Введение к работе
Актуальность работы
Одной из актуальных задач современной фармацевтической науки является поиск новых высокоэффективных лекарственных средств (ЛС), имеющих как природное, так и синтетическое происхождение. Тритерпены или тритерпеноиды составляют большую группу, включающую более 20 000 широко распространенных в природе соединений. На основе природных и синтетических тритерпеноидов создан ряд современных ЛС, которые с успехом применяются в России и за рубежом для лечения различных заболеваний, например, фузидовая кислота, глицирризиновая кислота и ее различные производные. Более того, установлено, что многие вещества тритерпеновой природы обладают широким спектром биологического действия, сравнительно низкой токсичностью, многофункциональным механизмом действия и высокой доступностью получения.
Среди биологически активных тритерпеноидов, имеющих доступность в глобальном промышленном масштабе, следует указать производные бетуленола (бетулин, бетулинол), который является основным компонентом коры берёзы разных видов. Содержание бетуленола во внешней коре составляет до 35% от сухой массы, а в рафинированной отходной коре берёзы при деревообработке - до 24%. Данные литературы показывают, что бетуленол является уникальным родоначальником для получения биологически активных тритерпеноидов лупанового и олеананового ряда путем химической модификации. Среди синтезированных производных бетуленола обнаружены некоторые закономерности взаимосвязи «структура-активность», а именно, ацилирование бетуленола, бетуленоловой кислоты повышает биологическую активность и расширяет спектр действия (например, создание анти-ВИЧ препарата «Бевиримат»), конъюгирование их с другими биологически активными веществами даёт синергетический эффект.
В связи с этим, химическая модификация бетуленола является актуальным направлением в области создания новых высокоэффективных лекарственных средств (иммуномодуляторов, анти-ВИЧ препаратов), особенно, создание конъюгированных (гибридных) молекул, содержащих тритерпеноидные и кумариновые фрагменты, которые могут не только повысить биологический эффект, но и решить многие вопросы в фармацевтическом анализе ЛС группы тритерпеноидов. Кроме того, решающее значение для внедрения любого нового препарата в практику имеет нормативная документация, регламентирующая качество ЛС, в том числе, фармакопейная статья (ФС), фармакопейная статья предприятия (ФСП) для стандартизации новой разрабатываемой субстанции.
Цель исследования. Целью данной работы является синтез некоторых производных бетуленола, в том числе его конъюгатов с другими биологически активными соединениями,
изучение их физико-химических свойств, фармакологической активности, обоснование методик анализа исследуемых веществ и их валидации, а также стандартизации состава отобранных наиболее активных соединений.
Задачи исследования
Осуществить синтез и анализ по структурным особенностям некоторых известных производных бетуленола, а также модифицировать технологию их получения.
Осуществить синтез некоторых ранее неописанных производных бетуленола и его конъюгатов, установить их строение современными спектральными методами: ИК-, ЯМР-спектроскопия и масс-спектрометрия, изучить их физические и физико-химические свойства.
Определить иммуномодулирующие и противовирусные свойства некоторых синтезированных производных бетуленола с целью выявления взаимосвязи «структура-активность».
Разработать методики (ТСХ, ВЭЖХ, ГЖХ-МС) определения подлинности, посторонних примесей и количественного содержания в 3-О-пропионате аллобетуленола (АН-12) и 3,28-ди-0-(7-метоксикумарин-4-ил)ацетате бетуленола (АН-32).
Разработать стандартный образец (СО) на АН-12 и определить его показатели контроля качества, подготовить проекты фармакопейных статей на СО и субстанцию АН-12.
Научная новизна
Впервые:
- синтезированы 4 неописанных в литературе производных бетуленола (АН-12, АН-13,
АН-30 и АН-32), из которых АН-30 и АН-32 являются конъюгатами нового класса
(тритерпеноид - кумарин). Изучены их физические, спектральные (ИК-, Н-, С-ЯМР-
спектроскопические, масс-спектрометрические), и хроматографические (ТСХ, хромато-
масс-спектрометрические, ВЭЖХ) свойства.
описаны электроспрей-масс-спектрометр ические (ЭСИ-МС) особенности 12 тритерпеноидов - производных бетуленола, а также проведено полное отнесение сигналов спектров С-ЯМР в структуре 11 тритерпеноидов и определены пути фрагментации двух тритерпеноидов (АН-5 и АН-12).
разработаны 6 новых методик синтеза для 4 известных производных бетуленола (АН-2, АН-5, АН-9, АН-20)
разработан способ получения СО АН-12. Проведена стандартизация АН-12 по разделам подлинности, посторонних примесей и количественного определения спектральными и хроматографическими методами.
- установлены условия ВЭЖХ-анализа конъюгата АН-32, доказана линейность методики
его определения.
Впервые изучена иммуномодулирующая активность 5 производных бетуленола (АН-11, АН-12, АН-13, АН-30 и АН-32), из которых наиболее активными оказались АН-12 и АН-32.
Практическая значимость работы. Установлены способы определения подлинности всех синтезированных соединений и количественного определения содержания АН-12 и АН-
-ж-ж- 1 1 ^
32 методами ИК-, *Н и 1JC ЯМР -спектроскопии, масс-спектрометрии и ВЭЖХ.
В итоге валидационной оценки установлена пригодность разработанных методик, которые отличаются высокой чувствительностью, отсутствием систематической погрешности и позволяют достаточно достоверно определять качество предлагаемых наиболее активных производных бетуленола.
По материалам исследования наиболее активных соединений АН-12 и АН-32 подана заявка в «Федеральную службу по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам» о выдаче патента Российской Федерации на изобретение «Иммуномодулирующее средство на основе 3-О-пропионата аллобетуленола (19(3,28-эпокси-18а-олеанан-3(3-ил пропионат)» (Входящий № 044360, регистрационный № 2013129829 от 01.07.2013), в настоящее время получено уведомление о положительном результате формальной экспертизы от 05.09.2013.
Разработаны проекты фармакопейных статей (ФС и ФСП) и пояснительные записки к ним на СО и субстанции АН-12.
Внедрение результатов в практику. Данные, полученные в процессе выполнения диссертационной работы по синтезу и анализу тритерпеноидов - производных бетуленола, используются в лекциях по фармацевтической химии по теме: «Природные и синтетические терпеноиды».
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Результаты экспериментальных исследований по синтезу и установлению структуры 19 соединений ряда бетуленола современными физико-химическими методами, в частности впервые синтезированных 4 производных бетуленола (АН-12, АН-13, АН-30, АН-32).
-
Результаты фармакологических исследований синтезированных соединений.
-
Результаты доказательства подлинности, посторонних примесей и количественного содержания синтезированных соединений АН-12 и АН-32 физико-химическими методами анализа и сравнительной оценки разработанных методик (ТСХ, ВЭЖХ, ГЖХ-МС).
4. Рекомендуемые нормы качества и проекты нормативных документов на АН-12.
Связь задач исследования с планом фармацевтических наук
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГБОУ ВПО СПХФА Минздрава России в рамках одного из основных научных
направлений «Получение и изучение фармакологического действия биологически активных веществ (БАВ) с целью создания инновационных лекарственных средств» (номер государственной регистрации НИР: 01201252027).
Публикации
Основное содержание диссертации представлено в 13 публикациях, в том числе 1 заявка о выдаче патента РФ, 4 статьи в журналах, входящих в перечень рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций, рекомендованный ВАК РФ.
Апробация работы
Результаты работы представлены на Межвузовской научной конференции, посвященной 300-летию со дня рождения М.В. Ломоносова и 150-летию создания A.M. Бутлеровым теории химического строения органических соединений (Санкт-Петербург, 2011); Научно-практической конференции с международным участием, посвященной 75-летию Пермской государственной фармацевтической академии «Актуальные проблемы науки фармацевтических и медицинских вузов: от разработки до коммерциализации» (Пермь, 2011); П-ой Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов с международным участием «Молодая фармация - потенциал будущего» (Санкт-Петербург, 2012).
Личный вклад автора. Автору принадлежит основная роль в проведении эксперимента, аналитической и статистической обработке полученных результатов, их научном обосновании и обобщении. Вклад автора является определяющим и заключается в непосредственном участии во всех этапах исследования: от постановки задач, их экспериментально-теоретической реализации до публикации результатов в научных изданиях и докладах. При проведении фармакологических исследований в сторонних организациях автор непосредственно формулировал цель и структуру проводимых экспериментов, принимал участие в постановке эксперимента, обсуждении и формулировке результатов экспериментов. В целом, степень участия автора в получении научных результатов работы составляет более 85%.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Научные положения диссертации соответствуют формуле специальности 14.04.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия. Результаты проведенного исследования соответствуют области исследования специальности, конкретно пунктам 1, 2 и 3 паспорта специальности фармацевтическая химия, фармакогнозия.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 175 страницах машинописного текста, включает 60 таблиц, иллюстрирована 88 рисунками и состоит из введения, обзора литературы по теме исследования, главы «Материалы и методы
![Синтез, свойства, биологическая активность N-гетериламидов [А]-оксокислот и продуктов их химических превращений](/i/i/4597/277637.png "Синтез, свойства, биологическая активность N-гетериламидов [А]-оксокислот и продуктов их химических превращений Мокин Павел Александрович")
![Синтез и гипогликемическая активность некоторых моноамидов и ацилгидразидов фталевых кислот [Электронный ресурс]](/i/i/4422/180873.png "Синтез и гипогликемическая активность некоторых моноамидов и ацилгидразидов фталевых кислот [Электронный ресурс] Рудакова Галина Васильевна")
