WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Из рисунка 10 видно, что при увеличении концентрации ГК в ЯМР-спектре МА3 наблюдается сдвиг протона в положении (5) в слабое поле. Одновременно регистрируется значительное уширение линий ароматических протонов эфира. Отметим, что сдвиг протона Н(5) наблюдается и в гомогенных растворах при уменьшении содержания воды в водно-метанольных смесях (рисунок 1), однако, этот эффект не сопровождается уширением линий (рисунок 1). Разумно предположить, что сдвиг протона (5) и уширение линий в растворе с ГК - это результат включения молекулы МА3 в мицеллу ГК. При этом солюбилизация молекулы эфира в мицелле может быть причиной наблюдаемых изменений в ЯМР спектрах МАЗ. Так, восстановление внутримолекулярной водородной связи, происходящее из-за вытеснения воды из ближайшего окружения МА3, может быть причиной наблюдаемого сдвига пятого протона. В свою очередь, возможное затруднение вращения молекулы в мицелле, по сравнению с таковыми в гомогенных растворах, приведет к укорочению времени релаксации и, соответственно, к наблюдаемому уширению линий.

Наряду с изменениями в спектрах ЯМР, наблюдаются изменения и в ХПЯ МАЗ в присутствии ГК. На рисунке 11 представлена зависимость интенсивности поляризации ароматических протонов МА3 в зависимости от концентрации ГК. Сравнение зависимостей 1 и 2 на рисунке 11 указывает на существование зависимости между интенсивностью поляризации ароматических протонов МА3 и мольной долей молекул ГК в мицеллярном состоянии. Таким образом, падение интенсивности поляризации с ростом концентрации ГК, отражает влияние солюбилизации МА3 в мицелле на реакционную способность эфира.

Для того чтобы выяснить, как влияние глицирризиновой кислоты связано с её строением, и не сводится ли оно просто к изменению кислотности среды, в работе было исследовано влияние на фотолиз МАЗ двух других кислот: уксусной (УК) и глицирретовой (ГЛК). Уксусная кислота имеет величину рК, близкую к глицирризиновой, а в структуре ГЛК имеется такой же тритерпеновый фрагмент, но не содержится сахаридных остатков. На рисунке 11 приведены изменения эффективности ХПЯ при варьировании концентрации уксусной и глицирретовой кислот на эффективность фотолиза МА3. Из рисунка 11 видно, что ХПЯ МА3 очень слабо зависит от концентрации этих кислот. Следовательно, кислотность среды не оказывает заметного влияния на эффективность фотораспада МАЗ. Поскольку в растворах ГЛК не происходит солюбилизации эфира, можно также предположить, что эта кислота не содержит групп, ответственных за образование мицелл.

И, наконец, в работе также изучен фотолиз лекарственного соединения - лаппаконитина (ЛК) в различных средах, включая ГК. ЛК представляет собой сложный эфир N-ацилантраниловой кислоты и трехатомного спирта лаппаконина. Согласно литературным данным [ix], механизм фотораспада ЛК состоит из двух параллельных процессов, один из которых включает стадии переноса электрона, а другой является мономолекулярным деацилированием. Так как процесс деацилирования ЛК полностью аналогичен таковому для МА3, то естественно ожидать для фотолиза ЛК заметного влияния среды. На рисунке 12 представлены 1Н ЯМР спектры ароматических протонов ЛК в зависимости от содержания воды в водно-метанольной смеси. Как и в случае с МАЗ, сдвиги ароматических протонов ЛК в спектре ЯМР существенно меняются в зависимости от доли воды в растворителе, что позволяет заключить, что для лаппаконитина также характерно существование равновесия между внутримолекулярной и межмолекулярной водородными связями в антраниловом фрагменте.

Рисунок 12. 1H ЯМР спектры 1 мМ ЛК в водно-метанольной смеси с различным содержанием воды: (а) 80% воды, (б) 50%, (в) 30%, (г) 10%, (д) 0%.

Рисунок 13. 1H фото-ХПЯ спектры 1мM ЛК в водно-метанольной смеси: (а) D2O=0.5 и (б) D2O =0.

Рисунок 14. Зависимости относительной интенсивности ХПЯ Н(3’) протона ЛК (1) и H-19 (2), H-21 (3) протонов продукта III от доли () воды в водно-метанольной смеси.

Заметное влияние смена растворителя оказывает и на эффективность различных каналов фотораспада ЛК, исследованных методом ХПЯ. Так, при облучении растворов ЛК в чистом метаноле на исходном ЛК регистрируется слабая поляризация, и наблюдаются только следовые количества продуктов фотораспада. В тоже время, в водно-метанольных смесях наблюдается заметное фоторазложение и существенная химическая поляризация ядер исходного ЛК и продуктов (рисунок 13). Основная поляризация в области ароматических протонов ЛК регистрируется на исходном соединении, интенсивность которой, как видно из рисунка 13, существенно зависит от используемого растворителя. Отметим, что помимо поляризации на ароматических протонах ЛК, отражающей процесс деацилирования, регистрируется поляризация на протонах Н-19 и Н-21, относящихся к продукту образованному по механизму с переносом электрона между молекулами ЛК в основном и в триплетном возбужденном состояниях [9].

Как видно из рисунка 14, эффективности исследуемых процессов (деацилирование и перенос электрона) изменяются с ростом концентрации воды в водно-метанольной смеси.

И последняя (пятая) часть настоящей работы посвящена изучению фототрансформации лаппаконитина в растворах глицирризиновой кислоты. Влияние ГК на 1Н ЯМР спектры ароматических протонов ЛК при различных концентраций ГК оказалось подобным таковому описанному выше для метилового эфира антраниловой кислоты (рисунок 11). На рисунке 15 показаны изменения в эффективности ХПЯ процесса

Рисунок 15. Зависимость относительной интенсивности ХПЯ ароматических протонов ЛК: (а) от концентрации ГК, (б) от концентрации уксусной кислоты (УК), в 20% метанольно-водном растворе. (в) Зависимость доли мицеллярной (P2) формы ГК от исходной концентрации ГК в присутствии ЛК.

деацилирования при фототрансформации ЛК в присутствии различных концентраций ГК, которые коррелируют с долей мицеллярной формы глицирризиновой кислоты. Приведенная для сравнения кривая зависимости эффективности ХПЯ от концентрации УК наглядно демонстрирует, что влияние ГК не сводится к изменению кислотности среды (рисунок 15 (б)). Отсюда следует вывод о том, что лаппаконитин – действующее начало лекарственного препарата «Алапинин» также солюбилизируется ГК, и это может быть одной из причин известного воздействия ГК на лечебные свойства алапинина.

Основные результаты и выводы

1. Методами ЯМР и ХПЯ установлено, что эффективность фотораспада метилового эфира N-ацилантраниловой кислоты (МА3) в различных растворителях полностью определяется положением равновесия между формами эфира с внутримолекулярной и межмолекулярной водородными связями. Продемонстрированная чувствительность фотолиза МА3 к свойствам среды позволяет использовать этот процесс для исследования «организованных сред».

2. С помощью ХПЯ обнаружено, что процесс солюбилизации МА3 в разнополярных мицеллах (SDS, CTAB и TX-100) приводит к значительному уменьшению эффективности фотораспада. В то же время включение МАЗ в комплекс типа «гость-хозяин» с циклодекстрином не оказывает такого влияния.

3. Методом ЯМР релаксации показано, что глицирризиновая кислота в смеси вода - метанол образует мицеллы, и процесс мицеллообразования зависит от кислотности среды и состава раствора.

4. Установлено, что солюбилизация эфира МАЗ и лекарственного препарата лаппаконитина в мицеллах ГК приводит к понижению эффективности их фотораспада по механизму деацилирования. Показано, что ГК также влияет на фотораспад лаппаконитина по механизму, включающему стадию переноса электрона.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах

  1. V.S. Kornievskaya, A.I. Kruppa, T.V. Leshina. NMR and photo-CIDNP investigations of the glycyrrhizinic acid micelles influence on solubilized molecules //Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry. Chemistry and Materials Science– 2008.- Vol.60.- № 1-2.- P.123-130.
  2. В.С. Корниевская, А.И. Круппа, Т.В. Лешина. Исследование влияний ближайших окружений на реакционную способность радикалов модельного органического соединения метилового эфира N-ацилантраниловой кислоты методами 1Н ЯМР и ХПЯ //Вестник НГУ. Серия: Физика– 2007. Т.2.– Вып. 2. С.2129.
  3. Valeria S. Kornievskaya, Alexander I. Kruppa, Nicholas E. Polyakov, and Tatyana V. Leshina. Effect of Glycyrrhizic Acid on Lappaconitine Phototransformation //Journal of Physical Chemistry B– 2007. Vol.111. № 39.  С.1144711452.
  4. Корниевская В.С., Круппа А.И., Лешина Т.В. Исследование влияния мицелл глицирризиновой кислоты (ГК) на солюбилизированные молекулы методами ЯМР и ХПЯ //Материалы Всероссийской конференции лауреатов Фонда имени К. И. Замараева “Современные подходы к проблемам физикохимии и катализа”– Новосибирск, Россия, 16-19 мая 2007.– С.174-175.
  5. Корниевская В.С., Круппа А.И., Поляков Н.Э., Лешина Т.В. Изучение ассоциаций ГК в растворах методами 1Н ЯМР и ХПЯ //Материалы Всероссийской научной конференции “Современные проблемы органической химии”– Новосибирск, Россия, 5-9 июня 2007.– С.74.
  6. V.S. Kornievskaya, A.I. Kruppa, N.E. Polyakov, T.V. Leshina. Influence of the micellar aggregates of glycyrrhizinic acid on solubilized molecules studied by means of NMR and photo-CIDNP methods //Book of Abstract of VII Voevodsky Conference “Physics and chemistry of elementary chemical processes”– Chernogolovka, Russia, June 25-28, 2007.– P.206-207.
  7. Alexander I. Kruppa, Svetlana S. Petrova, Valeria S. Kornievskaya, and Tatyana V. Leshina. Correlation between chemical reactivity and supramolecular environment. NMR and photo-CIDNP investigation //Book of Abstract of VII Voevodsky Conference “Physics and chemistry of elementary chemical processes”– Chernogolovka, Russia, June 25-28, 2007.– P.85.
  8. N.E. Polyakov, V.S. Kornievskaya, A.I. Kruppa, T.V. Leshina, N.F. Salakhutdinov, G.A. Tolstikov. CIDNP and NMR study of the associates of natural complexant – glycyrrhizic acid with biologically active compounds //Book of Abstract of 10-th International Symposium on Spin and Magnetic Field Effects in Chemistry and Related Phenomena “Spin Chemistry Meeting 2007”– S. Servolo, Venice, Italy, 18-21 June, 2007.– P.73.
  9. Корниевская В.С., Круппа А.И., Поляков Н.Э., Лешина Т.В. Изучение ассоциаций глицирризиновой кислоты в растворах и их влияние на солюбилизированные молекулы методами 1Н ЯМР и ХПЯ //Материалы XIV Всероссийской конференции “Структура и динамика молекулярных систем”. – Яльчик, Россия, 27 июня 2007.– С.120.
  10. Поляков Н.Э., Сыдыков Б.С., Корниевская В.С., Круппа А.И., Лёшина Т.В., Душкин А.В. ЯМР И ХПЯ В ИССЛЕДОВАНИИ АССОЦИАТОВ ПРИРОДНЫХ ОЛИГО- И ПОЛИСАХАРИДОВ С БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ //Материалы XIV Всероссийской конференции “Структура и динамика молекулярных систем”. – Яльчик, Россия, 27 июня 2007.– С.191.
  11. Polyakov Nikolay E., Kornievskaya Valeria S., Kruppa Alexander I., and Leshina Tatyana V. CIDNP and NMR Study of Lappaconitine Phototransformation in Glycyrrhizin Micelle //36th Southeast Magnetic Research Conference - Tuscaloosa, Alabama, USA, November 9-11, 2007.- P-18.

Список литературы


i. Kornievskaya V.S. NMR and photo-CIDNP investigations of the glycyrrhizinic acid micelles influence on solubilized molecules /V.S.Kornievskaya, A.I.Kruppa, T.V.Leshina //Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry. Chemistry and Materials Science– 2008.-Vol.60.- № 1-2.- P.123-130.

ii. Корниевская В.С. Исследование влияний ближайших окружений на реакционную способность радикалов модельного органического соединения метилового эфира N-ацилантраниловой кислоты методами 1Н ЯМР и ХПЯ /В.С.Корниевская, А.И.Круппа, Т.В.Лешина //Вестник НГУ. Серия: Физика– 2007.- Т.2.– Вып.2. С.2129.

iii. Kornievskaya Valeria S. Effect of Glycyrrhizic Acid on Lappaconitine Phototransformation /V.S.Kornievskaya, A.I.Kruppa, N.E.Polyakov, T.V.Leshina //Journal of Physical Chemistry B– 2007. Vol.111. № 39. P.1144711452.

iv. Толстиков Г.А. Солодка. Неиспользуемые возможности здравоохранения России /Г.А.Толстиков, Э.Э.Шульц, Л.А.Балтина, Т.Г.Толстикова //Химия в интересах устойчивого развития- 1997.- № 5.- С.57-73.

v. Shimada Hirofumi Intramolecular and intermolecular hydrogen-bonding effects on photophysical properties of 2_-aminoacetophenone and its derivatives in solution /Hirofumi Shimada, Akihito Nakamura, Toshitada Yoshihara, Seiji Tobita //Photochemistry Photobiology Sciences- 2005.- Vol.4.- P.367–375.

vi. Photo – Fries rearrangement //IUPAC Compendium of Chemical Terminology.- 1996.- Vol.68.- P.2261.

vii. Orientational dynamics of [beta]-cyclodextrin inclusion complexes /N.Balabai, B.Linton, A.Napper et al. //J. Phys. Chem.В.- 1998.- Vol.102(48).- P.9617-9624.

viii. Popova M.V. NMR Investigation of the Short-chain Ionic Surfactant-Water Systems /M.V.Popova, Y.S.Tchernyshev, D.Michel //Langmuir- 2004.- Vol.20.- P.632-636.

ix. Поляков Н.Э. Окислительно-восстановительные реакции природного алкалоида лаппаконитина /Н.Э. Поляков, Т.В. Лешина //Известия РАН- Сер. Химическая- 4.- 2007.- С.608—619.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»