Текст
                    химика
фармацевтический
журнал


НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ МИНИСТЕРСТВА МЕДИЦИНСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР Химико- фармацевтический журнал РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Главный редактор Д. X. СКАЛАБАН A. П. АРЗАМАСЦЕВ, А. И. БРЫКИН, Е. Р. ВАЛАШЕК, Р. Г. ГЛУШКОВ (зам. главного редактора) B. И. ГУНАР, Л. Я. ДОРОФЕЕВ (ответственный секретарь), C. М. КАГИЯНЦ, В. М. КАНТЕРЕ, Ю. Ф. КОЛОСОВ, В. П. ЛАБЗИН, М. Д. МАШКОВСКИИ, А. Г. НАТРАДЗЕ (зам. главного редактора), П. П. НЕУГОДОВ, К. Ю. НОВИЦКИЙ, В. М. ПОЛЯЧЕНКО, М. Н. ПРЕОБРАЖЕНСКАЯ, Э. А. РУДЗИТ, Е. Е. РЫЛОВ, А. П. СЕРГЕЕВ (ответственный секретарь), А. П. СКОЛДИНОВ, Р. Д. СОИФЕР, Г. В. СОЛОВЬЕВ, О. Л. ТЮТЕНКОВ, А. М. ЮРКЕВИЧ 6 ИЮНЬ ТОМ XII Основан в 1967 г. Издательство «Медицина» Москва 1978
РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ: В. Г. БЕЛИКОВ (Пятигорск), В. В. БИРЮКОВ (Москва), А. И. ВАЛА- ХАНОВИЧ (Минск), С. А. ВАРТАНЯН (Ереван), Е. В. ГУЛЫИ (Москва), Н. В. ДЕЛЕКТОРСКИИ (Москва), А. В. ЕРМОЛАЕВ (Тульская обл.), В. П. ЗИМЕНКОВА (Москва), Н. С. ЗОЛОТАРЕВ (Москва), Э..П. КЕ- МЕРТЕЛИДЗЕ (Тбилиси), Г. И. КЛЕЙНЕР (Рига), Д. Г. КОЛЕСНИКОВ (Харьков), А. Г. КОШКИН (Московская обл.), Н. М. МАТОХИНА (Рига), М. Ю. МОГИЛЕВСКИЙ (Новокузнецк), В. С. МОЧАЛОВ (Ленинград), И. А. ОРЛОВ (Москва), Ю. А. ОСТРОВСКАЯ (Ленинград), Л. Г. СЕЛЕЗНЕВ (Ленинград), Л. В. СОКОЛОВА (Москва), А. Ф. СТОВБА (Белгород), Е. А. ТЫРИНА (Москва), Н. А. ФИЛИППИН (Ленинград), В. И. ХМЕЛЕВСКИИ (Свердловск), 3. И. ШЕЛОМОВА (Москва), Л. Н. ЯХОНТОВ (Москва), В. Г. ЯШУНСКИИ (Москва) Адрес редакции журнала: 117819, ГСП-7, Москва В-246, Научный проезд, 126, издательство «Медицина: (проезд метро до станции «Калужская») Телефон 120-31-43 Зав. редакцией В. С. КОЛОБКОВА @ «Химико-фармацевтический журнал», 1978.
...в результате глубоких социально-экономических преобразований, происшедших за 60 лет Советской власти, крупных успехов достигло народное здравоохранение, созданы необходимые условия для получения гражданами СССР бесплатной общедоступной квалифицированной медицинской помощи. Право на охрану здоровья народа закреплено Конституцией (Основным Законом) СССР и обеспечивается государственной системой здравоохранения, осуществлением мероприятий, направленных на профилактику заболеваний, продление активной жизни советских людей. «Правда», 15/Х 1977 г. 4- УДК 61«348.2» ДЕНЬ МЕДИЦИНСКОГО РАБОТНИКА Рабочие, инженерно-технические работники, ученые и служащие предприятий и организаций Министерства медицинской промышленности совместно с многомиллионной армией работников здравоохранения страны, торжественно отмечая свой профессиональный праздник — День медицинского работника, по традиции подводят итоги своей трудовой деятельности по выполнению заданий партии и правительства по дальнейшему улучшению народного здравоохранения. Понимание важности своего высокогуманного труда побуждает каждого труженика медицинской промышленности работать с полной отдачей сил и способностей по обеспечению населения и учреждений здравоохранения высокоэффективными лекарственными средствами и современной медицинской техникой и тем самым активно способствовать решению важнейшей социальной задачи — права советского человека, записанного в Конституции СССР, на охрану здоровья. Новым ярким проявлением заботы Коммунистической партии и Советского правительства о здоровье советского народа явилось постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по дальнейшему улучшению народного здравоохранения», принятое накануне 60-летия Великого Октября. Это постановление стало конкретной программой действий для трудящихся медицинской промышленности. День медицинского работника в текущем году отмечен в обстановке огромного политического и трудового подъема, вызванного историческими событиями минувшего года — принятием Верховным Советом СССР новой Конституции СССР и празднованием 60-летия Великой Октябрьской социалистической революции. С начала текущего года в отрасли широко развернулось социалистическое соревнование за досрочное выполнение плановых заданий на 1978 г., за повышение эффективности производства и качества работы. Итоги работы Министерства медицинской промышленности за первые 4 мес 1978 г. убедительно показывают, что трудовые коллективы министерства в текущем году, сохранив подъем юбилейного года, уверенно вышли на новые, более высокие рубежи и успешно выполняют свои новые повышенные социалистические обязательства. Плановое задание по реализации продукции на январь —апрель текущего года выполнено в целом по министерству на 101,2% и выработано 1 3
На одном из предприятий, производящих химико-фармацевтические препараты. продукции сверх плана на 8,3 млн. руб., прирост объема производства валовой продукции за этот период по сравнению с соответствующим периодом прошлого года составил 8,6% при задании на год 8,1 °/о, производительность труда увеличилась на 6,9% при задании по плану 5,9%. За счет роста производительности труда обеспечено 81 % общего прироста объемов производства продукции. Более быстрыми темпами увеличивается производство тех видов лекарственных средств и медицинской техники, которые наиболее необходимы учреждениям здравоохранения, в том числе и по вновь осваиваемым новым видам продукции. Например, объем производства полусинтетических антибиотиков возрастает более чем на 25%. Высокие показатели работы многих трудовых коллективов министерства достигнуты на основе самоотверженного творческого труда рабочих, инженерно-технических работников производственных объединений и промышленных предприятий, широкого использования опыта передовиков производства, улучшения связи научных организаций с предприятиями и использования достижений науки и техники в производстве. Труженики медицинской промышленности с гордостью отметили успех своих правофланговых — победителей во Всесоюзном социалистическом соревновании, награжденных по итогам работы в 1977 г. переходящими красными знаменами ЦК КПСС, Совета Министров СССР, ВЦСПС и ЦК ВЛКСМ: Ленинградского ордена «Знак Почета» производственного химико-фармацевтического объединения «Октябрь», Московского ордена Трудового Красного Знамени производственного объединения медицинских препаратов «Мосмедпрепараты» им. Л. Я. Карпова, ордена Трудового Красного Знамени медико-инструментального завода им. В. И. Ленина, Йошкар-Олинского витаминного завода, Пензенского завода медицинских препаратов, Харьковского завода медицинских пластмасс и стоматологических материалов, Всесоюзного научно-исследовательского института медицинского приборостроения и Всесоюзного научно-исследовательского химико-фармацевтического института им. С. Орджоникидзе. За ударную работу и высокие трудовые достижения знаком «Победитель социалистического соревнования 1977 года» награждены 6200 передовиков производства; за достижение наивысших результатов в выполнении плановых заданий 1977 г. на основе повышения производственного мастерства, экономии сырья и материалов, топлива, электроэнергии, 4
улучшения качества выпускаемой продукции, повышения производительности труда звание «Лучший участок медицинской промышленности» присвоено 7 участкам с общим количеством работающих 137 человек, звание «Лучшая бригада медицинской промышленности» — 43 бригадам с общим количеством работающих 506 человек и звание «Лучший рабочий медицинской промышленности» — 50 работникам. В числе награжденных участок по производству фенацетина Ленинградского производственного химико-фармацевтического объединения «Фармакон» (начальник участка В. Е. Лабудина), участок по производству дифрила Олайнско- го производственного химико-фармацевтического объединения «Олайн- фарм» (мастер В. С. Иванкова), участок по производству лекарственного растительного сырья совхоза «Большое Можейково» (начальник участка В. П. Купрянович), бригада по производству эуфиллина Новокузнецкого производственного химико-фармацевтического объединения «Органика» (бригадир Т. Ф. Колбенева), бригада по производству стрептомицина Красноярского ордена Трудового Красного Знамени завода медицинских препаратов (бригадир А. И. Стоцкий), бригада дражировщиков Йошкар-Олинского витаминного завода (бригадир Ф. В. Вершинина), бригада по просмотру ампул с инъекционными растворами Львовского химико-фармацевтического завода (бригадир И. Т. Часовская) и др. Звания лучшего аппаратчика удостоены Е. Н. Асташкина (Пензенский завод медицинских препаратов), А. А. Голов (Болоховский химический комбинат синтетических полупродуктов и витаминов), А. Д. Некрасова (Новосибирский химико-фармацевтический завод) и многие другие. С большим удовлетворением мы отмечаем возросшую активность нашей молодежи, наших комсомольцев, работающих под девизом «Пятилетке эффективности и качества — энтузиазм и творчество молодых» и вносящих большой вклад в успешное выполнение плановых заданий и принятых социалистических обязательств. Секретариат ЦК ВЛКСМ, коллегия Министерства медицинской промышленности и президиум ЦК профсоюза медицинских работников, рассмотрев итоги социалистического соревнования комсомольско-молодежных бригад за 1977 г-, присуди^ ли переходящие красные знамена двум лучшим комсомольско-моло- дежным коллективам нашей отрасли: комсомольско-молодежной бригаде по производству витамина А Белгородского витаминного комбината им. 50-летия СССР (бригадир Л. В. Арюбина, групкомсорг Н. И. Чигирь) и комсомольско-молодежной бригаде по производству ампул Туймазин- ского завода медицинского стекла им. 50-летия СССР (бригадир Ю. И. Комиссар, групкомсорг В. М. Ахматьянова). Бюро ЦК ВЛКСМ присудило большой группе молодежи премии Ленинского комсомола в области производства за 1977 г. В числе удостоенных этой высокой награды передовики производства медицинской промышленности сборщица Курганского комбината медицинских препаратов и изделий «Синтез» Т. Д. Антонова и аппаратчица Йошкар-Олинского витаминного завода Н. Н. Морозова. Ударными трудовыми вахтами отметили комсомольцы медицинской промышленности XVIII съезд ВЛКСМ. По итогам социалистического соревнования за I квартал 1978 г. 27 трудовых коллективов министерства отмечены как победители соревнования, в их числе 14 коллективам присуждены переходящие красные знамена Министерства медицинской промышленности и ЦК профсоюза медицинской промышленности. Новыми трудовыми достижениями отметили предприятия и научные организации министерства День медицинского работника, направляя свои усилия на обеспечение выполнения принятых социалистических обязательств на 1978 г., в том числе по выполнению годовых планов производства к 27/ХИ и трех лет пятилетки — к 6/ХН, по досрочной реализации заданий по развитию науки и техники и за счет этого изготовления для 5
населения и учреждений здравоохранения новых лекарственных средств и изделий медицинской техники, повышения эффективности производства. Все более растет число передовиков производства, принявших обязательства по выполнению своих личных планов трех лет пятилетки к первой годовщине принятия новой Конституции СССР. Многие из них уже выполнили свои первоначальные обязательства и берут новые, повышенные. Так, запрессовщица игольных заготовок на Курганском комбинате медицинских препаратов и изделий «Синтез» ударник коммунистического труда Т. Н. Тетерина встретила День медицинского работника замечательным трудовым достижением: она уже выполнила задание трех лет пятилетки и решила выполнить личные задания четырех лет пятилетки к 7/Х 1978 г. — к первой годовщине принятия новой Конституции СССР. Аппаратчица участка ферментации на том же комбинате кавалер ордена «Знак Почета» Е. С. Клевакина выполняет сменные задания на 115— 120%; она обязалась выполнить задания трех лет пятилетки к 7/Х. Равняясь на передовиков производства, многие работники этого комбината берут повышенные социалистические обязательства, предусматривая в них досрочное выполнение плановых заданий, улучшение качества выпускаемой продукции и экономию электроэнергии, топлива, сырья и материалов. Бригада стадии получения |3-пиколина ордена Трудового Красного Знамени химико-фармацевтического завода «Акрихин», руководимая коммунистом кавалером ордена Ленина М. И. Суриновым, досрочно, к 23/Х, выполнила высокие обязательства юбилейного 1977 г. Коллектив работает, не снижая темпов, и обязался выполнить задание трех лет пятилетки к первой годовщине принятия новой Конституции СССР, а сверх плана трех лет пятилетки выдать в 1978 г, 30 т Р-пиколина. На Новосибирском химико-фармацевтическом заводе оператор-машинистка цеха изготовления ампул Р. А. Белеванцева в I квартале 1978 г. выпустила сверх плана 25 тыс. штук ампул из сэкономленного сырья, а укладчик-упаковщик этого же завода ударник коммунистического труда С. А. Румянцева еще в марте выполнила задание четырех лет пятилетки. Огромную организационную и воспитательную работу в коллективах проводят партийные, профсоюзные и комсомольские организации, умело направляя их деятельность на достижение наивысшей производительности труда, повышение эффективности производства и качества труда. Однако следует отметить, что некоторые коллективы отрасли еще не обеспечили выполнение отдельных плановых технико-экономических показателей, недостаточно используют резервы по экономии материальных ресурсов, допускают нарушения технологической и трудовой дисциплины. На устранение этих недостатков должно быть обращено самое пристальное внимание руководства и общественных организаций предприятий и научных учреждений министерства. Трудовые коллективы министерства настойчиво работают по выполнению постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по дальнейшему улучшению народного здравоохранения» и, несомненно, обеспечат досрочное выполнение плановых заданий и социалистических обязательств 1978 г. и внесут свой достойный вклад в дальнейшее развитие медицинской промышленности.
¦ УДК 615.1.001.5:661.12.004.14 НАУКА — ПРОИЗВОДСТВУ Коллектив Всесоюзного научно-исследовательского химико-фармацевтического института им. С. Орджоникидзе (ВНИХФИ) встречает свой профессиональный праздник — День медицинского работника — новыми трудовыми успехами. За достижение высоких результатов во Всесоюзном социалистическом соревновании и успешное выполнение комплексных программ по решению важнейших научно-технических проблем коллективу ВНИХФИ присуждено переходящее красное знамя ЦК КПСС, Совета Министров СССР, ВЦСПС и ЦК ВЛКСМ. Как соисполнители внедрения этих программ производственные химико-фармацевтические объединения «Фармакон» и «Органика», Московский завод медицинских препаратов № 1, Усолье-Сибир- ский химико-фармацевтический комбинат и Ворошиловградский химико- фармацевтический завод награждены дипломами ВЦСПС и Государственного Комитета Совета Министров СССР по науке и технике. Несколько лет назад работа коллектива института была подвергнута справедливой критике за длительные сроки разработки научно-технической документации по новым препаратам. Лекарственные средства, созданные в институте, медленно внедрялись в производство, планирование научных исследований не всегда обеспечивало комплексное решение разрабатываемых проблем и др. В целях устранения имеющихся недостатков в институте был разработан план по повышению эффективности научных исследований, ускорению внедрения в промышленность законченных разработок; план был детально обсужден и утвержден на собрании партийно-хозяйственного актива. Выполнение мероприятий, предусмотренных планом, стало делом всего нашего коллектива и находилось под неослабным контролем партийной и профсоюзной организаций института. Были приняты меры по укреплению отдельных подразделений института, повысился уровень планирования научных исследований. Значительно улучшилась организация социалистического соревнования. Практика соревнования в институте показывает, что хорошо поставленная гласность результатов, информация о положительном опыте работы способствуют достижению наилучших результатов в работе всего научного коллектива. Инициатива ученых, в первых рядах которых стоят коммунисты, поддержанная партийной организацией, стала мощным фактором повышения эффективности научных исследований. Во ВНИХФИ, его филиалах и на производственно-экспериментальном заводе в обстановке большого патриотического подъема, вызванного принятием новой Конституции СССР, широко развернулось социалистическое соревнование за достойную встречу 60-летия Великого Октября. Это позволило ознаменовать юбилейный год высокими трудовыми показателями. Успешно выполнены план научно-исследовательских работ и социалистические обязательства 1977 г. Создана комплексная документация на ряд препаратов, необходимых советскому здравоохранению, досрочно разработан опытно-промышленный регламент производства оригинального психотропного препарата инказан. Досрочно, к 7/XI 1977 г., создана новая лекарственная форма ультра- пролонгированного сульфаниламидного препарата метилглюкаминовой coin сульфалена. Лучших результатов в социалистическом соревновании 1977 г. среди химических лабораторий института добился коллектив лаборатории синтеза противолейкозных средств (руководитель лаборатории — проф. Р. Г. Глушков). Лаборатория в короткие сроки разработала новые высокоэкономичные методы синтеза лекарственных препаратов клофелина и ал- 7
лопуринола. В этой работе, на раннем этапе разработки, приняли участие сотрудники центральной заводской лаборатории Новокузнецкого химико- фармацевтического завода. Согласно установленному порядку, на основе лабораторного регламента разрабатывается опытно-промышленный регламент, по которому начинается промышленное освоение препаратов. Учитывая, что лабораторная документация на получение клофелина и аллопуринола была разработана на высоком научно-техническом уровне, по инициативе специалистов ЁНИХФИ и Новокузнецкого химико-фармацевтического завода было принято решение приступить к наработке указанных препаратов для клинических исследований на Новокузнецком химико-фармацевтическом заводе, минуя стадию разработки опытно-промышленного регламента на производственно-экспериментальном заводе ВНИХФИ. Одновременно с наработкой препаратов для клинического изучения специалисты химико-фармацевтического завода в тесном контакте с работниками института разработали пусковой регламент производства клофелина и аллопуринола. К моменту окончания клинического изучения и издания приказов министра здравоохранения СССР о разрешении применения клофелина и аллопуринола в медицинской практике была полностью разработана и утверждена вся техническая документация и освоена технология производства этих препаратов. В результате тесного творческого содружества института и завода более чем на год были сокращены сроки разработки и внедрения в производство указанных препаратов. В настоящее время коллектив лаборатории в тесном творческом содружестве с производственными объединениями «Органика», «Олайнфарм» и «Мосхимфармпрепараты» работает по созданию научно-технической документации на другие препараты. Коллектив лаборатории фармакологии (руководитель — академик АМН СССР проф. М. Д. Машковский) признан победителем в социалистическом соревновании биологических лабораторий института. Работа лаборатории проводилась в направлении поисков и изучения новых средств для лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы, а также психотропных препаратов. Эти направления работ отвечают задачам по созданию новых лекарственных средств, предусмотренным «Основными направлениями развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 годы», утвержденными XXV съездом КПСС. В лаборатории проведена большая работа по изучению гипотензивного препарата клофелина, что позволило рекомендовать его для применения в новых направлениях. Были получены новые сведения о механизме действия этого ценного лекарственного средства. Проведенные в истекшем году экспериментальные исследования привели к обнаружению новых соединений, обладающих выраженной антиаритмической активностью. Это открывает возможности получения новых средств для лечения сердечно-сосудистых заболеваний. Выполнение социалистических обязательств позволило досрочно передать на клиническое изучение препараты нитразепам (снотворное средство) и пирацетам (представитель новой группы так называемых ноотропных препаратов для лечения заболеваний центральной нервной системы). Углублению исследований и ускорению внедрения лабораторных разработок в медицинскую практику способствует широко применяемое этой лабораторией творческое содружество с различными научно-исследовательскими и лечебными учреждениями. Значительный объем исследований по механизмам действия оригинальных лечебных средств выполнен совместно с Институтом медицинской и биологической химии АМН СССР, кафедрой патологической физиологии II Московского медицинского института им. Н. И. Пирогова и др. Разработка и уточнение показаний к применению ряда препаратов, созданных в нашем институте, проводятся лабораторией совместно со специалистами Института психиатрии АМН СССР, кафедры клинической ал- 8
Заведующий лабораторией фармакологии ВНИХФИ академик АМН СССР лроф\ М. Д. Машковский с группой специалистов обсуждает результаты эксперимента. лергологии Центрального института усовершенствования врачей, Московского научно-исследовательского института глазных болезней им. Гельм- гольца, Научно-исследовательского института по биологическим испытаниям химических соединений и других научных учреждений. Хороших результатов в работе добился коллектив лаборатории химиотерапии инфекционных заболеваний (руководитель—член-корр. АМН СССР проф. Г. Н. Першин). В 1977 г. были продолжены углубленное изучение механизма действия новых препаратов, оценка их активности на моделях, максимально приближающихся к патологическим процессам у человека. Проводились работы по фармакокинетике новых антимикробных препаратов. Разработан метод определения нового препарата ВНИХФИ — диоксидина — в биологическом материале, изучены закономерности его распределения в эксперименте на животных, биохимические механизмы его действия. Детально изучены особенности распределения в организме ультра- пролонгированного сульфаниламидного препарата сульфалена. Только в одной этой лаборатории института в 1977 г. подвергнуто широкому изучению на антимикробную активность более 500 веществ, которые в основном являются оригинальными соединениями, синтезированными в химических лабораториях ВНИХФИ. Лаборатория также проводит свою работу в тесном содружестве с рядом научных учреждений и заводов медицинской: промышленности. Коллектив института горячо поздравил ведущих ученых, профессоров М. Д. Машковского и Г. Н. Першина с высокой правительственной наградой. В начале этого года за заслуги в развитии медицинской науки, многолетнюю плодотворную общественную деятельность и в связи с 70-летием со дня рождения они награждены орденами Дружбы народов. Во ВНИХФИ получило дальнейшее развитие движение за коммунистическое отношение к труду. Более 200 научных и инженерно-технических ра- 9
Заведующий лабораторией химиотерапии инфекционных заболеваний член- корр. АМН СССР проф. Г. Н. Першин со своими учениками.' ботников института приняли личные творческие планы, в которых предусматриваются главным образом обязательства по досрочному выполнению отдельных этапов исследований, научно-техническая помощь предприятиям в освоении новой технологии, повышение профессиональной квалификации, изучение марксистско-ленинской теории и др. В качестве примера можно указать, что в своем творческом плане младший научный сотрудник Н. С. Николаева предусмотрела изучение сверх плана химиотерапевтиче- ской эффективности in vivo двух соединений ряда хиназолина, вируцидную активность в отношении вируса гриппа 15 соединений—производных хиназолина, выступление с докладом на заседании научного общества, оказание помощи заводам по биологическому контролю противовирусных препаратов и др. Коллектив ВНИХФИ, поддержав инициативу Научно-производственного объединения энергетического оборудования им. И. И. Ползунова по сокращению сроков выполнения заданий, предусмотренных программами работ по решению важнейших научно-технических проблем Государственного плана развития народного хозяйства, досрочно, в 1977 г. (по плану в 1978 г.), разработал и представил в Фармакологический комитет Министерства здравоохранения СССР нормативно-техническую документацию на оригинальный противоопухолевый препарат спиробромин (проф. Т. С. Сафонова, проф. В. А. Чернов) и получил разрешение на проведение клинического изучения этого препарата. Досрочно наработан препарат пирацетам для клинического изучения. В прошлом году было получено разрешение на проведение клинических исследований 10 препаратов, разработанных институтом. При непосредственном участии специалистов института в истекшем году на предприятиях медицинской промышленности были изготовлены первые промышленные серии 5 новыхпрепаратов, разработанных ВНИХФИ, выпуск которых был предусмотрен Государственным планом развития народного хозяйства СССР на 1977 г. За последнее время значительно улучшились связи ВНИХФИ с пред- лриятиями, что в значительной мере ускоряет разработку и внедрение в производство новых препаратов. Ранее практически все лекарственные формы препаратов разрабатывались в лаборатории технологии лекарственных форм института. Завод, получив документацию на производство ле- 10
карственных форм, дополнительно прорабатывал ее применительно к заводским условиям. В связи с этим иногда возникала необходимость доработки документации в институте. В последнее же время большинство лекарственных форм разрабатывается в тесном содружестве с центральными заводскими лабораториями. Так, были разработаны лекарственные формы проспидина на Московском заводе медицинских' препаратов № 1, пирази- дола, фенкарола, феникаберана и др. в производственном объединении «Мосхимфармпрепараты», суспензия сульфапиридазина на предприятии «Мосмедпрепараты». Ряд лекарственных форм разработан совместно с лабораториями производственных объединений «Октябрь» и «Органика», а также Горьковским, Лубенским и другими химико-фармацевтическими заводами. Благодаря такому содружеству значительно сокращается время разработки лекарственных форм и ускоряется процесс внедрения препаратов в производство. При этом следует указать, что работы института, проводимые в порядке творческого содружества с научными учреждениями и предприятиями, осуществляются безвозмездно. Для оказания технической помощи предприятиям по внедрению в производство новых препаратов и технологических разработок в истекшем году было осуществлено значительное количество командировок специалистов института. Длительное время на Усолье-Сибирском химико-фармацевтическом комбинате находилась бригада специалистов под руководством проф. А. Н. Гринева, помогавшая коллективу комбината в освоении производства пиразидола. На протяжении всего 1977 г. многие специалисты института выезжали на химико-фармацевтический завод «Акрихин» для оказания технической помощи в производстве гормональных препаратов (Г. О. Гриненко, В. М.Рыжкова, Т. И. Гусарова), пармидина (проф. Л. Н. Яхонтов; Л. М. Мастафа- нова) и др. По вопросам обезвреживания промышленных стоков и охраны окружающей среды на ряд заводов выезжал руководитель лаборатории по очистке и обезвреживанию сточных вод канд. хим. наук Г. А. Франгулян. Большое значение в быстрейшем внедрении разработок института в промышленность имеет работа Производственно-экспериментального завода ВНИХФИ. Социалистическое соревнование на заводе направлено на сокращение сроков разработки документации, при этом успешно развиваются такие формы социалистического соревнования, как конкурсы на звание лучшего по профессии. В целях координации работ подразделений института по разработке научно-технической документации на новые препараты широко практикуется организация комплексных бригад. Некоторые бригады имеют в своем составе 70—80 научных работников, инженеров, экономистов и возглавляются ведущими специалистами института. Бригады осуществляют свою работу по детально разработанному плану-графику. Выполнение мероприятий по оказанию технической помощи предприятиям и планов-графиков комплексных бригад находится под постоянным контролем общественных организаций. В соответствии с разработанными рабочими планами осуществляется тесное научно-техническое сотрудничество с институтами Болгарии, Венгрии, ГДР, Чехословакии и Югославии. Проведение совместных работ по планам научно-технического сотрудничества является выгодным для обеих сторон, так как позволяет рационально распределить между институтами намечаемые исследования с учетом опыта работы каждой из сторон. Так, например, в результате совместных работ с болгарскими учеными получено новое производное пиразиноиндола, рекомендованное для клинического изучения. Выполнение и развитие научных исследований требуют постоянного притока молодых научных кадров. Ведущие ученые института — старей- 11
шего института в отрасли ¦— успешно ведут подготовку молодых кадров. Партийная организация уделяет постоянное внимание подготовке молодых ученых, обращая особое внимание на актуальность тематики диссертационных работ. В 1977 г. защищено 6 диссертаций. В результате этих исследований осуществлен синтез новых биологически активных соединений, получены авторские свидетельства. Совет молодых ученых подготовил и успешно провел конференцию, посвященную 60-летию Великого Октября, на которой выступили молодые ученые ВНИХФИ, Всесоюзного научно-исследовательского института антибиотиков, Всесоюзного научно-исследовательского витаминного института . Высокую оценку научного жюри получили работы молодых ученых — Н. А. Гриневой, А. А. Прокопова, Л. И. Будановой, И. В. Головановой, И. М. Засосовой, М. В. Пыховой и др. Отмечая успехи в работе института, мы отчетливо видим нерешенные проблемы, недостатки в нашей работе. Малыми силами ведутся работы по совершенствованию действующих производств, в особенности крупнотоннажных, по охране окружающей среды. Не решены еще важные вопросы по повышению экономических показателей предприятий подотрасли и др. В настоящее время одной из важнейших задач, стоящих перед коллективом института, является выполнение постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О. мерах по дальнейшему улучшению народного здравоохранения». В связи с этим в институте приняты меры по интенсифицированию исследований в поиске препаратов для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, противовирусных, психотропных и противоопухолевых препаратов, по более полному обеспечению советского здравоохранения гормональными препаратами, рентгеноконтрастными веществами. Присуждение институту высокой награды — переходящего красного знамени ЦК КПСС, Совета Министров СССР, ВЦСПС и ЦК ВЛКСМ — вызвало большой трудовой подъем у всего коллектива, еще шире развернулась творческая инициатива сотрудников. Коллектив ВНИХФИ принял и успешно выполняет повышенные обязательства и встречные планы, среди которых сокращение сроков разработки нового оригинального противовирусного препарата, оригинального антиаллергического препарата, встречный план с производственным объединением «Мосхимфармпрепараты» по изготовлению лиофилизированной формы нового противоопухолевого препарата и др. Коллектив института направляет свои творческие силы на решение задач, поставленных XXV съездом КПСС, на досрочное выполнение заданий третьего года десятой пятилетки. Н. И. Фадеева — секретарь партийной организации Всесоюзного научно-исследовательского химико-фармацевтического института им. С. Орджоникидзе, Москва 12
¦ УДК 661.12:338.984.3«1976—1980» ПЯТИЛЕТКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА — ЭНТУЗИАЗМ И ТВОРЧЕСТВО МОЛОДЫХ! За достижение высоких показателей во Всесоюзном социалистическом соревновании по повышению эффективности и качества работы, досрочное выполнение заданий 1977 г. и обязательств по достойной встрече 60-летия Великого Октября комсомольско-молодежной бригаде «Буревестник» Белгородского витаминного комбината им. 50-летия СССР (бригадир Л. В. Арюбина, групкомсорг Н. И. Чигирь) секретариатом ЦК ВЛКСМ, коллегией Министерства медицинской промышленности и президиумом ЦК профсоюза медицинских работников присуждено переходящее красное знамя «Герои пятилеток, ветераны труда — лучшему комсомоль- ско-молодежному коллективу». В трудовой деятельности этой комсомольско- молодежной бригады, получившей столь высокую оценку, отражается огромный подъем и творческий энтузиазм всей молодежи комбината, направленный на выполнение производственных заданий десятой пятилетки. Плановые задания коллектив бригады выполнил на 105,7%. Успешная работа «Буревестника» помогла цеху перевыполнить задание по выпуску витамина А, снизить себестоимость продукции по сравнению с 1976 г. на 3,7% и на сэкономленном сырье выпустить свыше 7,5 т витамина А. Производительность труда в бригаде повысилась на 25,6%, чему способствовало усовершенствование существующей техники и внедрение нового оборудования. Молодежь бригады активно участвует в рационализаторской работе. По предложению Л. Бондаревой был усовершенствован слив отгонного гексана из реактора на промывке, в результате чего на каждой партии аппаратчики экономят 30 мин. В минувшем году аппаратчиками «Буревестника» подано 16 рационализаторских предложений, внедрение которых улучшило обслуживание аппаратов и условия труда. Так, по предложению II. В. Бухариной было автоматизировано управление насосов, а по предложению Л. Кравченко на промывке роторных испарителей свежий эфир был заменен на отгонный. Это дало большую экономию ценного сырья. Члены бригады постоянно работают над повышением профессионального мастерства, экономических и технических знаний. Трое учатся в институте, пятеро — в техникуме, 30 человек — в кружке политического Бригадир комсомольско-молодежной бригады по производству витамина А Белгородского витаминного комбината им. 50-летия СССР Л. В. Арюбина (слева) с работницей этой бригады Ю. А. Условской. 13
просвещения и весь коллектив — в кружке технической учебы. В коллективе большое внимание уделяется освоению смежных профессий, и почти каж- ный здесь, кроме новичков, может работать на двух ^ трех операциях. Два года назад на общем собрании смена избрала девиз: «Сегодня работать лучше, чем вчера, а завтра лучше, чем сегодня». «Буревестник» верен ему по сей день. Каждый случай любого нарушения производственной дисциплины— будь то отклонение от инструкции, небрежность в работе или какое-то упущение -— обязательно разбирается на активе смены, а если надо—и на общем собрании. При этом выясняется, как именно данное нарушение может отразиться (или отразилось) на производственном процессе и как оно влияет на положение коллектива в социалистическом соревновании. В результате усилился самоконтроль, повысилось чувство ответственности каждого перед коллективом. На комбинате широко развито движение наставничества. 600 наставников комбината обучают новичков рабочему мастерству. Каждый молодой рабочий, приходящий в коллектив «Буревестника», закрепляется за опытными, знающими аппаратчиками. Коллектив бригады создал и бережно хранит трудовые традиции: по итогам работы во втором полугодии 1976 г. «Буревестник» награжден переходящим красным знаменем «Герои пятилеток, ветераны труда ¦— лучшему комсомольско-молодежному коллективу», спустя год бригада добивается того же успеха. Сейчас «Буревестник», как и вся молодежь комбината (а на комбинате почти половина работающих-—молодежь), борется за достойную встречу первой годовщины со дня принятия новой Конституции СССР. Развернув соревнование под девизом «Пятилетке эффективности и качества — энтузиазм и творчество молодых!», юноши и девушки Белгородского витаминного комбината берут повышенные социалистические обязательства и прилагают все силы, чтобы их выполнить. В течение 1977 г. 583 молодых рабочих повысили свою квалификацию, 847 — освоили смежные профессии, причем 2000 работают по личным комплексным планам повышения производительности труда. В своей повседневной работе любая смена, любая бригада неизменно опираются на производственный и творческий потенциал всего коллектива. В 1977 г. на комбинате внедрено 907 предложений с экономическим эффектом 1 млн. 300 тыс. руб. Усилия всех новаторов комбината направлены главным образом на увеличение производительности труда, повышение качества работы, улучшение условий производства, на ликвидацию ручного труда, экономию сырья, материалов, электроэнергии и топлива. Например, внедрение автоматической линии фасовки и упаковки эмулированных препаратов, осуществленное в творческом содружестве с каунасской фабрикой «Санитас», позволило повысить производительность труда на этих операциях при сокращении занятости на них с 9 до 3 человек. В юбилейном 1977 г. в цехах комбината в результате творческого содружества молодежи и новаторов старшего возраста разработано и внедрено в производство 155 организационно-технических мероприятий, подготовлено к внедрению 108 научно-исследовательских и проектно-конструктор- ских разработок, в их числе выделение натриевой соли диолина из бензинового раствора; получение барбитуровой кислоты с предварительной отгонкой этилового спирта от ..барбитурата натрия; применение сухого этилата натрия вместо металлического натрия на стадии получения 2-метил-4-ами- но-5-этоксиметилпиримидина; внедрение технологии получения комплекса ретинен — гидрохинон с изменением соотношения загружаемых компонентов в производстве витамина А; организация комплексно-механизированного участка мойки и сушки стеклодрота; внедрение механизированной линии фасовки, транспортировки и складирования готового продукта микро- вита; внедрение установки регенерации ацетата с заменой колпачковых кон- 14
тактных устройств ректификации колонн на ситчато-клапанные в производстве витамина С; внедрение роторно-пленочных испарителей и др. Известно, что одному рационализатору трудно разработать и внедрить даже сравнительно простое предложение. Поэтому в цехах комбината организуются специальные творческие группы (комплексные творческие бригады)'по отдельным направлениям производства: по энергетике, по КИПиА, по механизации, по технологии и т. п., в которые входят ведущие специалисты необходимого профиля и рабочие соответствующей специальности и квалификации в зависимости от характера^ решаемой в данный момент проблемы. Работа этих творческих групп координируется в масштабе всего комбината. Большую помощь им оказывают общественное бюро научно-технической информации, местные организации ВОИР и секция ВХО им. Менделеева, конструкторы комбината. В цехе синтеза витамина А творческую бригаду рационализаторов возглавляет начальник службы КИША комсомолец С. А. Голованчук. Кроме инженера-наладчика, ее постоянными членами являются слесари П. П. Нечаев, А. Г. Григорьев и Н. С. Русанов — производственники высокой квалификации. Главное направление работы этой группы — решение проблем, связанных с автоматикой и приборами контроля. Так, в отделении зтилата натрия были реализованы две схемы сигнализации и блокировки сепаратора, что обеспечило более надежную его работу. Внедрено дистанционное измерение давления на колонне 4200. Большую помощь в организации службы КИПиА и в повышении оперативности ремонта пневматических приборов оказывает изготовленный бригадой переносной пневматический стенд. Умение творчески относиться к своему делу в наши дни стало нормой производственной деятельности, однако для этого нужен определенный навык и достаточный уровень знаний. На комбинате организовано 26 школ молодых рационализаторов, в которых разрабатывается тематика, определяются направления предстоящих поисков. Здесь молодые новаторы учатся работать с литературой, перед ними выступают с циклами лекций ведущие специалисты, рационализаторы комбината рассказывают о своем опыте. Итоги работы комсомольско-молодежного коллектива подводятся ежедневно и отражаются на специальном стенде. В постоянно действующих производственных комиссиях примерно треть молодежь. Из 22 трудящихся комбината-депутатов районного, городского и областного Советов народных депутатов 8 члены ВЛКСМ, среди них обладатель бронзового нагрудного знака ЦК ВЛКСМ «Молодой гвардеец пятилетки» Надежда Борзова, старший аппаратчик комсомольско-молодежного коллектива'«Буревестник»Нина Щербак. Молодые управляют производством и организацией всей своей жизни. Но быть хозяином—значит прежде всего быть в ответе за порученное тебе дело. «Мы обращаемся к комсомольцам, ко всей молодежи страны — ознаменуйте 60-летие Ленинского комсомола новыми успехами! — сказано в Письме ЦК КПСС, Совета Министров СССР, ВЦСПС и ЦК ВЛКСМ о развертывании социалистического соревнования за выполнение и перевыполнение плана 1978 года и усилении борьбы за повышение эффективности производства и качества работы. —¦ Достойно продолжайте славные традиции старших поколений, упорно овладевайте знаниями и профессиональным мастерством, активно трудитесь на производстве...» И молодежь вместе со всем коллективом комбината ответила делом на этот призыв. План I квартала 1978 г. выполнен на 100,7%, себестоимость продукции снижена на 0,5%. Сверх плана выпущено продукции на 150 тыс. руб. И в этом немалая заслуга молодых производственников. Так, шесть комсомоль- ско-молодежных бригад таблеточного цеха добились выполнения норм выработки на 109% и сдают продукцию с первого предъявления. Число человеко-дней, отработанных комсомольцами комбината к открытию XVIII съезда ВЛКСМ на строительстве Дворца культуры, поликлиники и на бла- 15
гоустройстве базы отдыха, составило 1400. В день открытия XVIII съезда ВЛКСМ 500 комсомольцев комбината работали на сэкономленном сырье и выработали продукции на сумму свыше 35 тыс. руб. С таким же энтузиазмом и подъемом трудились молодые производственники в честь своего профессионального праздника — Дня медицинского работника. Н.И. Пономарева, секретарь комитета ВЛКСМ и А. Ф. Сто в б а, начальник отдела научно-технической информации Белгородского витаминного комбината им. 50-летия СССР 16
Молекулярно-биологические проблемы поиска, получения и изучения механизма действия лекарственных средств + УДК 616-006-092-07:616-008.939.633.2-074 Б. 3. Симхович, М. Ю. Лидок, А. П. Гилев РОЛЬ ЦИКЛИЧЕСКОГО АДЕНОЗИН-3,5-МОНОФОСФАТА В ВОЗНИКНОВЕНИИ И РАЗВИТИИ ОПУХОЛЕЙ Институт органического синтеза АН Латвийской ССР, Рига Поступила 6/XII 1977 г. С момента открытия циклического 3,5-аденозинмонофосфата (3,5- цАМФ) и установления Сазерлендом его роли в регуляции фосфорилазной реакции [1—3] интерес исследователей к этому циклическому нуклеотиду не ослабевает. Детальному изучению подвергаются метаболические эффекты и физиологическая роль 3,5-цАМФ в регуляции клеточных процессов. Установлено, что внутриклеточное содержание 3,5-цАМФ может резко изменяться при целом ряде патологических состояний [4—6]. Особенно значительные отклонения от нормы были обнаружены при изучении внутриклеточного содержания 3,5-цАМФ в злокачественных опухолях [7—10]. Показано, что отклонения от нормы содержания 3,5-цАМФ и активности ферментов, ответственных за поддержание постоянной концентрации этого ну- клеотида, наступают на самых ранних стадиях опухолевой трансформации и, что самое главное, эти отклонения доступны количественной регистрации [11—15]. Кроме того, роль недостаточности 3,5-цАМФ в развитии злокачественного роста показана в экспериментах по восстановлению трансформированными клетками нормальных свойств под влиянием 3,5-цАМФ 116, 17]. Установлено также, что 3,5-цАМФ и его структурные аналоги обладают способностью тормозить рост экспериментальных опухолей [18]. Эти факты, а также результаты изучения биохимического механизма действия 3,5- цАМФ свидетельствуют о непосредственном участии данного соединения в регуляции сложных физиологических процессов в клетке. Учитывая, что поддержание постоянной нормальной концентрации 3,5-цАМФ в клетке — результат согласованной работы динамической системы, испытывающей в свою очередь регулирующее влияние высших факторов (гормонов, нервной системы), следует признать, что изменения содержания 3,5-цАМФ в клетке, наблюдаемые при развитии злокачественного роста, являются одной из многих составляющих сложного процесса взаимоотношения опухоли и организма. Однако детальное изучение всех сторон регуляции внутриклеточной концентрации 3,5-цАМФ и выяснение тонкого биохимического механизма действия этого нуклеотида, несомненно, откроет возможности контролировать его внутриклеточный уровень при целом ряде патологических состояний и в первую очередь при развитии злокачественных новообразований, что может иметь значение для успешной химиотерапии злокачественных опухолей. 17
Биохимические аспекты механизма 3,5-цАМФ действия Работами лаборатории Сазерленда было установлено, что 3,5-цАМФ является вторым посредником в осуществлении гормонального эффекта [19— 22]. При этом гормон активирует (или ингибирует) аденилциклазу, а 3,5- цАМФ, синтезируемый из АТФ, оказывает свое действие внутри клетки. Последовательность событий показана на рис. 1. Гормональный аффинитет аденилциклазы обусловлен ее рецепторной субъединицей. Следовательно, для осуществления своего действия гормону не обязательно проникать внутрь клетки. Таким образом, внутриклеточная концентрация 3,5-цАМФ находится, с одной стороны, под контролем нейрогуморальной системы организма, а с другой стороны, зависит от химического состава плазматической мембраны клетки, т. е. от нормального соотношения гормональных рецепторов на поверхности клетки, являющихся субъединицей аденилциклазы. Биохимические эффекты, вызываемые 3,5-цАМФ внутри клетки, многочисленны. Так, в обзоре Сазерленда приводится до 42 биохимических эффектов, свойственных этому циклическому нуклеотиду [22]. 3,5-цАМФ является фактором, контролирующим липолиз в жировых клетках [23—25], принимает участие в регуляции обмена углеводов, влияя как на гликогенолиз [1—3], так и на гликолиз [26, 27]. Один из основных моментов в реализации биохимического действия 3,5-цАМФ — его влияние на активность различных ферментов. Список ферментативных систем, находящихся под контролем 3,5- цАМФ, достаточно обширен, причем постоянно появляются данные о зависимости ферментативных реакций от внутриклеточной концентрации 3,5—цАМФ [22]. Так, 3,5-цАМФ оказывает влияние на активность тирозин- аминотрансферазы, увеличивая синтез фермента [28, 29], активирует фос- фофруктокиназу [30], возможно, по механизму, аналогичному механизму активации фосфорилазы гликогена, угнетает активность 2-фруктозо-1,6- дифосфатазы [31], повышает окисление глюкозы в жировой ткани [32], оказывает влияние на биосинтез и распад гликогена [33—35]. Наиболее универсальным эффектом в механизме действия 3,5-цАМФ является его влияние на активность протеинкиназ [36, 37]. В ряде случаев активирование протеинкиназ приводит к увеличению концентрации активной формы фермента. Такой механизм постулирован для фосфорилазы [2, 3], фосфо- фруктокиназы [33]. Наиболее интересным с точки зрения регуляции сложных физиологических процессов в клетке является участие 3,5-цАМФ в активировании протеинкиназ гистонов и негистоновых белков хроматина Стимуляция Эндокринная железа \ / Гормон (первый посредник) Аденил- циклаза Клетка - мишень АТФ s'-АМФ г* /я 3,5-Ц-АМФ (Второй посредник) Синтез ДИН, белка, активность ферментов, проницаемость и т. д. Фоссродиэстераза Метилксантины Физиологический эсрфект Рис. 1. Схема регуляции внутриклеточной концентрации 3,5-цАМФ по Сазерленду [22]. 18
[38—40]. Известно, что гистоны—мощные регуляторы активности генов [41, 42]. Обладая резко выраженным основным характером, гистоны находятся в жесткой связи с ДНК, обеспечивая ее суперспирализацию [43]. Введение животным 3,5-цАМФ увеличивает степень фосфорилирования ги- стонов, что изменяет характер связывания последних с ДНК и приводит к сдвигу от компактного состояния комплекса ДНК — гистон к диффузному [44, 45]. Активация протеинкиназ и фосфорилирование гистонов и негистоновых ядерных белков предшествуют стимуляции синтеза РНК [44]. Роль 3,5- цАМФ в регуляции транскрипции хорошо изучена у бактерий. Инициация транскрипции lac-оперона у Е. coli требует наличия 3,5-цАМФ и связывающего 3,5-цАМФ белка (c-AMP receptor protein). Путем молекулярной гибридизации было показано, что 3,5-цАМФ усиливает синтез т-РНК lac-оперона. Аналогичные результаты были получены при изучении транскрипции gal-оперона. В штаммах Е. coli, дефицитных по 3,5-цАМФ-связывающему белку, не происходит синтеза галактозидазы. Синтез фермента начинается после добавления 3,5-цАМФ-связывающего белка и самого 3,5-цАМФ. Авторами высказывается мысль об участии 3,5-цАМФ в формировании комплекса РНК-полимеразы с ДНК [46]. У эукариотов участие 3,5-цАМФ в регуляции транскрипции детально не изучалось, однако ряд работ свидетельствует об определенной роли этого циклического нуклеотида в регуляции экспрессии генетической информации. Так, было обнаружено, что 3,5-цАМФ индуцирует синтез тирозинаминотрансферазы, глюкозо-6-фос- фатазы, фосфоенолпируваткиназы, сериндегидратазы. О реализации действия 3,5-цАМФ на уровне транскрипции свидетельствует снятие индуцирующего эффекта актиномицином-D [28, 29, 44, 47]. Введение 3,5-цАМФ крысам приводит к повышению активности РНК-полимеразы [44]. В отношении участия 3,5-цАМФ в регуляции трансляции имеются данные, согласно которым G-фактор рибосом (транслоказа) Е. coli обладает способностью связывать 3,5-цАМФ в присутствии ГТФ [44]. Существует также ряд экспериментальных фактов, свидетельствующих в пользу того, что 3,5-цАМФ может играть определенную роль в регуляции трансляции у эукариотов. Например, в лизатах ретикулоцитов внесение в инкубационную среду 3,5- цАМФ предотвращает ингибирование биосинтеза белка, вызываемое 2-це- почными молекулами РНК, инкубацией с окисленным глутатионом либо в условиях пониженной концентрации АТФ [48, 49]. По мнению авторов, 3,5-цАМФ препятствует накоплению репрессора трансляции [48]. Интересные данные получены при изучении влияния 3,5-цАМФ на биосинтез белка в митохондриях. Так, 3,5-цАМФ обладает способностью снимать ингибирующее действие фруктозо-6-дифосфата на включение аминокислот в белки митохондрий [47, 50]. В изолированных полисомах митохондрий 3,5-цАМФ не оказывает влияния на биосинтез белка. По мнению авторов, точкой приложения 3,5-цАМФ является стадия инициации трансляции [51]. При изучении биосинтеза белка в мышцах мезентериальных артерий было показано, что 3,5-цАМФ в высоких концентрациях (10~3 М) угнетал включение 14С-лейцина. Аналогичный эффект давали теофиллин и папаверин. 5-АМФ действие на биосинтез белка не оказывал [52]. Приведенные выше данные свидетельствуют о возможном непосредственном участии 3,5-цАМФ в регуляции трансляции. Учитывая, что 3,5- цАМФ влияет на процесс транскрипции, можно допустить опосредованное участие 3,5-цАМФ в регуляции биосинтеза белка. Так при изучении биосинтеза белка в диафрагме гипофиззктомированных крыс было показано, что соматотропный гормон (СТГ) стимулирует включение 14С-лейцина в белки диафрагмы. Внесение в инкубационную среду теофиллина снимало стимулирующий эффект СТГ на биосинтез белка. В этих опытах нельзя исключить факта непрямого влияния 3,5-цАМФ на биосинтез белка, кроме того, не изучено непосредственное действие самого 3,5-цАМФ [53]. 19
Анализ приведенных данных позволяет сделать вывод, что 3,5-цАМФ является фактором, принимающим прямое участие в процессах реализации генетической информации, что, несомненно, должно находить свое отражение в осуществлении клеткой таких сложных физиологических актов, как митоз, дифференцировка, установление межклеточных контактов. Согласно общепринятой теории Сазерленда [23], 3,5-цАМФ — второй посредник гормонального влияния. Тем не менее взаимоотношения между циклической адениловой кислотой и гормонами могут быть сложными. Например, 3,5- цАМФ усиливает проникновение глюкокортикостероидов в ядро клетки и увеличивает степень их связывания с белками хроматина. В то же время глюкокортикостероиды стимулируют проникновение 3,5-цАМФ в клетку и избирательно угнетают синтез 3,5-цАМФ-связывающего белка [54]. По мнению Сазерленда, такой белок может явиться фактором, лимитирующим действие 3,5-цАМФ. Инактивация этого белка или снижение его синтеза приводит к реализации действия 3,5-цАМФ [22]. Кроме 3,5-цАМФ-связывающего белка, в реализации действия 3,5- цАМФ и контроле за его внутриклеточной концентрацией значительную роль играют ферменты аденилциклаза и фосфодиэстераза (ФДЭ) 3,5-цАМФ. Активность аденилциклазы регулируется, как уже указывалось, выше нейрогуморальными факторами и зависит, кроме того, от концентрации ионов магния [22]. ФДЭ 3,5-цАМФ может существовать в нескольких изоферментных формах, роль которых еще до конца не выяснена [55]. Так, в ряде клеток обнаружены изоферменты ФДЭ, характеризующиеся разным значением Кт. При некоторых патологических состояниях соотношение этих изоферментов может меняться [56]. В клетках эукариотов был выделен и охарактеризован белковый фактор, являющийся активатором ФДЭ 3,5-цАМФ [57]. Активность ФДЭ и ее синтез могут зависеть не только от присутствия активатора, но и от самого 3,5-цАМФ. Так, в культуре мышиных фибробластов было показано, что дибутирил-3,5-цАМФ стимулирует синтез фосфодиэстеразы, не влияя на синтез ее активатора. Стимуляция, по мнению авторов, реализуется на уровне транскрипции [58]. Путем таких сложных взаимоотношений между активностью аденилциклазы, 3,5-цАМФ и активностью ФДЭ достигается, очевидно, тонкая регуляция внутриклеточной концентрации циклического нуклеотида, необходимой для конкретного матаболического состояния клетки или осуществления ею определенной физиологической функции. Участие 3,5-цАМФ в регуляции физиологических процессов в клетке Регулирующее влияние 3,5-цАМФ на многочисленные биохимические реакции в конечном итоге выражается в осуществлении контроля над физиологическими процессами в клетке. Важнейшими из них, имеющими непосредственное отношение к проблеме возникновения и развития опухолей, являются размножение клеток, дифференцировка, клеточное движение, межклеточные взаимодействия. При изучении влияния физиологических концентраций 3,5-цАМФ на размножение клеток выяснилось, что внесение этого нуклеотида в культуру клеток в концентрациях Ю-8-—10~6 М приводит к стимуляции биосинтеза ДНК и митоза. Концентрации выше Ю-6 М угнетали размножение клеток [59]. Введение 3,5-цАМФ или его дибутирильного аналога in vivo приводило к стимуляции митоза в тимоцитах [60]. При этом оптимальной была доза 5 мг/кг (одноразовое введение). Увеличение концентрации 3,5-цАМФ в неактивных клетках (периферические лимфоциты) приводит к стимуляции биосинтеза ДНК [61, 62]. 20
При сравнении содержания 3,5-цАМФ в культурах с различной интенсивностью клеточного деления было показано, что концентрация 3,5- цАМФ наиболее низка в плотных, быстрорастущих культурах и высока в покоящихся [63]. В ряде других работ было также показано, что высокие внутриклеточные концентрации 3,5-цАМФ угнетают рост интенсивно делящихся культур, в то время как снижение внутриклеточной концентрации 3,5-цАМФ приводит к стимуляции митоза [64—66]. Добавление 3,5-цАМФ (5-10-3—5-10-8 М) к быстроделящимся клеткам (фибробласты линии ЗТЗ) приводило к угнетению биосинтеза ДНК и митоза. Обработка клеток протеазами вызывала стимуляцию биосинтеза ДНК, которой не наблюдалось, если к культуре клеток добавляли 3,5-цАМФ [67]. Аналогичный результат наблюдали при внесении дибутирил-3,5-цАМФ в концентрации Ю-3— 10~~4 М в культуру стимулированных фитогемагглютинином фибробластов [61]. Стимуляция биосинтеза ДНК в культурах диплоидных фибробластов путем замены среды на свежую также снималась добавлением экзогенного 3,5-цАМФ [68]. Авторы предположили, что 3,5-цАМФ может осуществлять контроль за ростом клеток путем изменения активности протеин- киназ. Как видно из приведенных работ, по отношению к нормальным покоящимся клеткам 3,5-цАМФ является митогеном [59—62]. В интенсивно делящихся культурах или клетках, подвергнутых стимуляции, внутриклеточное содержание 3,5-цАМФ обратно пропорционально интенсивности биосинтеза ДНК. Высокий уровень синтеза ДНК в стимулированных клеточных культурах сопровождается резким снижением внутриклеточной концентрации 3,5-цАМФ, повышение содержания этого нуклеотида приводит к угнетению биосинтеза ДНК [61, 63—67]. Этот важный вывод имеет большое значение для понимания роли 3,5-цАМФ в возникновении и развитии злокачественных опухолей, клетки которых, как известно, характеризуются интенсивным биосинтезом ДНК. Одним из важнейших физиологических актов клетки является нормальное прохождение ею всех стадий клеточного цикла. В зависимости от того, в какой стадии находится клетка, ей свойствен тот или иной уровень биосинтеза ДНК. Наиболее интенсивный биосинтез ДНК наблюдается во время митоза (М-стадия). Во время митоза в клетке наименьшая концентрация 3,5-цАМФ [69]. В синхронизированных клетках HeLa было также показано, что концентрация 3,5-цАМФ изменяется при переходе клетки из одной стадии в другую, причем наименьшая концентрация 3,5-цАМФ была во время митоза [70]. Интересное наблюдение сделано Милисом и соавт., которые отметили, что добавление дибутирил- 3,5-цАМФ к культуре синхронизированных лимфоидных клеток человека вызывает резкое замедление митоза [71]. В другой работе этими исследователями было показано, что, помимо изменения внутриклеточной концентрации 3,5-цАМФ, на разных стадиях клеточного цикла меняется и активность ферментов, лимитирующих внутриклеточный уровень 3,5-цАМФ,— аденилциклазы и ФДЭ [72]. Уровень 3,5-цАМФ и активность аденилциклазы достигают наибольшего значения во время Gr и Gs-стадий по сравнению с митозом, в то время как активность ФДЭ постепенно увеличивается в течение С2-стадии и достигает максимума во время митоза. При изучении синхронизированных культур клеток яичника китайского хомячка было показано, что по сравнению с S-стадией в клетках, находящихся в состоянии митоза, снижена концентрация 3,5-цАМФ, во время Gj-стадии внутриклеточное содержание циклического нуклеотида возрастает [73]. Этими же авторами было показано, что при остановке клеток в Gi-стадии путем угнетения биосинтеза белка при дефиците изолейцина в среде происходит резкое снижение концентрации 3,5-цАМФ. Эти данные свидетельствуют, что поддержание концентрации 3,5-цАМФ на достаточно высоком уровне связано с биосинтезом белка. Возможно, при этом речь идет о синтезе ферментов, лимитирующих внутриклеточное содержание 3,5-цАМФ. Не исключена возможность, что упомя- 21
нутое выше изменение активности аденилциклазы и ФДЭ на разных стадиях клеточного цикла [72] объясняется изменением биосинтеза этих ферментов. Как видно из приведенных данных, внутриклеточное содержание 3,5- цАМФ на разных стадиях клеточного цикла изменяется закономерно. Интенсивный синтез ДНК сопровождается снижением концентрации 3,5-цАМ, повышение концентрации нуклеотида угнетает биосинтез ДНК. При углубленном анализе литературных данных создается впечатление, что изменение концентрации 3,5-цАМФ может вызывать переход клеток из одной стадии в другую. В частности, было показано, что добавление фитогемаг- глютинина к культуре человеческих лимфоцитов повышает уровень 3,5- цАМФ в течение 5 мин, затем через 60 мин после стимуляции концентрация. 3,5-цАМФ удваивается. В течение последующего времени концентрация циклического нуклеотида снижается и остается низкой в течение всего времени репликации ДНК [74]. Тесная связь между метаболическим состоянием клеток и внутриклеточной концентрацией 3,5-цАМФ была продемонстрирована Кругом и соавт. [75], которые показали, что стимулированные кон- канавалином А лимфоциты в 60 раз интенсивнее связывают инсулин, чем покоящиеся клетки. Если учесть, что инсулин способен снижать внутриклеточную концентрацию 3,5-цАМФ, а конканавалин А в примененных авторами концентрациях угнетает активность аденилциклазы, становится очевидным, что высокий уровень синтеза ДНК в стимулированных лимфоцитах сопровождается снижением концентрации 3,5-цАМФ. Помимо регуляции митотической активности, а следовательно, и размножения клеток, 3,5-цАМФ оказывает выраженное влияние на целый ряд других физиологических процессов в клетке. Так, 3,5-цАМФ способен регулировать межклеточные взаимодействия. Добавление этого циклического нуклеотида к интенсивно делящимся фибробластам усиливает степень их адгезии в подложке [74]. Кроме того, обработанные дибутирил-3,5-цАМФ фибробласты значительно хуже агглютинируются лектинами [76]. Целый ряд работ свидетельствует о ведущей роли 5-цАМФ в дифферен- цировке клеток. 3,5-цАМФ способен вызвать морфологические изменения в клетках [77]. Обработка культур клеток яичника китайского хомячка дибутирил-3,5-цАМФ вызывает переход этих клеток из эпителиальноподоб- ных в клетки, напоминающие по совокупности своих морфологических и биохимических признаков фибробласты [78—81]. Известно, что злокачественный рост сопровождается резкими нарушениями в процессах клеточного роста, межклеточных взаимодействий и т. д.. Прежде чем перейти к рассмотрению вопроса о влиянии 3,5-цАМФ на эти процессы в злокачественных клетках, следует особо остановиться на работах, посвященных нарушениям в системе второго посредника (3,5-цАМФ) при возникновении и развитии злокачественных опухолей. Нарушения в регуляции внутриклеточной концентрации 3,5-ц АМФ при развитии опухолей При изучении интенсивности роста трансформированных культур фиб- робластов рядом авторов была высказана мысль о связи низкой концентрации 3,5-цАМФ с высокой степенью роста злокачественных клеток [82, 83]. Действительно, в клетках целого ряда злокачественных опухолей (ге- патома Морриса, трансформированные вирусом саркомы Рауса фибробласты куриных эмбрионов, трансформированные мышиные фибробласты, клетки линии ВНУ 21/13, обработанные вирусом полиомы) было обнаружено крайне низкое содержание 3,5-цАМФ [69, 84—86]. Значительные изменения в регуляции концентрации 3,5-цАМФ наблюдаются в тканях уже в первые часы после воздействия канцерогенами. После аппликации 12-0-тетрадеканоилфорбол-13-ацетата на кожу базальный уро- 22
GO SO 40 30 10 10 - - ^ \/ /u ^^r I I Sy. I I /^ / ._ ' * I __2 / " 0 Рис. 2 JO 6(7 5(7 /2(7 мин Образование 3,5-цАМФ клетками асцитной карциномы Эрлиха при инкубации с теофиллином (1, 10_3 М) и фторидом натрия (2, Ю-3 М). По оси ординат — количество 3,5-цАМФ (пмоль на 100 мг клеток). вень 3,5-цАМФ не меняется в течение 1—18 ч с момента аппликации канцерогена, однако увеличение концентрации 3,5-цАМФ под влиянием изоп- ротеренола или эпинефрина, регистрируемое в нормальной коже, не наблюдается уже через 9 ч после применения канцерогена [87]. Несмотря на то что в большинстве злокачественных опухолей отмечено снижение содержания 3,5-цАМФ, в тканях рака легкого человека обнаружено повышенное содержание этого нуклеотида [88]. При оценке внутриклеточной концентрации 3,5- цАМФ следует учитывать тот факт, что в ряде клеток более высокое содержание 3,5-цАМФ может быть обусловлено связыванием этого циклического нуклеотида со специфическими белками цитоплазмы. Так, в клетках линии HeLa 3,5-цАМФ прочно связан с белками цитоплазмы и устойчив к действию ФДЭ, а в клетках асцитной карциномы Эрлиха находится в свободном состоянии и быстро разрушается ФДЭ [89]. Показано, что плазматические мембраны клеток асцитной гепатомы связывают значительно меньшее количество 3,5-цАМФ, чем клетки нормальной печени [90]. По мнению Криса, решающее значение при возникновении опухолей может иметь не снижение внутриклеточной концентрации 3,5-цАМФ, а изменение соотношения концентраций 3,5-цАМФ и 3,5-цГМФ [55]. Значительное число работ было посвящено изучению активности аденилциклазы в клетках злокачественных опухолей. Как было показано многими авторами, в клетках опухолей активность аденилциклазы сохраняется на достаточно высоком уровне [91—93]. В наших экспериментах (см. экспериментальную часть) достаточно высокая аденилциклазная активность была обнаружена как в интактных клетках, так и в мембранной фракции клеток асцитной карциномы Эрлиха (рис. 2 и 3). Активность этого фермента стимулировалась адреналином и простагландином Ех (рис. 4), что объединяет клетки асцитной карциномы Эрлиха с лейкоцитами человека и клетками миокарда морских свинок [94]. Тем не менее ряд данных свидетельствует, что неопластическая трансформация сопровождается резкими нарушениями в системе аденилциклазы. Обработка фибробластов куриных эмбрионов диким штаммом вируса саркомы Рауса приводит к изменению сродства аденилциклазы к субстрату (Mg2+ — АТФ), что выражается в снижении активности фермента [95]. Обработка эпидермиса мышей 3,4-бензпиреном также сопровождается снижением чувствительности аденилциклазы эпидермиса к изопротеренолу [96]. Аценилциклаза в плазматических мембранах клеток гепатом Морриса сохраняет чувствительность к глюкагону, однако при этом резко изменена степень повышения активности фермента под влиянием гормона. Так, в 40 мин Рис. 3. Активность аденилциклазы в мембранной фракции клеток асцитной карциномы Эрлиха. По оси ординат — количество 3,5-цАМФ, пмоль. 23
5"h 2 - / Рис. 4. Влияние адреналина (1) и простаг- ландина Et (2) на активность аденилцикла- зы в мембранной фракции клеток асцитной карциномы Эрлиха. По оси ординат — количество 3,5-цАМФ, пмоль на 1 мг белка в 1 мин. Пунктиром показан уровень базальной активности. нормальной и регенерирующей ткани печени глюкагон вызывает повышение активности аденилцик- лазы в среднем на 200%. Аналогичная стимуляция наблюдается и в медленнорастущих гепатомах. Аденилциклаза быстрорастущих гепатом не чувствительна к глюка- гону [97, 98 ]. В последующих работах было показано, что и в быстрорастущих гепатомах может сохраняться чувствительность аде- нилциклазы к глюкагону. Однако стимуляция под влиянием гормона значительно ниже, чем в клетках интактной печени [99]. Снижение чувствительности аденилциклазы к гормонам, оказывающим стимулирующее действие на активность фермента, было обнаружено в опухолях коры надпочечников. При этом не наблюдалось стимуляции активности аденилциклазы под влиянием АКТГ [100]. Снижение чувствительности к простагландинам Ех и Е2 наблюдалось в лейкемических лейкоцитах человека по сравнению с нормальными клетками [101 ]. Аденилциклаза клеток опухоли щитовидной железы полностью утрачивала чувствительность к тиреотропному гормону (ТТГ). Базальная активность фермента при этом была не изменена по сравнению со здоровой тканью. Помимо утраты или снижения чувствительности аденилциклазы к специфическому гормону, может наблюдаться извращение гормонального аффинитета фермента. Так, аденилциклаза опухоли коры надпочечников наряду со снижением чувствительности к адренокортикотропному гормону (АКТГ) приобретает способность активировать тиреотропным, лютеинизирующим и фолликулости- мулирующим гормонами. Аденилциклаза клеток здоровых надпочечников стимулируется только АКТГ [102]. По мнению Marx, такое извращение или утрату гормонального аффинитета можно объяснить с позиций жидкостно-мозаичной теории строения плазматической мембраны. Снижение вязкости мембран злокачественных клеток создает возможности для смещения гормональных рецепторов, вследствие чего нарушается связь рецепторной субъединицы аденилциклазы с каталитической [103]. Сохранение базальной активности аденилциклазы в злокачественных клетках создает предпо- Таблица 1 Влияние аденил-9-аланина на активность аденилциклазы в мембранной фракции клеток асцитной карциномы Эрлиха Концентрация аденил-9-аланина, .М Активность аденилциклазы, пмоль 3,5-цАМФ на 1 мг белка в 1 мин Р (по сравнению с контролем) Контроль ю-3 ю-4 ю-5 48±7 180±13 162±9 120^=15 0,001 0,001 0,001 Примечание. Выделение мембранной фракции, инкубация и определение 14С-3,5-цАМФ описаны в экспериментальной части. сылки для целенаправленного поиска соединений (аналогов природных веществ), способных регулировать активность этого фермента. Так, в ряде работ было показано, что аденозин и его синтетическое производное 2-хлора- денозин обладают способностью стимулировать аде- нилциклазную активность в нормальных и злокачественных клетках [104, 105]. ГТФ является поло- 24
жительным эффектором для аденилциклазы мышиной нейробластомы, ГДФ — отрицательным [106]. В наших экспериментах изучалось влияние одного из синтетических производных аденина (аденил-9-аланина) на активность аденилциклазы в клетках асцитной карциномы Эрлиха. Как видно из табл. 1, аденил-9-аланин давал стимулирующий эффект на активность аденилциклазы в мембранной фракции клеток асцитной карциномы Эрлиха. Другим фактором, лимитирующим внутриклеточное содержание 3,5- цАМФ, является ФДЭ 3,5-цАМФ. Активность этого фермента значительно выше в клетках злокачественных опухолей. Так, в клетках быстрорастущих гепатом активность ФДЭ была значительно выше, чем в клетках других культур [107]. Активность ФДЭ была также -значительно выше в клетках лимфом L1210 и L5178y по сравнению с лимфоцитами из лимфатических узлов [108 ]. Повышенная в 5—10 раз активность ФДЭ в злокачественных клетках по сравнению с активностью ее в нормальных лимфоцитах не зависела от концентрации специфического активатора и, кроме того, не угнеталась добавлением хелатора ионов Са3+ [109]. Как известно, для ФДЭ характерен широкий изоферментный спектр [ПО—112]. При изучении изоферментов ФДЭ в злокачественных клетках было обнаружено, что в опухолях увеличивается концентрация высокоактивного изофермента ФДЭ. Так, в тканях карциномы молочной железы человека было обнаружено значительное повышение активности изофермента с низким значением Кт для 3,5-цАМФ. Кроме того, в опухолевой ткани увеличен уровень активаторов ФДЭ [113]. Аналогичное увеличение активности изофермента с низким значением Кт для 3,5-цАМФ было обнаружено в медленно- и быстрорастущих гепатомах Морриса. При этом активность изофермента с высоким значением Кт для 3,5-цАМФ резко снижалась [1.11]. Авторы делают вывод о специфичности таких изозимных сдвигов для злокачественных опухолей, поскольку этого не наблюдается в быстрорастущих тканях дифференцирующейся и регенерирующей печени. Анализ приведенных литературных данных позволяет сделать вывод, что изменения в суммарной активности ФДЭ, а также изозимные сдвиги ФДЭ в злокачественных клетках приводят к снижению концентрации 3,5-цАМФ, что по всей вероятности, является необходимым условием неконтролируемого роста и остановки дифференцировки. Очевидно, все воздействия на клетку, приводящие к повышению внутриклеточной концентрации 3,5- цАМФ, могут оказать нормализующее воздействие на раковые клетки. Наиболее доступным в этом плане является применение 3,5-цАМФ или его структурных аналогов, обладающих биологической активностью, а также использование мощных ингибиторов ФДЭ. Изыскание соединений, специфически повышающих активность аденилциклазы, является трудной задачей. Применение структурных аналогов 3,5-цАМФ наиболее оправдано, так как, по данным Н. А. Федорова и О. Ю. Абакумовой, опухоль обладает более высокой способностью к утилизации 3,5-цАМФ [114]. Влияние 3,5-ц АМФ и его структурных а н а л о - ов на рост злокачественных опухолей Как было показано выше, между внутриклеточной концентрацией 3,5- цАМФ и уровнем синтеза ДНК в быстроделящихся культурах существуют обратные взаимоотношения: чем выше концентрация циклического нуклео- тида, тем ниже уровень синтеза ДНК [61, 63—67 ]. Регуляция концентрации 3,5-цАМФ может осуществляться путем изменения активности аденилциклазы, фосфодиэстеразы либо введением самого циклического нуклеотида или его структурных аналогов. Наиболее физиологичным является использование активаторов аденилциклазы. Так, на культурах лейкемических лимфоцитов было показано, что внесение в среду изопротеренола, повышающего 25
внутриклеточную концентрацию 3,5-цАМФ путем стимуляции активности аденилциклазы, приводит к угнетению биосинтеза ДНК, стимулированного фитогемагглютинином [7]. На нормальные лимфоциты гормон действия не оказывал. Добавление в среду 3,5-цАМФ и его дибутирильного аналога (дибутирил-3,5-цАМФ), как и внесение изопротеренола, приводило к угнетению биосинтеза ДНК, стимулированного фитогемагглютинином в лейке- мических лимфоцитах 18]. Значительное угнетение биосинтеза ДНК в клетках лимфолейкоза L 1210 in vitro было обнаружено при добавлении к инкубационной среде структурного аналога 3,5-цАМФ — 9-Р-<з-арабинофура- нозиладенина-3,5-монофосфата [115]. Угнетение биосинтеза ДНК в злокачественных клетках под влиянием 3,5-цАМФ и его структурных аналогов должно сопровождаться замедлением роста опухоли. Противоопухолевый эффект 3,5-цАМФ и его производных был продемонстрирован на различных моделях экспериментальных опухолей. Так, 3,5-цАМФ угнетал рост асцитной карциномы Эрлиха [116], замедлял рост трансплантируемой лимфосаркомы NKL у мышей [117], резко снижал митотический индекс в клетках асцитной карциномы Эрлиха in vitro и in vivo [118I. Добавление 3,5-цАМФ в концентрации 0,3 моль к культурам злокачественных клеток (HeLa, L, HEp-2, F 1) приводило к угнетению их роста на 70—90%, в то время как культуры нормальных клеток (W 138) проявляли незначительную чувствительность к 3,5-цАМФ (угнетение роста составляло только 13%) [119]. Более низкие концентрации циклического нуклеотида (40 мкг/мл) также вызывали замедление роста клеточных культур HeLa и L [120]. Применение ингибиторов ФДЭ в ряде случаев приводит к угнетению роста опухоли. Введение теофиллина мышам (2X200 мкг) совместно с поли- А-И предотвращало развитие подкожно трансплантированной лейкемии Рауса [121 ]. Введение теофиллина хомячкам (2 мг) в течение 14 дней предотвращало развитие опухоли при трансплантации клеток, трансформированных вирусом CEL 0. Инкубация клеток в течение 24 ч с теофиллином (1 мМ) и 3,5-цАМФ (0,02 мМ) предотвращала развитие опухоли при последующей трансплантации этих клеток хомячкам [122]. Дибутирил-3,5-цАМФ полностью угнетал пролиферацию злокачественных трофобластов in vitro [123], замедлял рост соматотропинзависимой опухоли молочной железы крыс [124]. Аналог 3,5-цАМФ давал также выраженный тормозящий эффект на развитие чувствительных к нему клеток карциномы Уокера-256 [125, 126]. Клетки резистентной популяции не реагировали на введение дибутирил-3,5-цАМФ. Эти данные указывают на возможность возникновения резистентности у определенных клеточных популяций опухоли к структурным аналогам 3,5-цАМФ. Как видно из приведенных выше данных, противоопухолевый эффект 3,5-цАМФ воспроизводится его дибутирильным аналогом. Создание эффективных аналогов 3,5-цАМФ является актуальной задачей. Не исключена возможность, что в случае возникновения резистентности к одному аналогу применение другого окажется эффективным в отношении нечувствительного клона опухолевых клеток. Создание структурных аналогов 3,5-цАМФ может идти по нескольким направлениям: 1) синтез соединений, обладающих значительно лучшей способностью по сравнению с 3,5-цАМФ проникать через плазматическую мембрану; 2) создание резистентных к действию ФДЭ аналогов 3,5-цАМФ; 3) замена аденина в структуре 3,5-цАМФ антиметаболитами — производными пуринов и т. д. Мы привели лишь некоторые возможности модификации структуры 3,5-цАМФ, основываясь на уже имеющихся литературных данных. Безусловно, список возможных модификаций этим не исчерпывается, и химическая сторона вопроса является темой специального сообщения. Эта программа-минимум создания эффективных структурных аналогов 3,5- цАМФ уже во многом выполнена. Синтезированный одним из первых N6- 02-дибутирил-3,5-цАМФ, с одной стороны, обладает значительно лучшей 26
Таблица 2 Влияние 3,5-цАМФ и дибутирил-3,5-цАМФ на биосинтез РНК и ДНК в клетках асцитной карциномы Эрлиха * Группа Контроль 3,5-цАМФ (10-») 3,5-цАМФ (Ю-4) Дибутирил-3,5-цАМФ (Ю-3) Дибутирил-3,5-цАМФ (10-*) Включение 14С-тимидина, импульс • мин /100 мг клеток 6 421==. 600 12 500=tl340 7 300=t520 3 800± 1 060 4 980==430 Включение 3Н-уридина импульс • мин/10 0 мг клеток 6 100== 300 11 460== 1 700 7 300==670 3 150=!= 1 200 4 560==710 Р (по сравнению с контролем) 0,001 0,001 0,001 0,001 * Условия опыта приведены в экспериментальной части. способностью проникать через плазматическую мембрану клетки, с другой стороны, он устойчив к действию ФДЭ [127, 128]. Это соединение оказывает выраженное противоопухолевое действие в отношении целого ряда экспериментальных опухолей. Синтезированы нейтральные Р-О-этиловые и метиловые эфиры 3,5-цАМФ. Эти соединения, а также ]Чв-диацетильные производные метальных и этильных эфиров оказались резистентными к действию ФДЭ и проявили выраженную противоопухолевую активность в отношении асцитной карциномы Эрлиха in vivo [129]. При этом этил-Р-О- цАМФ оказался более эффективным по сравнению с 3,5-цАМФ в отношении саркомы in vivo и асцитной карциномы Эрлиха in vitro [130]. Цитотокси- ческий эффект на клетки крысиной гепатомы (Reuber H35) был обнаружен у циклического -3,5-рибонуклеозидмонсфосфата-6-тио- и -6-метилтиопури- на [131]. В основном, по мнению авторов, этот эффект связан с образованием из циклических нуклеотидов 5'-нуклеотидов. Следует подчеркнуть, что механизм действия структурных аналогов 3,5-цАМФ может иметь целый ряд специфических особенностей, зависящих от различного характера экстра- и интрацеллюлярного метаболизма этих соединений. Так, по литературным данным, 3,5-цАМФ и дибутирил-3,5-цАМФ обладают способностью угнетать рост асцитной карциномы Эрлиха in vivo [116]. В наших экспериментах при изучении биосинтеза ДНК и РНК в клетках АКЭ было обнаружено, что при инкубации клеток в течение 90 мин наблюдается резкое угнетение включения 14С-тимидина и 3Н-уридина в кисло- тонерастворимую фракцию клеток АКЭ под влиянием дибутилил-3,5-цАМФ, в то время как 3,5-цАМФ в эквимолярных концентрациях стимулировал включение предшествеников (табл. 2). Как известно, 3,5-цАМФ значительно хуже, чем дибутирил-3,5-цАМФ, проникает через плазматическую мембрану клетки. С другой стороны, 3,5- цАМФ быстро разрушается до 5-АМФ под влиянием ФДЭ. 5'-АМФ в свою очередь распадается до аденозина [127, 128]. Возможно, наблюдаемую в наших опытах стимуляцию биосинтеза ДНК и РНК под влиянием 3,5-цАМФ можно объяснить проникновением в клетку аденозина, образовавшегося экстрацеллюлярно из 3,5-цАМФ. При совместном внесении в инкубационную среду 3,5-цАМФ и ингибитора ФДЭ (З-изобутил-1-метилксантина) стимуляции биосинтеза ДНК не наблюдается, отмечено даже незначительное угнетение включения 14С-тимидина в кислотонерастворимую фракцию клеток асцитной карциномы Эрлиха (табл. 3). Дибутирил-3,5-цАМФ обладает резистентностью к действию ФДЭ [127—128], что в сочетании с лучшей способностью его по сравнению с 3,5-цАМФ проникать через плазматическую мембрану и обусловливает выраженное угнетение биосинтеза ДНК (см. табл. 2). 27
Торможение роста опухоли имеет большое значение для успешной химиотерапии злокачественных новообразований. Однако наиболее важным с точки зрения патогенетической терапии является стимуляция дифференцировки злокачественных клеток, приводящая к нормализации их свойств. Целый ряд убедительных данных, полученных в последние годы, свидетельствует о влиянии 3,5-цАМФ на процесс дифференцировки малигнизированных клеток, приводящий к восстановлению ими ряда утраченных при малигнизации свойств. Так, добавление дибутирил-3,5-цАМФ в культуру ткани мышиной нейро- бластомы стимулировало дифференциацию этих клеток, сопровождающуюся появлением у них аксонов [132—135]. При стимуляции дифференцировки клеток нейробластомы дибутирил-3,5-цАМФ и простагландином Ех происходит резкое увеличение внутриклеточной концентрации 3,5-цАМФ и активности ФДЭ [136]. Кроме того, в процессе дифференцировки наблюдается угнетение биосинтеза гистонов и резкое снижение фосфорилирования гис- тонов фракции HI [137]. Авторы делают вывод о возможной связи гистонов фракции HI с пролиферативным состоянием клетки. Нормализация свойств опухолевых клеток наблюдается также при добавлении дибутирил- 3,5-цАМФ к клеткам злокачественной глиомы крыс [138, 139]. Клетки глиомы изменялись морфологически (приобретали характерные черты клеток глии), снижалась их способность к трансплантации. Целый ряд морфологических и биохимических изменений, свидетельствующих о стимуляции дифференцировки, наблюдался. при добавлении дибутирил-3,5-цАМФ в культуру трансформированных фибробластов: клетки растут до более низкой плотности, лучше прикрепляются к подложке культуры, усиливается синтез специфических биополимеров (гликозаминогликанов и коллагена) [16, 17, 74, 76, 78, 95]. Установление контактного ингибирования в культурах злокачественных клеток под влиянием 3,5-цАМФ и дибутирил-3,5-цАМФ также свидетельствует о нормализующем влиянии циклического АМФ на процесс злокачественного роста [140, 141]. Как показали исследования последних лет, 3,5-цАМФ оказывали выраженное влияние на метаболизм злокачественных клеток, приводя к торможению роста опухоли, а в ряде случаев к стимуляции дифференцировки раковых клеток. Стимуляция дифференцировки может явиться решающим моментом в успешной химиотерапии злокачественных опухолей. Создание эффективных препаратов на основе 3,5-цАМФ требует, с одной стороны, интенсивного изучения неясных сторон механизма действия 3,5-цАМФ, а с другой стороны — значительных усилий со стороны химиков-синтетиков, работающих в области создания новых противораковых препаратов. Несмотря на то что вопрос о деятельном механизме действия 3,5-цАМФ еще далек от полного разрешения, имеющийся фактический материал по изучению влияния этого соединения на рост злокачественных опухолей позволяет оптимистично относиться к перспективе создания активных противораковых препаратов на основе 3,5-цАМФ. Таблица 3 Влияние 3,5-цАМФ и З-изобутил-1-метилксантина на биосинтез ДНК в клетках4асцитной карциномы Эрлиха * Группа Контроль 3,5-цАМФ (10-3) З-изобутил-1-метилксан- тин (Ю-3) 3,5-цАМФ (10-4М) Включение 14С-тимидина, импульс ¦ мин/100 мг клеток 1256±110 2180±73 1130=t130 990±85 Р (по сравнению с контролем) 0,001 0,001 * Условия опыта приведены в экспериментальной 28
Экспериментальная часть Асцитную жидкость на 9-й день после имплантации асцитной карциномы Эрлиха (АКЭ) собирали в центрифужную пробирку с 5 мл бикарбо- натного буферного раствора Кребса — Рингера, содержащего гепарин (50 мкг/мл). Клетки отделяли центрифугированием при 600 g в течение 15 мин. После двукратной промывки клеток в буфере Кребса — Рингера (600 g— 15 мин) готовили 20% суспензию клеток АКЭ в буфере Кребса— Рингера. В каждую пробу для инкубации вносили 0,5 мл суспензии, 1 мкКи 14С-аденина (в объеме 0,1 мл). Теофиллин и фторид натрия в концентрации 10~3 М вносили в объеме 0,1 мл. Общий объем инкубационной среды составлял 0,7 мл. Инкубацию проводили при 37°С со встряхиванием в течение различного времени. По окончании инкубации в пробы вносили 0,1 мл раствора, содержащего аденин, аденозин, АМФ, АДФ, АТФ, 3,5-цАМФ (250 мкг/0,1 мл) и 0,2 мл холодной 50% ТХУ. Пробы центрифугировали при 2000 g в течение 20 мин и тщательно собирали супернатант. Для определения 14С-3,5-цАМФ, образовавшегося за время инкубации, 0,04 мл суперна- танта наносили на хроматографическую бумагу W3MM размером 24X36 см. Разделение проводили путем восходящей хроматографии в системе изомас- ляная кислота ¦— вода — аммиак (66 : 33 : 1,5) в течение 18 ч. Пятна нуклео- тидов проявляли в УФ-свете, участки, соответствующие 3,5-цАМФ, вырезали и радиоактивность считали в жидкостно-сцинтилляционном счетчике (Интертехник SL-30). Выделение мембранной фракции клеток асцитной карциномы Эрлиха и инкубацию с 14С-АТФ проводили по методике, описанной Викстермом и соавт. [91 ]. Определение мС-3,5-цАМФ проводили по методу Кришны и соавт. [142] в модификации Хаслама и Линхама [104]. Влияние 3,5-цАМФ и дибутирил-3,5-цАМФ на биосинтез РНК и ДНК в клетках асцитной карциномы Эрлиха определялось следующим образом. Клетки асцитной карциномы Эрлиха, предварительно отмытые в среде Хенкса от эритроцитов (600 g X 10 мин X 3), инкубировали в течение 90 мин с 0,1 мкКи 14С-тимидина и 0,1 мкКи3Н-уридина. Каждая проба содержала 1 мл 10% суспензии клеток в среде Хенкса (100 мг), 0,6 мл среды Хенкса, 0,2 мл изотопов, 0,2 мл препарата (3,5-цАМФ или дибутирил-3,5- цАМФ) соответствующей концентрации. Инкубацию останавливали, добавлением в пробы 2 мл холодной 10% ТХУ. Осадки наносили на фильтры («Сынпор» № 6). Радиоактивность считали в жидкостно-сцинтилляционном счетчике (Интертехник SL-30) в режиме двойной метки. ¦ ЛИТЕРАТУРА. 1. Sutherland Е. V., Rail Т. W. — Pharmacol. Rev., I960, v. 12, p. 265—294. — 2. S u t h e r 1 a n d E. W., Rail T. W. — J. Am. chern. Soc, 1957, v. 79, p. 3608—3611. — 3. Krebs E. G., Graves D. J., Fischer E. H. — J. biol. Chem., 1959, v. 234, p. 2867—2873. — 4. Sutherland E. W., Robinson G. A., Butcher R. W. — Circulation, 1968, v. 37, p. 279—306. — 5. Chase L. R., A u r b a ch G. D. — Proc. nat. Acad. Sci. USA, 1967, v. 58, p. 518— 525. — 6. Paul M. J., Ditzion B. R., Pauk G. L. — Am. J. Psychiat., 1968, v. 126, p. 1493—1498. — 7. A b e 1 1 С W., К a m p С W., Johnson L.D.- Cancer Res., 1970, v. 30, p. 717—723. — 8. J о h n s о n L. D., A b e 1 1 С W. — Ibid., p. 2718—2723. — 9. Абакумова О. Ю. Экскреция и метаболизм циклического аденозин 3,5-монофосфата в норме, при облучении и опухолевом росте. Автореф. дис. канд. М., 1968. — 10. Б е р ш т е и н Л. М., Дильман В. М.—Вопр. онкол., 1974, № 3, с. 105—120.— 11. Allen D. О., MunshowerJ., М о г г i s- H. P. et al. — Cancer Res., 1971, v. 31, p. 557—560. — 12. Pol gar P., Vera J. С, К e I 1 e у Р. R. et al. — Biochim. biophys. Acta, 1972, v. 297, p. 378—383. —13. S h о r r J., N e у R. W.— J. clin. Invest., 1971, v. 50, p. 1295—1302. — 14. G r a n n e r D., Chase L.R., A u r b а с h G. D. et al. — Science, 1968, v. 162, p. 1018—1020. — 15. S h a r - ma R. K- — Cancer Res., 1972, v. 32, p. 1734—1739. — 16. J о h n s о n J.E., Pas- tan I. — Nature New Biol., 1972, v. 236, p. 247—249. — 17. В а с и л ь е в Ю. М. — Ж- Всесоюз. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева, 1973, т. 18, с. 621—629. —18. Keller R. — Life Sci., 1972, v. 11, Pt. 2, p. 485—491. — 19. S u t h e r 1 a n d E. W.,Butcer R.W., Robinson G. A. — In: Wirkungsmechanism der Hormone. Hrsg. P. Karlson. Berlin, 1967, S. 1—32. — 20. R о b i n s о n G. А., В u t с e r R.W.,Sut her land E. W.— In: Fundamental Concepts in Drug-Receptop Interactions. Ed. J. F. Danieli, J. F. Mo- 29
ran, D. J. Triggle. London, 1969, p. 59—91. -21, Butcer R.W., Baird C.E.- J. biol. Chem., 1968, v. 243, p. 1713—1717. — 22. S u t h e r 1 a n d E. W. — J. A. M. A., 1970, v. 214, p. 1218—1288. — 23. В u t с e r R. W., Baird С. Е., Sutherland E. W. — J. biol. Chem., 1968, v. 243, p. 1705—1712. — 24. Bergstrom S., Carlson L. A., W e e к s J. R. — Pharmacol. Rev., 1968, v. 20, p. 1—64. — 25. В u t - cher R. W. — Ibid., 1966, v. 18, p. 237—241. — 26. P a s t a n I., M а с с h i a V. — J. biol. Chem., 1967, v. 242, p. 5757—5761. — 27. В lecher M. — Biochem. biophys. Res. Commun., 1967, v. 27, p. 560—567. — 28. M i 1 1 e r J. P., Beck A.H., S i - monLN.et al,— J. biol. Chem., 1975, v. 250, p. 426—431.—29. Chong-Cheng Ch., Oliver J. T.— Biochemistry (Wash.), 1971, v. 10, p. 2990—3001. — 30. L о wr у О. Н., Passonneau J. V. — J. biol. Chem., 1966, v. 241, p. 2268—2279. — 31. Mendi- cinol J., Beaudreau C, Bhattacharya R. N.—Arch. Biochem., 1966, v. 116, p. 436—445.—32. Man sour T. E. — J. biol. Chem., 1963, v. 238, p. 2285— 2292. — 33. A p p 1 em a n M. M., Birnbaurmer L., Torres H. M. — Acrh. Biochem., 1966, v. 116, p. 39—43.—34. Koritz S. В., Y u n J., Ferguson J. J. — Endocrinology, 1968, v. 82, p. 620—622. — 35. С r e a n g e J. E., Roberts S. — Biochem. biophys. Res. Commun., 1965, v. 19, p. 73—78. — 36. L a n g a n T. A. — In: Advances in Cyclic Nuclotide Research. Eds. P. Greengard, G. A. Robinson. New York, 1973, v. 3, p. 99—153. — 37. S p i e 1 v о g e 1 A.M., M e d n i e к s M. J., E p p e n - berger U. et al. — Europ. J. Biochem., 1977, v. 73, p. 199—212.—38. Lan- gan T. A. — Advanc. biochem. Psychopharmacol., 1970, v. 3, p. 307—323. — 39. Al- lfrey V. G., Ihoue A., Karn J. et al. — Ciba Found. Symp., 1975, v. 28, p. 199— 228. — 40. J о h n s о n E. M., A 1 1 f г е у V. G. — Arch. Biochem., 1972, v. 152, p. 786—794.— 41. H i n d ley J. — Biochem. biophys. Res. Commun., 1963, v. 12, p. 175—179. — 42. Б о н н е р Д., X у а н г Р. — В. кн.: Гистоны и перенос генетической информации. Под ред. В. А. Энгельгардта. М., 1968, с. 59—87. — 43. BonnerJ., G a r r a r g W. Т. — Life Sci., 1974, v. 14, p. 209—221. — 44. J о s t J. P., Ricken- berg H. V. — Ann. Rev. Biochem., 1971, v. 40, p. 741—774. — 45. О л ф р и В., П о г о Б., По го А. и др. — В кн.: Гистоны и перенос генетической информации. Под ред. В. А. Энгельгардта, М., 1968, с. 59—87. — 46. D e Crombrugghe В., Past an I.—Symp. Soc. exp. Biol., 1973, v. 27, p. 356—369. — 47. Нейфах С. А., Сабадош Д. — Докл. АН СССР, 1972, т. 204, с. 233—235. — 48. L e g о n S., В г а у- 1 е у A., Hunt Т. J. et al. — Biochem. biophys. Res. Commun., 1974, v. 56, p. 745— 752. — 49. G i 1 о n H., M a r g e r J. — Biochim. biophys. Acta, 1975, v. 414, p. 293— 308. — 50. H e й м a x С. А., Сабадош Д. — Молек. биол., 1972, т. 6, с. 14—18. — 51. Неймах С. А., Пучков а Л. В.—Там же, 1975, т. 9, с. 344—350.— 52. Arnquist H. J., Lindhalm L. — Experientia, 1976, v. 32, p. 601—602. — 53. R i 1 1 e m a J. A., Kostyo J. L., Gimp el L. R. — Biochim. biophys. Acta, 1973, v. 297, p. 527—539.— 54. Arm a to U., Draghi E.,Andr ies P. L. — Experientia, 1974, v. 30, p. 230—232. — 55. CrissW. E., Oncology, 1974, v. 30, p. 43— 78. — 56. T h о m p s о n W. J., A p p 1 e m a n n M. M. — J. biol. Chem., 1971, v. 246, p. 3145—3150. — 57. С h e u n g W. J. — Ibid., 1971, v. 246, p. 2859—2869. — 58. L у n с h T. J., Tall ant E. A. Cheung W. J. — Biochem. biophys. Res. Commun., 1975, v. 63, p. 967—970. — 59. Mac Manns J. P, Whitfield J. F. — Exp. Cell Res., 1970, v. 58, p. 188—191. — 60. R i x о n R. H., W h i t - field J.F., Mac Man us J. P. — Exp. Cell Res., 1970, v. 63, p. 110—116. — 61. Gross M. E., О r d M. G. — Biochem. J., 1971, v. 124, p. 241—248. — 62. H i r - schhorn R., Grossman J., Weissmann G. — In: Annual Leucocyte Culture Conference. 4th. Proceedings. New York, 1969, p. 353—360. — 63. S e i f e r t W., Paul D. — Nature New Biol., 1972, v. 240, p. 281—283. — 64. H s i e A. W., Puck T. T. — Proc. nat. Acad. Sci. USA, 1971, v. 68, p. 358—361.—65. Shep- pard J. R. — Ibid., p. 1316—1320.—66. О t ten J., Johnson G.S, Past a n I. — Biochem. biophys. Res. Commun., 1971, v. 44, p. 1192—1198. — 67. Bom- bik B.M., В u g e r M. M. — Exp. Cell Res., 1973, v. 80, p. 88—94. — 68. F г о е h - lich J., Rachmeler E. — J. Cell Biol., 1972, v. 55, p. 19—31.—69. Berger M. M., Bombik B. M., Breckenbridge B.M. et al.—Nature New Biol., 1972, v. 239, p. 161—163. — 70. Z e 1 i g C.E., Johnson R. A., Friedman D. L. et al. — J. Cell Biol., 1972, v. 55, Pt. 2, p. 296a. — 71. M i 1 1 i s A. J., Forrest G., Pious D. A. — Biochem. biophys. Res. Commun., 1972, v. 49, p. 1645— 1649.—72. Mi 1 1 is A. J., Forrest G. A., Pious D. A. — Expt. Cell Res., 1974, v. 83, p. 335—343. — 73. Shep par d J. R., Prescott Dr. M. — Ibid., 1972, v. 75, p. 283—296.— 74. Johnson G. S., Pastan I. — Natue New Biol., 1972, v. 236, p. 247—249. — 75. Krug U., Krug F,, Cuatrecasas P.— Proc.'nat. Acad. Sci. USA, 1972, v. 69, p. 2604—2608. — 76. Sheppard J. R.— Proc. nat. Acad. Sci. USA, 1971, v. 68, p. 1316—1320. — 77. Curtis G. L., Elliott J.. A., Wilson R. B. et al. — Cancer Res., 1973, v. 33, p. 3273—3277.— 78. P u с k Т. Т., W a 1 d r e n С. А., Н s i e A. W. — Proc. nat. Acad. Sci. USA, 1972, v. 69, p. 1943—1947. — 79. H s i e A.W., Jonec C, Puck Т. Т. — Ibid., 1971, v. 68, p. 1648—1652. — 80. Johnson G. S., Friedman R. M., Pas- tan I.— Ibid., p. 425—432.— 81. O'Nell J. P., L i A. P., H s i e A. W.— Biochim. biophys. Acta, 1977, v. 497, p. 35—45. — 82. О t t e n J., Johnson G. S., Pastan I. — Biochem. biophys. Res. Commun., 1971, v. 42, p. 1192—1198. — 83. Go g - 30
gins J. F., JohnsonG. S., Pas tan I. — J. biol. Chem., 1972, v. 247, p. 5759—5764. — 84. H i с к i e R. A., Walker CM, Croll G. A. — Biochem. biophys. Res. Commun., 1974, v. 59, p. 167—173. — 85. О 11 e n J., В a d e r J., J о h n s о n G. S. et al. — J. biol. Chem., 1972, v. 247, p. 1632—1633. — 86. В ii г к R. R.— Nature, 1968, v. 219, p. 1272—1275. -87,-Mutson R. A., Simsiman R. C, Boutwell R. K-— Cancer Res., 1977, v. 37, p. 665—669. — 88. M i n t о n J. P., W i s e n b a u g h Т., Matthews R. H. — J. nat. Cancer Inst. (Wash.), 1974, v. 53, p. 283—284. — 89. H i 1 z H., К a u к e 1 E., W i e g e r s U. et al. — Biochem. biophys. Res. Commun., 1975, v. 64, p. 519—527. — 90. Nambu Z, Terayama H. — J. biol. Chem., 1976, v. 251, p. 845—852.— 91. W i к s t г б m В., R о n q u i a t G., Agren G. — Acta chem. scand., 1971, v. 25, p. 3785—3790. — 92. P a s t a n I., Pricer W., Blanchette-Mackie J. — Metabolism, 1970, v. 19, p. 809— 817. — 93. S с h о r r J., H i n s h a w H. Т., Manatee D. et al. — J. clin. En- docr., 1972, v. 34, p. 447—451. — 94. В a r H.-P., Henderson J. F. — Canad. J. Biochem., 1972, v. 50, p. 1003—1009. — 95. A n d e r s о n W. В., Johnson G. S., Pas tan I. — Proc. nat. Acad. Sci. USA, 1973, v. 70, p. 1055—1059. — 96. Murray A. W., V e r m a A. K- — Biochem. biophys. Res. Commun., 1973, v. 54, p. 69— 75. — 97. A 1 1 e n D. O., Munshower J., Morris H. P. et al. — Cancer Res., 1971, v. 31, p. 557—560.—98. Butcher F. R., Scott D. F., Potter V. R. etal. — Ibid., 1972, v. 32, p. 2135—2140. —99. Klein J., Levey G. S., Brick- fa e r L. A. et al. — Endocrinology, 1974, v. 94, p. 273—283. — 100. N e у R. L., Hoc- hell a N. J., G r a h a m e - S m i t h D. G. et al. — J. clin. Invest., 1969, v. 48, p. 1733—1739. — 101. Macchia V., MeldoIesiM. F., ChiarielloM. — Endocrinology, 1972, v. 90, p. 1483—1491. — 102. Schorr J., N e у R. L. — J. biol. Chem., 1971, v. 246, p. 5806—5811. — 103. Marx J. L. — Science, 1974, v. 183, p. 1279—1282. — 104. H a s 1 a m R. J., Lynham J. A. — Life Sci., 1972, v. 23, Pt 2, p. 1143—1154. — 105. Blume A. J., Foster С J.—J. Neurochem., 1976, v. 26, p. 305—311. —106. В 1 urn e A. J., Foster С J. — J. biol. Chem., 1976, v. 251, p. 3399—3404. — 107. Schroder J., Plogeman P. G. — Cancer Res., 1972, v. 32, p. 1082—1087. — 108. Hait W.N, Weiss В.- Nature, 1976, v. 259, p. 321—323. — 109. Hait W.E.Weiss B. — Biochim. biophys. Acta, 1977, v. 497, p. 86—100.— 110. Clark J. F, Morris H. P., Weber G. — Cancer Res., 1973, v. 33, p. 356—361. — 111. Moon E, Cristiansen R. O. — Science, 1971, v. 173, p. 540—542. — 112. R ho a ds A. R, Morris H. P, West W. L. — Cancer Res, 1972, v. 32, p. 2651—2655. — 113. Singer A. L, Sherwin R. P, Dunn A. S. et al. — Ibid, 1976, v. 36, p. 60—66. — 114. Ф е д о р о в Н. А, Абакумова О. Ю. — Труды Моск. о-ва испытателей природы, 1970, т. 32, с. 219—222. — 115. Hudges R, Kimball A. P. — Cancer Res, 1972, v. 32, p. 1791—1794. — 116. Seller W. J, Benson P h. F. — Europ. Cancer, 1973, v. 9, p. 525—526. — 117. Gericke D, Chandra P. — Hoppe-Seyler' s Z. physiol. Chem, 1969, Bd 350, S. 1469—1471. — 118. Cooper P. R. —Nature, 1973, v. 241, p. 457. — 119. Hei d- rick M. L, Ryan W. L. — Cancer Res, 1970, v. 30, p. 376—378. — 120. Ry - a n W. L, H e i d r i с k M. L. — Science, 1968, v. 162, p. 1484—1485. — 121. Webb D, Braun W, Plescia O. J. — Cancer Res, 1972, v. 32, p. 1815— 1818. — 122. R e d d i P, С o.n s t a n t i n i d e s S. M. — Nature, 1972, v. 238, p. 286—287. — 123. В a r k e r H, Isles Т.Е.—Brit. J. Cancer, 1977, v. 35, p. 314—321. — 124. Ch о Chung Y.S, Gulino P. N. — Science, 1974, v. 183, p. 87—88. — 125. С h о Chung Y.S, Gulino P. M. — J. nat. Cancer Inst. (Wash.), 1974, v. 52, p. 995—996. — 126. Cho Chung Y.S, Clair T. — Biochem. biophys. Ses. Commun, 1975, v. 64, p. 768—772. — 127. К a u k e 1 E, H i1z H.— Ibid, 1972, v. 46, p. 1011—1018. — 128. Be vers M. M, Van Rijn J, Van W i j k R. — FEBS Letters, 1976, v. 72, p. 275—278. — 129. NagyvaryJ, Gobi 1 R.N, К i r s с h n e r C. R. et al. — Biochem. biophys. Res. Commun, 1973, v. 55, p. 1072—1077. — 130. Cotton F. A, Gillen R. G, Gohill R. N. et al.— Proc. nat. Acad. Sci. USA, 1975, v. 72, p. 1335—1339. — 131. Koontz J. W, Wicks W. D. — Cancer Res, 1977, v. 37, p. 651—657. — 132. P r a s a d K. N. — Nature New Biol, 1972, v. 236, p. 49—52. — 133. Prasad R.N, H s i e A. W. — Ibid, 1972, v. 233, p. 141. — 134. Prasad K- N, Vernadakis A. — Exp. Cell Res, 1972, v. 70, p. 27—32. — 135. W a j m i r e J. C, Weiner N, Prasad K. N. — Proc. nat. Acad. Sci. USA, 1972, v. 69, p. 2241—2245. — 136. Prasad KJ, К u m a r S. — Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.), 1973, v. 142, p. 406—409. -> 137. Lazo J. S, Prasad K-N, Ruddon R. W. — Exp. Cell Res, 1976, v. 100, p. 41—46. — 138. К a n n a T, NakazawaT, К a to J.—Clin. Neurol. (Tokyo), 1972, v. 12, p. 584—595. — 139. N о m u r a K, Teraoka A, N a g a i M. et al. —Neurol. Surg. (Tokyo), 1973, v. 1, p. 43—50. — 140. Heidrick W. L, Ryan W. L. — Cancer Res, 1971, v. 31, p. 1313—1315. — 141. T e e 1 K- N, Hall R. G. — Exp. Cell Res, 1973, v. 76, p. 390—394. -142. Krishna G, W e - iss В, В г о d i e B. — J. Pharmacol, exp. Ther, 1968, v. 163, p. 379—385.
+ УДК 615.225.2+615.214.31]547.857.4].015.4:612.112.2 И. Е. Ковалев, В. Л. Ковалева, О. Ю. Полевая, Е. Р. Рубцова, Н. П. Данилова БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ИНГИБИТОРОВ цАМФ ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ ТЕОФИЛЛИНА И КОФЕИНА, КОВАЛЕНТНО ПРИСОЕДИНЕННЫХ К БЕЛКУ. ДЕЙСТВИЕ НА МИГРАЦИЮ ЛЕЙКОЦИТОВ ЧЕЛОВЕКА В КАПИЛЛЯРЕ Научно-исследовательский институт по биологическим испытаниям химических соединений, Московская область Поступила 23/XI 1977 г. В наших предыдущих работах показано, что при помощи присоединения определенных фармакологических веществ к макромолекулярным носителям, в частности к белкам, можно осуществлять направленный транспорт этих веществ в клетки макрофагально-лимфоцитарного комплекса, имеющие непосредственное отношение к иммунным ответам [1—5]. Установлено также, что у некоторых фармакологических веществ иммунотроп- ная активность в этих условиях усиливается. Делаются попытки избирательного угнетения клонов лимфоцитов, реагирующих с определенным антигеном, путем введения животным конъюгата иммунодепрессант — белок [1, 6]. Известно, что изменение внутриклеточного уровня циклического аде- нозин-3',5'-монофосфата (цАМФ) существенно отражается на функции самых различных клеток, в том числе лейкоцитов (см. обзоры [7—9]). Уровень цАМФ в клетке зависит от активности аденилциклазы, участвующей в синтезе этого циклического нуклеотида (играет роль внутриклеточного медиатора), и от активности фосфодиэстеразы, разрушающей его [10]. Химические соединения, ингибирующие цАМФ фосфодиэстеразу, увеличивают содержание цАМФ в клетке [11]. К таким ингибиторам, широко используемым в экспериментах, относятся метилксантины — теофиллин и кофеин. При различных патологических состояниях метаболизм цАМФ нарушается. Обнаружены определенные сдвиги в уровнях цАМФ в лейкозных клетках по сравнению с нормальными [12]. Однако пока не было сделано попыток изучить возможность воздействия на лейкозные клетки с помощью ингибиторов фосфодиэстеразы. Поскольку теофиллин и кофеин не обладают избирательным влиянием на лейкоциты, они в обычном виде (в свободной форме) малоперспективны для этой цели. Но, как мы полагаем, их можно направленно доставлять в оптимальных количествах в клетки, способные к пиноцитозу (моноциты, фиксированные макрофаги, лимфоциты), вводя в организм связанными с макромолекулами. Поэтому мы сочли целесообразным изучить биологическую активность ингибиторов цАМФ фосфодиэстеразы теофиллина и кофеина, присоединенных к белку. Ранее подобных исследований не проводилось. В данной работе были испытаны конъюгаты теофиллина и кофеина с бычьим и человеческим сывороточным альбуминами. Объектом исследования мы избрали лейкоциты человека. В ряде работ установлена зависимость подвижности лейкоцитов от уровня внутриклеточного цАМФ [13—15]. Показано, что агенты, увеличивающие содержание цАМФ в лейкоцитах, уменьшают их способность к хемотаксису и спонтанную подвижность. К таким агентам относятся теофиллин и кофеин. Целью настоящей работы было изучение влияния теофиллина и кофеина на спонтанную миграцию лейкоцитов периферической крови человека в капиллярах при применении этих метилксантинов, ковалентно связанных с молекулами белков-носителей. Установление активности ковалентно присоединенных к макромолекулам фармакологических веществ важно для разработки методов их направленного транспорта в клетки, осуществляющие иммунные реакции, а также в лейкоциты при лейкозах. 32
Экспериментальная часть В наших экспериментах были использованы следующие три синтезированных нами конъюгата: теофиллин — бычий сывороточный альбумин (Т — БСА), кофеин — человеческий сывороточный альбумин (К — ЧСА) и ксантин — БСА (КС — БСА). Последний был использован в качестве контроля, поскольку ксантин, являющийся естественным метаболитом, не обладает способностью угнетать цАМФ фосфодиэстеразу. Содержание пуринов в изученных препаратах составило около 20%. Присоединение ксан- тина и его метилпроизводных к белку производили в положение 8 диазо- способом (синтез описан [16, 17]). 3 3 , О R (OR R' A I ¦ R A I- <ik Ж^-Шг HCl _.<sk JK f~N=H CI О N N О Я Я Д.2 l г .-. R R ; О т? II A^ Д. XJ СГ N Г R2 ? «' 8 ^Я=У oV Mi R (CHZ)4 R I N M R ' 9 R vV-? oV/w=}r I 2 R HC-N4 II V 1 H W^whchc -AA^MiCHC -ЛЛА>иснс-ЛА/ о о о Теофиллин r'=R2=CHo, , R=H ; Кофеин R=R = R?=CH^ Ксантин R=R=R=H ; Полученные конъюгаты хорошо растворимы в - воде. Исследование миграции лейкоцитов проводилось в следующих условиях. Лейкоциты выделяли из гепаринизированной крови здоровых доноров общепринятым методом: эритроциты осаждали отстаиванием при 37°С в течение 1 ч; супернатант отсасывали, центрифугировали при 800 об/мин в течение 10 мин и затем осадок лейкоцитов отмывали 3 раза средой 199. Концентрацию лейкоцитов устанавливали подсчетом в камере Горяева. Для миграционного теста использовали взвесь, содержащую 1—2-Ю7 клеток в 1 мл среды 199, с добавлением 10% эмбриональной сыворотки человека. Перед заполнением капилляров в часовые стекла с 0,1 мл суспензии клеток вносили по 0,1 мл раствора испытуемого вещества в среде 199 (опыт) или среду 199 без вещества (контроль). После смешивания этими субстратами заполняли пятиканальные капилляры Э. П. Трошанова. Капилляры центрифугировали при 2000 об/мин в течение 10 мин и измеряли высоту столбиков осевших лейкоцитов под микроскопом в делениях окулярмикро- метра. Далее капилляры инкубировали в горизонтальном положении в увлажненной среде при 37°С в течение 18 ч и вновь измеряли высоту столбиков мигрировавших лейкоцитов. Отношение средних величин пробега в опыте К средним величинам в контроле составило миграционный индекс (МИ). В каждой пробе было использовано 1.0—15 капилляров. Величина МИ не менее 1,0 свидетельствовала о торможении спонтанной миграции лейкоцитов. Данные опытов подвергали статистической обработке, используя критерий Стьюдента. _ ,Д . ¦'_'.¦'.' .'...'. ' 2 Химико-фарм. журнал № 6 33
t,2S 1.0 0,75 0,5 - 0,25 Результаты и обсуждение И X LPr— 06,2 25 50 125 2SO 500 1000 Проведенные опыты позволили установить, что как теофиллин, так и кофеин, ковалентно связанные с белком-носителем, способны вызывать сильное торможение спонтанной миграции лейкоцитов. Так, конъюгат Т — БСА вызывал этот эффект у всех исследованных доноров (рис. 1), причем он угнетал миграцию лейкоцитов лишь в определенных концентрациях (около 250 мкг/мл); более высокие или более низкие концентрации не оказывали действия. Для конъю- гата К — ЧСА, так же как и для Т — БСА, был определен низкоконцентрационный оптимум влияния на лейкоциты (рис. 2). В связи с этим можно предположить, что эффект торможения, вызванный конъюгированными препаратами, не связан с каким- либо неспецифическим или токсическим влиянием. Наличие определенной оптимальной дозы для свободного кофеина и теофиллина, воздействующей на уровень цАМФ в клетке, было показано в ряде работ [18—20]. Установлено, что для обеспечения физиологического эффекта требуется определенный уровень цАМФ в клетке. Использованный нами для соответствующего контроля конъюгат, содержащий ксантин (естественный метаболит), не влиял на миграцию лейкоцитов (см. рис. 2). Следовательно, можно полагать, что тормозящее действие конъюгатов К — ЧСА и Т — БСА обусловлено наличием молекул ме- тилксантинов. Таким образом, нами 1,25 Рис. 1. Влияние Т — БСА на миграцию лейкоцитов доноров с группами крови IV (а), I (б), III (в) и II (г). Здесь и на рис. 2 по оси абсцисс — концентрация конъюгата (в мкг/мл); по оси ординат — миграционный индекс. 1,0 0,15 0,5 0,25 0112,5 5,2 25 50 100 125 250 500 1000 Т-БСА (б) Рис. 2. Влияние К — ЧСА (а), КС — БСА (б) на миграцию лейкоцитов перифери ческой крови IV группы. впервые установлено, что конъюгаты белков с ингибиторами цАМФ фосфо- диэстеразы теофиллином и кофеином обладают биологической активностью. Пока трудно что-либо сказать о механизме действия этих конъюгатов. Высказывалось предположение, что в подобных случаях после пиноци- тоза внутри клетки возможна ферментативная деградация носителя с высвобождением фармакологически активных соединений. Однако прямых доказательств этому не имеется. Скорее всего отщепления нативного теофиллина и кофеина не происходит, однако не исключены разрыв полипептидной цепи и «выход» метилксантина с 34
радикалом, состоящим из аминокислот. Следует отметить, что избранное нами положение 8 в молекуле ксантинов при присоединении к белку весьма удачно, так как экспериментально доказано сохранение их фармакологического действия после введения различных радикалов в это положение [21 ]. Настоящая работа позволяет надеяться, что полученные конъю- гаты, имеющие влияние на лейкоциты человека, могут быть использованы для избирательной регуляции функций этих клеток в организме. ЛИТЕРАТУРА. 1. Ковалев И. Е. — В кн.: Международный биофизический конгр. 4-й. Тезисы докладов. Секция 21. М., 1972, с. 252. — 2. К о в а л е в И. Е., Ш а й д р о в В. В., Полевая О. Ю. — Фармакол. и токсикол., 1976, № 2, с. 221— 225. — 3. Ковалев И. Е. — В кн.: Химиотерапия инфекций и лекарственная устойчивость патогенных микроорганизмов. Труды Всесоюзной конф. М., 1973, с. 206—207. — 4. Пирузян Л. А., Ковалев И. Е. и др. Действие физиологически активных соединений на биологические мембраны. М., 1974, с. 227—262. — 5. К о в а л е в И. Е., Сергеев П. В. Введение в иммунофармакологию. Казань, 1972. — 6. Drossier K-, Ambrosius H. — Acta biol. med. germ., 1976, Bd 35, S. 1711—1720. — 7. Ковалев И. E. — В кн.: Действие физиологически активных веществ на биологические мембраны. М., 1974, с. 227—262. — 8. С u a t г е с a s a s P., Bennett V., Craig S. et al.— In: The Structural Basis of Membrane Function. (Ed.) Y. Hatefi, L. Djavadi-Ohanian- ce, New York, 1976, p. 275—292. — 9. Подопригора Г. И. — Успехи совр. биол., 1975, т. 79, с. 361—370. — 10. S u t h е г 1 a n d E. W., R о b i s о n G. A., Butcher R. W.—Circulation, 1968, v. 37, p. 279—306. — 11. Butcher R. W., Sutherland E. W. — J. biol. Chem., 1962, v. 237, p. 1244. — 12. P о 1 g a r P., Vera J. C, R и t e n b и r g A. M. — Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.), 1977, v. 154, p. 493— 507. — 13. P i с k E. — Nature, New Biol., 1972, v. 238, p. 176—177. — 14. R i v - kin I., Rosenblatt J., Bee her E. L. — J. Immunol., 1975, v. 115, p. 1126— 1134. — 15. Lommitzer R., Rabson A. R., Koornhof H. J. — Clin. exp. Immunol., 1976, v. 24, p. 42—48. — 16. П о л е в а я О. Ю., Данилова Н. П., Рубцова Е. Р. и др. — Вопр. мед. химии, 1977, № 2, с. 232—237. — 17. Полевая О. Ю., Данилова Н. П., Рубцова Е. Р. и др. — Хим.-фарм. ж., 1977, № 4, с. 3—9. — 18. В г a u n W., I s h i z и k a M. — Proc. nat. Acad. Sci. USA, 1971, v. 68, p. 1114. — 19. I s h i z и k a M., G a f n i M., В г а и n W. — Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.), 1970, v. 134, p. 963—970. — 20. M о r 1 e у A., Q и e s e n b e г г у Р., G a r r i t у M. et al.— Ibid., 1971, v. 138, p. 57—59. — 21. G о о d s e 1 1 E. В., Stein H.H., Wenzke K. J. — J. med. Chem., 1971, v. 14, p. 1202—1205. + УДК 615.31:547.96'922 О. Ю. Полевая, И. В. Залинова, Н. П. Данилова, Л. И. Дуракова, И. Е. Ковалев СИНТЕЗ И ИММУНОТРОПНАЯ АКТИВНОСТЬ КОНЪЮГАТА ХОЛЕСТЕРИНА С БЕЛКОМ Научно-исследовательский институт по биологическим испытаниям химических соединений, Московская область Поступила 21/ХЦ 1977 г. В наших предыдущих исследованиях были показано, что конъюгаты биологически активных органических соединений с белками могут быть использованы, во-первых, для получения антител к этим соединениям, а во- вторых, для направленного транспорта биологически активных веществ в иммунокомпетентные клетки [1—5]. Например, фенобарбитал, ковалентно связанный с сывороточным альбумином, обладает выраженной иммунодеп- рессивной активностью [6]. Целью настоящей работы было изучение оптимальных условий связывания холестерина ковалентной связью с молекулами бычьего сывороточного альбумина, установление содержания остатка холестерина в полученных конъюгатах и исследование их иммунотропной активности. Ковалентное связывание белков со спиртами обычно проводят превращением последних в реакционно-способный хлорформиат, который в мягких условиях может вступать в реакцию с белками по свободным аминогруппам остатков лизина. Данный способ мы решили применить для конъю- 2* 35
гирования бычьего сывороточного альбумина (БСА) с холестерином, который содержит спиртовую оксигруппу, по следующей схеме: : белок -Шг -\- s^iS^y ' О IT С1СО о бе/юн-MICO Одной из основных задач при получении конъюгатов является установление степени конъюгирования, т. е. содержания гаптена в конъюгате. Мы решили установить содержание холестерина в конъюгате холестерин — БСА спектрофотометрическим методом по разнице содержания свободных аминогрупп в исходном белке и полученном конъюгате, применяя метод определения свободных аминогрупп в белковых препаратах с помощью три- нитробензолсульфокислоты (ТНБС) [7]. Гольдфарбом было установлено, что ТНБС реагирует только со свободными аминогруппами в БСА, причем все 60 аминогрупп лизина вступают в реакцию и образуют тринитробензол- сульфопроизводное лизина, молярное поглощение которого при 345 нм составляет 1,15-104 [8]. Этим способом вначале установили, что молярное поглощение раствора исходного БСА, обработанного ТНБС, при 345 нм составляет 6,9-105. Таким образом, выражающееся' отношением 6,9-105: 1,15-104 количество свободных аминогрупп в белке, примененном для конъюгирования, равно 60. Количество свободных аминогрупп в конъюгатах (X) рассчитывали по формуле [1 ]: . . ¦ у __ Емоя , Л~ 1,15.10*. • ¦ . 1 * где Еыол — молярное поглощение конъюгата, обработанного ТНБС, причем при расчете Емоя учитывали, что молекулярная масса конъюгата равна сумме молекулярной массы исходного БСА и молекулярной массы остатка холестерина, присоединенного к белку (415), помноженной на количество молекул холестерина, связанного с молекулой БСА (60 —X). При подставлении значения молекулярных масс выражение (1) принимает вид: Е (г/д) [69 000 + 415 (60 — X)] _ X- 1,15-Ю4 Количество молекул холестерина в конъюгатах, равное (60 считывали по формуле [2], X), рас- Таблица Зависимость степени конъюгирования от продолжительности реакции * жительность реакции, ч 4 24 48 72 Поглощение конъюгатов, обработанных ТНБС, при 345 нм и концентрации 1 мг/мл 8,66 7,32 6,53 6,53 Степень конъюгирования количество молекул холестерина на молекулу БСА 6 12 16 16 содержание холестерина, % (мае.) 3,6 7,2 9,5 9,5 * Реакцию проводили при температуре 0—4°С; соотношение диоксана и воды составляло 1:1; массовое отношение БСА к хлорформиату холестерина — 4:1. Далее мы решили изучить влияние на ход реакции хлорформиата холестерина с БСА соотношения реагентов, продолжительности и температуры реакции, а также соотношения используемых водного и органического растворителей. Установили, что на ход реакции большое влияние оказывает соотношение растворителей (воды и диоксана) в реакционной среде. При этом было найдено,, что реакцию лучше всего про- 36
водить при соотношении вода — диоксан 1:1, поскольку увеличение количества диоксана приводит к денатурации белка, а уменьшение — к понижению степени замещения. Температуру реакции желательно поддерживать в пределах 0—4°С, так как при более высокой температуре образуются трудноразделимые суспензии. Для того чтобы достичь большей степени замещения, увеличивали концентрацию хлорформиата в реакционной среде. При этом было найдено, что предельное весовое соотношение БСА и хлорформиата холестерина составляет 4:1, при увеличении количества последнего реакция сопровождается образованием нерастворимых в воде конъюгатов. Была изучена также зависимость степени замещения от продолжительности реакции. Как видно из данных, представленных в табл. 1, разработанный нами способ позволил осуществить синтез конъюгатов холестерина с БСА с различной степенью конъюгирования, причем максимальное количество холестерина в растворимом в воде конъюгате составляет 9,5% (по массе). Дальнейшее увеличение замещения белка холестерином приводит к образованию нерастворимых препаратов. Дополнительным подтверждением образования конъюгатов явилось появление в их ИК-спектрах полос поглощения в области 1055 и 1018 см-1, отсутствующих в белке и характерных для валентных колебаний С—С-свя- зей холестерина. Экспериментальная биологическая часть Эксперимент был проведен на беспородных мышах-самцах массой 18— 20 г. Животных иммунизировали внутрибрюшинным введением низкой дозы отмытых эритроцитов барана (5-Ю6 клеток). Конъюгат холестерин — БСА, содержащий 9,5% (по массе) холестерина, вводили внутрибрюшинно в течение 3 дней перед иммунизацией в дозах, указанных в табл. 2. Контрольным животным тем же способом вводили соответствующий объем физиологического раствора. На 5-й день после иммунизации животных забивали, от каждой мыши в отдельную пробирку собирали кровь, в сыворотке которой- на микротитраторе «Такачи» определяли титры циркулирующих антител. Результаты титрования выражали в двоичных логарифмах обратных титров антител и рассчитывали индекс действия (ИД): ; средняя величина log2 титров антител в опыте средняя величина log2 титров антител в контроле Величина индекса 0,7 и менее свидетельствует о наличии иммунодепрес- сивного эффекта [9], а величина индекса более 1,3 — об иммуностимуляции. Наряду с наблюдением за иммунологическим статусом мышей учитывали токсичность препарата при применении различных доз. Результаты проведенного эксперимента, представленные в табл. 2, показали, что конъюгат холестерин — БСА способен увеличивать титры антител к эритроцитам барана. Наибольшая стимуляция как титров гемолизинов, так и гемагглю- тининов наблюдалась при троекратном ежедневном введении конъюгата перед иммунизацией в дозах 200 и 500 мг/кг. При применении широкого диапазона доз (50—1000 мг/кг) никаких признаков токсичности у животных не было обнаружено. Примечание. Схема введения: —3, —2, —1. ид = Иммунотропное действие конъюгата БСА Таблица 2 холестерин — Доза конъюгата, мг/кг 50,0 100,0 200,0 500,0 1000,0 Титры антител (ИД) гемолизины 1,0 1,0 1,8 1,8 1,0 гемагглюти- нины 1,4 1,3 2,9 2,9 1,7 Нет » : » » » it
Таким образом, нами установлено, что конъюгат холестерин — БСА является весьма сильным стимулятором иммунитета у мышей. Экспериментальная химическая часть УФ-спектры получены на приборе «Спектромом-203». ИК-спектры сняты на приборе «Перкин — Эльмер» в таблетках с бромидом калия. Хлорформиат холестерина получали реакцией холестерина с фосгеном [10]. Конъюгат холестерин — БСА. К раствору, содержащему 870 мг БСА, 19 мл воды, 6 мл диоксана и 1 мл 1 М едкого натра, при температуре 0—4°С и перемешивании прибавляют по каплям в течение 4 ч раствор 210 мг хлор- формиата холестерина в 14 мл диоксана, поддерживая рН 8,0—9,0 добавлением 1 М едкого натра. Реакционную смесь оставляют при температуре 0°С на 2 сут, затем диализуют против дистиллированной воды в течение недели. Раствор лиофильно высушивают и получают 900 мг конъюгата холестерин — БСА, содержащего, по данным УФ-спектров, 9,5% (по массе) холестерина. Тринитробензолсульфокислоту получали по методу [11] реакцией пикрилхлорида с метабисульфитом натрия. Методика определения свободных аминогрупп в белковых препаратах. К раствору 1 мг БСА или конъюгата в 1 мл воды добавляют 1 мл 4 % раствора бикарбоната натрия (рН 8,5) и 1 мл 0,1% раствора ТНБС. Реакционную смесь термостатируют 2 ч при 40°С и затем добавляют 1 мл 10% раствора лаурилсульфата натрия и 0,5 мл 1 М соляной кислоты. Интенсивность поглощения раствора в УФ-спектре измеряют при 345 нм против пробы, обработанной так же, как указано выше, но с 1 мл воды вместо раствора белка. ЛИТЕРАТУРА. 1. Ковалев И. Е., Полевая О. Ю., Шай- д р о в В. В. и др. — В кн.: Фармакология — здравоохранению. Тезисы 4-го Всесоюзного съезда фармакологов. Л., 1976, с. 103. — 2. Ковалев И. Е., Полевая О. Ю., Данилова Н. П. и др. — Хим.- фарм. ж., 1976, № 10, с. 7. — 3. Ковалев И. Е., Полевая О. Ю., Башарова Л. А. и др. — Там. же, 1977, № 5, с. 12. — 4. Полевая О. Ю., Башарова Л. А., Шайдров В. В. — Там же, 1976, № 9, с. 15.—5. К о в а л е в И. Е., Ш а й д р о в В. В., П о л е в а я О. Ю. и др.— Фармакол. и токсикол., 1975, № 3, с. 331. — 6. К о в а л е в И. Е., Шайдров В. В., П о л ев а я О. Ю. — Там же, 1976, №2, с. 221. — 7. Н a b e e n A. F. S. А.— Analyt. Biochem., 1966, v. 14, p. 328. — 8. G о 1 d f a r b A. R. — Biochim. biophys. Acta, 1970, v. 200, p. 1.—9. Dietrich F. M. — Int. Arch. Allergy, 1966, v. 29, p. 313. — 10. В e r s t г о m С. С. Пат. 2889318 (США), 1959. — 11. Р е f f i t t P. J., Helmkamp G. K- —J. org. Chem., 1964, v. 29, p. 2702. ¦ УДК 616-073.755.4:616.155.1 H. Л. Шимановский, И. В. Злоказова, А. У. Степанянц ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РЕНТГЕНОКОНТРАСТНЫХ ВЕЩЕСТВ С ЭРИТРОЦИТАМИ Институт химической физики АН СССР, Москва Поступила 14/XI 1977 г. Йодсодержащие рентгеноконтрастные вещества обычно вводят в организм внутрисосудистым путем при проведении артериографии, венографии, урографии и холангиохолецистографии. Кровь является первой биологической жидкостью, которая контактирует с чужеродным агентом. В результате действия больших количеств высококонцентрированных контрастных средств происходят разнообразные реакции как со стороны белков [1—3], так и форменных элементов крови [4, 5], что имеет определенное значение в механизме повреждающего влияния этих соединений. Согласно литературным данным, способность рентгеноконтрастных веществ вызывать структурно-функциональные изменения в эритроцитах имеет непосредственное значение для степени токсичности того или иного 38
контрастного препарата [6—8]. Нарушение структуры мембран эритроцитов приводит к их агрегации, потере гемоглобина в опытах как in vivo, так и in vitro [9—11]. Кроме того, рентгеноконтрастные вещества уменьшают скорость осаждения эритроцитов и время их жизни [12]. ¦ Молекулярные механизмы взаимодействия рентгеноконтрастных веществ с эритроцитами изучены еще недостаточно. Например, неизвестно, какие структурные изменения эритроцитов возникают при воздействии контрастных веществ, за счет каких связей происходит взаимодействие, какие части молекул партнеров принимают в нем участие и т. д. Знания такого рода необходимы для оценки побочных реакций, вызываемых контрастными веществами, и для разработки профилактики и терапии осложнений, возникающих после их введения. В настоящей работе для изучения физико-химических механизмов взаимодействия рентгеноконтрастных веществ с эритроцитами мы применили методы ЯМР и флюоресценции. Экспериментальная часть В работе применяли водорастворимые рентгеноконтрастные вещества: йодамид фирмы Вгассо (Италия), телебрикс фирмы Guelert (Франция), эндо- графин фирмы Shering (ФРГ), верографин фирмы Spofa (ЧССР), трийотраст, триомбрин, кардиотраст и билигност. В опытах использовали эритроциты белых беспородных крыс массой около 200 г. Кровь собирали в пробирку, где находился цитрат натрия и изотонический фосфатный буферный раствор (154 мМ хлористого натрия и 10 мМ фосфатов натрия). Эритроциты отмывали от плазмы 4-кратным центрифугированием при 1500 g в течение 15 мин. По описанным методам получали тени эритроцитов [13] и определяли концентрацию белка [14]. Спектры флюоресценции растворов теней эритроцитов регистрировали на спектрофлю- ориметре Hitachi MPF-3 (Япония). Спектры протонного магнитного резонанса снимали на ЯМР-спектро- метре Varian НА-100 (США) с внутренним эталоном, в качестве которого применяли натриевую соль диметилсилилпентасульфокислоты, химический сдвиг которой — 0,03 м. д. Для анализа полученных эффектов использовали относительные уширения линий спектров протонного магнитного резонанса рентгеноконтрастных веществ Avi/2/Av°i/2. Результаты и их обсуждение Как известно, метод ЯМР позволяет выявлять части молекул низкомолекулярных соединений, ответственные за взаимодействие с биомакромолекулами [15]. Ширина линии спектра ЯМР высокого разрешения отдельной группы атомов является хорошим тестом на изменение состояния отдельных групп молекул рентгеноконтрастного вещества при связывании ее с биоструктурами [3]. Мы анализировали спектры протонного магнитного резонанса рентгеноконтрастных веществ до и после добавления эритроцитов. Согласно полученным результатам, положение линий спектров ЯМР растворов исследуемых соединений (химический сдвиг выражен в миллионных долях по 6- шкале относительно тетраметилсилана) следующее: СН-пики трийотраста и билигноста (8,4), СН-пик кардиотраста (8,3), СН3-пики трийотраста, трио- мбрина, телебрикса и ближайшей к бензольному кольцу группы йодамида (2,2), а более далеко отстоящей от бензольного кольца СН3-группы йодамида (1,9), сигналы от химически попарно эквивалентных двух центральных и расположенных около бензольных колец СН2-групп билигноста соответственно (1,8) и (1,2), СН2-пика йодамида (2,7). Сигналы от СН2-групп кардиотраста и телебрикса были неразрешимы вследствие наложения сигналов от СН2-групп катионных частей этих молекул. Протоны NH- и ОН-групп также 39
Рис. 1. Относительное уширение СН-пи- ков билигноста или эндографина (/), трийотраста (2), кардиотраста (3), СН3- пиков триомбрина, верографина, йода- мида и телебр икса (4). Концентрация всех ренттеноконтрастных веществ 6-10 2 М. График построен методом наименьших квадратов, квадратичные ошибки указаны с вероятностью 70%. По оси абсцисс — количество эритроцитов в 1 мл (Х109); по оси ординат — относительное уширение линий резонансных сигналов на полувысоте (Avi/ Mv°i; ). наблюдать не удалось, так как происходит быстрый обмен протонов этих групп с протонами воды, причем интенсивный пик Н 20 заслоняет значительную часть спектра. Ширина линий по полувысоте сигналов от СН- и СН3-групп рентгеноконтраст- ных веществ без добавления эритроцитов находилась в пределах 0,8— 1,1 Гц, от СН2-групп билигноста — 8—9 Гц, СН2-группы йодамида — 1,5 Гц. При добавлении к растворам рентгеноконтрастных веществ суспензии эритроцитов сигналы от различных протонов низкомолекулярных агентов уширялись неодинаково. СН- пики билигноста, эндографина и трийотраста уширялись значительно сильнее, чем сигналы от других протонов этих молекул, что свидетельствует о главной роли бензольных колец в их взаимодействии с эритроцитами. Результаты уширения линий спектра ЯМР рентгеноконтрастных веществ при добавлении эритроцитов представлены на рис. 1. Следует отметить, что порядок величин уширения пиков контрастных средств, а следовательно, сродства их к эритроцитам был таким же, что и при добавлении сывороточного альбумина или лизоцима [3]. Однако в отличие от этих белков зависимость уширения СН-пиков рентгеноконтрастных веществ от концентрации эритроцитов была нелинейной, что, вероятно, связано с выходом гемоглобина из эритроцитов под воздействием контрастных средств и увеличением для них связывающих участков. СН-пик кардиотраста уширялся слабее, чем сигналы от СН-групп билигноста, эндографина и трийотраста; по величине это уширение соответствовало ушире- нию сигналов от СН2-групп гидрофобного моста билигноста и СН3- группы трийотраста. Практическое отсутствие уширения сигналов от протонов триомбрина, йодамида, телебрикса и верографина дает возможность сделать предположение об отсутствии их взаимодействия с эритроцитами. Связывание с эритроцитами нами обнаружено только для тех препаратов, которые имели незамещенное 5-е положение бензольного кольца. Поскольку ароматическим кольцам свойственно участвовать в гидрофобных взаимодействиях, можно думать, что связывание контрастных веществ с эритроцитами в основном Рис. 2. Концентрационные зависимости сдвига максимума флюоресценции теней эритроцитов при воздействии билигноста или эндографина (1), трийотраста (2), кардиотраста (3), йодамида (4), триомбрина или верографина (5) и телебрикса (6). По оси абсцисс — отношение (мг) рентгено- контрастного вещества и белка эритроцитар- ных мембран; по оси ординат — длина волны максимума флюоресценции теней эритроцитов .-;.-¦¦ (им). , &
осуществляется за счет этих колец. В пользу этого свидетельствует также сопоставление степени гидрофобности контрастных веществ, выраженной в коэффициентах распределения октанол/вода [16] и сродства их к эритроцитам. Значение электростатических сил в данном взаимодействии, по-видимому, не велико, так как все изучаемые вещества содержат отрицательно заряженную карбоксильную группу, но сила их связывания различается значительно. Наши данные хорошо согласуются с результатами Lang и Lasser [17], по мнению которых контрастные вещества, обладают способностью неспецифически гидрофобно взаимодействовать с рядом белков и ферментов. С целью получения дополнительной информации о характере взаимодействия контрастных веществ с эритроцитами мы применили конформацион- ночувствительный метод флюоресценции. Спектр флюоресценции теней эритроцитов при возбуждении светом длиной волны 292 нм имел максимум около 332 нм, что соответствует литературным данным [18]. Такое положение максимума флюоресценции указывает на гидрофобную локализацию большинства триптофановых остатков мембранных белков. Результаты изучения влияния рентгеноконтрастных веществ на положение максимума флюоресценции теней эритроцитов представлены на рис. 2. Исходя из того, что все исследуемые вещества сдвигают положение максимума флюоресценции в длинноволновую область, можно сделать вывод о существовании конформационных перестроек эритроцитов во всех случаях. Можно предположить, что именно эти конформационные изменения эритро- цитарных мембран являются причиной уменьшения осмотической резистентности эритроцитов под воздействием контрастных веществ [4]. Поскольку, по современным представлениям, уменьшение гидрофобности микроокружения триптофановых остатков приводит к сдвигу максимума их флюоресценции в область более длинных волн, следует считать, что микросвязь в области расположения триптофановых остатков белков эритроцитов в результате воздействия контрастных веществ уменьшается. Необходимо отметить, что вещества, обладающие более выраженным сродством к эритроцитарным мембранам (билигност, эндографин, трийо- траст), вызывают более сильные структурные изменения в мембранах. Однако и вещества, для которых с помощью метода ЯМР не было выявлено существенного связывания с эритроцитами, также вызывали, правда, менее выраженные, конформационные изменения белков данных мембран. По-видимому, такие изменения мембранных белков обусловлены не только непосредственным взаимодействием с ними контрастных веществ. Определенное значение в этом процессе может иметь изменение соотношения положительно и отрицательно заряженных ионов с внутренней и внешней стороны мембран эритроцитов (равновесие Гиббса — Доннана), поскольку непроникающие или слабо проникающие анионы должны стимулировать компенсаторный выход из эритроцитов протонов (существование такого явления для диатри- зоата, синоним триомбрина, было показано в работе [19]). Полученные данные свидетельствуют, что в дальнейшем целесообразно использовать другие физико-химические методы для изучения влияния контрастных веществ на сопряженный транспорт ионов, осуществляемый мембраной эритроцита и необходимый для нормального, выполнения клеткой присущих ей физиологических функций. Авторы выражают благодарность проф. П. В. Сергееву за постоянный интерес к работе и полезные обсуждения полученных результатов. ЛИТЕРАТУРА. 1. Сергеев П. В. Фармакологическое исследование рентгеноконтрастных средств. Дис. докт. М., 1966. — 2. Шимановский Н. Л., У л ь - я н к и н а Т. И., Сергеев П. В. — Фармакол. и токсикол., 1976, № 4, с. 444— 448. — 3. С е р г е е в П. В., Шимановский Н. Л., Злоказова И. В. и др. — Молекул, биол., 1977, т. 11, с. 82—91. — 4. Образцов Н. В., Шимановский Н. Л. — Фармакол. и токсикол., 1977, № 2, с. 184—187. — 5. Wdow- 41
к a W., Dawiskiba G., Kwitkowska G.—Arch. Immunol. Ther. Exp., 1976, v. 24, p. 621 —629. — 6. В er ns te in E. F., Evans R. L., S u 1 z- m a n G. F. — Acta radiol. (Diagn.) (Stockh.), 1964, v. 2, p. 491—419. — 7. Garter C.L., Read R.C.- Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.), 1961, v. 107, p. 165—168. — 8. Lindoren P., Lofstrom В., Saltzman G. F. — Acta radiol. (Diagn.) (Stockh.), 1964, v. 2, p. 334—344. — 9. С е р г е е в П. В. Рентгеноконтрастные средства. М., 1971. — 10. Мс In tosh H. D., Hurst V. W., Thompson H.K.etal.- Angiology, 1967, v. 18, p. 306—319. — 11. Svoboda M. — Радиол. — диагн. (Берл.), 1967, т. 8, с. 394—396. — 12. С h а р 1 i n Н., С а г 1 s s о n E. — Am. G. Roentgenol., 1961, v. 86, p. 1127—1137. — 13. Do dge G. I., Mitchell C, Hana- n о n D. G. — Arch. Biochem., 1963, v. 100, p. 119—130. — 14. L о w г у О. Н., R о - s e b г о u g h N. J., F a r r A. L. et al. — J. biol. Chem., 1951, v. 193, p. 265—275. — 15. Gardetsky O. — Advanc. chem. Phys., 1964, v. 7, p. 499.—16. R a p о - port S. I., Thompson H. K-, Ridinger Т. М. — Acta radiol. (Diagn.) (Stockh.), 1974, v. 15, p. 21—32. — 17. L a n g G. H., L a s s e r E. C. — J. med. Chem., 1971, v. 14, p. 233—236. — 18. 4 e p н и ц к и й Е. А., Конев СВ., Лин Е. А. — Докл. АН СССР, 1972, т. 207, с. 211—214. — 19. L i с h t m a n M. A., Murphy M. S., W h i t b e с k A. A. et al. — Circulation, 1975, v. 52, p. 943—950. ф УДК 615.355:577.152.3113-074 Г. И. Мееров, К. Г. Михальская, Г. В. Савинова О СПЕЦИФИЧНОСТИ ЗАМЕНИТЕЛЕЙ ПАНКРЕАТИЧЕСКОЙ ЛИПАЗЫ И МЕТОДАХ ЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Всесоюзный научно-исследовательский институт жиров, Ленинград Поступила 30/V 1977 г. В настоящее время при проведении заместительной терапии в случаях нарушения кишечного пищеварения жиров применяются различные препараты липаз в основном микробиологического происхождения. Очевидно, что эти препараты по своим биохимическим показателям, в частности в отношении специфичности, должны наиболее близко приближаться к панкреатической липазе. Однако в паспортах на препараты липаз, используемых в заместительной терапии, указывается только их активность, рН-оптимум и рН-стабильность, а иногда резистентность к желчи [1,2]. Между тем вопрос о том, чтобы специфичность препаратов липаз, используемых в заместительной терапии, приближалась к специфичности панкреатической липазы, является крайне важным, учитывая ту роль, какую играет эта специфичность в расщеплении указанным ферментом диетических триглицеридов. Действительно, общеизвестно, что панкреатическая липаза обладает позиционной специфичностью, а именно: способностью гидролизовать эфирные связи триглицеридов в положениях 1 и 3 и неспособностью гидролизовать связь в положении 2 [3]. Эта специфичность очень высока, но не совсем абсолютна. Отсутствие абсолютности данной специфичности определяется тем, что в процессе реакции гидролиза имеет место некоторая спонтанная миграция цепей жирных кислот из положения 2 в положения 1 и 3 [3]. Эта спонтанная миграция объясняет, почему липолиз, осуществляемый панкреатической липазой, может идти к окончательному завершению с образованием глицерина [3]. Так как in vitro гидролиз триглицеридов панкреатической липазой обычно не превышает 70%, моноглицериды являются главными продуктами реакции in vitro [3]. In vitro моноглицериды также составляют заметную часть всосавшихся из кишечника липидов. Моноглицериды в процессе кишечного пищеварения непрерывно абсорбируются слизистой оболочкой кишечника [3]. Образование свободного глицерина в результате полного гидролиза диетических триглицеридов происходит в весьма ограниченных количествах в условиях нормального кишечного пищеварения [3]. Предполагается, что всасывание моноглицеридо'в биологически очень важно, так как это сберегает часть энергии, необходимой для ресинтеза лимфатических триглицеридов [3]. Следует также учитывать эмульгирующее действие мо- 42
100 75 50 25 \/ /Уз С* i J / \ г \\J\ ., T.^^^fca-ffi 75 /00 Рис. 1. Гидролиз оливкового масла липазой Candida cylindracea, не обладающей позиционной специфичностью, согласно Benzonana и Esposito [6]. О 25 50 15 100 Рис. 2. Гидролиз триглицерида панкреатической липазой, обладающей позиционной специфичностью, согласно Constantin и соавт. [3, 5]. ¦ диглицериды; освобожденный 1 — трнглицериды; 2 3 — моноглицериды; 4 глицерин. По оси ординат — мольные %; по абсцисс — % гидролиза. - диглицериды; освобожденный / — трнглицериды; 2 - 3 — моноглицериды; 4 — глицерин. По оси ординат — мольные %; по оси абсцисс — % гидролиза. ноглицеридов, которые, являясь природными эмульгаторами [4], способствуют эмульгированию жиров в процессе кишечного пищеварения. В свете изложенного представляется весьма важным, чтобы препараты липаз, используемые в качестве заменителей панкреатической липазы, обладали позиционной специфичностью. Указанное обстоятельство предполагает, что при скрининг-исследованиях липаз для указанной цели целесообразно отбирать те из них, которые обладают позиционной специфичностью. В настоящее время для определения наличия или отсутствия позиционной специфичности липаз в научных исследованиях применяют весьма сложные методы, для осуществления которых требуется провести следующие анализы [5—7]: определение глубины гидролиза жира (или масла), определение глицерина, а также три-, ди- и моноглицеридов (рис. 1 и 2). Определение трех последних показателей особенно трудоемко и сложно [6]. Указанные обстоятельства существенно затрудняют использование приведенных методов в условиях скрининг-исследований. Осуществляя работу по изысканию препаратов липаз, не обладающих позиционной специфичностью, необходимых для гидролиза технических жиров с целью получения жирных кислот и глицерина [8], мы разработали простой метод определения наличия или отсутствия позиционной специфичности у липаз. Для проведения анализа этим методом необходимо определение лишь 2 показателей: глубины расщепления жира (или масла) и глицерина. Для получения этих показателей используются простые стандартные методы, принятые в промышленности. Так как для гидролиза жиров с целью получения жирных кислот и глицерина нас интересовали липазы, не обладающие позиционной специфичностью, мы в качестве тест-объекта при разработке метода взяли классическую липазу, не обладающую позиционной специфичностью — липазу клещевины [3]. ' Экспериментальная часть Принцип метода. Действительно, в случае отсутствия позиционной специфичности у липазы глицерин ввиду гидролиза 3 эфирных связей появляется в реакционной среде в начале гидролиза, постепенно нарастая (рис. 1). При наличии позиционной специфичности (панкреатическая липаза) глицерин появляется в реакционной среде тогда, когда глубина гидролиза достигает значительных величин (40—50%) (см. рис. 2). Откладывая по оси абсцисс глубину расщепления жира или масла в процентах, а по оси ординат — содержание глицерина в процентах, получаем кривую, 43
которая характеризует наличие или отсутствие у данной липазы позиционной специфичности. На основании изложенного очевидно, что в случае отсутствия позиционной специфичности кривая выделения глицерина будет начинаться от начала координат, а при наличии позиционной специфичности (например, панкреатическая липаза) — от точки на оси абсцисс, соответствующей глубине гидролиза жира примерно 40—50%. Проведение анализа. Инкубировали 180 г рафинированного подсолнечного масла, 9 г препарата липазы клещевины [9 ] и 60 мл 0,05 М ацетатного буферного раствора с рН 4,2 в стеклянном стакане при 40°С при перемешивании мешалкой (500 об/мин1). В зависимости от глубины гидролиза время инкубации колебалось от V2 до 6 ч. Затем центрифугированием при 2500 об/мин в течение 30 мин отделяли водную фазу от жировой и первую переносили в мерный цилиндр объемом 250 мл с отметкой на 180 мл. Жировую фазу промывали 40 мл горячей воды (100°С), снова проводили указанное выше центрифугирование и промывные воды переносили в цилиндр. Описанный процесс промывания жировой фазы и переноса промывных вод в цилиндр повторяли еще 2 раза. Затем объем в цилиндре доводили водой до 180 мл и его содержимое тщательно перемешивали и фильтровали. Определение глицерина в глицериновой воде проводили стандартным методом, принятым в масло-жировой промышленности [10] с использованием автоматического потенциометрического титрования (АПТ) [11]. Анализ жировой фазы гидролизата на глубину расщепления также осуществляли стандартным методом, принятым в масло-жировой промышленности [10] с использованием АПТ [12]. Результаты и их обсуждение Используя предлагаемый метод для определения наличия или отсутствия позиционной специфичности липаз, в отношении липазы клещевины мы получили кривую, представленную на рис. 3. Эта кривая свидетельствует, что липаза клещевины не обладает позиционной специфичностью, что соответствует литературным данным [3, 6]. При анализе специфичности липазы клещевины разработанным методом величина рН реакционной среды составляла 4,2 (рН-оптимум этого фермента). Однако метод не имеет ограничений в отношении рН реакционно 75 50 25 О \ х - \ 1 - // // ^ 1 «Л / / \У--л \ \2 х * X * Q v \ \ У / X \ -ЛЧ X / / \ \ J О 25 50 75 100 Рис. 3. Кривая зависимости между количеством освобожденного глицерина и глубиной расщепления при гидролизе подсолнечного масла липазой клещевины. По оси ординат — содержание глицерина в водной фазе гидролиза (в %); по оси абсцисс — % гидролиза. Рис. 4. Гидролиз триглицеридов оливкового масла липазой Rhizopus Arr- hizus. согласно Semeriva и соавт. [7]. 1 — триглицериды; 2 — диглицериды; 3 ~~ моноглицериды; 4 — глицерин. По оси ординат — мольные %; по оси абсцисс—% гидролиза. 1 Проводя гидролиз, мы, кроме аналитических целей, преследовали также и препаративные цели — накопление энзиматических гидролизатов. При аналитических задачах все компоненты реакционной среды могут быть соответственно уменьшены в 5—10 раз. 44
ной среды. Это объясняется тем, что используемые при его выполнении стандартные методики определения глицерина и глубины расщепления жиров могут быть применены в широком интервале рН реакционной среды (от 1,0 до 14,0) [10—12]. Указанное обстоятельство важно в том отношении, что рН-оптимумы панкреатической липазы и ее заменителей будут находиться в слабощелочной среде [7, 13]. Хотя с принципиальной точки зрения не вызывает сомнения, что разработанный метод может быть также использован для определения наличия позиционной специфичности у липаз, экспериментаторы, работающие в области изыскания заменителей панкреатической липазы, должны сначала проверить представленный метод на этом ферменте, являющемся классическим объектом липазы, обладающей позиционной специфичностью, а только потом использовать для скрининг-исследований липаз. Особенно перспективным, по литературным данным [3], может оказаться изыскание липаз, обладающих позиционной специфичностью, среди липаз микроорганизмов. Из известных в настоящее время липаз микроорганизмов наиболее подходящим заменителем панкреатической липазы, по-видимому, может быть липаза микроорганизма Rhizopus Arrhi'zus [7]. Кривые выделения глицерина ди- и моноглицеридов этой липазой весьма близки к этим показателям панкреатической липазы (см. рис. 2 и рис. 4). Эти ферменты также близки и по рН-оптимумам [7, 13]. ЛИТЕРАТУРА. 1. Котов В. Б., Гошев В. Е., Зубец А. М и др. — Микробиол. пром-сть, 1972, № 9, с. 8—20,—2. Котов В. Б., Г о ш е в В. Е. Производство и применение ферментных препаратов за рубежом. М., 1973. — 3. Desnu- е 1 1 е Р. — Enzymes, 1972, v. 7, p. 575—614. — 4. С е р г е е в А. Г., Р е д'.ь к о Т. С. Новое в масло-жировой промышленности ФРГ (обзор). М., 1971, с. 81. — 5. G о n s t а п- tin M., Pasero L., Desnuelle P. — Biochim. biophys. Acta, 1960, v. 43, p. 103—109. — 6. Benzonana G., Esposjto S. — Ibid., 1971, v. 231, p. 15— 27. — 7. Semeriva M., Benzonana G., Desnuelle P. — Bull. Soc. Chim. biol., 1967, v. 49, p. 71—79. — 8. M e e p о в Г. И., Тросько У. И., Ми хал ь- с к а я К. Г. и др. — Прикладная биохим., 1976, т. 12, с. 934—940. — 9. Белозерский А. Н., Проскуряков Н. И. Практическое руководство по биохимии растений. М., 1951.— 10. Руководство по методам исследования, техно-химическому контролю и учету производства в масло-жировой промышленности. Л., 1963, т. 4. — И. Мее- ров Г. И., Михальская К-Г., Николаев Ю. И. — В кн.: Научно-техн. реф. сборник «Масло-жировая промышленность». М., 1976, вып. 2, с. 17—20. — 12. Me- еров Г. И., Михальская К-Г., 3 а м ы ш л я е в а А. М. и др. — Масло- жировая пром-сть, 1976, № 5, с. 14—16. — 13. Wills E. D. — Advanc. Lipid Res., 1965, v. 3, p. 197—231. Поиск новых лекарственных средств ¦ УДК 615.277.3:547.853].015.11 А. А. Ордуханян, А. С. Кабанкин, М. А. Ландау, Б. Т. Гарибджанян КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ СООТНОШЕНИЯ СТРУКТУРА — АКТИВНОСТЬ ДЛЯ ПРОТИВООПУХОЛЕВОГО ДЕЙСТВИЯ И ТОКСИЧНОСТИ ПРОИЗВОДНЫХ ПИРИМИДИНА Научно-исследовательский институт по биологическим испытаниям химических соединение Московская область Поступила 29/XI 1977 г. В настоящее время разработка методов математического прогноза для направленного синтеза лекарственных препаратов является одним из наиболее перспективных направлений химии и. фармакологии биологически 45
Таблица I Физико-химические параметры, используемые в количественных соотношениях структура — активность3 № п/п 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 Заместитель сн3 СН2С6Н4ОСН3-4 СН2С6Н4ОС2Н5-4 СН2С6Н4ОС3Н7-4 сн2с6н4ос3н7-;-4 СН2С6Н4ОС4Н9-4 CH2C„H4OC4H9-i-4 СН2СеН4ОС6Н1Г4 сн2с6н4ос5н1Г;-4 СН2СООН СН2СООС2Н5 CH2COONH2 он NH3 SH SCH3 СН2ОН С1 нсосн3 СН2С6Н4ОСН3-3 N(C2H5)2 н N (СН3)2-НС1 N^YhCI h/ ^O-HCl Параметры я 0,56 1,99° 2,39 3,06 2,86 3,62 3,42 4,18 3,98 —0,72 1,07» —1,95г —0,67 —1,23 0,39 0,61 — 1,03 0,71 —0,97 2,40Д 2,18е 0,00 — — — ат —0,07 —0,08* —0,08» —0,08 —0,08 —0,08 —0,08 —0,08 —0,08 0,32з 0,32» 0,32и 0,12 —0,16 0,25 0,15 0,00 0,37 0,21 —0,08» —0,15к 0,00 — — — оР —0,17 —0,097 —0,09? —0,09 —0,09 —0,09 —0,09 —0,09 —0,09 —0,07 —0,07 —0,07 —0,37 —0,66 0,15 0,00 0,00 0,23 0,00 —0,09ж —0,83к 0,00 — — — R 4,70л 37,88м 42,48 47,07 47,07 51,67 51,67 56,27 56,27 11,88 22,17» 17,30° 2,85 5,42 9,22 13,82 7,19 6,03 14,93 37,88" 24,95" 0,00 — — — аВезде, где особо не оговорено, данные взяты из работы [4]. Все константы л для заместителей вида CH2CeH40CnH „, —4 рассчитаны по аддитивной схеме. Эффект разветвления алкиль- ной цепи учтен с помощью инкремента —0,20. Рассчитано по формуле яСН2СООС2Н5 = яСН2 ~Ь + яСООС2Н5. "'Рассчитано по формуле яСН2С001Ш2 = яСН2СООН + яШ2. дРассчитано по формуле яСН2С6Н4ОСНз-3 =яСН2С6Н5 + яОСН3- еВзято из Работы [5]. ж Все константы от и аР для заместителей вида СН2С6Н40СП Н п , приняты равными константами ат и 0"Р для СН2С6Н5. 3 Взято> из работы [б]. и Приняты равными константам а"1 и 0"Р для СН2СООН. к Приняты равными соответственно константам от и оР для N{CH3)2- л Взято из работы 17]. м Все молекулярные рефракции рассчитаны по аддитивной схеме. Поправка на разветвление цепи не делается. н Рассчитано по формуле «CH2COOC2Hs = #CH2 + #COOC2H5- "Рассчитано по формуле «cH2COONH2 = = «СН2СООН+ «NH2- "Рассчитано по формуле «N(C2H5)2=-Rn(CH3)2 + 2«СН„- активных соединений. Прогресс в развитии методов выявления количественных связей между биологическими свойствами молекул и их химической структурой наметился в середине 60-х годов, когда рядом исследователей были предложены модели аддитивного характера [1—3]. Биологическое действие, согласно этим моделям, является аддитивной суммой вкладов различного рода факторов: где BR — концентрация препарата, вызывающая фиксированный биологический эффект; Xt — параметры, характеризующие физико-химические- свойства соединения; at — коэффициенты, определяемые методами регрессионного анализа. В настоящей работе для выявления зависимости противоопухолевой активности и токсичности некоторых пиримидинов от их химического строе- 46
Рис. 1. Зависимость критерия^Фишера F (Г) и множественного коэффициента корреляции г (2) от числа вводимых в регрессию параметров К в случае токсичности производных пиримидина. ния применен подход Ханша [1]. Мерой токсичности препаратов слу- г жили величины LDlop. Противоопу- jq холевую активность (ПОА) выражали в процентах торможения роста опухоли С-45 крыс при введении препарата в дозе 100 мг/кг. Таким образом, в отличие от данных по 0,5 токсичности, подходящих под классическую модель Ханша (эффект фиксирован, меняется доза), данные по противоопухолевой активности получены при фиксированной дозе. В соответствии с моделью Ханша предполагаем, что токсичность и противоопухолевая активность являются линейными функциями физико-химических свойств исследуемых молекул. Если окажется, что данное предположение не совсем справедливо, то такую зависимость можно использовать как первое приближение к искомой функциональной зависимости. Для данного случая предположение о линейной зависимости оправдывается высокими коэффициентами множественной корреляции полученных уравнений. Для описания физико-химических свойств молекул исследуемых пири- мидинов мы использовали 26 параметров: а) 11 параметров, характеризующих гидрофобность (константы Ханша nt для заместителей в каждом 4 из 4 возможных положений замещения, суммарная константа п= 2 ni> i= 1 квадрат суммарной константы я2, квадраты констант заместителей я?, сумма квадратов констант яг); б) 10 параметров, отражающих влияние заместителей на электронную структуру (константы Гаммета а? и а? для заместителей в каждом положении, суммарные константы am = ^iaf и Op = 2of); в) 5 параметров, являющихся мерой стерического влияния заместителей (молекулярные рефракции заместителей в t'-ом положении Rt и суммарная величина #=V^;). Раздельным введением параметров для различных положений замещения мы пытались учесть зависимость биологического действия препарата не только от природы заместителя, но и от положения замещения. Значения используемых параметров приведены в табл. 1. Некоторые отсутствующие в литературе значения констант Л; вычислены по аддитивной схеме, а соответствующие константы стг приняты равными константам at подобных заместителей, например: ¦2jv СН2С6Н4ОСбН11 СН2СвН4ОС3Н7 CH^CeF^OCsH!! СН2СеН40СзН7» 1СН2 Использование для гетеросистем в качестве параметров заместителей значений, определенных для производных бензола, является вынужденным, так как лишь эти параметры достаточно полно табулированы. Ранее показано [8], что «бензольные» параметры, будучи примененными к производным пиримидина, дают достаточно хорошие результаты, по-видимому, вследствие того, что возмущения, вводимые в систему атомами азота, являются постоянными для всего ряда соединений и, следовательно, их вклад в биологическую активность отражается лишь в ..свободном члене уравнения. Для учета влияния заместителей, для которых в литературе отсутствуют физико-химические константы, в уравнение регрессии вводились фиктивные параметры Ьъ L2 и L3. Фиктивный параметр Ьг учитывает 47
г 1,0- 0,5" Р вклад заместителя N(CH3)2-HC1 в биологическое действие, L2 — вклад ¦Ю заместителя вклад заместителя н •HCl, a L3 — 0-НС1.фик- -5 О ю к Рис. 2. Зависимость множественного коэффициента корреляции г (1) и критерию Фишера F (2) от числа вводимых в регрессию параметров К для противоопухолевой активности пиримидинов (3) — 99,5% точки F-распределения. тивныи параметр принимается равным 1 при наличии соответствующего заместителя и равным 0 при отсутствии его. При математическом анализе данного ряда прежде всего необходимо решить вопрос о количестве параметров, вводимых в регрессионное уравнение. С одной стороны, вполне естественно стремиться к получению наиболее простого по форме уравнения, содержащего минимальное число членов. С другой стороны, поскольку не известны ни реакционный центр, ни ориентация молекулы во время взаимодействия с клеточными рецепторами, необходимо наиболее полно и всесторонне учесть физико-химические свойства молекул, т. е. ввести в анализ как можно больше параметров. Метод всех возможных регрессий, являющийся математически наиболее оправданной процедурой выбора наилучшего регрессионного уравнения, в данном случае практически неприменим, так как число всех возможных уравнений (равное 229) слишком велико. В настоящей работе для поиска наилучшего уравнения применен метод пошаговой регрессии, в котором в качестве критерия отбора параметров для ввода в регрессионное уравнение используется величина суммы квадратов отклонений, сокращаемая на данном шаге (программа STEPR [9]). С помощью данной программы путем снятия ограничения на ввод параметров в регрессию была получена иерархия параметров по критерию значимости. На рис. 1 приведены некоторые результаты, полученные при анализе данных по токсичности для 115 производных пиримидина. Значимость полученных уравнений определяли из сравнения вычисленного ^-критерия с табличным значением ^-распределения [10]. Все полученные уравнения статистически значимы на уровне 99,5% (табличные значения ^-распределения для соответствующего числа степеней свободы при выбранном уровне значимости не превышают 8,21). Как и следовало ожидать, множественный коэффициент корреляции г является монотонно неубывающей функцией числа параметров К, введенных в регрессию на данном шаге. По величине г невозможно однозначно определить момент остановки анализа. Как видно из графика зависимости F от числа параметров К (см. рис. 1), полученные уравнения статистически неравноценны. Поскольку практический интерес представляют уравнения с небольшим числом параметров, мы остановили свой выбор на уравнении с семью параметрами, которое соответствует первому максимуму функции F (К)- Полученное уравнение имеет вид (параметры даны в порядке значимости): lg LD]00 = — 1,16of — 30,440-р — 0,09^2 + 0,40я2 + [0,09я| + 0,53я; — 0,14я± + 2,52, N=115, /- = 0,83, s=0,29, ^ = 34,5, (О 48
Таблица 2 Противоопухолевая активность и токсичность производных пиримидина * с к S, 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 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 R, 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 18 18 18 18 18 14 14 14 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 .13 13 13 13 18 18 23 23 23 23 23 23 25 25 25 25 25 25 24 24 24 24 24 R2 10 10 10 10 10 11 И 11 11 11 11 11 11 И 11 12 12 12 12 12 2 3 4 5 6 7 8 22 22 22 22 22 22 20 20 20 2 3 2 3 4 5 6 7 2 3 4 5 6 7 2 3 4 5 6 R3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14 14 14 14 14 14 22 22 22 18 18 R4 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 15 15 15 15 15 15 15 2 3 4 5 6 7 3 4 5 22 22 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 lg ПОА** ft о W — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —1,45 —1,63 0,00 —1,38 1,04 — 1,18 1,54 — — — — — — — — — 1,54 1,45 — — — — — — — — — — — — — — — — ~ О С ЕР ffl ,-. 5 = 2 rafts — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —0,80 —1,06 —0,52 —1,03 0,06 —0,54 0,91 — — — — — — — — — 1,61 1,34 — — — — — — ¦— — — — — — — — — — N^ lgLD100*** к о. CJ К со 5 3,41 3,44 3,14 3,31 3,22 3,57 3,57 3,57 3,43 3,57 3,42 3,33 3,57 3,32 3,57 3,26 3,01 3,33 3,49 3,27 2,92 3,10 3,57 3,56 3,70 3,44 3,57 3,70 3,57 3,70 3,70 3,70 3,70 3,54 3,57 3,70 3,10 3,00 2,60 2,70 2,60 2,60 2,60 2,60 2,85 2,90 2,90 2,85 2,90 2,85 2,78 2,85 2,85 2,60 2,70 О С ь <D~- &* ю ~ 5 ja 2 3,66 3,66 3,66 3,66 3,66 3,47 3,47 3,47 3,47 3,47 3,28 3,28 3,28 3,28 3,28 3,05 3,05 3,05 3,05 3,05 2,87 2,76 2,94 2,75 3,08 2,87 3,28 3,49 3,49 3,49 3,49 3,49 3,49 3,42 3,42 3,42 3,06 2,95 2,89 2,78 2,96 2,77 3,10 2,89 2,89 2,78 2,96 2,77 3,10 2,89 2,89 2,78 2,96 2,77 3,10 с а ? 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 ПО 111 R. 21 21 21 21 21 21 18 18 18 18 18 18 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 18 18 18 18 18 18 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 R2 2 3 4 5 6 7 22 22 22 22 22 22 2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 22 22 22 22 22 22 2 3 4 5 6 7 19 19 19 19 19 19 2 3 4 5 6 2 3 2 3 4 5 IR3 18 18 18 18 18 18 22 22 22 22 22 22 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 1 1 1 1 1 13 13 1 1 1 1 R* 16 16 16 16 16 16 2 3 4 5 6 7 14 14 14 14 14 14 14 14 2 3 4 5 6 7 17 17 17 17 17 17 2 3 4 5 6 7 13 13 13 13 13 22 22 14 14 14 14 lg ПОА ft СО й 0,00 0,00 — — . — — — 1,30 — 1,61 —0,70 — — — —1,69 — — — —1,82 — — — — — — — — — — — — 1,56 1,66 1,72 1,54 1,58 1,73 — — — — — — 0,00 1,45 1,08 — 1,61 0,00 0,00 — — — —1,69 о с oj К "— v и ~ 5 я S та fts ft>»K —0,29 0,26 — — — — — 0,85 — 0,89 0,46 — — — —2,01 — — — —0,77 — — — — — — — — — — — — 1,49 1,22 1,77 1,26 2,35 1,75 — — — — — — 0,79 0,52 1,07 — 1,65 0,12 —0,15 — — — —2,35 lg LD100 к ft ей и К 2,70 2,78 2,78 2,60 2,78 2,60 2,00 2,40 2,88 2,48 3,30 3,56 3,10 3,60 3,48 3,62 3,70 3,60 3,70 3,57 2,74 2,92 2,92 3,00 3,00 3,00 3,18 3,18 3,18 3,18 3,18 3,18 2,78 2,95 2,95 2,90 3,00 2,90 1,70 1,70 1,70 1,70 1,70 1,70 2,60 2,70 2,70 2,70 2,70 3,18 3,24 3,10 3,60 3,48 3,62 о с Б- О — ф Щ '—' <* ш о cj га 2 га ft я ft ^х 2,58 2,47 2,65 2,46 2,79 2,58 2,77 2,77 2,77 2,77 2,77 2,77 3,35 3,24 3,42 3,23 3,56 3,35 3,76 3,53 3,08 2,97 3,15 2,96 3,29 3,08 3,29 3,29 3,29 3,29 3,29 3,29 3,16 3,05 3,23 3,04 3,37 3,16 1,81 1,81 1,81 1,81 1,81 1,81 3,02 2,91 2,90 2,90 3,23 3,23 3,13 3,35 3,24 3,42 3,23 49
Продолжение № п/п 56 Ri 24 R* 7 R3 1 Rt 16 Ig.nOA** эксперимент — расчет по уравнению (2) 1 о- I П *** lg blj100 эксперимент 2,70 расчет по уравнению (1) 2,89 № п/п 112 113 114 115 R4 со со со со Яг 6 7 8 9 Ra 1 1 1 1 R4 14 14 14 14 lg ПОА эксперимент — 1,28 расчет по уравнению (2) —0,77 lg LD,„0 эксперимент 3,70 3,60 3,70 3,57 расчет по уравнению (1) 3,56 3,35 3,76 3,53 * Нумерация заместителей производится согласно табл. I. ** ПОА — противоопухолевая активность: торможение роста опухоли 045 (в %) у крыс при воздействии препаратом в дозе 100мг/кг. В случае отрицательной активности lg ПОА принят равным — IgjnOAl. *** LD100 — острая токсичность (в мг/кг) для мышей. Ft, ют (0,995) =3,12, где N — общее число рассмотренных молекул; г — множественный коэффициент корреляции; s — стандартное отклонение; F7t 107 (0,995)—табличное значение 99,5% точки ^-распределения. При анализе уравнения (1) обращает на себя внимание аномально большой коэффициент при о%. Этот результат может быть следствием недостаточного числа разнообразных заместителей в положении R2, которое представлено лишь тремя различными точками на осях ат и аР. Однако разнообразие используемых заместителей в целом, большой объем выборки, статистическая значимость уравнения и сравнительно высокий коэффициент корреляции позволяют надеяться, что в рамках используемой модели полученное соотношение описывает действительную зависимость токсичности исследуемых соединений от их физико-химических свойств. Для анализа противоопухолевой активности (ПОА) были доступны только 30 соединений. С использованием описанного выше критерия был проведен пошаговый регрессионный анализ и получена иерархия параметров. Все уравнения с числом параметров, превышающим 4, статистически значимы с вероятностью 0,995. Момент остановки анализа также определяли из зависимости F от К (рис. 2) \ Несмотря на то что максимум функции F (К) приходится на уравнение с 8 параметрами, было выбрано уравнение с 9 параметрами, поскольку его f-критерий незначительно отличается от максимального, а величина множественного коэффициента корреляции при введении девятого параметра существенно возрастает. Выбранное уравнение имеет вид (параметры даны в порядке значимости): lgnOA= 3,98ар — 3,54я4+0,34/?, -f 89,60of + 13,08а™ — 0,96Я4 + + 0.80 2Х —0,22 —0,38ji|-f-19,56, (2) JV=30, r = 0,91, s = 0,66, f = 10,3, F*. го (0,995) =3,96. Как и в предыдущем случае, обращает на себя внимание аномальность коэффициента при о™. Недостаток, отмеченный при анализе данных по токсичности, здесь еще более усугубляется: всего лишь 2 точки представлены на осях от и оР для заместителей в положении R2. Кроме того, значительно уменьшены объем выборки и разнообразие заместителей. Рассчитанные по полученным уравнениям и экспериментальные значения токсичности и противоопухолевой активности приведены в табл. 2. 1 Вычисление уравнений с числом параметров больше 15 теряет смысл, так как такие уравнения не будут удовлетворять необходимому соотношению между числом рассматриваемых молекул и числом вводимых в регрессию параметров [11]. 50
Несмотря на имеющиеся допущения и недостатки, связанные с представительностью выборки для некоторых положений замещения, вычисленные величины удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными. Таким образом, наборы параметров, полученные с помощью пошаговой регрессии, дают удовлетворительное приближение к опытным данным. Анализ регрессионных коэффициентов показывает, что для проявления и токсичности, и противоопухолевой активности весьма существенны электронные свойства заместителей в положениях R2 и ^4. Параметр о™ вносит противоположные вклады в токсичность и противоопухолевую активность. То же самое справедливо для электронного параметра заместителя /?2 и параметра я|. Поэтому для прогноза соединений, обладающих большой активностью и одновременно не очень высокой токсичностью, пригодны параметры, входящие лишь в одно из найденных уравнений. Можно, в частности, заключить, что выгодно ввести в положение Rt заместитель с отрицательной константой л, но имеющий большую молекулярную рефракцию, т. е. большой гидрофильный заместитель, а в положении R2 и Ri, наоборот, имеет смысл ввести компактные заместители. Что касается противоопухолевой активности, то в отличие от токсичности существенный вклад вносят суммарные константы молекул. Можно рекомендовать такой набор заместителей, при котором сумма квадратов констант пг была бы велика, причем параметр я4 был бы большой отрицательной величиной, а л2 — большой положительной. ЛИТЕРАТУРА. 1. Hansch С. -In: Drug Design. V. 1. New York, 1971, p. 271— 342. —2. Free S. M., Wilson J. W. — «J. med. Chem.», 1964, v. 7, p. 395—399. — 3. С a m m a r a t a A., R о d g e r s K. S. — In: Chapman N. В., Shorter J. (Eds). Advances in Linear Free Energy Relationships. New York, 1972, p. 401— 444.-4. Hansch C, Leo A. et al. — «J. med. Chem.» 1973, v. 16, p. 1207— 1216. — 5. Hansch С — «Advan. Chem. Series», 1972, N 114, p. 20. — 6. Char- ton M. — «J. org. Chem.», 1963, v. 28, p. 3121. — 7. N о r r i n g t о n F. E., Hyde R., Williams S. Q. et al. — «J. med. Chem.», 1975, v. 18, p. 604—607. — 8. Ордуханян А. А., Кабанкин А. С, Ландау М. А. и др. — «Хим.- фарм. ж.», 1976, № 12, с. 42—46. — 9. Сборник научных программ на Фортране. Вып. 1. М., 1974. — 10. О у э н Д. В. Сборник статистических таблиц. М., 1973. — 11. Т ор 1 i ss J. G., С as t e 1 1 о R. J. — «J. med. Chem.», 1972, v. 15, p. 1066— 1068. + УДК 615.31:547.786].012.1 Г. В. Андосова, В. Н. Конюхов, 3. В. Пушкарева, Г. X. Хисамутдинов, А. С. Барыбин, В. И. Ильенко, О. Ф. Алферова, Н. Н. Фролова СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ГИДРА30Н0В 3-ФЕНИЛ-5-МЕТИЛ-4-ИЗОКСАЗОИЛГИДР АЗИДА Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова, Свердловск, Свердловский научно- исследовательский институт туберкулеза, Всесоюзный научно-исследовательский институт гриппа, Ленинград Поступила 8/XII 1977 г. В продолжение поиска биологически активных соединений среди 3,5-дизамещенных изоксазола был получен ряд гидразонов (II—XI) на основе 3-фенил-5-метил-4-изоксазоилгидразида (I) (см. таблицу). Синтез гидразонов осуществлен конденсацией гидразида I с карбонильными соединениями аналогично [1]. В качестве карбонильной составляющей взяты альдегиды [резорциловый, вератровый, коричный, (З-бромкоричный, ими- дазольный [2], /г-оксибензальдегид, п-ди-(2-хлорэтил)аминобензальдегид [3], 5-нитрофурфурол ] и кетон фурфурилиденацетон [4], гидразоны которых в других классах [5 ] являются биологически активными соединениями. Гидразоны представляют собой кристаллические бесцветные или светло-желтые вещества, растворимые в органических растворителях и нерас- 51
Гидразоны III—XI °6НЯГ Я О -CQNHN=CHR -СНу Соединение ш :IV ¦ V VI VII VIII IX X XI R 4-HOC6H4 2,4-(OH)2C6H3 3,4-(СН30)2С6Н3 СН=СНС6Н5 СВг=СНС6Н5 4-(CH2CH2Cl)2NC6H4 5-Ш2-фурил-2 СН=СН (фурил-2) имидазолил-5 (4) 5? S Выхс 43,4 58,9 78,3 94,1 94,4 90,33 93,7 54,1 59,5 Температура плавления, °С* 239—40 139—40 207—8 196—7 186—7 (разл)** 149—50*** 200—1 188—90 222—3 ;ено R-~ aZ Ж5? 12,80 12,01 11,68 13,10 10,42 12,70 16,47 13,32 24,01 Брутто-формул а C18H16NS03 CleH15N304 C2oHl9N304 .C2oHi7N302 C20Hj6BrN3O2 ' ^22^ 22*^^2^ 4^2 C16H12N405 C18H15N303 Ci5H13N502 ( Вычи но, ° 13,10 12,47 11,82 12,68 10,24 12,58 16,46 13,07 23,76 * Соединения III, V, VI, VIII, X кристаллизуют из спирта, IV, "XI — из вэдного спирта, VII, IX —из диоксана. ** Найдено, %: Вг19,52. Вычислено, %: Вг19,47. *** Найдено, %: С116.32. Вычислено, %: С115,92. творимые в воде. Для подтверждения химической структуры синтезированных соединений изучены их ИК-спектры, которые содержат характеристические частоты валентных колебаний C=N в области 1650— 1625 см-1 [6]. Экспериментальная фармакологическая часть Изучение противоопухолевой активности гидразонов проводили на беспородных белых мышах с перевиваемыми опухолями. Использовали следующие штаммы опухолей: саркому 18Q, аденокарциному АК-755, опухоль Льюиса, лейкоз L-1210. Ввиду плохой растворимости препараты вводили внутрь в крахмальном клейстере. Результаты испытаний показали, что соединения VIII, IX, X тормозят рост саркомы 180 на 10—34%, адено- карциномы АК-755 на 15—29%. Исследование противотуберкулезной активности соединений проводили в синтетической среде Сотона без сыворотки, а также с добавлением 10% нормальной сыворотки крови лошади. Использовали лабораторный штамм микобактерий туберкулеза H32V. В результате было обнаружено, что соединения III, VI, XI обладают умеренной туберкулостатической активностью, ингибируют рост микобактерий туберкулеза в разведении 3,1—6,25 мкг/мл в отсутствие лошадиной сыворотки. При добавлении сыворотки активность снижается. Противовирусную активность веществ по отношению к возбудителям гриппа А2 и В изучали в опытах на развивающихся куриных эмбрионах и мышах. Величина индекса защиты для некоторых соединений лежит в пределах 30—39%. По уровню выявленной активности вещества не представляют интереса для углубленного изучения в качестве потенциальных химиотерапевтиче- ских средств. Экспериментальная химическая часть ИК-спектры сняты с помощью прибора UR-20 в вазелиновом масле. 3-Фенил-5-метил-4-изоксазоилгидразон фурфурилиденацетона (II). Растворяют 2,17 г (0,01 моль) гидразида I при нагревании в 20 мл спирта, прибавляют 1,36 г (0,01 моль) фурфурилиденацетона, 1—2 капли соляной кислоты и кипятят в течение 1 ч. Раствор фильтруют, охлаждают, выдав- 52
ший осадок отделяют, промывают эфиром. Выход 3,16 г (84,1%), т.'пл. 158—9°С (из водного спирта). Найдено, %: N 12,60. Вычислено, %: N 12,52. Соединения III—XI синтезированы аналогично 11. Полученные данные и результаты анализа продуктов приведены в таблице. ЛИТЕРАТУРА. 1. ХисамутдиновГ. X., Струков И. Т., Г о л у б к о в а Г. В. и др. — Хим.-фарм. ж., 1967, № 11, с. 29—31.— 2. Фельдман И. X., Петрова Л. А., Дрок 3. Я. и др. —• В кн.: Меченые биологически активные вещества. М., 1962, вып. 1, с. 68. — 3. W i 1 е у R. Н. — J. org. Chem., 1961, v. 26, p. 593. — 4. Пономарев А. А. Синтезы и реакции фурановых веществ. Саратов, 1960, с. 51—55. — 5. Китаев Ю. П., Б у з ы к и н Б. И. Гид- разоны. М., 1974. — 6. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. М., 1963. ф УДК 615.31:547.831].012.1 В. П. Шабунова, Ж- Ф- Сергеева, Р. Н. Ахвледиани, А. М. Васильев, Н. В. Горелова, Н. Н. Суворов СИНТЕЗ НЕКОТОРЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 1Н-ПИРРОЛО[3,2-Ь]ХИНОЛИНА Московский химико-технологический институт им. Д. И. Менделеева Поступила 5/7 1978 г. Среди конденсированных ¦ производных индола внимание биологов и химиков в последние годы стали привлекать пирролохинолины с различным сочленением колец. Было показано, что многие из них (как синтетические, так и природного происхождения) обладают четко выраженной противоопухолевой, антималярийной, туберкулостатической, противовоспалительной, гипотензивной, аналы-етической и другой активностью [1—4]. В поисках новых биологически активных веществ в ряду пирролохиноли- нов мы осуществили некоторые не известные для 1Н-пирроло[3,2-п]-хино- лина (I) типичные реакции электрофильного замещения (Манниха, Вильс- мейера, азосочетания), получили соответствующий пирролохинолилмаг- ниййодид и сделали синтез на его основе. Изучены некоторые фармакологические свойства полученных соединений. Реакция Манниха была описана только для 2-метил-1Н-пирроло- [3,2-Ь]хинолина [5]. Мы провели эту реакцию с незамещенным гетероцик- лом, улучшенный способ синтеза которого был предложен ранее [6]. Ами- ноалкилирование проводили,по традиционной в индольном ряду методике — диметиламином, пиперидином и морфолином. СНгК г I 1-Е -: IIRi = R2 = CH3; III NR^2 = пиперидил; IV NRJR2 = морфолил Реакция азосочетания I проводилась в смеси диметилформамид — вода (1 : 1) в слабокислой или нейтральных средах с солями диазония, полученными из анилина, я-нитроанилина и га-хлоранилина. Азопроизводные V, VI и VII выделены с выходом 66—94%. Нами установлено, что I легко вступает в реакцию Вильсмейера с ]М,1\[-диметилформамидом (ДМФА) и с хорошим выходом (93%) образует 3-формил-1Н-пирроло[3,2-п]хинолин (VIII). Однако при взаимодействии I с г>[,Г\1-диметилацетамидом или Ы.Ы-диметилхлорацетамидом в тех же или даже более жестких условиях соответствующие 3-а'цетил- и Зтхлор- ацетилпроизводные получены не были. 3-Ацетил-1Н-пирродо[3,2-п]х,ино- сщо + RRNH. НМ 53
лин (IX) с выходом 89,5%- синтезирован по Гриньяру из N-магниййод- 1Н-пирроло[3,2-п J-хинолина. Указанный реактив Гриньяра использован также для синтеза 3-аллил-1Н-пирроло[3,2-п]хинолина (X) и пиридинового аналога триптамина — 3-((5-аминоэтил)-1Н-пирроло[3,2-п)хино- лина (XI). СООН^ СН2СН=СНг ,СНгСНг№1г Кроме того, предпринята попытка синтеза карбоновых кислот изучаемого гетероцикла. Из продуктов взаимодействия соединения I с монохлоруксус- ной кислотой в щелочной среде, при повышенном давлении, была выделена 1Н-пирроло[3,2-Ь)хинолил-3-уксусная кислота (XIII). При обработке I на- трий-этилкарбонатом [7] была синтезирована 1Н-пирроло[3,2-Ь]хинолил- 3-карбоновая кислота (XII). По отсутствию сигнала протона положения 3 цикла 6,57 м. д. в ПМР- спектрах вышеописанных соединений (II—XIII) было установлено, что во всех случаях замещение идет в положении 3 пирролохинолинового ядра. Метилирование соединения I проводилось действием амида натрия и йодистого метила в жидком аммиаке, в результате чего удалось получить 1-метилиндол[3,2-Ь]хинолин (XIV) с выходом 95%. Йодметилат 1Н-пир- роло[3,2-Ь]хинолина (XV) образуется с высоким выходом при кипячении I с йодистым метилом в течение 3 ч. Строение вновь синтезированных соединений было подтверждено УФ-, ИК- и ПМР-спектрами. Свойства соединений II—XIII сведены в таблицу. Экспериментальная биологическая часть Биологическая активность соединений II, III, V, VI, VIII, IX, XI, XV исследована во Всесоюзном научно-исследовательском химико-фармацевтическом институте им. С. Орджоникидзе (лаборатория член-корр. АМН СССР Г. Н. Першина), а также в Онкологическом центре АМН СССР. Эти соединения обладают низкой туберкулостатической активностью в отношении штамма H-37R. Высокая туберкулостатическая активность обнаружена только у тиосемикарбазона 3-формил-Ш-пирроло[3,2-п]хинолина. Это соединение задерживает рост туберкулезных палочек в концентрации 0,03 мкг/мл без сыворотки. Однако в присутствии сыворотки активность снижается. Соединение XV не обладает противосудорожной, анальгетиче- ской, местноанестезирующей активностью. У наркотизированных уретаном кошек при введении в вену 5—10 мг/кг это соединение вызывает кратковременную гипотензивную реакцию. Более высокие дозы оказались летальными. Препарат обладает цитотоксическим действием на культуры С-37, L5178 и опухоли Эрлиха. 54
Характеристика замещенных пирролохинолинов II—XIII ^•-^-<?\^^ N у |Г нм—' II III IV V VI VII VIII R 6 а -снг-<СНгОНг)снг ЧСН7СНг/ ' чСН2СНг/ -N=N^Q> -J\T=N-^^V N0.2 -N=JnT-^j>- CI -ОНО Найдено, % С 74,98 77,04 72,50 75,30 64,08 66,46 73,48 н 6,75 7,33 6,80 4,62 3,53 3,71 4,30 N 18,68 15,64 15,72 20,05 21,95 17,92 14,36 Брутто-формула Ci4H15N3 C17H19N3 C16H17NgO C17H12N4 C17HnN602 C17HnN4Cl C12H8N20 с 74,63 76,97 71,93 74,99 64,39 66,51 73,20 Вычислено, H 6,71 7,16 6,44 4,44 3,51 3,62 4,08 % N 18,74 15,87 15,72 20,56 22,08 18,26 14,27 ИК-спектры**, см ' NH 3200 3100 3170 3215 3140 3220 3220 характеристические полосы поглощения — — 1530с (С—N02) 1340с (С—Ш2) — 1660 (С=0) Химические сдвиги***, м. д. ба =2,20; бб =3,75 «а =1.55; бб =2,50; бв =3,75 ба=3,65; бб =2,50; бв =3,75 — — — воно = Ю.ОЗ
то * Химическ] сдвиги* * м. д. 1 и * Л н а: с V tf ? в? [вНО, ^1 к Hi m К ^ Е- о W О ~ К к i? a Ё Й О 5 а ч Я « 2 °-о о и ? с а: Z Z X и л ч >» 2 о о н р*1 3? о" я ф ВС 'Я я к Z ж о С? ю см" 11- Я о ю О II О, о ю СО о оо см СО со со со" t- со ¦* о СО ¦ф г- о с? ж « 1-4 и о со со" t~ ю ¦* 1-. ю_ ¦^ г~ ха а о U 1 1 й «Г те" оо § ?§ ¦ч1 О О - "J- со сою" =? II II II ",1т ol о » 5 Ж СОСОСО Z П «О со ^ 1 п. II &, Ow? о OQJ СО О О CD СО ХГ *—< со со СО •* 1 - СО ' 50 ! ¦>- 1 ю CD t- 1 о 1 00 * (М » Z Z rH iH Е X «* eg гН гН и и оо СО 1 со ! с 1 ° 1 СО СП СП I о" 1 00 J c-J II ^ CJ с-1 ^6 о с J c-J „К К °о о i I х ? 1 о II у. ю CD СО о со со о СМ_ со" г- г-_ со" сч со с-^ СО 53 о г со к (N и 1^ г-_ см" СО см Т ю СМ 00 со и о о о 1 ~ X со г^ со" К X о о II у. о СП CD о U0 СЧ со 00 CD см „_, ¦*_ ^г СП СП оо" СО ©а о о iH X ео О 00 ю_ см" о со ¦* 55 00 СО к о о о ? о 1 — X >. й S я а X " I и . ' о я Ч 4 н ? оса я я « я ар « ч >> s g.a 5 а я Ею, и I х щ яХ ?• ч л О а) Н U и 0> §ч I вя^ я о" к ч ч 5 га cj tt м та ^ g.SQ я фО п о » я 5Q ч go и 5 fc Л Л § ч ч * 1> Щ ь Я Я . ал о о о е ffl « Э Н h « о О Кая •<Q,Cx * * * Изучались также радиозащитные свойства соединений I и XL В эксперименте использовали беспородных белых мышей-самок со средней массой 23—25 г. Исследуемые вещества растворяли в дистиллированной воде ех temporae и вводили за 5— 10 мин до 7"°блучения в объеме 0,1 мл на 10 г массы животного. Доза 7"°б- лучения составляла 900 Р при мощности источника 34 Р/мин. Оценка радиозащитной активности соединений производилась по выживаемости мышей в процентах и по средней продолжительности жизни погибших животных. Радиозащитный эффект соединений XI —20%, соединения I — 10%, при средней продолжительности жизни 8,8+0,5 и 7,3±1,5 дня соответственно. Экспериментальная химическая часть ИК-спектры снимали на приборе UR-10 в вазелиновом масле или в че- тыреххлористом , углероде. Электронные спектры получали на приборе «Specord» при толщине слоя 1 см в спирте. ПМР- спектры снимали на спектрометре НА-100Д фирмы «Varian»,растворители—ди- метилсульфоксид-с16, четы- реххлористый углерод; внутренний стандарт — гексаметилди силоксен. Точность измерения химических сдвигов б = 0,01 м. д. Данные элементного анализа, ИК- и ПМР-спектроскопии приведены в таблице. 3- N, N-диметилами- нометил - 1Н - пирроло[3,2 - Ыхинолин (II). Реакцию Манниха проводили сог- 56
ласно [5]. Из 3,4 г (0,02 моль) I получали 3,9 г (84,5%) вещества II, т. пл. 165,5—166,5°С (из водного спирта). УФ-спектр Ямакс нм (lg e): 217 (3,13), 244 (3,87), 272 (4,61), 333 (3,53). 3-пиперидинометил-1Н-пирроло[3,2-Ыхинолин (III). Аналогично из 3,46 г (0,02 моль) I и пиперидина получают III с выходом 4,7 г (88,6%), т. пл. 149,5—151,5°С (из водного спирта). УФ-спектр, Хмакс нм (lg e): 206 (4,32), 232 (4,22), 259 (4,80), 322 (4,02), 340 (3,90). 3-морфолинометил-Ш-пирроло[3,2-Ь]хинолин (IV). Получают аналогично по реакции Манниха с выходом 67,4%, т. пл. 143°С (из спирта), УФ-спектр, Vkc, нм (lg в): 217(4,50), 224(3,85), 333(3,60). 3-фенилазо-1Н-пирроло[3,2-Ыхинолин (V). К раствору 0,84 г (0,005 моль) I в 20 мл ДМФА и 20 мл воды прибавляют несколько капель 0,1 н. раствора едкого натра до рН 6,0—7,0 и при 5°С медленно приливают раствор. 0,005 моль хлористого фенилдиазония, приготовленного по обычной методике. В течение всего процесса рН поддерживают около 5,0 добавлением 0,1 н. едкого натра. Сочетание проводят при 5—10°С в течение 3 ч. Образовавшийся желто-оранжевый осадок отфильтровывают, промывают водой. Выход 0,91 г (66,4%), т. пл. 224—225°С (из ацетона). УФ-спектр, Ямам, нм (lg e): 203 (4,78), 243 (4,79), 274 (4,63), 370 (4,88). 3-(41-нитрофенилазо)-1Н-пирроло[3,2-Ь]хинолин (VI). Получают по вышеуказанной методике из 0,84 г (0,005 моль) I и эквимолярного количества хлорида n-нитрофенилдиазония. Красно-оранжевые кристаллы, т. п л. 321— 322°С (разл., из ДМФА). Выход 1,10 г (68%). УФ-спектр, Хшак0, нм (lg e): 203 (4,13), 242 (4,09), 274 (4,23), 408 (4,45). 3-(41-хлорфенилазо)-1Н-пирроло[3,2-Ь]хинолин (VII). По методике, указанной для соединений (V), проводят сочетание 0,84 г (0,005 моль) I и эквимолярного количества хлорида я-хлорфенилдиазония. Полученный коричневый осадок азосоединения VII отфильтровывают. Выход 1,45 г (94%), т. пл. 277—279°С (из спирта). УФ-спектр, ^макс, нм (lg s): 205 (4,23), 217 (4,22), 243 (4,25), 272 (4,09), 374 (4,26). 3-формил-1Н-пирроло[3,2-Ь]хинолин (VIII). К 2,9 г (0,04 моль) свеже- перегнанного диметилформамида, охлажденного до 0°С, медленно прибавляют 1,6 г (0,011 моль) хлорокиси фосфора. Реакционную массу перемешивают в течение 1 ч при комнатной температуре, добавляют раствор 1,68 г (0,01 моль) I в 4 мл ДМФА. Смесь нагревают при 80°С в течение 3 ч, оставляют на ночь, после чего выливают в воду, добавляют 0,1 н. раствор едкого натра до щелочной реакции и выпавший осадок отфильтровывают. Выход 1,85 г (94%), т. пл. 237—238°С (из спирта). УФ-спектр (этанол), уМаКс. нм (lge): 217(4,31), 255(4,47), 339(2,27). Тиосемикарбазон VIII, т. пл. 335—336°С (из ДМФА). Найдено, %: С 57,9, Н 4,1, N 26,2, S 11,8%. dgHnNsS. Вычислено, %: С 57,9, Н 4,1, N 25,9, S 11,9. 3-ацетил-1Н-пирроло[3,2-Ь]хинолин (IX). К эфирному раствору 0,15 моль метилмагниййодида приливают раствор, содержащий 16,8 г (0,1 моль) I в 50 мл абсолютного эфира. Смесь выдерживают при кипении 2 ч, охлаждают до 5°С, прибавляют по каплям раствор 8,8 г (0,11 моль) ацетилхлорида в 50 мл абсолютного эфира и кипятят еще 10 ч. Затем реакционную массу охлаждают, выливают в 50 мл 2% уксусной кислоты и выпавший светло-коричневый осадок отфильтровывают. Выход 22,6г (89,5%), т. пл. 231—232°С (из спирта). УФ-спектр (этанол), Амакс, нм (lg e): 205 (3,08), 229(4,1), 257(3,62), 322(3,83), 392(3,70). 3-аллил-Ш-пирроло[3,2-Ыхинолин (X). К раствору (0,13 моль) 1Н- пирроло [3,2-h ]хинолилмагииййодида в абсолютном эфире прибавляют медленно раствор 1,15 г (0,009 моль) бромистого аллила в 50 мл абсолютного бензола. Эфир отгоняют, реакционную массу кипятят 4 ч, затем выливают в воду и выпавший белый осадок отфильтровывают. Выход 0,61 г (60%), т. пл. 113—114°С (из спирта). УФ-спектр (этанол), ЯМаке, нм (lge): 218(4,48), 242(3,87), 269(4,59), 332(3,57). 57
3-(р-аминоэтил)-1Н-пирроло[3,2-Ь]хинолин (XI). К раствору (0,13 моль) 1Н-пирроло[3,2-л]хинолилмагниййодида в абсолютном эфире прибавляют раствор 5,6 г (0,13 моль) этиленимина в 50 мл абсолютного тетрагидро- фурана, отгоняют эфир и реакционную массу кипятят 6 ч с обратным холодильником, затем охлаждают и выливают в 50 мл 10% раствора хлористого аммония. Выпавший светло-коричневый осадок отфильтровывают. Выход 1,7 г (80,5%), т. пл. 158—159°С (из спирта). Полученное основание малоустойчиво, поэтому его превращают в адипинат, т. пл. 204—205°С. Найдено, %: С 66,6, Н 6,2, N 14,5. 3-карбокси-1Н-пирроло[3,2-Ь]хинолин (XII). В 100 мл абсолютного этанола растворяют 4,6 г (0,2 моль) металлического натрия. К полученному раствору маленькими порциями прибавляют 18 г (0,4 моль) сухого льда и реакционную массу выдерживают 1 ч. Выпавший белый осадок натрий- этилкарбоната отфильтровывают, промывают абсолютным эфиром и сушат. Выход 17,55 г. Смешивают 3,4 г (0,02 моль) I и 17,5 г (0,16 моль) натрийэтилкарбо- ната. Полученную смесь медленно нагревают в течение 1 ч до 250°С, выдерживают при этой температуре в течение 4 ч, затем реакционную массу охлаждают, выливают в 200 мл холодной воды, добавляют 10% раствор соляной кислоты до рН 3,0 и выпавший коричневый осадок отфильтровывают. Выход 3,36 г (86,3%), т. пл. 305—306°С (из спирта). 1Н-пирроло[3,2-Ыхинолил-3-уксусная кислота (XIII). Смесь 1,68 г (0,01 моль) соединения I, 1,4 г (0,015 моль) монохлоруксусной кислоты, 5,61 г (0,1 моль) едкого кали и 30 мл воды нагревают в автоклаве при 250°С в течение 12 ч в атмосфере азота. Полученный раствор калиевой соли кислоты выливают в 100 мл воды и не вошедший в реакцию исходный I экстрагируют эфиром. Из водного раствора кислоту XIII выделяют подкис- лением 10% кислотой до рН 5,0. Выпавший желтоватый осадок отфильтровывают. Выход 0,77 г (35%), т. пл. 241—242°С (из спирта). 1-метилпирроло[3,2-Ыхинолин (XIV). К 20 мл жидкого аммиака прибавляют 0,3 г порошкообразного хлорного железа, затем вносят 1 г металлического натрия. После того как голубая окраска перейдет в серую (около 20 мин), вносят 3,4 г (0,02 моль) I. Реакционную смесь перемешивают в течение 20 мин, приливают 3,5 г (0,025 моль) йодистого метила, после 10-минутной выдержки испаряют аммиак, добавляют 150 мл холодной воды и выпавший белый осадок отфильтровывают. Выход 3,5 г (95%), т. пл. 52,5—53,5°С (из спирта). Найдено, %: N 15. C12H10N2. Вычислено, %: N 15,3. В ИК-спектре (вазелин, СС14): отсутствует характеристическая полоса NH при 3200—3100 см-1. УФ-спектр (этанол), ЯМакс> нм (lge): 217 (3,49), 266 (3,67). Йодметилат 1Н-пирроло[3,2-Ь]хинолина (XV). Смесь 1,68 г (0,01 моль) соединения I и 1,70 г (0,012 моль) йодистого метила кипятят 3 ч на водяной бане. Затем добавляют 20 мл бензола и полученный желтый осадок отфильтровывают. Выход 2,9 г (92%), т. пл. 203—204°С (из спирта). Найдено, %: N 9,1. C12H10N2I. Вычислено, %: N 9,1. УФ-спектр (этанол): Ямакс, нм (lge): 203(4,52), 219(4,55), 247(4,15), 282 (4,52), 384 (3,86). ЛИТЕРАТУРА. 1. ZalkowL. H., NaborJ. В., Freuch К. et al.— J. Chem. Soc. (С), 1971, N 21, p. 3551. — 2. Пат. 2691023 (США). — Chem. Abstr, 1955, v. 49, p. 14813e. — 3. Erlenmeyer H. — Helv. chem. Acta, 1953, v. 36, p. 941. — 4. Chem. Abstr, 1974, v. 80, p. 3485. — 5. D e w a r M. — J. chem. Soc, 1944, p. 615. — 6. Сергеева Ж. Ф-, Ахвледиани Р. Н., Шабу- нова В. П. и др. — Химия гетероциклич. соединений, 1975, № 12, с. 1656—1659.— 7. J о п е s J., Hems В. А. — Manufact. Chem, 1975, v. 46, p. 395.
¦ УДК 615.217.22:547.495.91.012.1 Р. Г. Г лутков, Л. Н. Дронова, Л. А. Николаева, Б. А. Медведев, М. Д. Машковский, Н. П. Соловьева, К. Ф. Турчин, И. В. Персианова СИНТЕЗ И ФАРМАКОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ НОВЫХ N, N', N "-ЗАМЕЩЕННЫХ ГУАНИДИНОВ Всесоюзный научно-исследовательский химико-фармацевтический институт им. С. Орджоникидзе, Москва Поступила 16/XII 1977 г. Разработанный нами новый синтез гидрохлорида 2-(2,6-дихлорфенил- амино)-2-имидазолина (клофелина) (I) [1, 2], основанный на использовании в качестве исходных веществ хлорида Ы,Ы-диметил-Ы-дихлорметилен- иммония (II) [3, 4] и гидрохлорида Ы,Ы-диметил-Ы'-(2,6-дихлорфенил)- а-хлорформамидина (III), создал предпосылки для получения из II и III различных N,N',N"-3aMemeHHbix гуанидинов, представляющих интерес в плане поиска новых гипотензивных средств. В этой связи в настоящей работе синтезированы и фармакологически изучены ранее не известные гидрохлориды N-замещенных 1\Т-(2,6-дихлорфенил)-]М",гх["-диметилгуани- динов общей формулы IV, которые можно рассматривать как «раскрытые» аналоги клофелина. Синтез IV осуществлен из III [1, 2] путем его обработки аммиаком, первичными алифатическими или ароматическими аминами, а также вторичными гетероциклическими аминами в изопропиловом спирте или аце- тонитриле. Выходы и свойства IV приведены в табл. 1. 4 ^Н СГ 2-НС1 М Н СГ Ы- ж cl ш Ш а) X=Жг г)Х =4-С106а,МТ б) Х=МНСНгСНгМ:Ц д)Х=пиперидино в) Х= 4 -MeOOfaH+NH ^ X=моруолино ж)~Ж_ = 4-метилпипераэино Полученные соединения являются достаточно сильными основаниями (рКа 7,42—10,37); их строение подтверждено данными ИК- и УФ-спектров. В ИК-спектрах IV наблюдаются полосы поглощения C=N-rpynn в области 1620—1665 см-1, УФ-спектры IV характеризуются наличием максимумов поглощения в области 237—272 нм. По схеме, аналогичной используемой для получения IV, из сиднофе- на (V) [5] и «иммонийхлорида» (II) нами синтезированы также новые структурные аналоги (VI) психостимулятора сиднокарба (Vila) [6], отличающиеся от последнего тем, что в положении 5 сиднонного цикла вместо уреид- ного остатка включен фрагмент замещенного гуанидина. Соединения VI синтезированы взаимодействием сиднофена с экви- молярным количеством II в ацетонитриле с последующей обработкой замещенного хлорида «хлорформамидиния» (VIII) аммиаком, бензиламином и фенилгидразином в том же растворителе. 59
о .о Таблица 1 Выходы и свойства N, N', N''-замещенных гуанидинов (IVa—ж, Via—в), VII6 и VIII Соединение IVa IV6 IVb IVr IVa IVe 1Уж** Via VI6 VIb*** VII6 VIII Температура плавления*, "С 248—50 170—2 222—3 242—4 231—3 248—50 (разл.) 279—80 (разл.) 143—5 183—4 102—5 124—5 (разл.) 141—2 Выход, % 83 12 69 80,4 32 46 10 61,5 80,5 65 66 64 С 40,13 48,98 51,34 47,35 49,93 46,08 43,13 54,36 63,26 65,93 53,80 51,17 Найдено, Н 4,59 6,80 4,81 3,90 5,94 5,32 5,71 6,59 6,63 6,59 6,18 5,43 % С1 39,35 28,98 28,98 37,25 31,65 31,46 36,62 11,33 8,99 — 11,39 21,44 N 15,70 15,24 11,29 11,19 12,48 12,41 14,86 23,10 17,60 23,30 18,45 16,78 Б рутто-формула C9H12C13N3 Ci5H25Cl3N4 C16H18C13N30 Ci6HiBCl4N3 Q14H20Q3N3 C13H18C13N30 Cl4H82Cl4N4 Q4H80ClN,O C21H26C1N60 C20H24N6O с14н19сш4о2 C14H18C12N40 Вычислено, % С 40,22 48,75 51,27 47,49 49,66 46,53 43,29 54,28 63,08 65,93 54,11 51,06 H 4,47 6,59 4,81 3,95 6,00 5,65 5,67 6,46 6,51 6,59 6,12 5,47 CI 39,66 28,93 28,44 37,47 31,44 31,05 36,59 11,47 8,89 — 11,43 21,58 N 15,64 15,25 11,48 11,09 12,30 12,66 14,43 22,62 17,52 23,08 18,04 17,02 УФ-спектр хмаконм 272 256 237 (плечо) 249 240 242 237 (плечо) 244 328 242 ¦ -325 268 (плечо) 239 336 255 322 ИК-спектр Ig Е 2,65 3,98 4,25 4,26 4,19 4,19 4,16 3,21 3,15 4,02 4,03 2,83 4,26 4,03 3,99 4,32 vc=N, см-1 1625, 1665 1650 1630 1640 1630 1620 1620 1600, 1655 1620, 1670 1605 1620, 1670 1630, 1690 РКа. 8,76 10,37 8,39 7,42 8,43 8,30 8,86 5,86 * Соединение IV кристаллизуют из абсолютного спирта, IV6 —из этилацетата, IVb —из изопропилового спирта, IVr; — из воды, IVe —из спирта. . ** Дигидрохлорид. *** Основание,
Таблица 2 Спектры ПМР соединений V—VIII *' . ' Соедине- "V Via VII6 VIII С—СН3 1,69д 1,65д 1,66д 1.72д N —СН3 3,07с 3,04с 4,43с 3,46с Сп сн2 3,33м 3,33м 3,34м 3,45м ектры ПМР фатические) 5,39кв 5,24кв 5,45кв 5,52м , в, м. Д. ~СН — (ароматические) 6,75—7,85м 7,15—7,65м 6,75—7,85м 6,75—7,85м СН- (С4) 8,39с 8,42с 8,89с 9,51с NH 7,96с Примечание. д — дублет, с — синглет, м — мультиплет, кв — квартет. RN—СН Ы, Г -НС1 (Э<я-С-ямег Ша-в 7-Ш К=РШНгСНМе И a) R'=H tf)R'=.NHPh -СН KN"- О J\T-0=NMez Ж С1 км—сн А*А. Я ,.,НС1 О \|\Г-С-МШ Ша-6 ЖйЖ'=Н, Т(=Р\\ (основание) При гидролизе VIII водным гидрокарбонатом натрия получен N.N-диме- тильный аналог (VI16) сиднокарба (Vila). Выходы и свойства VI—VIII приведены в табл. 1. Строение VI—VIII подтверждено данными ИК-, УФ- и ПМР-спектров, а VI16 — спектром ЯМР 13С. В ИК-спектрах VI— VIII наблюдаются полосы поглощения C=N-rpynn в области 1600— 1690 см-1. УФ-спектры VI—VIII характеризуются наличием двух максимумов поглощения в области 239—255 и 322—336 нм. В спектре ЯМР 13С [растворитель (CD3)2SO] соединения VI16, снятого в режиме полного подавления атомов водорода, наблюдаются синглетные сигналы следующих атомов углерода 13С: алифатических при 18,7 м. д. (СН3), 36,6 и 38,7 м. д. (Me2N), 40,4 м. д. (СН2), 64,5 м. д. (СН); атомов углерода 13С сиднонного цикла ¦:при 107,1 м. д. (С4) и 167,3 м. д. (С5), ароматических атомов 13С бензольного цикла в интервале 127,1—135,4 м. д. и сигнал 13С С=0-груп- пы при 152,5 м. д. (табл. 2). В спектре ЯМР 18С VI16, снятого в режиме «off-resonanse» синглетный сигнал С 4 превращается в дублет, что подтверждает наличие Н-атома у С4. Экспериментальная фармакологическая часть Соединения IVa—ж можно рассматривать как аналоги гипотензивных препаратов клофелина (клонидина), изобарина (октадина) или асбатала (бетанидина). Поэтому их фармакологическое исследование было направлено на поиск свойств, характерных для клофелина, а также симпатолити- ческой активности. 61.
Методы исследования В опытах на наркотизированных уретаном (1,2 г/кг внутрибрюшинно) кошках изучали влияние веществ на артериальное давление, частоту сердечных сокращений, а также на сокращения третьего века, возникающие при раздражении постганглионарной части шейного симпатического нерва электрическими прямоугольными импульсами (0,1 мс, 10 Гц, 5 В, в течение 5 с) и при внутривенном введении адреналина, норадреналина (3— 7 мкг/кг) или цитизина (15 мкг/кг). В опытах на наркотизированных уретаном (1,2 г/кг внутрибрюшинно) крысах (250—350 г), которым вводили атропин (1 мг/кг подкожно) и производили двустороннюю ваготомию, изучали действие веществ на частоту сердечных сокращений. Ритм сердца регистрировали с помощью электрокардиографа до и через 30 мин после введения веществ. Температуру тела животных поддерживали в пределах 35—36°С (в прямой кишке). Определяли дозу, уменьшающую частоту сокращений на 50 в 1 мин [7]. В опытах на изолированном семявыносящем протоке крысы изучали влияние препаратов на амплитуду сокращений органа при интрамуральном электрическом раздражении симпатических нервных окончаний [8] сериями прямоугольных импульсов (0,1 мс, 20 Гц, 90 В, 3 с, каждые 2 мин). На белых мышах изучали токсичность веществ и влияние их на поведение и общее состояние животных. Во всех опытах изучаемые вещества вводили внутривенно. Результаты и их обсуждение У наркотизированных кошек вещества в дозах 0,2—5 мг/кг (табл. 3) вызывали кратковременное повышение артериального давления на 3—14% от исходного уровня, предупреждаемое а-адренолитическим препаратом фентоламином (1 мг/кг), т. е. оказывали а-адреномиметическое действие. 8 меньших дозах вещества не влияли на кровообращение. В дозах 1—10 мг/кг (см. табл. 3) препараты оказывали гипотензивное действие продолжительностью 3—20 мин (исключение составило соединение IVe,, которое в изученном диапазоне доз повышало артериальное давление). Гипотензия, вызываемая большими дозами веществ, по-видимому, обусловлена их ганглиоблокирующими свойствами, так как сокращение Таблица 3 Фармакологические свойства N, N', N"-замещенных гуанидинов IVa—ж Наркотизированные кошки соединение IVa IV6 IVb IVr 1Уд IVe 1Уж дозы, оказывающие а-адреномиметическое действие (повышение артериального давления), мг/кг 2—5 0,5—1 0,2 0,2—0,5 0,2 2 2 дозы, вызывающие блокаду ганглиев (понижение артериального давления), мг/кг 10 2 1 2 1* 10 ю дозы, вызывающие остановку дыхания (смерть), мг/кг 50 20 5 10 5 50 >20 Белые мыши LD60, мг/кг 43 (34,3—51,7) 33 (27—39) 41 (3,4—4,8) 29 (23,6—34,4) 12,3 (10,1—14,5) 68 (59,7—77,3) 72 (62,5—81,5) * Оказывает гипертензивное действие. 62
третьего века и гипертензия, вызываемые адреналином и норадреналином, под влиянием изучаемых препаратов не изменялись или увеличивались, а те же эффекты, возникающие при введении цитизина, под влиянием препаратов уменьшались или не возникали совсем. Соединение IVa в дозе 0,2 мг/кг у кошек уменьшало частоту сердечных сокращений на 4—7%. При увеличении дозы этот эффект усиливался. Остальные вещества по этому показателю были неактивны. В связи с обнаружением у соединения IVa в опытах на кошках а-адре- номиметических свойств и способности вызывать брадикардию, были проведены опыты на ваготомированных атропинизированных крысах с целью количественного сравнения этого соединения с клофелином, который в этих условиях опыта замедлял ритм сердца на 50 сокращений в минуту в дозе 4,6 мкг/кг. Соединение IVa такое действие оказывало в дозе 1050 мкг/кг, уступая таким образом клофелину по активности более чем в 200 раз. Остальные вещества по этому показателю не проявили активности при дозе 1000 мкг/кг. Более высокие дозы не изучались, так как эти соединения в больших дозах обладают ганглиоблокирующими свойствами и, следовательно, в указанных условиях опыта могли замедлять сердечный ритм вследствие блокады симпатических ганглиев, имитируя центральное уменьшение тонуса симпатической нервной системы. В изученном диапазоне доз вещества не оказывали симпатолитического действия. Об этом свидетельствовали опыты на кошках, у которых при электрическом раздражении постганглионарной части шейного симпатического нерва амплитуда сокращений третьего века не уменьшалась, а также опыты на изолированном семявыносящем протоке крысы, в которых вещества не 'уменьшали амплитуды сокращений этого органа в концентрации 1-Ю-5 г/мл (симпатолитический препарат изобарин в этих условиях опыта уменьшал амплитуду сокращений протока на 50% в' концентрации 5,4-Ю-7 г/мл). У мышей при введении доз выше 100 мг/кг наступала смерть вследствие остановки дыхания. После введения мышам соединения IVa в дозах 20—25 мг/кг наблюдался экзофтальм, сохранявшийся в течение 30—40 мин. Ни одно из веществ не вызывало у мышей пилоэрекции, успокоения, возбуждения или агрессивности, характерных для действия клофелина. LD5o у белых мышей при внутривенном введении, вычисленные по методу Миллера и Тейнтера [9], представлены в табл. 3. Таким образом, в изученном ряду соединение IVa обладает элементами действия, характерными для клофелина, т. е. периферическими а-адрено- миметическими свойствами и способностью за счет центрального действия урежать сердцебиения. Однако в отличие от клофелина препарат в малых дозах не понижает артериального давления, а при больших дозах вызываемая этим соединением гипотензия обусловливается не центральным эффектом, а ганглиоблокирующими свойствами вещества. При сравнительно малых дозах а-адреномиметическое действие отмечено также у других веществ (см. табл. 3), но в отличие от соединения IVa они не изменяют частоты сокращений сердца. Итак, изменение структуры клофелина — раскрытие имидазолинового цикла и переход к 1Ч,1М',]Ч"-замещенным гуанидинам IVa—ж — лишает соединения гипотензивного действия, связанного с центральным уменьшением симпатического тонуса. Изученные соединения оказывают периферическое а-адреномиметическое действие и не обладают симпатолитиче- скими свойствами. В больших дозах они блокируют вегетативные ганглии. Поскольку соединения IVa—в являются структурными аналогами психостимулятора сиднокарба (Vila), было изучено их влияние на центральную нервную систему. Это исследование показало, что замена в Vila уреидного фрагмента на гуанидиновый приводит к утрате стимулирующего действия, характерного для Vila. 63
Экспериментальная химическая часть УФ-спектры соединений сняты в спирте на спектрофотометре EPS-3, ИК-спектры — в виде паст с вазелиновым маслом на спектрофотометре Perkin — Elmer 457,.ПМР-спектры — В (CD3)2SO на приборе INM 4H-100; внутренний стандарт — тетраметилсилзн. ЯМР-спектры 13С сняты на спектрометре WH-90. Константы основности определены потенциометрически в водном 0,01 М растворе при 25°С «а титрографе фирмы «Radiometer». Чистота веществ контоолировалась хроматографически на пластинках Silufol и V254. ' г Гидрохлориды N-замещенных N'-(2,6-дихлорфенил)- N, N''-диметил- гуанидинов (IVa—ж) синтезируют двумя общими методами: А. К 25 мл изопропилового спирта, насыщенного при 0°С аммиаком, прибавляют 5 г (17 ммоль) III, выдерживают при 20°С в течение 16 ч, упаривают в вакууме, остаток растворяют в 20 мл воды, подщелачивают 10% раствором едкого натра до рН 10,0 и экстрагируют этилацетатом; экстракт сушат безводным сульфатом натрия, упаривают до объема 20 мл и прибавляют спиртовой раствор хлористого водорода до рН 6,0, получают IVa (см. табл. 1). . 15°С прибавляют раствор 7,4 г (60 мкюль) га-анизидина в 10 мл ацетони- трила, перемешивают при 20°С в течение 1 ч, кипятят 1 ч и охлаждают. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают 5 мл ацетонитрила и сушат. Осадок перемешивают со 100 мл хлороформа, отфильтровывают гидрохлорид n-анизидина, маточный раствор охлаждают во льду, выпавший осадок фильтруют и сушат; получают IVb (см. табл. 1). Хлорид 5-( N, ]\1-диметилиммонийхл0рметилен)-3-(Р-феншшзопропил)сид- нонимин-5 (VIII). Суспензию 20,5 г (0,13 моль) II и 30,2 г (0,13 моль) V в 100 мл сухого хлористого метилена кипятят до растворения осадка (около 5х/2 ч). Реакционную массу упаривают в вакууме, остаток перемешивают со 100 мл этилацетата, осадок фильтруют, промывают этилацетатом, затем ацетоном и сушат; получают VIII. При упаривании маточного раствора и обработке остатка этилацетатом и ацетоном выделяют дополнительное количество VIII (см. табл. 1)- Гидрохлорид 5-(N, М-диметилкарбамил)-З-(р-фенилизопропил) сидно- нимина-5 (VI16). К раствору 0,25 г бикарбоната натрия в 5 мл воды при 20°С прибавляют 0,5 г (1,5 ммоль) хлорида VIII и выдерживают при 20°С в течение 2 сут. Реакционную массу экстрагируют эфиром, экстракт сушат безводным сульфатом натрия и упаривают. Остаток растворяют в 5 мл этилацетата, прибавляют спиртовой раствор хлористого водорода до рН 2,0, выпавший осадок отфильтровывают, промывают этилацетатом и сушат (см. табл. 1). Гидрохлориды N-замещенных N, '^-диметил-1\Г-3-(р-фенилизопро- пил)сиднонимино-5] амидинов (Via—в). К суспензии 3,3 г (0,01 моль) хлорида VIII в 15 мл ацетонитрила при 8—10°С и перемешивании постепенно прибавляют раствор 0,35 г аммиака в 10 мл ацетонитрила. Смесь выдерживают при 20°С в течение 16 ч, осадок хлористого аммония отфильтровывают, маточный раствор упаривают в вакууме досуха, остаток растирают с 20 мл этилацетата, фильтруют и сушат; получают Via. Аналогично синтезируют VI6, в (см. табл. 1). ЛИТЕРАТУРА. 1. Глушков Р. Г., Дронова Л. Н., Никола е в а Л. А. и др. — Хим.-фарм. ж., 1978, №1, с. 93—96. — 2. Глушков Р. Г., Д р о н ов а Л. Н., Н и ко л де в а Л. А. и др. А.с. № 509589 (СССР). — Открытия, 1976, № 13, с. 87. — 3. Я р о в е н к о Н. Н., Васильева А. С. — Ж. общей химии, 1959, т. 29, с. 3786. -4. Viche H. G., JanousekZ. — Angew. Chem., 1973, Bd 83, S. 837—876. — 5. Машковский М. Д. Лекарственные средства. М., 1977, т. 1, с. 113—114. —6. Там же, с. 112—113. —7. Но- efke'W., Kobinger W., W a 1 1 a n d A. Arzneimittel-Forsch., 1975, Bd 25, S. 786—793. — 8. Kadzielawa K\, Qumulka W. — Arch. int. Pharmaco- dyn., 1967, v. 170, p. 287—296.' —9. Mi 1 1 er L. C, Tainter M. L. — Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.), 1944, v. 57, p. 261—268 64
¦ УДК 615.214:547.869].012.1 К- И. Лопатина, Г. Н. Артеменко, Т. В. Соколова, Р. М. Салимое, Ю. И. Вихляев, В. А. Загоревский СИНТЕЗ 2,4,4,6-ТЕТРАЗАМЕЩЕННЫХ 2,3-ДИГИДРО-4Н-1,3-БЕНЗТИАЗИНОВ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ ПСИХОТРОПНОЙ АКТИВНОСТИ Научно-исследовательский институт фармакологии АМН СССР, Москва Поступила 19/XII 1977 г. Некоторые производные 4Н-1,3-бензтиазинов, в том числе 2,4,4-три- замещенные [1], обладают психотропной активностью [1—3]. Для того чтобы проследить изменение фармакологического действия от характера заместителей в положениях 2,4,4 и введения в положение 6 амино- или ациламиногрупп, были синтезированы 2,4,4-триалкил-6-амино-(1—V)- и -6-ациламино(У1—ХУ1)-2,3-дигидро-4Н-1,3-бензтиазины (табл. 1). R' X Г?' Rf :N шох °iJS^r><M zn/kci_ S XR R S R j-Y Ш-Ш R = Ri=CH3; II R=CH3, Ri = C2H5; III R =C4H9, Ri=CH3; IV R = изо-С4Н9, R1=CH3; V R=C4H9) Ri=CaH8; VI R = R1=R2=CH3; VII R=C4H9, R1 = R2 = CH3; VIII R1=C2H5, R = R2 = CH3; IX R=Ri = CH3, R2=CeH5; XR=C4He, Ri = CH3, R2=C6H5; XI R = йзо-С4Н9, R^CH,, R2 = C6H5; XII R=CH3, Ri=C2H6, R2=C6H5; XIII R = C4H9( Ri = C2H6, R2=CeH5; XIV R = R1 = CH3, R2=OC2H5; XV R=«3o-C4H9, Ri =CH3, R3 = OC2H5; XVI R = CH3, R* = C2H6, R2 = OC2H5. Нитрованием 2,4,4-триалкил-4Н-1,3-бензтиазинов[1,4]азотной кислотой в серной кислоте получены соответствующие 6-нитробензтиазины, которые без специальной очистки восстановлены цинком и соляной кислотой до дигидробензтиазинов I—V, причем амины II и V выделены и идентифицированы в форме дихлоргидратов, а вещества III и IV без выделения в индивидуальном состоянии использовались для дальнейших синтезов. Строение аминозамещенных I, II и V подтверждено ИК- и ПМР- спектрами. Так, в ИК-спектре дихлоргидрата II отсутствуют колебания "Vc = n в интервале 1645—1660 см-1, наблюдающиеся в системе 4Н-1,3-бенз- тиазина [4], имеются широкие полосы в области 2580 и 3350 см-1 (v+NH и v+NHg) [5L ПМР-спектр (в трифторуксусной кислоте) амина II, м. д.1: 1.2 (6Н, два т с близкими значениями химических сдвигов, две группы 4=С—СН3), 2,1 (д, 1=7 Гц, 2-СН3), 2,4 (4Н, два кв с близкими значениями химических сдвигов, две группы 4-СН2), 5,1 (1Н, неразрешенный м, 2-Н), 7.3 и 8,3 (5Н, широкие с, +NH2 и +NH3), 7,6 (2Н, 7-Н и 8-Н почти с одинаковыми значениями химических сдвигов), 7,73 (1Н, уширенный с, 5Н); при добавлении дейтероводы сигнал 2-Н становится квадруплетным с 31=7Гц. 1 Принятые сокращения: с — синглет, д — дублет, т — триплет, кв — квадруплет§ м — мультиплет. 3 Хнмико-фарм. журнал № 6 65
Таблица! 2,4,4,6-Тетразамещенные 2,3-дигидро-4Н-1,3-бензтиазины Соединение i II-2HC1 V-2HC1 VI VI-HC1 VII VII-НС1 VIII IX X Х-НС1 XI XI-HC1 XII XII-HC1 XIII XIV XIV-НС1 XV XV-HC1 XVI XVI-HC1 Выход, % 68 71 77 68 — 76 — 85 98 50 — 75 — 82 — ¦68 68 — ' 81 — 78 ~ Температура плавления, °С 115—6* 218—20 (разл.) 198—200 (разл.) 209—9** 270—1 (разл.) 160—1*** 243,5—4,0 (разл.) 138,5—40,0*** 199,0—200,5*** 168—9*** 274—5 (разл.) 155—6*** 212—4 (разл.) 141,0—2,5*** 246—7 (разл.) 108—9* 111,5—3,0*** 228—30 (разл.) 113—4* 246—7 (разл.) 97—8* 197—9 (разл.) С1 _ 22,85 20,08 — 12,02 — 10,75 — — — 9,11 — 9,10 — 9,43 — — 11,29 — 9,89 — 10,28 Найдено, % N 13,40 9,13 8,24 11,14 9,46 9,57 8,75 10,03 8,84 7,70 7,10 8,00 7,05 8,12 7,33 7,17 9,99 9,04 8,68 7,80 8,95 8,24 S 15,39 10,35 9,10 12,41 11,44 11,04 9,81 11,65 10,13 9,16 8,23 9,09 8,19 9,27 8,71 8,32 11,42 10,08 ^,69 8,94 10,70 9,28 Брутто-формула QuHieN2S C13H20N2S-2HC1 C16H26N2S-2HC1 CwH18N2OS C13H18N20S-HC1 C16H24N2OS C16H25N20S-HC1 C15H22N20 Ci8H2oN2OS C21H26N2OS C21H2eN2OS-HCl C2]H26N2OS C21H26N20S-HC1 C2()H2 4N2OS C2oH24N2OS-HCl C23H80N2OS C14H20N2O2S C14H20N2O2S-HCl C17H26N202S C17H26N202S-HC1 Qt6H2 4N202S C16H24N202S-HC1 CI 22,93 10,18 — 12,37 — 10,77 — — — 9,07 — 9,07 — 9,40 — — 11,21 — 9,87 — 10,28 Вычислено, % N 13,45 9,06 7,98 11,19 9,76 9,58 8,52 10,07 8,97 7,91 7,17 7,91 7,17 8,23 7,43 7,33 10,00 8,85 8,69 7,80 9,09 8,13 S 15,53 10,36 9,12 12,80 11,21 10,97 9,75 11,52 10,26 9,04 8,20 9,04 8,20 9,42 8,50 8,39 11,43 10,12 9,94 8,93 10,40 9,29 * Из гептана. ** Из ацетона. *** Из бензола.
Таблица 2 Фармакологические свойства производных 1,3-бензтиазина (ЕД50, в мг/кг, и доверительный интервал) Соединение V-2HC1 VI-HC1 VII-HC1 Х-НС1 XI-HC1 ХП-НС1 XIV-HC1 XVI-HC1 XVII-2HC1 Угнетение ориентировочных реакций * 62,0 (53,0ч-72,6) 29,0 (23,2-4-36,3) 35,5 (28,1-4-44,7) 81,0(69,84-93,9) 75,0 (65,2-4-86,3) 89,0(77,04-102,4) Потенцирование пикротоксиновых судорог 24,0(16,04-36,0)% 18,0(10,6-4-30,6)% 10,0 — 50%** 20,0 — 50%** 20,0 — 42%** 30,0 — 50%** 5,6 (3,5-4-8,8)% Потенцирование фенаминовой стереотипии** 50,0 — 50% 50,0 — 40% 50,0 — 25% 30,0 — 25% 40,0 — 38% 50,0 — 38% 10,0 — 50%** Треморный эффект 100,0 — 33% * * * * * * * 33,5 (29,64-37,9) * Эффект отсутствует. ** Приведены дозы, вызывающие максимальный эффект, дальнейшее увеличение доз сопровождается снижением эффекта. Действием уксусного ангидрида на амины I—III синтезированы ацет- амидозамещенные VI—VIII. ИК-спектр (таблетка с бромидом калия), например, амида VII характеризуется интенсивными полосами поглощения, см-1: 3460 (vNH амидной группы), 1684 (амид I), 1513 (амид II). ПМР-спектр (в дейтерохлороформе) амида VII, м. д.: 0,9 (ЗН, искаженный т, СН3 в С4Н9), 1,35 и 1,5 [два с, две группы 4-СН3; сигналы перекрываются с группой сигналов протонов 2~(СН)3 и 3-Н], 2,12 (ЗН, с, СОСН3), 4,7 (1Н, неразрешенный сигнал 2-Н), 7,1 (1Н, д, 1=9 Гц, 8-Н), 7,42 (1Н, кв, 1Х=9 Гц, 12=2 Гц, 7-Н), 7,81 (Ш, д, 1=2 Гц, 5-Н), 8,32 (1Н, уширенный с, NHCO). Реакция аминов I—V с хлористым бензоилом приводит к образованию бензамидозамещенных IX—XIII. ИК-спектры (таблетки с бромидом калия) этих вторичных амидов, помимо полос в области 3280—3450 см-1 (vNH), характеризуются интенсивным поглощением при 1637—1650 см-1 (амид I), 1518—1530 см-1 (амид II) и 3300—3320 см-1 (vNH амида). Это- ксикарбаминозамещенные XIV—XVI получены взаимодействием аминов I, II и IV с этиловым эфиром хлормуравьиной кислоты. В ИК-спектре (таблетка с бромидом калия) замещенного уретана XIV обнаруживаются полосы поглощения с частотами (см-1): 3280 (NH амида), 1730 (амид I) и 1532 (амид II). Отнесение колебаний амида II в изученных соединениях подтверждается дейтерированием образцов в растворе хлороформа (0,1 М) на примере амидов VIII, XII и XVI: вместе с полным или частичным исчезновением узких полос при 3435 см-1 (свободные группы NH в амидах) и широких полос при 3300 см-1 (связанные группы NH в амидах; колебания ^nh алифатической части таких дигидробензтиазинов малоинтенсивны и обнаруживаются с трудом) исчезают или резко ослабевают интенсивности полосы амида II (1510, 1510 и 1513 см-1 соответственно). Ацилирование по ароматической, а не по гетероциклической аминогруппе подтверждается также ПМР-спектром основания амида VII: в растворе CDC13 при 4,7 м. д. сигнал от С—Н проявляется в форме неразрешенного мультиплета, который после добавления CD3OD и обмена 3-Н на 3-D превращается в триплетиый сигнал с 1=5,2 Гц. С помощью дейтерирования удается также идентифицировать сигнал от NHCO при 8,5 м. д. Такое избирательное ацилирование объясняется пространственными затруднениями при аминогруппе гетероциклической части дигидробензтиазинов. Изучение фармакологической активности синтезированных соединений проводилось на мышах с помощью методов, применяемых для первичной оценки препаратов с антидепрессивным, нейролептическим и транк- 3* 67
вилизирующим действием. Наибольший интерес представляют вещества V—VII, X—XII, XIV и XVI (табл. 2). Действие некоторых из исследованных соединений имеет отдельные черты сходства с трициклическими антидепрессантами (способность потенцировать пикротоксиновые судороги и; фенаминовую стереотипию). По активности исследованные соединения: уступают известным антидепрессантам. Экспериментальная химическая часть ИК-спектры сняты на приборах DS-301 и HR-10, ПМР-спектры получены на приборе Varian T-60 (б-шкала). Молекулярные массы оснований VI—XIV и XVI определены масс-спектрометрически (соответствуют вычисленным) на Varian-MAT-112 при непосредственном введении образца в ионный источник и ионизирующем напряжении 80 эВ. Дихлоргидрат 2-метил-4,4-диэтил-6-амино-2,3-дигидро-4Н-1,3-бензтиа- зина (II). К раствору 10,6 г 2-метил-4,4-диэтил-4Н-1,3-бензтиазина [Ц в 100 мл концентрированной серной кислоты при охлаждении прибавляют порциями 6 мл азотной кислоты (уд. масса 1,5), оставляют на 48 ч, реакционную смесь выливают на лед, подщелачивают раствором едкого натра- и извлекают бензолом. Бензольный раствор промывают водой, отгоняют и получают 11,7 г неочищенного 2-метил-4,4-диэтил-6-нитро-4Н-1,3-бенз- тиазина. Раствор 6,6 г последнего в 40 мл этанола нагревают до 60—70°С и в течение 12 ч прибавляют небольшими порциями 15 г цинка и 40 мл соляной кислоты, поддерживая температуру смеси 70—80°С. После охлаждения выливают в насыщенный раствор поташа (около 200 мл) и извлекают толуолом. Толуольный раствор частично упаривают и дихлоргидрат II осаждают добавлением эфирного раствора хлористого водорода; выход 5,5 г. Аналогично получены аминопроизводные I и V (см. табл. 1). 2,4,4-Триметил-6-ацетиламино-2,3-дигидро-4Н-1,3-бензтиазин (VI). К раствору 2,4 г амина I в 20 мл хлороформа прибавляют 1,22 г уксусного ангидрида и 1,21 г триэтиламина, смесь кипятят 3 ч, охлаждают, разбавляют хлороформом, промывают водой и отгонкой хлороформа с последующей кристаллизацией из ацетона получают 2,1 г амида VI. Для получения хлоргидра- та VI к раствору VI в смеси с бензолом и спиртом прибавляют эфирный раствор хлористого водорода. Аналогично получают амиды VII и VIII (см. табл. 1). 2-Метил-4,4-Диэтил-6-бензоиламино-2,3-дигидро-4Н-1,3-бензтиазин (XII). К раствору 2,16 г амина II в 25 мл абсолютного толуола прибавляют 0,9 г хлористого бензоила и 4 мл триэтиламина, смесь выдерживают 3 сут при 20°С, к раствору прибавляют воду и экстрагируют толуолом и хлороформом. Растворители отгоняют и кристаллизацией из бензола получают 1,95 г амида XII. Для получения хлоргидрата XII основание XII растворяют в спирте и прибавляют эфирный раствор хлористого водорода. Аналогично получают амиды IX—XI и XIII (см. табл. 1). 2-Метил-4,4-диэтил-6-этоксикарбамино-2,3-дигидро-4Н-1,3-бензтиазин (XVI). К раствору 2,7 г амина II в 30 мл этанола при 5—7°С прибавляют порциями 2,5 г этилового эфира хлормуравьиной кислоты и водный раствор бикарбоната натрия, поддерживая рН 7,0—8,0. Реакционную массу выдерживают 1 ч при 20°С, разбавляют водой, экстрагируют бензолом, бензол отгоняют и кристаллизацией из гептана получают 2,1 г уретана XVL Хлоргидрат XVI получают в эфире действием эфирного раствора хлористого, водорода. Аналогично получают замещенные уретаны XIV и XV (см. табл. 1). Дихлоргидрат 2-метил-4,4-диэтил-6-амино-4Н-1,3-бензтиазина (XVII). К раствору 2 г неочищенного 2-метил-4,4-диэтил-6-нитро-4Н-1,3-бензтиази- на в 30 мл метанола прибавляют 2 г никеля Ренея и гидрируют в обычных условиях до прекращения поглощения водорода. Катализатор отфильтровывают, метанол отгоняют, остаток основания XVII очищают пропуска- 68
нием через слой окиси алюминия (IV степень активности, бензол — хлороформ, 1 : 1). Дихлоргидрат XVII получают в дибутиловом эфире добавлением эфирного раствора хлористого водорода, выход дихлоргидрата XVII 1,4 г (60%), т. пл. 263—265°С (из водного этанола). Найдено, %: С1 22,80; N 8,92; S 10,60. C13Hl8N2S-2HCl. Вычислено, %: С1 23,08; N 9,12; S 10,43. ИК-спектр (в масле) дихлоргидрата, см-1: 1590 (бензольный цикл), широкая полоса 1610—1630 (vc = N и S+NH ), 1800—3300 (серия широких полос, v+nh и +NH3). В ИК-спектре (в четыреххлористом углероде) основания XVII имеются полосы 1624 и 1648 см-1 (6Nh2 и vc=n), 3395 и 3480 см-1 (vNHz)- В ПМР-спектре дихлоргидрата XVII (в трифторуксус- ной кислоте) нет других сигналов, кроме сигналов протонов 4-СН3СН2 (т, б 0,9 м. д. и кв, б 2,3 м. д., J=7 Гц), 2-СН3 (с, б 3 м. д.) и трех ароматических протонов при 7,7—8,3 м. д. Экспериментальная фармакологическая часть Седативное действие веществ исследовали по влиянию на ориентировочные реакции (залезание по сетке из освещенного отсека камеры в темный). Определяли координацию движений на вращающемся стержне. Для выявления нейролептических свойств изучали способность веществ вызывать каталепсию и предупреждать развитие фенаминовой стереотипии. Определяли также способность веществ потенцировать фенаминовую стереотипию и пик- ротоксиновые судороги. Анальгетические свойства оценивали по снижению болевой реакции животного при накладывании на хвост зажима, сдавливающего с силой 0,5 кг. Для выявления транквилизирующего действия исследовали способность соединений предупреждать судороги, вызванные подкожным введением коразола. Вещества вводили внутрибрюшинно за 30— 40 мин до регистрации активности в суспензиях с твином-80. Расчет эффективных доз производили по методу [6]. Соединения VII, X—XII и XVI вызывают нарушение ориентировочных реакций с угнетением действия залезания на сетку (см. табл. 2), что может свидетельствовать о наличии у животных седативного эффекта. Исследованные соединения в дозах, вызывающих выраженный седативный эффект, не обнаруживают каталептогенного действия и не нарушают координации движений животных на вращающемся стержне. Большинство веществ потенцируют пикротоксиновые судороги (см. табл. 2), почти все изученные соединения обладают способностью потенцировать фенаминовую стереотипию. Однако потенцирование имеет небольшую широту: при увеличении доз эффект не достигает 100% и сменяется антагонизмом. Ни одно из исследованных соединений не способно предупреждать коразоловые судороги. Соединение V вызывает у животных тремор, что обусловлено, возможно, наличием в положении 6 аминогруппы. Синтезированный для сравнения 2-метил-4,4-диэтил-6-амино-4Н-1,3-бенз- тиазин (XVII) обладает еще более выраженной способностью вызывать тремор. ЛИТЕРАТУРА. 1. Соколова Т. В., Лопатина К. И., Зайцева И. В. и др. — Хим.-фарм. ж., 1976, № 9, с. 42—46. — 2. К г а р с h о J., Turk F., О i а 1 1 a J. J. — J. med. Chera., 1968, v. 11, p. 361—364. — 3. D i г - пег Z., Magyarlaki А. В., I w a n J. — Acta pharm. hung., 1961. — 4. 3 a- горевский В. А., Л о п а т и н а К. И., Соколова Т. В. и др. — Химия гетероциклич. соединений, 1975, № 12, с. 1620—1624. — 5. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. М., 1968, с. 372. — 6. Litchfield J. Т., W i 1 с о х о п F. Y. — J. Pharmacol, exp. Ther., 1949, v. 96, p. 99.
+ УДК 615.281:547.333.4].012.1 К. Г. Тащук, И. П. Бурденюк СИНТЕЗ И АНТИМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ СОЛЕЙ НА ОСНОВЕ БРОММЕТИЛСТИЛЬБЕНОВ И ТОЛАНОВ И НЕКОТОРЫХ АМИНОЭФИРОВ Черновицкий медицинский институт Поступила 4/1 1978 г. Ранее было показано, что четвертичные аммониевые соли, содержащие остатки стильбена [1] и эфиров аминокислот [2], представляют интерес как бактерицидные препараты. Продолжая исследования в направлении синтеза и изучения антимикробного действия четвертичных солей, мы ввели в боковую цепь некоторых бромметилзамещенных стильбенов и толанов фрагменты биологически активных соединений, содержащих различные простые и сложноэфирные группы (димедрола, новокаина, дикаина, совкаина). Ранее рядом авторов [3—5] было установлено, что наличие сложноэфирных групп усиливает антимикробную активность и снижает токсическое действие четвертичных аммониевых соединений. Для синтеза были использованы ранее полученные нами [6] замещенные стильбены и толаны, содержащие в бензольном ядре одну или две бромме- тильные группы. Опыты показали, что в реакции с названными аминоэфи- рами п-броммети'л-, я-бромметил-ос-хлор,- я-нитро-я'-бромметил-§-хлор-, я-карбэтокси-п'-бромметил-Р-хлор- и /г-бромметил-а-фенилстильбен легко образуют с удовлетворительными выходами моночетвертичные аммониевые соли (I—XVIII, табл. 1). R-^0)bC(x)=C(Y)-<(0/K-CHzBr + К^СНгСНгК"—•- о вг —- Ы -®" с (z)=сМ -<§)-онгЛд'7 1-ШШ СНгСНг^" Реакцию между аминоэфирами и бромметилстильбенами проводили в бензоле или ацетоне при соотношении компонентов 1:1. Следует отметить, что наиболее реакционноспособными оказались я-бромметилстильбен и я- нитро-я'-бромметил-р-хлорстильбен. Эти соединения уже при комнатной температуре энергично реагировали с аминоэфирами. Несколько меньшую активность проявили другие бромметилзамещенные и наименее реакционно- способным в указанных выше условиях оказался я-бромметил-а-фенил- стильбен. По-видимому, реакционная способность бромметилстильбенов связана с наличием сопряжения между отдельными заместителями и двойной связью. И если введение вместо водорода атома хлора при двойной связи заметно не сказывается на выходе, то замена его на фенильную группу значительно понижает выход четвертичных солей (см. табл. 1). На выход аммониевых солей влияет также химическое строение второго компонента реакции. Наиболее хорошие выходы получены с димедролом и дикаином. В случае взаимодействия я, я'-бис-бромметил- и я, я'-бис-бромметил- а-хлорстильбена с аминоэфирами в тех же условиях в соотношении 1 : 2 образуются с хорошими выходами двучетвертичные аммониевые соли (XIX— XXJII, табл. 2). вг сщ -@- cCxb c(y) -@- снгвг + гпгыснгсщъ' ¦-*- в? Вг кгЛснг-@н-с(х)=с(т)-(§>-снгЛдг Wa* ш-ш ШгШгК 70
Моночетвертичные соли -C(X)=C(Y) Соединение R' R" I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVI XVII XVIII яжд н Н н н н N02 но2 NOa N02 с2н5 С2Н5 с2н5 с2н5 н н СНз с2н8 СНз с2н6 СНз с2н6 СН3 с2н5 СНз с2н5 СНз С2Нб СНз С2Н5 СНз с2н6 СН8 СНз (СвН6)2СНО- n-H2NCeH4COO— rt-C4H9NHCeH4COO- CQNH- К ОС4Н9 (С6Н5)2СНО- n-H2NC6H4COO— n-C4H9NHC6H4COO- CONH- (С6Н5)2СНО- n-H2NC6H4COO— n-C4H9NHCeH4COO- GOMH- •OC4H9 (C6H6)2CHO- n-H2NC6H4COO— n-C4H9NHC6H4COO- cqnh- k>,jK J-0C4H0 (C6H5)2CHO- «-C4H9NHC6H4COO H H H H CI CI CI CI H H H H H H H H СвНв с6н6 -CHaNR2 CH,CH2R" + Br- Таблица 1 Температура плавления, °С 177—178 75—77 163—165 142—144 155—156 72—74 164—166 124—126 176—177 84—86 191—192 128—130 175—177 71—72 173—175 132^134 141—143 143—144 Найдено, % Br 15,25 15,77 14,67 12,81 14,15 14,72 14,21 12,39 13,28 13,67 12,98 11,62 12,67 13,89 12,58 11,15 13,38 13,15 15,03 15,48 14,76 13,05 13,85 14,57 14,85 12,15 12,95 13,43 12,77 11,35 12,44 13,64 12,35 10,88 13,15 13,82 N 2,38 5,64 5,42 6,93 2,61 5,32 4,98 6,37 4,82 7,21 6,95 7,85 2,53 4,95 4,45 5,92 2,37 4,73 2,62 5,32 5,15 6,58 2,31 4,98 4,75 6,58 4,75 7,03 6,73 8,15 2,42 4,72 4,33 5,61 2,48 4,38 Брутто-формула С32Нз4ВгШ С2вНззВгК202 C3oH37BrN202 C35H42BrN302 C32H33BrClNO C28H32BrClN202 С30Нз6ВгСШ2О2 C35H41BrClN302 C32H32BrClN203 C28H3iBrClN304 СзоНзеВгСШ304 C36H40BrClN4O4 C34H37BrClNO C30H36BrClN2O2 C32H40BrClN2O2 C37H45BrClN302 C88H38BrNO C3eH41BrN202 Вычислено, % Br 15,12 15,68 14,87 12,95 14,01 14,68 13,97 12,27 13,14 13,56 12,95 11,48 12,58 13,77 12,40 11,05 13,23 13,04 N 2,65 5,50 5,20 6,81 2,49 5,15 4,89 6,45 4,60 7,13 6,81 8,05 2,20 4,83 4,35 5,81 2,32 4,57
Таблица 2 ВГ Br Двучетвертичные соли v КгЛСНг—\0/—А—(О/ CH^-NRt. Ц'СНгСНг СНгСНгК' Соединение R' Выход, о/ /о Температура плавления, °С Найдено, % Вг Брутто-формула Вычислено, % Вг N XIX XX XXI XXII XXIII XXIV XXV XXVI XXVII СНз СНз с2н6 СНз с2н6 СНз с2н6 СН3 С2Нв (С6Н8)2СНО- (СвН5)2СНО- n-H2NCeH4COO— n-C4HeNHC6H4COO- CQNH- n-H2NCeH4COO— d-C4H9NHC6H4COO- сож- CH-CH CC1-CH CC1-CH CC1-CH CC1-CH C-C C-C C-C C-C 81 79 58 69 52 78 58 67 47 123—124 96—97 154—155 95—97 133—134 60—61 138—140 85—86 18,35 17,65 19,35 17,35 14,85 18,31 19,21 17,95 15,37 18,12 17,37 18,97 17,14 14,54 18,11 18,92 17,71 15,18 3,27 3,15 6,81 6,08 7,89 3,25 6,79 6,37 7,85 3,15 3,02 6,54 5,88 7,57 3,07 6,45 6,15 8,15 C60H5eBr2N2O2 C60H6BBr2ClN2O2 C42H63Br2ClN404 C46HelBr2ClN404 C56H71Br2ClNe04 C5oH5 4Br2N202 C42H62Br2N404 C4„HeoBr2N404 C6eH,0Br2N6O4 18,22 17,54 19,18 17,20 14,69 18,18 19,10 17,89 15,20 3,19 3,07 6,72 6,03 7,72 3,18 6,69 6,27 7,99
Таблица 3 Антимикробная активность (в мкг/мл) исследованных 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 Микроорганизмы стафилококк 1 МБцК 31,25 62,5 62,5 250 31,25 62,5 31,25 250 7,8 15,6 3,9 500 7,8 7,8 7,8 125 62,5 125 62,5 15,6 15,6 15,6 125 7,8 7,8 15,6 125 МБсК 15,6 31,25 15,6 62,5 15,6 31,25 15,6 125 1,95 7,8 1,95 250 3,9 3,9 3,9 62,5 15,6 31,25 31,25 7,8 7,8 3,9 62,5 1,95 3,9 3,9 31,25 кишечная палочка концентрации препаратов МБцК 500 Р Р Р 250 500 250 Р 250 250 125 Р 125 125 125 Р 250 500 500 250 500 250 Р 125 250 500 Р МБсК 125 250 250 Р 125 250 125 Р 62,5 62,5 62,5 Р 31,25 62,5 31,25 125 125 250 250 125 250 62,5 Р 62,5 125 125 500 кандида МБцК 7,8 15,6 2,8 125 7,8 31,25 15,6 125 3,9 15,6 2,8 125 3,9 7,8 3,9 15,6 15,6 31,25 125 15,6 31,25 7,8 250 15,6 31,25 62,5 250 МБсК 3,9 2,8 3,9 125 7,8 15,6 15,6 125 3,9 7,8 7,8 125 3,9 3,9 3,9 15,6 15,6 15,6 62,5 15,6 31,25 3,9 125 15,6 31,25 31,25 125 Примечание. МБцК — минимальные бактерицидные концентрации препаратов; МБсК — минимальные бактериостатические концентрации препаратов; Р — наличие роста при концентрации препарата 500 мкг/мл. 1 'Аналогично п, я'-бис-бромметилтолан с димедролом, новокаином, ди- каином и совкаином дает в тех же условиях двучетвертичные соли (XXIV— XXVII, см. табл. 2). Все синтезированные соли представляют собой бесцветные или бледно- желтые вещества, трудно растворимые в воде и хорошо — в спирте, не растворяются в эфире, бензоле и ацетоне. Плавятся с разложением. Производные новокаина (II, VI, X, XIV, XVIII, XX и XXV) при хранении на воздухе постепенно желтеют, а затем приобретают коричневый цвет. Производные совкаина и новокаина трудно кристаллизуются, большинство солей гигроскопично. В солях I—XXVII бром количественно определяли обычным аргенто- метрическим способом. Антимикробную активность синтезированных моно- и бисчетвертичных солей изучали по отношению к стафилококку, кишечной палочке и патогенным грибам из рода Candida. Исследования проводили в соответствующих для каждого тест-микроба жидких питательных средах по общепринятой методике последовательных двукратных разведений. Приведенные в табл. 3 данные свидетельствуют о том, что синтезированные препараты проявляют в различной степени выраженную антимикробную активность по отношению к бактериям и грибам, задерживая развитие стафилококка и кандид в концентрациях от 1,95 до 125 мкг/мл, минимальные бактерицидные концентрации составляют соответственно от 3,9 до 250 мкг/мл. 73
Следует отметить, что грамотрицательные бактерии обладают большей устойчивостью по отношению к исследованным соединениям. Наиболее выраженное антимикробное действие в нашем опыте оказывают соли на основе бромметилстильбенов и толанов, в боковую цепь которых введены фрагменты димедрола. В меньшей степени эти свойства выражены у производных дикаина, новокаина и совкаина. Экспериментальная часть Бромид-диметил-(2-дифенилметоксиэтил)-(4-стирилбензиламмония) (I). К раствору 10 ммоль n-бромметилстильбена в 15 мл безводного бензола по каплям приливали раствор 10 ммоль р-диметиламиноэтилового эфира бенз- гидрола в 10 мл бензола. Помутневшую смесь оставляли на 1 сут при комнатной температуре, затем нагревали на водяной бане с обратным холодильником 30 мин. Кристаллический осадок отфильтровывали, промывали бензолом и эфиром, растворяли в минимальном количестве абсолютного спирта и осаждали абсолютным эфиром. Бромиды II—XVIII получали анологично соли I (см. табл. 1). Бис-бромметилат п,п'-бис-{[метил-(2-дифенилметоксиэтил)амино]ме- тил} стильбена (XIX). Смешивали раствор 10 ммоль п,п'-бис-бромметил- стильбена в 10 мл абсолютного бензола и раствор 20 ммоль р-диметилами- ноэтилового эфира бензгидрола в 10 мл бензола. Смесь нагревали с обратным холодильником в течение 30 мин. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали бензолом, а затем эфиром. Очищали аналогично предыдущему опыту. Дибромиды (XX—XXVII) получали аналогично (см. табл. 2). ЛИТЕРАТУРА. 1. Т а щ у к К. Г., ЛопушанскийА. И., Бурденюк И. П. и др. — Хим.-фарм. ж., 1973, № 9, с. И. — 2. Л о п у ш а н - с к и и А. И. и др. — Там же, 1971, № 9, с. 27. — 3. М е л ь н и к о в Н. Н. и др. — Ж. общей химии, 1962, т. 32, с. 2858. — 4. М е л ь н и к о в Н. Н. и др. — Химия в с-х., 1965, № 7, с. 59. — 5. Д е н и с е н к о В. П., Л о п у ш а н - с к и й А. И., Писько Г. Т. — В кн.: Украинская респ. конф. по органической химии. Тезисы докладов. Львов, 1963, с. 51. — 6. Т а щ у к К. Г., Домбр обский А. В. >— Химия гетероциклич. соединений, 1965, № 5, с. 744. + УДК 615.277.3:547.295.9'564.4 Г. Б. Афанасьева, Н. И. Нечкина, A.M. Протасова, И. Я- Постовский, \Л. Ф. Ларионов |, С. А. Дегтева СИНТЕЗ И ПРОТИВООПУХОЛЕВАЯ АКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДНЫХ ВЫСШИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ, СОДЕРЖАЩИХ ЦИТОТОКСИЧЕСКУЮ ГРУППУ Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова, Свердловск Поступила 23/ХЦ 1977 г. Различия [1 ] в свойствах мембран митохондрий нормальных и опухолевых тканей позволяют предполагать, что поверхностная активность и повышенная липофильность препаратов с цитотоксической группой будут способствовать избирательности их действия на опухолевые клетки [2]. Известно, что л-бис-(2-хлорэтил)аминофенол, его ацетат и бензоат обладают значительной противоопухолевой активностью [3]. В опухоли Уоке- ра имеются ферменты, способные гидролизировать эфиры я-бис-(2-хлор- этил)аминофенола [4]. В настоящей работе осуществлен синтез [5 ] и изучена противоопухолевая активность эфиров п-бис-(2-хлорэтил)аминофенола и высших жирных кислот (пальмитиновой и стеариновой). Для выяснения влияния на противоопухолевую активность природы связи п-бис-(2-хлорэтил)аминофениль- ной группы с высшей жирной кислотой проведено сравнение противоопу- 74
Таблица 1 Противоопухолевая активность п-бис-(2-хлорэтил) аминофен илового эфира стеариновой кислоты (II) Штамм опухоли Путь введения препарата Доза, мг/кг Интервал между введениями, ч Число введений Торможение роста опухоли, % (Я = 0,05)* % погиб-| ших животных Карциносаркома Уокера Саркома 298 Аденокарцинома 755 Рак молочной железы МАП Гепатома 22 Рак преджелудка ОЖ-5 Саркома 180 Перорально Перорально Подкожно Перорально Подкожно Перорально Перорально Подкожно Перорально Подкожно Подкожно 20 40 60 70 100 200 100 200 100 100 200 100 200 60 80 100 24 24 24 24 24 72 24 72 24 24 ПС* 16 24 72 24 24 24 5 5 5 5 12 4 5 2 5 5 2 5 4 12 12 12 0 82 91 79 50 74—99 75 45 67 19—35 36 43 32 30 30 67 о 20 0 0 10 0 10 10 0 0—10 10 40 0 14 0 16 Р — показатель достоверности торможения роста опухоли, вычисленный по методу Стью- - Фишера. холевой активности соединений I—VII, отличающихся мостиковой группировкой (О, CH20, S, NH). Соединения I—VII получены при взаимодействии хлорангидрида пальмитиновой или стеариновой кислоты с п-бис-(2-хлорэтил)аминофенолом (соединения I, II), п-бис-(2-хлорэтил)аминобензиловым спиртом (соединения III, IV), /г-бис-(2-хлорэтил)аминотиофенолом (соединения V, VI), /г-бис-(2-хлорэтил)аминоанилином (соединение VII) в присутствии акцептора хлористого водорода (пиридина, триэтиламина и др.). (C1CH2CH2)2N—/Q\—XH+RCOC1 —>• (CICH2CH2)2N—/Q\—XCOR I—VII Соединения I—VII представляют собой бесцветные низкоплавкие вещества, хорошо растворимые в неполярных [растворителях [и растительных маслах, и могут быть отнесены к липоидорастворимым соединениям. Таблица 2 Производные пальмитиновой и стеариновой кислот, содержащие га-бис-(2-хлорэтил)аминофенильную группу (I—VII) о сС U S3 I II III IV V VI VII X О О сн2о сн2о S S NH R Q5H31 C-nii3S С15Н31 С17Н35 С15Н31 Q7H35 Q.5H31 S? «• 65 66 60 62 68 70 85 Температура плавления, "С 44—5 56—7 48—9 55-6 32,5—3,5 36—7 90—2 Найдено, % С 66,3 67,1 66,6 67,6 64,0 65,0 66,4 н 9,5 9,8 9,3 9,7 8,8 9,1 9,4 C1(S) 15,1 14,1 14,7 13,9 14,2 (6,5) 13,9 (6,4) 15,3 1 Вычислено, % Брутто-формула C26H43CI2NO2 C28H47C12N02 C27H15C12N02 C29H49CI2NO2 C2GH43C12N0S C28H47CI2NOS C20H44CI2N2O с 66,1 67,2 66,7 67,6 63,9 65,1 66,3 Н 9,2 9,4 9,3 9,6 8,8 9,2 У,о C1(S) 15,0 14,2 14,6 13,8 14,5 (6,6) 13,7 (6,2) 15,0 75
Наиболее подробно была изучена противоопухолевая активность я-бис- (2-хлорэтил)аминофенилового эфира стеариновой кислоты (II, табл. 1 и 2). Его LD50 при однократном подкожном введении была близка к 600 мг/кг, а доза 1500 мг/кг вызывала гибель 100% животных. Соединение II обладает выраженной противоопухолевой активностью по отношению к опухолям, высокочувствительным к алкилирующим агентам (карциносаркома Уокера, саркома 298), как при подкожном, так и при пероральном введении. Препарат менее активен по отношению к опухолям, обладающим средней или низкой чувствительностью к препаратам алкилирующего действия. В целом, однако, его активность не превышает таковой известного алкилирующего препарата хлорфенацила. Наличие противоопухолевой активности у эфиров подобного строения (Х=0) было подтверждено в опытах по изучению действия на карциносар- кому Уокера п-бис-(2-хлорэтил)аминофенилового эфира пальмитиновой кислоты (I). При пероральном и подкожном введении препарата было также выявлено выраженное торможение роста опухоли (78—83%). Активность двух я-бис-(2-хлорэтил)аминобензиловых эфиров (Х = =СН20; III, IV) изучена только на карциносаркоме Уокера и саркоме 37, высокочувствительных к препаратам алкилирующего действия. Соединение III не вызывало торможения роста карциносаркомы Уокера ни при подкожном (200—400 мг/кг суммарно), ни при пероральном введении. Соединение IV оказало стимулирующее действие на рост саркомы 37: дозы 100 и 200 мг/кг, введенные перорально 5 раз, увеличивали темп роста опухоли в 2 раза. Из двух тиоэфиров соединение VI оказалось неактивным при саркоме 37 и лимфолейкозе L-1210 (250—500 мг/кг 5 раз внутрибрюшинно), а соединение V как при подкожном (100—700 мг/кг 4 раза),так и при пероральном (100 мг/кг 10 раз) применении стимулировало рост саркомы 298 (от 40 до я-Бис-(2-хлорэтил)аминоанилид пальмитиновой кислоты (VII) также не проявил активности ни при саркоме 37, ни при лимфолейкозе L-1210. Ни одно из неактивных соединений не вызывало гибели животных при однократном подкожном введении в дозах от 100 до 2000 мг/кг. Таким образом, соединения I—VII обладают противоопухолевой активностью, если Х=0, и не обладают ею или стимулируют рост некоторых видов перевивных опухолей при X = S, CH20, NH. Экспериментальная часть га-Бис-(2-хлорэтил)аминофенол синтезирован по методике [6], п-бис- (2-хлорэтил)аминотиофенол — по методике [7], я-бис-(2-хлорэтил)амино- анилин — по методике [8]. я-Бис-(2-хлорэтил)аминобензиловый спирт. К 2,3 г (0,06 моль) литий- алюминийгидрида в 100 мл безводного эфира при перемешивании в условиях комнатной температуры по каплям добавляют 9,9 г (0,04 моль) я-бис- (2-хлорэтил)аминобензальдегида в 100 мл безводного эфира. Перемешивают еще 3 ч, затем по каплям добавляют воду для разложения оставшегося ли- тийалюминийгидрида. Эфирный слой промывают водой, сушат сульфатом натрия, эфир отгоняют. Для очистки сырого продукта используют метод [9]. Выход 80%, т. пл. 52—53°С (ср. [9] т. пл. 52—53°С). Общий метод синтеза соединений I—VII. К раствору 0,015 моль хлор- ангидрида пальмитиновой или стеариновой кислоты в 20 мл безводного бензола добавляют при охлаждении ледяной водой и перемешивании 0,015 моль соответствующего я-бис-(2-хлорэтил)аминопроизводного 1. В течение 20 мин 1 В случае п-бис-(2-хлорэтил)аминофенола и и-бис-(2-хлорэтил)аминоанилина в реакцию вводили их гвдрохлориды и брали соответственно большее количество (0,06 моль) триэтиламина. ¦ 76
прибавляют 0,05 моль безводного триэтиламина (или пиридина) в 10 мл безводного бензола, нагревают при 80—90°С 1 ч. Охлаждают, отфильтровывают гидрохлорид триэтиламина или пиридина, осадок на фильтре промывают бензолом, бензол полностью отгоняют в вакууме, остаток два раза кристаллизуют из спирта (табл. 2). Метод исследования противоопухолевой активности соединений I—VII. Для подкожного введения все вещества растворяли в небольшом количестве растительного масла, для перорального или внутрибрюшинного применения готовили эмульсию масляного раствора соединения в крахмальном клейстере. При подкожном введении масляного раствора на этом месте образовывались олеогранулемы. Эмульсия, введенная внутрибрюшинно или перорально, всасывалась хорошо. ЛИТЕРАТУРА. 1. Нейфах С. А., ГайцхокиВ. С, Казакова Т. Б., Мельникова М. П. — В кн.: Международный противораковый конгресс. 8-й. Труды. М., 1963, т. 4, с. 33. — 2. D a n i е 1 1 i J. F. — In: Leukaemia Research Ciba Foundation Symposium. London, 1954, p. 263. — 3. Росс У. Биологические алкилирующие вещества. М., 1964, с. 187.—4. Hebborn P., D a n i е 1 1 i J. F. — Bioshem. Pharmacol., 1958, v. 1, p. 19. — 5. А ф а н а с ь - •e в а Г. Б., К а т а е в а А. М., П о с т о в с к и й И. Я. и др. А. с. 330743 (СССР).— 6. Вепп М. Н., С г е i g h t о n A. M., Owen L.N. et a. — «J. chem. Soo», 1961, p. 2365. — 7. В enn M. H., О w e n L. N. — Ibid., 1958, p. 2800.— «. Everet J.L., Ross W.C.J.- Ibid., 1949, p. 1972. — 9. Willy R. H., Erich G. — «J. org. Chem.», 1961, v. 26, p. 593. -¦ УДК 615.281:547.841].012.1 Б. С. Федоров, Ю. Л. Полянский, М. И. Шевчук СИНТЕЗ И АНТИМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗО-1,4-ДИОКСАНА Черновицкий университет, Новокузнецкий институт усовершенствования врачей Поступила 16/XII 1977 г. Известна биологическая активность производных бензо-1,4-диокса- на [1 ], однако сведений об их антимикробном действии в литературе мало. Целью настоящей работы явились синтез ранее не описанных азотсодержащих производных бензо-1,4-диоксдна и исследование их противомикробных свойств. Синтезирован ряд аминонитрилов и азометинов, содержащих бензо- 1,4-диоксановый цикл. При взаимодействии 6-формилбензо-1,4-диоксана с рядом алифатических и ароматических аминов и ацетонциангидрином, используемым в качестве источника цианистого водорода [2], образуются с хорошими выходами 6-бензодиоксаниламиноацетонитрилы (I—XIII): О „ CHNRR' „ ^ GN" СН -(СН-^СО ° О ©Г0™ + HNRR' + (СН^СОН =гй^о ( )^Г /: ц=д'= СгН5 "i I: Rf(=N - пиперидил ; Ш • RR.'=Л- морсролил . IV R = Н, R' = С6Н6; V R = Н, R' = 4-СН2-С6Н4; VI R = Н, R' = 4-СН30-С6Н4; VII R = Н, R' = 4-Вг-С6Н4; VIII R=H, R/ = 4-I-CeH4; IX R = Н, R' = 2,5-С12-С6Н3; X R = Н, R' = 4-NCyCeH4; XI R = H, R' = 4-S02NH2-C6H4; XII R = H, R' =нафтил-2; XIII R =H, R' = бензо-1,4-диоксанил-6 Для проведения реакции требуется непродолжительное нагревание реагентов (55—60°С). При наличии электронодонорных заместителей в бен- 77
Аминонитрилы I—XIII Таблица 1 Соединение i и ш IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII Выход, % 62 87 74 61 71 70 51 92 60 32 37 69 72 Температура плавления*, °С 64—5 97—8 131—2 94—5 145—6 85—6 135 128—9 100—1 177—8 190—1 129—30 158—9 Найдено, % С 68,54 70,14 64,83 72,18 73,16 68,96 55,79 49,41 57,62 62,02 55,78 76,28 66,91 Н 7,11 6,82 6,25 5,42 5,41 5,01 3,98 3,12 3,69 4,61 4,71 5,45 4,42 N 11,68 10,73 10,76 10,58 10,30 9,31 8,37 7,41 8,52 13,59 12,36 8,97 8,71 Брутто-формула C14H18N202 C15H18N202 C14H16N203 C16H14N202 C17HleN202 C17H16N203 C16H13BrN202 CleH13IN202 CleH12Cl2N202 C16H13N304 C16H15N304S C20HieN2O2 C18H15N204 Вычислено, С 68,27 69,75 64,59 72,13 72,77 68,91 55,64 49,00 57,27 61,73 55,64 75,94 66,87 н 7,36 7,02 6,19 5,29 5,75 5,44 3,79 3,34 3,61 4,20 4,38 5,09 4,67 % N 11,38 10,86 10,76 10,52 10,00 9,44 8,11 7,14 8,36 13,50 12,16 8,86 8,66 * Соединения I, II кристаллизуют из 50% спирта, III —V, VII — IX, XI — XIII VI — из смеси гексан — бензол (3 : 1), X — из пропанола. из спирта* зольном ядре ароматических аминов реакция протекает легче с производными анилина, содержащими электроноакцепторные заместители. Аналитические данные аминонитрилов I—XIII приведены в табл. L В их ИК-спектрах содержатся интенсивные полосы поглощения в области 1250 см-1, характерные для производных бензо-1,4-диоксана и соответствующие валентным колебаниям группыС=0=Сдиоксанового кольца [З, 4], а также полосы в области 2240—2255 см-1, относимые к валентным колебаниям группы CN. Реакцией 6-аминобензо-1,4-диоксана с ароматическими альдегидами и 6-формилбензо-1,4-диоксана с яара-замещенными анилинами получен ряд азометинов (XIV—XXIII), содержащих бензодиоксановый цикл. о о 717-WW R = ОСН3 (XIV), N (СН3)2 (XV), С1 (XVI), N02 (XVII), бензо-1,4-диоксанил-6 (XVIII), СН3 (XIX), ОСН3 (XX), С1 (XXI), I (XXII), N02 (XXIII) ¦ Соединение XXIV получено при реакции 6-формилбензо-1,4-диоксана с 4-аминоантипирином. v^ 0 V"1 2Ж i -СН=>Г-р=т-СНо) Otb, к с6н5 • Синтезированные азометины представляют собой окрашенные кристаллические вещества с четко выраженными температурами плавления, строение которых подтверждается данными элементного анализа, ИК-спектрами и некоторыми химическими превращениями (табл. 2). Известно, что основания Пиффа вступают в реакцию присоединения с веществами, содержащими подвижный водород. Учитывая это, взаимодействием азометина XX с нитрометаном был получен продукт присоединения последнего по кратной С=1Ч-связи азометина: 78
Азометины XIV—XXIV Таблица 2 Соединение XIV XV XVI XVII XVIII XIX XX XXI XXII XXIII XXIV Выход, % "77 70 66 98 56 58 82 60 88 58 90 Температура плавления*, °С 77 114—5 67—8 165—6 96 59 101 69 70 178 208—9 Найдено, % С 71,58 72,14 65,43 63,69 68,37 75,59 71,48 65,52 49,60 63,52 68,92 н 5,42 6,13 4,14 4,51 5,51 5,42 5,96 4,87 3,58 4,60 5,97 N 5,38 9,61 5,38 9,67 4,97 5,82 5,57 5,44 4,11 9,99 12,30 Б рутто-формула CieH1BNO. C17H18N202 C16H12C1N02 C15H12N204 C17H15N04 CleH15N02 C16H15N03 C15H12C1N02 C15H12N02 Ci6H12N204 C20H19NsO3 Вычислено, % С 71,33 72,33 65,82 63,36 68,68 75,87 71,33 65,82 49,31 63,36 68,75 H 5,60 6,42 4,42 4,25 5,08 5,96 5,60 4,42 3,31 4,25 5,77 N 5,20 9,93 5,10 9,85 4,71 5,53 5,20 5,10 3,83 9,85 12,03 * Соединения XIV, XVI, XIX —XXII кристаллизуют ил гексана, XV, XVII, XXIV — из •спирта, XVIII — из пропанола, XXIII — из метанола. Л Ш При взаимодействии азометина XIX с ацетонциангидрином был получен аминонитрил, идентичный синтезированному ранее соединению V. Сравнительно мягкие условия реакции и легкость образования азометинов позволяют предположить, что при синтезе аминонитрилов I—XIII на первой стадии реакции вследствие взаимодействия амина с альдегидом образуются основания Шиффа, которые далее присоединяют цианистый водород, генерируемый ацетонциангидрином в присутствии оснований, что приводит к образованию аминонитрилов. В ИК-спектрах азометинов XIV—XXIV присутствует полоса поглощения в области 1620—1630 см-1, характерная для. С= N-связи в основаниях Шиффа. Кроме того, в спектрах соединений XIV—XXV наблюдаются полосы поглощения, характерные для производных бензо-1,4-диоксана. Методом серийных разведений в жидкой питательной среде [5] определена противомикробная активность аминонитрилов и азометинов (табл. 3). Установлено, что минимальная бактериостатическая концентрация исследованных соединений по отношению к золотистому стафилококку (штамм 209) находится в пределах от 7,81 до 62,5 мкг/мл, кишечной (штамм 365) и брюшнотифозной (штамм 495) палочкам, антракоиду (штамм 297) — от 15,62 до 125,0 мкг/мл, вульгарному протею (штамм 409) и синегнойной палочке (штамм 128) — от 31,25 до 250 мкг/мл. Минимальная фунгистатическая концентрация аминонитрилов и азометинов по отношению к дрожжеподобным грибам рода Candida находится в пределах от 7,81 до 125 мкг/мл. Отмечена некоторая зависимость противомикробной активности синтезированных препаратов от их химической структуры. Так, введение в качестве заместителей в бензольное ядро молекулы аминонитрила атомов брома или йода (соединения VII, VIII) приводит к повышению противомикробной активности по отношению ко всем испытуемым тест-культурам. Среди аминонитрилов I—XIII максимальную активность как к грамполо- жительным, так и к грамотрицательным бактериям проявляет соединение XI, содержащее сульфамидную группу, которое в одинаковой степени обладает и высокой антикандидозной активностью. 79
Таблица 3- Антимикробная активность (в мкг/мл) аминонитрилов 1—XIII и азометинов XIV—XXV 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 Микроорганизмы Staphyloc. aureus 2 09 31,25 15,62 31,25 15,62 31,25 31,25 7,81 7,81 62,5 31,25 7,81 31,25 31,25 62,5 31,25 62,5 15,62 31,25 31,25 31,25 15,62 31,25 7,81 31,25 7,81 Е. coli 365 62,5 31,25 62,5 31,25 62,5 125,0 31,25 31,25 125,0 62,5 15,62 62,5 31,25 62,5 62,5 125,0 31,25 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 31,25 62,5 15,62 S. typhi 495 62,5 62,5 62,5 31,25 62,5 125,0 31,25 31,25 62,5 62,5 31,25 31,25 62,5 125,0 125,0 125,0 31,25 62,5 62,5 62,5 31,25 62,5 31,25 62,5 31,25 В. anthra- coides 297 31,25 31,25 31,25 15,62 31,25 250,0 62,5 31,25 31,25 31,25 15,62 62,5 31,25 62,5 31,25 62,5 31,25 31,25 31,25 31,25 62,5 31,25 15,62 31,25 15,62 В. proteus vulgaris 409 62,5 125,0 125,0 125,0 125,0 250,0 62,5 62,5 62,5 62,5 31,25 31,25 62,5 62,5 125,0 125,0 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 125,0 125,0 62,5 Ps. alruginosa 128 62,5 62,5 62,5 62,5 125,0 125,0 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 125,0 125,0 62,5 125,0 125,0 62,5 125,0 62,5 62,5 125,0 62,5 Candida albicans 688 31,25 15,62 15,62 31,25. 31,25 62,5 15,62 15,62 62,5 31,25 7,81 31,25 31,25 62,5 62,5 62,5 15,62 125,0 62,5 62,5 31,25 31,25 15,62 31,25 ¦ 7,81 Из группы азометинов XIV—XXIV наиболее активны соединения» имеющие электроноакцепторные заместители в бензольном ядре (соединения XVII, XXI, XXIII). При переходе от азометинов к аминонитрилам аналогичного строения; (соединения XIX, XX, XXII, XXIII и соответствующие V, VI, VIII, Х> наблюдается в основном некоторое понижение противомикробной активности. Сравнивая действие соединений XX, VI и XXV, можно сказать, что> присоединение HCN по ненасыщенной связи C=N приводит к понижению,, а присоединение CH3NOa — к повышению антимикробной активности. Экспериментальная часть Аминонитрилы (I—XIII). К смеси 10 ммоль 6-формилбензо-1,4-ди- оксана и 10 ммоль соответствующего амина добавляют 1—3 мл свежепере- гнанного ацетонциангидрина до растворения смеси. Раствор нагревают в течение 3—6 ч при 55—60°С и оставляют на ночь. В случае получения соединений III, V, VII—XIII образуются осадки. При синтезе соединений I,. II, IV, VI в вакууме водоструйного насоса на водяной бане отгоняют избыток ацетонциангидрина и образовавшиеся в ходе реакции ацетон и воду. По охлаждении остатки через некоторое время закристаллизовывались. Образовавшиеся, осадки отфильтровывают и кристаллизуют из подходящих, растворителей. Азометины (XIV—XXIV). Растворяют смесь 5 ммоль 6-аминобензо-1,4- диоксана (или 6-формилбензо-1,4-диоксана) и 5 ммоль соответствующего, альдегида (или амина) в 5—10 мл спирта и оставляют на ночь при комнатной температуре. Отфильтровывают образовавшиеся осадки и кристаллизуют из подходящего растворителя. 80
1-(«-Метоксифенил)амино-1-(бензо-1,4-диоксанил-6)-2-нитроэтан(ХХУ). Кипятят раствор 0,7 г (2,5 ммоль) азометина XX и 0,3 г (5 ммоль) нитромта- на в 15 мл абсолютного спирта в течение 6 ч. По охлаждении образовавшийся осадок отфильтровывают и кристаллизуют из спирта. Получают 0,51 г (62%) соединения XXV с т. пл. 145— 146°С. Найдено, %: N8,66. Cl7Hl8N205. Вычислено, %: N8,48. Аминонитрил (V). К раствору 0,25 г (1 ммоль) азометина XIX в 4 мл ацетонциангидрина добавляют 3 капли пиперидина и нагревают в течение 1 ч при 50—60°С. Затем реакционную смесь оставляют на ночь. Фильтруют выпавший осадок и получают 0,27 г (96%) кристаллов с т. пл. 145—146°С (из спирта). Проба смешения с полученным ранее аминонитрилом V депрессии температуры плавления не дает. ЛИТЕРАТУРА. 1. ДаукшасВ. К., УдренайтеЭ. Б. — Химия гетероциклич. соединений, 1975, с. 1155—1171. — 2. Назаров И. Н., 3 а - в я л о в С. И.— Ж- общей химии, 1954, т. 24, с. 466—469. — 3. У р б а В., Ш а л - н а В. — Литовск. физ. сборник, 1968, т. 8, с. 693—706. — 4. Ш а л н а В., Шал- нене В.,Ионайтис Г. и др. — Там же, 1969, т. 9, с. 1117—1122.— 5. Ведь- мина Е. А., Фурер Н. М. — В кн.: Многотомное руководство по микробиологии, клинике и эпидемиологии инфекционных болезней. М., 1964, т. 4, с. 602—605. 4- УДК 615.281:547.834.2].012.1 Р. М. Титкова, А. С. Елина, Е. А. Трифонова, Т. А. Гуськова ПРОИЗВОДНЫЕ 1,5-НАФТИРИДИН-2-КАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ, ИХ N-ОКИСИ И ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ ДИ-N-ОКИСИ 1,5-НАФТИРИДИН-2-АЛЬДЕГИДА Всесоюзный научно-исследовательский химико-фармацевтический институт им. С. Орджоникидзе, Москва Поступила 29/XII 1977 г. N-Окиси амидов и гидразидов хиноксалин-2-карбоновой кислоты обнаружили высокую антибактериальную активность [1]. В связи с этим представлялось интересным синтезировать аналогичные производные 1,5- нафтиридин-2-карбоновой кислоты и их N-окиси и изучить антибактериальные свойства полученных соединений. Намеченные для изучения соединения получены из эфиров соответствующих кислот. Ранее было показано, что метиловый эфир 1,5-нафтиридин-2-карбоновой кислоты образуется при реакции этой кислоты (I) с метанолом в присутствии концентрированной серной кислоты [2]. 1,5-Ди-N-окиси эфиров 1,5-нафти- ридин-2-карбоновой кислоты этим способом получить не удалось; в указанных выше условиях, а также при нагревании в спиртах в присутствии Производные 1,5-нафтиридин-2-карбоновой кислоты и их N-окиси Соединение III IV V VI XIII XIV XV XVI XVII XVIII Выход, % 80,0 98,7 95,6 97 74,8 86,3 92 80,0 47,4 85,2 Температура плавления, °С 139—140,5 269—270 155—6,5 60—61,5 227—8 189—191 >300 275—6,5 178—8,5 >300 Rf 0,61 0,06 0,76 0,84 0,27 0,21 0,76 0,18 Найдено, % С 57,1 56,79 60,45 65,23 62,38 57,33 57,08 52,88 66,42 48,59 Н 4,5 3,18 4,5 5,12 4,18 4,16 3,57 3,48 5,08 4,05 N 11,96 14,6 12,77 13,7 24,06 29,92 22,23 20,43 12,84 25,02 Брутто-формула CuH10N2O4 C9H6N203 CuH10N2O8 C11H10N2O2 QH7NaO C9H8N40 C9H7N302 C9H7N303 C18H17N303 C9H8N403 Вычислено, % С 56,4 56,85 60,54 65,34 62,42 57,44 57,14 52,89 66,86 49,1 H 4,3 3,18 4,61 4,98 4,07 4,28 3,73 3,44 5,3 3,66 N 11,96 14,73 12,84 13,85 24,26 29,77 22,21 20,48 12,99 25,44
хлористого водорода в основном возвращалась исходная 1,5-ди-Ы-окись 1,5-нафтиридин-2-карбоновой кислоты (II). Ди-М-окись этилового эфира 1,5-нафтиридин-2-карбоновой кислоты (III) получена с высоким выходом при нагревании II с тионилхлоридом в безводном этаноле (см. таблицу). Тем же способом из 5-N-okhch 1,5-нафтири- дин-2-карбоновой кислоты (IV) получен этиловый эфир V, а из I—этиловый эфир VI. Y ш-ш. х соон ^ Y соос,н5 1,1,Ш Ш,7,Ш Ш-Ш I X=Y=_N" F X=W,Y=K-0 2TX=M,R=№j I X=Y=W~0 WX-Y-N Ж X=Y=X, R=M1NHZ ¦Ш X=Y=M~0 W Х=Я, Y=_bT-0, Ц=№1г F X=>r,Y=Jf-~0 Л Х=У=Я-'0 , К=Шг Ш X=Y=N~ О , R=J4HCHGHZC6H5 СНч ЖХ=У=Х~0 , R=-NHNH2. Кислота IV была выделена при изучении окислительно-восстановительных реакций, испытываемых 1,5-ди-М-окисыо 1,5-нафтиридин-2-альдегида (VII) под действием щелочных реагентов. Ранее было показано, что 1,4-ди-Ы-окись пиразин-2-альдегида (VIII), содержащая альдегидную группу в виде гидрата, при атаке щелочными реагентами ведет себя аналогично N-окисям ароматических гетероциклов, замещенных а-оксиалкильными группами в о- и «.-положениях к окисленному азоту цикла [3,4], а именно испытывает окисление а-диоксиалкиль- ного остатка с одновременным дезоксидированием циклического атома азота, образуя 4-N-oKHCb пиразин-2-карбоновой кислоты (IX) [5] (реакция А). Было также показано, что ди-N-OKncb хиноксалин-2-альдегида (X), альдегидная группа которой не гидратирована, в водных растворах гидрокарбоната натрия остается неизмененной, а в растворах едкого натра реагирует так же, как N-окиси некоторых кетонов хиноксалинового ряда [6], превращаясь в ди-N-oKHCb незамещенного хиноксалина (XI) [5 3 (реакция Б). о о о о ¦ t t t Jk 0H лшссу^ шон А (Г)Гр)] шон» fOTOl о ш о о л На основании данных литературы можно было ожидать, что соединение VII, альдегидная группа которого находится в виде гидрата [2], под действием щелочных реагентов будет испытывать реакцию типа А. Проведенные исследования, однако, показали, что соединение VII в зависимости от рН среды реагирует по типу А и Б. При помощи тонкослойной хроматографии показано, что VII в растворах едкого натра при рН от 8,0 до 11,0, превращается только в IV (реакция А), а прирН5=13,0—¦ вди-N-oKHCb 1,5-нафтиридина (XII) (реакция Б). При промежуточных значениях рН (11,5—12,5) образуется смесь IV и XII. 82
О ,0 0 Ж щ О Ж О он" ч-рН 11,5-12,5 Ж + Л Пол ученные, данные были подтверждены препаративно: при обработке VII раствором гидрокарбоната натрия получена с высоким выходом кислота IV (реакция протекала значительно медленнее, чем в случае VIII), а при обработке VII 2,5 н. едким натром было выделено почти с количественным выходом соединение XII. При рН 12,25 из реакционной смеси выделены IV и XII. Таким образом, на примере соединения VII была впервые обнаружена возможность осуществления реакции типа Б с гетероциклическими N-оки- сями, содержащими а-диоксиалкильную группу, и показана зависимость двойственной реакционной способности VII от величины рН. Из эфиров III, V и VI получены амиды (XIII, ХУ—XVII) и гидразиды (XIV, XVIII). Бактерио- и фунгистатическая активность синтезированных соединений изучена в эксперименте in vitro методом серийных разведений. Было показано, что ди-Ы-окиси производных 1,5-нафтиридин-2-карбоновой кислоты (III, XVI, XVII и XVIII) обладают антибактериальной активностью в отношении грамположительных (стафилококк, стрептококк, дифтерийная палочка и антрокоид) и грамотрицательных (кишечная, брюшнотифозная, дизентерийная, синегнойная палочка и протей) бактерий и возбудителей туберкулеза (Н37, avium и В5). Производные 1,5-нафтиридин-2-карбоновой кислоты (VI, XIII, XIV) и их 5-N-okhch (V, XV) не обнаружили активности. Такая же зависимость между строением и антибактериальной активностью наблюдалась ранее в случае соответствующих производных хиноксалина и их моно- и ди-N-okh- сей. Однако активность III, XVI, XVII и XVIII была ниже, чем у аналогичных соединений хиноксалинового ряда. Интересно отметить, что наибольшей активностью в отношении возбудителей острых бактериальных инфекций обладало соединение III (его минимальная бактериостатическая концентрация составляла 15,6— 31,2 мкг/мл), в то время как в ряду хиноксалина наибольшей активностью обладали амиды 1,4-ди-Ы-окиси хиноксалин-2-карбоновой кислоты. Экспериментальная часть Хроматографирование проводили на бумаге в системе бутанол—6% уксусная кислота (1 : 1), проявление в УФ-свете. Спектры ПМР снимали на приборе JNM—4Н—100. Результаты анализа, выход и температура плавления синтезированных соединений приведены в таблице. 1,5-Ди-^-окись этилового эфира 1,5-нафтиридин-2-карбоновой кислоты (III). Раствор 1,41 мл (19,9 ммоль) тионилхлорида и 1,1 г (5,34 ммоль) II в 27 мл безводного этанола кипятят в течение 2 ч, этанол отгоняют, остаток нейтрализуют раствором гидрокарбоната натрия до рН 7,0 и экстрагируют хлороформом. Получают 1 г (4,28 ммоль) III. Аналогично получают V (кипятят в течение 4 ч) и VI (кипятят в течение 10 ч). Спектр ПМР V (в дейтерохлороформе), б м. д.: 1,50, 4,59 (С2Н5), 8,40 (Н3), 9,15 (Н4), 8,61 (Н6), 7,61 (Н7), 8,19 (Н8). Превращения соединения VII в щелочных средах. А. Раствор 0,2 г (0,96 ммоль) соединения VII в 1 мл 2,5 н. едкого натра оставляют на 24 ч при 83
20°С, затем экстрагируют хлороформом. Хлороформ удаляют, получают 0,15 г (0,925 ммоль) соединения XII, которое по температуре плавления (300°С) и величине R^ (0,12) идентично образцу XII, полученному известным методом [7]. Б. Раствор 0,2 г (0,96 ммоль) соединения VII в 15 мл свежеприготовленного раствора гидрокарбоната натрия, оставляют на 6 сут при 20°С, затем подкисляют до рН 2. Выделившийся осадок отфильтровывают, получают 0,18 г (0,946 ммоль) IV. В. Раствор 0,2 г (0,96 ммоль) соединения VII в 13 мл 0,1 н. едкого натра, рН 12,25, оставляют на 3 сут при 20°С, затем экстрагируют хлороформом. Хлороформ удаляют, получают 0,13 г (0,83 ммоль) XII. Водный слой подкисляют и выделяют 0,015 г (0,079 ммоль) IV. Амид 1,5-нафтиридин-2-карбоновой кислоты (XIII). Растворяют 0,45 г (2,23 ммоль) соединения VI в 15 мл 14% спиртового аммиака и оставляют в закрытой колбе на 12 ч при 20°С. Выделившийся осадок отфильтровывают ' и кристаллизуют из спирта. Получают 0,29 г (1,67 ммоль) соединения XIII. Амиды XV и XVI получают аналогично XIII. Гидразид 1,5-нафтиридин-2-карбоновой кислоты (XIV). Раствор 0,4 г (1,97 ммоль) соединения VI и 0,18 мл (4,0 ммоль) гидразингидрата в 2 мл безводного этанола оставляют на 12 ч при 20°С. Выделившийся осадок отфильтровывают и кристаллизуют из спирта. Получают 0,32 г (1,7 ммоль) соединения XIV. Гидразид XVIII получают аналогично XIV. 1,5-Ди-М-окись N- р-фенилизопропиламида 1,5-нафтиридин-2-карбо- новой кислоты (XVII). Раствор 0,2 г (0,85 ммоль) соединения III и 0,27 г (2,0 ммоль) р-фенилизопропиламина в 3 мл безводного этанола кипятят в течение 12 ч, затем охлаждают до —5°С. Выделившийся осадок отфильтровывают и кристаллизуют из водного спирта. Получают 0,13 г (0,4 ммоль) соединения XVII. ЛИТЕРАТУРА. 1. Едина А. С, Зыкова Т.Н., Магидсон О. Ю. и др. А. с. 235767 (СССР). — Открытия, 1970, № 2, с. 204. — 2. Т и т - к о в а Р. М., Е л и н а А. С. — Химия гетероцикл. соединений, 1973, № 9, с. 1279— 1281. — 3. Е л и н а А. С., Ц ы р у л ь н и к о в а Л. Г., С ы р о в а Г. П. — Там же, 1969, №1, с. 149—153. — 4. Ch i 1 t on W. S., Butler АД.-J. org. Chem., 1967, v. 32, p. 1270—1272. — 5. E л и н а А. С, Мусатова И. С, С ы р о в а Г. П. — Химия гетероцикл. соединений, 1972, № 9, с. 1275—1280. — 6. Т е п п a n t G. — J. chem. Soc, 1963, p. 2428—2433. — 7. Hart E. P. — Ibid., 1954, p. 1879—1882. ¦ УДК 615.224:547.869.2].015.11 Л. С. Назарова, А. М. Лихошерстов, Г. А. Маркова, Г. Г. Чичканов, Н. В. Каверина, А. П. Сколдинов АЗАЦИКЛОАЛКАНЫ. XXI. ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ СТРУКТУРОЙ И АНТИАНГИНАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ В РЯДУ 1,4-ДИАЗАБИЦИКЛО[4, т, 0]АЛКАНИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 10-АЦИЛФЕНОТИАЗИНОВ Институт фармакологии АМН СССР, Москва Поступила 29/XII 1977 г. , В течение ряда лет нами проводятся работы по синтезу конденсированных систем пиперазина —1,4-диазабицикло[4, т, 0]алканов [1,2] и получению на их основе веществ, оказывающих различное физиологическое действие. Было найдено, например, что бутирофеноновые производные таких бициклических аминов обладают нейротропными свойствами [3 ]. Перспективным представлялся также поиск в ряду фенотиазиновых производных этих соединений. 84
Ранее в нашем институте было найдено, что переход от 10-диалкилами- ноалкильных производных|фенотиазина к соответствующим 10-диалкилами- ноацильным производным приводит к изменению спектра фармакологической активности соединений, что проявляется в утрате ими нейролептических свойств, значительном усилении холино- и спазмолитической активности и появлении антиангинальных * свойств (см., например, [4]). В связи с этим нами проведена работа по изучению зависимости антиангинальных свойств от структуры в ряду 10-[<в-1\[-(1,4-диазабицикло [4, т, Оклканил)- ацил ]фенотиазинов общей формулы ^кЧонг)п— со 1 где п=1, 2, 3, m=3,5; X=H, CI, CF3. Синтез фенотиазиновых производных I осуществляли алкилированием 1,4-диазабицикло[4, т, 0]алканов (II) Ю-(со-хлорацил) фенотиазинами (III). (СНг) m \> + UsMx — 1"я С1(снг)п-со ж д п=2, X =CF3, m=3; е п = 2, Х=.С1, т=5;- ж n = 2, X=CF„ m=5. а п= 1, X =С1, т= 3; б п = 2, Х = С1, ш=3; в п=3, Х=С1, т = 3; г п=2, Х=Н, т = 3; Исходные 10-(а»-хлорацил)фенотиазины III получены ацилированием соответствующих 2-замещенных фенотиазинов хлорангидридами хлорук- сусной, Р-хлорпропионовой или у-хлормасляной кислот. Соединения III (п=1,2) получены по описанным ранее методам [5—8]. Соединение III (п=3) получено аналогичным методом. Амины II были синтезированы по способу, опубликованному нами ранее [2]. Реакция проводится при кипячении смеси компонентов II и III в сухом толуоле с использованием молярного избытка амина II. Продукты алкили- рования I представляют собой в основном высококипящие масла, дающие индивидуальные пятна при хроматографировании в тонком слое на окиси алюминия; соединение 1а является кристаллическим веществом. Все полученные продукты I были выделены в виде дихлоргидратов, представляющих собой кристаллические соли, хорошо растворимые в воде и водном спирте. Многие из них гигроскопичны и трудно отдают влагу при сушке. Действием избытка йодистого метила на 16 была получена соответствующая бисчетвертич- ная соль IV. Константы, выходы и данные анализа дихлоргидратов соединений I приведены в таблице. На примере гомологичных соединений 1а—в исследовали влияние длины ацильной цепочки на состояние некоторых гемодинамических параметров. Проведенные опыты показали, что наиболее активным является соединение 16 (п=2), которое значительно увеличивает коронарный кровоток, * Антиангинальные свойства — совокупность сердечно-сосудистых эффектов, определяющая возможную эффективность препарата при лечении ишемической болезни сердца (Angina pectoris). 85
м о ? I а о Е S 5 я д" «О m 1,4-ди X а S S 01 rt 5 о 5. 2 а о X С0 S о S о S St ев I о 1—' 2 ей Си «=[ S а о ч X я c=t о 0J К в- a со ^ о S3 0J PC =5! я о * к о W 2 >_ *и О S р. о о F- н >> а, ю ^ О ии1л9о 1Э w Z X и ее - сь* Р*.ск Й к ftlo щ Е^о С са Я « щ Ч f-e ЕС a m ел го ¦* 1 i | ] | 1 \ \ и см со О и С4 X 14 « и ь- ю ^р ' ' | 1 1 1 1 1 ю_.._ CD CO CM —' LO — | СО р Ю ¦Ф -Я" 1 СО 1 СМ iocon ю 00 СМ СО [ СО | — — ю 'о 1 см см « см , , а> со —< со о_—-_см_со 1>Гсо сою СО 00 СП I4- СО "Ф СО со СМ О-* — со" оо" of оо" ао" 1^-" оо со см ^ аэ пюооа lo" lo" со" ю lo" СО LO О 00 t^ СЧ_—^О^ 1 ^lo"oo"co"lo" ' ююююю о Е ии 5^у CM CM gCMCM^ СО СО СМ СО СО <? UOZbUfc «# «> Л ¦* °0 ° « П И « « w mm <N СЗ (М СО "# «9 СЧ !N <N (M N N иииоио оо о оо lo со t-~- г со | ^t4 -Ф со 1 со 'см .—i ~-< —. ~- О 00 00 <J> 00 О СО | СО , t-TtJ'lo" 1 о" 1 см см —< см , ога^со —<_СМ_СМ_СО_ г-" со" со" ю" ¦^ — —< СМ О LO ю_ см_ о_ — со см оо" оо" стГ оо" оо" г-" со а> оо -ф см юшогом] lo"io"co"^cd" оо а> со о оо С-} О! СО LO t~- | со"^"оо"со"ю" ' LO LO LO Ю LO. -, LO LO as е ^о со -^ со i^ ^f 1 « 1 1 1 1 1 1 ПЗ 1 1 1 1 1 1 00 O.LO -Ф О CM CO CM 00 С^ .—1 см СО ¦"* СМ СЛ СМ О СО СМ СМ — СМ СМ —| 0^10^Ю^ t-- О —< СТ> СМ СО LO СО со Г- ЭИНЭНИйЭОО, Ю И Сч Ct CJ ^ приводя одновременно к возрастанию сократительной функции миокарда и не вызывая развития тахикардии. «Укорочение» цепочки (на примере ацетильного производного 1а), хотя и вызывает увеличение коронарного кровотока, но резко уменьшает продолжительность этого эффекта. Другие показатели, такие как частота сердцебиений, сократительная способность миокарда, работа сердца, при действии этого вещества не изменяются. Под влиянием бути- роильного производного . 1в все перечисленные показатели не изменяются, а коронарный кровоток возрастает незначительно по сравнению с исходным уровнем. Таким образом, для проявления оптимального эффекта в исследуемом ряду соединений наиболее благоприятным является наличие (5-ами- нопропионильного остатка. Соединения 16, г, д, содержащие 1,4-диазабицикло[4, 3, 0]но- нанильный радикал (т=3), про- пионильную цепочку (п=2) в качестве звена, соединяющего амин с фенотиазиновым ядром, иХ=С1, Н или CF3, послужили примерами для изучения влияния характера заместителя в положении 2 фено- тиазинового ядра на антиангиналь- ные свойства. Все соединения этой группы обладают способностью увеличивать кровоснабжение сердца. При этом увеличение коронарного кровотока для соединений 16, г,д выражается отношением 1 : 0,6 : 0,7. Продолжительность этого эффекта для 16,г была одинаковой, тогда как эффект препарата 1д был длительнее в 2 раза. Наконец была изучена зависимость между фармакологическими свойствами и строением диаза- бициклического фрагмента молекулы (значение т) на примерах соединений 16, е (п=2; Х=С1) и 1д (n=2; X=CF3). При сопоставлении влияния указанных соединений на кровоснабжение сердца и показатели гемодинамики оказалось, что соединение Ie (m==5), хотя и увеличивает коронарный кровоток, но отличается от 16 (т=3) тем, что вызывает снижение сокра- 86
2 0,1с АД140 1600 мп/мин °& ЩИ \, о 5мин 15мин ЭОмин 45мин \1е Б Влияние препаратов 16 (А) и 1е (Б) на артериальное давление в бедренной артерии (I) и фазовый кровоток в аорте (2). Доза 5 мк/кг внутривенно. Слева направо: фон и кривые, снятые через различные промежутки времени после введения препарата. тительной функции миокарда (см. рисунок). Для аналогичных соединений с трифторметильной группой в положении 2 1д, ж характерны близкие закономерности. Таким образом, структура диазабициклической части молекулы оказывает существенное влияние на характер фармакологической активности, например переход от 1,4-диазабицикло[4, 3, 0]нонановой системы к 1,4-диа- забицикло[4, 5, 0 ]ундекановой приводит к появлению угнетающего влияния препаратов на миокард. При изучении дийодметилата 10-[р-Ы-(1,4-диазабицикло[4, 3, 0]нона- нил)пропионил]-2-хлорфенотиазина (IV), полученного на основе 16, было установлено, что бисчетвертичные соли не оказывают выраженного влияния на кровоснабжение сердца и артериальное давление. На основании результатов проведенного фармакологического исследования отобраны два наиболее интересных представителя изученного ряда соединений — 16, д. Результаты проведенной работы показывают также, что в ряду производных lO-N-замещенных фенотиазинов фармакологические свойства существенно зависят от деталей химического строения и, кроме высокоактивных нейролептиков, антидепрессантов и антиаритмических препаратов, в этой группе обнаружены также активные антиангинальные соединения. Экспериментальная часть 10-[а-М-(1,4-диазабицикло [4,3,0]нонанил) ацетил] -2-хлорфенотиазин (1а). К раствору 0,01 моль хлорацетил-2-хлорфенотиазина в 40 мл сухого толуола прибавляют 0,02 моль 1,4-диазабицикло14, 3, ОЬонана, кипятят реакционную смесь в течение 6 ч; по охлаждении толуольный раствор сливают, промывают водой и обрабатывают 7% раствором соляной кислоты до рН 1,0, водный раствор отделяют, подщелачивают 20% раствором едкого натра и извлекают эфиром, эфир упаривают, остаток закристаллизовывается. Выход 2,97 г (74%), т. пл. 132,5—133,5°С. Найдено, %: С 63,04; Н 5,57; 87
N 10,35; CI 8,90. C21H22C1N30S. Вычислено, %: С 63,05; H 5,55; N 10,51; CI 8,87. Дихлоргидрат la получен сливанием растгора 2 г основания в абсолютном спирте и эфирного раствора хлористого водорода (см. таблицу). Дихлоргидрат 10-[р-^(1,4-диазабицикло[4,3,0]нонанил)пропионил]-2- трифторметилфенотиазина (1д) (типовой опыт). Раствор 0,02 моль 10- (|3-хлорпропионил)-2-трифторметилфенотиазина в 40 мл сухого толуола смешивают с раствором 0,04 моль амина II в 30 мл сухого толуола и кипятят в течение 3 ч. По окончании нагревания реакционную массу охлаждают, то- луольный раствор сливают, промывают водой, обрабатывают 7% раствором соляной кислоты до рН 1,0, водно-кислый раствор нагревают в течение 10— 15 мин с активированным углем при 60—70°С, фильтруют, подщелачивают 20% раствором едкого натра и извлекают эфиром I. К эфирному раствору I прибавляют эфирный раствор хлористого водорода, выпавшую соль отфильтровывают, промывают абсолютным эфиром, сушат и кристаллизуют (см. таблицу). Аналогично получены дихлоргидраты 16, г, е, ж. Дийодметилат 30-[(3-^(1,4-диазабицикло[4,3,0]нонанил)пропионил]-2- хлорфенотиазина. Смесь метанольных растворов 0,02 моль Пб и 0,03 моль йодистого метила кипятят в течение 12 ч, метанол упаривают, остаток кристаллизуют из смеси изопропилового и этилового спиртов (1 : 4), т. пл. 146— 148°С. Выход 46%. Найдено, %: I 36,52. C24H3oClI2N3OS. Вычислено, %: I 36,38. 10-(7-хлорбутироил)-2-хлорфенотиазин. К раствору 7,02 г (0,03 моль) 2-хлорфенотиазина в 50 мл сухого толуола прибавляют по каплям 5,08 г (0,036 моль) хлорангидрида у-хлормасляной кислоты. Реакционную смесь кипятят в течение 2 ч и упаривают досуха. Закристаллизовавшийся остаток растворяют в 35 мл абсолютного изопропилового спирта, кипятят в течение 30 мин с 1 г активированного угля и фильтруют. При охлаждении из раствора выпадает кристаллическое вещество, т. пл. ПО—111°С. Выход 8,38 г (82,5%). Найдено, %: С 56,90; Н 3,71; С1 20,70; S 9,37. CieH13Cl3NOS. Вычислено, %: С 56,82; Н 3,87; С1 20,96; S 9,48. 10-Гу- >)-(1,4-диазабицикло[4,3,0]нонанил)бутироил]-2-хлорфенотиазин (1в). К раствору 0,02 моль 10-(у-хлорбутироил)-2-хлорфенотиазинав 50 мл сухого толуола прибавляют по каплям раствор 0,04 моль 1,4-диазабицикло [4, 3, 0]нонана в 20 мл сухого толуола, кипятят при перемешивании в течение 15 ч, толуольный раствор сливают, осадок промывают 10 мл сухого толуола. Объединенные толуольные растворы промывают водой, обрабатывают 7% раствором соляной кислоты до рН 1,0, водный раствор нагревают с активированным углем, фильтруют, подщелачивают 40% раствором едкого натра и продукт извлекают эфиром. Дихлоргидрат получают обычным способом (см. таблицу). Экспериментальная фармакологическая часть Для суждения об антиангинальных свойствах соединений использовали комплекс методических приемов. Опыты проводились на кошках массой 3—4 кг, наркотизированных уретаном (600 мг/кг) и хлоралозой (40 мг/кг). Объемную скорость коронарного кровотока определяли по оттоку крови из коронарного синуса сердца, применяя насос-расходомер [9]. Для изучения влияния исследуемого ряда соединений на деятельность сердца и гемодина- мические показатели использовали электромагнитный метод измерения кровотока в восходящей части дуги аорты с помощью отечественного одноканаль- ного измерителя кровотока РКЭ-1. Проводя фазовый анализ кровотока в аорте, регистрировали следующие показатели деятельности сердца и гемодинамики: артериальное давление, частоту пульса, сердечный выброс. 88
О сократительной!функции сердечной мышцы судили";по изменению максимального ускорения кровотока в аорте. Препараты вводили внутривенно в дозе'5 мг/кг. ЛИТЕРАТУРА. 1. Л ихошер стов А. М., Назарова Л. С, Сколдинов А. П. — Ж. органич. химии, 1970, т. 6, с. 1729—1734. — 2. Назарова Л. С, Лихошерстов А. М., Раевский К. С. и др. — Хим.- фарм. ж., 1976, № 1, с. 88—92. -3. Назарова Л.С.Лихошерстов A.M., Раевский К. С. и др. — Там же, № 4, с. 49—55. — 4. Вихляев Ю. И. — В кн.: Новые данные по фармакологии и клинике производных фенотиазинового ряда. М., 1958, т. 1, с. 27—46. — 5. Dahlbom R., EkstrandT. — Acta chem. scand., 1951, v. 5, p. 102. — 6. Журавлев СВ., Гриценко А. Н. — Ж. общей химии, 1956, т. 26, с. 3386—3388. — 7. Гриценко А. Н., Журавлев С. В. — Там же, 1960, т. 30, с. 2642—2644. — 8. Гриценко А. Н., Ермакова 3. И., Журавлев С. В. и др. — Хим.-фарм. ж., 1971, № 6, с. 18.— 9. Каверина Н. В. — Фармакол. и токсикол., 1958, № 1, с. 39—43. + УДК 615.281.-547.37'564.4 Г. Н. Першин, С. Н. Милованова, О. О. Макеева, Б. И. Вишневский, Л. Н. Эртевциан, Г. Г. Скворцова, 3. М. Гаращенко АНТИМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ ВИНИЛОКСИФЕНИЛАЗОМЕТИНОВ Всесоюзный научно-исследовательский химико-фармацевтический институт им. С. Орджоникидзе, Москва, Ленинградский научно-исследовательский институт туберкулеза Министерства здравоохранения РСФСР, Иркутский институт органической химии Сибирского отделения АН СССР Поступила 7/ХП 1977 г. На основе азотсодержащих ароматических соединений синтезирован ряд практически важных лекарственных препаратов, оказывающих, например, анальгетическое, антибактериальное, седативное, жаропонижающее и противовоспалительное действие. Известно также, что C=N-rpynna может придавать соединению ценные биологические свойства [1—3]. Интерес к азометиновым соединениям еще более возрос после того, как была обнаружена важная роль этого класса веществ и образуемых ими внутри- комплексных соединений в различных биохимических и химических процессах [4—6]. Цель настоящего исследования — выявление биологической активности N-замещенных винилоксианилинов общего вида снг=сно-Q_N=CHR V os -CH=GH-0 , ~Q , -CH=CH-f3 s в зависимости от строения заместителя при азометиновой связи. Объектами изучения явились следующие соединения: фурфурилиден-я- винилоксианилин (I), |3-(2-фурил)акрилиден-о-, м-, n-винилокси (или п~ этокси)анилины (II—V), тенилиден-лг-, «-винилоксианилины (VI, VII), Р-(2-тиенил)акрилиден-«-винилокси (или этокси)анилины (VIII, IX), бен- зилиден-л-винилокси (или этокси)анилины (X, XI), N-циннамилиден-л- винилокси (или этокси)анилины (XII, XIII). Описание их синтеза и установления структуры, за исключением соединения X, было дано ранее [7—10 ]. Испытания антимикробной активности синтезированных азометинов проведены в отделе химиотерапии Всесоюзного научно-исследовательского химико-фармацевтического института (ВНИХФИ) и в отделах лабораторной 89
ч н репаратов ированных п зность синтез я акти робна Антимик Палочка птичьего туберкулеза Палочка человеческого туберкулеза Кислотоустойчивый сапрофит В5 Кандида Дерматофиты Актиномицет ахорион трихофитон микроспорой Изомер Соедине - ние 6 000 6 000 16 000 800 16 000 60 000 12 000 200 30 000 3 000 60 000 250 000 1 : 12 000 1 : 6 000 0 1 : 800 V: 8 000 1 : 8 000 о оо о о 00 —(М оо 1 : 400 1 :400 1 : 3000 0 1 : 1000 0 о о о о о о оо о о о о о о 00 00 *Ф 00 СМ СО о о о о о о о о о о о оо о о ¦Ч* -* CN 00 —" ¦* оо о о о о о о о о о о о о о о *Ф —< *Ф 00 CS) 00 s?c?ss диагностики и экспериментальной терапии и патоморфологии Ленинградского научно-исследовательского института туберкулеза (ЛНИИТ). Результаты исследования показали, что изученные соединения обладают слабой фунгистатической и высокой туберкуло- статической активностью. Они представляют интерес для изучения при экспериментальном туберкулезе лабораторных животных. Экспериментальная часть фармакологическая В лаборатории химиотерапии инфекционных заболеваний ВНИХФИ изучена фун- гистатическая, бактериостатическая и тубер- кулостатическая активность винилокси (эток- си)фенилазометинов в опытах in vitro. Данные, полученные при изучении антимикробной активности соединений I, III, IV, VI, VII, XIII, представлены в табл. 1. Фунгистатическая активность их была определена в отношении 5 видов патогенных грибов: дерматофитов — Microsporon lano- sum, Trychophyton gypseum, Achorion Scho- nleini, лучистого гриба Actinomyces albus, дрожжеподобного гриба Candida albicans — методом серийных разведений на среде Са- буро. Установлено, что все исследуемые азоме- тины оказывают слабое бактериостатическое действие в отношении кислотоустойчивых бактерий и патогенных грибов. При сравнении соединений IhVH видно, что они совершенно не оказывают ингибирующего действия на рост дрожжеподобного гриба. Однако присутствие тиофенового цикла в непосредственной близости у азометиновой группы способствует повышению фунгистатической активности в отношении дерматофитов и актино- мицета, при этом немаловажное значение имеет изомерия соединения. Так, соединение VI почти в 2 раза снижает свою активность по сравнению с я-изомером (VII) в отношении дерматофитов, проявляет слабое действие на Candida albicans и не влияет на рост актино- мицета. Сравнивая соединения I, III и IV, можно сделать заключение, что введение С-С-связи между азометиновой группой и фурановым кольцом в n-изомерах приводит к резкому повышению фунгистатической активности в отношении всех перечисленных выше патогенных грибов, включая и Candida albicans. Ив этом случае также сказывается роль изомерии. Активность азометина III в отношении патогенных грибов, кроме Microsporon lano- sum, аналогична активности соединения I. 90
Таблица 2 Туберкулостатическая активность синтезированных препаратов in vitro (в мкг/мл) Соединение и IV V VIII IX XII Изомер 0- п- п- п- п- п- Штамм Academia I 15,6 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 0,5 И 125 500 1000 500 1000 250 Штамм HS7Rv I II 31,2 3,9 3,9 7,8 31,2 3,9 125 250 1'25 62,5 125 62,5 Примечание. I — без сыворотки, II —¦ с сывороткой. Замена фуранового кольца в соединении IV на ароматическое и винилок- сигруппы на этоксигруппу в 2 раза увеличивает фунгистатическую активность азометина XIII в отношении Microsporon lanosum и Trychophyton gypseum, в 5 раз снижает активность в отношении Achorion Schonleini и не оказывает действия на рост Actinomyces albus и Candida albicans. Следует отметить, что бактериостатическая активность в отношении кислотоустойчивого сапрофита В5 противоположна фунгистатической активности, максимальна у соединения I и отсутствует у азометина IV. Антибактериальные свойства соединений I, III, IV, VII, VIII были изучены методом серийных разведений на бульоне Хоттингера в отношении 9 видов бактерий: грамположительных — Staphylococcus aureus, Streptococcus haemolyticus, С. diphtheriae gravis, В. Antracoides и грамотрицатель- ных — Е. coli, S. typhi abdominalis, Sri. dysenteriae Flexneri, Pr. vulgaris, Ps. aeruginosa. Установлено, что все соединения, кроме III, неактивны. Соединение III проявило слабое бактериостатическое действие (в разведении 1 : 400) лишь в отношении 4 видов бактерий — золотистого стафилококка, споры антракоида, кишечной палочки и дизентерийной палочки Флекснера. Азометины I, III, IV, VI, VII, XIII обладают туберкулостатической активностью в отношении палочки человеческого и птичьего туберкулеза (см. табл. 1), при этом наибольшую активность проявили n-изомеры. Противотуберкулезное действие N-замещенных винилоксианилинов увеличивается при замене у азометиновой связи фуранового кольца на тиофеновое или при введении связи С-С между кольцом и азометиновой группой. Наиболее высокой туберкулостатической активностью обладает соединение XIII, имеющее стирильную группу, сопряженную с азометиновой. У ряда соединений II, IV, V, VIII, IX, XII, содержащих сопряженную систему -N-CHCH-CH-связей, изучена антибактериальная активность и в отношении лабораторных штаммов микобактерий туберкулеза H37Rv и Academia. Исследования проводились in vitro в синтетической среде Сотона без сыворотки и с добавлением 10% нормальной сыворотки крови лошади. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Установлено, что исследуемые соединения, за исключением II, оказывают выраженное туберкулостатическое действие на штамм Academia в среде без сыворотки. По отношению к штамму H37Rv все азометины средне- или слабоактивны. При добавлении в среду сыворотки активность веществ II, IV, V, VIII, IX, XII резко снижается. Наиболее эффективное противотуберкулезное действие оказывает соединение XII, имеющее стирильную группу, сопряженную с азометиновой. Кроме того, в ЛНИИТ проведено исследование туберкулостатической активности N-замещенных винилоксианилинов II, IV, VII, X—XIII ме- .тодом серийных разведений в жидкой кровяной среде Прайса. В качестве тест-штамма был также использован международный штамм микобактерий туберкулеза человеческого типа H37Rv, чувствительный к туберкулостати- 91
ческим препаратам. Плотность микробной суспензии составляла 500 млн. микробных клеток в 1 мл. Наиболее активные препараты исследованы и на штаммах, устойчивых к 500 ЕД/мл стрептомицина (№ 73), 1 мкг/мл тубазида (№ 353) и 5 мкг/мл ПАСК (№ 3392). Результаты, полученные этим методом, свидетельствуют, что все испытанные соединения, за исключением II, оказывают противотуберкулезное действие в концентрации, не превышающей 50 мкг/мл, что уже имеет практическое значение. Азометин II по сравнению с другими соединениями в 4 раза активнее действует на штаммы H37Rv и № 73. В концентрации 25 мкг/мл он задерживает рост штаммов № 353 и 3392. Таким образом, в результате проведенных исследований была выявлена не описанная до сих пор фунгистатическая и антибактериальная активность. винилокси(или этокси)фенилазометинов. Экспериментальная химическая часть ИК-спектры записаны на спектрометре UR-20 в таблетках с бромистым калием. УФ-спектры сняты на приборе «Unicam SP-8000» в абсолютном этаноле. Хроматографию в тонком слое вели на окиси алюминия II степени активности с использованием системы растворителей гексан — этил — ацетат (5:2), проявитель — пары йода. Бензилиден-я-винилоксианилин (X). К 5,3 г (0,05 моль) свежеперегнан- ного бензальдегида приливают 100 мл бензола. При перемешивании по каплям добавляют 6,75 г (0,05 моль) я-винилоксианилина. Раствор сушат поташом. Затем растворитель отгоняют, а остаток перекристаллизовывают из гептана. Получается 10,7 г (96%) X в виде мелких желтоватых иголочек, т. пл. 34° С, Rf 0,91. Хорошо растворяется в диэтиловом эфире, ацетоне, бензоле, спирте, хуже — в гексане, гептане. В воде нерастворим. Найдено, %: С 80, 89; Н 5,83; N 6,44. C15H13NO. Вычислено, %: С 80, 69; Н 5,87; N 6,27. В ИК-спектре X присутст вуют полосы поглощения винилоксигруппы при 1643, 960 см-1, азометиновой связи при 1630 см-1 и отсутствуют полосы в области 3400—3300 см-1, х арактерные для первичной и вторичной аминогрупп. УФ-спектр содержит 2 интенсивные полосы при 199 нм (lg e 4,65) и 242 нм (lg s 4,39). Аналогично получен азометин XI. Его свойства описаны в [11]. ЛИТЕРАТУРА. 1. Кульберг Л. М., Р ы к л и с С. Г., Ю ф а П. А. и др.—Ж- общей химии, 1956, т. 26, с. 168—172. — 2. Т р е ф и л о в а Л. Ф., Постовский И. Я. — Докл. АН СССР, 1957, т. 114, с. 116—119.— 3. Азо- метины. Строение, свойства, применение. Ростов-н/Д., 1967, с. 6—13. — 4. Браун- штейнЛ. Е., Ш е м я к и н М. М. — Биохимия, 1953, т. 18, с. 393—411.— 5. Рид С. Возбужденные электронные состояния в химии и биологии. М., 1960. — 6. Д ж е н к с В. Катализ в химии и энзимологии. М., 1972, с. 467. — 7. С к в о р - цоваГ. Г., Шостаковский М. Ф., Гаращенко 3. М. и др. — Ж. ор- ганич. химии, 1968, т. 4, с. 1255—1260. — 8. Скворцова Г. Г., Гаращенко 3. М., А н В. В. и др. — Химия гетероциклич. соединений, 1968, № 4, с. 588— 591. — 9. Скворцова Г. Г., Гаращенко 3. М., Шестова Л. А. — Там же, 1971, № 3, с. 64—67. — 10. Гаращенко З.М., Скворцова Г. Г., Кришталь Н. С. — Там же, 1971, № 12, с. 1626—1630. — 11. Р h i 1 i p p С— Ber. Dtsch. chem. Qes., 1892, Bd 25, S. 3247—3249.
¦ УДК 615.277.3:547.751].076.9 3. П. Софьина, Г. Н. Платонова, Н. А. Лесная, Н. М. Перетолчина, О. 3. Сметанкина, А. Б. Сыркин, О. Н. Гзовская БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НУКЛЕОЗИДОВ ИНДОЛА. П. ИЗУЧЕНИЕ НУКЛЕОЗИДОВ ИНДОЛА НА ЖИВОТНЫХ С ПЕРЕВИВАЕМЫМИ ОПУХОЛЯМИ Онкологический научный центр АМН СССР, Москва Поступила 3/1 1978 г. В первом сообщении этой серии были приведены результаты изучения биологической активности нуклеозидов индола в культуре клеток рака яичника человека CaOV. Было продемонстрировано, что наиболее активные соединения принадлежат к ряду l-a-L-арабинопиранозидов замещенных индолов. В настоящей работе представлены данные изучения нуклеозидов индола на мышах с перевиваемыми опухолями и лейкозами. Работа проводилась по схеме, принятой в лаборатории экспериментальной химиотерапии Онкологического научного центра (ОНЦ) АМН СССР [1]. Всего в опытах in vivo было изучено 24 нуклеозида индола, синтезированных в лаборатории химического синтеза ОНЦ АМН СССР М. Н. Преображенской и соавт. Для первичного отбора были использованы 2 солидные опухоли (аде- нокарцинома молочной железы Са755, рак легкого Льюис LLC), а также димфобластный лейкоз L1210. Препараты, показавшие противоопухолевую активность, изучались дополнительно на других моделях перевиваемых опухолей: аденокарциноме толстой кишки АКАТОЛ, саркоме 37, лимфолейкозе Р388, гемоцитобластозе La и плазмоцитоме МОРС406. Препараты начинали вводить через 48 ч после трансплантации опухоли. Животные получали препараты внутрибрюшинно ежедневно в течение 5—10 дней в виде взвеси в крахмальном клейстере. Результаты оценивали по продолжительности жизни животных с лейкозами и торможению роста солидных опухолей. В последнем случае процент торможения вычисляли или по условному объему в разные сроки после окончания курса лечения, или по весу опухоли при забое животных. Полученные данные приведены в таблице. Наибольший интерес из изученных соединений представляют 1-a-L- арабинопиранозиды замещенных индолов (I—VIII). У соединения I обнаружена небольшая неустойчивая активность на Са755 (от 11 до 61%) и отсутствие эффекта при лейкозе L1210, плазмоцитоме МОРС406 и саркоме 37. , z 'Ч*Ч=Н а В.-Т,—rr^V Z. R=H, R=NO^,R = H oa 3 3. R=H, R=H, К=№г R / г з A 4. R=Br,R=H, Д=М)г S. R=H, R=MI7,R3=H 6- R=H , R2= SOT, R3=H 7. r'=COO№, , RZ= R3=H в. r'=ch=chcooh,rz=r3=h Введение нитрогруппы в положение 5 индольного кольца (соединение II) привело к четко выраженному противоопухолевому действию на Са755 (6 7%), LLC (57%), АКАТОЛ (89%) и саркому 37 (78%). Однако этот противоопухолевый эффект наблюдался непосредственно после введения препарата и исчезал через 1 нед после окончания лечения. Для повышения или стабилизации противоопухолевого действия этого соединения применили удлиненный курс и разделение суточной дозы на 2 введения. Однако 93
Противоопухолевая активность l-a-L-арабинопиранозилиндолов Соединение i и •ш IV V VI XI VIII VII Доза, мг/кг 500 400 200 200 100 100 70 60 200 50 35 400 200 150 500 400 Число введений* 7 10 10 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Увеличение продолжительности жизни мышей, % 1210 0 1 0 0 0 0 0 14 Р388 0 10 МОРС406 0 0 6 Торможение роста опухоли на 1-й и 7-й дни** после курса лечения, % Са755 11—61 67 (31) 87 (67) 19 0 44 5 LLC 57 (50) 88 (39) 65 (63) 50 (41) 16 37 АКАТОЛ 89 (47) 41 0 С37 26 78 (45) 32 * Препараты вводили ежедневно. ** В скобках указано торможение роста опухоли на 7-й день после курса лечения. использование этих режимов не привело к желаемым результатам. Важно отметить, что соединение II, оказывая противоопухолевое действие на солидные опухоли, было неактивно при лимфолейкозах L1210, Р388 и плаз- моцитоме МОРС406. Противоопухолевое действие обнаружено также у другого нитроин- дольного арабинозида — соединения III. Это соединение в большей степени, чем его аналог II, ингибировало рост Са755 (на 87%) и эпидермоидной карциномы легких Льюис (на 88%), но было менее активно при саркоме 37 (32%) и аденокарциноме АКАТОЛ (41%). При гемоцитобластозе La было обнаружено умеренное противолейкозное действие с увеличением продолжительности жизни мышей на 39%. Введение брома в положение 3 индольного кольца (соединение IV) привело к увеличению токсичности и снижению противоопухолевого эффекта. Замена нитрогруппы в положении 5 индольного кольца на аминогруппу (соединение V) показала, что такие аминосоединения не имеют преимуществ перед нитроаналогами. У аминопроизводного (V) обнаружена пограничная активность только на раке легкого LLC. Соединение VI отличалось от своих предшественников более высокой токсичностью и отсутствием противоопухолевого действия. l-oc-L-Арабинопиранозиды индолов, содержащие заместители в положении 3 (VII, VIII), не проявили противоопухолевой активности. У изомера l-a-L-арабинопиранозил-б-нитроиндола (III)—• l-a-L-ара- бинофуранозил-6-нитроиндола (IX) не было обнаружено противоопухолевого эффекта. Оптический антипод l-a-L-арабинопиранозил-б-нитроиндо- ла— l-a-D-арабинопиранозил-б-нитроиндол (Х) тормозил рост Са755 на 74% в дозе, в 3V2 раза превышающей разовую дозу L-антипода. Следовательно, изменение размеров углеводного цикла и его пространственного расположения в молекуле a-L-арабинопиранозида нитроиндола привело к ослаблению или утрате противоопухолевой активности и уменьшению токсичности. 94
.0 он ^ .ког н0\|_^ л- н а. п9А—о 6оГ & носнг он он ж л У аналога активных соединений— 1-а-Ь-арабинопиранозил-4-метил- 6-хлор-7-азаиндола (XI) не обнаружено противоопухолевой активности. Кроме l-a-L-арабинопиранозидов индола и их изомеров, были изучены также другие нуклеозиды индола. Установлено, что замена остатка L-apa- бинозы другими сахарами приводит к потере противоопухолевой активности. Так, l-p-D-рибопиранозил-б-нитроиндол, l-P-D-рибофуранозил- 5-нитроиндол, l-p-L-рамнопиранозил-б-нитроиндол, l-P-D-ксилопирано- зилиндол, l-a-D-галактопиранозилиндол не обладали противоопухолевой активностью. При токсикологическом изучении соединения III на мышах при однократном внутрибрюшинном введении взвеси в крахмале были определены максимально переносимая доза, равная 500 мг/кг, и LD50, равная 650 мг/кг. Отмечено, что при введении летальных доз животные начинают погибать через 30 мин и мыши, не перенесшие препарата, погибают в течение первых суток. Под влиянием LD50 препарата III общее количество лейкоцитов в крови снижается в \г1г—2 раза, а введение максимально переносимых доз не вызывает заметного изменения уровня лейкоцитов. На основании анализа полученных данных в большом ряду нуклеози- дов индола можно сделать заключение, что для. проявления противоопухолевой активности существенное значение имеют наличие и характер заместителя в агликоне, а также структура углеводной части молекулы. Показано, что l-a-L-арабинопиранозиды 5- или 6-нитроиндола при введении внутрибрюшинно оказывают достаточно высокое противоопухолевое действие. Однако торможение роста опухолей было кратковременным. Препараты II, III вследствие низкой растворимости в воде не могут быть введены внутривенно. При введении препарата III животным внутрь торможение роста опухоли было выражено слабо. Низкая эффективность l-a-L-арабинопиранозидов нитроиндола при введении внутрь исключает возможность практического применения этих препаратов. ЛИТЕРАТУРА. 1. Софь и н а 3. П. — Вопр. онкол., 1976, №4, с. 82—96. 4- УДК 615.214.24:547.861.3].015.4:612.822 С. К- Германе, Л. Я- Кариня ВЛИЯНИЕ ДИГИДРОХЛОРИДОВ 1Ч1-АДАМАНТИЛМЕТИЛ]-М'-ЗАМЕЩЕННЫХ ПИПЕРАЗИНОВ НА ЦЕНТРАЛЬНУЮ НЕРВНУЮ СИСТЕМУ Институт органического синтеза АН Латвийской ССР, Рига Поступила 22/IX 1977 г. Нами ранее показано, что производные Ы-(1-адамантил)-Ы'-замещен- ных пиперазинов проявляют выраженное влияние на центральную нервную систему. Причем большинство из них оказывает стимулирующее, а некоторые, наоборот, депримирующее действие. 95
В настоящей работе мы решили проверить, изменяется ли спектр действия 1Ч-(1-адамантил)-1\Г-замещенных пиперазинов, обладающих стимулирующим действием, при введении метиленовой группы между адаман- тильной и пиперазиновой группой. Ы-(1-адамантилметил)-Ы'-замещенные пиперазины имели следующее строение: _ R=CH,(I), CmHB (II), С,Н7 (III), «зо-С3Н7 (IV), C4H9(V), п„ vt^Amr изо-С4Н9 (VI), С6НИ (VII), «зо-С6Ни (VIII), циклопентил (IX), '-'"¦I \ / ^ циклогексил (X), циклооктил (XI), адамантил (XII), С6Н5 (XIII), С6Н6СН2 (XIV), СН3СН2ОН (XV). Соединения синтезированы Я- Ю. Полисом и Б. Ю. Вилне. Экспериментальная часть Опыты проводили на мышах линии BALB/c обоего пола массой 18—• 25 г и белых беспородных крысах-самках массой 160—200 г. Исследуемые вещества в водных растворах вводили внутрибрюшинно в возрастающих дозах за 30 мин до проведения опыта. Контрольные животные получали изотонический раствор хлористого натрия. Экспериментальные данные обрабатывали статистически, вычисляли средние эффективные (ED60) и летальные (LD5o) дозы и их доверительные границы при Р < 0,05 [1]. В ряде опытов вычисляли средние арифметические величины и стандартную ошибку этих средних (М±т). Для оценки значимости различия между средними величинами использовали критерии t Стьюдента. Различие считали достоверным при уровне вероятности Р < 0,05. Для сравнения избирательности действия соединений на центральную нервную систему их активность выражали не только показателями ED6o но и отношениями LD60/ED5o- Производные М-(1-адамантилметил)-М'-замещенных пиперазинов оценивали по следующим тестам. 1. Влияние на координацию движений и мышечный тонус по методике вращающегося стержня [2] и тесту «трубы» [3]. 2. Влияние на ориентировочную реакцию (ОР) и спонтанную двигательную активность (СДА) в актометре [4]. ОР определяли в течение первых 5 мин после помещения животных в актометр, а СДА регистрировали в течение 1ч. 3. Влияние на фенаминовую гиперактивность в актометре [4]. Фенамин (10 мг/кг подкожно) вводили за 10 мин до опыта. Фенаминовую двигательную активность (ФДА) регистрировали в течение 1 ч. 4. Влияние на действие наркотических средств — гексенала (70 мг/кг внутривенно), барбитал-натрия (150 мг/кг внутрибрюшинно) и хлоралгидрата (300 мг/кг внутрибрюшинно). Продолжительность наркоза в минутах определяли с момента утраты рефлекса «переворачивания» до его восстановления. 5. Анальгезирующее действие по методу «горячей пластинки» [5]. 6. Противосудорожное действие по тесту максимального электрошока [6] и коразоловых судорог (0,5% раствор внутривенно со скоростью 0,01 мл/с) [7]. 7. Действие на центральные м- и н-холинореактивные структуры по способности соединений предупреждать тремор, вызванный введением никотина (0,01% раствор внутривенно со скоростью 0,01 мл/с) и ареколинач (внутрибрюшинно, определяли ED5o ареколина, вызывающую тремор). 8. Влияние на центральные адренергические и дофаминергические структуры по методике фенаминовой стереотипии (ФС) [8]. 9. Гипотермический эффект на мышах путем измерения ректальной температуры до введения и через каждые 30 мин после введения изучаемых 96
X я а я о 4* ю тз 3 Таблица 1 Соединение i и ш IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XV LD5o. мг/кг 165 (138—198) 123 (107—141) 85 (77—93) 115 (104—128) 115 (94—140) 165 (138—196) ПО (104—117) 94 (85—103) 125 (112—140) 90 (83—98) 105 (95—117) 580 (522—644) 245 (214—279) 245 (214—279) Фармакологическая активность днгидрохлоридов N-i 1-адаментилметил)- N'-замещениых ПипераЗйНов ED5o> мг/кг вращающийся стержень 14 (11-19) 25 (17-36) 49 (24—57) 26 (19—35) 32 (24—42) 66 (51—79) 25 (17—36) 31 (23—42) 25 (17-36) 17 (12—24) 14 (11-.9) 43 (27—69) 60 (44—82) 36 (24—54) 14 (11-18) трест «трубы» 26 (16—43) 25 (17—36) 49 (24—57) 36 (24—48) 32 (24—42) 66 (51—79) 26 (16—39) 31 (23—42) 32 (22—47) 18 (13—25) 14 (11-19) 43 (27—69) 60 (44—82) 36 (24—54) 14 (11-18) гипотермия на 3° С и более 14 (8—25) 14 (11-18) 32 (22—46) 16 (9—29) 22 (15—33) 45 (36—58) 24 (16—36) 31 (23—42) 29 (21—38) 19 (10—36) 14 (11—20) 58 (51-67) 55 (44—68) 17 (15-19) 14 (11-18) анальгезия 94 (80—110) 75 (65—87) 66 (51—79) 76 (54—106) 96 (66—148) — — — ~ — — ~ 62 (43—90) 140 (108—182) ПО (103—118) электрошок — — 94 (80—110) — 37 (31—45) 45 (41—49) ~ 53 (44—64) 37 (31—45) — — — Индексы изменений действия** гексенала 1,82* 2,22* 4,07* 2,19* 1,54* 1,69* 2,05* 1,70* 2,09* 1,48* 1,79* — 1,87* 4,44* 3,15* барбитал-натр ия 1,29 • 1,35 1,90* 2,12* 1,40 3,45* 1,41* 1,61* 1,62* 1,69* 2,10* 4,15* 3,83* 3,49* хлоралгидрата 1,00* 2,04* 2,33* 1,39 1,94* 2,37* 2,00* 2,67* 0,72 1,33* 1,83* 3,27* 1,76* 2,84* СО -J Р<0,05. Доза препарата 20 мг/кг.
Таблица 2 Сопоставление некоторых показателей фармакологической активности производных 1Ч-(1-адамантилметил)- (А) и М-(1-адамантил)-1Ч'-замещенных (Б) пиперазинов А СДА 0,36 0,32 0,33 0,67 0,72 0,68 0,42 0,34 0,23 0,76 ФДА 0,62 0,54 0,83 0,96 1,05 0,98 0,76 0,60 0,73 0,77 ФС — 12,5* —9,0* Полностью предупреждает —26,7* —48,5* '" +5,0 +6,0 —11,5* —6,1 —28,4* —35,5* I 11,79 4,92 1,73 3,59 4,40 5,00 5,29 7,50 9,67 6,80 17,50 R СН3 С2Н с3нт ¦с4н„ СвНц Циклопен- тил Циклогек- сил Циклоок- тил С6Н6 с6н5сн2 СНаСН2ОН Б СДА 3,91 3,10 2,70 1,86 2,43 3,13 3,28 1,21 1,26 1,04 ФДА 1,13 1,06 0,83 1,46 0,94 1,64 1,16 1,33 1,10 0,79 1,02 ФС + 3,4 + 13,8* +24,8* +2,2 + 7,2 —2,3 —7,1 + 33,5* + 15,5*- + 10,0* 0,0 I 2,27 1,26 2,5а 2,1& 1,80 3,26 1,88 3,24 Примечание. СДА выражена отношением числа пробежек в опыте к числу пробежек за 1 ч в контроле; ФДА (доза фенамина 10 мг/кг подкожно, двигательная активность выражена так же, как СДА); ФС дана в.изменениях в минуту. При исследовании СДА, ФДА и ФС изучаемые соединения вводились в дозе 20 мг/кг внутрибрюшинно. I — отношение LD50/ED50 по тесту вращающегося стержня. * Р<0,05. веществ в течение 4 ч. Определяли ED50 соединений, вызывающую гипо- термический эффект на 3°С и более. 10. Острую токсичность в опытах на белых мышах. Основные результаты исследований приведены в табл. 1 и 2. Результаты и их обсуждение В опытах на лабораторных животных установлено, что производные Ы-(1-адамантилметил)-Ы'-замещенных пиперазинов проявляют психотропную активность депримирующего типа. Все исследованные вещества в дозе 5 мг/кг угнетают как ОР, так и СДА мышей. С увеличением доз соединений до 20 мг/кг наблюдается общее успокоение животных, сопровождающееся усилением угнетающего действия на СДА, расслаблением скелетной мускулатуры и нарушением координации движений (см. табл. 1 и 2). В этих же дозах дигидрохлориды 1Ч-(1-адамантилметил)-1\Г-замещенных пиперазинов вызывают понижение ректальной температуры. Большинство исследованных соединений удлиняют наркотический эффект гексенала, барбитал-натрия и хлоралгидрата. При этом потенцирующее действие усиливается с увеличением доз исследуемых веществ. Соединения XIII—XV, имеющие в своей структуре фенильную, бензиль- ную и оксиэтильную группы, а также II и III, содержащие этильную и про- пильную группы у пиперазинового кольца, в наибольшей степени потенцируют действие барбитуратов. Вещества I—IV, VI, XIII—XV проявляют также некоторую анальгезирующую активность. Противосудорожная активность по тесту максимального электрошока выявлена у соединений IV, VII, VIII, X, XI. Упомянутые вещества проявляют также защитные свойства при судорогах, вызванных введением коразола, у остальных соединений антикоразоловое действие статистически недостоверно. Дигидрохлориды ]М-(1-адамантилметил)-М'-замещенных пиперазинов проявляют некоторые центральные м- и н-холинолитические свойства — 98
в опытах на белых мышах уменьшают треморогенное действие никотина и ареколина. Все исследованные соединения отличаются антагонизмом к действию фенамина (см. табл. 2): они в дозах 5 и 20 мг/кг уменьшают двигательную активность мышей и сокращают у крыс длительность стереотипных движений, вызванных введением фенамина. Исключение составляют лишь соединения IX, X и XIII. Сопоставление спектров психотропной активности производных ]Ч-(1-адамантил)-Ы'-замещенных пиперазинов с соответствующими производными 1Ч-(1-адамантилметил)-М'-замещенных пиперазинов (см. табл. 2) показывает, что депримирующее действие избирательно проявляется только у соединений второго ряда, которые имеют большую широту фармакологического действия по тесту вращающегося стержня, высокие индексы потенцирования наркотического действия гексенала, барбитал-натрия и -хлоралгидрата. Кроме того, они угнетают ФДА мышей, укорачивают или полностью предупреждают феномен ФС. Соответствующие производные М-(1-адамантил)-М'-замещенных пиперазинов, наоборот, усиливают ФДА, увеличивают продолжительность ФС, не изменяют или укорачивают длительность наркотического эффекта гексенала, барбитал-натрия и хлоралгидрата. Таким образом, введение метиленовой группы между адамантильным и пиперазиновым циклами существенно изменяет спектр фармакологического действия М-(1-адамантил)-1\['-замещенных пиперазинов. ЛИТЕРАТУРА. 1. Беленький М. Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. Рига, 1959. — 2. Dunham N.W., М i - ja Т. S. — J. Am. pharm. Ass., Sci. Ed., 1957, v. 46, p. 208—209. — 3. Bois- s i e r J. R. — Encephale, 1961, v. 50, p, 340—359. — 4. P a e в с к и й К. С, Тимофеев В. А. — Бюлл. экспер. биол., 1965, № 6, с. 114—116. — 5. Eddy N. В., Leimbach D. — J. Pharmacol, exp. Ther., 1953, v. 107, p. 385—393.— 6. S w i n у a r d E.A, Brown W.C., Goodman L. S. — Ibid., 1952, v. 106, p. 319—330. — 7. О г 1 о f f M. J., Williams H. L., P f e i f f e г С. С. — Ргос. Soc. exp. Biol. (N. Y.), 1949, v. 70, p. 254—257. — 8. Щелкунов Е.Л. — Фар- макол. и токсикол., 1969, № 5, с. 628—633. ¦ - . УДК 615.35:002.6]:31 В. В. Авидон, В. С. Аролович, С. П. Козлова, Л. А. Пирузян СТАТИСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОГО МАССИВА ПО БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМ СОЕДИНЕНИЯМ. III. ВЫБОР РЕШАЮЩЕГО ПРАВИЛА ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ -Научно-исследовательский институт по биологическим испытаниям химических соедине ний, Московская область Поступила 7/XII 1977 г. В предыдущих сообщениях данной серии изложены принципы построения банка данных по биологически активным соединениям, содержащего сведения об их структуре и активности [1], а также предложена методика, позволяющая использовать этот банк для прогнозирования биологической активности химических соединений [2]. Эта методика, основанная на методе подструктурного анализа [3], предусматривает, что для нового вещества подсчитывается оценка информативности Ij — величина, характеризующая степень взаимосвязи подструктур данного соединения с анализируемой активностью Aj. Для того чтобы по значению /7- можно было принять решение — целесообразно или нет испытывать данное вещество на активность Aj, должно быть определено пороговое значение Qj оценки Ij, разбивающее все анализируемые соединения для каждого вида активности на два класса: условно активных (/р>8^) и условно неактивных (Ij^Qj). Целью настоящего сообщения являются обоснование метода выбора порогов 9;-, оценка А* 99
результатов прогнозирования, осуществляемого с использованием этих порогов, а также обсуждение дальнейших путей развития этого метода. Пусть зафиксирован вид активности Aj и на массиве из JV соединений известно Nj соединений, обладающих этой активностью. Возьмем произвольное число 6 и будем классифицировать соединения исходного массива по порогу 6. Пусть Ne— количество соединений, попадающих при этом в класс условно активных, из них Nej фактически активных. Рассмотрим следующие события, реализующиеся при такой классификации: 1) соединение активно, но отнесено к классу условно неактивных (ошибка первого рода); 2) соединение неактивно, но отнесено к классу условно активных (ошибка второго рода); 3) соединение активно и отнесено к классу условно активных (правильный прогноз); 4) соединение неактивно и отнесено к классу условно неактивных (правильный отсев). Пусть р±, р2, рз и р4 — соответственно вероятности этих событий. Тогда вероятность принадлежности соединения к классу фактически активных равна p-L+рз, к классу фактически неактивных — /?2+Р^ к классу условно активных — /?2+Рз> к классу условно неактивных — Pi+p4- Рассмотрим теперь, по каким критериям целесообразно судить о качестве прогнозирования биологической активности в нашем случае. Поскольку цель такого прогнозирования — выделить из исходного потока соединений подмассивы, направляемые на испытания по различным видам активности и обогащенные активными соединениями по сравнению с исходным потоком, прогнозирование будет тем эффективнее, чем выше степень такого обогащения. С другой стороны, прогнозирование будет тем лучше, чем большую долю всех активных соединений исходного потока можно выявить, испытав лишь класс условно активных. Исходя из этих соображений, будем оценивать прогнозирование для каждого вида активности по следующим критериям. I. Коэффициент эффективности Кд — отношение удельного веса активных соединений в классе условно активных к весу активных во всем массиве, т. е. степень обогащения подмножества испытуемых соединений активными. В терминах вероятностей это отношение имеет вид: КЭ = РЛ Р3 l{Pi + Рз) = (Pt + />,) <Рг + Р.) ¦ (1> II. Доля правильно опознанных активных соединений среди всех активных: "+=тг^г-: (2> Будем называть эти два критерия основными. Однако будут полезны также следующие критерии. • III. Доля правильно опознанных неактивных соединений среди всех неактивных: '--JT+pT' <3> IV. Коэффициент снижения потерь, т. е. отношение удельного веса активных соединений в исходном массиве к весу их на классе условно неактивных: К in _L„-V P> (Pi+Pz)(Pi+Pi) ,AX Поскольку точные значения вероятностей рг, рг, р3 и pi нам не известны, воспользуемся для их оценки методом Байеса г. 1 Метод Байеса — известный в теории вероятностей метод приближенной оценки неизвестных вероятностей, при котором минимизируется возможный ущерб от неверного оце- 100
Согласно [4], имеем: Pl~ JV + 4 ' p*~- 7V + 4 ' p*~~ /V + 4 ' Pi- N + 4 Заменив вероятности в выражениях (1), (2), (3) и (4) на эти оценки, получим соответственно: {Nej+l){N + 4) /V9.+ l Лэ (iVe + 2) (Nj + 2) > Р iVj + 2 ' (уУ.+2)(УУ-/Уе + 2) (AT — JVj) — (j\fe — УУаj) Ч- 1 Лп - (N]-Nel+l)(N + 4) ' Р - TV — /vj + 2 Можно показать, что основные критерии (I и II) взаимно противоречивы, т. е. они меняются в разные стороны при смещении порога 6 в одну сторону. Действительно, коэффициент эффективности /С9 пропорционален р nm+1 ^ ¦ * отношению —<-т— = ,, , „ . Оно тем выше, чем меньше доля ошибок вто- Р2 + Р3 кв + 2 рого рода, которая уменьшается при увеличении значения 8, так как в подмножестве соединений с большими значениями оценок информативности больше активных соединений и меньше неактивных [2]. Величина же р+ монотонно зависит от объема правильного прогноза Nej, который возрастает при уменьшении значения 0 и сопутствующем ему сокращении числа ошибок первого рода. Такая взаимная противоречивость критериев К0 и р+ затрудняет их использование для выбора оптимального порога 6. Для этой цели будет удобен другой критерий, позволяющий сбалансировать ошибки первого и второго рода. V. Средний риск распознавания г=с1р1-\-сгр2, где с1 и с2 — относительные «стоимости» ошибок первого и второго рода. Понятно, что при скрининге ошибки первого и второго рода неравнозначны. Ошибка второго рода, т. е. пропуск на испытание неактивного соединения, не слишком опасна, так как это соединение будет отсеяно в эксперименте. Ошибка же первого рода приведет к тому, что активное соединение будет отсеяно, не попадет на экспериментальные испытания и окажется потерянным для практического использования. Поэтому целесообразно принять значение сг значительно выше, чем с2. Кроме того, попадание в число ошибок первого рода соединения, обладающего редкой активностью, приведет к более ощутимой потере, чем попадание в число этих ошибок соединения с распространенной активностью. Поэтому в случае более редкой активности превышение сг над с2 должно быть больше. Исходя из этих соображений, примем стоимости сг и с2 равными обратным величинам вероятностей принадлежности соединения соответственно к классу активных и неактивных: 1 1 Cl~ Pi + Р-0 ' °2 ~ Pi + Pi ' Тогда: Воспользовавшись уравнением (5), получим: Г] A'j + 2 "Г N-Nj + 2 Будем считать оптимальным такое значение порога 87-, при котором величина г} минимальна. Нами разработана программа для ЭВМ ЕС-1030, осуществляющая подтечет оценок информативности со скользящим контролем Г. по заданной 101
Критерии оценки прогнозирования Таблица :' № П/п 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 28 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 Активность а-Адреноблокаторы |3-Адреноблокаторы Адреноблокаторы центральные а-Адреномиметики р-Адреномиметики Аналептики Анальгетики наркоти- тические Анальгетики ненаркотические, жаропонижающие Андрогены Анестетики местные Антидепрессанты Антикоагулянты Антиметаболиты и метаболиты Антисептики Ганглиоблокаторы Геста гены Гипогликемические негормональные Гипохолестеринемиче- ские негормональные Гистамина антагонисты Глюкокортикоиды Кардиотонические Курареподобные Корснарорасширяющие Минералокортикоиды Моноаминоксидазы ингибиторы Нейролептики Противоаллергические Противоаритмические Противобактериальные Противовирусные Противовоспалительные негормональные Противоглистные Противогрибковые Прстивокашлевые Противоопухолевые Прстивопротсзойные и противоспирохетные Противосудорожные Противотуберкулезные и противслепрсзиые Психостимуляторы Психотомиметики Салуретики Симпатслитики Снотворные и седатив- ные Сосудорасширяющие Сосудосуживающие Спазмолитики и брон- хорасширяющие Тиреогормонов антагонисты Транквилизаторы Урикозурические 9 1,593 2,317 1,309 2,235 2,013 1,254 1,768 1,282 1,847 1,281 1,030 3,075 1,969 0,975 0,917 3,605 1,556 1,248 1,429 3,843 1,964 1,358 },282 1,694 1,145 1,718 1,267 1,159 1,580 1,303 1,272 1,019 0,937 1,229 1,403 1,284 1,387 1,290 1,189 1,358 1,791 1,045 1,185 1,102 1,839 1,068 1,259 1,513 1,328 г 0,318 0,211 0,334 0,163 0,157 0,460 0,381 0,309 0,140 0,334 0,427 0,255 0,195 0,437 0,220 0,061 0,248 0,414 0,270 0,050 0,502 0,254 0,438 0,218 0,447 0,275 0,371 0,467 0,446 0,455 0,458 0,490 0,454 0,483 0,358 0,336 0,428 0,373 0,417 0,268 0,178 0,465 0,496 0,520 0,213 0,466 0,214 0,485 0,267 Ne/N 0,118 0,049 0,135 0,049 0,068 0,137 0,128 0,180 0,016 0,181 0,313 0,026 0,095 0,208 0,092 0,011 0,125 0,081 0,134 0,028 0,072 0,064 0,217 0,018 0,134 0,128 0,156 0,327 0,213 0,191 0,151 0,248 0,287 0,261 0,193 0,163 0,127 0,160 0,151 0,089 0,090 0,149 0,169 0,240 0,052 0,341 0,140 0,092 0,078 *э 6,715 16,713 5,931 17,741 13,180 4,896 5,705 4,668 53,835 4,573 2,784 28,932 9,291 3,593 9,347 86,983 6,896 8,087 6,305 34,333 7,859 12,531 3,540 42,629 5,083 6,492 4,956 2,606 3,364 3,802 4,429 3,008 2,839 2,952 4,129 4,917 5,380 4,813 4,824 9,213 10,038 4,577 3,825 2,946 15,788 2,474 6,590 6,440 10,344 *п 4,310 5,556 4,326 7,723 9,625 2,629 3,223 5,153 7,870 4,730 5,385 4,160 8,139 3,153 6,626 18,793 6,557 2,711 5,666 34,981 2,145 4,681 5,402 4,906 2,711 5,262 3,773 4,586 2,770 2,949 2,557 2,964 3,877 3,215 3,988 4,203 2,764 3,655 3,134 5,012 9,404 2,675 2,360 2,596 5,683 4,238 11,179 2,250 4,794 Р + 0,795 0,829 0,800 0,877 0,903 0,672 0,729 0,841 0,875 0,827 0,872 0,776 0,889 0,749 0,863 0,947 0,867 0,661 0,847 0,972 0,568 0,800 0,770 0,800 0,681 0,834 0,776 0,853 0,716 0,726 0,668 0,746 0,816 0,770 0,798 0,801 0,684 0,770 0,729 0,818 0,903 0,682 0,648 0,707 0,833 0,845 0,923 0,597 0,808 Р 0,887 0,960 0,866 0,960 0,940 0,869 0,890 0,850 0,985 0,839 0,701 0,979 0,916 0,814 0,917 0,992 0,886 0,924 0,883 0,977 0,931 0,946 0,792 0,982 0,873 0,891 0,852 0,679 0,838 0,819 0,874 0,764 0,729 0,747 0,844 0,863 0,887 0,857 0,854 0,914 0,919 0,853 0,856 0,773 0,954 0,689 0,863 0,918 0,925
Продолжение № п/п 50 51 52 53 54 55 Активность м-Холинолитики н-Холинолитики м-Холиномиметики н-Холиномиметики Холинэстеразы ингибиторы Эстрогены По всем активностям е 1,755 1,097 1,178 0,943 1,090 1,783 — г 0,225 0,273 0,354 0,382 0,377 0,160 0,343 Ne,N 0,131 0,164 0,101 0,175 0,127 0,045 0,139 Кэ 6,707 5,305 7,335' 4,504 5,871 19,318 5,653 *п 7,443 6,398 3,505 3,917 3,420 7,773 3,969 Р+ 0,883 0,869 0,744 0,789 0,745 0,877 0,783 Р 0,892 0,858 0,903 0,829 0,878 0,963 0,874 активности Aj для всех соединений массива [2], выбор порога 8;- из условия минимизации риска г}, а также вычисление критериев оценки качества прогнозирования с использованием полученного порога 67-. Реализация этой программы позволила нам определить значения порогов для всех 55 видов активности, зафиксированных в банке данных. В табл. 1 приве^ дены значения порогов 6, а также следующие величины: г, Ne/N (относительный объем класса условно активных), Кэ, Ки, Р+, Р~- Значения этих параметров даны для каждой из 55 активностей, а также по всему массиву в целом (на основе суммирования числа ошибок первого и второго рода по всем активностям). Из табл. 1 видно, что для большинства активностей класс условно активных, составляющий не более 15% всего массива, содержит 75—97% всех соединений массива, обладающих данной активностью. Коэффициент эффективности в большинстве случаев имеет значение не менее 4, при этом правильно отсеивается 87—99% неактивных соединений. Приведенные в табл. 1 критерии оценки прогнозирования получены на исходном массиве соединений. Для того чтобы оценить качество распознавания на новых соединениях, мы применили процедуру повторного скользящего контроля. При этом каждое соединение поочередно извлекалось из массива, по информации об остальных N—1 соединениях по описанному выше методу определялся порог 07- и в зависимости от результатов сравнения оценки информативности /* с этим порогом данное соединение относилось к классу условно активных или условно неактивных. Анализ результатов этой процедуры по некоторым активностям показал, что лишь для нескольких соединений происходит смещение порога, приводящее к росту количества ошибок. Поэтому по сравнению с приведенными в табл. Г критерии распознавания меняются незначительно (табл. 2). Таким образом, полученные результаты позволяют сделать вывод, что предлагаемый метод прогнозирования биологической активности уже на данном этапе может быть полезен при планировании массовых испытаний новых соединений. Дальнейшее же совершенствование этого подхода позволяет надеяться на улучшение показателей качества прогнозирования. Представляется перспективным в развитие предлагаемого подхода к прогнозированию учитывать новизну структуры соединения. Есть основания предполагать, что в число ошибок первого рода будут попадать преимущественно соединения, содержащие в своей структуре фрагменты, редко встречающиеся в структуре биологически активных соединений, т. е. соединения с относительно новой структурой. Как известно, эти соединения представляют наибольший интерес при скрининге, так как среди них наиболее вероятно открытие представителей новых рядов лекарственных веществ. По-видимому, целесообразно в дальнейшем таким образом модифицировать методику прогнозирования, чтобы давать таким соединениям некоторый приоритет при скрининге. Для оценки относительной новизны 103
Таблица 2 Критерии оценки прогнозирования после скользящего контроля Активность 7 8 30 31 37 К- 1 5,705 4,668 3,802 4,429 5,380 2 5,582 4,614 3,756 4,347 5,283 Полнота по активным 1 0,729 0,841 0,726 0,668 0,684 2 0,712 0,830 0,717 0,653 0,671 г 1 0,381 0,309 0,455 0,458 0,428 2 0,399 0,320 0,464 0,472 0,442 Примечание. 1 — при однократном скользящем контроле; 2 — при повторном скользящем контроле. структуры соединения (для данного массива) могут быть использованы параметры, полученные при статистическом исследовании массива. Пусть в массиве из N соединений дескриптор dt встретился nt раз. Тогда, согласно [4], априорная вероятность появления этого дескриптора в коде нового соединения есть pt = nJ. J~ , Поэтому количество информации, вносимой дескриптором dt, по известной формуле Шеннона [5], равно: Hi = - log pt = log (N + 2) - log (щ + 1). (6) Эта величина растет с убыванием nt. Тогда новизна yt дескриптора dt определяется как величина, пропорциональная количеству информации: Vt = MHlt (7) где М — нормирующий множитель, значение которого определяется из некоторого граничного условия. Потребуем, чтобы для самого нового дескриптора (гаг=0) новизна была максимальной и равной 1. Тогда: 1 = Л1 [log (/V + 2) — log I]. 1 Отсюда м log (N + 2) и, согласно (6) и (7), получаем: Т* = 1 ¦ log {Щ + 1) (8) log(A< + 2) • Заметим, что в формуле (6) имелся в виду двоичный логарифм, а выражение (8) может использоваться с любым основанием логарифмов. Исходя из значений уь для каждого из т дескрипторов кодовой записи соединения, можно оценить среднюю новизну у всего соединения. Разумно потребовать, чтобы в эту величину каждый дескриптор вносил свой вклад, но чтобы он был тем более весомым, чем выше новизна этого дескриптора, так как наличие новой подструктуры весьма существенно для суждения о новизне всего соединения. Поэтому воспользуемся формулой средневзвешенного арифметического: C.Y, + С272 + • • • 4- СтЧт Y = - с1 + с2 + • ¦ ¦ + сгп ' Y?+Y2+-- + У„ в котором положим ct=yt, т. е. y__ Yt ~Г Уч ~Т • • ¦ + Ym — величина, известная в литературе как среднее антигармоническое [6]. Предварительные исследования показывают, что средняя новизна соединений, попавших в число ошибок первого рода, как правило, более высока, чем по данной активности в целом. Это естественно, так как чем новее структура соединения, тем менее достоверны для него те или иные выводы, сделанные на основе статистического анализа исходного массива. Поэтому для придания приоритета более новым структурам можно снижать порог 8 с возрастанием новизны соединения. 104
Таблица 3 Пример машинной выдачи результатов прогноза на новое соединение 1 12 23: 34- 45: 7: 48: 30 35 2 1.314 : 0.631 1.125 1.191 0.832 2.126* 1.139 1.047 0.887 0.744 2 13 24 35 46: 26 39 28 51 32 Запрос 12. Средняя новизна : 0.744 : 0.994 0.908 0.887 1.097* 1.323* 1.126 1.028 0.886 0.739 3 14 25: 36: 47: 50: 11: 27: 47: 16 1.223 0.657 0.726 0.698 0.880 1.432 1.126* 1.010 0.880 0.737 4: 15: 26: 37: 48: 6: 23: 41: 43: 25: $. 777 0.661 0.826 1.823* 1.309 1.139 1.430* 1.125 1.009 0.877 0.726 5: 16: 27: 38: 49: 19: 8: 13 45: 36: 0.693 0.737 1.010 0.590 6: 17: 28: 39: 0.804 50: 1.386 1.111 0.994 0.832 0.698 1: 29: 44: 15: 5: 1.430* 0.773 1.028 1.126 1.432 1.314 1.101 0.974 0.826 0.693 1 12 23: 34: 45 7- 48: 30 35 2: : 7: 18: 29: 40: 51: 37: 46: 9: 49: 4: 2.126* 0.746 1.101 1.082 0.886 1.309 1.097* 0.974 0.804 0.661 19 30 41 52 3 54 33 42 20 1.111 1.386 1.047 1.009 1.190* 1.223 1.084 0.967* 0.782 0.660 ' 9 20: 31 42 53: 21: 53: 10 55 14 0.974 0.660 1.055 0.782 1.083* 1.197 1.083* 0.942 0.777 0.657 10 21 32 43 54 34 40 22: 17: 12 Продолжение 0.942 1.197 0.739 0.877 1.084 1.191 1.082 0.923 0.773 0.631 11 22 33 44 55 52 31 24: 18: 38: таблицы 1.126* 0.923 0.967* 0.974 0.777 1.190* 1.055 0.908 0.746 0.590 Примечание. Верхний ряд — оценки информативности в порядке номеров активностей, нижний ряд — эти же оценки в порядке убывания. Значения оценок, превышающие соответствующие пороги, помечены звездочкой. Нами практически реализована программа прогнозирования биологической активности соединений, поступающих на биологические испытания. Эта программа подсчитывает для нового соединения оценки информативности Ij по 55 видам активности, ранжирует активности в порядке убывания Ij и отмечает специальным знаком те активности, для которых I/>9У-. По этим активностям вещество рекомендуется испытывать в первую очередь. В пределах одной активности вещества могут испытываться в порядке убывания I j, а при близких значениях /7- исследователь может учесть значения у, которые также подсчитываются этой программой. На табл. 3 приведен пример выдачи результатов прогноза на новое соединение. В заключение следует отметить, что упомянутая выше программа вычисления порогов выдает на печать для каждой активности списки номеров соединений, попавших в число ошибок первого и второго рода. Оба этих списка ранжированы по величине оценок информативности и для каждого- соединения указана новизна структуры. По-видимому, эти списки представляют самостоятельный интерес для содержательного анализа. Действительно, ошибки первого рода — это соединения, обладающие активностью А,, но содержащие много структурных фрагментов, нехарактерных для соединений с данной активностью. Это, как правило, представители новых рядов соединений, обладающих активностью А у Ошибки же второго рода — это соединения, содержащие структурные фрагменты, характерные для активности Aj, но в массиве не заиндексированные как обладающие этой активностью. Среди них могут быть соединения, которые не испыты- вались на эту активность, хотя на самом деле ею обладают, или же соединения, которые обладают этой активностью в качестве побочного действия, но информация об этом не зафиксирована в банке данных. Анализ этих данных может быть полезен для фармакологов и химиков, работающих в области поиска соединений с соответствующей активностью. 105
ЛИТЕРАТУРА. 1. П и р у з я н Л. А., АвидонВ.В.. Розен- б л и т А. Б. и др. — Хим.-фарм. ж., 1977, № 5, с. 35—40. — 2. А в и д о н В. В., Аролович В. С, Козлова СП. и др. — Там же, 1978, № 5, с. 88. — 3. С г a mer III R. D., R e d 1 G., В е г к о f f Ch. E. — J. med. Chem., 1974, v. 17, p. 533—535. — 4. В а п н и к В. Н., Червоненкис А. Я- Теория распознавания образов. Статистические проблемы обучения. М., 1974, с, 63. — 5. Шеннон К. Э. — В кн.: Работы по теории информации и кибернетике. М., 1963, с. 243.— 6. Д ж и н и К. Средние величины. М., 1970, с. 81. 4- УДК 615.281:547.461.2 Г. П. Петюнин, Р. Ерлинг, X. Науманн, Д. А. Куликова, Н. В. Остапчук АМИДЫ И ГИДРАЗИДЫ ЩАВЕЛЕВОЙ КИСЛОТЫ. XXXVII. СИНТЕЗ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ЗАМЕЩЕННЫХ КАРБАМИДОГИДРОКСАМОВЫХ КИСЛОТ Харьковский фармацевтический институт, Научно-исследовательский институт по биологическим испытаниям химических соединений, Московская область Поступила 3/V 1977 г. Гидроксамовые кислоты представляют интерес в качестве биологически активных соединений с широким спектром действия (противомикробное, противоопухолевое, противовоспалительное) [1, 2], а также в связи с использованием в аналитической практике [3]. Настоящая работа посвящена изучению замещенных карбамидогидро- ксамовых кислот (I), которые в химическом и биологическом отношении до сих пор не изучались. Синтез указанных соединений проводился по схеме: NH2OH RNH2 RNHCOCOOC2H6 > RNHCOCONHOH -<— C2H5OOCCONHOH II I III Кислоты I получали двумя способами: А — взаимодействием замещенных полиамидов щавелевых эфиров (II) с гидроксиламином и Б — аминолизом этоксикарбонилгидроксамовой кислоты (III) жирными или жирно-ароматическими аминами. Кислоты I (см. таблицу) — бесцветные (при R=CeH4N02 желтые) кристаллические вещества, растворимые в водных щелочах и органических растворителях. Спиртовые растворы кислот I дают вишневое окрашивание с ионами Fe3+, а также осадки с целым рядом катионов металлов (Al3+, Bi3+, Pb2\ Cu2+, Mg2+, U2+, Mn2+, Zn2+). В ИК-спектрах I обнаружены полосы валентных колебаний ОН-, NH- и двух СО-групп (см. таблицу). Для характеристики кислотности полученных соединений были определены константы ионизации некоторых из них (см. таблицу). Величины рКа водорастворимых кислот 1а, д, г определялись в воде, кислот 1ж, з, к, м— в 60% водном диоксане. Из таблицы видно, что в случае алкильных заместителей величина рКа практически не меняется. Корреляционное уравнение имеет вид: р/Са=7,85—0,06а, r=0,98, S=0,06. Абсолютное значение р свидетельствует о том, что реакционный центр крайне нечувствителен к индукционным эффектам заместителей. Величины рКа кислот с арильными заместителями лежат в пределах 9,68—9,20 и уменьшаются в ряду заместителей: С2Н50>СН3>Н>Ж)2. Параметры корреляции рКа от cr-констант Гаммета (рКа =9,75, р=0,48, г=0,99, 5=0,04) указывают на наличие линейной зависимости. Экспериментальная биологическая часть Противомикробную активность полученных соединений изучали методом двукратных серийных разведений на спектре, включающем золотистый 106
Замещенные карбамидогидроксамовые кислоты (I) (D Собдинени 1а 16 1в 1г 1д 1е 1ж 1з 1и 1к 1л 1м 1н 1о In Ip Ic It iy R H СНз CH2CH2C1 CHgCgHg Цикло-С6Нп н2 CSH5 4-CH3CeH4 4-CH3OCeH4 4-CaHBOCeH4 4-C3H7OC6H4 4-N02CeH4 4-C3H7OOCCeH4 4-нзо-С3Н7ООССвН4 4-изо-С4Н9ООССвН4 2-N02C6H4 2-C2H6OC6H4 2-C4H9OCeH4 2-COOH Выход, % 86 78 73 87 62 71 76 81 78 76 78 73 77 72 70 87 79 89 91 Температура плавления, °C 140—1 200—2 138—9 161—2 160—1 160—1 156 (с разл.) 150 (с разл.) 170 172 153 188 161 148 153 183 174—5 137 188 Найдено, 0/ /0 N 27,08 23,93 16,66 14,41 14,96 35,32 15,38 14,22 13,28 12,23 11,56 18,52 10,72 10,41 10,23 18,80 12,76 11,27 12,29 Брутто-формула C2H4N203 C3H6N203 C4H,C1N203 C9H10N2O3 C8H14N203 C2H6N303 C8H8N203 C9H10N2O3 C9H10N2O4 C10H12N2O4 CnH14N204 C8H,N605 C12H14N2O5 C12H14N205 C13Hl6N205 C8H7NBOe C10H12N2O4 C12H16N204 C9H8N20B Вычислено, % N 26,92 23,73 16,76 14,43 15,05 35,29 15,55 14,43 13,32 12,50 11,76 18,70 10,51 10,51 10,00 18,70 12,50 11,12 12,50 - PKa 7,93±0,03 — — 7,88±0,02 7,75±0,02 — 9,57±0,04 9,64±0,05 — 9,68±0,04 — 9,20±0,04 — — — — — — — ¦ OH 3450 — — 3400 3400 — 3360 3430 — — — 3360 — — .' — — — — — ИК NH (NHOH) 3300 — — 3300 3300 — 3320 3330 — — — 3320 — — — — — — — -спектр, см NH 3200 — — 3200 3200 — 3270 3290 — — — 3270 — — — — — — — -1 0 X z cjSri 1630 — — 1630 1630 — 1660 1660 — — — 1690 — — . — — — — — CO 1650 — — 1650 1650 — 1700 1700 —' — — 1720 — — — — — — —
стафилококк 209-Р, кишечную палочку 675 и микроспорой. Для культивирования бактерий использовали бульон Хоттингера (рН 7,2—7,4), грибов— среду Сабуро (рН 6,0—6,8). Активность оценивали по минимальной бактериостатической (МБсК) и микостатической (ММсК) концентрации препаратов, выраженной в микрограммах на 1 мл. Соединение 1з проявило умеренную активность в отношении микро- спорона (ММсК 25 мкг/мл), Candida albicans (ММсК 100 мкг/мл) и Aspergillus niger (ММсК более 200 мкг/мл). Кислота 1г проявила активность лишь в отношении стафилококка (МБсК 500 мкг/мл). Остальные соединения (1а, в, г, ж, п, м, р) активности не обнаружили (ММсК и МБсК более 200 мкг/мл). Экспериментальная химическая часть ИК-спектры сняты на спектрометре UR-20 в таблетках бромида калия (концентрация вещества 0,5%) с призмами| из хлорида натрия и фторида лития. Значение рКа определяли на рН-метре «рН-340». (1Ч-циклогексилкарбамидо)гидроксамовая кислота (1д). А. К 1,99 г (0,01 моль) этилового эфира циклогексилоксаминовой кислоты в этаноле прибавляют спиртовой раствор гидроксиламина, полученный из 0,7 г (0,01 моль) солянокислого гидроксиламина и 0,6 г (0,01 моль) гидрокиси калия, и оставляют стоять на ночь. Выпавший осадок отфильтровывают и кристаллизуют. Аналогично получали кислоты Ia-г, е-у. Б. Растворяют 3,99 г (0,03 моль) III в 10 мл этанола, прибавляют 5,94 г (0,06 моль) циклогексиламина и оставляют стоять на ночь. Затем реакционную смесь подкисляют соляной кислотой (1 : 1) до рН 3,0 и осадок отфильтровывают. Выход 26%. Температура плавления смешанной пробы обоих образцов не показала депрессии. ЛИТЕРАТУРА. 1. Negwer M. Organisch-chemische Arzneimittel und ihre Synonima. Berlin, 1967, с 12, 88, 312, 926. — 2. P a i 1 e r M.Jakacs F. Австриек, пат. №277212, 1969. — «P. Ж- Химия», 1971, №5Н311П. — 3. Карпова Л. К., Шемякин Ф. М. — «Фармация», 1973, № 1, е. 67. ¦ УДК 616.61-78:661.183.2 С. П. Валуева, Н. М. Гуляева, С. И. Сурикова, Б. С. Эльцефон ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ АДСОРБЦИИ МЕТАБОЛИТОВ РАЗЛИЧНОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ АКТИВНЫМИ УГЛЯМИ Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинских полимеров, Институт горючих ископаемых, Москва Поступила 17/Х 1977 г. Опыт советской и зарубежной экспериментальной медицины показал целесообразность использования сорбционного метода для быстрого экстракорпорального выведения из крови вредных веществ эндогенного и экзогенного происхождения [1, 2]. Выбор сорбентов, используемых для гемо- сорбции, определяется компонентами, которые необходимо удалить из крови: для удаления минеральных солей целесообразно использовать ионообменные смолы (катеониты, аниониты, амфолиты), для удаления органических компонентов — активированные угли, силикагели, сефадек- сы. Из числа последних в медицинской практике наибольшее распространение получили активированные угли вследствие доступности и удовлетворительной сорбции большинства веществ органического происхождения. Эффективность любого сорбционного процесса в весьма существенной степени определяется емкостью сорбента и скоростью сорбции. Оба эти 108
Структурная характеристика образцов активных углей марки ИГИ Образцы Лабораторные: 1 2 3 4 5 6 Промышленной партии Объем, см3/г* микропор 0,40 0,40 0,40 0,30 0,32 0,14 0,29 мезопор 0,12 0,24 0,36 0,10 0,12 0,07 0,07 макропор 0,35 0,43 — 0,26 0,30 — 0,38 Гранулометрический состав, мм 0,5—1,5 0,5—1,5 0,5—1,5 0,5—1,5 0,5—1,5 0,5—1,5 0,5—1,0 1,0—1,5 1,5—2,0 2,0—3,0 >3,0 * Пористая структура адсорбентов определялась на высоковакуумной установке весовым методом, в качестве стандартного вещества использовались пары бензола. Примечание. Для образца промышленной партии гранулометрический состав дан по фракциям. параметра в свою очередь зависят от структуры сорбента, природы сорбируемого вещества и других факторов. Несмотря на имеющийся фактический материал по применению для темосорбции различных марок промышленных углей (АР-3, СКТ, БАУ), в литературе отсутствуют сведения о связи сорбционной емкости активированного угля по основным метаболитам и кинетики сорбции этих метаболитов со структурой угля, его гранулометрическим составом, природой и молекулярной массой метаболита. Очевидно, что знание этих зависимостей необходимо для определения оптимальной структуры и гранулометрического состава активированного угля, используемого для экстракорпоральной очистки крови, и выработки рекомендаций по осуществлению технологических процессов производства активных углей специальных марок, предназначенных для целей гемосорбции. В настоящей работе исследовалась кинетика сорбции метаболитов различной молекулярной массы на активном угле марки ИГИ, полученном на основе спекающихся каменных углей по технологии Института горючих ископаемых [3, 4], и марки СКТ-6А, которая представляет торфяные угли, содержащие в качестве связующего смолы. Структура исследуемых образцов активных углей характеризовалась объемами микро-, мезо- и макропор. Известно, что адсорбционные свойства активных углей обусловлены главным образом их пористой структурой [5]. В случае адсорбции молекул небольшого размера адсорбция в микропорах имеет определяющее значение. Более крупные поры играют при этом роль транспортных артерий. Однако в случае адсорбции из раствора крупных молекул микропоры недоступны для них, адсорбция происходит на поверхности мезопор. С целью выявления роли микро- и мезопор при адсорбции из растворов метаболитов различной молекулярной массы было исследовано 6 лабораторных образцов активных углей марки ИГИ, одинаковых по гранулометрическому составу, но различающихся величинами объемов микро- и мезопор. В таблице приведена структурная характеристика исследованных образцов углей марки ИГИ. Для сравнения был изучен также образец активного угля марки СКТ-6А с сильно развитой микропористостью (объем микропор — 0,6 см3/г, объем мезопор — 0,28 см3/г, объем макропор — 0,3 см3/г). Исследовалась кинетика адсорбции из водных растворов. В качестве модельных использовали однокомпонентные растворы органических веществ, которые по молекулярным массам можно классифицировать как низкомоле- 109
СКТ-6А 10 20 Рис. 1. Кинетические кривые сорбции креатинина (а), билирубина (б) для активного угля СКТ-6А и ИГИ и сорбции витамина В12 активным углем ИГИ (в) (номера кривых соответствуют номерам лабораторных образцов в таблице). По оси ординат — Е (мг/г); по оси абсцисс — время (мин). кулярные (креатинин — м. м. 113) и среднемолекулярные (билирубин — м. м. 583, витамин В12—м. м. 1357). Креатинин и билирубин выбраны как представители низкомолекулярных и среднемолекулярных токсических веществ, накапливающихся в организме при почечно-печеночной недостаточности. Витамин В12 использовали как эталонное вещество, имеющее верхний предел средней молекулярной массы. Именно накопление в крови веществ средней молекулярной массы (500—2000) является причиной серьезных осложнений (в частности, нейропатии) у пациентов, подвергающихся постоянному экстракорпоральному очищению крови [6]. Методика исследования адсорбции в статических условиях заключалась в следующем: навеска адсорбента в количестве 0,5 г перемешивалась магнитной мешалкой с 50 мл раствора исследуемого вещества в течение 40— 60 мин. Через определенные промежутки времени (10 мин) отбирали пробы раствора для определения изменения концентрации адсорбируемого вещества. Емкость угля Е (в мг/г) вычисляли по формуле: „ (Co-C)V С0—исходная концентрация адсорбируемого вещества, мг/мл; С—концентрация адсорбируемого вещества после адсорбции, мг/мл; V—объем раствора, мл; Р—навеска угля, г. Концентрацию креатинина определяли спектрофотометрически, используя цветную реакцию креатинина с пикриновой кислотой и измеряя оптическую плотность окрашенного раствора при 520 н-м. Исходная концентрация раствора креатинийа 0,40 г/л. Концентрацию витамина В12 ПО
юо - о о о о о о / 2 >3 О 10 20 30 40 50 ю W 30 40 50 60' Рис. 2. Кинетические кривые сорбции креатинина для сферических активных углей различного гранулометрического состава. / — 0,5 — 1 мм; 2 — 1—1,5 мм; 3 — 1,5 — 2 мм; 4 — 2 — 3 мм; 5 — >3 мм. По оси ординат — адсорбированный креати- нин (в %); по оси абсцисс — время (мин.) определяли спектрофотометрически при 358 нм. Исходная концентрация 0,24 г/л. Так как билирубин нерастворим в воде, а его натриевая соль в воде растворима, исследовали адсорбцию билирубина из щелочных растворов, содержащих едкий натр в концентрации 0,0005 М. Концентрацию натриевой соли билирубина определяли спектрофотометрически при 420 нм. Концентрация исходного раствора билирубина 0,01 г/л. Изменение концентрации вещества над сорбентом вычисляли как среднее 5 параллельных опытов, проводимых для каждого образца сорбента {отклонение от среднего значения +1,5%). Результаты исследования адсорбции креатинина представлены на рис. I, а. Из приведенных кинетических кривых следует, что низкомолекулярный креатинин адсорбируется только в микропорах. Так, образцы 1 и 3 с равным объемом микропор (0,4 см3/г), но отличающиеся по объемам мезопор в 3 раза (0,12 и 0,36 см3/г), имеют одинаковую сорбционную емкость по креатинину. С уменьшением объема микропор (образец 5) сорб- ционная емкость по креатинину падает, а для образца 6 с малоразвитой микропористостью значение емкости близко к нулю. Наоборот, с увеличением объема микропор сорбционная активность угля по креатинину увеличивается — емкость активного угля марки СКТ-6А, объем микропор которого достигает 0,6 см3/г, существенно больше (рис. 1, а). , При адсорбции активными углями билирубина (рис. 1, б) в общем прослеживается аналогичная зависимость между сорбционной емкостью и объемом микропор, при этом следует отметить, что мезопоры, по-видимому, также участвуют в сорбции билирубина, так как величина их объема оказывает влияние на кинетику сорбции. Роль мезопор становится определяющей при адсорбции веществ средней молекулярной массы, как это видно на примере адсорбции витамина В12 (рис. 1, в). Из приведенных на этом рисунке кинетических кривых следует, что чем больше объем мезопор активного угля, тем выше его сорбционная емкость по витамину В12. Таким образом, результаты исследования позволяют сделать заключение о том, что для более быстрого и полного удаления из крови токсических веществ разной молекулярной массы (от ПО до 1400) наиболее ра- 111 50 40 во 20 10 Рис. 3. Изменение клиренса по креатинину при скорости 50 мл/мин для углей различного гранулометрического состава. / — 0,5 — 1 мм и 1 — 1,5 мм; 2 — 2 — 3 мм; 3 — 3 мм. По оси ординат — К. (мл/мин); по оси абсцисс — время (мин).
ционально использовать активные угли с хорошо развитой микропористостью при достаточно развитом объеме мезопор. Важным фактором, определяющим скорость адсорбции из жидкой фазы, является гранулометрический состав сорбента, т. е. размер его гранул. Чем меньше размер гранул, тем быстрее достигается равновесие, тем полнее используется сорбционный объем. Однако при адсорбции в динамических условиях с уменьшением размера гранул растет гидродинамическое сопротивление слоя адсорбента и увеличивается гемолиз. Подбор оптимальных размеров гранул осуществляется, как правило, экспериментально для каждого адсорбента. Влияние гранулометрического состава на кинетику адсорбции метаболитов мы изучали на примере адсорбции креатинина в статических и динамических условиях. В качестве адсорбента в этих опытах были использованы различные фракции образца промышленной партии активного угля марки ИГИ. Все фракции активного угля имели одинаковую структуру и различались лишь размером гранул, диаметр которых изменялся от 0,5 до 4 мм (см. таблицу). Опыты в статических условиях проводились по описанной выше методике. Результаты этих опытов, представленные на рис. 2, свидетельствуют о резкой зависимости сорбции креатинина от размера гранул. Для фракции 0,5—1,0 мм (верхняя кривая) насыщение адсорбента креатинином достигается за 40 мин. За это же время на образце с размером гранул более 3 мм величина адсорбции составляет лишь половину от насыщения (нижняя кривая). Динамические опыты проводились в режиме рециркуляции. Адсорбент помещали в колонку из органического стекла цилиндрической формы объемом 100 см3. Колонка присоединялась к аппарату «искусственная почка», так что скорость потока раствора поддерживалась постоянной при помощи насоса и составляла 50 мл/мин. Объем раствора креатинина 3 л, исходная концентрация — 0,40 г/л. Пробы раствора отбирались в течение 1 ч через каждые 10 мин на входе и на выходе из нее. Эффективность работы колонки с адсорбентом оценивалась по величине клиренса, как это принято для оценки диализирующих систем: L'BX где АС — разность концентрации креатинина на входе в колонку и на выходе из нее, г/л; Свх— концентрация креатинина на входе в колонку, г/л; v— скорость протекания раствора креатинина через колонку, мл/мин. Максимальное значение клиренса для каждой перфузионной системы, как это следует из определения К, не может превышать скорости протекания раствора через данную систему. На рис. 3 представлены кривые, характеризующие изменение клиренса по креатинину в процессе адсорбции для активных углей различного гранулометрического состава. При использовании фракций сферических адсорбентов с диаметром зерна 0,5—1,0 или 1,0—1,5 мм величина клиренса является максимальной для данного перфузионного устройства (прямая 1) в течение всего времени сорбции. С увеличением диаметра зерна сорбента величина клиренса уменьшается (кривые 2 и 3), и эффективность работы сорбента, оцененная по конечным значениям клиренса, на 60-й минуте перфузии падает на 50%. Следовательно, при гемосорбции рационально использовать частицы активированного угля с оптимальным диаметром 0,5—1,5 мм. Таким образом, эффективность активных углей как адсорбентов для очистки крови определяется их пористой структурой и гранулометрическим составом. Быстрая и полная одновременная сорбция метаболитов низкой и средней молекулярной массы может быть достигнута на активных углях, 112
имеющих структуру с хорошо развитым объемом микропор (>0,35 см3/г), достаточным объемом мезопор (>0,15 см3/г) и при оптимальном размере гранул 0,5—1,5 мм в диаметре. ЛИТЕРАТУРА. 1. Chang Т. М., G о п d a A., Dirgs Y. H. et al.—Trans. Am. Soc. artific. intern. Organs, 1971, v. 17, p. 246. —2. Лопухин Ю. М., Машков О. А., Крылов К. П. и др. —Экспер. хир., 1971, №4, с. 73. — 3.- К о с т о м а р о в а М. А., Сурикова СИ. — Химия твердого топлива, 1976, № 6, с. 3—8. — 4. Суринова СИ., Костомарова М. А. — Химия и переработка топлива, 1976, т. 31, с. 37—43. — 5. Дуби- н и н М. М., Онусайтис Б. А. — В кн.: Углеродные адсорбенты и их применение в промышленности. Пермь, 1969, ч. 1, с. 3—25. — 6. В a b b A. L., Р о - р о v i с h R. P., Christopher Т. G. et al. — Trans. Am. Soc. artific. intern. Organs, 1971, v. 17, p. 81. Лекарственные растения + УДК 615.322:582.736- H. H. Мельникова, А. И. Яцыно, Г. К- Шретер плоды кассии остролистной, культивируемой в ссср КАК НОВЫЙ ВИД ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ Всесоюзный научно-исследовательский институт лекарственных растений, Московская область Поступила 5/V 1977 г. Кассия остролистная (Cassia acultifolia Del.) — полукустарник семейства бобовых (Leguminosae), подсемейства цезальпиниевых (Caesalpi- nioideae). Ее родина — Африка (Судан, Египет, Эфиопия, Сомали) и южные районы Аравийского полуострова. В растении содержатся производные антрацена, оказывающие слабительное действие [1]. В качестве слабительного средства используются отдельные листочки сложного парноперистого листа кассии [2]. Этот вид сырья издавна применяется в отечественной медицине. Листочки сложного листа под названиями «сенна», «александрийская сенна», «лист сенны», «лист кассии» входили во все издания отечественной фармакопеи, начиная с ее первого издания на русском языке в 1866 г. [3]. В последние годы кассия остролистная стала успешно возделываться как однолетняя культура на поливных землях Южного Казахстана и в- Туркмении. Однако потребность здравоохранения в этом сырье удовлетворяется не полностью. В ряде зарубежных стран в качестве слабительного средства, кроме листьев, используются также плоды кассии. Этот вид сырья включен в фармакопеи многих стран мира еще в прошлом столетии. В настоящее время плоды кассии описаны в фармакопеях многих стран [4—6], а также в последнем издании Международной фармакопеи [7]. В ЧССР на плоды кассии имеется стандарт. Целесообразно было изучить плоды кассии остролистной, культивируемой в нашей стране, как возможный дополнительный источник средств слабительного действия. Установлено, что в период уборки кассии в Туркмении листья составляют около 53,0%, а плоды — около 35,8% от всей надземной массы растения. Из этих данных видно, что использование плодов кассии в качестве лекарственного сырья значительно увеличит выход сырья с каждого гектара посевной площади. Химическое исследование створок плодов отечественной кассии проведено А. С. Романовой, А. И. Баньковским, Н. Д. Семакиной [8—11]. Установлено, что действующим веществом створок, как и листьев, являют- 115
ся производные антрацена. Содержание их в створках плодов несколько выше, чем в листьях (более 2% в створках и более 1% в листьях). Из створок плодов и из листьев выделены два антраглюкозида (глюкоалоэ — эмо- дин и глюкореин), т. е. действующие вещества идентичны. Целью наших исследований являлось фармакологическое изучение -створок и цельных плодов кассии и установление показателей качества сырья для включения их в проект нормативно-технического документа на -этот вид сырья. Характерные особенности сырья «плоды кассии» отечественного производства Во всех иностранных фармакопеях, в которые включены плоды кассии, речь идет о сухих зрелых плодах с семенами. Специфика уборки кассии в нашей стране приводит к получению, кроме листьев, двух фракций сырья плодов кассии: створки зрелых плодов и цельные плоды различной степени зрелости. Створки остаются после обмолота собранных вручную зрелых плодов и выделения из них семян. Они обычно цельные или частично измельченные. Вторая фракция — цельные плоды. Получаются они следующим образом. При уборке кассии на лист все растение скашивается, высушивается и обмолачивается, обмолоченная масса подрабатывается и разделяется на листья и плоды. Эти плоды различной степени зрелости: от зеленых, размер которых превышает завязь, до почти зрелых; плоды содержат семена. Для выяснения медицинской ценности створок плодов и цельных плодов различной степени зрелости было проанализировано 14 проб от производственных партий сырья, полученных из совхозов Союз- лекраспрома, в том числе 10 проб створок плодов и 4 пробы цельных пло- „ л о с ё 1 2 3 4 5 6 3 4 1 2 3 1 2 4 Анализ проб производственных партий сырья «плоды Характеристика сырья Сухие створки после обмолота зрелых плодов и удаления семян То же » » » » » » » » » » » » » » » » Незрелые плоды » » » » » » Лист Плоды кассии после удаления семян (створки незрелых плодов) Место заготовки сырья Туркменская ССР, Теджен То же » » » » » » » » Южный Казахстан, Арысь То же . . » » » » Туркменская ССР, Теджен То же ¦» » » » кассии» Содержание производных , антрацена, % (в пересчете на абсолютно сухое сырье)* 3,52 3,16 3,21 3,43 3,47 3,41 3,17 3,67 3,46 3,25 3,15 3,17 3,13 2,86 2,32 — Биологическая активность (минимальная доза, вызывающая слабительное действие), г/кг 0,5 0,5 0,5 0,5 1,1 — 1,1 0,8 0,8 1Д 1,3 1,6 1,6 2,5 1,8 1,6 0,8 * Выражаем благодарность старшему лаборанту лаборатории аналитической химии Л. М. Бе- лоусовой за определение производных антрацена. 114
дов. Определяли содержание производных антрацена по методу, изложенному в ГФХ, и биологическую активность на мышах по методу Fuhner [12]. Результаты анализов этих проб сырья приведены в таблице. Из приведенных в таблице данных видно, что минимальная доза, вызывающая слабительное действие, составляет 0,5—1,1 г на 1 кг створок или 1,3—2,5 г на 1 кг цельных плодов. Одновременно исследовали биологическую активность листьев сенны. Для этого листья были отобраны из пробы № 3 плодов и от товарной партии листа в 10 т. Результаты определения равны 1,6—1,8 г/кг. Как показали результаты исследований, створки плодов по своему слабительному действию значительно активнее цельных плодов и листьев,, активность цельных плодов близка к активности листьев; как створки, так и цельные плоды характеризуются высоким содержанием производных антрацена, что подтверждает приведенные ранее литературные данные. Различий в биологической активности плодов, выращенных в Южном Казахстане и Туркмении, не установлено. Более низкая активность цельных плодов по сравнению с активностью створок объясняется наличием в них. семян, которые, по литературным данным [10], не содержат производных антрацена, а также значительным содержанием в сырье кусочков стеблей также с низким содержанием действующих веществ [10]. Так, после удаления из незрелых плодов семян биологическая активность створок составила 0,8 г/кг (см. таблицу). Для более полной достоверности анализов слабительную активность цельных плодов и створок определяли не только на мышах, но и на крысах и кошках. Животным вводили внутрь отвар плодов и створок различной концентрации. Установлено, что слабительное действие у крыс наблюдалось в дозах 1,5—1 г/кг, а у кошек -— в дозе 0,94 г/кг (в пересчете на сухое вещество). Эти данные еще раз свидетельствуют о наличии биологической активности у плодов кассии. Проведено также определение токсичности створок и плодов кассии при однократном введении на мышах. При этом не отмечено гибели животных даже при введении отвара в дозе 20 г/кг (в пересчете на сухое вещество). Стул у животных нормализировался на 3-й день наблюдения. Таким образом, приведенные данные позволяют сделать вывод о наличии биологической активности у створок и плодов кассии, а также об их нетоксичности и рекомендовать плоды наряду с листьями для использования в медицине в качестве слабительного средства. В связи с этим перед нами стояла задача разработать нормативно- технический документ на данный вид сырья. Для этого, кроме описанных выше исследований, мы провели изучение некоторых фармакогностических особенностей этого нового вида сырья. Как уже отмечалось, сырье состоит из цельных плодов различной степени зрелости и из отдельных створок зрелых плодов. Плоды кассии — бобы, плоские, тонкие, кожистые, слабоизогнутые или слегка почковидные, на верхушке закругленные, с небольшим остатком столбика, к основанию суженные, иногда оканчивающиеся короткой плодоножкой. Цвет незрелых плодов светло-зеленый, посредине коричневый. Полностью развитые плоды достигают 6 см в длину и 3 см в ширину. В каждом плоде содержится около 6 семян. Семена плоские, сердцевидно- клиновидные или почти четырехугольные, суженные на нижнем конце в. носик, сетчато-морщинистые, в зависимости от степени зрелости зеленые, желтовато-зеленые или желтые. Створки зрелых плодов сухие, перепончатые, буро-коричневые, с более светлыми краями. Для изучения показателей качества сырья мы проанализировали те же 14 проб, которые были использованы для определения биологической активности и содержания производных антрацена. Сырье анализировалось 115
по следующим показателям: содержание влаги, золы, стеблей и общих черешков листьев, а также примесей (органической и минеральной). По нашим данным, содержание влаги в сырье колебалось от 7,5 до 10%. Различие в содержании влаги в створках и плодах не обнаружено. Содержание общей золы колебалось от 6,23 до 12,91%. Следует отметить, что ГФХ для листа кассии допускается содержание как влаги, так и общей золы до 12%, т. е. показатели содержания золы и влаги, допустимые по нормативно-техническому документу для сырья «лист кассии» и «плоды кассии», могут быть одинаковые. В пробах цельных незрелых плодов встречаются кусочки стеблей и общие черешки сложных листьев (до 10%). В пробах створок плодов эти части растения не содержатся, что объясняется сбором зрелых плодов вручную. Примеси других растений обнаружены от 0 до 1,54%. При определении содержания минеральной примеси нами установлены большие колебания в разных пробах. Так, если в одних пробах минеральной примеси не обнаружено, то в других минеральной примеси содержалось более 10%. Однако этот показатель легко регулируется технологией уборки и в дальнейшем может быть сведен к минимуму. Поэтому, как- и для большинства другого лекарственного растительного сырья, норма для этого показателя может быть установлена не более 1 %. ЛИТЕРАТУРА. 1. Романова А. С, Баньковский А. И. — Растительные ресурсы, 1966, № 3, с. 354—356. — 2. Машковский М. Д. Лекарственные средства. М., 1967, с. 314—315. — 3. Ш р е т е р Г. К. Лекарственные растения и растительное сырье, включенное в отечественные фармакопеи. М., 1972, с. 53. — 4. British Pharmacopoeia. London, 1963, p. 717. — 5. Pharmacopoeia of India, Delhi, 1955, v. 1, p. 535—536. — 6. Farmacopeea Romina. 7th. Bucuresti, 1956, с 273. — 7. Международная фармакопея. М., 1969, с. 564. — 8. Романова А. С, С е м а к и н а Н. Д., Баньковский А. И. — Растительные ресурсы, 1968, № 3, с. 342—343. — 9. Романова А. С..Баньковский А. И., Семакина Н. Д. и др. — Труды Всесоюзн. ин-та лек. растений, т. 15, с. 524— 528. — 10. Семакина Н. Д., Романова А. С, Мещеряков А. А. и др. — Сб. науч. работ. Всесоюзного ин-та лек. растений, 1970, вып. 1, с. 185—190. — 11. Романова А. С, Кузнецова Н. Д., Баньковский А. И. —Сб. науч. работ. Всесоюзн. ин-та лек. растений, 1973, вып. 6, с. 49—63. — 12. F u h - пег Н. — Arch. exp. Path. Pharmakol., 1925, Bd 105, S. 249. Технология производства лекарственных средств + УДК 615.356:577.161.1 Ц.012.1 М. М. Авруцкий, Т. Е. Самсонова, В, В. Заруцкий ТЕРМОЛАБИЛЬНОСТЬ р-ИОНОНА И ВЫБОР УСЛОВИЙ ЕГО РЕКТИФИКАЦИИ Научно-производственное объединение «Витамины», Москва Поступила 6/ХП 1977 г. В технологии производства синтетических витаминов имеет место проблема очистки термически неустойчивых соединений от примесей путем вакуумной ректификации. При этом одна из задач состоит в том, чтобы подобрать такой режим и глубину вакуума в ректификационной колонне, при которых потери целевого продукта в результате его осмоления или деструкции не превысят допустимых значений. 116
В данной работе изложены результаты исследования термолабильности (3-ионона (скорости ос- моления и разложения в зависимости от температуры и времени нагрева), являющегося полупродуктом в синтезе витамина А [1]. Подобного исследования ранее, по-видимому, не проводилось. В связи с этим можно отметить .лишь опыты по ректификации технического р-ионона [2]. По данным авторов [2], в условиях периодической ректификации при температуре в кубе 140— 150°С за 18 ч потери составили около 10мас.%. При непрерывной ректификации я такой же температуре осмоля- •лось не более 1,5 мас.%. При расчете ректификационной колонны допустимые потери целевого продукта в результате воздействия температуры должны быть заранее заданы. Время прерывания его в зоне нагрева можно найти расчетным путем. Таким образом, нам представлялось целесообразным выразить максимально допустимое остаточное давление в ректификационной колонне (или максимальную температуру) как функцию потерь вследствие термолабильности и времени нагрева. Исследования термолабильности проводили путем кипячения р-ионона при фиксированном остаточном давлении. В процессе эксперимента через равные промежутки времени отбирали пробы и определяли в них содержание р-ионона. Схема установки представлена на рис. 1. Исследуемую жидкость в количестве 250—300 мл заливали в колбу /, снабженную асбестовой изоляцией с электрообогревом 2, термометром 3 и барботером 4. Для создания режима равномерного кипения через барботер посредством трехходового крана / подавали азот. Расход его регулировали вентилем //, пары Р-ионо- ла конденсировали в обратном холодильнике 6. Унесенный Р-ионон и продукты деструкции конденсировали в ловушке 7, охлаждаемой смесью ацетона и «сухого льда». Давление в системе измеряли ртутным вакуумметром 8. Барботер 4 использовали также для отбора пробы в колбу 5. При этом краном I сообщали между собой колбы 1 я 5 (подачу азота временно прекращали) и открывали кран V. Далее, регулируя вентили IV и VI, за счет подсоса воздуха устанавливали такой перепад давления между колбами J и 5, при котором необходимое количество жидкости передавливалось в жолбу 5. По окончании отбора пробы (5—6 мл) краны ставили в нужное положение, возобновляя барботаж азота. Отобранную пробу направляли на анализ. Опыты проводили при остаточном давлении 10, 20, 30 и 40 мм рт. ст. Температура кипения изменялась от 127 до 166,5°С. Каждый опыт продолжали 22 ч и повторяли 3 раза. Пробы отбирали через каждые 2 ч. Содержание р-ионона определяли методом газожидкостной хроматографии на приборе ЛХМ-7А, используя в качестве детектора катарометр. Хроматографическую колонку длиной 2 м и диаметром 3 мм заполняли хроматоном N-AW (размер частиц 0,20—0,25 мм), на который наносили 117 ji*..
10% полиэтиленгликоля. Температура колонок 160°С, катарометра 230°С, газ-носитель — гелий, внутренний стандарт — нитробензол. В результате проведенных опытов было установлено, что количество конденсата, собираемого в ловушке 7 (включающее унесенный р-ионон и продукты его деструкции), составляло не более 3 мас.% от загрузки, что не выходило за пределы погрешности экспериментов. Поэтому в дальнейшем принималось, что потери Р-ионона при длительном нагревании (кипячении) обусловлены только процессами его уплотнения (осмоления). Опытные данные, выражающие зависимость между концентрацией Р- ионона в кипящей жидкости С и временем кипячения т, аппроксимировали линейной функцией следующего вида: C = b0 + foi(t-T) , (1) или С = (Ь0-61т) + &1т, (2> где С — концентрация Р-ионона (в мае. %); b 0 и Ьг — коэффициенты регрессии, определенные методом наименьших квадратов; т — среднее арифметическое из значений, придававшихся аргументу (в ч). Поскольку до начала нагревания осмоления нет и в жидкости находится 100% исходного Р-ионона, то при т=0 Ь0—61т= 100. Пусть в общем случае А = Ь0—Ьхх есть не случайное, заранее известное число. Таким образом, в уравнении (2) необходимо определить только коэффициент Ьх. Для этого в соответствии с методом наименьших квадратов необходимо минимизировать следующую функцию: Ф(Ь.)= 2 ^[С-(А + ЬЛ)]2, (3) i= 1 Рг . , • "^ С, /I W где с=-^р среднее значение С в точке тг; Pt— число повторений опытов; п — число значений, придаваемых т. В наших опытах Рг=3, п=1, 2, ..., 12 (т1=0; т2=2; т3=4 и т. д.). Приравняв нулю производную от функции (3) по Ьх и решив получающееся при этом уравнение относительно Ьъ можно найти: 2 Pi (Ci - А) п ¦ 2 Pit i= 1 Значения коэффициента Ьъ вычисленные по формуле (4) при А = 100 для различных остаточных давлений Р (средних температур кипения t), представлены ниже: Р, мм рт. ст. t, °с bi 10 129,4 —0,24 20 139,2 —0,37 30 156,8 —0,45 40 166,1 —0,65 Адекватность полученных линейных моделей устанавливали, используя критерий Фишера. Расчетное значение критерия определяли как отношение выборочной дисперсии, обусловленной регрессией, к выборочной дисперсии, обусловленной ошибкой эксперимента [3]. Среднеквадратичное отклонение экспериментальных значений варьировало в пределах 5,21-f- 4-6,67 мас.%. Нами были проведены расчеты выборочных дисперсий Sf, обусловленных регрессией, при использовании модели в форме (1), в которой коэффициенты Ь0 и &! определяли по известным формулам [3], а также в форме 118
Значения Р, мм рт. 10 20 30 40 дисперсии, рассчитанные ст. двумя методами 4 <? = &„+&, (т-т) 14,23 6,49 29,53 38,73 С=Ю0 + Ь1х 16,23 14,06 30,57 40,12 С=А+Ъ1х, где Ьг находили по формуле (4) при Л = 100. Результаты сравнения приведены в таблице. Как видно из таблицы, дисперсия для обоих методов обработки принимает близкие значения (исключая случай Р=200 мм рт. ст.). Адекватность моделей при переходе к предложенному методу расчета не нарушалась, в то же время полученные математические зависимости не противоречат физическому смыслу описываемого процесса. Графики зависимости концентрации р-ионона от времени нагрева при различных остаточных давлениях представлены на рис. 2. При некотором остаточном давлении Pt концентрации |3-ионона после нагревания его в течение xk и т? ч определяют следующим образом: Cik = 100 + &!Tfe; Сц = 100+6,ть Решая эти уравнения совместно, можно получить следующее выражение: _%1_ 100 — Си АСи 100 — Ci AC, (5) (6) C=t00-0,24t где A(fjj и ACift — потери fi-ионона в результате осмоления при указанном давлении за соответствующие промежутки времени. Анализ опытных данных показал, что потери р-ионона и остаточное давление при фиксированном времени нагревания могут быть также связаны линейной зависимостью. Поскольку АС = 0 при Р=0, эта зависимость должна иметь вид: АС = аР. (7) Здесь а — коэффициент регрессии, найденный по формуле (4), в которой принято А =0 и вместо С и т подставлены значения. АС и Р; Р — остаточное давление (в мм рт. ст.). Сравнивая уравнения (6) и (7), находим: а*. (9) во IOO 90 80 100 90 80 Ввиду произвольности выбранных давления Pt и моментов времени xh и тг из соотношения (8) следует: 0=100-0,37Г i i C=100-0,45V I I Oft Tl a, = —— = const. a (9) Подставив в уравнение (7) значение а из формулы (9) и решив его относительно Р, получим: ZS Г,ч Рис. 2. Зависимость концентрации |3-ионона С от времени кипячения т при различных давлениях Р. Значение Р (в мм рт. ст.): а — 10, б — 20, 30, 40. 119
$50 ?40 §30 ^-20 10 hi д - V 1 1 Г —1 1дР 5 10. 15 201,ч Рис. 3. Зависимость между остаточным давлением Р и временем кипячения т при допустимых потерях в результате ос- моления ДС=1 мас,%. 2,5 ¦г,и 1,5 1,0 X L Х- " X \ ¦ V ° Ч Х- 2,0 2,1 2,2 2,3 1 t +273 ¦10 2,4 а 2,5 2,6 2,7 Р = Тй ¦АС Рис. 4. Зависимость между lg P и- 1 (10) t+ 273 Крестики — данные, полученные в исследованиях упругости паров (3-ионона; кружочки — данные, полученные из опытов по исследованию термолабильности [3-ионона. В силу условия (9) при фиксированном АС Tfe ah Для С=1 мас.% было найдено, что ?=57,6 (рис. 3). Тогда для произвольного С формула (10) преобразовывается следующим образом: •ДС = В = const. 57,6- ЛС (И> Найдем теперь аналогичную зависимость для температуры кипения. Известно [4], что для fS-ионона величины lgP и , , 27g связаны линейной зависимостью (здесь Р —упругость пара; t — температура кипения). В результате обработки литературных данных (список литературы приведен в работе [4 ]) и собственных измерений упругости паров Р-ионона получено выражение: lgP = 8,89- ™lt . (12) Как видно из рис. 4, остаточное давление и температура кипения р-ионона, зафиксированные при исследовании термолабильности, подчиняются зависимости (12). Подставив в это уравнение вместо Р его выражение из формулы (11) и решив относительно /, получим: 1 С, мае }5 % 10 О ПО 130 140 150 160 t, С Рис. 5. Зависимость между потерями Р- ионона в результате осмоления (ДС) и температурой кипения t при времени кипячения т=20 ч. Кружочки — ЛС [результаты расчета по формулам типа (5) ]; крестики — ДС (усредненные опытные значения, полученные при анализе методом газожидкостной хроматографии). 120
3177 7,51 — ДС (13) % Для сопоставления результатов расчетов по формуле (13) с опытными .данными ее разрешили относительно АС. Далее при т=20 ч получили выражение: { 7388 Л АС= ехр 19,6— 273 + ; [• (14) График функции (14), опытные значения АС и величины АС, найденные расчетом по уравнениям типа (5) при т=20 ч, представлены на рис. 5. Для проверки точности результатов расчета АС по формуле (14) нами проводилось прямое определение количества смолы. С этой целью после кипячения в течение 20 ч р-ионон отгоняли от продуктов уплотнения при остаточном давлении 1 мм рт. ст. Далее взвешиванием отогнанного Р-ионо- на и оставшейся смолы находили величину АС. При этом было установлено, что расхождение между значениями АС, полученными таким путем, и расчетным не превышает 12 отн.%. Таким образом, задавшись величиной допустимых потерь р-ионона и вычислив время пребывания его в зоне нагрева, с помощью формул (11) и (13) можно определить максимально допустимое остаточное давление и температуру в ректификационной колонне. ЛИТЕРАТУРА. 1. Березовский В.М. Химия витаминов. М., 1973. — 2. Хохлов И. М., Шведов Ю. П., Метальников В. А. — Труды Всесоюзн. витаминного ин-та, 1961, т. 8, с. 46—52. — 3. ХиммельблауД. Анализ процессов статистическими методами. М., 1973. — 4. Новикова К. Е., Шведов Ю. П., Метальников В. А. и др. — Хим.-фарм. ж., 1971, № 2, ¦с. 49—52. + УДК 615.384.012.8 А. Д. Неклюдов, А. Ф. Шолин, В. Г. Чистолинов, С. А. Жукова, И. В. Веремьев, А. П. Киселев, В. В. Кобяков, Е. А. Ивановская ИЗУЧЕНИЕ СОРБЦИИ ТРИПТОФАНА И ФЕНИЛАЛАНИНА НА АКТИВИРОВАННЫХ УГЛЯХ Всесоюзный научно-исследовательский институт технологии кровезаменителей и гормональных препаратов, Москва Поступила 13/VI 1977 г. Важным элементом технологии получения индивидуальных аминокислот и их смесей медицинского назначения является очистка технических растворов от пигментов, пирогенов и т. д. с помощью адсорбентов. Изучение условий использования различных адсорбентов необходимо при выполнении технологических разработок в данной области. Для осветления белковых гидролизатов широко применяются активированные угли различных марок [1, 2]. В ряде случаев активированные угли могут с успехом использоваться и при получении высококачественных инфузионных растворов на основе L-ами- нокислот. Рецептура подобных растворов разработана во многих странах. Обязательными компонентами этих растворов являются триптофан, фенил- аланин и в ряде случаев тирозин, которые обладают по сравнению с другими аминокислотами повышенной сорбируемостью. Вместе с тем число публикаций о количественном измерении сорбирующихся аминокислот невелико. Группой японских исследователей [3—5] изучена сорбция триптофана, фенилаланина и некоторых других аминокислот на газовой саже, графите и силикагеле, в результате чего были оп- 121
ределены константы в уравнении Лангмюра и показано увеличение сорбции триптофана на газовой саже в интервале температур от 30 до 50°С. Газовая сажа, выбранная в качестве адсорбента аминокислот [3],. хотя и обладает более однородной поверхностью и имеет более высокую сорб- ционную способность, чем обычные марки углей, редко используется для практических целей. В связи с этим представляло интерес провести исследования сорбции аминокислот на активированном древесном угле, широко применяющемся в промышленности для осветления различных растворов,, снятия пирогенности и других целей. Экспериментальная часть 1. Получение очищенного активированного угля1. 1,7—2 кг древесного угля марки А суспендировали в 70—80 л воды, суспензию перемешивали в течение 1 ч при 60°С, после чего добавляли 5% раствор соляной кислоты из расчета 0,15 л соляной кислоты на 10 л суспензии. Уголь центрифугировали, промывали на центрифуге водой до отсутствия ионов Са2+, Fe3+, РО^~ и С1 [6], после чего высушивали в течение 4 ч при 150°С. Поверхность сорбции, определенная по известному методу [7], составляла 770 м2/г. Сорбционную способность (Е г/г) рассчитывали по формуле: где С — количество сорбирующейся аминокислоты (в г при 20°С); М — количество взятого угля в 1 л раствора (4 т/л). 2. Определение концентрации триптофана и фенилаланина. Концентрацию триптофана в растворе ((C=0,0359-D27g-.P) и фенилаланина (С=0,87х XD257-P) в граммах на 1 л определяли на спектрофотометре СФ-16 соответственно при 279 и 257 нм, где D — оптическая плотность растворов при разведении Р (пробы разводили дистиллированной водой). 3. Приготовление исследуемого раствора. Навеску аминокислоты растворяли в 200 мл воды, доводили рН раствора 8% гидрокарбонатом натрия до 6,5, раствор термостатировали в течение 1 ч при 10, 30 и 50°С, добавляли к нему 0,8 г угля и отбирали пробы после установления сорбционного равновесия: через 30, 45 и 60 мин для триптофана и через 25, 30 и 45 мин для фенилаланина. Результаты и обсуждение Известно, что сорбция химических веществ на твердых адсорбентах зависит как от природы этого вещества, так и от вида адсорбента. Полученные результаты свидетельствуют, что сорбция триптофана максимальна на активированном угле марки А и составляет при 30-минутном контакте с углем практически 100%. Сравнительные величины сорбции триптофана на различных марках активированных углей при концентрации триптофана и угля соответственно 1,5 и 10 г/л и времени контакта с углем 30 мин были следующими: Для определения времени установления сорбционного равновесия была изучена зависимость сорбции триптофана и фенилаланина от времени контакта с углем. Как видно на рис. 1, через 15—20 мин происходит насыщение поверхности угля молекулами триптофана или фенилаланина и в дальнейшем величина сорбции практически не изменяется. Адсорбция веществ из раствора на твердых поверхностях описывается рядом уравнений и, в частности, уравнением Лангмюра [8] для монослоя адсорбирующегося вещества: Угли других марок суспендировали в количестве 0,1—0,2 кг на 7—8 л воды. 122
Марка угля А скг КА-9 АГ-3 АР-3 Элемент-0 БАУ АГН-3 АГ-5 КАД-йодный % сорбции 95,8 23,4 59,4 14,0 14,0 38,0 19,9 31,6 '47,5 14,0 ABC 1 + ВС (2) где А — константа максимального насыщения поверхности сорбента монослоем сорбирующегося вещества; В — константа равновесия адсорбционного процесса; С — концентрация адсорбируемого вещества в растворе. Зная концентрацию аминокислоты в растворе и экспериментально определяя Е по формуле (1), можно вычислить константы Л и ?> в уравнении (2) либо в его линеаризованной форме: Е 1.1 -•С. (3) АВ А Предполагая, что экспериментальные данные Еэ{ксп1 (t = l-^n) равноточные, можно составить выражение для суммы квадратов отклонений теоретических значений сорбции аминокислот от экспериментальной величины в заданных точках я, где отбирались пробы: Р(А,В) = 2 i =1 ABC 1+ВСг •Ei (4) По методу наименьших квадратов [9] искомыми значениями констант А и В, дающими наиболее достоверную аппроксимацию заданных экспериментальных точек Et в классе кривых Лангмюра (2), будут значения, обеспечивающие минимум функции D (А, В). Для этого необходимо, чтобы соответствующие частные производные в искомых точках равнялись нулю: дР дР дА = 1Г=0- Из формулы (4) легко получить выражения для частных производных функции D (Л, В): дР (А, В) у / ABC; дА = 2d [ 1 + BCt i -=1 v BCt дР (А, В) дВ -2h i =1 ABC; ¦ВС, l+BCt AC; 1 + BCt ¦ = 0; Уравнения (5) являются системой нелинейных уравнений для определения констант А и В. Так как аналитического решения эта система не имеет, то можно найти ее приближенное решение А*, В* с любой заданной точностью методом Ньютона [10]. В дальнейшем индекс «эксп» опускается. 123 Лг
60 40 го о Г г 15 30 45 60 мин Рис. 1. Зависимость сорбции (в %) триптофана (а) и фенилаланина (б) от времени контакта с активированным древесным углем марки А при различных температурах. 1 — 20°С; 1 — 50°С. Полученное решение А*, В* дает минимальное значение функции (Л*, В*), А*В*С и кривая Е = 1 i в*с является оптимальной из класса кривых Лангмюра, решенных по методу наименьших квадратов. По изложенному алгоритму определения констант равновесия (В) и насыщения (А) была составлена программа для электронно-вычислительной машины М-222 на алгоритмическом языке АЛГОЛ-60. Рассчитанные по составленной программе константы А и В в уравнении Лангмюра представлены в табл. 1, а теоретические кривые сорбции для триптофана и фенилаланина — на рис. 2. Как видно на рис. 2, экспериментально найденные значения Е сравнительно близко расположены к теоретическим кривым. При этом сорбция триптофана имеет тенденцию к увеличению при повышении температуры, тогда как сорбция фенилаланина в этих условиях уменьшается. Несмотря на несколько более пологий характер, полученные теоретические изотермы сорбции триптофана близки к экспериментальным изотермам, приведенным в работе [3]. Константы в уравнении Лангмюра для сорбции триптофана на газовой саже были вычислены японскими исследователями [3] графическим методом путем линеаризации уравнения (2) в уравнение (3). На основании увеличения константы В, которая дает возможность вычислить величину энтропийного фактора системы, в работе [3] была выдвинута гипотеза об энтропийном эффекте, играющем основную роль при сорбции триптофана. «Айсберг», образующийся в водных растворах за счет гидрофобной гидратации молекулы-триптофана молекулами воды, разрушается при контакте с гидрофобной поверхностью угля в виду определенной ориентации молекулы триптофана и гидрофобного связывания этой аминокислоты с поверхностью угля, а энтропия системы увеличивается. При повышении температуры разрушение «айсберга» происходит быстрее и в большей степени, в связи с чем сорбция триптофана увеличивается. Другие аминокислоты, в том числе фенилаланин, не обладают столь выраженным гидрофобным характером и не образуют «айсберга» в водных растворах. В связи с этим их сорбция понижается при нагревании раствора. Как видно из табл. 1 и рис. 2, увеличение констант А я В при повышении температуры раствора имеет место и при сорбции триптофана на активированном угле марки А. По-видимому, добавление к водному раствору гидрофильных компонентов, разрушающих «айсберг», например мочевины, по- лиолов, глюкозы и др., приведет к некоторому уменьшению сорбции триптофана. Действительно, как видно на рис. 3, сорбция триптофана пони- Таблица 1 Константы А и В в нелинейном уравнении Лангмюра (2) для триптофана и фенилаланина, адсорбированных на активированном древесном угле марки А Температура, °С 10 30 50 Триптофан А, г/г 0,245 0,246 0,267 В, л/г 2,075 2,387 2,670 а 0,0157 0,0148 0,0120 Фенилаланин А, г/г 0,2797 0,2294 0,2044 В, л/г 1,985 1,399 1,480 а 0,0080 0,0102 0,0036 Примечание, о — среднее квадратичное отклонение от теоретических значений- 124
2,0 3,0 4,0 О, г/л 2,0 4,0 10,0 С, г/л Рис. 2. Теоретические изотермы сорбции триптофана (а) и фенилаланина (б) на активированном древесном угле марки А. Экспериментально найденная сорбция триптофана и фенилаланина. / — 10°С; 2 — 30°С; 3 — 50°С. жается при добавлении сорбита к раствору, тогда как сорбция фенилаланина при этом практически не изменяется (рис. 4). Таким образом, механизм сорбции триптофана на активированном угле марки А, по всей вероятности, близок к механизму сорбции триптофана на газовой саже. О точности определения констант графическим методом по найденным экспериментальным точкам, как это было сделано в работе [3], можно судить по средним квадратичным отклонениям. К сожалению, в упомянутой работе не приведено значение для кривых, построенных на основании найденных констант, в связи с чем трудно судить о точности полученных результатов. Для более детального анализа констант А я В в уравнении Лангмюра и сопоставлении их в уравнениях (4) и (5) вычислены также константы А я В в уравнении (5), на ЭВМ М-222 по программе АЛГОЛ-60 методом наименьших квадратов (см. табл. 2). Как видно из табл. 2, аппроксимация в классе линейных кривых экспериментальной зависимости (5), полученная путем преобразования равноточных экспериментальных данных Et методом наименьших квадратов без учета весовых коэффициентов для Сг/Еи может привести к решению, отличающемуся от предыдущего (см. табл. 1). Если судить по величине среднего квадратичного отклонения, константы, вычисленные по уравнению [4], более точно соответствуют величинам, найденным экспериментальным методом. При этом, как показывает анализ, решение уравнения Лангмюра мало зависит от величины константы равновесия В: при значительном изменении В значение Е меняется гораздо меньше. Например, при А=0,247„ С, г/л Рис. 3. Экспериментальные изотермы сорбции триптофана в присутствии сорбита при 30°С на активированном древесном угле марки А. 1 — триптофан; 2 — триптофан с сорбитом (50 г/л); 3 — триптофан с сорбитом (100 г/л). С,г/г 10 С, г//г Рис. 4. Экспериментальные изотермы сорбции фенилаланина в присутствии сорбита при 30°С на активированном древесном угле марки А. 1 — фенилаланин; 2 — фенилаланин с сорбитом (50 г/л). 125
Таблица 2 Константы А и В в линеаризованном уравнении Лангмюра (3) для триптофана и фенил- аланина, адсорбированных на активированном древесном угле марки А Температура, °С 10 30 50 Триптофан А, г/г 0,233 0,233 0,258 В, л/г 2,578 3,079 3,317 о 0,0165 0,0158 0,0124 Фенилаланин А, г/г 0,275 0,218 0,201 В, л/г 2,460 2,220 1,729 а 0,0088 0,0126 0,0043 .8=2,075 и а=0,0157 значение ?=0,166 и при Л =0,179, 5=449,5 значение ?=0,176, т. е. изменяется всего на 0,01. Однако во втором случае значение о==0,0382, т. е. в 2,4 раза больше. Несмотря на то что экспериментальные данные, полученные для сорбции триптофана на активированном древесном угле марки А, в определенной степени соответствуют гипотезе, выдвинутой в работе [3], любое визуальное графическое построение аппроксимирующей кривой Лангмюра •без строгой математической обработки может привести к существенно неверному решению и в особенности для параметра В, определяющего энергетические факторы системы, в частности энтропию. ЛИТЕРАТУРА. 1. Пат. США №2470955, 1949. — 2. Пат. США № 2991309, 1961. — 3. N о g a m i Н., N a g a i Т., F u k и о к а Е. et a. — «Chem. pharm. Bull.», 1968, v. 16, p. 2248—2256. — 4. Nogami H., Nagai Т., Uc- hida H. — Ibid., p. 2263—2266. — 5. Idem. — Ibid., p. 2257—2262.— 6. К р е - ш к о в А. П. Основы аналитической химии. Качественный анализ. М., 1976. — 7. Рубинштейн А. М., Клячко-Гурвич А. А. —«Кинетика и катализ», 1962, т. 3 (4), с. 599—601. — 8. Николаев П. А. Физическая химия. М., 1972. — 9. В е н т ц, е л ь Е. С. Теория вероятностей. М., 1969. — 10. Д е- м и д о в и ч Б. П., Марон И. А. Основы вычислительной математики. М., 1970. ¦ УДК 615.241:547.4661.012:663.14 В. М. Беликов, В. К- Латов, С. В. Гордиенко, А. П. Киселев, ¦Л. В. Ситникова, Т. И. Гринь, А. Д. Неклюдов ПОЛУЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТНЫХ СМЕСЕЙ ИЗ АВТОЛИЗАТОВ ПЕКАРСКИХ ДРОЖЖЕЙ. II. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ СТАНДАРТНОЙ ПРОЦЕДУРЫ ИОНООБМЕННОЙ ОЧИСТКИ АВТОЛИЗАТОВ "Институт элементоорганических соединений АН СССР, Всесоюзный научно-исследователь- •ский институт технологии кровезаменителей и гормональных препаратов, Москва Поступила 15//VIII 1977 г. Ранее сообщалось [1] о возможности получения аминокислотно-пеп- тидной смеси из автолизатов дрожжевой биомассы. Дрожжевые автолизаты содержат практически полный набор свободных L-аминокислот и после несложной технологической обработки пригодны для использования в медицине [2], пищевой промышленности в качестве компонентов культуральных •сред, кормовых добавок в животноводстве и т. д. При автолизе биомассы, помимо аминокислот и пептидов, образуется также существенное количество продуктов расщепления небелковых компонентов клеток: нуклеиновых кислот, углеводов и липидов, а также их смешанных протеидных производных. Подобные примеси могут быть причиной токсичности или реактогенности конечного продукта при его применении в медицине и пищевой промышленности. Очистка дрожжевых автолизатов с помощью ионообменных смол позволяет получить пищевую амино- кислотно-пептидную смесь. Настоящая работа посвящена поискам путей 126
повышения качества очищенного автолизата пекарских дрожжей с целью создания на его основе высококачественных препаратов для лечебного питания. Экспериментальная часть Для лабораторных исследований использовали автолизат пекарских дрожжей с содержанием сухого вещества 6—7%, приготовленный на опытной установке Института элементоорганических соединений АН СССР. В основу метода получения аминокислотно-пептидной смеси были положены процедуры ионообменной сорбции и вытеснительной хроматографии автолизата; повышение эффективности очистки достигалось путем оптимизации хроматографических процессов и применения дополнительной физико-химической обработки автолизата. Для удаления основной массы компонентов нуклеиновых кислот и первичного обесцвечивания автолизата использовали сорбцию на колонке со слабоосновным анионитом ИА-1р. Отделение углеводов и части пептидов производили с помощью хроматографии на сульфокатионите КУ-2Х8; для выделения аминокислот колонку со смолой промывали растворами аммиака. Контроль за ходом очистки осуществляли путем измерения цветности автолизата при 460 нм, а также с помощью хроматографии в тонком слое целлюлозы в системе бутанол — уксусная кислота — вода (27 : 4 : 10) и электрофореза на бумаге (50 В/см, рН 5,6). В автолизате определяли также содержание аминного и общего азота [3],. концентрацию углеводов по реакции с антроном [4 ] и наличие нуклеиновых компонентов спектрофотометрическим методом [5]. Аминокислотный анализ проводили на автоматическом анализаторе ЛКБ-4101; для оценки содержания пептидов применяли метод титрования в неводной среде [6]. Реакто- генность очищенного автолизата определяли по изменению температуры тела подопытных животных (кроликов) при внутривенном введении пробы. Результаты и их обсуждение i Поскольку сорбция на смоле ИА-1р является первой стадией химической очистки автолизата, который после отделения клеточных оболочек методами высокоскоростного центрифугирования все еще содержит некоторое количество нерастворимого материала, возникает опасность забивания колонки коллоидными частицами и снижения эффективности очистки. Чтобы предотвратить подобные явления, оказалось необходимым подвергать автолизат предварительной фильтрации через слой кизельгура на картоне Т. Ввиду опасности бактериального заражения автолизата в процессе химической очистки была, кроме того, введена стадия стерилизующей фильтрации через асбоцеллюлозные пластины СФ. Предварительными исследованиями установлено, что суммарные потери аминокислот на обеих стадиях фильтрации не превышают 5%. Замена ранее применявшейся горячей стерилизации автолизата на стерилизующую фильтрацию позволила значительно уменьшить возможность образования окрашенных продуктов реакции аминокислот с углеводами. В целях выбора наилучших условий обесцвечивания автолизата была проведена серия экспериментов, в ходе которых 0,4 0,2 - 0,1 О 90 -80 10 - - ЕО 50 -40 30 -20 10 - - \s /в I 1 1 1 , 1 / / / / / / / / / / Ь" У у У у 1 !¦¦!._ ,;- / А : i i 4 5 6 1 9 13 II I? 13 14 Рис. 1. Зависимость степени обесцвечивания (1) и выхода триптофана (2) и фенилаланина (3) при очистке 6% автолизата пекарских дрожжей на смоле ИА-1'р в ОН_-форме от соотношения объемов автолизата и сорбента. По оси абсцисс - УавтоЛивата/Усмолы . 127
0,025 Рис. 2. Очистка 2,0 л 6% дрожжей с исходной цветностью D460=0,51 на колонке с 300 мл смолы ИА-1р в ацетатной форме. 1 — степень обесцвечивания. 2, 3 — концентрации триптофана и фенплалатта (в % к исходной.) По оси абсцисс — объем фильтрата (в л). автолизата пекарских варьировались отдельные параметры ионообменного процесса: скорость протекания автолизата через колонку, количество и ионная форма смолы ИА-lp, соотношение геометрических размеров колонки. Удалось установить, что при использовании ОН~-формы анионита ИА-1р оптимальное соотношение объемов сорбента и 6% автолизата при рН 5,0—7,0 и скорости потока 40—50 мл-см2/ч составляет 1:8—1 : 10; уменьшение количества смолы или ускорение процесса приводят к повышению цветности элюа- та. При больших соотношениях объемов смолы и ав- ароматических аминокислот (рис. этом случае могут дости- толизата резко возрастает сорбция 1). Потери фенилаланина и триптофана в гать 30 и 60—75% соответственно. Применение смолы ИА-lp в хлорид- ной форме позволяет уменьшить потери ароматических аминокислот и добиться лучшего обесцвечивания. Однако хлоридная форма смолы обладает низкой обменной емкостью в отношении нуклеиновых компонентов и других примесей кислотного характера: данные спектрофотометрических измерений свидетельствуют о неполном отделении нуклеиновых компонентов при пропускании автолизата через колонку. Осветление автолизата на смоле ИА-lp, по-видимому, связано с неспецифической сорбцией на полимерной матрице и мало зависит от ионообменных процессов. В дальнейшем нам удалось добиться практически полного удаления нуклеиновых компонентов при хорошем обесцвечивании и низких потерях ароматических аминокислот путем использования смолы ИА-lp в ацетатной форме (рис. 2). На •основании экспериментальных данных было выбрано оптимальное соотношение геометрических размеров колонки — диаметра и высоты, равное 1 : 7—1 : 8. Показано, что пропускание 2 л 6% автолизата с исходной цветностью D, о 500 0,52 через колонку 4x30 см, содержащую 300 мл смолы ИА-lp в ацетатной форме, позволяет получить раствор, характеризующийся содержанием нуклеиновых компонентов (в расчете на абсолютно сухое вещество — АСВ) не выше 0,5— 0,7% и цветностью 0,10—0,15. Очистка автолизата на смоле КУ-2Х8 представляет собой вытеснительную хроматографию многокомпонентной ами- нокислотно-пептидной смеси; в процессе нанесения автолизата на колонку происходит также отделение неполярных примесей углеводной природы. В целом эффективность очистки определяется выбором оптимальной емкости колонки и наиболее подходящей системы 12,0 J 1,0 10,0 3,0 .8,0 7,0 ¦6,0 5,0 4,0 3,0 - 1,9 - 1,7 - 1,5 - 1,3 L 1,1 - Off ~ 0,7 - 0,6 - 0,3 -0,1 0 1 1 / 2/ / / 1 / 1 1 1 1 1 1 ^У 1 1 1' 1 1 1 ' ф^ Hi 1 1 ШШ^.1 _L_ 1500 2000 2500 воОО Рис. 3. Десорбция аминокислот с колонки со смо лой КУ-2Х8 (600 мл) 2% водным аммиаком. Заштрихована область элюирования триптофана. / — кривая рН; 2 — аминокислоты (?>57о п0 нингидри ну). По оси абсцисс — объем элюата (в мл). 128
К статье Н. Н. Петропавлова и др. Рис. 2. Лауэграмма, полученная от совершенного образца кристаллосольвата кортексо- лона с ДМСО, элементарная ячейка ромбическая. /•'--, „/=Ф;Тй- if и Рис. 3. Микрофотография процесса десольватаоди, начавшейся на огранке кристаллосоль- ватной матрицы. Зародыши свободной от растворителя фазы в виде веерообразных друз, сферолитов появляются через несколько десятков минут нахождения образца на воздухе. Поляризованный свет. ув. 145 X. Химико-фармацевтич. ж-л № 6
Рис. 4.^Рентгенограммы, полученные от образца, первоначально представленного лауэ граммой (см. рис. 2) и затем претерпевшего изменение на воздухе. Три последовательные дебаеграммы, подтверждающие десольватационный характер структурной перестройки в кристаллосольвате кортексолона с ДМСО. а — образец стал поликристаллическим; б — та же рентгенограмма, полученная при вращении образца; в ~~ рентгенограмма, полученная от хорошо измельченного кортексолона, не содержащего растворителя.
Количественный состав очищенного автолизата пекарских дрожжей Компонент Аспарагиновая кислота Треонин Серии Глутаминовая кислота ¦ Пролин Глицин Алании Валин Метионин Концентрация, г/Л 7,3 5,9 8,0 14,0 4,3 4,1 9,1 7,3 2,0 Компонент Изолейцин Лейцин Тирозин Фенилаланин Лизин Гистидин Триптофан Аргинин Пептиды Концентрация, г/л 6,1 8,7 6,2 3,9 11,9 3,0 0,9 4,5 24,0±2,5 Примечание. Цветность D460 = 0,16; содержание общего азота 0,01 г/л. элюирующих растворов. Потери фракционируемого материала при хроматографии на сульфокатионитах типа КУ-2 связаны с гидрофобными взаимодействиями и могут меняться в широких пределах в зависимости от длины колонки, температуры, концентрации и полярности элюирующих растворов. Изучение процесса сорбции обесцвеченного автолизата на колонках со смолой КУ-2 X 8 в Н+-форме показало, что область оптимальных соотношений объемов сорбента и 6% автолизата с рН 7,0— 10,0 лежит в интервале 1 : 5—1 : 8, причем наиболее полное отделение углеводов и высокомолекулярных пептидов достигается в условиях максимального насыщения смолы аминокислотами. Для окончательного удаления несорбируемого материала с колонки оказалось необходимым использовать промывку 10-кратным (по отношению к объему смолы) количеством дистиллированной воды. Для десорбции аминокислот применялись растворы аммиака различной концентрации; десорбция проводилась при комнатной и повышенной температуре. Выяснилось, что при элюировании 2% водным аммиаком практически все аминокислоты, кроме аргинина и триптофана, вымываются с колонки в кислой фракции или с фронтом щелочного элюента (рис. 3). Триптофан проявляет тенденцию к «размазыванию» по колонке, и для его количественного извлечения необходимо длительное пропускание через колонку 2% аммиака или использование более концентрированных аммиачных растворов. Применение 2% раствора аммиака в 20% водном изо- пропаноле, как и проведение десорбции при 50—60°С с помощью 2% водного аммиака, приводит к количественному элюированию всех аминокислот с фронтом щелочного элюента. Однако путем сравнительного анализа элюа- тов, полученных при разных вариантах десорбции, удалось показать, что полное извлечение триптофана сопровождается вымыванием с колонки ряда нежелательных примесей. В частности, на тонкослойной хроматограмме элюата, содержавшего изопропанол, было обнаружено несколько пятен, по хроматографической подвижности и реакции с диазотированной суль- фаниловой кислотой идентифицировавшихся как основно-ароматические пептиды. На аминограмме того же образца в области основных аминокислот присутствовали 2 острых пика, по-видимому, соответствовавшие органическим основаниям. В связи с этим оказалось целесообразным отказаться от исчерпывающей десорбции триптофана и аргинина, что позволило существенно сократить объем щелочной фракции и количество аммиака в элюате. После удаления избытка аммиака и концентрирования элюата вакуумной выпаркой полученный готовый раствор характеризуется цветностью D 16о= =0,13—0,16 и содержит 8—10% сухого вещества, в том числе 70±5% аминокислот, 20+5% пептидов, 0,5+0,1% нуклеиновых кислот и менее 0,1% углеводов. Следует отметить, что повышенное содержание тирозина в авто- лизате пекарских дрожжей приводит к образованию осадка в процессе вакуумной выпарки. Указанный осадок, помимо тирозина, содержит лишь незначительные количества других аминокислот и пригоден для дальнейшей переработки. 5 Химико-фарм. журнал № 6 129
В целом применение оптимизированной технологической: схемы ионообменной очистки дрожжевого автолизата позволяет получить раствор с постоянным и хорошо сбалансированным аминокислотным составом, низкой цветностью, а также сравнительно небольшой концентрацией пептидных примесей (см. таблицу). Биологические испытания показали наличие в очищенном автолизате реактогенных примесей, нежелательных в случае использования продукта для лечебного питания. С целью выяснения химической природы указанных примесей было предпринято более детальное исследование качественного состава очищенного автолизата. Используя метод ультрафильтрации, удалось показать, что молекулярная масса веществ, ответственных за реакто- генность продукта, не превышает 500—750. В частности, при фильтрации 500 мл очищенного автолизата через мембрану «Амикон УМ-0,5» отмечалась одинаковая концентрация реактогенных компонентов в 450 мл элюата и 50 мл супернатанта. Более полную информацию позволило получить изучение молекулярно-массового распределения компонентов исследуемой аминокислотно-пептидной смеси при гель-фильтрации на сефадексе Г-10. В результате гель-фильтрации на колонке, предварительно откалиброван- ной по объему удержания веществ с известной молекулярной массой, был выделен ряд фракций (рис. 4), состав которых определялся с помощью тонкослойной хроматографии и аминокислотного анализа. Выяснилось, что, помимо низкомолекулярных пептидов и аминокислот, в состав очищенного автолизата входят сравнительно крупные пептидные фрагменты с молекулярной массой до 1500, окрашенные примеси (мол. м. порядка 800), не содержащие аминогрупп и углеводных остатков, а также вещества глико- пептидной природы, имеющие молекулярную массу 500—600. При анализе кислотного гидролизата гликопептидной фракции было обнаружено присутствие аминосахаров. Представляется весьма вероятным, что именно наличие гликопептидов является причиной реактогенности исследуемого продукта. ЛИТЕРАТУРА. 1. Беликов В. М., ГордиенкоС. В., Л а - т о в В. К. и др. — Прикладная биохим., 1978, № 1, с. 60. — 2. Народниц- к а я Н. А., Герасименко В. Н., С ы р к и н А. Б. и др. — Сб. науч. рабог Киргизск. мед. ин-та, 1975, т. 109, с. 190. — 3. Perrin С. Н. — Analyt. Chem., 1953, v. 25, p. 968—971. — 4. ЗельцеваГ. Н. — Биохимия, 1971, т. 32, с. 1035.— 5. Спирин А. С. — Там же, 1958,. т. 23, с. 656—661. — 6. Willstatter R.v Waldschmidt-Leitz E. — Ber. Dtsch. chem. ges., 1921, Bd 54, S. 2988. 5000 2000 1000 500 ZOO tOO Рис. 4. Молекулярно-массовое распределение компонентов очищенного автолизата пекарских дрожжей при гель-фракционировании на сефадексе Г-10. / — кривая цветности; 2 — аминокислоты и пептиды по нингидрину; 3 — сахара по антрону. По оси абсцисс — молекулярная масса. Цифры над кривой 2 — номера фракций.
¦ УДК 615.453.62.014.64 Н. И. Рощин, Г. Н. Швецов, С. А. Минина, Л. С. Ефимова, А. С. Бриль ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОКРЫТИЯ ТАБЛЕТОК ШЕЛЛАКОМ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ В АППАРАТЕ КИПЯЩЕГО СЛОЯ Научно-производственное объединение «Прогресс», Ленинград, Ленинградский химико-фармацевтический институт, Ленинградское химико-фармацевтическое производственное объединение «Октябрь» Поступила 11/IV 1977 г. В современной химико-фармацевтической промышленности постоянно возрастает производство таблеток с покрытием, необходимым как л.дя защиты ^лекарственных веществ от воздействия^внешних неблагоприятных •факторов, так и "для уменьшения нежелательного или достижения направленного действия. ' ~~ . ; ___ Как в нашей стране, так и за рубежом работы по созданию оборудования для нанесения покрытия на таблетки ведутся в основном в двух направлениях: усовершенствование дражировочных котлов и применение аппаратов с кипящим слоем [1 ]. Нанесение покрытий в данных аппаратах осуществляется с применением как водных, так и органических растворителей [2]. Учитывая большую температуру парообразования и удельную тепло" ту испарения, работы с водными растворами проводят, как правило, с при" менением кипящего слоя, который за счет высокого коэффициента эффек" тивной теплопроводности и теплопередачи от теплоносителя к покрывае" мым таблеткам позволяет значительно ускорить процесс покрытия. Такие зарубежные фирмы, как Kilian nGlatt (ФРГ), «Aeromatic» (Швейцария), разработали и осваивают серийный выпуск аппаратов кипящего слоя для нанесения покрытий на таблетки. Аппараты имеют различные модификации, одновременная загрузка таблеток колеблется в диапазоне от 5 кг (аппарат WSC-5) до 500 кг (аппарат Streba 400). Ленинградским научно-производственным объединением «Прогресс» предложен аппарат для нанесения покрытий на таблетки в кипящем слое с разовой загрузкой 15 кг. Исследования по выбору режимов покрытия и производственные испытания аппарата проводились в таблеточном цехе Ленинградского химико-фармацевтического производственного объединения «Октябрь» на таблетках парааминосалицилата натрия (ПАС-натрия) двояковыпуклой формы, со средней массой 0,55 г, диаметром 12 мм, высотой 7 мм, при радиусе кривизны 8,5 мм. Средняя влажность непокрытых таблеток 15,5%, прочность при раздавливании в положении на ребро 3,5 кг. Определение прочности производили на приборе ТВТ (комплект Erweka). В качестве покрывающего раствора применяли 7 и 10% водно-аммиачный раствор шеллака с олеиновой кислотой. Содержание аммиака 25%, олеиновой кислоты 2,5%. Молекулярная масса шеллака 1831, плотность 1,15— 1,2 г/см3, температура размягчения 75—85°С. Поверхностное натяжение 10% раствора шеллака составляло 45,5 эрг/см2. Состав и технология приготовления раствора шеллака разработаны Ленинградским химико-фармацевтическим институтом [3]. При предварительных испытаниях применялись и подвергались проверке растворы с содержанием шеллака 3, 5, 6, 7, 8, 9 и 10%. Более концентрированные растворы не использовались, так как из-за повышенной вязкости они плохо распылялись и неравномерно смачивали поверхность таблеток. При применении растворов малых концентраций процесс покрытия протекал медленно, что снижало производительность установки. Принцип действия и частично конструкция аппарата, как показывает предшествующий опыт [4], не исключает возможности применения в качестве покрывающих водных растворов оксипропилметилцеллюлозы, ме- 5* 131
Рис. 1. Принципиальная схема аппарата для нанесения защитных покрытий на таблетки из водных растворов в кипящем слое. / — воздушный фильтр; 2 — дроссель; 3 — вентилятор (ВВД-5); 4 — паровой калорифер; 5 — сегментный регулятор; 6 — аппарат кипящего слоя: 7 — трехходовый клапан; 8 — распыливатель (циклон); 9 — фильтры сжатого воздуха (ФВ-6); 10— компрессор; // — ротамер (РС-3); 12 — дизирующий насос (НД 25/40);-13 — бак для покрывающего раствора; 14 — бак для масла; 15 — бак для промывающей воды; 16 — тягонапоромеры (ТДЖ); 17 — микроманометр (ММН-200) с пневмометрической трубкой; 18 — датчик температуры на выходе из аппарата; 19 — датчик температуры на входе в аппарат; 20 — форсунка; 21 — устройство для слива промывающей воды. Остальные обозначения в тексте. тилцеллюлозы, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, а также растворов аммониевой соли ацетилфталилцеллюлозы. Аппарат состоит (рис. 1) из блока подготовки теплоносителя (1—4), блока подачи и распыливания покрывающего раствора (8—15), собственно аппарата кипящего слоя 6 с устройствами для регулирования подачи тепло- Рис. 2. Воздухораспределительная система аппарата кипящего слоя. / — корпус аппарата кипящего слоя; 2 — направляющий аппарата; 3 — форсунка; 4, 5 — зоны повышенной пропускной способности теплоносителя; 6 — зона средней пропускной способности теплоносителя; 7 — воздухораспределительная ;решетка; Б — высота плотного слоя. 132
100 200 300 400 500 600 Рис. 3. Сравнительная характеристика воздухораспределительных решеток. 1 — сплошная решетка; 2 — комбинированная решетка. По оси абсцисс — сопротивление (в мм вод. ст.), по оси ординат — скорость (в м/с). носителя, загрузки и выгрузки, слива промывной воды (16—21). В верхней части аппарата кипящего слоя размещен трехходовый герметичный клапан 7 (см. рис. 1) с автоматическим управлением, в нижней — цилиндрический направляющий аппарата 2 (рис. 2), позволяющий упорядочить направление движения покрываемых таблеток и организовать зону покрытия и кольцевую зону активной сушки. Для этой цели воздухораспределительная решетка 7 имеет соответственно зоны повышенной пропускной способности теплоносителя 4 в центре и окружающую ее зону средней пропускной способности теплоносителя 6. Для компенсации повышенного пристенного сопротивления и исключения прилипания таблеток к внутренним стенкам аппарата по периферии воздухораспределительной решетки устроена зона повышенной пропускной способности. Указанные зоны имеют соответственно процент живого сечения 20, 8, 11,4 и 17,4. Первоначально в аппарате применялась воздухораспределительная решетка, имеющая одинаковую пропускную способность по всей площади (сплошная решетка), но она оказалась непригодной, так как увлажненные таблетки прилипали к стенкам аппарата в нижней его части. Сравнительные характеристики аэродинамических сопротивлений решеток приведены на рис. 3. Сплошная и комбинированная решетки имеют соответственно коэффициенты сопротивления 205 и 145. Максимальная температура теплоносителя 80°С, поддержание заданной температуры осуществляется автоматически. Схемой автоматики предусмотрен контроль температуры теплоносителя на входе в аппарат кипящего слоя (датчик 19) и на выходе из него (датчик 18) (см. рис. 1). Распыливающее устройство представляет собой пневматическую форсунку (20, см. рис. 1) [5], работающую при давлении сжатого воздуха в пределах 0,5—3,5 кГс/см2, с максимальной производительностью по воде 20 кг/ч при расходе сжатого воздуха от 90 до 120 л/мин. В ходе работы применялись форсунки как с ручным, так и с автоматическим управлением. Расход покрывающего раствора контролируется ротаметром типа РС-3. Для более точного контроля расхода раствора ротаметр тарировали по воде, 7 и 10% шеллачному раствору при температуре 18°С. При тарировании было обнаружено, что пропускная способность системы подачи 7% раствора на 11 %, а 10% раствора — 15% меньше, чем воды, что объясняется различной вязкостью растворов. Баки для покрывающего раствора, подсолнечного масла и промывающей воды имеют автономные системы обогрева с автоматическим поддержанием температуры по заданным параметрам. Наличие в баках воды, раствора или масла указывается с помощью автоматических указателей на пульте управления. Бак для раствора снабжен устройством, позволяющим перемешивать раствор. Принцип работы аппарата. Таблетки, подлежащие покрытию, загружаются в аппарат кипящего слоя. На пульте управления задаются технологические режимы покрытия. Аппарат кипящего слоя сообщается с циклоном. После включения вентилятора очищенный и нагретый до заданной температуры воздух ожижает таблетки, мелкие кусочки и пыль которых улавливаются циклоном, очищенный теплоноситель выбрасывается в атмосферу (этот режим работы можно назвать обеспыливанием). Затем циклон отключается. Обеспыленные таблетки покрываются последовательно с помощью 133
350 300 го 4о во во loo no 140 то мин Рис. 4. Основные технологические зависимости процесса покрытия. / и 2 — толщина покрытия соответственно плоских и торцевых поверхностей (в мкм); 3 — масса таблетки (в г); 4 и 5 — температура теплоносителя соответственно на выходе из аппарата и на входе в него (в °С); 6 —полное давление на входе в аппарат (в мм вод. ст.); 7 — подача покрывающего раствора (в л/ч). дозирующего насоса и системы распиливания сначала слоем растительного масла, затем покрывающим раствором. По окончании нанесения покрытия производится сушка и глянцовка покрытых таблеток. Во избежание слипания таблетки охлаждаются и с помощью воздуха через специальное устройство выгружаются из аппарата. Таблетки при подготовке к покрытию предварительно прогревают до температуры 50-^55°С; эта операция, как правило, совмещается с обеспыливанием. О температуре таблеток, находящихся в аппарате, можно судить по температуре теплоносителя на выходе из аппарата. Для увеличения адсорбции молекул шеллака на границе раздела фаз таблетка — раствор поверхность таблетки, согласно правилу уравнивания полярности фаз Ребиндера, необходимо гидрофобизовать. Это необходимо также для исключения проникновения влаги из раствора внутрь таблетки. С этой целью на таблетки наносили слой (1—2%) подсолнечного масла. Покрытие маслом производилось как в аппарате кипящего слоя с помощью форсунки, так и вручную. Подсолнечное масло при температуре 18°С практически не распыляется форсункой, хорошо распыляющей покрывающий раствор, поэтому оно предварительно подогревалось до 60°С. При переходе от распыливания масла к распыливанию покрывающего раствора из-за эмульгирования в работе дозирующего насоса появлялись сбои: неритмично срабатывали клапаны, возникали гидравлические толчки, что приводило к неравномерности работы форсунки. Покрытие таблеток слоем масла с помощью форсунки производится более равномерно и более экономично, в результате качество покрытия на первой стадии улучшается. В настоящее время не разработан математический аппарат, позволяю- ющий описать необходимый технологический режим нанесения покрытия, способный в наиболее короткое время получить наилучшие качество и внешний вид таблеток. Поэтому для установления закономерности между температурой ожижающего воздуха, скоростью подачи раствора, степенью ожижения и рядом других технологических показателей приходится обращаться к экспериментальным методам исследования нанесения и сушки покрытия. В ходе нанесения покрытия и его сушки через каждые 5 мин регистрировались все технологические параметры процесса, через каждые 10 мин производились отборы проб. Это давало возможность проследить за изменением отдельных показателей во времени. Одна из записей, выполненная таким образом, приведена на рис. 4. В связи с тем что в настоящее время в химико-фармацевтической промышленности нет приборов, позволяющих дать объективную оценку ка. чества внешнего вида покрытых таблеток, авторы давали такую оценку 134
Технологические параметры процесса покрытия таблеток ПАС-натрия шеллаком из водных растворов в аппарате кипящего слоя с S; 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1С _ а о и о о. й ГС ч ч а СУ Я я 1 р. 0> ч: <?^= о^ 7 7 7 10 10 10 10 7 7 7 Об еспы- ливание я я в А f- CJ о я ч СУ я ч о. ** о о. с — 1 3 3 3 — 2 1 1 Я Е- CD ч о о 1 Я а си н о с _ 1,5 9,0 9,5 4,0 — 2,5 0,5 0,8 Покрытие подсолнечным маслом \о о а о в о р р А А А А Р Р Р Р Ч о X о Q, 0,3 0,3 0,26 0,25 0,25 0,25 0,3 0,3 0,3 0,3 я я S а о я а ч GJ я я ч э tf о а я — 3 4 4 3 — — — я я S -а и о я ч су я ч ft ЧГ. о а. я 180 190 200 115 140 100 ПО 170 195 16С Покрытие режимы нанесения ГУ ч та с? с л Ен о о (X о « и 6,0 8,2 5,2 8,5 7,5 4,0 4,2 6,2 8,2 7,8 4,0 9,5 5,0 8,4 8,8 5,0 7,0 8,5 5,5 8,0 6,0 6,0 8,5 ГС ЕС О С а н су я л ч СУ н я ч» 2-Е еГй о . О. К В сг 60 60 60 60 60 70 60 60 80 — 40 60 40 — — 40 40 90 60 60 75 60 100 температура носителя, °С «а о ч а m t=t О X и 55 75 75 75 65 55 60 65 75 70 60 70 60 70 68 60 67 72 60 75 74 55 75 СО К S m ¦*- о а ч и о 41 50 56 50 44 44 44 47 50 45 40 50 40 44 45 40 45 48 44 50 54 42 50 шеллаком , о V а о 1 9 га о. я о с к ° ч X ^ о - ГС м о, о. 19,4 20,0 19,5 15,5 14,6 14,5 15,2 20,8 20,0 20,1 я о. а й X S 2^ О И н - «! И я 5 я 5 СУ Л Ч ti ffl о ГС eg EtO. 0,5 0,5 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 гтп пнг»р * 1 \j J1И \J С Давление теплоносителя, мм вод. ст. 6 с 0) Ч Р* KJ сз О В «-> си ffl Ef 195 200 185 230 210 215 225 185 200 195 , О CD Я" О Си с о иг к о м я и о 213 215 205 240 220 240 240 200 210 210 Сушка я я в Л Е- CJ Я А Ч су я ч о ч: о а в 20 15 20 15 10 20 20 30 15 15 К Ч й> н о о в о ч к CD ь о- Е- га Си 0) С S СО Г) ЬсГ 70 65 60 45 45 65 65 70 60 70 Масса таблетки до покрытия после обеспыливания, г 0,5271 0,5388 0,5517 0,5655 0,5919 0,5359 0,5484 0,5744 0,5683 0,5852 о я я н 3 а о с л о g я S а - 4 Е gS Я1 си ч «: о S о.4 fix С о 210 215 234 147 167 136 140 212 221 186 распа- даемость я о о а о я о ч CD ^ И 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 — — я я S О о S о я ЕГ 0J а я м я 25 25 33 33 35 35 45 35 — — Характеристика толщина покрытия, мм а о ь ГС я 0,208 0,192 0,248 0,232 0,232 0,240 0,240 0,184 0,232 0,200 на плоскости 0,200 0,160 0,184 0,200 0,168 0,216 0,208 0,168 0,168 0,168 покрытых таблеток ГС я СО а я к ГС 8 S ГС g >i а со ГС а 7,0 6,0 7,5 6,3 5,9 6,2 6,6 6,2 — — масса, г 0,6104 0,5948 0,6311 0,6224 0,6614 0,6206 0,6368 0,6183 0,6425 0,6269 А Ч ч ГС м" « я га о С1> Я а о я га ГС я я CD Ef О 4 8 9 7 6 6 4 9 10 8 масса покрытия, г 0,0833 0,560 0,0794 0,0569 0,0695 0,0847 0,0884 0,0439 0,0742 0,0417 Примечание. Масса единовременной загрузки 15 кг. Режимы нанесения в процессе опыта изменялись без остановки его. Толщина покрытия дана средней из двух измерений. Искусственные соки приготовляли по ГФ X. А — автоматический, Р — ручной.
субъективно по 10-балльной системе, принимая за образец таблетки удовлетворяющие требованиям ГФ X. Измерение толщины покрытия производили с помощью микроскопа типа М-9 с объективом 10/0.30 при цене деления 0,016 мм с применением осветителя типа ОЙ-19. Замеры осуществляли в двух диаметрально противоположных точках на плоскостях и на торцах таблетки при снятом шлифе в х/2 диаметра, при этом наблюдалась общая равномерность покрытия по толщине по всему периметру шлифа. Соответствие покрытых таблеток требованиям ГФ X на распадаемость определяли с помощью видоизмененного прибора Герберга — Щтолля в искусственном желудочном и искусственном кишечном соке. Таблетки не распадались в искусственном желудочном соке более 2 ч и распадались в искусственном кишечном соке в пределах 1 ч. Прочность покрытых таблеток оценивали по разрушающей нагрузке сжатием в диаметральном направлении (на ребро) на машине для определения твердости таблеток марки ТВТ фирмы «Erweka». Ввиду овальности ребра таблетки предел ее прочности не рассчитывали [6]. В целях выяснения влияния покрытия на изменение твердости проводили испытание непокрытых таблеток из партий, подвергшихся покрытию. Средняя разрушающая нагрузка покрытых таблеток на 30^-40% больше, чем непокрытых. Необходимо отметить, что при разрушении непокрытые таблетки распадались на мелкие кусочки, покрытые чаще всего раскалывались на две плоские симметричные половины. Во избежание слипания покрытых таблеток в процессе покрытия и сушки или налипания их на стенки аппарата необходимо знать критические режимы ведения процесса. С этой целью нами проводились опыты по определению максимальной подачи раствора в процессах покрытия и сушки при предельно возможных температурах теплоносителя. Установлено, что покрываемые таблетки слипаются при скорости подачи раствора 8,8 л/ч и более, что соответствует напряжению воздухораспределительной решетки по испаряемой влаге 96 кг/м2 в 1 ч при температуре теплоносителя на входе в слой 75°С и на выходе из слоя 44°С. Покрытые таблетки в процессе сушки без подачи покрывающего раствора слипались при температуре теплоносителя 80°С и более. В этом случае происходило сначала размягчение оболочки, затем появление пузырей, которое обусловливалось испарением влаги ядра и появлением паров в количествах, превышающих допустимые в условиях диффундирования их через оболочку. Повышение концентрации покрывающего раствора при одинаковых условиях испарения приводит к необходимости повышения скорости ожижения. Так, при работе с 7% раствором скорость, необходимая для ожижения, равнялась 2,67 м/с, при работе с 10% раствором — 2,94 м/с. Качество внешнего вида таблеток повышается при использовании растворов с меньшей концентрацией шеллака. Цвет покрытия не зависит от изменения концентрации раствора, температуры теплоносителя и других технологических параметров, а зависит только от рН раствора шеллака. Технологические параметры и другие результаты, полученные в ходе экспериментальной работы, приведены в таблице. Весь процесс нанесения покрытия можно разбить на три основных стадии: нанесение первоначального слоя или грунтовка; получение основного покрытия и формирование внешнего вида. Как показывает опыт, нанесение первоначального слоя желательно производить при малых подачах покрывающего раствора с невысокой температурой теплоносителя. Это позволяет предотвратить проникновение излишнего количества влаги в ядро и получить тонкую, равномерную оболочку. В целях экономии времени и получения более равномерной по толщине оболочки желательно нанесение основного покрытия производить при мак- 136
симально возможных подачах покрывающего раствора и максимальных температурах, добиваясь при этом наиболее спокойного кипения, что приводит к уменьшению выноса покрывающего раствора из аппарата. В заключительной стадии нанесения оболочки расход покрывающего раствора и температуру теплоносителя на входе в слой следует значительно снизить. Процесс покрытия желательно вести при спокойном кипении, с тем чтобы избежать сколов, забоин и сдвигов покрывающего слоя. Высота ожи- женного слоя таблеток должна быть в 2—2V2 раза больше высоты плотного слоя. Сушка и последующая глянцовка проводятся при температуре, близкой к предельной, с последующим равномерным ее снижением для охлаждения таблеток и устранения их слипания после выгрузки из аппарата. Время глянцовки зависит от качества внешнего вида таблеток, полученного после покрытия. Таблетки плоскоцилиндрической формы при покрытии слипаются между собой, их края имеют плохой внешний вид, поэтому для покрытия водными растворами в кипящем слое таблетки должны иметь двояковыпуклую или любую другую, близкую к шарообразной форму, без острых кромок и плоскостей. Время обеспыливания не должно превышать 1 мин при спокойном кипении, исключающем излом таблеток или значительное уменьшение их первоначальной массы. В ходе покрытия аэродинамическое сопротивление слоя постоянно меняется: сначала увеличивается пропорционально увеличению массы таблеток и сил сцепления, затем уменьшается в результате их сушки и глянцовки. Для устранения слипания таблеток или порчи их внешнего вида необходимо постоянно следить за степенью ожижения таблеток, уменьшая или увеличивая количество подаваемого теплоносителя. Большое влияние на качество покрытия, особенно в начальной стадии, оказывает положение направляющего аппарата относительно воздухораспределительной решетки и плотного слоя. Зазор между воздухораспределительной решеткой и нижней кромкой направляющего аппарата позволяет регулировать плотность восходящего потока покрываемых таблеток в момент напыления на них раствора и, следовательно, создает условия для качественного покрытия. На наш взгляд, этот зазор должен быть несколько меньше или равен половине диаметра направляющего аппарата. Положение верхней кромки направляющего аппарата относительно верхнего уровня плотного слоя определяет высоту выноса таблеток из него и степень соударения покрытых таблеток как со стенками аппарата, так и с кипящими по периферии таблетками. Наилучшим является положение, при котором верхняя кромка выше верхнего уровня плотного слоя на 20-^ 4-30 мм. Учитывая недостатки в распыливании растительного масла и раствора, а также в подаче их по одной и той же системе, необходимо иметь автономные системы подачи и распиливания. В большой степени качество покрытия зависит от концентрации раствора. Установлено, что при использовании растворов малых концентраций качество покрытия и внешний вид таблеток лучше. При нижнем расположении форсунки желательно, чтобы распыливаю- щее сопло находилось выше газораспределительной решетки на 60 н- 100 мм; для обеспечения оптимального положения она должна регулироваться по высоте. На основании результатов испытания аппарата и исследования различных технологических режимов следует сделать вывод, что кишечно- растворимые покрытия из водных растворов шеллака можно успешно наносить в аппаратах кипящего слоя, при этом весь процесс (частично или полностью) может быть автоматизирован. Экономическая целесообразность обоснована скоростью ведения процесса, простотой и малой стоимостью 137
оборудования, отсутствием условий взрыво- и пожароопасности и загрязнения окружающей среды. В качестве рекомендации для нанесения покрытий можно привести следующий технологический режим. Для таблеток ПАС-натрия массой 0,55 г, диаметром 12 мм, при покрытии 7% водным раствором шеллака — температура воздуха на входе в слой 55 ч- 60°С в течение 1 ч, подача раствора 5,5 л/ч, затем температура воздуха на входе в слой 70—75°С в течение 1 ч, подача раствора 8 л/ч. Далее температура воздуха на входе в слой 70°С в течение 70 мин, подача раствора со скоростью 6 л/ч. Сушка в течение 15 мин при температуре воздуха на входе в слой 60°С и глянцовка с постепенным равномерным охлаждением покрытых таблеток до 30°С в течение 10ч- 15 мин. Общий расход покрывающего раствора — 20 л, продолжительность цикла — 220 мин при скорости ожижения 2,8 м/с. При воспроизведении процессов покрытия с соблюдением указанного режима влажность покрываемых таблеток не изменяется, качество покрытия и его внешний вид получаются хорошими. Исследуемый аппарат успешно прошел производственные испытания и рекомендован к серийному выпуску. Результаты, полученные в ходе испытания аппарата и использования режимов нанесения покрытий, могут быть использованы для разработки подобных аппаратов с большей разовой загрузкой. ЛИТЕРАТУРА. 1. Савкин А. М., Швагер И. Г. — В кн.: Всероссийский съезд фармацевтов. 3-й. Материалы. Свердловск, 1975, с. 161 —162. — 2. Huberfield D. — Drug. Cosmetic Industry, 1975, v. 117, p. 46—49, 139— 141. — 3. Минина С. А., Ефимова Л. С. А. с. 454909 (СССР), — Открытия, 1974, № 48, с. 12. -4. Житомирский 3. С. — Хим.-фарм. ж., 1973* № 8, с. 46—49. — 5. Гинзбург А. С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. М., 1973. — 6. Кольман-Иванов Э. Э., Белоусов В. А., Б о р - зунов Е.Е. и др. Таблеточные машины медицинской промышленности. М., 1975. УДК 615.361.453.011.4 Н. Н. Петропавлов, Н.Ф.Костин, Г. А. Ермакова, Б. В. Шемерянкин СТРУКТУРНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ В КРИСТАЛЛАХ КОРТЕКСОЛОНА Институт биологической физики АН СССР, филиал Всесоюзного научно-исследовательского химико-фармацевтического института им. С. Орджоникидзе, Московская область Поступила 25/IV 1977 г. Промышленное производство стероидных лекарственных препаратов, значительное место в котором принадлежит микробиологическим трансформациям, протекающим при определенной температуре, стимулирует интерес к исследованию кристаллического состояния исходных и получаемых веществ. В настоящее время актуальными являются исследования термической стабильности таких веществ, наличия у них полиморфизма, характера взаимодействия с различными растворителями, сохранности и других явлений, влияющих на структуру и свойства препаратов. Это важно как в процессе производства, так и при последующем применении лекарственных веществ. Кристаллы, выращиваемые из различных растворителей, содержат последние в виде включений, образованных захватом маточной среды растущим кристаллом, или в связанной форме, образуя при этом новое вещество. Во втором случае влияние растворителя сказывается не только на габитусе, но и на структуре. Образование различных кристаллических структур под действием растворителя получило название «псевдополиморфизм» [1]. В ряде случаев адекватное определение полиморфизма или псевдополиморфизма для данного вещества затруднено, несмотря на сравнительно разработанную методику таких исследований, описанную в работе 138
[2]. В цитируемой работе рассмотрен типичный случай такой неадекватности на примере Р-эстрадиола, кристаллизующегося из 30 различных органических растворителей с образованием псевдополиморфных кристаллов. Анализ данных литературы свидетельствует об отсутствии универсального метода при определении этих явлений. Оптимальных результатов удается достичь комбинацией 2—3 взаимодополняющих методов. В настоящей работе такими методами являются оптическая термомикроскопия, рентгенологический анализ монокристаллов и порошков; для целей идентификации применяли также ИК-спектроскопию и элементный анализ. Объектом настоящего исследования выбран кортексолон C2iH30O4, являющийся промежуточным продуктом в производстве других кортико- стероидных препаратов микробиологическим путем и представляющий самостоятельный интерес для изучения. Экспериментальная часть Приготовление образцов. Монокристаллы кортексолона выращивали из различных органических растворителей. Навеску кортексолона растворяли до насыщения при комнатной температуре. Полученный раствор отфильтровывали от механических примесей на фильтре Шотта № 4. Кристаллизация происходила в бюксах и колбах за счет испарения раствора и продолжалась в зависимости от применяемого растворителя от нескольких часов до нескольких суток. Было опробовано 22 различных органических растворителя, из которых по лучшей растворимости кортексолона оставили 12 следующих: хлористый метилен, дихлорэтан, этилацетат, этиловый спирт, метиловый спирт, ацетон, изобутиловый спирт, третичный бутиловый спирт, диметилформамид, хлороформ, изопропиловый спирт, диметил- сульфоксид (ДМСО). На рис. 1 приведены микрофотографии кристаллов, полученных с применением этих растворителей. Для гониометрических измерений, оптических и рентгеновских исследований отбирали прозрачные совершенные монокристаллы длиной до 1—2 мм, предварительно просматривая их на столике поляризационного микроскопа МПС-1. Термомикроскроскопические исследования* Совершенные монокристаллы извлекали из раствора манипулятором и после удаления остатков растворителя бумажным обеззоленным фильтром помещали в специальную кювету из покровных стекол. Кювету заполняли силиконовым маслом— наиболее подходящей для стероидов инертной средой [2], способствующей выявлению характера взаимодействия растворителя с исследуемым веществом. Кювету помещали на электронагревательном столике «Бетиус» поляризационного микроскопа МКУ-1, позволявшего фиксировать наблюдаемые изменения на кино- и фотопленку. С помощью приставки водяного охлаждения понижали температуру образца на столике до 8—10°С; дальнейшее понижение температуры получали, помещая образец в холодильник. Наблюдение объектов проводили в интервале температур от 0°С до температуры плавления (213°С). Двойные покровные стекла столика обеспечивали надежное термостатирование образца, температуру которого определяли с помощью ртутного термометра с точностью +0,1 °С. Исследования образцов по описанной выше методике показали, что кристаллы кортексолона, выращенные из 11 указанных растворителей (кроме ДМСО), содержат таковой лишь в виде включений в незначительном количестве. Этот результат подтвердили также данные, полученные с помощью ИК-спектро- скопии. На воздухе эти кристаллы также стабильны вплоть до температуры плавления. Все кристаллы, несмотря на различный вид и габитус, обнаруживают прямое погасание в скрещенных николях относительно удлинения или большой диагонали, совпадающими, как показали рентгенологические исследования, с кристаллографической осью 2-го порядка. 139
PWg Рентгенологические исследования* Структура кор- тексолона определена на монокристаллах, выращенных из ацетона [3]. С целью идентификации таких кристаллов мы провели определение параметров элементарной ячейки по рентгенограмме качания относительно длинной оси кристалла и рассчитали параметр по этому направлению. Остальные параметры определяли по кфорограмме нулевой плоскости обратной решетки, перпендикулярной к длинной оси кристалла. Полученные нами данные полностью совпали с литературными и приведены в таблице. Рентгенологические исследования образцов (монокристаллы и порошки), полученных из остальных растворителей, кроме ДМСО, показали, что все они принадлежат к моноклинной сингонии и имеют структуру, одинаковую с кристаллами, полученными из ацетона. Исследование кри- сталлосольвата кортексо- лона с ДМСО* Совершенно иное поведение обнаруживают кристаллы кортек- солона, которые вырастают из раствора в ДМСО в двух габитусах: гексагональные пластинки (см. рис. \, л) и четырехгранные призмы. Первые представляют собой незастроенные основания вторых. Гексагональные пластинки вырастают при медленном (1—2 мес) испарении ДМСО в количестве нескольких образцов на 50 мл раствора; призмы выпадают из раствора при более быстром испарении (от нескольких часов до нескольких суток) в значительном количестве. Исследования проводили в основном на совершенных монокристаллических пластинках, более удобных для наблюдения под микроскопом, чем призмы. Гониометрические показания о принадлежности пластинок и призм к одной структуре подтвердили проведенные нами рентгенологические иссле- Рис. 1. Микрофотографии кристаллов кортексолона, полученные при массовой кристаллизации. Растворитель: а — хлористый метилен, б — дихлорэтан, в — этилацетат, г — этиловый спирт, д — метиловый спирт, е — ацетон, ж -— третичный бутиловый спирт, з — диметилфор- мамид, и — хлороформ, к — изопропиловый спирт, л — ДМСО. Поляризованный свет. Ув. 40 X. 140
Кристаллографические данные по результатам рентгенологических исследований монокристаллов кортексолона Параметр Ячейка а] Ь\ нм с) р Число молекул в ячейке Пространственная группа Объем элементарной ячейки, нм3 Вычисленная плотность, г/см3 Поведение Свободные от растворителя кристаллы [3] Моноклинная 1,1472 0,7536 1,0698 96,07° 2 Р2Х 0,9197 1,243 Стабильное до температуры плавления Кристаллосольват с ДМСО Ромбическая 0,632 1,215 2,907 — 8 Р ^А 2,2183 1,8 Десольватирует при комнатной температуре дования. На рис. 2 (см. вклейку) приведена лауэграмма, полученная от такой пластинки, установленной развитой гранью перпендикулярно рентгеновскому пучку. Картина рефлексов свидетельствует о существовании двух особых, перпендикулярных друг другу направлений в кристалле, около одного из которых по рентгенограмме качания определили параметр Ь (см. таблицу). Остальные параметры определяли по кфорограмме нулевой плоскости обратной решетки, снятой перпендикулярно оси Ь. Значения параметров элементарной ячейки, принадлежащей к ромбической сингонии, приведены в таблице. Сравнение двух ячеек свидетельствует о сильном модифицирующем действии ДМСО. Термомикроскопические исследования показали, что такие кристаллы, удаленные из раствора, при комнатной температуре на воздухе становятся матовыми, непрозрачными в течение нескольких часов. Процесс структурной перестройки в этих условиях носит необратимый неупорядоченный характер, монокристалл переходит в поликристалл. Переход всегда начинается в дефектных местах на огранке кристалла; если дефекты невидимы, то процесс перехода способствует их выявлению. Процесс интенсифицируется при нанесении искусственных дефектов, повышении температуры, а также зависит от свойств окружающей среды. Одинаковые совершенные монокристаллы объемом 1—2 мм3 при комнатной температуре остаются стабильными в инертной среде неопределенно долгое время (в наших опытах более 1 года), на воздухе, как уже говорилось, изменения происходят в течение нескольких часов, в дистиллированной воде превращение происходит в течение нескольких секунд. Картина процесса при наблюдении кристалла в поляризованном свете может быть весьма различной: в зависимости от перечисленных выше условий эксперимента мы наблюдали рост сферокристаллов, сферолитов, друз и отдельных кристалликов внутри матрицы. На рис. 3 (см. вклейку) показан один из фрагментов наблюдавшейся структурной перестройки. Рентгенологическую съемку кристаллов проводили с учетом термомикроскопических наблюдений, последовательные этапы съемки приведены на рис. 2 и 4 (см. вклейку). Дебаеграммы, полученные от перешедшего образца и кортексолона, не содержащего растворителя, полностью совпали, что говорит о десольватационном характере структурной перестройки. При термомикроскопическом наблюдении процесса десольватации нам долгое время не удавалось обнаружить выход растворителя, который является надежным признаком этой реакции [2]. Только на самых совершенных образцах, погруженных в инертную среду, с небольшим количеством зародышей десольватной фазы удалось зафиксировать появление капель ДМСО 141
на огранке матрицы и на поверхности растущих кристаллов. Такое отличие ДМСО от других растворителей (например, ацетона, эфира, метанола и др., когда они образуют кристаллосольваты), которые в процессе десольвата- ции выделяются в большом количестве в виде пузырьков, объясняется высокой температурой кипения ДМСО (189°С). Поэтому при температуре опыта ДМСО находился в жидком состоянии, занимая малый объем, что затрудняло его обнаружение. Простые изменения массы крупных образцов кристаллосольвата (до 100 мг) и десольватного остатка показывают, что растворитель составляет примерно четвертую часть по массе от кристаллосольвата, эти данные совпали с более точными показаниями элементного анализа, по которым обнаружено 10% содержание серы по массе в кристаллосольвате, что. соответствует 25% содержанию ДМСО. Проведенный расчет с учетом молекулярных весов компонентов показал, что на одну молекулу кортексолона приходятся две молекулы ДМСО в кристаллосольвате. Проведенные исследования показали, что кортексолон обладает значительной резистентностью к образованию кристаллосольватов с органическими растворителями. Специфическое поведение кортексолона с ДМСО обусловлено, по-видимому, тем, что последний является сильным диполяр- ным апротонным растворителем [4], выступающим как активный акцептор в образовании водородной связи [5] (дипольный момент молекулы ДМСО равен 3,9D [6], вещество имеет относительно высокую диэлектрическую проницаемость— 48,9 [4]). Изучение морфологии процесса десольватации на примере кортексолона показывает, что эта распространенная реакция в твердом теле может иметь упорядоченный характер, представляя собой рост кристаллов фазы, свободной от растворителя. Таким образом, в производстве и при применении лекарственных препаратов такого рода важно учитывать свойства не только самих веществ, но также растворителей и окружающей среды, температуру и др., так как каждое из них способно оказывать влияние на структуру и свойства препарата, а значит, на его растворимость и усвояемость в организме. Авторы благодарят проф. А. И. Китайгородского за внимание и ценные указания при выполнении работы. ЛИТЕРАТУРА. 1. Проблемы физики и химии твердого состояния органических соединений. М., 1968. — 2. Kuhnert-Brandstatter M., Grimm Н. — «Miktochim. Acta (Wien)», 1968, N 1, S. 115—126.— 3. Du- pont L.,Dideberg 0.,CampsteynH. —г «Acta crystallogr.», 1973, v. 29-B, p. 205—214. — 4. РайхардтХ. Растворители в органической химии. Л., 1973, с. 77, 80, 81. — 5. Гаммет Л. Основы физической органической химии. М., 1972, с. 395. — 6. Осипов О. А., Минкин В. И., Гарновский А. Д. Справочник по дипольным моментам. М., 1971, с. 135..
Методы анализа и контроль производства + УДК 613.636:576.8.095.14 Е. П. Павлов, Э. Г. Туиюв, В. В. Седов, Г. Я- Кивман МЕТОДИКА ОБНАРУЖЕНИЯ РАДИОРЕЗИСТЕНТНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ . НА ПРЕДПРИЯТИЯХ МЕДИЦИНСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, ВЫПУСКАЮЩИХ РАДИАЦИОННО СТЕРИЛИЗУЕМУЮ ПРОДУКЦИЮ Государственный научно-исследовательский институт по стандартизации и контролю лекарственных средств Министерства здравоохранения СССР, Москва Поступила 21/VI 1977 г. Введенные в стране в действие единые для стран — членов СЭВ своды правил, регламентирующих проведение радиационной стерилизации изделий медицинского назначения и лекарственных средств, предусматривают контроль радиорезистентности микрофлоры на предприятиях, применяющих радиационный метод стерилизации. В экспериментальных условиях для выделения радиорезистентных микроорганизмов из окружающей среды используются обычные методы радиоселекции этих микроорганизмов из смешанных популяций. Нами накоплен опыт применения на производствах для этой цели методики, включающей три этапа работы: выделение с помощью обычных методов смешанной микрофлоры, облучение смешанной популяции суббактерицидными дозами ионизирующих излучений с целью селекции радиорезистентных микроорганизмов, качественное определение радиорезистентности у микроорганизмов после радиоселекции. Микрофлору отбирали в цехе окончательной сборки и упаковки продукции, используя ватные тампоны, а также из готовой продукции путем смыва. Одним тампоном, увлажненным физиологическим раствором, протирали поверхность оборудования и рабочих мест площадью 0,1—0,2 м2. Смывы с изделий производили так же, как и при определении их инициальной контаминации, а при выделении микроорганизмов из препаратов руководствовались введенным в стране «Сводом правил, регламентирующих проведение в странах —¦ членах СЭВ радиационной стерилизации лекарственных средств» и действующей на заводах инструкцией по определению микробной загрязненности препаратов и сырья [1]. Одновременно использовали 5 тампонов и выборку изделий, равную удвоенной выборке, используемой для определения инициальной контаминации. Тампоны встряхивали в течение 5—10 мин в пробирках с 3—5 мл 0,9% раствора хлорида натрия (в ряде случаев добавляли в раствор 1 % твина-80). Отмывную жидкость смешивали и фильтровали через мембранный фильтр (размер пор 0,22 мкм). 0,1 мл неотфильтрованной отмывной жидкости высевали в разведении 10~2—-Ю-1 на плотную питательную среду (МПА, агар Хоттингера, 75—125 мг% аминного азота, рН 7,0—7,2) методом заливки для подсчета числа жизнеспособных микроорганизмов в испытуемой жидкости. Результаты высева учитывали через 24 ч при 37°С. Смывы с изделий смешивали и обрабатывали так же, как и отмывную жидкость с тампонов. Фильтры по окончании фильтрации высушивали в боксе на открытом воздухе при комнатной температуре и отключенных бактерицидных лампах в течение 12—18 ч. Поскольку высокорадиорезистентные микроорганизмы встречаются в смешанных популяциях производственной микрофлоры относительно редко [2, 3], то для дальнейшей работы отбирали фильтры, через которые была 143
профильтрована испытуемая жидкость,, содержавшая в целом не менее 103 микроорганизмов (данные о содержании микроорганизмов находили путем пересчета результатов высева, учитывали и общий объем профильтрованной жидкости, разведения и объем инокулята). Радиорезистентные микроорганизмы из смешанной популяции выделяли следующим образом. Сухие фильтры с микроорганизмами облучали на гамма-установке в дозах 0,25—1,0 Мрад и помещали на плотную питательную среду (агар Хоттингера или МПА). Инкубацию проводили при 37°С в течение 10 дней. Если на фильтре после облучения в дозе 1 Мрад не вырастали, колонии микроорганизмов, то делался вывод о практическом отсутствии в составе производственной микрофлоры высокорадиорезистент- ных микроорганизмов. Выросшие на фильтре после облучения колонии пересевали на скошенный агар с плотной питательной средой, инкубировали при 37°С в течение 18—24 ч и готовили взвеси по оптическому стандарту плотности на 10 ед. путем смыва физиологическим раствором микробной массы. 0,1 мл этой взвеси переносили в пробирку с 0,9 мл стерильного 0,9% раствора хлорида натрия и облучали в дозе 3,5 Мрад. После облучения в пробирку с соблюдением правил асептики добавляли 9 мл бульона Хоттингера или МПБ, посевы инкубировали в течение 7—14 дней. При отсутствии роста культур делается вывод о радиочувствительности выделенны-x микроорганизмов. Наличие роста свидетельствует о их радиорезистентности. У этих культур определяется (в лаборатории предприятия или другом учреждении) уровень радиорезистентности по показателям D10 (дозы излучения, вызывающие десятикратное снижение численности микробных популяций); один из методов определения показателей D10 приведен нами в ранее опубликованной работе [4]. Обнаружение в составе производственной микрофлоры микроорганизмов, для которых показатели D10 превышают 500 крад, требует, согласно упомянутому выше своду правил, проведения на предприятии соответствующих санитарно-гигиенических мероприятий. Экспериментальная часть При разработке данной методики решалось два вопроса: выбор оптимальной дозы излучения для радиоселекции радиорезистентных микроорганизмов из смешанных популяций и выбор возможно более простого способа качественного определения радиорезистентности селекционированных микроорганизмов. Под оптимальной дозой излучения понимается доза, после облучения которой в смешанной популяции отмирает наибольшее количество радиочувствительных микроорганизмов и сохраняют жизнеспособность радиорезистентные микроорганизмы. В качестве примера ниже приводятся результаты одного из опытов, проведенного при разработке данной методики. Смыв с тампонов разводили в 10 раз стерильным физиологическим раствором и фильтровали порциями по 10 мл через 5 мембранных фильтров. Таблица 1 Влияние дозы излучения на содержание в остаточной микрофлоре радиорезистентных микроорганизмов Количество микроорганизмов на мембранном фильтре до облучения <102 103—10 4 >105 Количество выросших колоний и относительное (в скобках) содержание колоний радиорезиотентных микроорганизмов на мембранном фильтре после облучения в дозе, Мрад 0,25 ' 0 <100 (10-20%) >500 (15—25%) 0,5 0 <20 (60—80%) «S500 (60-75%) 1,0 <10 (90—100%) <50 (80-100%) 1,5 0 10 (95—100%) 144
Таблица 2 Результаты качественного определения радиорезистентности микроорганизмов, выделенных на производстве Микроорганизм Грамположительные спорообразующие микроорганизмы (споры) Грамположительные кокки Грамотрицательные микроорганизмы Грибы Рост облученных в дозе 3,5 Мрад популяций (~10" клеток), для которых Dm (крад) составляют: < 100 °10 0 °4о >100 —<350 | 5s400 °/б0 °/50 20/ 'го Примечание. В числителе — количество культур с положительным ростом; в знаменателе — количество изученных культур микроорганизмов. Одновременно на МПА высевали методом заливки по 0,1 мл испытуемой жидкости того же разведения для подсчета содержания в ней жизнеспособных микроорганизмов. Фильтры высушивали в боксе на открытом воздухе в течение 18 ч. Как показал высев на чашки Петри, в 1 мл смывной жидкости содержалось 1,5+0,2-104 клеток. Таким образом, на каждом из опытных мембранных фильтров содержалось не менее 104 клеток, что позволило использовать такие фильтры для дальнейшей работы. Высушенные фильтры облучали в дозах 0; 0,25; 0,5; 1,0 и 1,5 Мрад, помещали их на поверхность МПА и инкубировали при 37°С. Через сутки на необлученном фильтре наблюдался практически сплошной рост микроорганизмов. На фильтрах, облученных в дозах 0,25; 0,5; 1,0 и 1,5 Мрад, выросло (учет производился через 10 сут) соответственно 78; 15; 7 и 0 колоний. Все клоны были оценены на радиорезистентность с помощью описанного качественного теста и количественно по показателям D10. Оба метода оценки радиорезистентности показали однозначные результаты: радиорезистентными (D10=400— 450 крад) оказались 8 из 78, 9 из 15 и 7 из 7 выросших на фильтрах колоний микроорганизмов. Обобщенные результаты подобного рода экспериментов приведены в табл. 1 и 2. Как следует из приведенных в табл. 1 результатов оценки различных доз излучения с точки зрения выбора дозы, оптимальной для радиоселекции радиорезистентных микроорганизмов из смешанных популяций, наиболее подходящей оказалась доза излучения 1 Мрад. Практически все (>90%) выжившие после облучения этой дозой микроорганизмы проявляли высокую радиорезистентность (показатели D10 превышали 400 крад). При меньших дозах излучения выживало то или иное количество (20—• 90%) относительно радиочувствительных микроорганизмов, а при более высокой дозе (1,5 Мрад) наблюдалось отмирание некоторых радиорезистентных микроорганизмов. С целью проверки надежности изложенного в методике качественного теста на радиорезистентность была оценена радиорезистентность микроорганизмов с помощью этого теста на культурах с известным уровнем радиорезистентности (показатели D10 для этих микроорганизмов варьировали в пределах 50—>400 крад). Из представленных в табл. 2 данных следует,, что при испытании культур радиочувствительных микроорганизмов, а также культур с относительно невысоким уровнем радиорезистентности (100 крад<О10 s^350 крад) наблюдались отрицательные результаты качественного теста (все испытанные культуры не дали роста), а испытание высо- корадиорезистентных культур (D10>400 крад) дало положительные результаты (все 20 культур дали рост). 14S
Таким образом, на культурах 350 изученных штаммов не наблюдалось случаев неправильной оценки радиорезистентности микроорганизмов с помощью качественного теста, что свидетельствует о его высокой надежности. ЛИТЕРАТУРА. 1. К и в м а н Г. Я., С а п о ж н и к о в а Г. А., К а - граманова К. А. и др. — Хим.-фарм. ж., 1975, № 2, с. 59. — 2. Бочка рев'В. В., Павлов Е. П., Седов В. В. и др. — In: Radiosterilization of Medical Products. Vienna, 1975, p. 61. — Christ ensen E. — In: Sterilization and Preservation of Biological Tissues by Ionizing Radiation, Vienna, 1970, p. 1. — 4. Бочкарев В. В., Тушов Э. Г., Павлов Е. П. и др. — Мед. радиол., 1973, № 12, с. 34. Новые лекарственные препараты + УДК 615.214.22:547.829(Droperidolum) С. К. Германе ДРОПЕРИДОЛ — СРЕДСТВО ДЛЯ НЕЙРОЛЕПТАНАЛЬГЕЗИИ - И ДЛЯ КУПИРОВАНИЯ ГИПЕРТОНИЧЕСКИХ КРИЗОВ Институт органического синтеза АН Латвийской ССР, Рига Поступила 16/1 1978 г. Лекарственные средства из классов бутирофенонов в настоящее время завоевали прочное место в медицинской практике. Особенно широко они используются в анестезиологии для проведения нейролептанальгезии <НЛА). Нейролептик бутирофенового ряда — дроперидол является средством выбора для нейролептанальгезии. Химически дроперидол представляет собой 1-[3-(/г-фторбензоил)пропил]-1,2,-3,6-тетрагидро-4-пиридил - бенз- имидазолинон-2. Дроперидол в медицинской практике используется в виде стерильного 0,25% раствора. Препарат имеет следующие синонимы: де- гидробензперидол, дейдробензперидол, дриол, дролептан, глианимон, инап- син, синтодрил и др. В СССР дроперидол производится по оригинальному способу, разработанному в Институте органического синтеза АН Латвийской ССР. Нейролептанальгезией принято обозначать способ обезболивания, основанный на совместном использовании активного нейролептического средства и сильного морфиноподобного анальгетика. К нейролептику, пригодному для НЛА, определены следующие требования: 1) быстрое наступление действия; 2) достаточная интенсивность нейролептического эффекта; 3) относительная кратковременность действия; в зависимости от дозы предвидимая длительность эффекта; 4) высокое потенцирующее свойство в отношении действия анальгетика; 5) отсутствие побочного влияния на миокард и другие органы; 6) отсутствие неожиданного взаимодействия с эффектами кураризующих агентов, с закисью азота и другими средствами для ингаляционного периода; 7) выраженная противорвотная и противошоковая активность в сравнительно низких дозах; 8) нейролептик должен вызывать типичную ортостатическую гипотензию [1, 2]. Экспериментальные исследования показывали, что дроперидол в наибольшей степени отвечает требованиям к нейролептику для НЛА по сравнению с другими веществами подобного действия. В опытах на белых мышах установлено, что после введения дроперидола у экспериментальных животных наступает выраженное успокоение, подавляется двигательная и ориентировочная активность, расслабляется скелетная мускулатура. При внутрибрюшинном введении препарата белым мышам средние эффективные 146
дозы (ED60) составляют (в мг/кг): для теста вращающегося стержня 1,7 (1,2—2,5), для теста «трубы» 6,0 (4,4—8,1), для теста горячей пластинки 4,0 (2,6—6,1), для уменьшения агрессивности 1,4 (0,99—2,1), для утраты установочного рефлекса 40 (27—60) [3, 4]. Дроперидол вызывает гипотермию; у белых мышей средняя эффективная доза, понижающая ректальную температуру на 3°С, составляет 2,4 (2,1—2,7) мг/кг. Однако белые крысы менее чувствительны к гипотермическому действию нейролептика. Достоверное снижение температуры тела у крыс появляется только при введении препарата в дозах 20—40 мг/кг [3]. Продолжительность гексеналового наркоза под влиянием дроперидола увеличивается в 1,3—2,6 раза в зависимости от введенной дозы препарата. Он также потенцирует снотворное действие этаминал-натрия. Средняя эффективная доза, потенцирующая подпороговое действие этаминал-натрия у 50% животных, составляет 0,4 (0,3—0,7) мг/кг [3]. В опытах на белых крысах дроперидол подавляет ориентировочную активность в дозе 0,16 мг/кг, т. е. в этом отношении он оказался в 2,6 раза сильнее галопери- дола и в 62 раза активнее аминазина [4]. Средняя эффективная доза для дроперидола в опытах на крысах по способности нарушать рефлекс избегания составляет 0,031 (0,012—0,078) мг/кг. Таким образом, по данному тесту дроперидол в 4 раза активнее галоперидола и в 70 раз активнее аминазина. Дроперидол у крыс предупреждает стереотипные движения, вызываемые фенамином, и у мышей подавляет фенаминовую двигательную активность [3—5]. Дроперидол оказывает некоторое анальгезирующее действие; в опытах на белых мышах его ED60 равняется 4,0 (2,6—6,1) мг/кг. Под влиянием дроперидола значительно потенцируется анальгезирующая активность фентанила. Так, например, введение дроперидола в дозах 1 и 2 мг/кг совместно с фентанилом увеличивает анальгезирующую активность фентанила соответственно в 6,4 и 15,4 раза [3]. В опытах на собаках установлено, что дроперидол является сильным антагонистом апоморфина. Максимальный противорвотный эффект дроперидола достигается через 30—45 мин; через 2—4 ч он незначительно уменьшается, сохраняясь, однако, и спустя 24 ч после введения препарата [3]. Противорвотная активность дроперидола превышает таковую галопери- дола в 20 раз, а аминазина в 800 раз [6]. По тесту противошокового действия защитный индекс для дроперидола составляет 800, а для галоперидола—8 и аминазина—16 [4]. В злектрофизиологических исследованиях установлено значительное влияние дроперидола на ретикулярную формацию среднего мозга и выявлено его слабое угнетающее действие на кору больших полушарий мозга [6]. При совместном введении с фентанилом дроперидол препятствовал развитию его возбуждающего действия на кору больших полушарий и угнетающего действия на ретикулярную формацию среднего мозга [6, 7]. При внутримышечном введении дроперидола экспериментальным животным се- дативный эффект наступает в течение 5—15 мин, а максимальное действие наблюдается через 30 мин и продолжается в течение 2—4 ч. При внутривенном введении дроперидол начинает действовать уже через 3—5 мин [3]. Дроперидол не оказывает атропиноподобного и антигистаминного действия и не вызывает спазм бронхов [6]. Изучение влияния дроперидола на артериальное давление показало, что подкожное введение его в дозе 2,5 мг/кг через 1 ч вызывает небольшой гипотензивный эффект [5]. При внутривенном введении дроперидола в дозах от 1 до 5 мг/кг отмечается выраженное снижение кровяного давления; последнее сопровождается некоторым учащением дыхания [8]. В этих же дозах дроперидол уменьшает депрессорный эффект электрического раздражения блуждающего нерва и реакцию на введение ацетилхолина. Гипотензивное действие дроперидола зависит от величины введенной дозы препарата [8]. Только применение очень высоких доз дроперидола вызы- 147
вает у собак тахикардию и гипотонию, которые сопровождаются уменьшением периферического сосудистого сопротивления с сохранением нормального минутного объема сердца [5]. Влияние дроперидола на прессорную реакцию норадреналина также зависит от дозы препарата. Так, например, дроперидол в малых дозах усиливает прессорную реакцию норадреналина, -а в более высоких дозах уменьшает ее [8]. Показано также, что дроперидол оказывает альфа-адреноблокирующее действие, ингибирует захват норадреналина синаптическими нервными окончаниями и не изменяет чувствительность бета-рецепторов [9]. Альфа-адреноблокирующее действие дроперидола имеет существенное значение при его использовании для купирования гипертонического криза. Поскольку в развитии гипертонического криза большое значение имеет повышение функциональной активности ад- ренергической системы, представляется обоснованным применение с лечебной целью адреноблокаторов, дающих нейролептический и альфа-адрено- литический эффект [10]. Дроперидол в дозах до 10 мг/кг при внутривенном введении не оказывает существенного влияния на коронарный кровоток и не изменяет электрокардиограмму кроликов [8]. В терапевтических дозах препарат не вызывает изменений со стороны крови, печени, почек, не влияет на миокард, костный мозг и другие органы [4, 11, 12]. Клиническое изучение синтезированного в Институте органического синтеза АН Латвийской ССР дроперидола в качестве нейролептического -средства для НЛА проводилось в Институте хирургии им. А. В. Вишневского АМН СССР (проф. Т. М. Дарбинян), на кафедре факультетской хирургии I Московского медицинского института им. И. М. Сеченова (проф. Г. И. Лукомский), на кафедрах анестезиологии и реаниматологии Рижского медицинского института (проф. Г. Н. Андреев), Военно-медицинской академии им. С. М. Кирова (проф. Б. С. Уваров) и Ленинградского института усовершенствования врачей (проф. В. Л. Ваневский), а в качестве лечебного средства для купирования гипертонического криза — на кафедрах госпитальной терапии Рижского медицинского института (проф. Ю. В. Аншелевич), II Московского медицинского института им. Н. И. Пи- рогова (проф. В. А. Люсов), I Московского медицинского института им. И. М. Сеченова (канд. мед. наук Н. В. Еникеева), в Научно-исследовательском институте кардиологии им. М. Л. Мясникова и Всесоюзном кардиологическом центре АМН СССР (доктор мед. наук Е. В. Эрина). В результате проведенных клинических исследований установлено, что дроперидол проявляет высокую нейролептическую активность, имеет широкий диапазон показаний, дает незначительные побочные эффекты. Дроперидол применяется в основном для нейролептанальгезии или нейролептнаркоза при тяжелых и длительных операциях, а также при болезненных инструментальных вмешательствах и в послеоперационном периоде [4, 6, 13]. Целесообразно применять его в реаниматологии для -предупреждения и лечения травматического и нейрогенного шока [4]. Препарат также показан для купирования гипертонических кризов у больных гипертонической болезнью [10, 14—-16]. Дроперидол можно вводить подкожно, внутримышечно или внутривенно. Дозы препарата устанавливают индивидуально. В анестезиологии дроперидол можно применять для премедикации, для проведения НЛА как в процессе самой операции, так и в послеоперационном периоде. Для премедикации препарат вводят внутримышечно в дозе 2,5—10 мг обычно за 30—45 мин до операции и применяют совместно с фентанилом или другим анальгетическим средством. Перед операцией вводят внутривенно сначала дроперидол в дозе 10—20 мг, затем фентанил в дозе 0,3—0,7 мг. По окончании введения препаратов сознание больного утрачивается, затем после введения кураризующего средства производят интубацию и больного переводят на искусственную вентиляцию легких с дыханием смесью закиси азота и кислорода. Дроперидол можно сочетать 14S
с эндотрахеальным наркозом, который вызывают фторотаном, эфиром или метоксифлураном. При необходимости дроперидол вводят повторно в дозе 1,25—2,5 мг. При применении дроперидола больные легко выходят из состояния НЛА. Для облегчения болей, уменьшения тошноты и рвоты в послеоперационном периоде при необходимости вводят внутримышечно 2,5 мл дроперидола и 0,05—0,1 мг фентанила. В борьбе с травматическим и нейрогенным шоком, а также при инфаркте миокарда, отеке легких и в других подобных случаях рекомендуется применять дроперидол в дозах от 5 до 10 мг внутривенно или внутримышечно совместно с фентанилом. Для купирования гипертонических кризов дроперидол вводят в дозе 5 мг внутривенно или внутримышечно. При этом уже через 10 мин после внутривенного введения препарата наблюдается существенное уменьшение частоты сердечных сокращений, снижение систолического и диастолическо- го артериального давления. Снижение артериального давления обычно сопровождалось улучшением самочувствия, уменьшением или исчезновением клинических проявлений криза — головной боли, головокружения, •беспокойства, тошноты, рвоты и т. д. При необходимости дроперидол можно вводить одновременно с другими средствами — дибазолом, салуре- тиками и др. Побочные явления в большинстве случаев возникают только при дозах, превышающих средние терапевтические. У страдающих атеросклерозом, нарушением проводимости сердца, а также больных, получавших инсулин, кортикостероиды и гипотонические средства, чувствительность к дропери- долу повышена; в этих случаях необходимо применять дроперидол в меньших дозах. Иногда дроперидол может вызывать снижение артериального давления ло ортостатическому типу, преимущественно у больных с сосудистой лабильностью и у алкоголиков. В очень редких случаях дроперидол вызывает аллергическую сыпь. Дроперидол противопоказан при экстрапирамидных нарушениях, а также лицам, длительно получавшим гипотензивные средства (возможно резкое понижение артериального давления). Министерством здравоохранения СССР в 1977 г. дроперидол разрешен к медицинскому применению. Дроперидол выпускается экспериментальным заводом Института органического синтеза АН Латвийской ССР совместно с химико-фармацевтическим заводом «Санитас» в Каунасе. ЛИТЕРАТУРА. 1. JanssenP. A. J. — В кн.: Дегидробензперидол и фентанил. Симпозиум. М., 1967, с. 7—14 (Symposium Dehydrobenzperidol — Fen- lany) — 2. Германе С. К.,Лавринович Э. С, К и м е н и с А. А. —В кн.: Современные аспекты исследований в области фармации. Рига, 1977, с. 120—121. — •3. Германе С. К- — В кн.: Экспериментальная и клиническая фармакотерапия. Рига, 1976, вып. 6, с. 116—124. — 4. J a nssenP. A. J.,N i emegeer s С. J. E., Schellekens K. H. L. et al. — Arzneimittel — Forsch., 1963, Bd 13, S. 205— 215. — 5. The Application of Neutoleptanalgesia in Anesthetic and Other Prastice. Ed. N. W. Shephard. Oxford, 1965. — 6. Дарбинян Т. М. Нейролептанальге- зия. М., 1969. — 7. Дарбинян Т. М., Головчинский В. Б.— Экспер. хир., 1968, № 1, с. 54—61. — 8. Германе С. К., В и т о л и н я Р. О. — В кн.: Экспериментальная и клиническая фармакотерапия. Рига, 1976, вып. 6, с. 125 —129.— 9. Go t her t M., Thies F. К., Veth N.— Arch. int. Pharmacodyn, 1976, v. 224, p. 199—214. — 10. А н ш ел ев и ч Ю. В., Сорокина Т. А., Думе ш С. 3. и др. — Клин, мед., 1973, № 11, с. 41—43. — 11. Германе С. К., Петерсоне И. О., Блюгер Н. А. и др. — В кн.: Экспериментальная и клиническая фармакотерапия. Рига, 1976, вып. 6, с. 107—115. — 12. Григалино- в и ч Г. А. — Там же, с. 130—132. -13. Дарбинян Т. М. — Экспер. хир., 1967, № 2, с. 87—94. — 14. Лебедева Р. Н., Свирчевский Е. Б., Родионов В. В. и др. — Кардиология, 1969, с. 47—50. — 15. Ч а з о в Е. И. — Там же, 1970, № 7, с. 5—12. — 16. Ч а з о в Е. И., С м е т н е в А. С, Петрова Л. И. и др. — Там же, 1969, № 7, с. 17—21. И
Письмо в редакцию Отзыв областной контрольно-аналитической лаборатории Аптечного управления Ростоблисполкома на статью П. Н. Ивахненко «Фотоколориметрическое определение нитроглицерина в таблетках», напечатанную в «Химико-фармацевтическом журнале», 1977, №*8, с. 93—96 в порядке обсуждения. Принятый в ГФХ спектрофотометрический метод определения нитроглицерина сложен, трудоемок и длителен по времени. Автором статьи справедливо отмечаются его недостатки. Работники контрольно-аналитических лабораторий аптекоуправлений испытывают постоянные трудности при анализе нитроглицерина в таблетках и растворах. Областной контрольно-аналитической лабораторией аптечного управления Ростоблисполкома была воспроизведена методика фотоколориметрического определения нитроглицерина в таблетках с применением в качестве реагента флавакридина гидрохлорида («Хим.-фарм. ж.», 1977, № 8, с. 93— 96) и зтакридина лактата («Фармация», 1976, № 5, с. 67—68), разработанная в Институте физической и органической химии при Ростовском университете. Предлагаемый доц. П..Н. Ивахненко метод прост, не требует дорогостоящих и дефицитных реактивов, позволяет с достаточной точностью определять содержание нитроглицерина в одной таблетке. Время определения 20—25 мин. Методика неоднократно проверялась в текущей работе параллельно с методикой, указанной в ГФХ в течение 2 лет. Результаты проверки показали, что в ходе анализа необходимо обязательное соблюдение времени нагрева (до появления пузырьков)* К достоинствам методики следует отнести и возможность определять содержание препарата в одной таблетке, а следовательно, и делать выводы о качестве отдельной таблетки не по результатам анализа средней пробы,, а по фактическому в ней содержанию препарата. По нашему мнению, данная методика фотоколориметрического определения нитроглицерина может быть рекомендована для включения в ГФХ1. Зав. Областной контрольно-аналитической лабораторией Аптечного управления Ростоблисполкома Г. М. Килякова и
СОДЕРЖАНИЕ День медицинского работника ... 3 Фадеева Н.И. Наука—производству 7 Пономарева Н.И., Стовба А. Ф. Пятилетке эффективности и качества — энтузиазм и творчество молодых! 13 Молекулярно-биологические проблемы поиска, получения и изучения механизма действия лекарственных средств Симхович Б.З., Лидак М. Ю., Г и л е в А. П. Роль циклического аденозин-3,5-монофосфата в возникновении и развитии опухолей 17 К'о в а л е в И. Е., Ковалева В. Л., Полевая О. Ю., Рубцова Е. Р., Данилова Н. П. Биологическая активность ковалентно присоединенных к белку ингибиторов цАМФ фосфодиэстеразы теофиллина и кофеина. Действие на миграцию лейкоцитов человека в капилляре 32 Полевая О. Ю., 3 а л и н о - ва И. В., Данилова Н. П., Дуракова Л. И., Ковалев И. Е. Синтез и иммунотропная активность конъюгата холестерина с белком 35 Шимановский Н.Л., Зло- казова И.В., Степанянц А. У. Исследование взаимодействия рентгеноконтрастных веществ с эритроцитами 38 Мееров Г.И., Михальская К. Г., Савинова Г. В. О специфичности заменителей панкреатической липазы и методах ее определения 42 Поиск новых лекарственных средств Ордуханян А. А., Кабацки н А. С, Ландау М. А., Гарибджанян Б. Т. Количественные соотношения структура — активность для противоопухолевого действия и токсичности производных пиримидина 45 Андосова Г. В., Коню- CONTENTS Day of the Medical Worker F a d e e v a, N. I.: Science for Industry P о n о m a r e v a, N. I., Stov- b a, A. F.: Five-Year Plan of Effectiv- ness and Quality Supported by Enthusiasm and Creative Work of the Younger Generation Molecular Biological Problems in the Search for, Production and Studying the Mechanism of Action of Drugs S i m k h о v i с h, B. Z., Li- dak, M. Yu., Gilev, A. P.: Role of the Cyclic Adenosine-3,5-monophos- phate in the Origin and Development of Tumors К о v a 1 e v, I. E., Ко vale- v a, V. L., P о 1 e v а у а, О. Yu., R u b t s о v a, E. R., Danilo- v a, N. P.: Biological Activity of Co- valently Protein Linked Inhibitors of Theophylline and Caffeine cAMP Phosphodiesterase. Action on Human Leukocyte Migration in the Capillary P о 1 e v а у а, О. Yu., Zalino- v a, I. V'., D an i 1 о v a, N. P., Dura k о v a, L. I., К о v a 1 e v, I. E.: Synthesis and Immunotropic Activity of Protein Conjugated Cholesterol Shimanovsky, N. L., Zloka- z о v a, I. V., S t e p a n у a n t s, A. U.: Investigation of Interaction Between Radiopaque Substances and Red Cells Meerov, G. I., Mikhal- s k а у a, K. G., S a v i n о v a, G. V.: On Specificity of the Pancreatic Lipase Substitutes and Methods of Its Determination Search for New Drugs Ordukhanyan, A. A., Kaban- k i n, A. S., L a n d a u, M. A., G a - ribdzhanyan, В. Т.: Quantitative Structure-Activity Relationships Between the Antitumor Action and Toxicity of Pyrimidine Derivatives Andosova, G. V., Konyu-
х о в В.Н., ПушкареваЗ.В., Хисамутдинов Г. X., Бары б и н А. С., И л ь е н к о В. И., Алферова О. Ф., Фролова Н. Н. Синтез и свойства некоторых гидразонов З-фенил-5-метил4-изоксазоилгидразида 51 Шабунова В. П., Сергеева Ж. Ф-, Ахвледиа- ни Р.Н., Васильев A.M., Горелова Н. В., Суворов Н. Н. Синтез некоторых производных Ш-пирроло[3,2-И]хинолина 53 Глушков Р. Г., Дроно- ва Л.Н., Николаева Л. А., Медведев Б. А., Машков- ский М. Д., Соловье в а Н. П., Т у р ч и н К. Ф., П е р- сианова И. В. Синтез и фармакологическая активность новых N, N', N''-замещенных гуани- динов 59 Лопатина К. И., Ар темен- ко Г.Н., Соколова Т. В., Салимов P.M., Вихляев Ю. И., Загоревский В. А. Синтез 2,4,4,6-тетразамещенных 2,3-дигидро-4Н-1,3-бензтиазинов и изучение их психотропной активности 65 Тащук К.Г., Бурденюк И. П. Синтез и антимикробная активность четвертичных солей на основе бромметилстильбенов и толанов и некоторых аминоэфиров 70 Афанасьева Г. Б., Неч- кина Н. И., Протасова А. М., Постовский И. Я., [Ларионов Л. Ф.|, Дегте- в а С. А. Синтез и противоопухолевая активность производных высших жирных кислот, содержащих цитотоксическую группу .... 74 Федоров Б. С, Волян- ский Ю. Л., Шевчук М. И. Синтез и антимикробная активность азотсодержащих производных бензо- 1,4-диоксана 77 Титкова P.M., Елина А. С, Трифонова Е. А., Гусь- кова Т. А. Производные 1,5- вафтиридин-2-карбоновай кислоты, их N-окиси и окислительно-восстановительные реакции ди-Ы-окиси 1,5-нафтиридин-2-альдегида ... 81 Назарова Л. С, Лихошер- стов A.M., Маркова Г. А., ЧичкановГ. Г., Каверина Н. В., Скол ди но в А. П. Азащжлоалканы. XXI. Зависимость между структурой и антиангинальными свойствами в ряду 1,4-диаза- бицикло[4,m,0]алканильных производных 10-ацилфенотиазинов 84 Перши н Г. Н., Миловано- в а С. Н., Макеева О. О., Вишневский Б. И. Эртев- циан Л. Н.-, Скворцо- k h о v, V. N., P u s h k а г е v a, Z. V.„ Khisamutdinov, G. Kh., Вагу b in, A. S., I 1 у en к о, V. I., A If e г о v а, О. F., F г о 1 о v a,N. N.r Synthesis and Properties of Some Hyd- razones of 3-Phenyl-5-methyl-4-isoxazoyl- hydrazide • Shabunova, V. P., Sergee- v a, Zh. F., А к h v 1 e d i a n i, R. N... V a s i 1 i e v, A. M., Gorelo- v a, N. V., S u voro v, N. N.: Synthesis of Some Derivatives of IH-Pyr- rolo/3,2-h/Quinoline G 1 u s h к о v, R. G., D г о n о v a, L. N... N i к о 1 a e v a, L. A., Medve- d e v, B. A., Mashkovsky, M. D., S о 1 о v i e v a, N. P., Tur- c h i n, K. F., P e r s i a n о v a, I. V.r Synthesis and Pharmacological Activity of New N,N',N"-Substituted Quinidines. Lopatina, K- I., Artemen- ko, G. N., Sokol ova, T. V., S a 1 i m о v, R. M., Vikhlya- e v, Yu. I., Z a g о r e v s к у, V. A.: Synthesis of 2,4,4,6-Tetrasubstituted 2,3- Dihydro-4H-l,3-Benzothiazines and Study of Their Psychotropic Activity Taschuk, K. G., Burde- n у u k, I. P.: Synthesis and Antimicrobial Activity of Quaternary Salts on the Basis of Bromomethylstilbenes and Tolanes and Some Aminoesters Afanasieva, G. V., Nechki- n a, N. I., P г о t a s о v a, A. M., Postovsky, I. Ya., |L a r i о - n о v, L. F. , D e g t e v a, S. A.: Synthesis and Antineoplastic Activity of. the Derivatives of High Fatty Acids. Containing a Cytotoxic Group t F e d о г о v, В. S., Volyan- s к у, Yu. L., S h e v с h u к, М. I.: Synthesis and Antimicrobial Activity of the Nitrogen-Containing Derivatives, of Benzo-l,4-dioxane Ti tkova, R. M., E 1 i n a, A. S.„ Trifonova, E. A., Gusko- v a, T. A.: Derivatives of 1,5-Naph- thyridine-2-carboxylic Acid, Their N-Oxides and Oxidation-Reduction Reactions of Di-N-oxide l,5-Naphthyridine-2- aldehyde Nazarova, L. S., Likhosher- s t о v, A. M., M a r к о v a, G. A., Chichkanov, G. G., Kaveri- na, N. V., S ко 1 dino v, A. P.: Azacycloalkanes. XXI. Relationship between the Structure and Antianginal Properties in a Series of 1,4-Diazabi- cyclo/4,m,0/alkanyl Derivatives of 10- Acylphenothiazines P e r s h i n, G. N., Milovano- v a, S. N., Makeeva, О. О., Vishnevsky, B. I., Ertev- t s i a n, L. N.. Skvortsova, G. G.„,
ва Г. Г., Гаращенко 3,М. Антимикробная активность винилоксифенилазометинов 89 Софьина З.П., Платонова Г.Н., Лесная Н. А., Пе- ретолчина Н.М., Сметан- кина О. 3., Сыркин А. Б., Гзовская О. Н. Биологические свойства нуклеозидов индола. П. Изучение нуклеозидов индола на животных с перевиваемыми опухолями 93 Германе С. К., К а р и н я Л. Я. Влияние дигидрохлоридов М-(1-ада- мантилметил)-№-замещенных пипе- разинов на центральную нервную систему 95 А в и д о н В.В., Аролович B.C., Козлова СП., Пи- р у з я н Л. А. Статистическое исследование информационного массива по биологически активным соединениям. III. Выбор решающего правила для прогнозирования биологической активности 99 Петюнин Г. П., ЕрлингР., На у манн X., Кул ико ва Д. А., Остапчук Н. В. Амиды и гидр азиды щавелевой кислоты. XXXVII. Синтез и биологическая активность замещенных карбамиде гидроксамовых кислот ... 106 Валуева СП., Гуляева Н. М., Суринова С. И.,Эль- ц е ф о н Б. С. Исследование кинетики адсорбции метаболитов различной молекулярной массы активными углями 108 Лекарственные растения Мельникова Н.Н., Яцы- но А. И., Шретер Г. К. Плоды кассии остролистной, культивируемой в СССР как новый вид лекарственного сырья . . ИЗ Технология производства лекарственных средств Авруцкий М. М., Сам со- нова Т. Е., Заруцкий В.В. Термолабильность [3-ионона и выбор условий его ректификации ... 116 Неклюдов А. Д., Шолин А. Ф., Чистолинов В. Г., Жукова С. А., Веремьев V\.\., \U«i^ K.W., Ь- бяков В. В., Ивановская Е. А. Изучение сорбции триптофана и фенилаланина на активированных углях 121 Беликов В.М., Л а то в В. К., Гордиенко СВ., Кисе - лев А. П., СитниковаЛ. В., Гринь Т. И., Неклюдов А. Д. Получение аминокислотных -смесей из автол изатов пекарских Garaschenko, Z. M.: Antimicrobial Activity of Vinyl Hydroxyphenyl- azomethynes S о f у i n a, Z. P., P 1 a t о n о v a, G. N., Lesnaya, N. A., Peretolchi- n a, N. M., Smetankina, O. Z., S у г k i n, А. В., Gzov- s k а у а, О. N.: Biological Properties of Indole Nucleosides. II. Study of Indole Nucleosides in the Animals with Transplanted Tumors Germane, S.K., К a r i n у a, L.. Ya.: Effect of N-(I-Adamantylmethyl)-№- Substituted Piperazine Dihydrochlorides on the Central Nervous System A v i d о n, V. V., Arolovich, V. S., К о z 1 о v a, S. P., Piru - 7. у a n, L. A.: Statistical Investigation of the Information File on Biologically Active Compounds. 111. Choosing the Key Principle of Prognosing Biological Activity Petyunin, G. P., Erling, R., N a u m a n n, Kh., Kuliko- v a, D. A., Ostapchuk, N. V.: Amides and Hydrazides of Oxalic Acid. XXXVII. Synthesis and Biological Activity of Substituted Carbamidohydroxa- mic Acids V a 1 u e v a, S. P., G u 1 у а е v a, N. M., S u r i n о v a, S. I., E 1 t s e - f on, B. S.: Investigation of the Kinetics of Adsorption of Metabolites with Varying Molecular Mass by Activated Charcoals Medicinal Plants Melnikova, N. N., Yatsy- n o, A. I., S h r e t e r, G. K.: Fruit of Cassia acutifolia L. Cultivated in the USSR as a New Type of Medicinal Raw Materials Technology of Drug Production A v г u t s k y, M. M., S am son о- va, Т. Е., Zaru tsky, V. V.: Ther- molability of [5-Ionone and Choosing Conditions for Its Rectification M e k 1 у u d о v, A. D., S h о 1 i n, A. F., С h i s t о 1 i n о v, V. G., Z h u k о - va, S. A., V e r em i e v, I. V., К i - s,e.Ve.M, k. P ., ^.оЪ \] &k о \т, М. \J.. Ivanovskaya, E. A.: Study of Tryptophan and Phenylalanine Sorption on Activated Charcoals В e 1 i k о v, V. M., L a t о v, V. K., Go r d i en k o, S. V., К i se - lev, A. P., S i tn i ko va, L. V., Grin, T.I., Nekl у u do v, A. D.: Production of Aminoacid Mixtures from Autolysates of the Bakers' Yeast. II. Op-
Ill РЕФЕРАТЫ СТАТЕЙ, ОПУБЛИКОВАННЫХ В ДАННОМ НОМЕРЕ УДК 616-006-092-07:616-008.939.633.2-074 Роль циклического аденозин-3,5-монофосфата в возникновении и развитии опухолей. С и м х о в и ч Б. 3., ЛидакМ. Ю., Г и л е в А. П. Хим-фарм. ж., 1978, № 6, с. 17 Анализируются экспериментальные и литературные данные о роли 3,5-цАМФ в возникновении и развитии опухолей. Таблиц 3. Иллюстраций 4. Библиография: 142 названия. УДК 615.225.2+615.214.31]:547.857.4],01б.4:612.112.2 Биологическая активность ковалентно присоединенных к белку ингибиторов цАМФ фосфодиэстеразы теофиллина и кофеина. Действие на миграцию лейкоцитов человека в капилляре. Ковалев И. Е., Ковалева В. Л., Полевая О. Ю., Рубцова Е. Р., Данилова Н. П. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 32 - Исследовано влияние теофиллина и кофеина, ковалентно связанных диазоспо- собом с белком-носителем (сывороточный альбумин), на спонтанную миграцию лейкоцитов человека в капилляре. Установлен^ высокая тормозящая миграцию активность, этих конъюгатов и выявле ны оптимальные концентрации воздействия. Изменения 154 дрожжей. II. Оптимизация параметров стандартной процедуры ионообменной очистки автолизатов . . . 126 Рощин Н.И., Швецов Г.Н., Минина С. А,, Ефимова Л. С, Б р и л ь А. С. Исследование процесса покрытия таблеток шеллаком из водных растворов в аппарате кипящего слоя 131 Петропавлов Н. Н., Кос- тин Н. Ф. , Ермакова Г. А., Шемерянкин Б.В. Структурные перестройки в кристаллах кортексолона 138 Методы анализа и контроль производства ,Павлов Е.П., Тушов Э. Г., Сг^«г В.В., Кхъиъй Г.Я- ¦ Методика обнаружения радиорезистентных микроорганизмов на предприятиях медицинской промышленности, выпускающих радиационно стерилизуемую продукцию .... 143 Новые лекарственные препараты Г е р м а н е| С. К. Дроперидол — средство для нейролептанальгезии и для купирования гипертонических кризов 140 Письмо в редакцию timization of the Parameters of a Standard Procedure for Ionexchange Purification of Autolysates R osch in, N. I., S h ve t s о v, G. N.. M i n i n a, S. A., E f i m о v a, L. S., В r i 1, A. S.: Investigation into the Process of Tablet Coating with Shellac from Aqueous Solutions in a Boiling; Layer Apparatus P e t г о p a v 1 о v, N. N., |K о - s t i n, N. F. , E r m a k о v a, G. A.,. Shemeryankin, B. V.: Structural Transformations in Cortexolon Crystals Methods of Analysis and Process Control Pavlov, E. P., Tushov, E. G., S.edo.4, V. V., КДчта.з.а, G. Ya,:. Technique for Detecting Radioresistant Microorganisms Used at the Enterprises of Medical Industry Manufacturing Ra- diatively Sterilizable Produce New Drugs Germane, S. K.: Droperidol — an Agent for Neuroleptoanalgesia and Removal of Hypertonic Crises Letter to the Editorial Board
миграции лейкоцитов при применении аналогично связанного с белком ксантина не обнаружено. Иллюстраций 2. Библиография: 21 название. УДК 615.31.-547.96'922 Синтез и иммунотропная активность конъюгата холестерина с белком. Поле • в а я О. Ю., 3 а л и н о ва И. В., Данилова Н. П., ДураковаЛ. И., Ковалев И. Е. Хим.-фарм. ж. 1978, № 6, с. 35 Разработан синтез конъюгата холестерина с белком и изучена его иммунотропная активность. Таблиц 2. Библиография: 11 названий. УДК 616-073.755.4:616.155.1 Исследование взаимодействия рентгеноконтрастных веществ с эритроцитами. Ш и мановский Н. Л., Злоказова И. В., Степанянц А. У. Хим. фарм. ж., 1978, № 6, с. 38 Исследовано взаимодействие рентгеноконтрасных веществ — билигноста, эн- дографина, трийотраста, кардиотраста, телебрикса, йодамида и триомбрина—с эритроцитами. Метод ЯМР позволил установить, что главную роль во взаимодействии играет бензольное кольцо контрастных средств. Сродство изучаемых препаратов к эритроцитам находилось в такой последовательности: билигност-эндографиц>трийотраст>кар- диотраст. Видимого связывания рентгеноконтрастных веществ с заместителями в 3-м и 5-м положениях бензольного кольца с эритроцитами не обнаружено. Все контрастные вещества вызывают конформационные изменения эритроцитарных мембран. Иллюстраций 2. Библиография: 19 названий. УДК 615.355:577.152.311].074 О специфичности заменителей панкреатической липазы и методах ее определения. Мееров Т. И., МихальскаяК. Г., СавановаГ. В. Хим. фарм. ж., 1978, № 6, с. 42 Рассмотрено значение позиционной специфичности панкреатической липазы для кишечного пищеварения жиров. Сделан вывод, что заменители этого фермента, используемые в заместительной терапии, должны также обладать этим свойством. Предложен простой метод для определения наличия или отсутствия позиционной специфичности липаз. Иллюстраций 4. Библиограифя: 13 названий. УДК 615.277.3:547.853].015.11 Количественные соотношения структура — активность для противоопухолевого действия и токсичности производных пиримидина. ОрдуханянА. А., Кабан кин А. С, Ландау М. А., ГарибджанянБ. Т. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 45 Проведен количественный анализ связи структура — активность с использованием модели Ханша. Для 115 производных пиримидина определено уравнение, связывающее токсичность с физико-химическими параметрами заместителей, а для 30 производных — уравнение, связывающее противоопухолевую активность с соответствующими параметрами. На основе полученных уравнений рекомендованы пути повышения активности для производных пиримидина с одновременным понижением токсичности. Таблиц 2. Иллюстраций 2. Библиография: 11 названий. УДК 615.31:547.786].012.1 Синтез и свойства некоторых гидразонов 3-фенил-5-метил-4-изоксазоилгидразида. А н д о с о в а Г. В., Конюхов В. Н., П у ш к а р е в а 3. В., X и - самутдинов Г. X., Б а р ы б и н А. С, И л ь е н к о В. И., Алферова О. Ф., Ф р о л о в а Н. Н. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 51 Взаимодействием карбонильных соединений с 3-фенил-5-метил-4-изоксазоилгид- разидом получен ряд гидразонов. Изучено их действие на некоторых штаммах опухолей, туберкулеза, гриппа. Таблица 1. Библиография: 6 названий. 155
УДК 615.31:547.831].012.1 Синтез некоторых производных 1Н-пирроло[3,2Ь]хинолина. Ш а б у но в а В. П., Сергеева Ж. Ф., Ахвледиани Р. Н., Васильев А. М., Горелова Н. В., Суворов Н. Н. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 53 Синтезированы производные 1Н-пирроло[3,2-Ь]хинолина. Изучены фармакологические свойства полученных соединений. Почти все исследованные вещества обладают средней туберкулостатической активностью. Иодметилат 1Н-пирроло[3,2-п]хи- нолина показал также анальгетическую, местноанестезирующую, противососудорож- ную и цитотоксическую активность. Таблица 1. Библиография: 7 названий. УДК 615.217.22:547.495.9].012.1 Синтез и фармакологическая активность новых N, N', N''-замещенных гуанидинов. ГлушковР. Г., ДроноваЛ. Н., Николаева Л. А., А1 е д в е - д е в Б. А., Машковский М. Д., Соловьева Н. П., Т у р ч и н К. Черепанова И. В. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 59 Описан синтез N,N',N''-замещенных гуанидинов из М,М-диметил-М-дихлорме- тилениммонийхлорида и гидрохлорида Ы,М-диметил-Ы'-(2,6-дихлорфенил)-а-хлор- мамидина. Фармакологическое исследование показало, что полученные соединения оказывают а-адреномиметическое действие. Таблиц 3. Библиография: 9 названий. УДК 615.214:547.869].012.1 Синтез 2,4,4,6-тетразамещенных 2,3-дигидро-4Н-1,3-бензтиазинов и изучение их психотропной активности. Лопатина К. И., Артеменко Г. Н., Соколова Т. В., Са ли м о в Р. М., Вихляев Ю. И., Загорев - с к и й В. А. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 65 Синтезированы 2,4,4-триалкил-6-амино- и -6-ациламино-2,3-дигидро-4Н-1,3-бенз- тиазины. Изучена психотропная активность полученных соединений. Таблиц 2. Библиография: 6 названий. УДК 615.281:547.333.41.012.1 Синтез и антимикробная активность четвертичных солей на основе бромметилстиль- бенов и толанов и некоторых аминоэфиров. Тащук К. Г., БурденюкИ. П. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 70 Синтезировано 27 моно- и бисчетвертичных аммониевых солей взаимодействием бромметилстильбенов и толанов с третичными аминами. В боковую цепь некоторых стильбенов и толанов при этом были введены фрагменты биологически активных соединений (димедрола, новокаина, дикаина, совкаина), содержащих простые и сложные эфирные группы. Изучена антимикробная активность четвертичных солей по- отношению к стафилококку, кишечной палочке и кандидам. Таблиц 3. Библиография: 6 названий. УДК 615.277.3:547.295.9'564.4 Синтез и противоопухолевая активность производных высших жирных кислот, содержащих цитотоксическую группу. Афанасьева Г. Б., Нечки- н а Н. И., Протасова А. М., ПостовскийИ. Я., Ларионов Л. Ф., Дегтева С. А. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 74 Испытана противоопухолевая активность соединений, полученных при взаимо- модействии хлорангидрида пальмитиновой или стеариновой кислоты с га-бис- (2-хлорэтил)аминофенильными производными в присутствии акцептора хлористого водорода. Таблиц 2. Библиография: 9 названий. УДК 615.281:547.8411.012.1 Синтез и антимикробная активность азотсодержащих производных бензо-1,4-Дшжсана. Федоров Б. С, ВолянскийЮ. Л., Ш е в ч у к М. И. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 77 Описаны синтез и противомикробная активность аминонитрилов и азометинов, содержащих бензо-1,4-диоксановый цикл. Установлена определенная зависимость биологической активности веществ со структуры. Таблиц 3. Библиография: 5 названий. 156
УДК 615.281:547.834.2].012.1 Производные 1,5-нафтиридин-2-карбоновой кислоты, их N-окиси и окислительно- восстановительные реакции ди-N-окиси 1,5-нафтиридин-2-альдегида. Тит- ков а Р. М., ЕлинаА. С, Трифонова Е. А., ГуськоваТ. А. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 81 Действием аммиака или гидразингидрата из эфиров 1,5-нафтиридин-2-карбоно- вой кислоты и ее N-окисей получены амиды и гидразиды соответствующих кислот. Под действием различных щелочных реагентов 1,5-ди-1\[-окись 1,5-нафтиридин-2-альдегида превращается в 5-М-окись 1,5-нафтиридин-2-карбоновой кислоты или в 1,5-ди-1ч'- окись 1,5-нафтиридина. Полученные соединения испытаны на бактеро- и фунгиста- тическую активность. Таблица 1. Библиография: 7 названий. УДК 616.224:547.869.2].015.11 Азациклоалканы. XXI. Зависимость между структурой и антиангинальными свойствами в ряду 1,4-диазабицикло[4, гп, 0]алканильных производных 10-ацилфенотиа- зинов. Назарова Л. С, ЛихошерстовА. М., Маркова Г. А., ЧичкановГ. Г., Каверина Н. В., СколдиновА. П. Хим.- фарм. ж., 1978, № 6, с. 84 Синтезирован ряд Ю-ацилфено^иазиновых производных 1,4-диазабицикло[4> т, 0]алканов и исследованы их влияние на деятельность сердца, а также ряд гемоди- намических показателей. Установлено, что различные изменения в структуре полученных соединений оказывают существенное влияние на величину и характер фармакологической активности. Таблица 1. Иллюстрация 1. Библиография: 9 названий. УДК 615.281:547.37'564.4 Антимикробная активность винилоксифенилазометинов. П е р ш и н Г. Н., М и - лованова С. Н., Макеева О. О., Вишневский Б. И., Э р - тевциан Л. Н., С к в о р ц о в а Г. Г., Геращенко 3. М. Хим.- фарм. ж., 1978, № 6, с. 89 У ряда N-замещенных винилоксианилинов изучена антимикробная активность и выявлена зависимость этой активности от заместителя при азометиновой связи. Таблиц 2. Библиография: 11 названий. УДК 615.277.3:547.751].076.9 Биологические свойства нуклеозидов индола. 11. Изучение нуклеозидов индола н* животных с перевиваемыми опухолями. СофьинаЗ. П., Платонова Г. Н., Лесная Н. А., ПеретолчинаН. М., Сметанки - н а О. 3., С ы р к и н А. Б., Г з о в с к а я О. Н. Хим.-фарм. ж., 1978^ № 6, с. 93 Изучена противоопухолевая активность 24 нуклеозидов индола на животных с перевиваемыми опухолями. Показана относительно высокая активность 1-cc-Z- арабинопиранозидов 5- или 6-нитроиндола при введении в виде суспензии в крахмале- внутрибрюшинно. При введении препаратов внутрь эффект выражен слабо. Для других нуклеозидов индола противоопухолевая активность не отмечена. Таблица 1. Библиография: 1 название. УДК 615.214.24:547.861.31.015.4:612.822 Влияние Ждигидрохлоридов \-(1-адамантилметил)-^-замещенных пиперазинов на центральную нервную систему. Германе С. К., КариняЛ. Я- Хим.- фарм. ж., 1978, ЛЬ 6, с. 95 Проведено сравнительное изучение центральных эффектов производных N-(1^ адамантилметил)- и М-^-адамантил^-замещенных пиперазинов. Установлено, что- производные М-(1-адамантилметил)-№-замещенных пиперазинов проявляют психотропную активность депримирующего типа. Соответствующие производные М-(1-адамантил)-№-замещенных пиперазинов оказывают стимулирующее действие на центральную нервную систему. Таблиц 2. Библиография: 8 названий. 15?
УДК 615.35:002.6]:31 Статистическое исследование информационного массива по биологически активным соединениям. III. Выбор решающего правила для прогнозирования биологической активности. Авидон В. В., Аролович В. С, Козлова С. П., П и р у з я н Л. А. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 99 Дается обоснование выбора пороговых значений оценок информативности для прогнозирования биологической активности химических соединений по методу под- структурного анализа. Обсуждаются результаты эксперимента по прогнозированию с использованием полученных порогов. Предлагается количественная оценка новизны структуры с целью усовершенствования решающего правила. Таблиц 3. Библиография: 6 названий. УДК 615.281:547.461.2 Амилы и гидразиды щавелевой кислоты. XXXVII. Синтез и биологическая активность N-R-оксаминогидроксамовых кислот. ПетюнинГ. П., ЕрлингР., НауманнХ., Куликова Д. А., ОстапчукН. В. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 106 Синтезированы замещенные карбамидогидроксамовые кислоты, изучены их физико-химические свойства и антимикробная активность. Таблица 1. Библиография: 3 названия. УДК 616.61-78:661.183.2 Исследование кинетики адсорбции метаболитов различной молекулярной массы активными углями. Валуева С. П., Гуляева Н. М., СуриноваС. И., Эльцефон Б. С. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 108 Исследована кинетика адсорбции метаболитов различных молекулярных весов на активных углях. Установлена зависимость кинетики адсорбции изученных веществ •от характера пористой структуры адсорбента и его гранулометрического состава. Определены оптимальная структура и размер гранул активных углей, предназначенных для целей гемосорбции. Таблиц 1. Иллюстраций 3. Библиография: 6 названий. УДК 615.322:582.736 Плоды кассии остролистной,культивируемой'в СССР как новыйвидлекарственного сырья Мельникова Н. Н., Я Ц ы н о А. И., Ш р е т е р Г. К. Хим.-фарм. ж. 1978, № 6, с. 113 Проведено фармакологическое изучение створок и цельных плодов кассии остролистной и установление показателей качества сырья. Таблица 1. Библиография: 12 названий. УДК 615.356:577.161.11 Термолабильность {5-ионона и выбор условий его ректификации. Авруцкий М. М., Самсонова Т. Е., Заруцкий В. В. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 116 Найдены зависимости, позволяющие определить допустимое остаточное давление и температуру в ректификационной колонне при заданном времени пребывания {3- ионона в зоне нагрева и величине допустимых потерь вследствие его термолабильности. Таблица 1. Иллюстраций 5. Библиография: 4 названия. 158
УДК 615.384.012.8 Изучение сорбции триптофана и фенилаланина на активированных углях. Неклюдов А. Д., Ш о л и н А. Ф., Чистолинов В. Г., Жукова С. А., Веремьев И. В., Киселев А. П., Кобяков В. В., Иванов- с к а я Е. А. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 121 Изучена сорбция аминокислот триптофана и фенилаланина на активированном древесном угле. Приведена методика получения активированного угля и найдена его сорбционная способность. Исследовано 10 марок активированных углей. Сорбция триптофана максимальна на угле марки А и составляет при 30-минутном контакте с носителем практически 100%. Отмечено, что сорбция триптофана имеет тенденцию к увеличению при повышении температуры от 10 до 50°С, тогда как сорбция фенилаланина в этих условиях уменьшается. Таблиц 2. Иллюстраций 4. Библиография: 10 названий. УДК 615.241:547.4661.012:663.14 Получение аминокислотных смесей из автолизатов пекарских дрожжей. II. Оптимизация параметров стандартной процедуры ионообменной очистки автолизатов. Беликов В. М., Латов В. К., ГордиенкС. В., Киселев А. П., С и т н и к о в а Л. В., ГриньТ. И., Неклюдов А. Д. Хим.-фарм. журн., 1978, № 6, с. 126 Изучены возможности повышения эффективности ионообменной очистки автолиза- та пекарских дрожжей за счет максимального использования емкости ионообменных колонок и выбора наиболее выгодного температурного и скоростного режима хроматографии. Наилучшее обесцвечивание автолизата и удаление основной массы нуклеиновых кислот достигается при пропускании 6% автолизата со скоростью 40 мл-см2/ч через гидроксильную или ацетатную форму анионообменной смолы ИА-1р, взятой в соотношении 1 : 8 к объему автолизата. Найдены условия наиболее полного отделения пептидов и углеводов в процессе хроматографии на смоле КУ-2Х 8. Методом молекулярно-массового фракционирования очищенного автолизата выделена реак- тогенная фракция и показана ее гликопептидная природа. Таблица 1. Иллюстраций 4. Библиография: 6 названий. УДК 615.453.62.014.64 Исследование процесса покрытия таблеток шеллаком из водных растворов в аппарате кипящего слоя. Рощин Н. И., Швецов Г. Н., М и н и н а С. А., Ефиме в а Л. С, Б р и л ь А. С. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 131 Изложены результаты исследования технологических режимов нанесения ки- шечно-растворимых покрытий из водных растворов шеллака на таблетки ПАС-натрия в аппарате кипящего слоя. Таблица 1. Иллюстраций 4. Библиография: 6 названий. УДК 615.361.453.011.4 Структурные перестройки в кристаллах кортексолона. Петропзрлов Н. Н., Костин Н. Ф. , Ермакова Г. А., Шемерянкин Б. В. Хим» фарм. ж., 1978, № 6, с. 138 — —_.-.,-.. Методами рентгеноструктурного анализа и термомикроскопии исследована возможность образования кристаллосольватов кортексолона с органическими растворителями. Установлена относительная резистентность к образованию кристаллосольватов. Установлено, что процесс десольватации может протекать упорядоченно в виде роста кристаллов десольватной фазы. Таблица 1. Иллюстраций 4. Библиография: 6 названий. 159
УДК 613.636:576.8.095.14 Методика обнаружения радиорезистентных микроорганизмов на предприятиях медицинской промышленности, выпускающих радиационно стерилизуемую продукцию. Павлов Е. П., Т у ш о в Э. Г., С е д о в В. В., К и в м а н Г. Я. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 143 Описывается методика контроля радиорезистентности производственной микрофлоры на предприятиях, выпускающих радиационно стерилизуемую продукцию. Методика основана на использовании обычных методов выделения микрофлоры на предприятиях медицинской промышленности и радиоселекции из смешанных популяций радиорезистентных микроорганизмов. Таблиц 2. Библиография: 4 названия. УДК 615.214.22:547.829(Droperidolum) Дроперидол — средство для нейролептанальгезии и для купирования гипертонических кризов. Германе С. К. Хим.-фарм. ж., 1978, № 6, с. 146 Дроперидол проявляет высокую нейролептическую активность, потенцирует анальгетическое действие фентанила. Дроперидол является средством выбора для нейролептанальгезии. Кроме того, препарат проявляет альфа-адреноблокирующее .действие, которое позволяет использовать его в качестве лечебного средства для купирования гипертонических кризов у больных гипертонической болезнью. Библиография: 16 названий. Техн. редактор Р. Р. Катеева Корректор Т. В. Полухина Сдано в набор 8/IV 1978 г. Подписано к печати 23/V 1978 г. Формат бумаги 70X108 печ. л. 10,00 + 0,13 печ. л. вкл. (условных 14,18 л.) уч.-изд. л. 14,02 Тираж 2150 экз. Заказ 847 Издательство «Медицина». Москва, Петроверигский пер., 6/8. Чеховский полиграфический комбинат Союзполиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли г. Чехов Московской области