Сесквитерновые лактоны псевдогваянового ряда. Строение, химическая модификация и биологическая активность тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.10 ВАК РФ

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ЦЕНТРАЛЬНО-КАЗАХСТАНСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

На правах рукописи

: г б од

"ЕВ 1336

ДЖАЗИН КАГАРМЛН АМАНЖОЛОВИЧ

СЕСКВИТЕРПЕНОВЫЕ ЛАКТОНЫ ПСЕВДОГВАЯНОВОГО РЯДА. СТРОЕНИЕ, ХИМИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ.

02.00.Ш - Биоорганическая химия, химия природных и физиологически активных веществ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Караганда - 1995

Работа выполнена в Институте фитохимии НАН РК

Научный руководитель: Член-корреспондент НАН РК,

доктор химических наук, профессор С.М.Адекенов

Официальные оппоненты: Доктор химических наук,.

профессор АД.Кагарлицкий

Кандидат химических наук Б.Ж.Джиембаев

Ведущая организация: Казахский государственный национальный университет им. Аль-Фараби

Занята диссертации состоится 19 января 1996 г. в 14 00 часов на заседании специализированного совета ДР 53.39.01 при Центрально-Казахстанском Отделении HAH PK по адресу: 470061, г.караганда, ул.40 лет Казахстана, 1. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЦКО HAH PK.

Автореферат разослан /✓ 1995 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета доктор химических наук,, профессор /л ~__ Касенов Б.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Республика Казахстан располагает значительными ресурсами лекарственных растений, широко представленных как по разнообразшо видов, гак и по занимаемой ими территории. Доминирующее положение среди них занимают представители семейства Asieraceae (Сложноцветные,' Астровые) - это более 1000 видов. Однако, многие из них недостаточно изучены как по химическому составу, так и в отношении биологической активности.

С другой стороны, растения данного семейства являются потенциальными источниками большой группы биологически активных веществ -ссскптсрпеновых у-яактонов, обладающих антифидантным, репеллент-ным, антимутагеннйм, противовирусным, антибактериальным, противоопухолевым действием.

В третьих, сесквитерпсновые лакгоны как возобновляемый химический материал считаются перспективными объектами для модификаций и Целенаправленного получения высокоэффективных препаратов.

Поэтому, выделение, установление строения сесквитерпеновых лакгонов из растительного сырья репго/га, химическая модификация их молекул и изучение биологической активности порученных соединений является актуальной, а выполнение исследований в этой области целесообразной.

Работа выполнялась в соответствии с заданием HAH РК по бюджетной теме Института фитохимии HAH РК "Химическое изучение растительного сырья. Выделение и установление строения биологически активных веществ и создание новых высокоэффективных фитопрепаратов." (№ госрегистрации 0195РК00922), по гранту МЯФ Сороса "Isolation Гют plants, establishment of structure, chemical modification and synthesis of biologically active sesquiteipenoids" {MYN ООО), по гранту Фонда науки РК

"Синтез природных биологически активных сесквэтерпеноидов" (№ госрегистращш 0195РК00293).

Цель работы. Выделение сесквитерпеновых лактонов из гайллардии крупноцветной и девясила каспийского, установление строения новых соединений, осуществление оригинальных химических превращений и биоскрининг псевдогваянолидов и их производных.

Рдучцая новизна. В результате проведенной работы выполнено химическое изучение гайллардии крупноцветной и девясила каспийского. Выделено и изучено строение сесквитерпеновых лактонов из указанных растений. '

Установлено строение новых сесквитерпеновых лактонов гайгранина и гайграндина - 2а,4а,9р-1рнгидрокси-бр-ацетокси-1а,7а,8р,10р(Н)-псевдо-гвай-11(13)-ен-8,12-олид и 2а-ангелошгокси-4а,9р-дшадрокси-бр-ацетокси -1а,7а,8р,10(3(Н)-псевдогвай-11(13)-ен-8,12-олнд соответственно.

Оптимизированы условия выделения псевдогваянолидов из гайллардии крупноцветной. Изучена динамика накопления и локализация сесквитерпеновых лактонов в отдельных органах девясила каспийского по фазам вегетации растения. "

На основе выделенных лактонов сшгезнрошжо 16 новьк производных, строение которых установлено с применением спектральных методов (ИК-, ПМР-, С13-ЯМР) и решуеноструктурного анализа.

Изучена серия химических превращений псевдогваянолидов, включая доступные британин и ицучиненолид С, в различные их производные по сложноэфирным функциям олефиновыы и лактонным фрагментам. Обнаружена характерность реакции неогеленалиновой перегруптфовки для соединений данного ряда.

Практическая ценность работы. Разработаны способы выделения сескмггерпеновых лактонов из доступного растительного сырья региона, подготовлен и опробован регламент их получения.

В результате биологических испытаний гайгранина, снатулина, британина и инучиненолида С и продуктов их химической модификации обнаружены соединения с высокой антифидантной, репеллентной, антибактериальной, рострегулирующей, антиоксидантной и противоопухолевой активностью.

Апробация работы. По материалам диссертации сделаны доклады с публикацией тезисов на I Международном симпозиуме "Химия растительных веществ" (Ташкент, 1994), Международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы технологии производства, переработки лекарственного растительного сырья и получения фитопрепаратов" (Караганда, 1994), XVI Международной конференции по изопреноидам (Прага, 1995), Международной научно-практической конференции "Перспективы развития производства биопрепаратов для медицины и сельского хозяйства" (Степногорск, 1995).

Публикаиии, Результаты диссертации опубликованы в 10 печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 105 страницах машинописного текста й состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов. Включает 7 таблиц, 13 рисунков и И схем. Список цитируемой литературы содержит 122 ссылки. В приложениях приведены данные биоскрининга соединений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Литературный обзор содержит информацию о структурных особенностях молекул псевдогвая)голидоп, распространении их в растениях родов гайллардия и девясил. Обобщены сведения об основных направлениях химической модификации сесквитерпеновых лактонов изучаемого скелетного типа и биоактивности природных псевдогваянолидов и их производных.

I. ГАЙГРАНИН И ГАЙГРАНДИН - НОВЫЕ СЕСКВИТЕРПЕНОВЫЕ ЛАКТОНЫ GAILLARDIA GRANDIFLORA HORT.

Из цветочных корзшюк и листьев гайллардии крупноцветной Gailíardia grandiflora fíort. экстракцией хлороформом, ацетоном и водой с последующим хроматографированием на колонке с силикагелем выделено три сесквитерпеновых лактона, два из котор&х о$сазались новыми и названы гайгранин (1) и гайграндин (2), а третье идентифицировано как нсевдогваяншшд спатулин (3).

При этом количественный выход лактонов из сырья надземной части данного растения обеспечивает экстракция хлороформом с последующей обработкой выделенной суммы веществ смесью этанол-вода (2:1) и хроматографическим разделением смолки на колонке с силикагелем (см.таблицу 1). Среди выделенных лактонов гайгранин и спатулин имеют сравнительно количественный выход, а гайграндин обнаружен в следовых количествах.

О

R,0

(i): =R2 = R3=H

(3): ft< = ft2 = H; R3=AC

(4): = = R5=Ae

C2)

Таблица I

Оптимизация количественного выхода псевдогваянолидов из гайллардии крупноцветной

Экстра-гснт Масса растительного сырья, г Сумма экстрактивных веществ, г Выход гайгранина Выход спатулина

г в % на сухое сырье г в % на сухое сырье

Горячая вода (80-85°С) 3300 51 3,07 0,093 0,12 0,003 ;

Ацетон (40-45°С) 3200 73 2,30 0,07 0,188 0,006

Хлороформ (45-50°С) 1S00 71 3,894 0,21 0,6 0,03

ГаЩЙШШ_(1) - бесцветное кристаллическое вещество состава

С17Н24О7, т.пл. 18б-189°С (из этанола), [otj 22 + 17,3° (с 0,52; этанол). И FC-спектр характеризует присутствие в его структуре гидроксильпой фуппы (3510 см-1), карбоншта у-лактона (1750 см-1), сложноэфирной группы (1710,1250 см"1). Максимум поглощения при 215 нм (Z3894) в УФ-спектре свидетельствует о . наличии в молекуле гайгранина зкзоциюппеской метиленовой группы, сопряженной с карбопилом у-лактона, что подтверждается также данными спектра ПМР: однопротонныс дублеты при 6,30 и 6,61 м.д.'с KCCD 3 Гц для каждого. Синглет 1,96 м.д. (ЗН) отнесли к метилу ацетильной группы, а дублет 1,48 м.д. (ЗН, КССВ 6 Гц) -вторичному метилу.

Характерный для ангулярного метила синглет при 0,80 м.д. (ЗН) позволяет предположить' псевдогваяновый карбоцикл для молекулы гайгранина.

Присугствие в спектре ЯМР-С13 пяти дублетов при 78,18; 78,34; 78,54; 79,08 и 82,30 м.д. характеризует наличие в его кярбоцикле пяти мстин&вых

фрагментов, связанных с атомами кислорода. Один из этих углеродных атомов связан с лакгонным циклом, другой с ацетокси-группой, а остальные с гидроксильными функциями. Следовательно, в структуре гайгранина имеются три пвдроксильныс группы.

Использование методики двумерной спектроскопии ЯМР-Щ-Ш (COSY) позволило провести отнесение сигналов в спектре ПМР, снятого в C5D5N. Сигнал гемацильного протона - дублет 5,47 м.д. свидетельствует о расположении дцетоюл i-груцгш при С-6, а его КССВ 2,5 Гц - о цис-орнентащш Н-6 относительно вкщшального протона Ц-7. Триплет 4,86 м.д. с КССВ 9,4 Гц отнесли лактонному протону. Значение КССВ Н-7, Н-8, Н-9 позволяет предложить расположение лактонного цикла при С7-С8 и характеризует транс-сочленение его относительно карбоцикла.

В спектре ПМР двойного резонанса, снятого в CDCI3 подавление сигнала 2,54 м.д. вызывает изменение мультиплетности сигнала в области 3,78 м.д., который. переходит в дублет. Поэтому сигнал 2,54 м.д. соответствует Н-3, а сигнал 3,78 м.д. - гемгидроксильному протону Н-4. При подавлении сигнала в области 4,96 м.д. изменяется мультиплетность сигналов 2,29 и 2,54 м.д., что позволяет отнести последний к Н-За и Н-ЗЬ, а триплет 4,96 м.д. с КССВ 10 Гц - гемгидроксильному протону Н-2.

Рентгеноструктурное исследование молекулы спатулина (3), сопоставление его спектров ЯМР со спектрами гайгранина (1) и продуктов его исчерпывающего ацилирования, оказавшихся одинаковыми соединениями, идентифицированных как тетраацетат (4), позволили , предложить для гайгранина строение 2а,4а,9р-тригидрокси-бр-ацетокси-1а,7а,8р,10р(Н)-псевдогвай-11(13) -ен-8,12-олцда (1).

Гайфаидин (2) - С22Нз0О9, т.пл.205-208°С (из этанола), [aj^l + 15,7° (с 0,07; этанол). Для изучения строения гайграндш (2) и конформаций его циклов проведено рентгеноструктурное исследование. Лакгонный цикл С тйфандина имеет конформацию C-7-конверта, характерную для многих

сесквитерпеновых у-лакгопов гааяпового, псевдогваянового и гермакра-нового типор. Семичлспный цикл и молекуле гайрандина (2) имеет форму, промежуточную между конформациями кресло (плоскость симметрии проходит через С-9 и середину связи С5-С6) и твист-кресло. Угол пссвдовращения Ч'з семейства кресло - твист-кресло равен 9,7° и 9,2°, что ближе к форме кресло (Ч'=13). Копформация, промежуточная между кресло-твист-кресло, семичлснного цикла В обычная для линейных транс, транс-сочленениых псевдогваянолпдоо и слабо связана с наличием заместителей. Пяпгчлеппый цикл Л в молекуле гайграндина (2) находится в форме C-5-конверта (атом С-5 отклонен на 0,69 А в сторону метальной группы С-15 в обеих молекулах).

В Кристалле молекулы гайграндина связаны друг с другом в трехмерные сети водородными связями: 03Н...08а (расстояния О-Н 0.85, II...0 2.01, О...О 2.824 А, угол 0-Н...0 156°), 04-Н...06 (0.86, 2.04, 2.899 А, 176«), 03-Н...08 (0.87, 2.04, 2.844 А, 154°), 04а-Н...06а (0.85, 2.05, 2.902 А, 176«),

По результатам проведенных исследований установлено, что гаиг-раидин имеет строение 2а-ангелоилокси-4а,9р-дигидрокси-бр-ацетокси-1а,8,Юр (Н)-псевдогвай-11(13)-ен-8,)2-олида (2).

2. ПСЕВДОГВАЯНОЛИДЫ INUIA CASPICA BLUME

Из надземной части -'девясила каспийского (Inula caspica Blume) экстракцией хлороформом и хроматографированием полученной суммы веществ на колонке с силикагелем выделено и идентифицировано четыре сесквитерпеновых лактона - британин (5), инучиненолид С (6), 2а-сенециошгокеи-Зр-пирокси-итоалантолактон и пульхеллин С.

Изучение динамики накопления и локализации сесквитерпеновых лакгонов В органах девясила каспийского показало, что сравнительно количественное содержание нос идо пил> i с лилов бриташша (5) и инучипе-

нолида С (6) наблюдается в листьях и цветочных корзинах в фазу бутонизации и цветения (см.табл.2).

Таблица 2

Содержание псевдогваянолидов в органах девясила каспийского по фазам вегетации

Выход лактонов

Фенофаза, Вес Выход Выделенные % на

органы сухого суммы . лактоны . г. сухое

растения сырья, вещест сырье

кг в, г.

Розетки

Листья 0,2 7,7 британин (5) 0,015 0,02

2а-сенециоилокси-

• Зр-гицрокси- 0,015 0,007

изоалантолактон

пульхеллин С 0,2 0,1

рутонцзацвд

Стебли 0,37 4,0 следы - ■ -

Листья 0,37 32,2 британин (5) 0,3 0,04

инучиненолид С (6) 0,14 0,02

2а-сенеццоилЬкси-

•• Зр-гидрокси- 0,015 0,002

изоалантолактон

пульхеллин С 0,6 0,09

Цветочные 0,168 14 инучиненолид С (6) .0,09 0,05

корзинки пульхеллин С 0,29 0,17

Цветеция •

Стебли 0,08 0,8 следы • .- -

Листья 0,09 5,0 британин (5) 0,09 0,1

инучиненолид С (6) 0,01 0,01

2сх-сенециоилокси-

3(3-гидрокси- 0,006 0,007

изоалантолакгон

пульхеллин С 0,12 0,1

Цветущие 0,1 4,2 британин (5) 0,06 0,06

корзинки инучиненолид С (6) 0,038 0,04

2а-сенециоилокси-

Зр-гидрокси-

гаоалантолактон 0,009 0,01

пульхеллин С 0,058 . 0,05

3. ХИМИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ ИРИТАНИНА

Британия (5) - распространенный в растениях семейства Asteraceac сесквитерпеновый лактон исевдогваянового типа, выделен из Inula ca.epica Blume, I.britamca L., I.aspera Foir., Erigeron khorassanicus Hoiss. По строению молекулы британин (5) - нолифункциональное соединение, где реакционными центрами являются ОН- и ОАс- группы, а также лактонный цикл.

С целью направленного поиска аналогов биологически активного нсевдогваянолида геленалипа проведена модификация молекулы брнтанина (5).

При взаимодействии брнтанина (5)'с хлорхроматом пиридиния (ХХП) в CHjClj наблюдается образование сопряженного циклонентенона. Структура полученного при этом производного (7), подтверждается отсутствием в спектре ПМР сигнала метйльных протонов одной из ацетокей-групн. Смещение сигнала протонов ангулярной метальной группы в слабое поле на 0,5 м.д. объясняется образованием кето-группы при С-4, а Наличие специфических сигналов при С-2 и С-3 характеризует присутствие протонов олефиновой связи при указанных атомах углерода.

В cnefnpe ПМР продукта (8), полученного при гидролизе (5) 4%-водным раствором поташа в эталоне, наблюдается отсутствие сигналов метйльных протонов ацетокси-группы. Также отмечается наложение сигналов протонов экзометилеповой группы у-лактонного цикла в виде сложного Мультиплета в области 5,Ь-5,15 м.д. Сигнал протона при С-4 смещается в слабое поле и представляет собой дублет дублетов при 4,57 м.д.

В спектре ПМР производного (9) наблюдается сдвиг сигналов протонов ангулярного метила в слабое поле на 0,2 м.д. (при сравнении с (8)), что характеризует образование гото-группы при С-4. О ггрисугствии вторичной гидрохеильной группы в молекуле (9) свидетельствует образование ацетокси-ирстпиодного (1П) при ацилирокашш первого уксус-

иым ангидридом п пиридине. В спе.тгрс НМР последнего присутствую! сигналы метальных протопоп двух ацетоксигрупи п области 1,95 н 2,03 м.л. Снпгал протона при С-4 отсутствует.

При окислении (и) ХХП в спектре ПМР продукта (II) наблюдается смещение сигналов ■ ангулярного. метила и слабое поле на 0,47 м.д. (по сравнению с (3)), что на 0,27 м.д. больше, чем у производного (9). Очевидно,' это вызвано образованием ксто-трупп при С-4 и С-6. Сигналы протонов при С-4 и С-б отсутствуют. Также наблюдается сигнал в виде дублета, характерный для протонов мстила С-13. Кроме того, в спектре ПМР (11) отсутствуют сигналы протонов метилвной группы ацетокси группы при С-2, наблюдаются специфические сигналы протонов при С-2 и С-3, характеризующие.образование олефиновой связи.

Следует отметить, что при окислении (3) СгОэ/Ру окисляется только одна пщрокешшная гру1ша при С-4, а при окислении ХХП окисляются две шдроксилыше труппы при С-4 и С-6, а также наблюдается миграция двойной связи С11-С13 в положение С7-С11.

Гидролиз (7) приводит к пеогеленалиновой перегруппировке, описанной, рапсе, в случае подобного превращения геленалина до неогеленалина (мексикашша О). Нсогеленалиновая перегруппировка сопровождается миграцией двойной связи при С2-СЗ' в положение С1-С2. Спектр ПМР (12) показывает сдвиг в слабое поле сигнала протонов метила С-15 с изменением мулы .шстности, а также отсутствие сигналов протонов при С-1 и С-2. Не наблюдаются сигналы метальных протонов ацето-ксигрупп. В сильное поле сместился сигнал протона при С-4 - триплет 2,90 м.д. О миграции ангулярного метила свидетельствует появление сигнала протона при С-5 в виде сложного мультинлета в области 2,53 м.д.

При взаимодействии британина (5) с диэтиламином, морфолином, моноэтаноламином, этилендиамнном реакции протекают но экзомети-леновой группе у-лактона по типу реакций Михаэля с образованием

соответствующих аминопроизводных (13-16). В спектре ПМР полученых амшшпроизводных смещение сигналов протонов экзометнленовой группы у-лактона в слабое поле свидетельствует о присоединении аминогруппы по активной олефиновой связи С11-С13.

Получсшше спектральные данные позволяют предложить для (13)

■ » ■ •

строение 2а,6а-диадетокси-4р-гидрокси-13-диэтг1ламшюпсевдогвайан-8,12 -олида; для (14) - 2а,6а-диацетокси-4р-щдрокси-13-цорфолдапсевдогвай-ан-8,12-олида; для (15) - 2а,6а-диацетокси-4р-гидрркси-13-моноэтанол-амшю-псевдогвайан-8,12-олнда; для (16) - 2а,6а-диацетокси-4р-гидрокси-13-этилендиаминопсевдогвайан-8,12-олида.

4. ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ИНУЧИНЕНОЛИДА С . •

Инучинено.тид С (6) - распространенный в растениях семейства Asteraceae сесквитерпеновый. лактон псевдогваяновогр типа, выделен из Inula caspica Blume и I.britanica L.. По строению молекулы инучиненолид С (6) близок бриганину (5), отличаясь от него расположением ОАс- и ОН-фупп при С-4 и С-6. Характер сочленения циклов, а также пространственное строение молекулы определены путем рентгеноструктурного исследования.

Реакционными центрами у инучиненолида С (6) являются ОН- и ОАс- группы, а также лактонный цикл.-

При гидролизе инучиненолида С (6) с 4%-ным раствором NaÖH в этаноле в течении трех часов при комнатной температуре образуется смесь веществ с Rf1=0,75 (исходное вещество), Rf2=0,55 и Шз=0,2 (ТСХ в этилацетате). При хроматографическом разделении данной' смеси на колонке выделили соединения (17) и (18). Данные ИК спектра (17) характеризуют наличие в его молекуле гидроксильной фуппы (3500 см"1), карбонила сложноэфирной группы (1750 см-1). В спектре ПМР произвол -ною (17) отсутствует сигнал протонов метила одной из ацетокси групп.

но

: H г

CrOj/Pu

.0 4% Na ОН .

V em VK / v„

AeO OH T ИЧ ■ пи 'r

+

AcQ

= H =

Химические превращения инучиненолида С (б)

С целью подтверждения предложенной для (17) структуры ею окислял]! ХХП и хлористом метилене. В спектре ПМР полученного соединения (19) наблюдается сдвиг сигнала ангулярпого. метила в слабое ноле на 0,47 м.д., кроме того отсутствуют сигналы протонов при С-4 и С-6, наблюдаются специфичские сигаалы •протонов при С-2 и С-3, характеризующие образование олефшювой связи. По сконм спектральным данным и физико-химическим константам вещество (19) идентично производному (11).

При окислении (17) СгОз/Ру в хлористом метилене в спектре ПМР полученною соединения наблюдается сдвиг сигналов протонов ангулярпого метила в слабое поле на 0,2 м.д., что характеризует образование кето-[рунпы в молекуле (20). Физико-химические константы и спектральные данные позволяют .идентифицировать (20) йж (9).

В спектре ПМР продукта (21) полученного при взаимодействии (17) с ацетоном в присутствии п-толуолсульфокислоты наблюдается появление сигналов метальных прогонов при С-2" и С-3' в области 1,23 м.д. -синглет и 1,25 м.д. - синглет. Сигнал протонов ангулярпого мстила С-15 сместился в сильное поле на 0,27 м.д., а дублеты в области 5,99 и 6,21 м.д. были отнесены к протонам экзометилена -у-лактона. Подвергся изменению характер сигнала протона при С-6 - дублет в области 4,12 м.д.

Данные ИК-спектра (18) указывают на отсутствие в его структуре слояаюзфирных групп и на наличие -ОН групп (3470, 3430, 3320 см"1)- Для установления структуры (18)- было проведено рентгенострукгурное исследование его молекулы. Сочленение 5- и 7- членных, а также 7-членного и 7-дактонного циклов - транс-типа (торсионные углы Н1С1С5С15 и Н7С7С8Н8 сос являют соответственно 168° и 156°). Гидроксилыше группы при атомах С-2, С-4 и С-6 имеют а-, р- и а-ориентацию. Мегильные группы при атомах С-5 и С-10 ориентированы соответственно в (!- и а-сторону. Коиформгщия 5-чяснното карбоцикла - почти идеальное 4,5-

полукресло (ДС22=1,40), а у-лактонного цикла - промежуточная между 7 а. конвертом и 7а,8р-полукреслом (ДС57=5,0° и ДС212=4,60). Гептановый цикл в молекуле (18) принимает конформацию значительно искаженного 1,10а,8,9Р-твист-кресла (ЛС2б=16,0° и ЛС39=28,9П). Столь значительное отклонение от чистой конформации твист-кресло объясняется стерическим отталкиванием между Ме-груцпой С-15 и атома Н при С-8.

Взаимодействие (13) с ацетоном в присутствии п-толуолсуль-фокислоты сопровождается образованием кетшм (22), что подтверждается присутствием в спектре ПМР сигналов метальных протонов кетальной группы при С-2' и С-3', протоны экзометиленовой группы у-лакгона проявляются в виде характерных квартетов в области 5,94 и 6,22 м.д.. Дублет в области 3,10 м.д. отнесен протону .при С-6.

5. БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПРИРОДНЫХ ПСЕВДОГВАЯНОЛИДОВ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ

Обсуждаемые в данной работе природные сесквитерпеновые лактоны псепдогваянового ряда и их модифицированные производные были изучены в плане получения новых биологически активных веществ и определения влияния структурных особенностей молекул данного ряда соединений на их биологическую активность.

Рострегулируюгпая активность. В . результате скрининга на гербиЦидную и рострегулирующую активность обнаружено, «по;

- на отдельных культурах слатулин (3), британин (5) и инучиненолид С (6) и подавляют всожесть тест-растений;

- спатулин (3) и инучиненолид С (6) стимулируют рост стебля огурца при довсходовой обработке семян.

Британин (5) при концентрации 2х10"6 М ингибирует всхожесть семян редиса на 87%, овсюга на 63%, горчицы до 86% и полностью подавляет прирост колеоптилей пшеницы сорта Саратовская 29.

Изучение фотосенсибилнзирующей активности сссквитериеновых лактонов показало, что практически все изученные соединения влияют на состояние пигментного аппарата растений, о чем свидетельствует изменение структуры спектров возбуждения флуоресценции хлорофилла в листе. Наиболее заметные изменения. в спектрах наблюдаются на образцах, обработанных гайгранином (1), инучиненолидом С (6), дидезацетшншу-чиненолидом С (18), дезацилгайгранином.

Обработка растений растворами гайгранина (1), британина (5), инучи-ненолида С (6), дидезаЦетшшнучиненолида С (18), дезацилганграшша, подавляет способность экзогенной 5-АЛК - индуцировать накопление пор-фиринов. Полученные данные говорят о способности исследуемого ряда соединений ингибировать превращение ряда соединений в цепи био-сгаггеза хлорофилла. '

Действие па насекомых. Изучение репеллентной и антифидантной активности природных пссвдогваянолидов и их производных выявило выраженное репеллентное действие британина (5) в отношении жука большого мучного хрущака. Британии (5) и инучиценолид С (6) показали также высокую антифидантную активность в отношении данного вредителя.

Британии проявляет высокую антифидантную активность в отношении взрослых особей ТпЬоЧит соп/изит. Хорошими детеррентамй также оказались гайгранин (1), спатулин (3) и инучиненолид С (б). При этом обнаружено, что нминирование природных лактонов снижает их антифидантное действие против указанного вредителя запасов зерна. Британии (5) тахже проявил высокую антифидантную активность в .отношении лн- 'шок ТпЬоНит соп/шит.

Высокий индекс детерренпшети наблюдался у личинок Т^оЛегта •¿гапапит при обработке гайгранином (1) и британином (5). Британия (5)

также оказался эффективным аитифидаитом в отношении взрослых особей Sitophilus granarius.

Отмечено, что британин (5) является лучшим актифидантом дяя всех испытанных видов насекомых-вредителей.

Британии (5) и инучиненолид С (6) в 0,05%-ной концентрации показали высокую афициднуго активность: вызывают 61-63%-ную гибель бахчевой и персиковой тли. При этом они превосходят по своей эффективности эталонный препарат карбофос. Британии (5) в лабораторных и вегетационных опытах проявил также акарицидную активность против паутинного клеща эффективность действия 9<> и 56% соответственно.

В опытно-производственных условиях 0,05%-ный раствор бриташпга (5) значительно снижает поражаемость листьев огурцов указанным вредителем и обеспечивает получение дополнительного урожая в 1,7 кг/м2.

Противоопухолевая активность. Среди пяти исследованных образцов следует отметить гайгранин (1) и дидезацетилинучиненолид С (|8), которые в МПД (20-30 мг/кг) ингибируют на 76-95% и 52-86% соответственно рост перевиваемых на животных лимфосаркомы Плисса, слизистого рака печени РС-1, карциносаркомы Уокера, саркомы 180 и саркомы 45.

Антимикробная активность. Определение антибактериальной и фунгицидной активности природных псевдогваянолидов и их производных показало, что у спатулина (3) и инучиненолвда С (6) зона подавления Erwinia coratovorum на 23 и 24 мм соответственно. А а,р-ненасыщенный кетобританин (7) подавляет Botrytis cinerea на 18 мм и Erwinia coratovorum на 12 мм.

При изучении антивирусной активности данных лактонов выявлено, что британин (5) при конце1гтрации Ю-100 мкМ снижает репродукции! вируса геморрагической лихорадки с почечным синдромом на 95-98%, а также эффективно ингибирует развитие вируса гриппа типа А.

Днгиоксидантнап актианость. In vitro изучалась антиоксидантная активность британина (5), инучиненолида С (б), а,[3-ненасыщенного кето-британшю (7) и дидсзацетилннучиненолнда С (18). При этом хемилю-минссцентным методом обнаружено уменьшение уровня перекисного окисления липидов тканей мозга крыс. Антиоксидантная активность исследуемых образцов определялась по увеличению латентного периода инициированной хемилюминесценЦии ХЛ в присутствии ионов железа. Если в контрольной группе латентный период составляет 0,01±0,04 мин, то у а,р-ненасыщенного кетобританииа (7) он равен 1,бЗ±0,17 мин /Р<0,001/. При повторной ХЛ латентный период увеличился до 1,59±0,24 мин /Р< 0,01/ против 0,57±0,1б мин в контрольной группе, т.е. латентный период увеличился почти в три раза. Антиоксидантную активность также проявили инучиненолид С (6) и дидезацетилинуч1шенолид С (18): 1,48±0,13 мин /Р<0,01/ и 1,50±0,23 мин /Р<0,01/ у первого и 1,35+0,19 мин /Р< 0,01/ и 1,51±0,50 мин/Р<0,2/у второго соответственно.

ВЫВОДЫ:

1. Впервые проведено комплексное фотохимическое, исследование гайллардии крупноцветной, девясила каспийского, включающее поиск биологически активных веществ, разработку технологических способов их получения, создание практически ценных препаратов на их основе.

2. Изучена Д1шамика накопления и локализация сесквитерпеновых лакгонов в девясиле каспийской и оптимизированы условия ьыделения псецдогваянолидов из сырья гайллардии крупноцветной.

3. Применением ейекгральных методов, включая эксперимент двумерной Н'-Ч1, Н'-С'З-ЯМР-спекгроскопии, рентгеноструктурного анализа и путем корреляции с известньши соединениями, установлено строение новых сесквитсрпгновых лакгонов гайгранина и гайграндина как 2а,4а,9р-тригидрокси-бр-ацетокси-1а,7а,8р, 10|5(Н)-псевдогвап-11(13)-сн-

8,12-олида и 2а-ангелоилоксн-4а,9р-днгидрокси-бр-ацетокси- 1а,7а,8р,Юр (Н)-псевдогвай-11 (13)-ец-8,12-олида соответственно.

4. На основе доступных псевдогваянолицов британина и инучиненолида С синтезированы 17 новых соединений, строение которых изучено по спектральным данным, РСА и результатам химических превращений.

5. В результате оригинальных химических превращений по сложно-эфкрныц и гндрокси-функциям, по олефиновым и лактонным фрагментам молекул псевдогваянолидов определена характерность неогеленалиновой перегрупгофовки в ряду этих соединений.

6. Биоскрининг полученных соединений показал перспективность создания на их основе новых практически ценных препаратов противоопухолевого, антифидантного, репеллентного, антиоксидантного, антибактериального, фунпщидного и противовирусного действия.

Результата опытно-производственных испытаний позволили рекомендовать бритацнн в качестве экологически чистого репеллентного средства для закрытого грунта.

Основное содержание лиссерташпг изложено в следующих работах:

1. Dzhazin К.А.. Natural pseudoguaianolides - the effecient sources of new dnjgs.// В сб."Actual Problems of Processing Technology of Raw Plants and Production of Pliytopreparations". Karaganda, 1994, p. 147.

2. Джазин K.A., Гаталов Ю.В., Адекенов C.M.. Гайгранин и гашракдии - новые сесквитерпеновые лактоны из Gaillardia grandiflora Hoit.// Химия природ. соедин. 1995, N2, с.79-85.

3. Dzhazin К.А., Adekenov S.M.. Biologically active sesquiteфene lactones of Gaillardia grandiflora Hórt.// В сб.: "16th Conference on isoprenoides 17-23 September 1995" Prague, p. 133.

4. Абдыкалыков М.А., Джазин К.А., Турдыбеков К.М., Адскенов С.М.. Аминирование и гидролиз бркганина и инучиненолвда С.// В сб.науч.трудов: "Новости органической химии и углехимии Центрального Казахстана" Караганда, 1993, с. 100-105.

5. Турдыбеков К.М., Джазин К.А., Стручков Ю.Т., Шалтаков С.Н., Адскенов С.М.. Кристаллическая структура дидезацетилинучиненолида С. Эффект псевдовращения в семичленном цикле линейных транс, транссоч-лененных псевдогваянолидов.//Химия природ, соедин. 1993, N4, с.536-542.

6. Toregozhina J.R., Shin S.N., Dzhazin K.A., Rakhimov K.D., Abdrakhmanov A.A., Adekenov S.M.. Researches of the Radioprotective Natural Compounds.//B сб. "Actual Problems of Processing Technology of Raw Plants and Production of Phytopreparations". Karaganda, 1994, p. 148.

7. Nevinsky G.A., Gordadze A.V., Yuchenko L.V., Dzhazin K.A., Turmukhambctov A.Zh., Zapolskaya-Dovnar G.M., Rakhimova B.B., Adekenov S.M.. Antiviral Activity of Sesquiterpene Lactones.// В сб."Actual Problems of Processing Technology of Raw Plants and Production of Phytopreparations". Karaganda, 1994, p.208.

8. Сейтембетов Т.С., Джазин К.А., Кулыясов А.Т., Адскенов С.М.. Хс м I и 10 м ni [сс I ie 1 m тын метод в оценке антиокислителыюй активности сесквитерпеповых лактонов.// Химия природ, соедин. 1995, N2, с.325-326.

9. ' Кулыясов А.Т., Джазин К.А., Букетова Г.К., Рахимова Б.Б., Турмухамбетов А.Ж., Мамонова Л.П., Тулсмисова К.А., Адскенов С.М.. Антимикробная и противогрибковая активность» сесквитерпеповых лактонов.// В сб.: "Перспективы развития производства биопрепаратов для медицину и сельского хозяйства". Степногорск 1995, с.53.

■ 10. Т.С.Сейгембетов, С.М.Адекенов, А.Т.Кулыясов, К.А.Джазин, А. Ж. Сейтембск, ,;а, А.Ж. Турмухамбетов. Применение, хемилюминес-центного метода для определения антиоксидаггшой активносш сесквитерпеновых лактонов.// Акмола -1995.-18 с. Дот. в КазГосИ.НТИ 21.11.95 г. N 6468-Ka95. ,/7/

21

ЖАЗИН К.А;

02.00.10 - биоорганикалык, химия, табига жоне физиологиялык, бел-ceiwi крсылыстар химиясы мамаидыгы бойынша химия гылымдарыныц кандидаты дэрежесш алу у1™' крргалатын диссертацияиыц авторефераты.

"Псевдогваяи кдтарыныц сесквитерпен лактопдары. К,урылысы, химиялык; модификациялау жэне биолопшлык. белсендшп".

Gaillardja gmniMom Horf. жене Inula caspica Blume ос1мдокгершщ химиялык, 3eprreyi опазинен. Жумыс нотижесшде 7 сесквитерпен лак-тоидары алынган жоне олардыц молекулаларыныц курылысы аныхталган. Гайграшш жоне гайграндин жаца сесквитерпен лактондарыныц курылы-сы спектрадды^ ед1стер (ИК-, ПМР, СП-ЯМР, COSY) жоне рентген анализы ар!дылы далелденген. Псевдогваянолидгердщ химиялык, модифн-кациялары отызшген, олардыц арасында бриташш жоне инучиненолид С. Псевдогваяиолидтердац жоне олардыц туындыларыныд жогары биоло-гаялык, белсендшп аныкгалган.

DZHAZIN К.А.

Author abstract of the dissertation for a degree of the candidate of chemical sciences by speciality 02.00.10 - bioorganic chemistry, chemistry of natural and physiologically active substances.

"Sesquiterpene lactones of pseudoguaianic line. Structure, chemical modification and biological activity".

Gaillardia grandillora Hon. and Inula caspica Blume have been chemically studied. Hereat, there have been isolated and identified 7 sesquiterpene lactones. Structures of new sesquiterpene lactones of gaigranine and gaigrandine have been studied by means of spectral methods (IR-, NMR, CIJ-NMR, COIJY) and X-ray. A number of chemical transformations of pseudoguaian-olid;s including available britanine and inuchir.enolide С has been studied. A v/idn spectrum of biological activity of natural pseudoguaiatmlidea and their derivatives bas bjen evaluated.