СИНТЕЗ И АНТИОКИСЛИТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ НЕКОТОРЫХ АЗОМЕТИНОВ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 544.6

Синтез и антиокислительная активность некоторых азометинов Э.Ф. Магомедова, В. В. Пиняскин, А.Ф. Керемов, А.Ш. Аминова

На кафедре органической химии Даггосуниверситета последние годы проводятся исследования по синтезу и изучению физико-химических и биологических свойств новых азометинов. Известно, что среди них много лекарственных препаратов [1-4]. Нами изучена антиокислительная активность синтезированных и уже известных азометинов (рис. 1), для них проведен квантово-химический расчет методом MNDO-PM3 по программе PC GAMMES [5].

I.

II.

N— СН

/

V/

N0,

N(CHj)2

N=CH

ч /

2-Ы-(4-нитробензалиден)-аминопиридин

2-Ы-(4-диметиламинобензалиден)-аминопиридин

III.

IV.

СН-

\ //

N0,

N= СН

2-Н-(4-нитробензалиден)-аминопиридин

2->}-салициден-аминопиридин Рис. 1. Структуры азометинов

Для получения новых азометинов использовались реакции конденсации п-анизидина с ароматическими альдегидами:

СН,

* R-<H -„¡(Г

я-анизидин

VtR^Q

yN02

V!I:R

/ \

N0,

VIII:R

Реакция протекает при нагревании эквимолярных количеств реагентов в спирте. Соединения I, IV представляют собой окрашенные в светло-зеленый, II, III - светло-желтый цвет кристаллы, растворимые в бензоле и хлороформе, нерастворимые в воде, этаноле и гексане. Их физико-химические характеристики приведены в табл. 1. ИК-спектры сняты на спектрофотометре Perkin-EImer 180 IR.

Таблица

1

Характеристики синтезированных соединений

Соединение Выход, % Температура плавления, °С Растворитель для кристаллизации Брутто формула ИК спектр, V, см"1 (N — С)

V 69 136,5-137 этанол C14H24N2O3 1600

VI 81,7 64,5-65 этанол СЫН25Ж)2 1610

VII 93,7 131 этанол C14H24N203 1600, 1610

VIII 96,2 79 этанол Ci6H3oN20 1600, 1605

Квантово-химическими расчетами для соединений I - VIII получены значения зарядов (q) на атомах азота (1) и углерода (2) азометиновой группы и углерода (3) бензольного кольца.

—N=CH—С (Ph) 1 2 3

Результаты представлены в табл. 2.

Таблица 2. Квантово-химические расчеты азометинов

Соединение q(l) q(2) q(3)

I 0,02 -0,09 -0,13

II -0,07 0 -0,1

III -0,06 -0,02 -0,02

IV -0,08 0,03 -0,13

V -0,08 0,01 -0,1

VI -0,07 -0,01 -0,1

VII -0,04 -0,03 -0,02

VIII -0,08 0,02 -0,12

Экспериментальная химическая часть. 4-MemoKcu-N-(4-

диметиламинобензилиден)-анилин (V). Смесь 1 г (0,008 моль) л-анизидина и 1,21 г (0,008 моль) и-диметиламинобензальдегида в 70 мл этанола перемешивают на водяной бане при 75 °С в течение 2 часов, через 20 - 25 минут исходные вещества полностью растворяются в этаноле. По окончании реакции выпадает осадок, охлаждают до комнатной температуры. Выпавшие кристаллы отфильтровывают, сушат на воздухе. Перекристаллизовывают из этанола. Выход 1,45 г (69 %).

4-MemoKcu-N- (5-н итробенз ил идеи) -ан илин (VI). Смесь 1 г (0,008 моль) п-анизидина и 1,23 г (0,008 моль) л*-нитробензальдегида в 60 мл этанола перемешивают на водяной бане при 75 - 80 °С в течение 1,5 часов, через 15 минут исходные

вещества полностью растворяются в этаноле. По окончании реакции выпадает зеленый осадок, охлаждают до комнатной температуры, выпавшие кристаллы отфильтровывают, сушат на воздухе. Перекристаллизовывают из этанола. Выход 1,7 г (81,7%).

4-MemoKCu-N-(4-нитробензилиден)-анилин (VII). Смесь 1 г (0,008 моль) п-анизи-дина и 1,23 г (0,008 моль) н-нитробензальдегида в 75 мл этанола перемешивают на водяной бане в течение 3 часов. Через 15-20 минут исходные вещества полностью растворяются в этаноле. По окончании реакций выпадает осадок. Охлаждают до комнатной температуры. Выпавшие кристаллы отфильтровывают, сушат на воздухе. Перекристаллизовывают из этанола. Выход 1,95 г (93,7 %).

4-метоксu-N-салицилиденанилин (VIII). Смесь 1 г (0,008 моль) п-анизидина и 0,99 г (0,008 моль) или 0,85 мл (р - 1,17 г/см3) салицилового альдегида в 65 мл этанола перемешивают на водяной бане при 75 °С в течение 2,5 часов. Через 5 - 10 минут исходные вещества полностью растворяются в этаноле. По окончании реакции выпадает темно-зеленый осадок, охлаждают до комнатной температуры. Выпавшие кристаллы отфильтровывают, сушат на воздухе. Перекристаллизовывают из этанола. Выход 1,78 г (96, 2 %).

Экспериментальная биологическая часть. Ненасыщенные жирные кислоты подвергаются перекисному окислению в присутствии ионов двухвалентного железа. Об интенсивности перекисного окисления судят по накоплению в среде инкубации малонового диальдегида (МДА). По степени торможения накопления МДА в присутствии азометиновых соединений судят об их суммарной антиокислительной активности (АОА). Определение общей антиокислительной активности азометиновых соединений (I - VIII) в модельной системе проводилось по известной методике 3.1 [6].

Для этого используют две пробы: контрольную (без азометина) и опытную с добавлением раствора азометина. С этой целью в 2 пробирки помещают 0,5 мл суспензии линоленовой кислоты, 0,1 мл 1 мМ раствора железа. В опытную пробу добавляют 0,1 мл раствора азометина, а в контрольную - 0,1 мл воды. Все пробы инкубируют в течение 1 часа при температуре 37 °С, постоянно перемешивая. Параллельно ставят слепые пробы, где вместо линоленовой кислоты берут 0,5 мл дистиллированной воды.

Накопление в среде инкубации МДА устанавливают с помошью тиобарби-туровой кислоты (ТБК). МДА и ТБК при высокой температуре и кислом значении pH образуют окрашенный триметиновый комплекс, содержащий одну молекулу МДА и две молекулы ТБК. Для этого по окончании инкубации из каждой пробы отбирают 0,2 мл, добавляют 3 мл 1 %-ной фосфорной кислоты и после перемешивания добавляют 1 мл 0,8 %-ного раствора ТБК. Пробы хорошо перемешивают и ставят в кипящую водяную баню на 1 час. Пробы охлаждают до комнатной температуры, в каждую пробирку добавляют 4 мл бутанола, тщательно перемешивают и для разделения фаз центрифугируют 10 минут при 3000 об/мин.

Верхнюю бутанольную фазу осторожно отбирают и фотометрируют в кюветах с длиной оптического пути 10 мм против чистого бутанола при длинах волн 515 и 532 нм. В расчет берут разность экстинкций [7]: АЕ = Е532-Е515.

Антиокислительную активность (АОА) вычисляют в процентах по формуле:

АОА = т%-\ЩЛоТ'-[^Лоп\ -100%. (1)

[ЩАст^-[МДАсп^р где [МДАоп] - содержание МДА (в единицах экстинкций) в опытной пробе с добавкой раствора азометина; [МДАсТ] - содержание МДА в контроле без добавле-

ния раствора азометина соответственно в начальный момент времени и после часовой инкубации (60')-

Наблюдалось, что содержание МДА в начальный момент времени практически равно нулю; с учетом этого формула (1) принимает вид:

АОА = т%-\ЩАоп*0' Л00%. (2)

[МДАст]60'

Полученные экспериментальные данные представлены в таблице 3. Таблица 3. Влияние азометинов на процесс окисления (субстрат-линоленовая кислота)

№ соединения Концентрация, ммоль/л АОА, % ингибирования

I 0,72 91,0

II 0,64 99,7

III 0,64 95,0

IV 0,72 94,1

V 0,56 93,1

VI 0,56 99,5

VII 0,56 93,1

VIII 0,64 99,8

Результаты и их обсуждение. Биологические испытания в модельной системе соединений I - VIII показывают, что все эти соединения обладают антиокислительной способностью. Как видно из таблицы 2, наибольший процент ингиби-рования окисления у соединений И, VI и VIII при концентрации вещества 0,64 ммоль/л.

Сопоставляя данные квантово-химического расчета с экспериментальными значениями антиокислительной активности, можно обнаружить ее зависимость в ряду азометинов, имеющих в своей структуре -NO2, от заряда на атоме углерода азометиновой группы - соединения И, III, VI и VII, Так, чем больше заряд на этом атоме, тем больше антиокислительная активность. На основе этой корреляции построен график зависимости, представленный на рис. 2.

q(2)

Рис. 2. Зависимость антиокислительной активности (АОА) от заряда q (2) для II, III, VI и VII азометинов

У азометинов IV и VIII наблюдается обратно пропорциональная зависимость: чем меньше заряд на атоме углерода азометиновой группы, тем больше активность, а у I и V - чем больше заряд, тем больше активность.

Литература

1. Павлов П. А., Басова Н.Ю., Павлов ПЛ. // Хим.-фарм. ж-л. 34 (6). 2000. - С. 24 -25.

2. Antiviral activities and cytotoxicities of heterocyclic schiff bases on aminohydroxy-guanidine // Das, Arima Dissertation Abstracts International. 57. 1997. 09. - P. 5593.

3. Inhibition of heipes simplex virus type 1 and adenovirus type 5 by heterocyclic Schiff bases of aminohydroxyguanidine tosylate E.J. Lien, S. Ren, A. Das, M.D. Trousdale, Antiviral Research, 44 (1999), 3 (декабрь 31), 201 -208.

4. Design, synthesis, testing and QSAR analysis of substituted salicylaldehyde Schiff bases of 1 -amino-3 -hydroxyguanidine tosylate as new antiviral agents against coronavi-rus. Wang, Pou-Hsiung, Dissertation Abstracts International, 50 (1990), 05,1956,

5. Schmidt M. W„ Baldridge K.K., Boatz et al J A. // J. Comput Chem. 1993, № 14. -P. 1347- 1363.

6. Семенов B.JI., Ярош A.M. Н Биохимический ж-л. 1985. 57(3). - P. 577 - 581.

7. Демчук M.A., Левченко Л.И., Промыслов M.UI. // Нейрохимия. 1990. № 9(1). -С. 108-111.