CC BY
68
Химия растительного сырья. 2011. №4. С. 53-56.
Низкомолекулярные соединения
УДК 547.327+547.362
СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ ФУНГИЦИДНОЙ АКТИВНОСТИ АМИНОВЫХ СОЛЕЙ ГЛИЦИРРИЗИНОВОЙ кислоты
© Е.А. Дику cap1, В.И. Поткин1, Н.Г. Козлов1, Р.А. Гаджилы2, Р. Т. Тлегенов3, А.П. Ювченко4,
Р.А. Желдакова5
1 Институт физико-органической химии Национальной академии наук Беларуси, ул. Сурганова, 13, Минск, 220072 (Беларусь), e-mail: [email protected]. by
2Институт полимерных материалов Национальной академии наук Азербайджана, ул. С. Вургуна, 124, Сумгаит, AZ5004 (Азербайджан), e-mail: [email protected]
3Каракалпакский государственный университет им. Бердаха, Нукус (Узбекистан), e-mail: [email protected]
4Институт химии новых материалов Национальной академии наук Беларуси, ул. Ф. Скорины, 36, Минск, 220141 (Беларусь) e-mail: [email protected] 5Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, Минск,
220030 (Беларусь)
Взаимодействием глицирризиновой кислоты с аминами и трифенилфосфином в среде абсолютного метанола синтезированы аминовые и трифенилфосфиновые соли глицирризиновой кислоты, исследована их антимикробная и фунгицидная активность.
Ключевые слова: глицирризиновая кислота, амины, аминовые соли глицирризиновой кислоты, антимикробная и фунгицидная активность,
Введение
Г лицирризиновая (20р-карбокси-11 -оксо-30-норолеан-12-ен-3 р-ил-2-0-Р-Б-глюкопиранозидуроновая) кислота 1, брутго-формула C42H620i6, содержится и добывается из корня солодки (Glycyrrhiza glabra), относится к стероидным сапонинам и сходна по строению с гормонами, вырабатываемыми корой надпочечников (кортизоном, гидрокортизоном и т.д.). Г лицирризиновая кислота 1 и ее соли щелочных металлов обладают ярко выраженным противовирусным действием - ингибируют фосфокиназу и останавливают фосфорилиро-вание клеточных и кодируемых вирусами белков в инфицированных клетках, инактивируют вирусы вне клеток, при этом вирусы опоясывающего лишая и простого герпеса - необратимо, блокируют внедрение активных вирусных частиц внутрь клетки и нарушают способность вирусов к синтезу новых структурных компонентов. Лекарственные препараты на основе глицирризиновой кислоты 1 эффективны против вирусных инфекций половых органов (вирус Herpes simplex, тип 2), кожи и слизистых полости рта и носа (вирусы Herpes simplex, 1-го и 2-го типов). Впервые об антивирусном действии глицирризиновой кислоты 1 в отношении вируса простого герпеса (Herpes simplex) и вируса ветряной оспы (Varicella zoster) было сообщено исходя из данных, полученных in vitro, а впоследствии эти данные были подтверждены на лабораторных животных другими исследователями, в частности, в отношении вирусов гепатитов A (HAV) и В (HBV). Было установлено, что глицирризиновая кислота 1 модифицирует гликозилирование и сиалирование поверхностного антигена вируса гепатита В (HBsAg), приводя к его задержке в аппарате Гольджи, чем, видимо, и объясняется его положительное влияние при лечении HBV-инфекции. Механизмы антивирусного действия глицирризиовой кислоты 1 при HCV-инфекции до настоящего времени остаются неизвестными. Однако стимуляция глицирризиновой кислотой 1 синтеза интерферона-гамма с последующей активацией макрофагов и 5-лимфоцитов, усилением фагоцитоза и продукцией антител, активацией ЛХ-клеток, несомненно, вносит вклад в течение
* Автор, с которым следует вести переписку,
хронического гепатита С. В то же время ингибирование глицирризиновой кислотой 1 протеинкиназы Р влечет за собой угнетение фосфорилирования белков, кодируемых вирусом в инфицированных клетках, вызывает цитотоксичность, опосредованную СБ4+ Г-клетками и фактором некроза опухоли-альфа. Глицирризин рецепторных участков мембраны ингибирует проникновение вируса в клетку за счет блокирования углеводных ферментов, что указывает на возможное подавляющее действие непосредственно на РНК вируса (ИСУ КЫЛ), кроме того, в отличие от интерферона-альфа, ингибирующего позднюю стадию цикла репликации вируса, глицирризиновая кислота 1 активна на его ранней стадии [1-11].
Поиск путей синтеза широкой серии соединений на основе глицирризиновой кислоты 1, в том числе ее аминовых и фосфиновых солей, стимулирует исследования в этом направлении [12,13].
Обсуждениерезультатов
Неизвестные ранее аминовые и фосфиновые соли глицирризиновой кислоты 2-37 были получены с практически количественным выходом 94-97% взаимодействием взятых в стехиометрических соотношениях 1 : 1 глицирризиновой кислоты 1 и соответствующих аминов или трифенилфосфина в абсолютном метаноле. Реакцию проводили при кипячении в течение 10-15 мин. Полученные после удаления метанола в вакууме соли глицирризиновой кислоты 2-37, в том числе содержащие триадименол 24, тебуконазол 25, спироксамин 26, лупинин 27, 2е-метил-4-пергидрохинолон 28 и соласодин 29, - бесцветные или слабоок-рашенные хрупкие кристаллические вещества, плохо растворимые в углеводородах, хлороформе и воде, растворимые в диметилсульфоксиде, метаноле и ацетоне. Они негигроскопичны, хорошо хранятся в запаянных ампулах при 0-5 °С в темноте. Строение синтезированных соединений 2-37 подтверждено данными элементного анализа, ЯМР :Н- и ИК-спектров. Чистота полученных соединений составила 98+1%.
Строение синтезированных солей 2-37 подтверждено данными элементного анализа (табл. 1), ИК-УФ- и ЯМР 1Н-спектров.
В ИК-спектрах соединений 2-37 присутствуют следующие полосы поглощения (V, см-1): ОН - 37002200; СНдлиф. - 2990-2830; С=О - 1760-1580; СН2 - 1465-1455; С-О - 1215-1020 см-1.
В УФ-спектрах соединений 2-37 присутствуют характерные максимумы поглощения, [Хмакс., нм (е)]: 250 (8000).
мЧ>со2нк
ОН
Я = отсутствует 1, Ме(СН2)15ЫН2 2, Ме(СН2)17ЫН2 3, 4-МеС6Н4ЫН2 4, 4-БгС6Н4ЫН2 5, 2-НОС6Н4ЫН2 6, 2-С6Н5С6Н4ЫН2 7, 4-С6Н5С6Н4ЫН2 8, 4-С6Н5ОС6Н4ЫН2 9, 4-Б1С(О)С6Н4ЫН2 10, 4-БЮС(О)С6Н4Ш2 11, 4-БиОС(О)С6Н4ЫН2 12, (С6Н5)2ЫН 13, (4-МеС6Н4)2ЫН 14, 4-НС(О)С6Н4ЫБ12 15, (С6Н5СН2)3К 16
Таблица 1. Выходы, температуры плавления и данные элементного анализа солей глицирризиновой кислоты 2-37
№ Выход, % Т, пл., °С Найдено, % Формула Вычислено, %
C H N C H N
2 98 1б9 б5,94 9,47 1,03 C58H97NO16 б5,45 9,19 1,32
З 98 192 бб,б0 9,58 0,97 C60H101NO16 б5,97 9,32 1,28
4 97 208 б3,85 7,84 1,04 C49H71NO16 б3,28 7,б9 1,51
5а 98 220 58,43 7,10 0,99 C48H68BI"NO16 57,94 б,89 1,41
6 99 204 б2,14 7,44 1,19 C48H69NO17 б1,85 7,4б 1,50
l 99 193 б5,79 7,б5 1,04 C54H73NO16 б5,37 7,42 1,41
8 98 171 б5,84 7,4б 1,12 C54H73NO16 б5,37 7,42 1,41
9 99 20б б4,б2 7,58 1,15 C54H73NO17 б4,33 7,30 1,39
10 97 177 б3,54 7,бб 1,23 C51H73NO17 б3,01 7,57 1,44
ІІ 97 204 б2,35 7,53 1,18 C51H73NO18 б1,99 7,45 1,42
І2 99 188 б 3,02 7,80 0,97 C53H77NO18 б2,б4 7,б4 1,38
ІЗ 98 203 б5,58 7,51 1,09 C54H73NO16 б5,37 7,42 1,41
І4 98 204 бб,17 7,74 0,92 C56H77NO16 б5,93 7,б1 1,37
І5 99 192 б4,10 7,92 1,01 C53H77NO17 б3,б5 7,7б 1,40
І6 97 210 б8,б5 7,б1 0,90 C63H83NO16 б8,15 7,53 1,2б
И 97 218 б 5,02 7,73 1,11 C52H71NO16 б4,б5 7,41 1,45
І8 97 212 б4,97 7,б8 0,99 C52H71NO16 б4,б5 7,41 1,45
19б 99 202 б0,12 б,93 0,97 C52H70BI'NO16 59,77 б,75 1,34
2O 99 21б б2,3б 7,79 2,7б C48H70N2O16 б1,92 7,58 3,01
2І 97 208 б2,25 7,б9 2,58 C48H70N2O16 б1,92 7,58 3,01
22 99 20б б2,41 7,б0 2,84 C48H70N2O16 б1,92 7,58 3,01
2З 99 184 б5,38 7,72 2,12 C59H82N2O17 б4,94 7,57 2,57
24в 97 1б4 б0,51 7,10 3,28 C56H80C1N3O18 б0,12 7,21 3,7б
25г 98 172 б2,00 7,б8 3,29 C58H84ClN3O17 б1,б1 7,49 3,72
26 98 1б1 б4,88 8,92 0,87 C60H97NO18 б4,32 8,73 1,25
2l 99 214 б3,27 8,24 1,01 C52H81NO17 б2,95 8,23 1,41
28 99 218 б3,54 8,19 1,09 C52H79NO17 б3,08 8,04 1,41
29 99 205 б7,б4 8,72 0,7б C69H105NO18 б7,02 8,5б 1,13
ЗО 97 224 б1,99 8,13 2,51 C48H74N2O16 б1,б5 7,98 3,00
ЗІ 97 228 б0,03 7,97 5,б0 C48H74N4O16 59,8б 7,74 5,82
З2 98 197 б 1,02 7,б2 2,81 C45H66N2O16 б0,бб 7,47 3,14
ЗЗ 98 212 б2,35 7,72 2,55 C48H70N2O16 б1,92 7,58 3,01
З4 99 221 б3,б7 7,35 1,03 C51H69NO17 б3,27 7,18 1,45
З5 99 210 б3,б7 7,4б 2,49 C51H70N2O16 б3,34 7,30 2,90
З6 99 19б б1,б8 7,34 4,10 C48H67N3O16 б1,20 7,17 4,4б
З7д 97 97 бб,82 7,22 - C60H77O16P бб,41 7,15 -
Примечание: а) найдено Br, %: 7,3б, вычислено Br, %: 8,03; б) найдено Br, %: 7,30, вычислено Br, %: 7,б5; в) найдено Cl, %: 2,б9, вычислено Cl, %: 3,17; г) найдено Cl, %: 2,73, вычислено Cl, %: 3,14; д) найдено P, %: 2,70, вычислено P, %: 2,85,
В спектрах ЯМР 'Н соединений 2-37 присутствуют сигналы протонов исходного фрагмента глицирризиновой кислоты (5, м.д.): 0,69±1 с (Me), 0,72±0,01 c (Me), 0,92±0,01 c (Me), 1,00±0,01 c (2Me), 1,07±0,01 c (Me), 1,31±0,01 c (Me), 5,40±0,02 уш. c (=CH), 7,12±0,5 уш. с (СООН), 12,2±1,0 уш с. (СООН), а также фрагментов [NH]+, [NH2]+ и [PH]+ в виде уширенных синглетов в области 7,00-12,20 м.д., которые в ряде случаев накладываются на сигналы ароматических протонов.
Следует отметить, что, в отличие от данных элементного анализа, данные ИК- и ЯМР 1Н-спектроскопии не являются в достаточной степени информативными методами для подтверждения строения аминовых солей карбоновых кислот сложного состава и несут лишь вспомогательную функцию кон -троля их чистоты, отсутствия остаточной влаги и примесей растворителей [13].
Исследована фунгицидная активность ряда аммониевых и фосфиновых солей глицирризиновой кислоты 5, 19, 23-26, 32, 36, 37 по методике [14] (табл. 2). Из данных таблицы 2 следует, что соединения 19, 25, 26 при концентрации 100 мкг/мл обладают средней или достаточно высокой фунгицидной активностью по отношению к различным штаммам грибов. Исследование антимикробной активности этих же соединений выявило низкую активность против штаммов бактерий Escherichia coli B, Pseudomonas aeruginosa PA01, Pseudomonas putida M, Serratia marcescens, Pantoea herbicola EH103, Salmonella typhimurium TA100, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis 494, Sarcina lutea, Mycobacterium smegmatis [15]. Минимальная ингибирующая концентрация соединений 5, 19, 23-26, 32, 36, 37 превышала 250 мкг/мл.
Таблица 2. Фунгицидная активность аминовых и трифенилфосфиновой солей глицирризиновой кислоты 5,
19, 23-26, 32, 36, 37
Штаммы грибов Время, ч Коэффициент ингибирования роста мицелия (RF, %)
5 19 23 24 25 26 32 36 37
Alternnaria alternata 72 20 100 25 60 100 100 25 100 100
96 12 100 20 52 100 100 12 100 100
Aspergillus niger 72 29 77 29 29 100 100 29 29 29
96 14 77 14 14 100 100 24 24 24
Botritis cinerea 72 80 71 0 71 100 71 9 0 14
96 60 67 0 67 100 22 11 0 11
Fusarium oxysporum 72 12 80 20 40 100 60 0 0 20
96 6 69 6 37 100 56 0 0 22
Monilia sp. 72 20 100 20 0 100 100 33 20 33
96 25 100 25 0 100 100 25 25 25
Mucor sp. 72 50 80 33 50 73 67 17 17 33
96 37 70 29 50 71 57 14 10 30
Penicillum lividum 72 0 100 0 0 100 100 0 0 0
96 0 100 0 0 100 100 0 0 0
Trichoderma viridae 72 14 75 14 56 100 94 0 5 20
96 0 72 12 56 100 94 0 0 0
Экспериментальная часть
ИК-спектры соединений записывали на ИК Фурье-спектрофотометре Protege-460 фирмы «Nicolet» в KBr, УФ-спектры - на приборе Specord UV Vis для 110-4 М растворов соединений в метаноле, спектры ЯМР - на спектрометре Tesla BS-587A (100 МГц) для 5%-ных растворов в ДМСО-dg, химические сдвиги определяли относительно внутреннего стандарта - ТМС. Элементный анализ сделан на C, H, N, O, S-анализаторе Vario EL-III фирмы «Elementar», погрешность составляла 0,1%. Температуры плавления измеряли на столике Боэтиуса с точностью до 1 °С.
Аминовые и трифенилфосфиновые соли глицирризиновой кислоты 2-37 (общая методика синтеза). Смесь 1 ммоль глицирризиновой кислоты 1 и 1 ммоль оснований в 25 мл абсолютного метанола кипятили в течение 10-15 мин. Растворитель удаляли в вакууме (1 мм рт.ст., при 20-30 °С). Соли 2-37 получали в виде однородной хрупкой пористой массы.
Список литературы
1. Сторожаков Г.И., Байкова И.Е., Никитин И.Г. Теоретические и практические аспекты применения глицирри-зина // Клинические перспективы гастроэнтерологии, гепатологии. 2003. №1. С. 35-39.
2. Abe Y. Effectivness of interferon, glycyrrhizin combination therapy in patients with chronic hepatitis C // Nippon Rinsho. 1994. V. 52, N8. Pp. 1817-1818.
3. Arase U., Ikeda K., Murashima N. The long-term efficacy of glycyrrhizin in chronic hepatitis C patients // Cancer. 1997. V. 325, N8. Pp. 1223-1227.
4. Coon J. Complementary and alternative therapies in the treatment of chronic viral hepatitis: a systematic review // J. Hepatol. 2004. N40. Pp. 491-500.
5. Dhiman R.K. Herbal medicine for liver diseases // Dig. Dis. Sci. 2005. V. 50, N9. Pp. 1807-1812.
6. Hino K. Effects of glycyrrhizin therapy on liver histology in chronic aggressive hepatitis // Exserpta Medica. 1999. N2. Pp. 195-303.
7. Orlent H. Biochemical and histological effects of 26 weeks glycyrrhizin treatment in chronic hepatitis C: a randomized phase II trial // J. Hepatol. 2006. N4. Pp. 539-547.
8. Schuppan D. Herbal products for liver diseases: a therapeutic challenge for the new millennium // J. Hepatol. 2000. N30. Pp. 1099-1104.
9. Takahara T. Effects of glycyrrhizin on hepatitis B surface antigen: a biochemical and morphological study // J. Hepatol. 1994. N21. Pp. 601-609.
10. Rossum T.G. van. Intravenous glycyrrhizin for the treatment of chronic hepatitis C: a double-blind, randomazed, placebo-controlled phase I/II trial // J. Gastroenterol. Hepatol. 1999. N14. Pp. 1093-1099.
11. Rossum T.G. van. Glycyrrhizin - induced reducnion of ALT in European patients with chronic hepatitis C // Am. J. Gastroenterol. 2001. N96. Pp. 2432-2437.
12. Stahl P.H., Wermuth C.G. Handbook of pharmaceutical salts. Properties, selection, and use. Weinhem, Germany, 2002. 220 p.
13. Дикусар E.A., Козлов Н.Г., Поткин В.И., Тлегенов Р.Т., Утениязов К.У. Аминовые соли органических кислот. Синтез, свойства, биологическая активность и применение. Нукус, 2009. 164 с.
14. Методические рекомендации по испытанию химических веществ на фунгицидную активность / под ред. Е.И. Андреевой и В.Г. Картомышевой. Черкассы, 1990. 63 с.
15. Красильников А.П. Справочник по антисептике. Минск, 1995. 367 с.
Поступило в редакцию 14 мая 2010 г.
