Окислительные модификации бетулина

Аннотация

Тритерпеновые соединения, в частности тритерпеновый спирт бетулин. обладают высокой биологической активностью наряду с малой токсичностью. Бетулин легко и с большим выходом извлекается из бересты березы, что делает его перспективным в плане использования в медицине. Установлено, что окисленные производные бетулина обладают противораковой и противовирусной активностью. Однако последние исследования по получению окисленных производных бетулина отличаются либо малой конверсией вещества, либо трудностью извлечения индивидуальных веществ. Данное исследование посвящено созданию методики окисления бетулина с большой конверсией вещества и легкостью очистки полученных окисленных производных бетулина. Эта методика получения окисленных производных бетулина позволяет достичь высокой конверсии вещества и вместе с тем отличается легкостью очистки полученных окисленных производных бетулина. Высокая биологическая активность полученных окисленных соединений с использованием предложенной методики, а так же дешевизна синтеза и сырья позволит рассматривать их как перспективными веществами в плане использования в медицинской химии.

Введение

В последние годы пентациклические тритерпеновые соединения ряда лупана исследуют в плане создания их химических дериватов для использовании в медицинской химии. Наиболее ярким представителем данной группы природных соединений является основной продукт переработки бересты березы - бетулин, который относится к одному из самых распространенных терпеновых соединений в природе, обладающий широким спектром ценных медицинских свойств [1].

Так как тритерпеновые соединения обладают малой токсичностью, вполне возможно использование в практической медицине как самих тритерпеновых, так и их производных, обладающих более высокой биологической активностью. Окисленные производные бетулина интересны тем, что они проявляют противоопухолевую и анти- ВИЧ активность, что является актуальным в медицинской химии. В связи с этим, важным становится оптимизация методов получения окисленных производных бетулина, отличающихся простотой и доступностью исходных реактивов и приводящих к хорошему практическому выходу [2, 3].

Методы исследования

Методы исследования - экстракция, тонкий синтез, различные виды хроматографии, ИК- спектроскопия.

Основная гипотиза данного исследования заключается в том, что кислород воздуха является слабым окислителем, который селективно может окислять бетулин.

Результаты исследования

Окисление бетулина кислородом воздуха проводили в среде уксусной кислоты объемом 30мл, в мольном соотношении бетулина и кислорода соответственно: 1,1 Ммоль : 1,61 моль. Барбатирование воздуха осуществлялось компрессором Atman CR- 20R, ViaAqua МА-200, производительностью 90 л/ч. Барбатацию проводили в течение 2 часов и количество вещества кислорода составило 1,61 моль.

0,5 г бетулина (0,0011 моль) растворяли в 30 мл ледяной уксусной кислоты нагревали на колбонагревателе до 60-80°С до растворения бетулина и 2 часа продували кислородом воздуха при комнатной температуре. Контроль реакции вели хроматографически с использованием системы хлороформ - бензол - этилацетат (4:8:1) с последующим проявлением 10%-ным спиртовым раствором фосфорномолибденовой кислоты и нагреванием хроматограмм до 120°С.

После окончания реакции реакционную смесь выливали в колбу с водой, наблюдали образование белого хлопьевидного осадка. Фильтровали осадок и промывали грамм. Выход продукта реакции составил 88%. Конверсия полученного производного составила 80%.

После перекристаллизации из этанола выделено вещество температура плавления которого составила 170-172°С, что согласуется с литературными данными температуры плавления бетулинового альдегида (170—173°С) [63]. HK- спектр данного вещества на Рисунке 1.

Исходя их данных ИК- спектра очищенного вещества, были определены следующие функциональные группы, представленные в Таблице 1.

Таблица 1 Данные ИК- спектроскопии (v; см ¹) для исследуемого соединения

Согласно данным ИК-спектроскопии в полученном соединении можно констатировать наличие гидроксильной группы, которая обозначается в частотах 3449 см ¹ и идентифицируется как вторичная гидроксильная группа с частотой 1068 см”¹, Однако частоты характерной для первичной группы в спектре нет. Следовательно первичная гидроксильная группа подверглась изменению. Наличие карбонильной группы в области 1740 см ¹ свидетельствует об окислении первичной гидроксильной группы до карбонильной. Двойная связь, наличие которой фиксируется в спектрах в области 1644 см *, в данной реакции не подверглось изменению.

Данные спектры, таким образом, однозначно свидетельствуют о том, что в ходе данной реакции образовался бетулиновый альдегид.

Исходя из вышесказанного, можно предложить следующую реакцию получения бетулинового альдегида (Рисунок 2).

Заключение

Впервые разработана методика окисления бетулина кислородом воздуха до бетулинового альдегида в среде уксусной кислоты с выходом 88%.

Литература:

1. Коровин А.В., Ткачев А.В. Синтез хиноксалинов, конденсированных с тритерпенами, производными урсоловой кислоты и бетулина // Изв. РАН. Сер. Химия. - 2001. - № 2. - С. 292- 297.
2. Толстиков Г.А., Флехтер О.Б.. Шульц Э.Э.. Балтина Л.А., Толстиков А.Г. Бетулин и его производные. Химия и биологическая активность // Химия в интересах устойчивого развития. - 2005. -№ 13.-С. 1-30.
3. Е. Жильцова. Т.Н. Шую, Л.Г. Домрачева-Львова // Химия и химическая технология. - 2008. - Т. №10.-С. 69-72.