Синтез производных авермектина, ацилированных вицинальными дикарбоновыми и холеновыми кислотами тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

На правах рукописи

Кулешова Евгения Сергеевна

СИНТЕЗ ПРОИЗВОДНЫХ АВЕРМЕКТИНА, АЦИЛИРОВАННЫХ ВИЦИНАЛЬНЫМИ ДИКАРБОНОВЫМИ И ХОЛЕНОВЫМИ КИСЛОТАМИ

02.00.03 - Органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Ярославль-2014

2 ОКТ 2014

005552950

Работа выполнена на кафедре «Органическая химия» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ярославский государственный технический университет».

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор

Плахтинский Владимир Владимирович

Официальные Шапошников Геннадий Павлович

оппоненты: доктор химических наук, профессор

ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет»

Орлов Владимир Юрьевич

доктор химических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Ивановский

государственный университет»

Защита диссертации состоится «13» ноября 2014 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.308.01 при ФГБОУ ВПО «Ярославский государственный технический университет» по адресу: 150023, г. Ярославль, Московский пр-т, д. 88, аудитория Г-219.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в научной библиотеке при ФГБОУ ВПО «ЯГТУ» по адресу: 150023, г. Ярославль, Московский пр-т, д. 88 и на сайте http://www.ystu.ru.

Автореферат разослан «11» сентября 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор химических наук

А.А. Ильин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Основным методом борьбы с паразитарными болезнями животных является химиотерапия. Препараты на основе авермектинов, главным образом ивермектина, впервые появились на рынке более 25 лет назад. Они обладают высокой эффективностью, широким спектром действия (инсектицидная, акарицидная и нематоцидная активность), относительно низкой токсичностью для млекопитающих и хорошими экологическими свойствами. Одной из главных задач при использовании препаратов этого поколения было преодоление устойчивости паразитов к препаратам предыдущего поколения. Таким образом, при выборе направления, позволяющего получить перспективные противопаразитарные соединения, очевидным лидером являлись производные авермектина. Его новые модификации дадут возможность преодолеть резистентность к старым, привычным для паразитов лекарственным веществам. Противопаразитарной активностью обладают все индивидуальные авермектины, но сильнее всего она выражена у авермектина В]. Именно этот наиболее активный компонент представлялось целесообразным использовать в качестве исходного объекта для разработки перспективных препаратов. В молекуле авермектина В[ имеется несколько реакционных центров, позволяющих проводить модификацию. Прежде всего, это гидроксильные группы в положениях 5, 4", три двойных связи в различных положениях цикла, а также двойные связи в положениях 4 и 22 в боковых циклах. Наличие таких высокореакционных фрагментов позволяет использовать для модификации целый ряд химических превращений и выбрать из них направление, ранее не исследованное. В свою очередь, использование новых производных дает возможность получить неизвестный ранее (и, следовательно, не использованный в качестве лекарственных препаратов) ряд производных авермектина В]. Синтез таких веществ позволяет предположить, что противопаразитарные препараты на их основе будут

проявлять высокую активность и обеспечат высокую эффективность при практическом применении.

Настоящее исследование выполнено в соответствии с тематическим планом ЯГТУ, проводимым по заданию Федерального агентства по образованию РФ по темам: «Разработка методов синтеза ароматических, карбо- и гетероциклических полифункциональных органических соединений для получения композиционных материалов с использованием нанотехнологий» на 2008-2012 гг. (№ 0120.0 852836), «Разработка инновационных методов получения полифункциональных соединений -биологически активных веществ, мономеров и высокомолекулярных соединений» на 2013 г. (№ 3.8513.2013), а также программой стратегического развития ФГБОУ ВПО «ЯГТУ» по теме «Материалы с новыми свойствами 2012-2016 гг. (№ 0120 1275353)».

Целью работы является разработка методов синтеза новых 5-0 - и 4"-Опроизводных авермектина, представляющих интерес в качестве противопаразитарных средств. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

- синтезировать новые производные авермектина, ацилированные по 5- и 4"-положениям гидроксильных групп ангидридами вицинальных дикарбоновых кислот;

- исследовать реакцию ангидридизации стероидных структур;

- синтезировать новые производные авермектина, ацилированные по 5- и 4"-положениям гидроксильных групп полученными ангидридами холеновых кислот;

определить биологическую активность синтезированных соединений.

Научная новизна. Получены и идентифицированы новые карбоксилсодержащие 5-О- и 4"-0-ацилпроизводные авермектина — потенциальные противопаразитарные препараты. Разработан метод синтеза

новых ангидридов холеновых кислот. С использованием /V, Л-д и ц н кл о ге кс и л кар бо дшш и д а в сухом хлористом метилене впервые были получены ангидриды Д5-Зр-ацетоксихоленовой, Д4-3-кетохоленовой и дегидрохоленовой кислот. Получены и идентифицированы новые производные авермектина, содержащие стероидный фрагмент.

Практическая значимость работы. Разработаны методы синтеза новых соединений на основе авермектина, являющихся, в соответствии с проведенными исследованиями, перспективными биологически активными веществами для создания противопаразитарных препаратов. Получены индивидуальные метальная и этильная компоненты авермектина. Установлено, что противопаразитарная активность метального и этильного авермектина производных одинаковы.

Положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Ацилирование авермектина ангидридами дикарбоновых кислот по 5-положению гидроксильной группы.

2. Ацилирование авермектина ангидридами дикарбоновых кислот по 4"-положению гидроксильной группы.

3.Синтез ангидридов Д5-ЗР-ацетоксихоленовой, Д4-3-кетохоленовой и дегидрохоленовой кислот путем ангидридизации соответствующих холеновых кислот под действием ДЛ'-дициклогексилкарбодиимида.

4. Получение новых производных авермектина, содержащих стероидный фрагмент.

Апробация работы. Основные результаты исследования докладывались на XIV молодежной конференции по органической химии, (Екатеринбург, 2011); XIX Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Волгоград, 2011); V молодежной конференции ИОХ РАН (Москва, 2012); VI всероссийской конференции молодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием по органической химии (Санкт-Петербург, 2012); Международной междисциплинарной научной

конференции «Биологически активные вещества и материалы: фундаментальные и прикладные вопросы получения и применения» (Новый Свет, Крым, Украина, 2013); 65 и 66 всероссийских научно-технических конференциях студентов, аспирантов и магистрантов высших учебных заведений с международным участием (Ярославль, 2012, 2013); Всероссийской молодежной научной конференции «Актуальные проблемы органической химии» (Новосибирск, 2012); XVI Молодежной школе-конференции по органической химии (Пятигорск, 2013).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи из списка журналов, рекомендованных ВАК, и 8 тезисов докладов конференций различных уровней, получен один патент РФ.

Личный вклад автора состоит в постановке задач, непосредственном участии во всех этапах работы, планировании и проведении экспериментальных исследований, обработке и интерпретации аналитических данных, обобщении и обсуждении полученных результатов, формулировании выводов, подготовке основных публикаций по диссертационной работе.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, химической и экспериментальной частей, выводов, списка использованной литературы. Работа изложена на 120 страницах, содержит 3 таблицы, 28 рисунков. Список литературы включает 99 источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1 Литературный обзор В первой главе диссертации представлен литературный обзор, в котором рассмотрены известные пути химического синтеза авермектина и его производных, методы эпимеризации и деградации молекулы авермектина. Анализ литературных данных показывает, что имеется обширный материал по синтезу производных авермектина, но среди этих

производных не выявлено и не разработано вещество, которое удовлетворяло бы современным требованиям как по лечебным свойствам, так и по стоимости продукта. В связи с этим многие вопросы, связанные с поиском и синтезом производных авермектина, обладающих высокой биологической активностью, требуют дальнейшего рассмотрения. Проведенный анализ литературы подтверждает актуальность проблемы поиска новых противопаразитарных препаратов и позволяет выбрать направление исследования и способ решения поставленной задачи с учетом основных научных достижений и тенденций развития в данной области.

Глава 2. Химическая часть

При планировании синтеза перспективных веществ с потенциальной высокой противопаразитарной активностью необходимо было убрать из рассмотрения все уже использованные в литературе варианты получения производных авермектина. Из возможных реакционных центров в молекуле авермектина наибольший интерес представляет реакционноспособная гидроксильная группа в 5-положении и стерически затрудненная, но также достаточно реакционноспособная, гидроксильная группа в 4"-положении макролидного цикла.

В связи с этим наиболее перспективным направлением исследований, по нашему мнению, был синтез с использованием гидроксильной группы в 5-и 4"-положениях. Из большого числа возможных превращений нами были выбраны реакции ацилирования. Эти реакции характеризуются относительной дешевизной исходных реагентов, простотой исполнения и отсутствием необходимости больших энергозатрат. В качестве ацилирующих агентов предполагалось применять ангидриды карбоновых кислот.

2.1 Разделение метальной и этильной компонент авермектина методом ВЭЖХ

Авермекгин В1 (1) является двухкомпонентной смесью (рисунок 1) (основной компонент В!а содержит еотор-бутильную группу у С25 атома

углерода (> 80%); вспомогательный компонент В1Ь, (< 20%) содержит изопропильную группу). Представлялось целесообразным разделить компоненты смеси и определить противопаразитарную активность каждого из компонентов. Это позволило бы сделать выводы о целесообразности использования смеси или индивидуально одного из составляющих авермектина. В литературе данные по активности индивидуальных веществ отсутствовали.

К — СН з, С 2Н 5

Рисунок 1 - Авермектин В1 С помощью ВЭЖХ были успешно выделены метальная и этильная производные авермектина. На хроматограмме были обнаружены два пика: 1, соответствующий метальной компоненте и 2, соответствующий этильной (рисунок 2). Нами также было проведено получение этильного и метального компонент 5-О-гемисукцинатов авермектина.

С2н5

600 500 400 300

200- СНа

Рисунок 2 - Хроматограмма компонентов авермектина Индивидуальные компоненты были наработаны в количествах, достаточных для изучения их строения, а также для проведения испытаний на противопаразитарную активность. В НИЛ Бионаноиммунологии

Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии (МГАВМиБ) имени К.И. Скрябина сравнением биоцидного действия на олигохетах ТиЪ'фс1йа1 шЫ/ех было установлено, что противопаразитарная активность метального и этильного производных авермектина практически одинаковы. Как и в случае самого авермектина, противопаразитарная активность гемисукцинатов также оказалась близкой. Таким образом, нецелесообразно разделять смесь и в дальнейшем во всех синтезах можно использовать в качестве исходного соединения природный авермектин В]. Следует отметить сравнительно малое количество данных о строении авермектина в литературных источниках. Нами было проведено исследование строения метальной и этильной компонент авермектина и гемисукцината авермектина с помощью одномерных и двумерных методик спектроскопии ЯМР 'Н и ЯМР13С.

Таким образом, были разделены с помощью ВЭЖХ индивидуальные метальная и этильная компоненты авермектина. Испытания их показали, что противопаразитарная активность метального и этильного компонентов авермектина и гемисукцината авермектина одинаковы. Стало ясно, что нецелесообразно разделять смесь, и в дальнейшем во всех синтезах можно использовать в качестве исходного соединения природный авермектин В,.

2.2 Ацилирование авермектина по 5-гидроксильной группе ангидридами дикарбоновых кислот

В обзоре литературы по синтезу авермектина В, и его производных мало работ, посвященных реакциям ацилирования. Изучалось в основном только ацетилирование уксусным ангидридом.

Взаимодействие авермектина В! с ангидридами двухосновных карбоновых кислот в литературе не описано. Поскольку в молекуле авермектина В1 имеются две реакционноспособные гидроксильные группы -в 5- и 4"-положениях, мы предполагали, что ацилирование будет протекать неселективно, и в результате реакции будет получаться смесь продуктов.

Избыток ангидрида теоретически должен был обеспечить ацилирование по обеим ОН-группам и получение 5,4"-дизамещенных продуктов. Однако реакция протекала селективно - только по гидроксильной группе в 5-положении, и даже при использовании большого избытка ангидрида не удалось получить дизамещенные производные: ацилированные по 5- и 4"-положениям макролидного цикла.

Взаимодействие авермектина В, 1 с ангидридами дикарбоновых кислот 2а-1 приводило к ацилированию 5-ОН-группы с образованием карбоксилсодержащих 5-Оацилпроизводных За-1 (схема 1). Реакцию проводили в среде сухого пиридина (Ру) или смеси Ру-ДМФА с использованием каталитического количества 4-Л';Л''-диметиламинопиридина (ОМАР) или Е131чГ.

Схема 1

Ангидриды 2я-1 брались в избытке, мольные соотношения 1:2а-1 приведены в таблице 1. Время реакции составляло от 7 суток в случае 2е до 26 суток для 2с. Контроль за ходом реакции осуществляли методом ТСХ по исчерпыванию авермектина В) 1. Выходы ацилпроизводных За-1 составили более 64 %, а для Зе - 97 %. Выход продуктов ацилирования соотносился с их

реакционной способностью ангидридов 2a-i, рассмотренной нами ранее в реакции гидролиза соответствующих ангидридов. Электроноакцепторные заместители уменьшали электронную плотность на карбонильном атоме ангидридного цикла, что облегчало нуклеофильную атаку со стороны неподеленной пары электронов кислорода по сравнению с незамещенным фталевым ангидридом. Ангидриды с Циклогексан-(ен)-овым и норборнан-(ен)-овым фрагментами также имели ббльшую реакционную способность по сравнению с незамещенным фталевым ангидридом.

Таблица 1 - Условия реакции ацилирования авермектина 1 и его 5-0-TBDMS-производного 4 ангидридами малеиновой и 1,2-дикарбоновых кислот 2a-i /Загрузка: авермектин 1 - 0.500 г (0.583 ммоль), Ру - 10 мл, DMAP, 20 °С/ или 5-0-ТВПМ8-авермектин 4 - 1.000 г (1.17 ммоль), СН2С12-

10 мл, DMAP, 20 "С/

Ангидрид Субстрат Соотношение 2:1 (4), моль Время реакции, сутки Выход 3, б1 %

2а 2Ь 2с 2d 2е 2f 2g 2h 2i 2a 2b 2c 2d 1 1:2.00 15 92

1 1:1.05 18 81

1 1 1:1.48 1:1.46 26 17 77 82

1 1:1.07 7 97

1 1:1.48 13 91

1 1:1.16 13 64

1 1:1.50 15 80

1 4 4 1:1.50 1:1.50 1:5.00 20 18 14 62 82 89

4 4 1:5.00 1:5.00 30 21 65 71

Продолжение таблицы 1

2е 4 1:5.00 10 58

2Г 4 1:5.00 18 74

2g 4 1:5.00 15 58

211 4 1:5.00 19 56

21 4 1:5.00 21 64

1. Выход после ацилирования и десилилирования

Доказательство структур продуктов основано на данных ЯМР 'Н-спектра. ПМР спектр авермектина оставался постоянным, и изменения, отраженные в спектре, относились только к ацильному фрагменту. Например, в случае соединения Зе появились сигналы от 4 протонов СН2-групп в области 1,25-1,66 м.д., от 4 протонов СН-групп в области 2,52-3,25 м.д., от 5 протонов СН-групп в области 7,24-7,43 м.д., которые соответствуют сигналам протонов от остатка 5-фенилбицикло[2.2.1]гептан-2,3-дикарбоновой кислоты (рисунок 3).

Подробная расшифровка спектров всех синтезированных соединений приведена в экспериментальной части работы.

Таким образом, при ацилировании авермектина В! с хорошими выходами были получены новые 5-О-ацил производные авермектина даже

при избытке ангидрида. С точки зрения получения целевых ацилированных авермектинов этот результат имеет большое значение, так как упрощает очистку и, в конечном счете, обеспечивает относительно невысокую стоимость препаратов.

2.3 Силилирование авермектина по 5-гидроксильной группе

Нами было установлено, что происходит легкое ацилирование гидроксильной группы в 5-положении молекулы авермектина ангидридами дикарбоновых кислот, однако второе ацилирование по 4 -положению не имело места. Осуществить эту реакцию удалось только после блокирования 5-гидроксильной группы /ире/я-бутилдиметилсилильной (ТЕЮМЗ) защитой. После снятия силильной защиты были получены соответствующие 4"-производные, содержащие в 5-м положении незамещенную гидроксильную группу.

Силилирование авермектина В: проводили ТВОМ5С1 в растворе сухого СН2С12 в атмосфере аргона в присутствии имидазола (1т) в мольном соотношении 1:ТВОМ8С1:1ш = 1:3.13:7.13 при комнатной температуре в течение 10 суток (схема 2).

После выделения и очистки с помощью колоночной хроматографии на А1203 в системе петролейный эфир-АсОЕ1 был получен продукт 4 с выходом 87 %. Данные ЯМР 1Н спектра подтвердили структуру 5-С-ТВОМ5-производного 4, в котором имелись сигналы протонов: 0,92 м.д. (9Н, с, X-

А1 к.

НО

Уг

Схема 2

ВиБО и 0,12 м.д. (6Н, с, 81(СН3)2). Причем защита прошла по 5-ОН группе, так как в случае силилированной 4"-ОН группы сигналы были бы в области 0,09 м.д. от (СН3)2 и 0,90 м.д. от (СН3)3 (рисунок 4).

Рисунок 4 - Спектр ЯМР 'Н 5-0-ТВ0М8-авермектина

2.4 Ацилирование силильного производного авермектина по 4"-гидроксильной группе ангидридами дикарбоновых кислот

После проведения силильной защиты ацилирование в 5-положение стало невозможным, и действием ангидридов 2 на продукт 4 с хорошим выходом были получены соответствующие 4"-замещенные продукты.

Синтез ацилированных по 4"-ОН-группе производных 5а-1 проводили в сухом хлористом метилене в присутствии катализатора ЭМАР, для За-1 при мольном соотношении 4:2а-1 = 1:5 в течение длительного времени при комнатной температуре (схема 3).

Для снятия ТВИМБ-защиты ацилпроизводные 5а-1 подвергались гидролизу. Ацилированные 5-ОТВОМ8-производные 5а-1 обрабатывали 0,1 н. водным раствором НС1 в ТГФ при комнатной температуре и перемешивании, контроль за ходом реакции вели по ТСХ. Были получены производные 6а-1 с хорошими выходами, в случае 2Ь выход составил 89 % (см. таблицу 1).

ь с л е Г С ь 6 I

Схема 3

Для объяснения селективности реакции ацилирования авермектина по 5- и 4"- гидроксильным группам можно сделать несколько предположений. Во-первых, при проведении квантово-химических расчетов полуэмпирическим методом РМ6 было обнаружено, что расстояние между водородом 4"-гидроксильной группы и кислородом метоксигруппы в 3"-положении макролидного цикла составляет 2,245 А, что может свидетельствовать о наличии внутримолекулярной водородной связи.

Наши предположения были подтверждены данными инфракрасной спектроскопии при исследовании раствора авермектина с различной концентрацией в СОС)3. Полоса поглощения в области 3573 см"1 не изменялась с разбавлением раствора и оставалась постоянной, что свидетельствует о наличии внутримолекулярной водородной связи в молекуле авермектина. Валентные колебания ОН группы в области 3474 см"1 уменьшались при разбавлении 0,1М раствора авермектина в 5 раз, а при

разбавлении в 10 раз исчезли совсем, что соответствует межмолекулярным ассоциированным водородным связям.

Таким образом, ацилирование авермектина протекает селективно по 5-гидроксильной группе, которая не связана водородной связью и является более реакционноспособной. 4"-Гидроксильная группа менее реакционноспособна в реакциях ацилирования, поскольку протон 4"-ОН группы участвует в образовании водородной связи с метоксигруппой. Ацилирование по 4"-положению можно осуществить только после блокирования 5-гидроксильной группы треот-бутилдиметилсилильной защитой и увеличения времени реакции.

Во-вторых, следует отметить, что 5-гидроксильная группа находится в аллильном положении по отношению к двойной связи в положении 4 макролидного цикла. Энергия связи О-Н в аллиловых спиртах (С5—ОН) обычно на 50-105 кДж/моль меньше, чем в насыщенном аналоге (С4"-ОН), что также может являться одной из причин повышенной химической активности 5-гидроксильной группы в реакциях ацилирования по сравнению с 4"-ОН группой.

При изучении противопаразитарной активности в НИЛ Бионаноиммунологии МГАВМиБ имени К.И. Скрябина был использован экспресс-метод оценки биоцидной активности с применением олигохет ТиЪ'фс1(1а1 шЫ/ех в качестве тест-обьекгов. Экспресс-метод проводили, определяя концентрацию исследуемого образца, при которой смертность •олигохет составляет 50 % (СК50). Противопаразитарную активность определяли путем сравнения СК50 исследуемого образца и эталонного образца известной концентрации. Анализ противопаразитарной активности производных авермектина показал, что практически все полученные и исследованные вещества имели высокую активность, превосходящую активность известных, используемых в качестве контроля. Следовательно синтезированные новые карбоксилсодержащие 5-О- и 4"-Оацилпроизводные

авермектина могут быть использованы для замены препарата, к которому развилась резистентность у паразитов с течением времени.

2.5 Ацилирование авермектина ангидридами холеновых кислот

Следующим аспектом нашей работы была попытка провести ацилирование авермектина ангидридами, содержащими стероидный фрагмент. Поскольку стероиды обладают высокой биологической активностью, то можно было предположить, что стероидные производные авермектина проявят, помимо противопаразитарной активности, дополнительный набор свойств. В связи с этим перед нами стояла перспективность синтеза новых препаратов на основе авермектина и холеновых кислот с целью улучшения их фармакокинетических свойств. Для получения ангидридов были опробованы несколько методик с пентаоксидом фосфора и тЧЛ'-дициклогексилкарбодиимидом (ОСС) в сухом хлористом метилене. Реакция с Р205 не прошла; действием ОСС впервые был получен ангидрид Д5-ЗР-ацетоксихоленовой кислоты 8 с выходом 78 % (схема 4).

Для получения Д4-3-кето-холенового ангидрида 10 сначала проводили окисление холеновой кислоты по Оппенауэру (схема 5). К раствору холеновой кислоты в сухом толуоле прибавляли свежеперегнанный циклогексанон и раствор триизопропоксида алюминия А1(/-РгО)3 в сухом толуоле. Реакционную смесь кипятили 3 часа, обрабатывали и после перегонки с водяным паром получили продукт реакции с выходом 66 %.

7

78%

Схема 4

Схема 5

По аналогичной методике с БСС также были впервые синтезированы ангидриды Д4-3-кетохоленовой 11 и дегидрохоленовой кислот 13 (схема 6).

Далее авермектин ацилировали ангидридами Д5-ЗР-ацетоксихоленовой, Д4-3-кетохоленовой, дегидрохоленовой кислот по методике, указанной выше, в сухом хлористом метилене и БМАР в качестве катализатора в течение 15-20 суток при комнатной температуре. После обработки получали продукты 14-16 реакции с выходом 76-87 % (схема 7).

сн,с12

Схема 7

Необходимо отметить, что молекула авермектина термолабильна, она не выдерживает нагревания при высокой температуре, и это приводит к исчезновению биологической активности. Этим определяется относительно невысокая температура реакции и достаточно большая длительность процесса ацилирования.

Таким образом, взаимодействием стероидных карбоновых кислот с ДА^-дициклогексилкарбодиимидом в сухом хлористом метилене впервые получены ангидриды Д5-Зр-ацетоксихоленовой, Д4-3-кетохоленовой и дегидрохоленовой кислот. Также синтезированы ранее не описанные стероидные 5-О-производные авермектина путем его ацилирования

ангидридами соответствующих кислот.

2.6 Ацилирование авермектина по 4"-гидроксильной группе ангидридами холеновых кислот

Ацилирование авермектина, полученными ангидридами стероидных молекул по 4"-ОН группе проводили, предварительно получив соединения (рисунок 5) с силильной защитой 5-ОН группы, как указано выше.

17 18 19

73 % 76 % 83 %

Рисунок 5 - 4"-0-производные авермектина После выделения продукты реакции подвергались гидролизу для снятия ТЕЮМЗ-защиты. Реакцию проводили действием на раствор ацилированного 5-ОТВОМ8-производного в ТОТ 0,1 N водным раствором НС1 при комнатной температуре и перемешивании, контроль реакции осуществляли по ТСХ.

Наличие карбоксильной группы в молекуле синтезированных соединений обеспечит хорошую растворимость в воде, что, во-первых, существенно упрощает получение препаратов и, во-вторых, будет способствовать быстрому выведению из организма животных после оказания лечебного действия. Лекарственные препараты на основе синтезированных в данной работе веществ могут найти широкое применение — для лечения

крупного рогатого скота, лошадей, овец, свиней, пушных животных, а также птиц и рыб.

Глава 3. Экспериментальная часть

В третьей главе указаны характеристики исходных соединений, описаны методики проведения синтетических и аналитических экспериментов, приведены результаты анализов синтезированных соединений, методика скрининга противопаразитарной активности производных авермектина.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В результате исследования реакции ацилирования ангидридами вицинальных дикарбоновых кислот разработан метод синтеза ранее не описанных карбоксилсодержащих 5-О-ацилпроизводных авермектина.

2. Разработан метод синтеза новых карбоксилсодержащих 4"-О-ацилпроизводных авермектина путем силилирования 5-ОН группы и последующим ацилированием по 4"-ОН группе ангидридами вицинальных дикарбоновых кислот.

3. По данным ИК спектроскопии и квантово-химических расчетов, показана возможность образования внутримолекулярной водородной связи в авермектине с участием 4"-ОН группы и 3"-ОСН3-группы, что определяет высокую селективность ацилирования по 5-ОН-группе.

4. Взаимодействием стероидных карбоновых кислот с ДАЧдициклогексилкарбодиимидом в сухом хлористом метилене впервые получены ангидриды Д5-Зр-ацетоксихоленовой, Д4-3-кетохоленовой, дегидрохоленовой кислот.

5. Впервые получены стероидные 5-0- и 4"-0-производные авермектина путем его ацилирования ангидридами Д5-Зр-ацетоксихоленовой, Д4-3-кетохоленовой, дегидрохоленовой кислот.

6. Разделены с помощью ВЭЖХ индивидуальные метильная и этильная компоненты авермектина, которые проявили одинаковую

противопаразитарную активность как для авермектина, так и для его гемисукцината.

7. Все синтезированные вещества проявили более высокую противопаразитарную активность, чем известные препараты (клозантел, авермектин).

8. Предлагаемые 5-О- и 4"-0-производные авермектина могут быть использованы для расширения ассортимента соединений, обладающих противопаразитарной активностью, и для создания противопаразитарных средств на их основе.

Список работ, опубликованных автором по теме диссертации:

1. Заварзин, И. В. Синтез и биологическая активность новых 5-О- и 4"-О- ацилпроизводных авермектина / И.В. Заварзин, Е.С. Кулешова, Е.И. Чернобурова, М.А. Щетинина, A.B. Колобов, В.В. Плахтинский, М.Х. Джафаров // Изв. АН. Сер. хим. - 2014. - № 2. - С. 538-542.

2. Бобова, Т.А. Дегидрирование производных циклогексан-1,2-дикарбоновых кислот / Т.А. Бобова, Е.С. Кулешова, A.A. Шетнев, Г.Г. Красовская, A.B. Колобов, В.В. Плахтинский // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 2013. - Т. 56, вып. 8. - С. 11-13.

3. Шетнев, A.A. Исследование гидролиза 4-Я-фталевых ангидридов / A.A. Шетнев, Е.С. Кулешова, Г.Г. Красовская, В.В. Плахтинский, A.B. Колобов // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 2010. - Т. 53, вып. 4. - С. 94-95.

4. Пат. 2459815 Российская Федерация, Способ получения 1-циклогексен-1,2-дикарбоновых кислот / A.A. Шетнев, A.B. Колобов, В.В. Плахтинский, Т.А. Бобова, Е.С. Кулешова, П.В. Борисов ; патентообладатель ФГБОУВПО ЯГТУ. —№ 2011105527/04 ¡заявл. 14.02.2011 ; опубл. 27.08.2012. -5с.: ил.

5. Бобова, Т.А. Новые противопаразитарные препараты на основе авермектина / Т.А. Бобова, A.B. Колобов, И.В. Заварзин, М.Х. Джафаров, В.В.

Плахтинский, Е.С. Кулешова // Материалы «XIX Менделеевского съезда по общей и прикладной химии». Волгоград. - 2011.-Т. 1.-С. 130.

6. Кулешова, Е.С. Получение производных авермектина и противопаразитарные средства на их основе / Е.С. Кулешова, И.В. Заварзин, М.Х. Джафаров, В.В. Плахтинский // Материалы «VI всероссийской конференции молодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием по органической химии». Санкт- Петербург. - 2012. - С. 310-311.

7. Кулешова, Е.С. Синтез и противопаразитарная активность 5-0-и 4"-0-производных авермектина / Е.С. Кулешова, И.В. Заварзин, М.Х. Джафаров, В.В. Плахтинский // Материалы «V молодежной конференции ИОХРАН». Москва.-2012. - С. 113-114.

8. Кулешова, Е.С. Синтез новых 5-0- производных авермектина / Е.С. Кулешова, И.В. Заварзин, М.Х. Джафаров, В.В. Плахтинский. // Тезисы международной междисциплинарной научной конференции «Биологически активные вещества и материалы: фундаментальные и прикладные вопросы получения и применения. Новый Свет, Крым, Украина. - Т. 1. - 2013. - С. 7576.

9. Кулешова, Е.С. Синтез 4"-0-производных авермектина, содержащих стероидный фрагмент / Е.С. Кулешова, И.В. Заварзин, М.Х. Джафаров, В.В. Плахтинский // XVI Молодежная школа-конференция по органической химии. Пятигорск. - 2013. - С. 101.

10. Кулешова, Е.С. Получение производных авермектина, содержащих стероидный фрагмент / Е.С. Кулешова, И.В. Заварзин, М.Х. Джафаров, В.В. Плахтинский. // Тезисы шестьдесят шестой всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и магистрантов высших учебных заведений с международным участием. Ярославль. - Ч. 1. -2013.-С. 71.

11. Кулешова, Е.С. Получение производных авермектина и противопаразитарные средства на их основе / Е.С. Кулешова, И.В. Заварзин,

М.Х. Джафаров, В.В. Плахтинский // Тезисы всероссийской молодежной научной конференции «Актуальные проблемы органической химии», Новосибирск. - 2012. - С. 83.

12. Кулешова, Е.С. Синтез 5-О- и 4"-<9-производных авермектина и противопаразитарные средства на их основе / Е.С. Кулешова, И.В. Заварзин, М.Х. Джафаров, В.В. Плахтинский // Тезисы шестьдесят пятой всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и магистрантов высших учебных заведений с международным участием. Ярославль. - Ч. 1. - 2012. - С. 71.

Подписано в печать 10.09.2014 г. Печ. л. 1. Заказ 824. Тираж 100. Отпечатано е типографии Ярославского государственного технического университета г. Ярославль, ул. Советская, 14 а, тел. 30-56-63.