страница 1 ... страница 2 | страница 3 | страница 4 страница 5
Қасенова Шұға Болатқызы
Бірқатар терпеноидтар, алкалоидтар, флавоноидтар және олардың
туындыларының термодинамикалық қасиеттері
Химия ғылымдарының докторы ғылыми дәрежесін алу үшін
қорғалатын диссертацияның авторефераты
02.00.04-физикалық химия
Түйін
Зерттеу зерзаты. Диссертациялық жұмыс табиғи биологиялық белсенді қосылыстар (ББҚ) – терпеноидтар, алкалоидтар, флавоноидтар мен олардың туындыларының термохимиялық және термодинамикалық қасиеттерін зерттеуге арналған.
Жұмыстың мақсаты. Биологиялық белсенді қосылыстардың жаңа, бірегей, іргелі термодинамикалық тұрақтыларын алу үшін бірқатар терпеноидтар (моно-, сескви-, үш-), алкалоидтар, флавоноидтар мен олардың туындыларын термохимиялық тұрғыдан зерттеу.
Зерттеу әдістері. Еру жылуын анықтайтын изотермиялық калориметрия әдісі. ИТ-С-400 құралында жылу сыйымдылықтың температураға тәуелділігін калориметрлік зерттеу. Кристаллохимиялық көрсеткіштерді анықтаудың рентгенфазалық талдау әдісі. ИҚ, ПМР спектроскопия және математикалық статистика әдістері. Термодинамикалық тұрақтыларды анықтайтын термохимиялық есептеулер.
Жұмыстың нәтижелері. Диссертациялық жұмыста алғаш рет изотермиялық жағдайда 25 ˚С-де әртүрлі сұйылтуда (қосылыс молі:еріткіш молі) диоксанда, 96%-дық этанолда және суда келесі терпеноидтар мен олардың туындыларының - арглабиннің, ахиллиннің, эстафиатиннің, леукомизиннің, α-сантониннің, артемизининнің, аустрициннің, стизолициннің, матрикариннің, 9α-гидроксиэпибальзаминнің, 8α-(4׳-гидроксисенециоат) 9α-гидроксиэпи-бальзаминнің, гроссмизин оксимінің, пулегонның пиразол туындысының, циклоартемизиакетон оксимінің, бетулиннің, глициррет қышқылының, диметиламиноарглабин гидрохлоридінің, диметиламиноарглабин нитратының, диметиламиноарглабин метилдиодиді мен этилиодидінің, диметиламино-гроссгемин мен диэтиламиногроссгеминнің метилиодидтерінің, диметиламиностизолин гидроиодидінің; алкалоидтар мен олардың туындыларының - анабазиннің гидрохлориді мен нитратының, лаппаконитин гидробромидінің, цитизин мен олардың туындыларының үшэтиламмонийдің цитизиндитиокарбаматының, калийдің цитизиндитиокарбаматының, О,О-диметил-N-цитизинилфосфаттың, цитизинвинилоксиэтиламинтиомочевинаның, сальсолиннің сальсолиндитиокарбаматының, гарминнің N-оксиді гидрохлори-дінің, гарминнің n-толуолсульфоқышқылының хлорангидридпен комплексінің, стахидриннің n-толуолсульфоқышқылының хлорангидридпен комплексінің және ББҚ - калийдің морфолиндитиокарбаматының; флавоноидтар мен олардың туындыларының - кверцетиннің, пиностробиннің, пиностробин оксимінің, тектохризиннің, артемизетиннің, рутиннің, эупатилиннің (сонымен қатар димитилформамидте), эупатилиннің 7-метил эфирінің (сонымен қатар димитилформамидте) еру жылулары зерттеліп, осы еріткіштердегі стандарттық еру энтальпиялары анықталды. Термохимиялық зерттеулер барысында ББҚ-дың жаңа туындылары – диметиламинарглабиннің, анабазиннің және лаппаконитиннің нитраттары алынды. Тәжірибелік және анықтамалық мәліметтерді ескере отырып, ББҚ-дың күрделі катиондарының [С17Н25О3NH]+, [С18Н28О3N]+, [С20Н32О3N]+, [С18Н28О4N]+, [С20Н32О4N]+, [С17Н28О4N]+, [С10Н14N2Н]+, [С32Н44N2О8Н]+ іргелі тұрақтылары – стандартты түзілу энтальпиялары анықталды. Динамикалық калориметрия әдісімен әртүрлі температуралық аралықтарда 10 терпеноидтың, 9 алкалоидтың, 4 флавоноидтың және олардың туындыларының жылу сыйымдылықтарының температураға тәуелділіктері анықталып, оларды өрнектейтін теңдеулер қорытылып шығарылды. Ахиллиннің, леукомизиннің, артемизининнің, бетулиннің, лаппаконитин гидробромидінің, кверцетиннің Ср0~f(Т) қисықтарында λ-тәріздес II-текті фазалық өзгерістер бар екендігі анықталды. Әсер ететін заты мен жалпы формуласы бірдей әртүрлі медициналық «Кирин» (Кипр) мен «Спектиномицин» (Италия) препараттарының калориметрлік әдіс арқылы суда еру жылулары мен жылу сыйымдылықтарын өлшеу арқылы оларда полиморфизм құбылысы бар екендігі анықталды. Жуықтау әдістерімен 70-тен астам терпеноидтар, алкалоидтар, флавоноидтар мен олардың туындыларының жану және балқу жылулары есептеліп, олардың негізінде аталған қосылыстардың стандартты түзілу жылулары анықталды. Иондық инкременттер әдісі бойынша арглабиннің, гроссгеминнің, стизолиннің, анабазиннің және лаппаконитиннің 264 туындыларының стандартты түзілу энтальпиялары есептеліп шығарылды.
Практикалық маңызы. Зерттеулердің нәтижелері өсімдік тектес биологиялық белсенді заттар мен олардың туындыларының физикалық химиясына елеулі үлес қосады, ұқсас қосылыстардың бағытты синтезі оларды алудың технологиясын жасауға «энергетика-құрылым-биобелсенділік» тәуелділігін анықтауға маңызы бар, дәрі-дәрмек препараттарының әсер ететін заттарын стандарттау мен сертификациялауға, олардағы полиморфизм құбылысын анықтауға қолдануға болады және алынған тұрақтылар іргелі халықаралық және республикалық ақпараттық банктер мен анықтамаларға енгізілетін алғашқы ақпараттық мәліметтер болып табылады.
Қолдану облысы. Физикалық химия, биологиялық белсенді қосылыстардың термодинамикасы, берілген қасиеттері бар қосылыстарды алу технологиясының физикалық-химиялық негіздері, дәрі-дәрмек заттарын стандарттау мен сертификациялау, химиялық ақпарат.
Зерттеу зерзатының дамуы туралы болашақ болжам. Термодинамикалық зерттеулердің нәтижелері жүздеген және мыңдаған ұқсас биологиялық белсенді қосылыстардың термохимиялық қасиеттерін болжауға және тектес заттардың туындыларын алудың физикалық-химиялық негіздерін модельдеуге мүмкіндік береді. Келешекте өсімдік тектес дәрі-дәрмек препараттарының әсер ететін заттарын стандарттау мен сертификациялауда алынған ББҚ-дың термодинамикалық тұрақтыларын кеңінен қолдануға болады.
Kasenova Shuga Bulatovna
Thermodynamic properties of terpenoid, alkaloid, flavonoids and their derivatives
Dissertation abstract for a science degree
Doctor of chemical sciences
02.00.04 – physical chemistry
Summary
Research object. The dissertation work is devoted to studies of thermochemical and thermodynamic properties of natural biologically active compounds (BAC) – terpenoids, alkaloids, flavonoids and their derivatives.
Work objective. Thermochemical research of terpenoid series (mono- sesqui-, tri-), alkaloids, flavonoids and their derivatives with obtaining of new, original fundamental thermodynamic constants for biologically active compounds.
Methods of researches. Dissolution enthalpy was determined by method for isothermic calorimetry. Calorimetry of heat capacity temperature dependences was studied with the use of IT-С-400. X-ray phase analysis was used to establish crystal chemical characteristics. Methods of IR- and NMR-spectroscopy, mathematical statistics. Thermodynamic constants were calculated thermochemically.
Research results. In the dissertation work, dissolution heats in dioxane, 96% ethanol and water were determined experimentally for the first time in isothermal conditions at 25˚С at different dilutions (mol of a compound:mol of a solvent) and also standard dissolution enthalpies in the stated solvents were established for the following terpenoids and their derivatives: arglabin, achylline, estafiatine, leucomisine, a-santonine, artemisinine, austricine, stizolicine, matricarine, 9a-hydroxyepibalsamine, 8a-(4¢-hydroxysenecionate), 9a-hydroxyepibalsamine, grossmisin oxime, pyrazole derivative of pulegone, cycloartemisia ketone oxime, betuline, glycyrrhetic acid, dimethylaminoarglabin hydrochloride, dimethylaminoarglabin nitrate, dimethylaminoarglabin and diethylaminoarglabin methyl iodides, dimethylamino-grossgemine and diethylaminogrossgemine methyl iodides, dimethylaminostizolin hydroiodide; alkaloids and their derivatives: anabasine hydrochloride and nitrate, hydrobromide of lappaconitin, cytisine and its derivatives – triethylammonium cytisinodithiocarbamate, sodium cytisinodithiocarbamate, potassium cytisinodithiocarbamate, О,О-dimethyl-N-cytisinylphosphate, cytisinovyniloxyethylaminothiourea, salsoline salsolinoditjiocarbamate, hydrochloride of N-oxide harmine, harmine complex with acid chloride of п- toluene sulphonic acid, stachydrine complex with acid chloride of п- toluene sulphonic acid and their biologically active compound – potassium morpholinodithiocarbamate; flavonoids and their derivatives: quercetin, pinostrobine, pinostrobine oxime, tectochrysin, artemisetine, rutin, eupatilin (also in dimethyl formamide), 7-methyl ether of eupatilin (also in dimethyl formamide). In the course of thermochemical researches we obtained new derivatives of biologically active compounds – nitrates of dimethylaminoarglabin, anabasine and lappaconitin. We found that despite similar brutto formula (С15Н18О3) sesquiterpene lactones – arglabin, achilline, estafiatine, leucomisine, a-santonine dissolve in dioxane and 96% ethanol with different ∆Н0 values of dissolution and have different values of standard heat capacities which proves their structural particular features. Fundamental constants – standard formation enthalpies of complex cations in biologically active compounds [С17Н28О4NН]+, [С18Н28О3N]+, [С20Н32О3N]+, [С18Н28О4N]+, [С20Н32О4N]+, [С17Н28О4N]+, [С10Н14N2Н]+, [С32Н44N2О8Н]+ were calculated by combination of experimental and reference data. Heat capacity temperature dependences in different temperature ranges were studied by dynamic calorimetry for 10 terpenoids, 9 alkaloids and 4 flavonoids and their derivatives; equations describing С0р~f(Т) dependences were derived. On С0р~f(Т) dependence curves we found the presence of λ-form effect in achilline, leucomisine, artemisetine, betulin, hydrobromide of lappaconitin, quercetin which is probably connected with the presence of II-order phase transition. Using calorimetric method for the determination of dissolution enthalpy at different dilutions and also by measuring thermal capacity we found the presence of polymorphism in different medicines “Kirin” (Cyprus) and “Spectinomycin” (Italy) with the same active substance and brutto formula. Enthalpies of combustion and fusion for 70 terpenoids, alkaloids and their derivatives were measured by approximation methods which were used to determine their standard formation enthalpies. Method of ion increments was used to calculate standard formation enthalpies for 264 derivatives of arglabin, grossgemine, stizolin, and lappaconitine.
Practical value. The research results make certain contribution to physical chemistry of biologically active plant-derived compounds and their derivatives, are of interest for the directed synthesis and development of the technology for obtaining similar compounds, for establishing “power-structure-bioactivity” dependence and can be used for standardization and certification of medical products to find the presence of polymorphism in them the and serve as initial information masses for downloading to fundamental international and republican data bases and listing in the references of thermodynamic constants.
Sphere of application. Physical chemistry, chemical thermodynamics of biologically active compounds, physico-chemical principles for the development of the technology for obtaining compounds with given properties, standardization and certification of medical products, chemical information science.
Prospects for the development of the object. The results of thermodynamic researches allow forecasting similar thermodynamic properties in hundreds and thousands of related biologically active compounds and design physico-chemical bases for obtaining BAC derivatives. The thermodynamic constants obtained can be used wider in future for the standardization and certification of plant-derived medical products.
страница 1 ... страница 2 | страница 3 | страница 4 страница 5
|