Исследование взаимосвязи структура - фармакологическая активность производных коричной кислоты (стр. 2 )

Полученные результаты свидетельствуют о том, что антиоксидантная активность зависит от положения и характера заместителей в молекуле 3-фенилпропеновой кислоты [22].

Так, для соединений Iа – Iш родоначальная структура – коричная кислота и ее производные, содержащие электроноакцепторные заместители, характеризуются низкой антиоксидантной активностью, а в отдельных случаях антиоксидантная активность полностью отсутствует (соед. Iа, Iз – Iм). Метоксилирование в положения 2, 3 и 4, а также 3,4-метилен-диоксигруппы (соед. Iб – Iг, Iп, Iт) значительно снижают антиоксидантной активность. Незначительное снижение активности наблюдается при наличии ацетокси - и карбоксиметиленоксигрупп в положениях 3 и 4 (соед. Iн, Iо, Iф – Iч).

Существенное увеличение антиоксидантной активности имеет место при введении гидроксигрупп, особенно в сочетании с метоксигруппой (соед. Iд – Iж, Iр, Iс, Iш), причем наиболее предпочтительными являются положения 3 и 4. Аналогичная тенденция к увеличению антиоксидантной активности характерна и для соединения Iу, содержащего диметиламиногруппу в положении 4.

Кроме замещенных в фенильном кольце производных коричной кислоты была исследована антиоксидантной активность ароматических и алифатических амидов (табл. 1.2 и 1.3).

Таблица 1.2

Антиоксидантная активность производных диэтиламиноэтилового

эфира 4-N-циннамоиламидобензойной кислоты

Соединение	R1	R2	АОА, С, ЕД50, моль/л
IIа	OC(O)CH3	OC(O)CH3	1,0.10-3
IIб	–O–CH2–O–	–
IIв	OCH3	Н	–
IIг	OC(O)CH3	СООН	1,0.10-3
IIд	N(CH3)2	Н	9,6.10-4
IIе	OC(O)CH3	OCH3	1,0.10-3

Таблица 1.3

Антиоксидантная активность амидов коричной кислоты

Соединений	R1	R2	R3	АОА, С, ЕД50, моль/л
IIIа	OH	H	(CH2)2COOH	5,0.10–4
IIIб	OH	H	(CH2)5COOH	7,0.10–4
IIIв	OH	H	CH(C2H5)COOH	6,3.10–4
IIIг	N(CH3)2	H	(CH2)3COOH	5,4.10–4
IIIд	OH	H	CH2COOH	6,8.10–4
IIIе	OH	H	(CH2)3COOH	5,4.10–4
IIIж	N(CH3)2	H	CH(CH3)COOH	7,3.10–4
IIIз	N(CH3)2	H	(CH2)5COOH	7,8.10–4
IIIи	OH	ОСН3	CH(CH3)COOH	3,3.10–4
IIIк	N(CH3)2	H	(CH2)2COOH	6,2.10–4
IIIл	N(CH3)2	H	CH(C2H5)COOH	5,4.10–4
IIIм	N(CH3)2	H	CH2COOH	8,4.10–4

Амидирование карбоксигруппы в общем приводит к снижению активности, но с сохранением описанных выше закономерностей зависимости антиоксидантной активности от влияния заместителей в арильном радикале (соед. IIа – IIе, IIIа – IIIм).

С целью исследования влияния наличия в a-положении заместителей, изучена также антиоксидантной активность a-бензоиламино-производных замещенных в ароматическом ядре производных коричныой кислоты (табл. 1.4).

Таблица 1.4

Антиоксидантная активность производных

a-бензоиламинопроизводных коричной кислоты

Соединений	R1	R2	АОА, С, ЕД50, моль/л
IVа	H	H	–
IVб	Br	H	–
IVв	OH	H	5,2.10-4
IVг	N(CH3)2	H	4,3.10-4
IVд	ОСН3	H	–
IVе	ОСН3	ОСН3	–
IVж	OH	ОСН3	2,9.10-4
IVз	ОСН3	OH	3,4.10-4

Результаты исследований свидетельствуют о том, что бензоиламиногруппа в a-положении приводит к незначительному снижению антиоксидантной активности (соед IVа – IVз).

Для выявления вклада виниленовой группы а проявление антиоксидантной активности были синтезированы и исследованы соответствующие замещенные по ароматическому фрагменту производные бензойной кислоты. Результаты исследований показали, что антиоксидантная активность бензойных кислот в среднем в 10 раз ниже активности соответствующих производных коричной кислоты. В те же время установлено, что восстановление виниленовой связи в коричных кислотах, приводящие к образованию соответствующих гидрокоричных кислот вызывает резкое снижение или полную потерю антиоксидантной активности [24 – 26].

Все это позволяет утверждать, что в проявлении антиоксидантной активности в ряду производных коричной кислоты определяющим (неразделяющим) признаком является наличие циннамоильного фрагмента, а заместители лишь способствуют повышению или снижению активности.

2.2. Исследование антиосидантной активности соединений

с использованием полуэмпирического метода

Ингибирование перекисного окисления липидов биомембран производными коричной кислоты обусловлено наличием в их структуре сопряженной системы, включающей виниленовую группу, поскольку, как было показано выше, восстановление связи > С = С < приводит к снижению или полной потере активности. Именно таким сочетанием структурных фрагментов можно объяснить участие производных коричной кислоты в окислительно-восстановительных процессах при перекисном окислении липидов мембран клеток. С точки зрения химических свойств виниленовой связи, можно предположить и ее высокую реакционную способность в одноэлектронных процессах.

Таким образом, виниленовый фрагмент является ответственным за проявление антиоксидантной активности в ряду производных коричной кислоты. При этом, наличие электронодонорных заместителей в арильном радикале повышает полярность виниленовой связи и, тем самым, облегчает ее гидрирование. Электроноакцепторные заместители наоборот, снижая полярность виниленовой связи, значительно затрудняют процесс ее восстановления. Этим и объясняется высокая антиоксидантная активность производных коричной кислоты с электронодонорными заместителями в арильном радикале и низкая активность соединений с электроноакцепторными заместителями.

На этом основании можно констатировать, что виниленовый фрагмент в структуре производных коричной кислоты является разделяющим признаком в проявлении биологической активности и, в частности, антиоксидантной активности.

Для качественной и количественной оценки характера виниленовой группы в различных производных коричной кислоты из существующих физико-химических методов наиболее информативным является метод полярографического восстановления, а именно, величина потенциала полуволны (Ер) [23]. При электрохимическом восстановлении производных коричной кислоты восстановлению подергается именно виниленовая группа, а процессы его сопровождающие, аналогичны по механизму окислительно-восстановительным реакциям в организме животного и человека или в опытах in virro.

Таким образом величина Ер может служить наиболее достоверным параметром для количественной оценки ССА в ряду производных коричной кислоты.

Величины Ер определяли как потенциалы пиков восстановления исследуемых соединений на ртутном капающем электроде в переменнотоковом полярографическом режиме с трапецеидальной разверткой. Значения Ер измеряли относительно насыщенного каломельного электрода. Полярографическому восстановлению подвергали водные растворы натриевых солей коричных кислот в концентрации 10-4–10-3 моль/л, на фоне 0,1 М раствора аммония хлорида. Все полученные пики соответствуют квазиобратному одноэлектронному восстановлению.

Большинство соединений на полярограммах характеризуются одним пиком с вершиной на половине высоты 70-90 мВ.

В качестве примера, на рис. 2.1 приведена полярограмма феруловой кислоты.

Наиболее вероятным механизмом восстановления, которому отвечает данный пик, является присоединение электрона к виниленовой группе с последующим гидрированием:

С6Н5 – СН = СН – СООН + Н+ ® С6Н5 – Ċ = СН – СООН (1)

Образующийся радикал подвергается дальнейшему восстановлению:

С6Н5 – Ċ = СН – СООН + е + Н+ ® С6Н5 – СН2 – СН2 – СООН (2),

что полностью соответствует литературным данным.

Рис. 2.1. Полярограмма феруловой кислоты.

В таблице 2.5 приведены значения Ер в В, отнесенные к восстановлению определенного фрагмента молекулы, а именно, к восстановлению виниленовой связи.

Таблица 2.5

Потенциалы восстановления производных коричной кислоты

и их антиоксидантная активность

Соеди- нение	R1	R2	R3	Число измер.	Ер, В	Ошибка, %	С, ЕД50, мг/мл
Iа	H	H	H	20	-1,72	0,21	0,170
Iз	H	H	Cl	18	-1,63	0,16	0,245
Iк	H	Cl	H	19	-1,65	0,16	0,245
Iм	H	NO2	H	16	-1,72	0,40	0,215
Iг	H	H	OCH3	19	-1,72	0,16	0,200
Iв	OCH3	OCH3	H	20	-1,71	0,28	0,230
Iш	H	NH2	H	17	-1,70	0,18	0,093
Iх	OCH3	OCH2COOH	H	20	-1,81	0,24	0,101
Iж	OCH3	OH	H	19	-1,78	0,25	0,065
Iч	OCH2COOH	OCH3	H	16	-1,84	0,28	0,057
Iу	N(CH3)2	H	H	12	-1,81	0,33	0,020
Iр	OH	OH	H	18	-1,81	0,16	0,015
Iе	OH	OCH3	H	13	-1,85	0,19	0,014

Для соединений Iз и Iк на полярограммах появляется второй пик смещенный в более отрицательную область, который, вероятно отвечает стадии восстановления (2). Для всех остальных соединений второй пик, по-видимому маскируется пиком восстановления фонового электролита. В связи с этим в качестве параметра для изучения качественных и количественных закономерностей ССА в данном ряду соединений было выбрано значение первого пика восстановления.