CC BY
14
БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ СИНТЕТИЧЕСКИХ ТРИЦИКЛИЧЕСКИХ ХИНАЗОЛИНОВЫХ АЛКАЛОИДОВ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ
Махмадиёрова Чаросхон Эркиновна
канд. хим. наук, ст. преподаватель, Каршинский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Карши Е-mail: [email protected]
Ибодова Нафосатxoн Хамидулло кизи
магистрант,
Каршинский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Карши Е-mail: ibodovanafosat74@gmail. com
Элмурадов Бурхон Жураевич
магистрант,
Институт химии растительных веществ им. С.Ю. Юнусова АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected]
BIOLOGICAL ACTIVITY OF SYNTHETIC TRICYCLIC QUINAZOLINE ALKALOIDS
AND THEIR DERIVATIVES
Charos Makhmadiyorova
Cand. chem. Sciences, Senior Lecturer, Karshi State University, Republic of Uzbekistan, Karshi
Nafosatxon Ibodova
Undergraduate, Karshi State University, Republic of Uzbekistan, Karshi
Burkhon Elmuradov
Undergraduate,
S. Yunusov Institute of the Chemistry of Plant Substances, Academy of Sciences of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
В статье представлены результаты изучения ингибирующей, ростостимулирующей и фунгицидной активности соединений, синтезированных в ряду конденсированных пиримидинов. Среди синтезированных соединений высокую ингибирующую активность показал 1,2,3,9-тетрагидропирроло [2,1-Ь]хиназолин-7-сульфонамид,7-нитродезо ксипеганин (8) в 0,001% растворе концентрации - определена высокая ростовая активность.
ABSTRACT
The article presents the results of studying the inhibitory, growth-stimulating and fungicidal activity of compounds synthesized in the series of fused pyrimidines. Among the synthesized compounds, 1,2,3,9-tetrahydropyrrolo[2,1-b]quinazoline-7-sulfonamide showed a high inhibitory activity (14). 7-nitrodeoxypeganine in 0.001% concentration solution (8) - high growth activity was determined.
Ключевые слова: конденсированные хиназолины, дезоксипеганин, дезоксивацинон, вакцинон, гидрохлориды, антидепрессантное действие, фунгицидное, ингибирующее, рост.
Keywords: condensed quinazolines, deoxypeganine, deoxyvacinone, vaccinone, hydrochlorides, antidepressant action, fungicidal, inhibitory, growth.
Библиографическое описание: Махмадиёрова Ч.Э., Ибодова Н.Х., Элмурадов Б.Ж. БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ СИНТЕТИЧЕСКИХ ТРИЦИКЛИЧЕСКИХ ХИНАЗОЛИНОВЫХ АЛКАЛОИДОВ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2022. 12(102). URL:
https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14666
Введение
К настоящему времени среди конденсированных пиримидинов (хиназолинов) обнаружено много биологически активных веществ, а высокоэффективные препараты на их основе широко используются в сельском хозяйстве и медицинской практике [1 - 4].
Трициклические хиназолины, их аналоги и производные обладают различной биологической активностью [5].
Алкалоид дезоксипеганин(1) обладает обратным антихолиэстеразным действием [2]. Он применяется в медицинской практике для лечения больных с поражениями переферической нервной системы (мононевриты, невриты, полиневриты), при миастении,
лигопатоподобных состояниях, при гелмиоплегии, гемипарезах, поражениях передних рогов спинного мозга (А4) он рекомендован также для лечения никотиновой [17], наркотической зависимости [18], алкоголизма [19], болезни Альцгеймера [20].
Алкалоид пеганин (2) и его продукт авто-окисления — вазицинон (3) обладают высокой активностью в качестве бронходиляторов при лечении респираторных заболеваний [6-10]. Вазицинон (3), дезокси-вазицинон (4), изаиндиготон (5), 8-гидроксидезоксивазицинон (6), обладают выраженной противовоспалительной, антимикробной, антидепрес-сантной и антиоксидантной активностями [11 - 16].
1
О
2
ОН
3
ОН
О
N 4
Поэтому мы сочли целесообразным изучить ан-тихолинэстеразную, ингибирующую, фунгицидную, инсектицидную и ростостимулирующую активность некоторых из синтезированных нами веществ.
Трициклические хиназолиновые и хиназолин-4-оновые алкалоиды (1, 3), синтезированные на их
основе производные, содержащие различные функциональные группы (8, 9, 10, 11) или фрагменты (12,14), а также некоторые их легкорастворимые в воде были выделены гидрохлоридные соли :
N02 10
N11,
О 11
Н С1
У©
N02 Н С1
Следует отметить, что водорастворимые гидрохлориды получают пропусканием сухого газообразного хлористого водорода из хлороформного раствора их оснований - 7-аминодезоксипеганина (9), 5,7-диаминодезоксипеганина (11), 7-нитродезокси-пеганина (8) и 5, 7-динитродезоксипеганин (10) 70-86 % получали с пользой[21-22].
1. Ингибирующая активность
Синтезированы следующие 6 соединений: 7-нит-родезоксипеганин (8), 7-аминодезоксипеганин (9), 5,7-динитродезоксипеганин (10), 5,7-диаминодез-оксипеганин (11), (3-нитрофенил)(1,2,3,9-тетра-гидропирроло [2,1 -Ь]хиназолин-3 -ил)метанола (12),
Влияние соединений на прораста
1,2,3,9-тетрагидропирроло[2,1-Ь]хиназолин-7-суль-фонамидов (14) Ю.В. Ракитин и В.Е. Его определяли по методу Рудника [23]. Для изучения гербицидной активности использовали растворы с концентрацией 0,1%. В качестве стандартов использовали 0,001% растворы гербицидов Фузилад и Гезагард.
Исследования по определению ингибиторной активности проводили на сортах пшеницы (Татьяна) и огурцах (Орзу). Был проведен биотест на ингибирую-щую активность семян пшеницы и огурца. Контроль -семена замачивали в дистиллированной воде и увлажняли 0,1%-ными растворами соединений.
Таблица 1.
и рост растений пшеницы и огурца
№ Вещество, 0,1% концентрация Всхожесть пшеницы,%% Всхожесть огурцов,%
1 1,2,3,9-Тетрагидропирроло [2,1 -Ь]хиназолин (1) 58 65
2 1,2,3,9-Тетрагидропирроло[2,1-Ь]хиназолин (гидрохлорид) (7) 78 60
3 7-Нитродезоксипеганин (8) 80 83
4 7-Аминодезоксипеганин (9) 70 67
5 5,7-Динитродезоксипеганин (10), 76 65
6 5,7-Диаминодезоксипеганин (11) 100 73
7 (3 -Нитрофенил)( 1,2,3,9-тетрагидро-пирроло [2,1 -Ь] хиназолин-3 -ил) метанол (12) 100 98
8 1,2,3,9-Тетрагидропирроло [2,1 -Ь]хиназолин-7-сульфонамид(14) 60 36
9 Контроль 100 97
10 11 Фюзилад, 2 л/га Гезагард, 4 л/га -
Среди синтезированных соединений высокую ингибирующую активность показал 1,2,3,9-тетра-гидропирроло [2,1 -Ь] хиназолин-7-сульфонамид (14). При этом всхожесть семян пшеницы составила 60 %, а семян огурца - 36 % (табл. 1.).
2. Активность роста
Препараты с ростстимулирующая активностью являются средствами, повышающими качество продукции и урожайность сельскохозяйственных культур. Для изучения влияния соединений этого класса (1, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14) на процессы роста семян готовили их 0,001% и 0,0001% концентрационные растворы. За стандарт принят Флораксан с концентрацией регулятора роста 0,00001% (табл. 2, 3.).
Таблица 2.
Влияние соединений на всхожесть и рост проростков пшеницы
№ Концентрация, % Длина корня Длина стебля
см % см %
1,2,3,9-Тетрагидропирроло [2,1 -Ь] хиназолин (1) 0,001 6,53 89,57 4,66 108,1
0,0001 5,42 74,34 4,31 100
1,2,3,9-Тетрагидропирроло [2,1 -Ь]хиназолин (гидрохлорид) (7) 0,001 7,2 98,76 4,83 112,0
0,0001 6,9 94,65 4,88 113,2
Контроль 7,29 100 4,31 100
Эталон Флораксан 0,00001 7,36 100,9 4,61 106,9
7-Нитро-1,2,3,9-тетрагидро-пирроло[2,1-Ь] хиназолин (8) 0,001 5,31 131,1 3,47 124,8
0,0001 4,76 117,5 3,28 117,9
1,2,3,9-Тетрагидропирроло [2,1 -Ь]хиназолин-7-амин (9) 0,001 4,46 110,1 3,0 107,9
0,0001 4,95 122,2 3,18 114,3
5,7-Динитро-1,2,3,9-тетрагидро-пирроло [2,1 -Ь] хиназолин (10) 0,001 4,91 121,2 3,43 123,3
0,0001 3,85 95,06 2,80 100,7
1,2,3,9-Тетрагидропирроло [2,1 -Ь]хиназолин-5,7-диамин (11) 0,001 4,69 115,8 3,15 113,3
0,0001 4,48 110,6 3,20 115,1
(3 -Нитрофенил)(1,2,3,9-тетрагидропир-роло[2,1-Ь]хиназолин-3-ил)метанол (12) 0,001 5,34 131,8 3,27 117,6
0,0001 4,92 121,4 3,39 121,9
1,2,3,9-тетрагидропирроло [2,1 -Ь]хиназолин-7-сульфонамид(14) 0,001 4,82 119 3,08 110,7
0,0001 4,93 121,7 3,65 131,2
Контроль 4,05 100 2,78 100
Эталон Флораксан 0,00001 5,56 137,2 4,03 144
Таблица 3.
Влияние соединений на всхожесть и рост рассады огурца
№ Концентрация, % Длина корня
см %
7-Нитро-1,2,3,9-тетрагидропирроло[2,1-Ь]хиназолин (8) 0,001 4,34 100
0,0001 3,38 78,6
1,2,3,9-Тетрагидропирроло [2,1 -Ь]хиназолин-7-амин (9) 0,001 3,85 89,53
0,0001 4,31 100
5,7 - Динитро-1,2,3,9-тетрагидро-пирроло [2,1 -Ь] хиназолин (10) 0,001 4,96 115,3
0,0001 3,15 72,09
1,2,3,9-Тетрагидропирроло[2,1-Ь]хиназолин-5,7-диамин (11) 0,001 4,18 97,2
0,0001 3,88 90,23
(3 -Нитрофенил)( 1,2,3,9-тетрагидро-пирроло [2,1 -Ь] хиназолин-3-ил)метанол (12) 0,001 3,67 85,34
0,0001 4,75 110,4
1,2,3,9-тетрагидропирроло [2,1 -Ь]хиназолин-7-сульфона-мид(14) 0,001 4,31 100,23
0,0001 5,2 120,93
Контроль 4,3 100
Эталон Флораксан 0,00001 4,55 105,8
1,2,3,9-тетрагидропирроло[2,1-Ь]хиназолин (1) 0,001 3,43 110
0,0001 3,07 99,03
1,2,3,9-тетрагидропирроло[2,1-Ь]хиназолин (гидрохлорид) (7) 0,001 3,42 110
0,0001 2,3 74,19
Контроль 3,1 100
Эталон Флораксан 0,00001 3,34 107,7
Ростстимулирующее действие указанных соединений исследовано на указанных сортах пшеницы и огурца. Семена выращивали на фильтровальной бумаге в чашках Петри в термостате при температуре +250С. Первоначально контрольные семена - семена пшеницы замачивали в дистиллированной воде на 18 часов, семена огурцов на 6 часов и замачивали в испытуемых смесях.
В лабораторном опыте определяли длину прорастания семян, корней и стеблей (табл. 2., 3). Росто-стимулирующая активность синтезированных соединений высокая активность определена в 0,001% растворе соединения 7-нитродезоксипеганина (8).
Так, 7-нитро-1,2,3,9-тетрагидропирроло [2,1 -Ь] хиназолин (8), 5,7-динитро-1,2,3,9-тетрагидропир-роло[2,1-Ь]хиназолин (10), (3-нитрофенил)(1,2,3,9-тетрагидропирроло [2,1 -Ь] хиназолин-3 -ил)метанол (12) проявляли ростовую активность; максимальную активность они проявляли при концентрации 0,001%. Было обнаружено, что вещества активизируют рост большего количества корней пшеницы.
3. Инсектицидная активность
7 -Нитро -1,2,3,9 -тетрагидропирроло [2,1 -Ь] хиназолин (8), 1,2,3,9-тетрагидропирроло[2,1-Ь]хиназо-лин-7-амин (9), 5,7-динитро-1,2,3,9-
тетрагидропирроло[2,1-Ь]хиназолин (10), 1,2,3,9-тетрагидропирроло[2,1-Ь]хиназолин-5,7-диамин (11),
Степень гибели розовой тли (Macrosiphumrosae)
(3 -нитрофенил)( 1,2,3,9-тетрагидропирроло [2,1 -Ь] хи-назолин-3-ил)метанол (12), Для изучения инсектицидной активности 1,2,3,9-тетрагидропирроло[2,1-Ь] хиназолин-7-сульфонамидов (14) были приготовлены 0,001% и 0,0001% растворы.
Первичный скрининг на токсичность веществ проводили против розовой тли (Macrosiphumrosae). Оценка инсектицидной активности веществ [24] по методике, представленной в литературе, то есть, скорость гибели сока розы (Macrosiphumrosae) рассчитывали через 24 часа воздействия веществ. Биологическую эффективность веществ рассчитывали по формуле Эббота [25].
Для исследования в качестве контроля использовали воду, а в качестве эталона - раствор инсектицида «Имидор» концентрацией 0,0001%. Эксперимент повторяли четыре раза. 200 мкл рабочих растворов исследуемых веществ пропитывали фильтровальной бумагой и помещали в чашку Петри диаметром 9 см. 20 особей тли помещали в чашку Петри, а в пищу использовали лепестки роз.
По результатам скрининга 5,7-динитро-1,2,3,9-тетрагидропирроло[2,1-Ь]хиназолин (10) и 1,2,3,9-тетрагидропирроло[2,1-Ь]хиназолин -7 -аминов (11) с концентрацией 0,001-0,0001% оказались высокотоксичными (табл. 4.).
Таблица 4.
под действием соединений (8, 9, 10, 11, 12, 14)
Опыт Концентрация^ Гибель насекомого через 24 часа, % Биологическая эффективность, %
7-Нитро-1,2,3,9-тетрагидропирроло[2,1-Ь]хиназолин (8) 0,001 18,7±0,1 15,0
0,0001 14,8±0,02 13,6
1,2,3,9-Тетрагидропирроло [2,1 -Ь]хиназолин-7-амин (9) 0,001 94,1±0,01 94,2
0,0001 89,2±0,05 89,8
5,7-Динитро-1,2,3,9-тетрагидропирроло[2,1-Ь]хиназолин (10) 0,001 79,8±0,1 79,7
0,0001 72,5±0,03 72,0
Тетрагидропирроло[2,1-Ь]хиназолин-5,7-диамин (11) 0,001 38,8±0,07 38,8
0,0001 40,0±0,1 40,0
(3 -Нитрофенил)(1,2,3,9-тетрагидропирроло [2,1 -Ь]хиназо-лин-3-ил)метанол (12) 0,001 19,8±0,04 18,0
0,0001 19,9±0,04 18,1
1,2,3,9-Тетрагидропирроло[2,1-Ь]хиназолин-7-сульфона-мид(14) 0,001 12,7±0,08 11,2
0,0001 5,0±0,02 3,14
Имидор 0,0001 92,3±0,06 92,6
Контроль - 0,01±0,02 -
5,7-Динитро-1,2,3,9-тетрагидропирроло[2,1-Ь] хиназолин (10) и 1,2,3,9-тетрагидропирроло[2,1-Ь] хиназолин-7-амины (9) в результате контактного воздействия в концентрациях 0,0001 % его биологическая эффективность против розовой тли (Macrosiphumrosae) составила 72,0-90,0 %.
Эффективность этих веществ показала несколько более высокий результат 78,0%-94,2% при концентрациях 0,001%. Смертность вредителей составила 0,01 % на контрольном варианте и 92,6 % при применении инсектицида «Имидор».
Заключение
Полученные результаты показывают, что синтезированный 1,2,3,9-тетрагидропирроло[2,1-Ь]хина-золин-7-амин (9) имеет практически такую же (0,0001%) концентрацию, что и стандарт (Имидор) -высокую инсектицидную активность. Это означает, что изучение его биологических свойств имеет практическое значение.
Инсектицидная активность в остальных соединениях: 7 -нитро -1,2,3,9 -тетрагидропирроло [2,1-Ь]хиназолин (8) - 15,0%, 1,2,3,9-тетрагидропирроло [2,1-Ь]хиназолин-5,7-диамин (11) - 38,8%, (3-нитро-фенил)(1,2,3,9-тетрагидропирроло[2,1-Ь]хиназолин-3-ил)метанол (12) - 18,0% и 1,2,3,9-тетрагидропир-роло[2,1-Ь]хиназолин-7-сульфонамид (14) - 11,2 %, также проявляли низкую инсектицидную активность даже при концентрации 0,001 %
Список литературы
1. Шахидоятов Х.М. Хиназолоны-4 и их биологическая активность. —Ташкент, 1988.- 136 с.
2. Юнусов С.Ю., Туляганов Н., Тележенецкая М.В., Садритдинов Ф., Хашимов Х.А.С. СССР № 605614. «Антихолинэстеразный агент». Бюль. Изобр. -№17. -1978.
3. Patent DE19906974C2 (Germany) / B. Asmussen, T. Hille, H.-R. Hoffmann, K. Opitz. // Use of deoxypeganine for the treatment of alcoholism. LTS Lohmann TherapieSysteme GmbH and Co KG. Published on August 31.2000.
4. Patent 6436937B1 (USA). / B. Asmussen, T. Hille, H.-R. Hoffmann, K. Opitz // Use of deoxypeganine in the treatment of Alzheimer's dementia. LTS Lohman-TherapieSysteme AG, Andernach (DE). Published on August 20.2002.
5. J.P. Michael, Nat. Prod. Rep.,21, 650 (2004).
6. C.K. Atal, Chemistry and pharmacology of vasicine - a new oxytocic and abortifacient. Raj Bandhu Industrial Co, New Delhi, 148 (1980).
7. A.H. Amin, D.R. Mehta, S.S. Samarth. Proceedings First International Pharmacological Meeting Stockholm. Pergamon Press. Ltd., Oxford, 1963.
8. U.P. Claeson, T. Malmfors, G. Wikman, J.G. Bruhn, J. Ethnopharmacol., 72, 1 (2000).
9. I.M. Lagoja, Chemistry and Biodiversity, 2, 1 (2005).
10. S. Patil, R. Ojha, G. Kaur, K. Nepali, Sh. Aggarwal, K.L. Dhar, Nat. Prod.J.,3, 30 (2013).
11. Atta-ur-Rahman, N. Sultana, F. Akhter, F. Nighat, M.I. Choudhary, Nat. Prod. Lett., 10, 249 (1997).
12. M.P. Jain, S.K. Koul, K.L. Dhar, C.K. Atal, Phytochemistry, 19, 1880 (1980).
13. X. Wu, G. Qin, K.K. Cheung, K.F. Cheng, Tetrahedron, 53, 13323 (1997).
14. М.Ф. Фасхутдинов, М.В. Тележенецкая, М.Г. Левкович, Н.Д. Абдуллаев, Хим. природ. Соедин., 481 (2000).
15. M. Koizumi, I. Matsuura, Y. Murakami, Japan Kokai 7777,093,1977. [Chem. Abstr. 1978, 88, 6930s]
16. N. Shrivastava, A. Shrivastava, A. Banerjee, M. Nivsakar, J. Herb. Pharmacother.,6, 43 (2006).
17. B. Asmussen, T. Hille, H.-R. Hoffmann, K. Opitz, PCT Int. Appl. WO 2000048445, 2000 [Chem. Abstr., 2000, 133, 187985]
18. B. Asmussen, T. Hille, H.-R. Hoffmann, K. Opitz, PCT Int. Appl. WO 2000048582, 2000 [Chem. Abstr., 2000, 133,
172147]
19. B. Asmussen, T. Hille, H.-R. Hoffmann, K. Opitz, PCT Int. Appl. WO 2000048600, 2000 [Chem. Abstr., 2000, 133,
172148]
20. B. Asmussen, T. Hille, H.-R. Hoffmann, K. Opitz, PCT Int. Appl. WO 2000048599, 2000 [Chem. Abstr., 2000, 133, 172207]
21. Шахидоятов Х.М., Элмурадов Б.Ж., Химияприрод. соедин. (обзор), 2014.-№5.-С. 677- 695.
22. Сохибова Н.Б., Турсунходжаева Ф.М., Джахангиров Ф.Н., Режепов Ж., Махмадиёрова Ч.Э., Элмурадов Б.Ж. Исследование противовоспалительной и анальгезирующей активности галантамина гидробромида, дезокси-пеганина гидрохлорида, гидрохлорида 6-аминодезоксипеганина и гидрохлорида 6,8- диаминодезоксипега-нина // Инфекция, иммунитет и фармакология.- 2013.- №1.- С. 78-80.
23. Ракитина Ю.В., Рудник В.Е. Первичная биологическая оценка химических соединений в качестве регулятора роста растений и гербицидов // Методы определения регуляторов роста и гербицидов. - Л.:Наука, 1966. -С. 182-197.
24. Берестецкий А.О., Григорьева Е.Н., Петрова М.О. Степанычева Е.А. // Микол. и фитопатол. 2018. Т. 52. № 6. С. 408-419.
25. Abbott W.S., A method of computing the effectiveness of an insecticide //J. Economic Entomology,-1925. -18.-Р. 265-267.
