o для крыс составляет
1200 мг/кг), проявляет в эксперименте высокую
противоопухолевую и антилейкозную активность
в отношении широкого спектра перевивных
опухолей и лейкозов [3].
Совместное применение 6-AzCyd и Ара-С
представляется перспективным по следующим
соображениям. 6-AzCyd является избирательным
ингибитором синтеза РНК, в то время как Ара-С
угнетает синтез ДНК [5]; 6-AzCyd является
субстратом для цитидиндезаминазы [4], поэтому его
присутствие в концентрациях, значительно
превышающих содержание Ара-С, может замедлить
дезаминирование последнего и продлить время
присутствия в организме.
Для определения оптимальных режимов
совместного применения этих соединений необходим
3,5
2Р-
W
метод, позволяющий контролировать содержание
в крови 6-AzCyd, 6-AzUrd, Ара-С и Apa-U. Для
этого использовались обращенно-фазовая
хроматография [6], а также хроматографические
системы из двух колонок — ионообменной и обращенно-
фазовой [7, 8]. Методы, позволяющие определять
в крови Ара-С совместно с другими нуклеозид-
ными противоопухолевыми препаратами нами в
литературе не обнаружены.
В случае совместного присутствия Ара-С и
6-AzCyd и продуктов их дезаминирования Apa-U
и 6-AzUrd необходим поиск оптимальных условий
хроматографирования смеси этих соединений.
Целью настоящей работы является разработка
метода определения противоопухолевых
препаратов 6-AzCyd, Ара-С, 6-AzUrd, являющихся
слабыми амфолитами (рК равны 1,4, 4,3, 6,7
соответственно [2]), вследствие чего их удерживание
сильно зависит от кислотности элюента. Для
выяснения оптимальных условий разделения нами
исследована зависимость коэффициентов емкости от
рН элюента (рис. 1). Для устранения влияния
изменения ионной силы при изменении рН к элюен-
там добавляли сульфат аммония (1,0 М).
Удерживание Apa-U в исследуемой области рН не
изменяется. Как видно из рис. 1, оптимальной для
разделения данной смеси является область рН от
3,5 до 5,5. Как показали опыты, наилучшее
отделение исследуемых соединений от компонентов
крови достигается при рН 5,1. На рис. 2
представлена хроматограмма образцов крови до и после
введения 6-AzCyd, 6-AzUrd, Ара-С и Apa-U.
Образцы крови обрабатывали следующим образом: к
150—200 мкл крови добавляли 50 мкл концентрированной
хлорной кислоты, тщательно перемешивали и
центрифугировали при 10 000 об/мин в течение 3—5 мин. Супернатант
(50 мкл) отбирали шприцем и вводили в хроматограф.
Исследуемые препараты достаточно устойчивы в сильнокислой
Рис. 1. Влияние кислотности подвижной фазы на коэффициент
удерживания.
Здесь и на рис. 2: Сорбент — октадецил Si .100 Полиол («Серва»), 5 мкм.
Подвижная фаза — 0,i М сульфат аммония в 0,01 М фосфатном буфере / —
6-AzCyd, 2 — 6-AzUrd, 3 — Ара-С, 4 — Apa-U. По оси абсцисс — рН элюента;
по оси ординат — коэффициент удерживания.
OflOS
О.ОГ
0О05
Ua__
J I 1 L.
ZO
40
W
40
Рис. 2. Хроматограмма проб крови до (о) и после (б) введения
препаратов.
в мин), мин; по оси ординат -
По оси абсцисс — время
ность (в отн. ед.).
- оптическая плот-
85

среде: обработанные НСЮ4 пробы крови могут сохраняться
без нейтрализации в холодильнике продолжительное время.
В работе использовали систему «Бромма» для ВЭЖХ
фирмы LKB (Швеция), состоящую из насоса, детектора,
инжектора и интегратора. Колонка металлическая 250X4,6 мм
(«Серва», ФРГ), заполненная сорбентом октадецил Si 100 По-
лиол, 5 мкм («Серва»). Подвижная фаза: 0,1 М фосфатный
буфер рН 5,05. Скорость потока 0,5 мл/мин. Детектирование
производили при длине волны 265 им. Содержание
исследуемых соединений определяли по калибровочному графику,
построенному в координатах концентрация — площадь пика.
График получали хроматографированием образцов крови ин-
тактных крыс, содержащих определенное количество
стандартного водного раствора исследуемого соединения. Зависимость
площади хроматографического пика линейна в широких
пределах концентраций каждого из соединений.
Чувствительность предложенного метода (в мкг/мл) для
6-AzCyd 0,24, для 6-AzUrd 0,24, для Ара-С 0,6, Apa-U 0,7.
Определение заранее известных концентраций
препаратов, добавляемых к крови, показало, что
погрешность их определения не превышает отн.
5 %. Для изучения применимости разработанного
метода анализировались пробы крови крыс после
введения препаратов 6-AzCyd (внутрибрющинно)
и Ара-С (внутривенно) в дозах 1000 и 75 мг/кг
соответственно.
Разработанный метод можно рекомендовать для
фармакокинетических исследований препаратов
при их совместном применении.
«Химико-фармацевтический журнал» публикует материалы
о научно-технической и производственной деятельности
научных и учебных учреждений, научно-производственных и
производственных объединений, комбинатов, предприятий, совхозов
химико-фармацевтической промышленности, а также статьи
авторов других научных (учебных) учреждений, объединений
(предприятий) по вопросам создания и промышленного
производства лекарственных средств, развития
химико-фармацевтической промышленности в двенадцатой пятилетке, повышения
технического уровня этой отрасли в соответствии с
решениями XXVII съезда КПСС, пленумов ЦК КПСС,
постановлений ЦК КПСС и Совета Министров СССР.
К публикации в журнале принимаются материалы,
освещающие:
— социалистическое соревнование трудовых коллективов
химико-фармацевтической промышленности, опыт работы
передовиков производства, достижения изобретателей и
рационализаторов, достижения и недостатки в работе отдельных
коллективов, предложения по лучшему использованию
резервов производства и ускорению развития
химико-фармацевтической промышленности в целях более полного
удовлетворения учреждений здравоохранения и населения
лекарственными средствами;
— технико-экономические исследования и организационно-
технические мероприятия по совершенствованию
хозяйственного механизма в химико-фармацевтической промышленности,
в том числе по повышению научно-технического уровня
отрасли, совершенствованию системы нормативов и норм,
улучшению планирования и контроля за выполнением плановых
заданий, развитию хозяйственного расчета и усилению роли
экономических рычагов и стимулов, научной организации
труда;
— научные исследования по поиску новых лекарственных
средств с отражением взаимосвязи структура — активность,
в том числе исследования по молекулярно-биологическим
проблемам создания и изучению механизма действия
лекарственных средств, разработке и использованию новых
прогрессивных методов отбора и прогнозирования поиска
биологически активных соединений, а также методов сравнительной
оценки эффективности и безопасности лекарственных средств;
— научно-технические разработки по совершенствованию
действующих и созданию новых прогрессивных методов
синтеза и технологии производства лекарственных средств и их
полупродуктов, направленные на повышение качества продукции,
SUMMARY
A procedure was proposed to find antitumor analogues of
nucleosides of 6-azacytidine, arabinosinecytosine and their
desamination products such as 6-azauridine and arabinosine-
uracil in blood in their presence. The procedure involved
reversed-phase HPLC with an octadecyl sorbent. The sensivity
of the procedure was 0.24 \ig/ml for 6-azacytidine, 0.6 ng/ml
for arabinosinecytosine, 0.24 ng/ml for 6-azauridine, and
—0.7 ng/ml for Ara-U.
ЛИТЕРАТУРА
1. Блохин Н. И., Переводчикова Н. И. Химиотерапия
опухолевых заболеваний.— М., 1984.
2. Галушко С. В., Шишкина И. П., Пилипенко А. Т. // Журн.
аналит. химии.— 1984.— Т. 42, № 9.— С. 1684.
3. Петруша Н. А., Чернецкий В. П., Алексеева И. В.,
Василенко Т. Г. jI Актуальные проблемы экспериментальной
химиотерапии опухолей.— Черноголовка, 1982.— С. 115.
4. Преображенская М. Н., Мельник С. #. Аналоги компонентов
нуклеиновых кислот — ингибиторы нуклеинового обмена.—
М., 1984.
5. Beranek J. M., Acton Е. М. // Collect, scechosl. chem.
Commun.— 1984.— Vol. 49.— P. 255.
6. Breithaupt H., Snick J. // J. Chromatogr.— 1981.—
Vol. 225.— P. 99.
7. Pallavicini M. G., Mazrimas J. A. // Ibid.— 1980.—
Vol. 183.— P. 449.
8. Sinkule J. A., Evans W. E. // Ibid.— 1983.— Vol. 274.—
P. 87.
Поступила 11.01.89
экономию материальных, энергетических и трудовых затрат,
улучшение охраны природы и создание безопасных условий
труда, в том числе на рациональное использование отходов
производства, создание безотходных технологических
процессов, использование новых методов анализа и средств
управления технологическими процессами, включая создание и
использование автоматизированных систем управления
технологическими процессами, агрегатами и производствами
(АСУ ТП);
— проектно-конструкторские и экспериментальные работы
по модернизации действующего и созданию нового
прогрессивного технологического оборудования для
химико-фармацевтических производств, в том числе для механизации и
автоматизации трудоемких работ, повышения фондоотдачи и
производительности труда, а также передовой опыт повышения
производительности труда при научных исследованиях,
включая использование средств вычислительной техники;
— научные исследования и организационно-технические
мероприятия по лекарственному растениеводству: по ресурсо-
ведческим работам (выявлению и рациональному
использованию природных ресурсов важнейших видов
лекарственных растений), интродукции, возделыванию (агротехнике,
агрохимии, механизации и др.) лекарственных растений,
введенных в культуру, селекционно-семеноводческой работе с
лекарственными растениями, направленной на повышение
урожайности и содержания полезных веществ в растениях,
экономике и организации производства лекарственных растений,
новым методам определения физиологически активных веществ
в растениях и выявлению биологически активных веществ
в растениях и биологически активных соединений в
перспективных лекарственных растениях;
— организационно-технические мероприятия по ускорению
ввода в действие и освоению новых производственных
мощностей и объектов, а также по повышению эффективности
капитальных вложений, в том числе за счет мероприятий по
техническому перевооружению и реконструкции действующих
предприятий;
— свойства и назначение новых лекарственных средств,
принятых к применению в медицинской практике;
— достижения отечественной и зарубежной науки и
техники, представляющие интерес для работников
химико-фармацевтической промышленности, в том числе: обзоры и краткие
сообщения по данным литературы и патентов; информация
о научных конгрессах, конференциях, выставках; рецензии
ПРАВИЛА ДЛЯ АВТОРОВ
86

на новые книги; «Письма в редакцию», содержащие данные,
требующие срочной публикации; информация о защищенных
диссертациях на ученую степень доктора и кандидата наук по
профилю химико-фармацевтической промышленности,
рефераты статей, депонированных в Центральном бюро научно-
технической информации Министерства медицинской
промышленности по решениям редколлегии
«Химико-фармацевтического журнала».
Будет продолжена публикация научно-технических и
производственных статей в порядке обсуждения под рубрикой
«Дискуссия». Под рубрикой «Физико-химические свойства
веществ» будут публиковаться материалы, содержащие
неопубликованные в литературе физико-химические свойства
химико-фармацевтических препаратов, полупродуктов и смесей
веществ, применяемых в их производстве, включая методы
исследования свойств и опыт реализации элементов САПР.
Статьи, представляемые к публикации, должны освещать
новые, ранее не публиковавшиеся работы, выполненные на
современном научном уровне и отражающие передовой
производственный опыт. Текст статьи должен быть четким и
кратким; в конце статьи должны быть изложены рекомендации
о возможности использования материала статьи в научных
исследованиях или в производстве. Объем статьи не должен
превышать 8—10 страниц машинописного текста,
отпечатанного через 2 интервала, включая список литературы, таблицы,
рисунки, фотографии и другие приложения. Объем обзорных
статей (по заказам редакций) может быть увеличен до 18—
20 страниц. Публикация в журнале «Письма в редакцию»
не является препятствием для опубликования в дальнейшем
кратко изложенного в нем материала в виде самостоятельной
статьи.
Рукописи статей (машинописный оригинал)
представляются в редакцию в двух идентичных экземплярах (один из них
обязательно первый). В выходных данных статьи указывают
инициалы и фамилии авторов, краткое заглавие статьи,
название и местонахождение организации (город, область), в
которой работают авторы. Если авторы работают в разных
организациях, под заглавием статьи указываются все организации
(местонахождение их), в которых работают авторы. Статью
подписывают все авторы с указанием адреса автора, с которым
редакция журнала может вести переписку (с шестизначным
почтовым индексом и номером телефона). Авторами статьи
могут быть лица, принявшие непосредственное и творческое
участие в работе; в тексте статьи возможно указание
конкретных исполнителей отдельных разделов работы. В конце статьи
помещают аннотацию (примерно до 0,5 страницы
машинописного текста) с кратким изложением содержания статьи
и рекомендаций о возможности использования полученных
данных в производстве или в научных исследованиях
(на русском и английском языках).
Статьи, в которых излагаются экспериментальные работы
по получению новых соединений (веществ) и изучению их
фармакологических свойств, должны содержать в виде
самостоятельных разделов химическую и биологическую
экспериментальные части.
В экспериментальной химической части описывают методы
получения и свойства всех приведенных в статье новых
веществ. При этом указывают количество (в граммах и миллимо-
лях) исходных веществ, последовательность и условия
выполнения отдельных операций, включая выделение и очистку
вещества (температура, давление, регламентируемая
продолжительность при заданных параметрах и т. п.). Полученные
вещества характеризуются данными физико-химических
исследований. Если несколько соединений получают одним
методом, то описывают получение только одного соединения,
указав при этом, что аналогично получены и остальные
соединения. Данные характеризующие свойства ряда соединений,
могут быть изложены в таблице.
В экспериментальной биологической части указывают,
какие методы исследования были использованы для изучения
биологической активности (а в случае оригинальных методов
описывают последние), виды, массу и количество
использованных животных, а затем приводят результаты
исследований, в том числе активность и токсичность в сопоставлении
с соответствующими показателями для применяемых в
медицине лекарственных средств аналогичного действия. В статье
желательно проанализировать связь структуры и вида
биологической активности исследованных соединений и сделать
вывод о теоретической и практической значимости
результатов работы.
К публикации принимаются работы, выполненные с
соблюдением «Правил для проведения работ с использованием экспе-
- риментальных животных», утвержденных Министерством
здравоохранения СССР.
В статьях, освещающих работы по совершенствованию
технологии производства, методов синтеза и контроля
(анализов) , помещают (также в форме самостоятельной
экспериментальной части) описание разработанных технологических
процессов и методов; при этом излагают последовательность
и условия выполнения отдельных операций (работ) с
указанием применявшихся видов оборудования, аппаратов,
приборов и других технических средств, количества загружаемых
веществ и получаемых продуктов, точность определения (для
методов контроля) и другие технические и
технико-экономические данные, необходимые для воспроизведения этих методов
и процессов и для оценки их технико-экономической
эффективности.
В статьях, освещающих новые лекарственные средства,
должны быть приведены данные об их химических и физико-
химических свойствах, химическая формула, основные сведения
о результатах биологических исследований и клинического
изучения; дозы, показания, противопоказания к применению и
другие данные должны соответствовать инструкции по
применению лекарственного средства, утвержденной Министерством
здравоохранения СССР; при этом должны быть указаны
регистрационные номера (по реестру Министерства
здравоохранения СССР) лекарственных средств и их форм.
Объем иллюстративного материала должен быть
минимальным. Помещение одних и тех же данных одновременно в
таблицах и рисунках не допускается. Все страницы рукописи, в том
числе список литературы, таблицы и список подписей к
рисункам, должны быть пронумерованы.
Все новые вещества (выделенные или синтезированные)
должны быть названы. Название химических соединений
должно соответствовать номенклатурным правилам,
рекомендованным Международным союзом теоретической и
прикладной химии (ИЮПАК) и Международным союзом
биохимии (ИЮБ). Название ферментов следует давать в
соответствии с классификацией ИЮБ, приводя в скобках
классификационный номер. Следует употреблять латинские названия
растений и микроорганизмов.
Все химические соединения при первом упоминании
нумеруются римскими цифрами (в круглых скобках); при
повторном упоминании их используют соответствующую цифру
(без скобок).
Сокращенные обозначения единиц измерения приводятся
в русской транскрипции Международной системы единиц.
Все формулы и буквенные обозначения должны быть
вписаны отчетливо чертежным шрифтом черными чернилами в обоих
экземплярах статьи. Особенно сложные формулы давать, кроме
того, в виде отдельно выполненного рисунка в укрупненном
масштабе. В формулах и буквенных обозначениях необходимо
разметить:
— буквы прописные (двумя черточками снизу) и строчные
(двумя черточками сверху);
— шрифт прямой (подчеркнуть прямой скобкой, например:
sin, const, lim) и курсив (подчеркнуть волнистой линией,
например: А, М+т,р);
— буквы латинские (подчеркнуть синим карандашом)
и греческие (обвести красным карандашом), следует особенно
четко выписать греческие буквы g (дзета) и \ (кси), % (каппа)
и X (ХИЬ ф (Фи) и Ч> (ПСИЬ а (сигма) и б (дельта) с указанием
на полях полного названия буквы; если буквы имеют сходное
написание (h и n, g и q, I и J, u и а, V и U), на полях
указывается название буквы в русской транскрипции; необходимо
различать буквы J (йот) и I (и), для чего букву нужно писать
в виде I (римской единицы) с одновременной отметкой на поле
слева «i лат.», а букву с отметкой на поле слева «j лат.»;
следует различать также О (большое), о (малое) и 0 (ноль), для
чего в сомнительных случаях нужно буквы О и о различать
двумя черточками (соответственно снизу или сверху), а цифру 0
оставлять без разметки; букву 3 подчеркивать, цифру 3 не
подчеркивать;
— подстрочные и надстрочные буквы и цифры (например,
х2, «„);
— валентные (химические) связи в структурных формулах
химических соединений (простая, двойная, тройная), знак
равенства (обозначают условным знаком и приводят
название на левом поле); при написании структурных формул
химических соединений следует особое внимание обращать на то,
чтобы черточки валентных связей находились точно против
соответствующих обозначений атомов или групп; это же
касается обозначений зарядов ионов, знаков радикала и т. п.
Рисунки прилагаются к статье в двух экземплярах в
отдельном конверте. Текстовых надписей на рисунках не следует
делать, заменяя их цифровыми обозначениями, расшифровка
которых должна быть приведена в подписях к рисункам.
Подписи к рисункам оформляются на отдельном листе,
прилагаемом к тексту статьи. В графиках на осях координат
обязательно указываются откладываемые величины и отде-
87

ляемые запятой единицы их измерения в принятых
сокращениях.
На обороте каждого рисунка должны быть указаны
фамилии авторов, название статьи, номер рисунка. На
иллюстрациях, по внешнему виду которых невозможно определить их
расположение, следует писать «верх» и «низ». На полях
рукописи указывается место рисунка, а в тексте на каждый
рисунок обязательно дается ссылка без знака №,
например (рис. 2).
Фотографии таблиц не принимаются. Каждая таблица
должна иметь тематический заголовок и порядковый номер
(без знака №), на который дается ссылка в тексте. Все графы
в таблице должны иметь краткие заголовки. Упоминаемые в
заголовках величины должны сопровождаться указанием, в
каких единицах измерений они выражены. Пропуски в графах
при отсутствии данных обозначают тремя точками, при
отсутствии явления — знаком «тире».
Вся цитируемая литература и литературные источники, из
которых взяты приведенные в тексте данные, помещаются
в виде списка в конце статьи на отдельной странице и
оформляются следующим образом:
— литературные источники размещаются в списке сначала
отечественные, затем зарубежные в алфавитном порядке по
первому автору (несколько работ одного и того же автора
располагаются в хронологическом порядке);
— для журнальных статей — фамилия и инициалы автора
или трех первых, сокращенное название журнала, год, номер
тома (арабскими цифрами), страницы (от... до...);
— для книг — фамилия и инициалы автора или трех
первых, полное название книги, номер тома, часть (ч. 2), выпуск
(вып. 5); место издания (город), страницы, год;
— для статей в сборниках — фамилия и инициалы автора
(авторов), название сборника, том, часть, выпуск, место
издания (город), страницы, год;
— для авторских свидетельств — номер авторского
свидетельства: А. с. 575540 СССР, ссылка на публикацию в
бюллетене «Открытия и изобретения» (Открытия.— 1977.— № 37);
— для иностранных патент — номер патента с указанием
страны, выдавшей патент, и год выдачи патента, ссылка на
реферативный журнал и публикации этого патента (название
журнала, год, том, номер, страница).
Ссылки на литературу (порядковый номер по списку)
в тексте заключается в квадратные скобки. Учебники и
учебные пособия не указываются. Все цитаты, приводимые в статье,
должны быть тщательно выверены и на полях текста (слева)
подписаны автором статьи. За правильность приведенных
в статье литературных данных ответственность возлагается
на автора статьи.
Направление в редакцию работ, опубликованных или же
посланных для напечатания в другие редакции, не допускается.
Если переработанная статья возвращается в редакцию
позже установленного срока, дата, поступления статьи
заменяется датой поступления переработанного текста. При
значительной задержке переработки статьи редакционная
коллегия журнала оставляет за собой право отклонить ее по этой
причине.
Статьи, оформленные не в соответствии с указанными
правилами, возвращаются авторами без рассмотрения.
Рукописи, не принятые к печати, не возвращаются.
Художественный редактор М. Ю. Соловьева.
Технический редактор Г. В. Трофимова.
Корректор Л. И. Сорокина.
Сдано в набор 01.11.89. Подписано в печать 12.12.89. Формат 60X88'/i6. Печать офсетная. Усл. печ. л. 11,00.
Усл. кр.-отт. 11,25. Уч.-изд. л. 12,68. Тираж 1714. Заказ 6566. Цена 1 р. 20 к.
Ордена Трудового Красного Знамени
Издательство «Медицина» Москва 101000. Петроверигский пер., 6/8.
Ордена Трудового Красного Знамени
Чеховский полиграфический комбинат
Государственного комитета СССР по печати
142300, г. Чехов Московской области