Отримання і дослідження властивостей індивідуальних та іммобілізованих на полісахаридних матрицях азометинів, гідразонів, їх комплексів з 3d-металами - Автореферат

Азометини, гідразони як ліганди заслуговують увагу, оскільки дають можливість поєднувати через-СН=N-,-CH=N-NH-звязки різні фрагменти молекул, що дозволяє встановлювати залежність властивостей сполук від їх складу. Крім того відомо, що комплексні сполуки 3d-металів з координаційними вузлами [MN4] , [MN2O2] з азометинами та гідразонами можуть бути каталізаторами окисно-відновних процесів, а також виявляти високу протимікробну, фунгіцідну, протипухлинну активність. Робота виконувалась у рамках госпрозрахункової теми К-7-85 "Розробка високочутливих методів контролю сумарної та локальної негерметичності" (№ держреєстрації 01850025868, СНУ, 1986-1989 рр.), держбюджетної теми ГН-15-90 "Розробка біосенсорних первинних переутворювачів для контролю та діагностики психофізичного стану людини з мікропроцесорною обробкою результатів" (№ держреєстрації 01910008852, СНУ, 1990-1992рр.), держбюджетної теми ГН-35-92 "Розробка та вивчення чутливих покрить для біосенсорних переутворювачів і мікроапаратів розподілу дозування та транспортування рідкіх технологічних і біологічних сумішей" (№ держреєстрації 0193U009501, СНУ, 1992-1996рр.). Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі задачі: - відпрацювати методики синтезу й синтезувати індивідуальні азометини, гідразони та їх комплекси з 3d-металами ; вивчити вплив замісників в азометинах на їх здатність до координації з d-металами;У вступі обґрунтовано вибір теми дослідження, її актуальність, розкрито наукову новизну та практичну значимість роботи, сформульовано мету дослідження. Наведені дані щодо будови більшості ароматичних азометинів та координаційних сполук з металами на їх основі, методам синтезу ВКС. Вказано на взаємозвязок між каталітичними та біологічними властивостями цих сполук. Окремо розкрито досягнення в галузі іммобілізації реагентів на полімерних носіях, а саме, загальні властивості, методи отримання, їх застосування. У підрозділах 2.1 - 2.3 наведені методики попереднього очищення реагентів, синтезу індивідуальних азометинів (переважно о-оксиазометинів), гідразонів та координаційних сполук на їх основі з 3d-металами (Cu, Zn, Ni, Co).Підрозділ 3.1 включає в себе фізико-хімічні дослідження індивідуальних та хімічно прищеплених на ДАЦ-10 азометинів, гідразонів, моноядерних і біядерних координаційних сполук 3d-металів з о-оксиазометинами, сульфаніламідними препаратами, азометинами на основі сульфаніламідів, деякими гідразонами. Кількісні дані з кислотності ОН-групи та кислотності спряженої-СН=N-групи (основності азометинового азоту) були отримані методом кислотно-основного титрування (Таблиця1). Таким чином підтверджується, що-CH=N-група знаходиться у системі поєднання з ароматичними ядрами, оскільки замісники знаходяться в одному ядрі, а РКА визначені для групи ОН, розташованої у другому ядрі. На користь іммобілізації лігандів, їх комплексів свідчать останні літературні дані з хімічного прищеплення на полібензальдегіді, полімерних суспензіях, що містять альдегідні або аміні групи, різних реагентів за типом шиффових основ, дані з утворення подібних комплексів 3d-металів на поверхні аеросилу, модіфікованого основами Шиффа. нфрачервоні спектральні виміри призводять також, як і для лігандів, до негативних результатів Для біядерних ВКС (ML-2Н )2 металокомплексів за даними спектрів нами запропонована структура, де метал координує ліганд через кисень фенольної групи і азометинову групу, через кисень SO2 групи і гетероатом (як правило азот) з підвищеною електроною густиною фрагментарного залишку сульфаніламіду, як і в разі ВКС металів з лігандами - сульфаніламідами.Синтезовано 58 індивідуальних азометинів, 11 гідразонів на основі саліцилового, бензойного, о-оксинафтойного альдегідів та їх похідних з різними амінами, фенілгідразином, гідразидами кислот. Отримано 49 комплексів з 3d-металами (Cu, Ni, Co, Zn, Mn) з синтезованими азометинами, гідразидом ізонікотинової кислоти. Здійснено потенціометричне визначення РКА о-ОН групи та РКА поєднаної-СН = N-групи у водно-етанольних сумішах для ряду синтезованих азометинів. Вперше проведена нами хімічна іммобілізація на модифікованій полісахаридній матриці ДАЦ-10 (діальдегід целюлози), що містить альдегідні групи, 12 амінів та гідразиду ізонікотинової кислоти з утворенням азометинів та гідразону. Проведена кореляція між константами Гаммета замісників у арильному ядрі та антимікробною активністю лігандів: замісники, що підвищують електрону густину-CH=N-групи, збільшують активність сполук.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Синтезовано 58 індивідуальних азометинів, 11 гідразонів на основі саліцилового, бензойного, о-оксинафтойного альдегідів та їх похідних з різними амінами, фенілгідразином, гідразидами кислот. Отримано 49 комплексів з 3d-металами (Cu, Ni, Co, Zn, Mn) з синтезованими азометинами, гідразидом ізонікотинової кислоти.

Зясована структура внутрішньокомплексних сполук (ВКС) 3d-металів з лігандами-сульфаніламідами та їх шиффовими основами (ШО) з о-оксиальдегідами. Знайдено, зокрема, димерну структуру та внутрішньокомплексний характер при співвідношенні М : L = 1:1 для ШО сульфаніламідів з о-оксиальдегідами, тобто утворення комплексів типу M2 L2.

Здійснено потенціометричне визначення РКА о-ОН групи та РКА поєднаної -СН = N- групи у водно-етанольних сумішах для ряду синтезованих азометинів. Таким чином підтверджена найбільш ймовірна координація 3d-металів в їх хелатах по кисню о-ОН групи та по -CH=N- групі азометину, виявлена роль замісників впливаючих на здатність даної координації азометинів.

Вперше проведена нами хімічна іммобілізація на модифікованій полісахаридній матриці ДАЦ-10 (діальдегід целюлози), що містить альдегідні групи, 12 амінів та гідразиду ізонікотинової кислоти з утворенням азометинів та гідразону. Розроблена методика синтезу подібних сполук. На основі прищеплених лігандів вперше синтезовано 9 координаційних сполук Cu(II), Co(II). Розглянуто вплив РН на результати хімічної іммобілізації на ДАЦ-10.

Зясована хімічна іммобілізація амінів і координаційних сполук 3d- металів з вірогідною координацією металів по -CH=N- і по хелатоутворюючим (якщо такі є) групам прищеплених амінів чи гідразиду.

Вивчена бактеріостатична активність ряду синтезованих азометинів та їх вихідних компонентів. Знайдено збільшення активності при утворенні азометинів. Проведена кореляція між константами Гаммета замісників у арильному ядрі та антимікробною активністю лігандів: замісники, що підвищують електрону густину -CH=N- групи, збільшують активність сполук.

Для ряду сполук побудована залежність між бактеріостатичною активністю азометинів та константами стійкості їх мідних ВКС: посилення стійкості ВКС супроводжується збільшенням активності лігандів-азометинів.

Вивчена in vitro бактеріостатична активність солей Cu(II), Ni (II), Co(II), Zn(II)та їх ВКС з азометинами на основі о-оксиарилальдегідів. Знайдено, що активність ВКС вища ніж їх складових. Виявлено, що на бактеріостатичну активність хелатів впливають: а) його стійкість;

б) активність окремих ліганду та іону металу;

в) вид мікроорганізму.

Встановлено, що на каталазну та оксидазну дію впливають природа іону металу та ліганду. Чим вища їх індивідуальна активність, тим вища активність відповідних ВКС. Для сполук Cu (II) в межах однієї фізіологічної природи різних лігандів існує прямопропорційна залежність між каталазною дією ВКС та їх бактеріостатичною активністю.

Отримані дані з бактеріостатичної дії абсорбованих на вугільних матеріалах та хімічно прищеплених на ДАЦ-10 декількох сульфаніламідів, їх ВКС з Cu (II). Активність цих сполук нижча за дію індивідуальних речовин внаслідок десорбції. Активність прищеплених на ДАЦ-10 сульфаніламідів та їх ВКС нижча ніж відповідних абсорбованих сполук внаслідок ще більш ускладненої десорбції з ДАЦ-10 за реакцією гідролізу.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНО У РОБОТАХ

Сівалов Е.Г., Голуб О.А., Аптекар М.Д., Овчаренко О.Г., Лосєв С.С. Синтез та вивчення властивостей електропровідних матеріалів з поліазометинів та їх комплексів з металами. // Вісник Київського ун-ту. - 1996. - Вип.33. - С.35-40.

Аптекар М.Д., Овчаренко О.Г., Лосєв С.С., Голуб О.А. Синтез, вивчення бактеріостатичної активності координаційних сполук деяких 3d- металів з сульфаніламідними препаратами та їх шиффовими основами саліцилового альдегіду. // Вісник Київського ун-ту. - 1998. - Вип. 35. - С.52 - 56

Аптекар М.Д., Лосєв С.С., Голуб О.А. та інш. Синтез азометинів, гідразонів та їх комплексів з міддю іммобілізованих на полісахаридній матриці. // Вісник Київського ун-ту. - 1998. - Вип. 35. - С. 57 - 62

Аптекарь М.Д., Лосев С.С. Проявление антибактериальной активности основаниями Шиффа ароматического ряда.// Вопросы химии и химической технологии.- 2000. - №1.- С. 15-17.

Лосев С. С.,.Аптекарь М.Д. Иммобилизация на полисахаридных матрицах сульфаниламидных препаратов и их комплексов с Си(П).// Укр.хим.журнал .- 2001 .- Т.67. - №7-8. - С.86-89.

Аптекарь М.Д., Лосев С.С. Закономерности биодействия комплексов 3d-металлов с о-оксиазометинами.// Вопросы химии и химической технологии. -2003.- №4. - С.69-72.

Аптекарь М.Д., Лосев С.С., Крюков В.В., Дучинский Ю.С., Поляков В.Н., Коваленко Р.И. Комплексы Cu (II) и Zn (II) с азометинами производными сульфаниламидов и их фунгицидная активность. // Тезисы докл. ХІІ Украинской республиканской конференции по неорганической химии. - Симферополь, октябрь 1989. - С.189.

Кублановский В.С., Пиршина Л.А., Лосев С.С., Коваленко А.Л., Аптекарь М.Д. Строение и электрокаталитическая активность комплексов Cu (II) и Ni (II) с азометиновыми производными сульфаниламидов. // Тезисы докл. XVII Всесоюзного Чугаевского совещания по химии комплексных соединений. - Минск, май 1990. - С. 460.

Можаев Г.А., Аптекарь М.Д., Овчаренко А.Г., Лосев С.С. Возможности и перспективы повышения эффективности антиинфекционной терапии при тяжелой травме. // Тезисы докл. конф. " Травма. Анестезия и интенсивная терапия ". Материалы пленума ассоциации анестезиологов. - Луганск- Луцк, май 1994. - С.3.

Лосев С.С., Аптекарь М.Д., Овчаренко А.Г. Синтез иммобилизованных на полисахаридных матрицах комплексов меди (II) с некоторыми сульфаниламидными препаратами. // Тези доп. XIV Української конференції з неорганічної хімії. - Київ, вересень 1996. - С.48.

Можаев Г.А., Овчаренко А.Г., Паладе Д.М., Аптекарь М.Д., Лосев С.С. Экспериментальное обоснование методов оксигенотерапии при тяжелой травме. // Тези доп. у "Матеріалах 2 Національного конгресу анестезіологів України". - Харків, вересень 1996. - С.25.

Можаев Г.А., Аптекарь М.Д., Постернак Г.И., Лосев С.С., Овчаренко А.Г., Бондаренко В.В. Роль 3d- комплексов в антиинфекционной терапии при тяжелой травме. // Тези доп. у "Матеріалах 2 Національного конгресу анестезіологів України". - Харків, вересень 1996. - С.113-114.

Лосєв С. С. Отримання прищепленних азометинів, гідразонів та їх комплексів з 3d-металами. //Тези доп. I Всеукр. конференції “Сучасні проблеми неорг. хімії.” - Київ, жовтень 1999- С.61.

Експериментальні дані з біоактивності автор одержав у співробітництві з с.н.с. Луганського державного медичного університету Овчаренко О.Г. і при безпосередньому керівництві проф.Аптекаря М.Д. здійснив обробку отриманих результатів.

Дані з потенціометричного титрування азометинів автор отримав у співробітництві з асистентом СНУ Коваленко Р.І.

Особистий внесок дисертанта у друкованих працях: [1,2,4,7,9,11,12] - отримання індивідуальних комплексів та лігандів для досліджень, спектральний аналіз цих сполук, обговорення результатів та наведення висновків;

[3,5,10] - синтез прищеплених на матрицю ДАЦ-10 лігандів та їх комплексів, вивчення впливу різних факторів на процес утворення цих сполук, обговорення результатів;

[6,8] - вивчення каталазної та оксидазної дії ВКС 3-d металів з о-оксиазометинами, обговорення результатів та зіставлення їх з біодією цих сполук.