02.00.04 – физическая химия

диссертации на соискание ученой степени

доктора химических наук

Республика Казахстан

Караганда, 2009

Работа выполнена в лаборатории физико-химических исследований АО «Научно-производственный центр «Фитохимия».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Карагандинского государственного университета имени Е.А. Букетова.

Автореферат разослан « » июня 2009 г.

Исследование термохимических и термодинамических свойств биологически активных соединений (БАС) также необходимо для стандартизации и сертификации лекарственных препаратов на их основе, направленного синтеза их производных, физико-химического моделирования химических реакций с их участием, выявления полиморфизма и других явлений в молекулах БАС, эффектов фазовых переходов I- и II-рода, прогнозирования термодинамических свойств аналогичных БАС. Кроме того, полученные новые физико-химические константы БАС являются исходными информационными массивами для загрузки в информационную базу Банка биологически активных соединений, созданного при АО «НПЦ «Фитохимия» Постановлением Правительства РК № 846 от 22.08.2003 г. «О Республиканском банке биологически активных соединений и Республиканском банке стандартных образцов лекарственных веществ и посторонних примесей», а также в другие крупные фундаментальные международные банки данных, как «ИВТАНТЕРМО» (Россия), «Beilstein Abstracts» (Германия) и др.

В соответствии с поставленной целью предстояло решать следующие задачи:

• 
  изучение методом изотермической калориметрии энтальпии растворения ряда терпеноидов, алкалоидов, флавоноидов и их производных в диоксане, 96%-ном этаноле и воде при различных разбавлениях; на основании указанных исследований вычисление стандартных энтальпий растворения изучаемых соединений в стандартных растворах вышеотмеченных растворителей;
  

• 
  исследование методом динамической калориметрии температурных зависимостей теплоемкости терпеноидов, алкалоидов, флавоноидов и их производных;
  
• 
  вычисление уравнений температурной зависимости теплоемкости исследуемых соединений;
  
• 
  расчет стандартных энтальпий сгорания, плавления и образования исследуемых соединений и их аналогов.
  

1) экспериментальным путем в изотермических условиях при 25 ˚С при различных разбавлениях (моль соединения:моль растворителя) исследованы теплоты растворения в диоксане, 96%-ном этаноле и воде и определены стандартные энтальпии растворения в упомянутых растворителях следующих терпеноидов и их производных: арглабина, ахиллина, эстафиатина, леукомизина, -сантонина, артемизинина, аустрицина, стизолицина, матрикарина, 9-гидроксиэпибальзамина, 8-(4-гидроксисенециоат) 9-гидроксиэпибальзамина, оксима гроссмизина, пиразольного производного пулегона, оксима циклоартемизиа кетона, бетулина, глицирретовой кислоты, гидрохлорида диметиламиноарглабина, нитрата диметиламиноарглабина, метилиодидов диметиламиноарглабина и диэтиламиноарглабина, метилиодидов диметиламиногроссгемина и диэтиламиногроссгемина, гидроиодида диметиламиностизолина; алкалоидов и их производных: гидрохлорида анабазина, гидробромида лаппаконитина, цитизина, цитизинодитиокарбамата триэтиламмония, цитизинодитиокарбамата натрия, цитизинодитиокарбамата калия, О,О-диметил-N-цитизинилфосфата, цитизиновинилоксиэтиламинотиомочевины, морфолинодитиокарбамата калия, сальсолинодитиокарбамата сальсолина, гидрохлорида N-оксида гармина, комплекс гармина с хлорангидридом п-толуолсульфокислоты, комплекс стахидрина с хлорангидридом п-толуолсульфокислоты; флавоноидов и их производных: кверцетина, пиностробина, оксима пиностробина, тектохризина, артемизетина, рутина, эупатилина (также в диметилформамиде), 7-метилового эфира эупатилина (также в диметилформамиде);

2) в ходе термохимических исследований получены новые производные биологически активных соединений – нитраты диметиламиноарглабина, анабазина и лаппаконитина;

3) установлено, что несмотря на одинаковую брутто-формулу (С₁₅Н₁₈О₃) сесквитерпеновые лактоны – арглабин , ахиллин, эстафиатин, леукомизин, -сантонин растворяются в диоксане и 96%-ном этаноле с различными величинами ∆Н⁰ растворения и имеют разные значения стандартных теплоемкостей, что подтверждает их структурные особенности;

4) комбинированием экспериментальных и справочных данных вычислены фундаментальные константы – стандартные энтальпии образования катионов [С₁₇Н₂₈О₄NН]⁺, [С₁₈Н₂₈О₃N]⁺, [С₂₀Н₃₂О₃N]⁺, [С₁₈Н₂₈О₄N]⁺, [С₂₀Н₃₂О₄N]⁺, [С₁₇Н₂₈О₄N]⁺, [С₁₀Н₁₄N₂Н]⁺, [С₃₂Н₄₄N₂О₈Н]⁺;

5) методом динамической калориметрии исследованы температурные зависимости теплоемкости при различных температурных интервалах 10 терпеноидов, 9 алкалоидов и 4 флавоноида и их производных, выведены уравнения, описывающие зависимости С⁰_рf(Т);

6) на кривых зависимостях С⁰_рf(Т) у ахиллина, леукомизина, артемизинина, бетулина, гидробромида лаппаконитина, кверцетина установлено наличие λ-образного эффекта, вероятно, связанного с наличием фазового перехода II-рода;

7) калориметрическим методом определения энтальпии растворения в воде при различных разбавлениях, а также измерением теплоемкости выявлено возможность наличия явления полиморфизма в различных медицинских препаратах «Кирин» (Кипр) и «Спектиномицин» (Италия) с одинаковым действующим веществом с общей брутто формулой;

8) приближенными методами оценены энтальпии сгорания и плавления более 70 терпеноидов, алкалоидов, флавоноидов и их производных и на их основе их стандартные энтальпии образования;

9) методом ионных инкрементов вычислены стандартные энтальпии образования 264 производных арглабина, гроссгемина, стизолина, анабазина, лаппаконитина.