Результат интеллектуальной деятельности: N,N-(ди-γ-ХЛОРПРОПИЛ)АМИНОУКСУСНАЯ КИСЛОТА, ПРОЯВЛЯЮЩАЯ БАКТЕРИЦИДНУЮ АКТИВНОСТЬ

Изобретение относится к области биоорганической химии, в частности к природном аминокислотам, проявляющим бактерицидную активность.

Известно: пенициллин, применяемый в качестве бактерицидного средства, но бессильный против чумы, холеры, бруцеллеза и кишечного иерсиниоза (Бриан Л.Е. Бактериальная резистентность и чувствительность к химиопрепаратам. - Изд-во «Медицина». - Москва, 1984 г.)

Известна аминоуксусная кислота являющаяся аминокислотой, необходимой человеческому организму, не обладающая бактерицидными свойствами (Якубе Х.Д. Аминокислоты. - Изд-во «Мир». - Москва, 1985 г.)

Задачей изобретения является разработка нового соединения на основе природной аминокислоты, обладающей бактерицидными свойствами для расширения ассортимента медицинских и ветеринарных препаратов. Задача достигается предложенным соединением N,N-(ди-γ-хлорпропил) аминоуксусная кислота, с формулой:

проявляющая бактерицидную активность.

Глицин - природная аминокислота в совокупности с аллилхлоридом проявляет синергетический эффект в бактерицидных свойствах.

Описываемое соединение получали в круглодонной трехгорловой колбе емкостью 250 мл с термометром и механической мешалкой, капельной воронкой и обратным водяным холодильником, находящимся в водяной бане. В колбе смешивают водный раствор глицина с водным раствором NaOH при 40°С, через час постепенно добавляют аллилхлорид.

Структура N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицина подтверждена данными ИК-и ПМР-спектроскопии, а чистота его бумажной и тонкослойной хроматографией.

Указанный N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицин является фармакологически активным соединением и может применяться как лекарственный препарат в порошках, таблетках и других лекарственных формах.

Для лучшего понимания данного изобретения приводятся следующие примеры:

Пример 1. Получение N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицина

В трехгорлую колбу наливают 10 г (0,13 г/моль) артезианского водного раствора глицина и добавляют 10,4 г (0,26 г/моль) артезианского водного раствора NaOH, включают мешалку и через 15 мин. по капельной воронке добавляют 20 мл (0,26 г/моль; 20 г) аллилхлорид. Реакцию проводят при 40°С в течение 24 часов. Соотношение компонентов глицин:щелочь:аллилхлорид =1:2:2. После перемешивания реакционную смесь обезвоживают в сушильном шкафу при t не более 80°С. Получают белый кристаллический порошок без запаха N,N-(ди-γ-хлорпропил)глицин. После этого реакционную смесь добавляют 9,4 мл HCI. После перемешивания для очистки от NaCI кристаллы промывают 30 мл дистиллированной воды, после чего фильтруют через пористые стеклянные фильтры, соединенные с водоструйным насосом. Полученные кристаллы N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицин сушатся в сушильном шкафу при t=80°C.

Выход целевого продукта 19,4 г (98,7%):

Пример 2. Была изучена токсичность N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицина на клеточных культурах. В опытах были использованы следующие виды клеток: FL (амнион человека), L (фибробласты эмбриона мышей), Vero (клетки почек обезьян) и Нер2 (клетки рака гортани человека).

Монослойную культуру ткани, выращенную во флаконах на среде 199, отмывали от ростовой среды 10% фильтратом бычьей сыворотки (ФБС) и вносили в нее 5%; 2,5% и 1,25% водные растворы N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицина. Параллельно ставился контроль клеток без препарата. После 48 часовой инкубации при 37°С проводили регистрацию опыта.

Установлено, что при 5% концентрации раствора N,N-(ди-γ-хлорпропил)глицина морфофункциональная организация изученных клеточных культур сохраняет свои основные исходные параметры и подвергается незначительным и недостоверным изменениям. Сказанное в полной мере доказывает отсутствие токсичности анализируемого препарата.

После этого опыты проводились на 30 белых беспородных мышах, со средней массой 20-25 г. Животные были разбиты на 6 групп по 5 голов в каждой. Испытуемое соединение N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицин вводилось внутрибрюшинно по 0,5 мл в виде: 2,0; 2,2; 2,3; 2,6; 2,8; 3,0% - водных растворов, что соответствует 500; 550; 600; 650; 700; 750 мг/кг массы.

Испытание острой токсичности соединения с нахождением полулетальной дозы LD₅₀ проводили по методу Г.Н. Першина. Количество павших животных учитывалось через 24; 48 и 72 часа. При этом показано, что высокие дозы препарата способствуют образованию общей адинамии и паралича, гибель наступает от остановки дыхания на 2 сутки опыта.

При вскрытии всех павших животных отклонений от нормы в состоянии внутренних органов (сердца, печени, почек и селезенки) обнаружено не было. В результате определения острой токсичности было выявлено, что при внутрибрюшинном введении подопытным животным препарата N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицин LD₅₀ составляла 700 мг/кг; LD₁₀₀ составляла 750 мг/кг массы. Максимально переносимая доза LD₀=675 мг/кг.

В заключении: препарат N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицин практически не токсичен в дозах до 675 мг/кг. Испытывалось побочное действие N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицина на структурную организацию ряда органов: сердце, печень, легкое, почки, поджелудочная железа, надпочечники, головной и спинной мозг, селезенка, лимфатические узлы, щитовидная и надпочечная железы, желудок, тонкий и толстый кишечник, гипофиз, семенники. Лабораторным крысам внутрибрюшинно вводился водный раствор N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицина из расчета:

- 675 мг/кг - максимально переносимая доза;

- 387,5 мг/кг - максимально переносимой дозы (1/2);

- 193,75 мг/кг - максимально переносимой дозы (1/3).

Было проведено 4 серии опытов:

- в 1-ой серии N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицина вводилось однократно из расчета 675 мг/кг;

- во 2-ой серии опытов N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицина вводилось 3-х кратно при разовой дозе 387,5 мг/кг, после каждой инъекции часть животных забивалась для исследования, интервал между инъекциями 24 часа;

- 3-ей серии опытов N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицина вводилось 20-ти кратно из расчета 193,75 мг/кг веса с интервалом между инъекциями 24 часа. На каждой срок исследования забивалось по 5 лабораторных крыс. Всего под опытом находилось 55 экспериментальных животных. В 3-ей серии гистологическое исследование внутренних органов производилось соответственно через 24 часа, 3 суток, 5 суток, 10 суток, 15 суток и 20 суток после внутрибрюшинного введения препарата. Образцы вышеуказанных органов фиксировались в 10% растворе формальдегида, обезвоживались и заливались в парафин. Гистологические срезы с толщиной 7 мкм окрашивались гематоксилинэозином и пикрофуксином по ван-Гизону.

- в 4-ой серии опытов N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицина испытывался на канцерогенные свойства. Для этого экспериментальным животным вводился N,N-(ди-γ-хлорпропил)глицина из расчета 193,75 мг/кг внутрибрюшинно в течение 12 месяцев. Через каждый месяц забивалось группа животных из 5-ти крыс, внутренние органы, брыжейка и сальники которых подвергались макромикроскопическому исследованию. Всего под опытом на влияние канцерогенных свойств препарата находилось 60 экспериментальных крыс.

Результаты исследований: Гистологический анализ показал, что однократное введение максимально переносимой дозы N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицин не приводило к деструкции внутренних органов, нарушению их кровоснабжения. Белково-гидропической дистрофии подвергались нейроны коры головного мозга, паренхиматозные клетки печени, эпителий коркового вещества надпочечной железы. Явления некробиоза и некрозы клеточных элементов не регистрировались.

Во 2-ой серии опытов структурные изменения во внутренних органах не отмечаются даже после 3-х кратного введения N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицина. Головной и спинной мозг, миокард, легкое, надпочечники, почки, легкое, печень, поджелудочная железа, надпочечная железа, желудок, тонкий и толстый кишечник, гипофиз, семенники, щитовидная железа, селезенка, лимфатические узлы сохраняют свою обычную гистологическую организацию и тинкториальные свойства. Только после 3-х кратного введения препарата и паренхиматозны органах, а именно - в печени, почках регистрируется венозное полнокровие и застой в приносящих кровеносных сосудах. Признаки дистрофии клеточных элементов, некроз и некробиоз во внутренних органах не зарегистрирован ни в одном наблюдении.

В 3-ей серии опытов, где лабораторным крысам внутрибрюшинно вводилась 193,75 мг/кг максимально допустимая разовая доза испытуемого препарата на протяжении 20 суток, морфологические нарушения выявлены во внутренних органах только после 20-ти суток ежедневного ведения N,N-(ди-γ-хлор-пропил)глицина. При этом 20-ти кратное внутрибрюшинное ведение препарата вызывало белково-гидропическую дистрофию клеток коры 2-3 степени, белковую дистрофию и мелкоочаговый некроз паренхимы печени, венозное полнокровие, гипертрофию и Вакуолизацию саркоплазмы кардимиоцитов, признаки зернистогидропической дистрофии эпительных клеток надпочечников. В селезенки, в лимфатических узлах, легких и в щитовидной железе после 20-ти кратного применения вещества морфологические сдвиги не обнаруживаются. В почках после 20-ти кратного применения вещества белково-гидропическая отмечается дистрофия эпителия канальцев, частичная деструкция мальпигиевых телец, венозного полнокровия. Наоборот после 15-ти кратного ежедневного введения препарата в почках не обусловливает вышеприведенный ряд сдвигов. В ходе проведения опыта на определения канцерогенности препарата установлено нижеследующее: на всей динамике опытов внутренние органы (печень, селезенка, тонкий и толстый кишечник, почки, надпочечники, надпочечная железа, легкое, желудок, поджелудочная железа, лимфатические узлы, головной и спинной мозг, гипофиз, семенники, щитовидная железа) сохраняли свою характерную организацию. Признаков злокачественной трансформации тканей и органов нет даже через 12 месяцев после систематического внутрибрюшинного введения вещества.

Результаты проведенных исследований демонстрируют, что препарат N,N-(ди-γ-хлорпропил) глицин является активным веществом для санации организма больных бруцеллезом сельскохозяйственных животных.

Список литературы:

1. Бриан Л.Е. Бактериальная резистентность и чувствительность к химиопрепаратам. - Изд-во «Медицина». - Москва, 1984 г.

2. Якубе Х.Д. Аминокислоты. - Изд-во «Мир». - Москва, 1985 г.