facebook
twitter
vk
instagram
linkedin
google+
tumblr
akademia
youtube
skype
mendeley
Page translation
 

Изучение биологической активности продуктов синтеза тетракетонов с арилиденариламинами

Изучение биологической активности продуктов синтеза тетракетонов с арилиденариламинами
Zykova Svetlana, candidate of pharmaceutics

Perm Institute of the Federal Penitentiary Service, Russia

Championship participant: the National Research Analytics Championship - "Russia";

В работе обозначены основные этапы синтеза новых биологически активных оксазинов, полученных в результате реакции 1,6-диарил-3,4-дигидрокси-2,4-гексадиен-1,6-диона с разнообразными основаниями Шиффа. Полученные соединения показали антиоксидантную активность на модели оксидативного стресса на культуре бактериальных клеток EsсherichiacoliBW25113 и являются перспективными для дальнейшего изучения других видов биологической активности.

Main stages of synthesis of new biologically active oxazines, obtained as a result of the reaction: 1,6-diaryl-3,4-dihydroxy-2,4-hexadiene-1,6-dione with various Shiff bases are presented in the article. Obtained compounds have shown the antioxidant activity on the model of oxidative stress on the culture of bacterial cells Esсherichia coli BW 25113. These compounds are promising for further studying of other kinds of biological activity. 

 

 

Одной из важнейших прикладных задач синтетической химии является получение новых биологически активных соединений. В качестве субстрата для получения таких веществ был выбран 1,6-диарил-3,4-дигидрокси-2,4-гексадиен-1,6-дион, который вступает в реакцию с различными арилиденариламинами – основаниями Шиффа. Известными особенностями строения оснований Шиффа является наличие нуклеофильной части амина и электрондефицитного звена альдегидного фрагмента молекулы [1]. Ранее были проведены квантово-химические расчеты с учетом величин теплот образования (Тобр) и капланарности молекулы 1,6-диарил-3,4-дигидрокси-2,4-гексадиен-1,6-диона, которые показали, что в растворах наибольшей устойчивостью обладает кетонная форма 1,6-диарил-3,4-дигидрокси-2,4-гексадиен-1,6-диона [2] (рис 1).

Рис.1. Схема образования таутомеров 1,6-диарил-3,4-дигидрокси-2,4-гексадиен-1,6-диона в растворах

Взаимодействие 1,6-диарил-3,4-гексадиен-2,4-гексадиен-1,6-диона с разнообразными основаниями Шиффа приводит к образованию 6-арилзамещенных-4-бензоилацетил-4-гидрокси-5,6-дигидро-4Н-1,3-оксазинам (рис. 2), представляют собой кристаллические порошки желтого цвета, растворимые в диметилсульфоксиде, диметилформамиде, бензоле, толуоле, трудно растворимые в этаноле, хлороформе, нерастворимые в воде.

Рис.2. Общая структурная формула 6-арилзамещенных-4-бензоилацетил-4-гидрокси-5,6-дигидро-4Н-1,3-оксазинов

Спектральные характеристики продуктов взаимодействия 1,6-диарил-3,4-дигидрокси-2,4-гексадиен-1,6-диона с арилиденариламинами свидетельствуют в пользу предложенной структуры [3,4].

Полученные в ходе реакции оксазины обладают некоторым сходством с известным антиоксидантом полифенольной структуры – ресвератролом.

В последнее время большинство исследований доказывают, что в основе развития большинства патологических процессов находится общее токсическое состояние, именуемое оксидативным стрессом. Роль инициатора в его формировании  играют свободные радикалы (СР) – химические  вещества с одним валентным электроном, обладающие чрезвычайной активностью. В основе механизма образования СР  - известные цепные реакции, которые были описаны и исследованы Нобелевским лауреатом Н.Н.Семеновым. В результате пула СР в организме появляются активные формы кислорода (АФК), которые образуются в умеренных количествах в процессе нормальной жизнедеятельности клетки и значительно увеличиваются при гипоксии, либо чрезмерной нагрузке на митохондрии. АФК сами являются свободными радикалами и отличаются различной способностью к оксидации. Большинство свободных радикалов отличает высокая химическая активность и способность оказывать массивное повреждающее действие на мембранные липиды, белковые вещества и ДНК. Естественной «защитой» от агрессии АФК являются соединения с различной химической структурой, имеющие общее функциональное назначение и название «антиоксиданты». В последнее время большое значение уделяют поиску биологически активных веществ, обладающих антиоксидантым действием.

Ранее было доказано, что антиоксидантная активность обуславливается несколькими механизмами: прямое связывание свободных радикалов (Rice-Evans et al.,1995), хелатирование ионов металлов, например атомов железа в реакции Фентона (Афанасьев с соавт., 1989).

Антиоксидантная активность изучалась на штамме бактерий EsсherichiacoliBW25113, выращенной аэробно на минимальной жидкой питательной среде М9 с добавлением глюкозы. Исследования проводили в лаборатории изучения физиологии микроорганизмов в Институте экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения РАН (Пермский филиал) (Октябрьский О.Н., Смирнова Г.В., Самойлова З.Ю.). При создании модели оксидативного стресса 0,6мМ раствором пероксида водорода на культуре клеток штамма E.coliBW25113 исследовали удельный рост клеток за 1 час в присутствии четырех веществ из группы оксазинов. Результаты исследований показали, что исследованные соединения обладают биологической активностью (рис.3).

Рис.3. Удельный рост E.coli BW 25113 за 1 час

Выполненные исследования свидетельствуют о том, что соединения № 1 и № 2 обладают прооксидантной, соединение № 3 обладает антиоксидантной активностью. 

На основе реакций 1,3,4,6-тетракарбонильных соединений с основаниями Шиффа получены 6-арилзамещенные – 4 – бензоилацетил - 4 - гидрокси - 5,6 – дигидро - 4Н - 1,3- оксазины, которые являются перспективными для изучения их в качестве антиоксидантов.

Для установления возможных механизмов антиоксидантного действия синтезированных соединений в перспективе интерес представляет исследование хелатирующей способности оксазинов и исследование влияния данных веществ с прооксидантной активностью на экспрессию генов – регулонов  каталазы-гидропероксидазы HPI и супероксиддисмутазы Mn-SOD, поскольку ранее в литературе были сведения, что прооксидантные эффекты веществ связаны с их способностью усиливать выработку пероксида водорода. Ранее было показано, что прооксидантное  действие вносит определенный вклад в защиту клеток E.coli от значительных концентраций пероксида водорода [5].

 

Литература:

  1. Shiff, R./R.Shiff, C.Bertini// Ber.1897. –Bd.30-S.601-604.
  2. Рoje, M. 3(2H)-Furanonederivates. Ring-chaintautomerisminthe 1,3,4,6-tetraketone series (1)/M.Poje, K.Balenovich// J.Heterocyclic Chem.1979.-vol.16.-P.417-420.
  3. Взаимодействие 1,3,4,6-тетракарбонильных соединений с арилиденариламинами/Ширинкина С.С., Игидов Н.М., Козьминых В.О./ Мат. юбил.межвуз. научно-практ. конф., посвящ. 275-летию г.Перми и 80-летию фарм.образования на Урале.- Пермь.-1998.
  4. Зыкова С. С. Синтез и исследование биологически активных соединений на основе реакций 1,2,4-три- и 1,3,4,6-тетракарбонильных соединений с аминами и арилиденариламинами: дис.... канд. фарм.наук. — Пермь. 2002. — С. 154-155.
  5. Самойлова З.Ю. Изучение антиоксидантного действия растительных экстрактов на бактерии Еsherichia сoli/ Автореф.дисс…к.б.н., Пермь.-2009.с.23.
0
Your rating: None Average: 7.3 (3 votes)
Comments: 3

Alikina Ekaterina

Авторами статьи изучены новые соединения - оксазины, исследована их биологическая активность. Обнаружено, что некоторые из низ проявляют антиоксидантную активность, а некоторые - прооксидантную. Например, соединение 3 проявляет антиоксидантную активность, благодаря чему его можно использовать в практических целях, кроме того, это соединение обладает сходством с ресвератролом. Но остальные соединения не бесполезны, они проявляют прооксидантное действие, что вносит вклад в защиту клеток E.coli от значительных концентраций пероксида водорода.

Boronenko Marina Petrovna

Исследования в данной области являются актуальными, статья может иметь практическое значение. (Анастасия Бебия)

Degtev Michail Ivanovich

В работе обсуждены реакции синтеза новых биологически активных веществ - оксазинов, которые показали антиоксидантную активность на модели окислительного стресса на культуре клеток бактерий кишечной Escherichia BW25113. Полученные оксазины обладают некоторым сходством с известным антиокидантом - ресвератролом и представляют практическую и теоретическую новизну и перспективность дальнейших исследований.
Comments: 3

Alikina Ekaterina

Авторами статьи изучены новые соединения - оксазины, исследована их биологическая активность. Обнаружено, что некоторые из низ проявляют антиоксидантную активность, а некоторые - прооксидантную. Например, соединение 3 проявляет антиоксидантную активность, благодаря чему его можно использовать в практических целях, кроме того, это соединение обладает сходством с ресвератролом. Но остальные соединения не бесполезны, они проявляют прооксидантное действие, что вносит вклад в защиту клеток E.coli от значительных концентраций пероксида водорода.

Boronenko Marina Petrovna

Исследования в данной области являются актуальными, статья может иметь практическое значение. (Анастасия Бебия)

Degtev Michail Ivanovich

В работе обсуждены реакции синтеза новых биологически активных веществ - оксазинов, которые показали антиоксидантную активность на модели окислительного стресса на культуре клеток бактерий кишечной Escherichia BW25113. Полученные оксазины обладают некоторым сходством с известным антиокидантом - ресвератролом и представляют практическую и теоретическую новизну и перспективность дальнейших исследований.
PARTNERS
 
 
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
Would you like to know all the news about GISAP project and be up to date of all news from GISAP? Register for free news right now and you will be receiving them on your e-mail right away as soon as they are published on GISAP portal.