КОМБИНАТОРНАЯ ХИМИЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ 2-АМИНО-5-АРИЛ-1-МЕТИЛИМИДАЗОЛОВ тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.10 ВАК РФ

Смирнова, Татьяна Аркадьевна АВТОР
кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ
2004 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.10 КОД ВАК РФ
Автореферат по химии на тему «КОМБИНАТОРНАЯ ХИМИЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ 2-АМИНО-5-АРИЛ-1-МЕТИЛИМИДАЗОЛОВ»
 
Автореферат диссертации на тему "КОМБИНАТОРНАЯ ХИМИЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ 2-АМИНО-5-АРИЛ-1-МЕТИЛИМИДАЗОЛОВ"

Л-ЗЗЦо

На правах рукописи

СМИРНОВА Татьяна Аркадьевна

КОМБИНАТОРНАЯ ХИМИЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ 2-АМИНО-5-АРИЛ-1-МЕТИЛИМИДАЗОЛОВ

02.00.10 - Биоорганическая химия .

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва 2004

Работа выполнена в Лаборатории комбинаторной химии Института реактивов и особо чистых веществ

Научный руководитель доктор биологических наук, профессор ПЛ5. Курапов

Официальные оппоненты доктор химических наук, профессор В Л. Русинов, кандидат химических наук, доцент Н.М. Пржевальский

Ведущая организация — Московская государственная академия тонкой химической технологии

/Г^

Защита диссертации состоится «.Ц » марта 2004 г в часов на заседании диссертационного совета К 220 043 04 при Московской сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева по адресу 127550, Москва, Тимирязевская ул, 49

С ч -п iv.tr юкомнться в ЦНБ МСХА

»ослан « Ч » февраля 2004 г

У фь диссертационного

»ета' <. Г.П. Токмаков

' -

Общая характеристика работы

В современной медицинской химии поиск новых биологически активных препаратов осуществляется путем биоскрининга огромных массивов химических соединений, так называемых комбинаторных химических библиотек. Первичный скрининг позволяет выделить вещества-ч<лидеры», которые обладают биологической активностью. Направленная модификация этих соединений может довольно быстро привести к соединению, которое имеет определенный вид биологической активности и удовлетворяет строгим требованиям, предъявляемым к лекарственным средствам.

В настоящей работе мы предприняли попытку применить методологию создания новых лекарств для поиска новых регуляторов роста и развития растений.

Согласно современным представлениям, любое росторегулирующее воздействие на растение приводит к изменению его гормонального баланса. Целенаправленно управляя фитогормональным комплексом можно активировать рост и развитие растений, вызывать в них перераспределение питательных веществ, что и может служить основой для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Таким образом, проблема поиска новых синтетических регуляторов роста актуальна.

Цель нашей работы состояла в том, чтобы на примере одной синтезированной нами оригинальной комбинаторной библиотеки пройти начальные стадии создания регулятора роста растений и, таким образом, разработать общую методологию поиска новых фитоактивных препаратов.

Эти стадии следующие: 1) синтез обширной комбинаторной библиотеки; 2) первичный скрининг синтезированных соединений на гормональную активность, с использованием ферментных систем имитаторов гормон-рецепторного взаимодействия (отбор веществ-лидеров); 3) исследование

активности отобранных веществ на рост растительной клетки (пыльца * _

ЦНБ МСХА

растений), 4) проведение испытаний веществ, показавших активность на клеточном уровне, в условиях лабораторных опытов на целых растениях

Для создания комбинаторной библиотеки нами была выбрана структура 1-метил-2-амино-5-аршшмидазола. Небольшие по молекулярной массе, тти производные имидазола имеют три альтернативных центра для проведения химических модификаций, те по принятой в комбинаторной химии терминологии представляют из себя многоточечный темплейт (template) -матрицу для построения комбинаторной библиотеки Следует также отметить, что в настоящее время этот класс потенциально биологически активных соединений мало изучен и в литературе нами не было найдено приемлемых методов его синтеза.

Научная новизна и практическая значимость работы состоит в создании ступенчатой системы, позволяющей значительно сократить сроки поиска новых препаратов - регуляторов роста растений

Разработан метод синтеза ранее неизвестных 1-метил-2-амино-5-арилимидазолов

Изучена реакционная способность синтезированных темплейгов в реакциях по аминогруппе (I), по атому азота пиридинового типа (2) и по единственному незамещенному атому углерода в положении 4 имидазольного ядра(З)

Варьированием заместителей синтезирована обширная и разнообразная комбинаторная библиотека, содержащая несколько сотен соединений

Проведен первичный биоскрининг всех синтезированных соединений На основе данных первичного скрининга установлены вещества-лидеры и проведены их дальнейшие испытания на клеточном уровне и на цечых растениях в условиях лабораторных опытов

Проведенные биологические испытания синтезированной нами комбинаторной библиотеки выявили четыре соединения, обладающих значительной ретардантной активностью на яровой пшенице

Публикапнн н аюобацин работы. Результаты диссертационного исследования были представлены на международных и российских конференциях: Молодеиной научной школе-конференции "Актуальные проблемы органической химии" (Новосибирск, 2001); Ш Национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений нейтронов и электронов для исследования материалов (Москва,2001); First Symposium of the European Society for Combinatorial Sciences Eurocombi-1 (Budapest, Hungary, 2001); V Молодежной научной школе-конференции по органической химии (Екатеринбург, 2002); 9th Blue Danube Symposium on Heterocyclic Chemistry (Tatancka Lomnica, Slovak Republic, 2002).

По материалам диссертации опубликовано 2 статьи и тезисы 5-ти докладов.

Структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка литературы. Работа изложена на 127 страницах, содержит 20 таблицы. Библиография включает литературные ссылки на 100 научных публикаций.

OtHQBHoe содержание работы

1. Синтез 1-метил-5-арил-2-аминоимидазолов.

Из литературы известны всего два основных способа получения 1-алкил-2-аминоимидазолов: первый - исходя из цианамида и а-аминоацеталя и второй - из 2-Li (Na)-N-3aMemeHHHX имвдазолов. Также известны примеры синтеза 4,5-дизамещенных 1 -алкил-2-аминоимидазолов на основе 2-галогенимидазолов. Нет нужды обсуждать очещдные трудности этих методов.

Но нами не были найдены литературные данные о синтезе именно 1-метил-5-арил-2-аминоимщазолов. Таким образом, с точки зрения химика,

разработка методов получения этого абсолютт не изученного класса органических соединений представляет особый интезес

С целью получения новых биологически активных соединений, содержащих 2-аминоимидазольный фрагмент, нами был осуществлен оригинальный синтез ряда 2-амино-1 -метил-5-арилимидазолов, исходя из 2-аминогофимидина 1 по схеме 1

1-Метил-2-аминопиримидиний йодид 2 был получен взаимодействием 2-ашшошфимидина 1 с йодистым метилом в смеси бензола и ацетонигрила Рециклизация соли 2 под действием щелочи в этаноле приводила с количественным выходом к 2-(К-метиламино)гшримидину 3, получение которого прямым алкилированием без соответствукщей зашиты амино группы практически невозможно

2-(М-Метиламино)пиримидин 3 алкилировали при кипячении в ацетонитриле фенацилбромидами 4 по одному го шклических атомов азота с образованием четвертичных аммониевых солей 5 а-о которые под действием ортофосфорной и хлорной кислот падко и с высокими выходами (85-97%) циклизуются в имидазопиримидиний перхлораты 6 а-о Можно предположить, что механизм образования соединений 6 а-о аналогичен ранее описанному в литературе механизму получения перхлорате» оксазолопиршшния и тиазолопиридиния

Под действием нуклеофилов (в частности, пшеридина) в ацетонитриле пиримидиновый цикл перхлоратов 6 а-о раскрывается с образованием 1-метил -5-арил-2-аминоимидазолов 7 а-о Аналогично происходит раскрытие пиридинового цикла оксазолопиридиниевых солей, однако в этом случае реакция останавливается на стадии образования соответствующих аминодиенов (схема 2)*

*) Синтез сопряженных аминодиенов по схеме 2 выполнен нами в Центре комбинаторной химии МГУ им М В Ломоносова, сотрудникам которого автор выражает глубокую благодарность

Используя различные фенацилбромиды 4, мы синтезировали пятнадцать 1 -метил-5-арил-2-аминоимидазолов 7 а-о, структура которых была подтверждена спектрами ЯМР 'Н и дашшми элементного анализа. В спектрах ЯМР 'Н соединений 7 присутствуют характерные сигналы протонов метальной группы при атоме азота имидазольного ядра в области 3.30-3.40 м.д., протона имидазольного кольца в области 6.35-6.80 м.д. и протонов аминогруппы в области 5.20-5.70 м.д..

N СН3Л ГЧаОН

>н2 14 гш2 2 5

сн, г

2

АгСОСН,Вг 1) РРА, (

? 4 Вг" 2) НСЮ,

1ЧН N ¡УН

СН, О^ СН,

Аг

5

= пиперидина, 4-фенилпиперазнно

Схема 2

Следует отметить, что наличие заместителей в мета-положешш фенильного ядра исходного фенацилбромида несколько снижает общий выход как реакции циклизации, так и раскрытия цикла Наилучшие результаты получены нами в случае электроноакцеторных заместителей в пара-положении фенильного ядра

2 Реакционная способность 1-метшг-5-арил-2-аминоимидазолов Создание комбинаторной библиотеки Синтезированные нами производные 2-аминоимидазола 7 представляют собой чрезвычайно интересный новый фармакофорный фрагмент, позволяющий перейти к синтезу многокомпонентной комбинаторной библиотеки С целью разработки методов синтеза такой комбинаторной библиотеки нами была детально изучена реакционная способность 2-амино-5-арил-1-метилимидазольного ядра по трем основным реакционным центрам

атому азота аминогруппы, атому азота пиридинового типа имидазольного кольца и подвижному атому водорода при углероде в 4-м положении имидазольного фрагмента

2.3.1. Реакционная способность аминогруппы 1-метил-5-арил-2' аминоимидазолов.

1-Метил-2- (М-ациламино)-5-арилимидазолы 12а-Г и 13а-е мы синтезировали в параллельном режиме путем прибавления 1-метил-2-амино-5-арилимидазолов 7 к кипящим растворам в бензоле ангидридов уксусной и пропионовой кислот соответственно с выходами от 37 до 89% (схема 3).

Строение соединений 12л-{ и 13а-е доказано методом ЯМР 41 и подтверждено данными элементного анализа Характерной чертой 1-метил-2-(Ы-ациламино)-5-арилимидазолов 12я-{ является наличие в спектрах ЯМР 'Н этих соединений сигналов протонов ацильной группы СОСНЗ в области 2.042.06 мл. и протона амидной группы ЫНСО в области 10.06-10.20 м.д., а для М-[5-арил-1-метил-1Я-2-имидазолил]нропионамидов 13а-е наличие сигналов протонов группы СОСН2СН3 в области 1.14-1.15 м.д. и СОСТЬСТЬ в области 2.34-2.36 м.д. и сигнала протона амддной группы ЫНСО в области 9.96-10.10 м.д..

7

12 К'=Ме

К= Н, 4-Ме, 4-С1,4-ОМе ОСН.0,3-ОМе

4-Ме, 3-С1,4-С1, 4-ОМе, ОСНгО

Схема 3

Для получения 2-арилкарбоксамидо-5-арил-1-метилимидазолов А в параллельном режиме к смеси соответствующих хлорангидридов 14 и триэтиламина в диоксане при комнатной температуре добавляли I -метил-2-амино-5-арилимидазолы 7 Соединения А выделили в виде кристаллических веществ с выходами 62-97% при выливании реакционной массы в воду Хлорангидриды к ар боковых кислот 14 получали кипячением соответствующей карбоновой кислоты с избытком тионилхлорцда в тетрахлорметане

Все соединения, полученные по схеме 4, были охарактеризованы спектрами ЯМР 'Н Строение этих соединений было подтверждено данными элементного анализа. В спектрах ЯМР 'Н соединений А присутствуют характерные сигналы протона амидной группы в области 12 10-12 50 м д и протонов 2-арилкарбоксамидной части молекулы

1Ч1Ж

диоксан

14

а*

к

Н = Н. 4-СН,, 4-р, 3-С1,4-С1,3,4-С12.4-Вг, З-Вг,

4-ОСН3,3-ОСН3,3,4-0С1120 Я'= 11,4-Г,3-\Ог

Схема 4

Кипячение в бензоле фталевого и янтарного ангидридов с аминоимидазолом 7а привело к образованию кислот 15 с выходом 57% и 16 с выходом 84% (схема 5)

Структура соединений 15 и 16 доказана методом ЯМР 'Н и подтверждена данными элементного анализа Спектр ЯМР 'Н кислоты 15 содержит

характ ерные сигналы протона амидной группы. В спектре ЯМР *Ы кислоты 16 имеются сигналы протона амидной группы и протонов -СН2СН2СООН-группы в области 2.40-2.90 м.д..

Ж

сГ *

15

ГШ,

¡У^ 1ч1и он

16

Схема 5

Реакции восстановительного аминирования мы проводили в параллельном режиме по схеме 6.

К растворам аминоимидазолов 7 а-п и альдегидов 17 в дихлорэтане, выдержанным сутки при комнатной температуре, добавляли триацетоксиборгидрид натрия. Альдегиды брали в избытке 20%, чтобы амин прорееи-ировал как можно полнее. Полученные соединения ЯА после обработки раствором поташа и очистки методом колоночной хроматографии представляли

собой часла. Поэтому образцы выделяли в солевой кристаллической форме - в виде оксалатов - что являлось дополнительным методом очистки от исходных альдегидов

Соединения, синтезированные по схеме 6, были охарактеризованы спектрами ЯМР !Н Отличительной особенностью имидазоламинов НА является наличие в их спектрах сигналов протонов метиленовой группы в области 4 30-4 65 м д и иминогруппы в области 7 55-8 34 м д

7 17 ИЛ

Я = Н, 4-СН3,4-Г, 3-С1, 4-С1,3,4-С1г, 4-Вг, З-Вг, 4-ОМе, 3,4-0СН20, 4-С6Н5,3-ОСН3

И' = 4-Вг; 2,4-<11-ОСН3; 2-ОН, 5-С1; 3,4,5-1п-ОСН3; 2-Г, 6-Вг; 3-С1; 2-ОСН3;

2 3 2 Реакционная способность 2-амино-5-арил-1-метилимидазолов атома

Анализ литературных данных позволил выявить нам два основных подхода к синтезу производных имидазо[1,2-а]имидазолов

Первый подход включает в себя взаимодействие 1-алкил-2-аминоимидазола с а-галогенкетонами с последующей циклизацией в минеральной кислоте, что приводит к образованию 2,5,6-тризамещенных имидазо[1,2-а]имвдазолов

3-ОСН2С6Н5; 2-ОН; 3,4-сН-ОСН3; 4-С1; 4-ОСН2С6Н5,3-ОСН3; 2-ОН, 3-ОСН3; 2-С1; 2-Р, 6-С1; 2,3-С12

Схема 6

азота пиридинового типа имидазольного кольца

Второй метод синтеза представляет собой реакцию "в одном горшке" Так, 5,6-дифенилзамещенные имидазо[1,2-а]имидазолы синтезируют из 2-бром-4,5-дифенилимидазола и первичных аминов в автоклаве, при этом происходит замена атома брома на остаток амина и одновременная дегидратация промежуточных циклических продуктов

Исходя из вышесказанного и проведенных нами ранее опытов по циклизации-рециклгоации солей пиридо[1,2-а]оксазола и пиридо[1,2-Ь]оксазепина, а также используя разработанную нами оригинальную схему синтеза 1-метил-5-арил-2-аминоимидазолов 7, мы предположили, что взаимодействие соединений 7 а-п с фенашшброшшами 4 должно приводить к образованию 2,6-диарилзамещенных имидазо[1,2-а]имидазолов

Получение 2,6-диарил-1-метилимидазо[1,2-а]имидазолов Ъ мы осуществляли в параллельном режиме в две стадии по схеме 7

7

4

И

Г Н

ъ

К =И'= Н, 4-СИ3,4-Р, 3-С1,4-С1,3,4-С12,4-Вг, З-Вг, 4-ОСП 3,4-ОСНгО, 4-С6Н5,3-ОСН3

з*

Схема 7

адг^К

Л

о

сн,

12а

Н

снго

АсОН

6с:

18

19 Н= 4- Вг

20 4- К

Схема 8

На первой стадии аминоимидазолы 7 я-п прибавляли порциями к растворенным в диоксане фенацилбромидам 4 и выпавшие в процессе реакции соли отфильтровывали, промывали диоксаном и сушили на воздухе. Вторая стадия — непосредственно циклизация - заключалась в том, что полученные осадки растворяли при кипении в смеси спирт-вода и обрабатывали мягким циклизующим агентом - гидрокарбонатом натрия.

Структура 2,6-дизамещенных имидазоимдазолов Ъ доказана методом ЯМР !Н и подтверждена данными элементного анализа. В спектрах этих

соединений характерно присутствие двух синглетов в области 7 17-7 67 мд и 743-796 мд соответсвующих сигналам протонов ишщазоишшазольной системы соответсвенно С(3) иС(5)

2 3 3 Реакционная способность атома водорода при агтоме углерода в 4-м положешш имидазольного фрагмента 2-амино-5-арил-1-метилимидазолов Имидазолилацетамиды 18-20 были получены по реакции Маннкха (схема 8) га соответствующих аминов и 2-ацетамидоимидазолов 12 в ледяной уксусной кислоте

Строение соединений 18-20 подтверждено спектрами ЯМР 'Н и данными элементного анализа. Для имидозолилацетамидов 18-20 характерно наличие в спектрах ЯМР 'Н сигнала протонов мегиленовой группы, связанной с имидазольным кольцом, в области 3 32-3 42 м д

2 4 Биотестирование синтезированных соединений на росторегулируюшую активность на растениях Регуляция роста растений осуществляется комплексом фитоюрмонов, включающим гиббереллины, ауксины, шгтокинины, абсцизовую кислоту, этилен и брассины Изменение соотношение между фитогормонами в комплексе приводит к определенным изменениям в росте и развитии растений Любое росторегутарующее воздействие на растение связано с воздействием на его гормональный баланс Многообразие реакций растения на внешнее воздействие определяется изменением всего фитогормонального комплекса, компонешм которого активно взаимодействуют

Общий принцип реализации гормональной активности включает биосинтез фитогормона, образование гормон-рецегггорного комплекса и непосредственно действие этого комплекса, вызывающего определенные биохимические и физиологические изменения

Фитогормоны ускоряют развитие растений, активируют их рост и вызывают перераспределение питательных веществ, что служит основой для повышения урожайности, сельскохозяйственных культур.

Направленно воздействуя на комплекс фитогормонов, можно регулировать в желаемую сторону процессы жизнедеятельности растений. Такое воздействие обеспечивается введением в растение экзогенных регуляторов, подавляющее большинство которых - либо физиологические аналоги эндогенных фитогормонов, либо их антагонисты, которые изменяют общий гормональный статус растений.

Для первичного скрининга больших комбинаторных библиотек необходимы чрезвычайно высокопроизводительные биотесты. К сожалению, в настоящее время разработаны всего лишь несколько высокопроизводительных тест-систем. В основном для поиска новых веществ, обладающих росторегулирующей активностью, используют тестирование либо на уровне клеток (изолированные культуры органов, тканей и клеток), либо высечки из листьев, проростки и целые растения. Традиционным тест объектом служит также одноклеточная зеленая водоросль - хлорелла. Широкое применение находят биотестирование на простейших растениях (например, на ряске), а также на проростках злаков (ячмень, пшеница), крестоцветных (редис), бобовых (горох), тыквенных (огурец) и салате.

Специальные биотесты для определения пестицидной активности сводятся к оценке степени изменения морфометрических, физиологических и биохимических показателей. Подобные нарушения проявляются в изменении энергии прорастания, всхожести семян, размеров корней, в повреждении растений под воздействием загрязнителей.

Для проведения биологического тестирования синтезированных нами соединений была избрана многоступенчатая система отбора вещества-лидера. Первичный скрининг проводился для всех синтезированных нами соединений (более 200 штук) в тестах на гормоноподобие. Соединения, показавшие

активность в биохимических тестах, проверялись в биотестах на клеточном уровне (пыльца цветущих растений) и на целых растениях (проростки пшеницы)*

2 4 1 Первичное биохимическое тестирование Тесты на шгтокшшновуто и абсшиовую активность выполнялись на твердой фазе в лунках полистирольного планшета. С помощью биохимических реакций отбирались соединения, имеющие такую геометрию молекул, которая взаимодействует с белками с образование гормон-рецепгорного комплекса. Тест носит как качественный, так и количественный характер Сущность метода заключается в специфическом взаимодействии антитела и антигена с последующим присоединением к полученному комплексу, моделирующему гормон - рецепторное взаимодействие, особого иммуноглобулина, меченного ферментом Фермент вызывает разложение хромогенного субстрата с образованием окрашенного продукта, который выявляется фотометрически Регистрацию результатов реакции проводят на специальных фотометрах с вертикальным лучом при определенной длине волны Результат выражают в единицах оптической плотности Использование твердой фазы позволяет упростить процесс разделения компонентов реакции за счет иммобилизации одного из компонентов на твердой фазе и удаления субстанций, не участнующих в реакции Принципиальная схема анализа представлена на рис 1

Рис 1

*) Автор благодарит доктора биологических наук, профессора Бахтенко Е Ю за помощь в проведении биологических испытаний

I. Специфические антигены (2) пришиты к пластику лунок (1) планшета. В лунку добавляется раствор испытуемого соединения, и, если в ней есть вещества (3), способные взаимодействовать с данными антигенами (2), то во время инкубации происходит взаимоузнавание, в результате которого образуется принципиально значимая связь.

П. После отмывки лунок от не связавшихся субстанций в каждую лунку добавляются антитела (4). Они также узнают антитела определенного типа. К этим вторым антителам химически пришит активный фермент (Е). Таким образом, образуется комплексное соединение, которое называет коньюгат.

III. После отмывки не связавшегося коньюгата в лунку добавляется бесцветный субстрат (5), на который действует фермент (Е), в результате чего субстрат превращается в окрашенный продукт (6).

IV. Количество окрашенного продукта измеряется га фотометре при определенной длине волны.

Таким образом, количество цветного продукта прямо пропорционально количеству фермента в лунке, а значит, и количеству коньюгата в "сэндвиче". Количество коньюгата прямо пропорционально тому количеству комплекса -антиген/антитело, которое получается на стадии I анализ!. Следовательно, измерение развившейся цветной реакции на стадии III точно коррелирует с наличием специфически связанных комплектах вещество - реиептор.

Данные биохимического тестирования синтез цюванных нами соединений приведены на рис. 2 и 3.

На основании полученных нами результатов были отобраны 8 соединений для дальнейшего испытания в биотестах на пыльде и на проростках растений. Результаты биоиспытаний приведены в табл. 1.

2.4.2. Использование пыльцы растений в качестве тест-системы.

Одним из наиболее перспективных нетрадиционных подходов к исследованию комбинаторных химических библиотек на росторегулирующую

активность у растений является метод изучения прорастания пыльцы т vitro Принципиально важно, что для пыльцы характерны основные морфогенетические процессы, свойственные растению в целом Кроме того, известна чрезвычайно высокая, по сравнению с другими органами, чувствительность пыльцы к различным химическим воздействиям

Биотестирование на прорастание пыльцы настурции и скорость роста ее пыльцевой трубки изучали в условиях in vitro на искусственной питательной среде Испытуемые соединения вносились в эту питательную среду Проращивали пыльцу в камере Ван-Тингена по методике Э П Паушевой (1980) Процент жизнеспособных пыльцевых зерен устанавливали по количеству проросших, причем подсчитывали только те пыльцевые зерна, у которых пыльцевая трубка длиннее, чем диаметр самого зерна Анализы проводили в 3-4 повторностях Ошибка методов определения во всех случаях не превышала 20%

2 4 3 Испытания производных 2-амино-1-метилишщазола на росторегуяирукмцую активность на целых растениях Проростки растений являются традиционным материалом для первичного тестирования химических соединений на росторегуляторную активность Обзор наиболее активных соединений обычно проводится на семенах или проростках различных культур, это чаще всего овес, ячмень, пшеница, огурцы В качестве модельного растения мы в своих опытах выбрали яровую пшеницу сорта — Tnticum aestivum L (сорт Русо) Растения выращивали на воде На седьмые сутки проводили опрыскивание растений растворами исследуемых веществ (кона 0,1 %) Через четыре дня измеряли высоту проростков и рассчитывали среднесуточные приросты Опыты проводили в трехкратной биологической повторности

Таким образом, среди синтезированных нами соединений выявлены структуры, обладающие ярко выраженной ретардантной активностью Эти

соединения можно вполне обоснованно рекомендовать для проведения тепличных или мелкоделяночных опытов с учетом фенологических, биометрических данных и урожая.

ак ам 0.12 ! 41

I т I <№ 5 а«

еда о <102

"Ьсодалс сх»»я

ОД 0,15 0,1 0,05 0

-0,05 -011

„1 к 1 .1

Тостидомьс соединения

Рис. 2 Рис. 3

Биотестирование комбинаторной библиотеки Биотестирование комбинаторной библио-на абсцизовую активность теки на зеатиновую активность

Таблица 1.

Результаты бнотестирования синтезированных соединений на пыльце и проростках пшеницы.

№ Структурная формула соединения Жизне способ ность пыльцы, %к контролю Средняя длина пыльце вой трубки, %к контролю Тормо жение роста пророст ков пшеницы, %к контролю

7*1 П сн3 91 42 70

12с /Г14 ^ ¿н, 65 77

Продолжение табл 1

ЯА 1-16 о^ос? СН. С1 \ С1 10 12 63 1 1

1 ИА 6-12 54

ЯА 10-15 1 осг^оЬ СН, о 57 37

; 1 1 | 1

1 г 1 4-4 о-со-о- / 1 15 1 60 1 1

| 1

Ъ 8-9 н,с а !6 64

2-хлорэтилфосфоновая кислота (2-ХЭФК) 57 13 52

1 Контроль, вода 100 100 100

Выводы

1. Предложен принципиально новый метод синтеза 1-метил-2-амино-5-арилимидазолов на основе последовательных превращений 2-аминопиримидина.

2. Изучена реакционная сюсобностъ 1-метил-2-амино-5-арилимидазолов в реакциях по аминогруппе (1), по атому азота пиридинового типа (2) и по незамещенному атому углерода в положении 4 имидазольного ядра (3). Показана возможность использования молекулы замещенного 2-аминоимидазола в качестве многоточечного темплейта.

3. На основе замешенног» 2-аминоимидазола нами была синтезирована обширная и разнообразная комбинаторная библиотека (порядка 200 соединений).

4. Проведен первичный бгоскрининг всех синтезированных соединений на росторегулирующую активность.

5. На основе данных первишого скрининга установлены вещества-лидеры и проведены их дальнейшие испытания на клеточном уровне и на целых растениях в условиях лабораторных опытов.

6. Проведенные биологические испытания выявили четыре соединения, обладающих значителшой ретардантной активностью на яровой пшенице.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Т.А. Смирнова, Е.В. Бабаев, Реакции солей 1-фенацил-2-феноксипиридиния с нуклеофилами, Молодежной научной школе-конференции "Актуальные проблемы органической химии". Тезисы докладов, Новосибирск, 2001,245.

2. Т.А. Смирнова, А.А. Цисевич, Е.В. Бабаев, В.Б. Рыбаков, А.В. Аракчееева, А. Шшлебер, Рентгеностфуктурное исследование

сопряженных диенов. III Национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений нейтронов и электронов для исследования материалов. Тезисы докладов, Москва, 2001,215

3 Т Смирнова, Е Ветрова, А Басс, П Курапов, Е Бабаев, Новые гетероциклические библиотеки. Первого симпозиума Европейского общества комбинаторной химии Еврокомби-I, Тезисы докладов, Будапешт, Венгрия, 2001,63

4 Т А Смирнова, Е В Бабаев, Соль пиридо[1,2-Ь]оксазепина в реакциях с нуклеофилами, V Молодежной научной школе-конференции по органической химии Тезисы докладов Екатеринбург, 2002, 44

5 Е Бабаев, А Басс, И Длинных, П Курапов, Н Ткач, Т Смирнова, Е Ветрова, Н Звонкова, Imidazole Libraries Reductive Animation versus Mannich Reaction, 9-ыи Симпозиум no гетероциклической химии

Голхбои Дунай ', Тезисы докладов, Тартранская Ломшша, С говакия, 2002, 57

6 ТА Смирнова, НЛ Нам, Синтез сопряженных аминодиенов. Известия TCX.i 2003, 3, 150-152

7 ТА Смирнова, Н Л Нам, Спопоб получения и реакционная способность 1-метил-5-арил-2-аминоимидазолов, Известия ТСХА, 2003, 4, 132-134

Уел печ л 1,16 Зак 41

Тираж 100 экз

АНО «Издательство МСХА» 127550, Москва, ул Тимирязевская, 44