CC BY
110
УДК 547.461.8:547.94:547.152 СИНТЕЗ НОВЫХ АЗОМЕТИНОВ АЛКАЛОИДА ЛУПИНИНА
© Р. Т. Тлегенов
Каракалпакский государственный университет им. Бердаха, ул. Академика Ч. Абдирова, 1, Нукус, Республика Каракалпакстан, 742012 (Узбекистан)
E-mail: [email protected]
При взаимодействии аминолупинина с соответствующими арилальдегидами были синтезированы ранее не известные азометины лупинина. Полученные азометины оказались Е-изомерами. Показано, что азометины обладают слабой противотуберкулезной активностью против штамма H37Rv в концентрациях 6,25 (^g/ml) in vitro.
Введение
К наиболее интересному по своему строению классу алкалоидов относятся производные хинолизидина. Модификация хинолизидиновых алкалоидов позволяет расширить возможные пути поиска лекарственных средств [1-2].
(-)-Лупинин - хинолизидиновый алкалоид может быть получен в энантиомерно чистой форме извлечением из растений вида Lupinus (Leguminosae) и Anabasis aphylla L. (Chenopodiaceae) [2], обладающих антихоли-нэстеразной активностью [3-4], что и используется в медицинской практике для получения веществ с местным анестезирующим действием [5]. Наличие в молекуле лупинина активной гидроксильной функции позволяет получать на его основе различные производные, в частности эфиры карбоновых [6-7] и дикарбоновых кислот [8], фосфорилированные производные [9]. В продолжение работ с этим алкалоидом мы предприняли синтетическое исследование аминолупинина в реакциях с альдегидами с целью получения его азометиновых производных, ранее неизвестных. Сочетание хинолизидинового фрагмента с азометиновой группой в молекуле лу-пинина открывает новые широкие возможности для целенаправленного синтеза малотоксичных биологически активных веществ, представляющих значительный интерес для медицины.
Экспериментальная часть
Чистоту синтезированных соединений контролировали методом ТСХ на пластинках Silufol UV-254 (элюент бензол-этанол, 9 : 1). ИК спектры 1-2% растворов соединений I-XV в хлороформе измерены на приборе Specord IR-75 в области 500-4000 см-1. УФ спектры записаны - на спектрофотометре СФ-26, при толщине кюветы 10 мм (концентрация 0,002%). Спектры 'H-ЯМР регистрировали на приборе Bruker AC-300 (с рабочей частотой 300 МГ ц) в DMSO-d6 ; в качестве внутреннего стандарта использовали Me4Si. Данные элементного анализа соединений соответствовали вычисленным. Исходный аминолупинин получен по методике работы [7].
[(Бензилиден)-имино]лупинин (I). 0,01 моль бензальдегида растворяли в 50-100 мл абсолютного этанола (пропанола-2), прибавляли 0,01 моль аминолупинина. Полученный раствор кипятили с обратным холодильником 1,5-2 ч и оставляли на 20-30 ч при 20-25 °С. Образовавшийся осадок азометинов отфильтровывали на стеклянном пористом фильтре, промывали небольшим количеством спирта и сушили в вакууме.
Полученные соединения достаточно чистые и поэтому не нуждаются в перекристаллизации. Аналогично синтезированы азометины: [(2-гидроксибензилиден)-имино]лупинин (II), [(2,4-дигидроксибензилиден)-имино]лупинин (III), [(4-гидроксибензилиден)-имино]лупинин (IV), [(4-метоксибензилиден)-имино]лупинин (V), [(4-гидрокси-3-метоксибензилиден)-имино]лупинин (VI), [(3,4 -диметоксибензилиден)-имино]лупинин (VII), [(4-диметиламинобензилиден)-имино]лупинин (VIII), [(4-хлорбензилиден)-имино]лупинин (IX), [(3-бромбензилиден)-имино]лупинин (X), [(4-бромбензилиден)-имино]лупинин (XI), [(3-нитробензилиден)-имино]лупинин (XII), [(4-нитробензилиден)-имино] лупинин (XIII), [(2-гидроксинафталиден)-имино] лупи-нин (XIV), [(2-фурфурилиден)-имино] лупинин (XV).
Обсуждение результатов
С целью поиска новых биологически активных веществ нами были синтезированы азометины взаимодействием аминолупинина с ароматическими альдегидами согласно схеме:
Полученные азометины лупинина представляют собой бесцветные или ярко-окрашенные (желтые) кристаллические вещества, практически не растворимые в воде, плохо растворимые в большинстве органических растворителей. Физико-химические и спектральные характеристики азометинов лупинина приведены в таблицах 1-3.
Выходы продуктов (табл. 1) зависят от природы заместителя в ароматическом кольце азометина. Электро-нодонорные заместители (СН3О-,СН3-) в бензольном кольце не благоприятно влияют на выходы целевых продуктов, введение же электроноакцепторных групп (NO2, Br, Cl), напротив, способствует увеличению выхода продуктов. Строение целевых соединений однозначно установлено методами ИК,УФ и 1Н ЯМР спектроскопии. В ИК спектрах азометинов (I-XV) присутствуют полосы поглощения в области 2740-2880 см-1 (транс-хинолизидин), 1630-1655 (НC=N), 1575-1620 см4 (Ar), а также в соединениях (XII, XIII) наличие групп (NO2) подтверждается характеристичными полосами поглощения в области 1540-1525 см-1.
В ЯМР 1Н спектрах азометинов (V-VII) сигналы протонов (МеО) проявляются в виде синглета в диапазоне 3,85-3,90 м.д. Сигналы ароматических протонов азометинов располагаются в области 6,70-8,10, протоны азометиновой группы (HC=N) проявляются в виде синглетов в области 8,30-8,69 м.д., что характерно для (Е)-изомеров азометинов лупинина. Широкий дублет (J= 10,6 Гц) при 2,65-2,83 м.д. относится к экзо-циклическим протонам между хинолизидиновым и азометиновым фрагментами.Остальные протоны хино-лизидинового кольца расположены при 1,0-2,4 м.д. Наличие других сигналов определяется характером заместителя. Синтезированные вещества были исследованы in vitro на противотуберкулезную активность против М. tuberculosis R37Rv Tuberculosis Antimicrobial Acquisition and Coordinating Facility (TAACF), Southern Research Institute, USA [10]. Результаты биологического тестирования азометинов I-XV представлены в таблице 4. Установлено, что азометины (I, VIII, XIV, XV) не проявляют антимикобактериальной активности при концентрации 12,5 ^g/ml. Производное салицилового альдегида (II) проявило до 35% активности. Было отмечено, что замена гидроксила на галоген (соединение IV) приводит к потере активности. Присутствие галогена в соединениях (IX-XI) ведет к уменьшению таковой, что является положительным фактом, позволяющим при планировании последующих исследований отклонять такие производные заблаговременно как соединения, потенциально опасные. Было отмечено, что уменьшение числа метоксигрупп до одной в ароматическом кольце (V) ведет к потере активности до 17%. Хлорпроизводное (IX) менее активно, чем его бро-мированный аналог (XI). Азометин (VI) показал наивысшую антимикобактериальную активность (75%) среди всех синтезированных нами азометинов алкалоида лупинина.
Таким образом, введение в состав молекулы азометиновой группы хинолизидинового фрагмента позволяет получать новые оригинальные соединения, обладающие определенной антимикобактериальной активностью и позволяющие прогнозировать дальнейшие исследования в этом направлении.
RCHO
OH
OH
R:
Таблица 1. Физико-химические характеристики соединений (1}-(ХУ)
Соединение Т.пл., °С Выход, % Найдено, % / Вычислено, % Формула
С Н N
(I) 211-213 0,67 68 79,81 9,52 10,78 Cl7H24N2
79,68 9,37 10,93
(II) 200-202 0,39 73 75,24 8,97 10,42 С17Н24^0
75,00 8,82 10,29
(III) 233-234 0,50 76 70,97 8,48 9,85 Cl7H24N202
70,83 8,33 9,72
(IV) 207-209 0,71 77 75,24 8,98 10,35 СПН24^0
75,00 8,82 10,29
(V) 238-240 0,80 61 75,48 9,23 9,96 СнН^о
75,52 9,09 9,79
(VI) 189-191 0,45 39 71,38 8,45 9,11 С18Н26^02
71,52 8,61 9,27
(VII) 241-242 0,72 47 72,01 8,69 8,92 С19Н28^02
72,15 8,86 8,86
(VIII) 194-195 0,73 88 76,10 9,54 14,23 С19Н29^
76,25 9,69 14,04
(IX) 212-213 0,70 86 70,36 7,75 9,88 СПН23^С1
70,22 7,91 9,63
(X) 205-207 0,47 74 60,65 6,99 8,41 СпН23№Вг
60,89 6,86 8,35
(XI) 217-218 0,38 71 60,67 6,93 8,57 С17Н23^Вг
60,89 6,86 8,35
(XII) 204-206 0,51 74 67,91 7,81 14,20 С17Н23^02
67,77 7,64 13,95
(XIII) 198-201 0,42 76 67,99 7,56 13,78 С17Н23^02
67,77 7,64 13,95
(XIV) 220-222 0,37 70 78,46 8,24 8,86 С21Н2<№0
78,26 8,07 8,69
(XV) 249-251 0,55 65 73,21 8,99 11,50 С15Н22^0
73,17 8,94 11,38
*Элюент: бензол-этанол, 9 : 1.
Таблица 2. Спектральные характеристики соединений (1)-(ХУ)
ИК (V ,см -1) УФ (^шах, нм / ^є)
Соединение (транс-хинолизидин) (СН=^ (Аг) (ОН)
(I) 2825 1630 1580 360 (4,04)
(II) 2740 1630 1595 3390 375 (4.20)
(III) 2755 1640 1610 3350 375 (4.33)
(IV) 2730 1625 1585 3345 329 (4,24)
(V) 2805 1630 1600 350 (3,69)
(VI) 2790 1635 1575 355 (3,41)
(VII) 2770 1630 1615 355 (3,20)
(VIII) 2765 1645 1610 360 (4,15)
(IX) 2880 1630 1605 360 (4,07)
(X) 2845 1665 1620 329 (4,24)
(XI) 2855 1640 1610 360 (4,14)
(XII) 2835 1655 1615 329 (4,24)
(XIII) 2825 1650 1605 329 (4,44)
(XIV) 2790 1630 1605 3358 360 (4,12)
(XV) 2820 1645 1585 329 (3,85)
Таблица 3. Данные 1НЯМР-спектров синтезированных соединений (5, м.д.) (Т)-(ХУ)
Соединение 2Н,д,%н =10,6Гц,СН2 16Н, м 1Н,с, CH=N Н (Аг) -Х-СН3 (Х=0, N 1Н,с, 0Н
1 2 3 4 5 6 7
(I) 2,76 1,1-2,1 8,36 7,90-8,15 - -
(II) 2,77 1,1-2,1 8,64 7,10-8,10 - 10,30
(Ш) 2,77 1,2-2,2 8,66 6,75-8,10 - 10,70
Окончание таблицы 3
1 2 3 4 5 6 7
(IV) 2,83 1,0-2,1 8,30 6,80-7,80 - -
(V) 2,79 1,1-2,1 8,42 6,75-7,70 3,85 -
(VI) 2,82 1,0-2,0 8,53 7,05-7,90 3,90 -
(VII) 2,65 1,1-2,1 8,59 7,00-7,90 3,88 -
(VIII) 2,68 1,0-2,0 8,54 6,70-7,85 - -
(IX) 2,69 1,0-2,0 8,51 6,80-7,90 - -
(X) 2,75 1,0-2,4 8,55 6,70-7,85 - -
(XI) 2,76 1,1-2,1 8,57 6,70-7,80 - -
(XII) 2,70 1,1-2,2 8,58 6,85-7,80 - -
(XIII) 2,75 1,1-2,1 8,69 6,90-7,75 - -
(XIV) 2,79 1,0-2,0 8,62 6,75-8,10 - 10,94
(XV) 2,65 1,0-2,1 8,33 6,70-8,10 - -
Таблица 4. Антимикобактериальная активность синтезированных веществ (I)-(XV) против М. tuberculosis H37Rv (in vitro)
Соединение Минимальная ингибирующая концентрация,^^) Ингибирования, %
(I) 12,5 0
(II) 12,5 35
(III) 12,5 24
(IV) 12,5 30
(V) 12,5 17
(VI) 12,5 75
(VII) 12,5 33
(VIII) 12,5 0
(IX) 12,5 18
(X) 12,5 26
(XI) 12,5 35
(XII) 12,5 12
(XIII) 12,5 29
(XIV) 12,5 0
(XV) 12,5 0
Выводы
Синтезированы новые 15 азометины алкалоида лупинина. Полученные спектральные данные синтезированных производных лупинина позволяют сделать вывод о том, что в ходе данной реакции сохраняется Е-конфигурация структуры. Показано, что азометины обладают слабой противотуберкулезной активностью против штамма H37Rv в концентрациях 6,25 (^g/ml) in vitro.
Автор благодарен сотрудникам TAACF, Southern Research Institute, USA за помощь при определении противотуберкулезной активности синтезированных соединений.
Список литературы
1. Садыков А.С. Химия алкалоидов Anabasis aphylla L. Ташкент, 1956. 211 с.
2. Садыков А.С., Асланов Х.А., Кушмурадов Ю.К. Алкалоиды хинолизидинового ряда. М., 1975. 292 с.
3. Тлегенов Р.Т., Далимов Д.Н., Хаитбаев Х.Х., Абдувахабов А.А., Утениязов К.У. // Химия природных соединений. 1990. №4. С. 513-515.
4. Абдувахабов А.А., Тлегенов Р.Т., Хаитбаев Х.Х., Вайзбург Г.И. и др. // Химия природных соединений. 1990. №1. C. 75-78.
5. Гафурова Ш.М., Абдувахабов А.А., Асланов Х.А. // Узбекский химический журнал. 1979. №2. С. 56.
6. Тлегенов Р.Т., Хаитбаев Х.Х.,Тилябаев З., Далимов Д.Н. и др. // Химия природных соединений. 1991. №1. С. 64-67.
7. Абдувахабов А.А., Тлегенов Р.Т., Далимов Д.Н., Хаитбаев Х.Х. и др. // Узбекский химический журнал. 1991. №1.C. 43-46.
8. Кабачник М.И., Садыков А.С., Годовиков Н.Н., Асланов Х.А. и др. // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1972. С. 952.
9. Абдувахабов А.А., Асланов Х.А., Годовиков Н.Н., Кабачник М.И. и др. // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1972. С. 946.
10. Collins L., Franzblau S.G. Microplate Alamar Blue Assay versus BACTEC 460 System for High throughput Screening of Compounds against Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium avium // Antimicrob. Agents Chemother., 1997. V. 41. P. 1004-1009.
Поступило в редакцию 31 мая 2007 г. После переработки 6 августа 2007 г.
