Водорастворимые металлокомплексы на основе производных поли-N-винилпирролидона

Актуальность выбранной темы.

Интерес к синтезу и исследованию макромолекулярных металлокомплексов явился еще в 50−60-е годы. В последующее десятилетие это направление енсивно развивалось и уже с начала 70-х годов решено было проводить (дународные сипмозиумы по проблемам металлокомплексов окомолекулярных соединений [1−4].

Достигнутые результаты дают большую возможность использовать имерные металлокомплексы в различных областях. И особую роль играет менение таких соединений в медицине. О роли металлов в жизни организма гстно уже давно, которые участвуют в различных процессах функционирования анов [5−8]. При недостатке тех или иных микроэлементов возникают актерные заболевания: анемия (при недостатке кобальта, меди, цинка, железа) — ормация суставов, повреждение кожи, ухудшение аппетита (при недостатке ганца, цинка) — раковые заболевания (при недостатке меди) и т. д. Однако избыток алла может вызвать токсическое действие, поэтому необходимо определять дозу цимого металла.

В медицинской практике, в качестве стимуляторов кроветворения, успешно меняют низкомолекулярные координационные соединения железа, кобальта, ¡-альт также входит в состав известного витамина В)2 [9].

Поиск новых лечебных препаратов среди органических соединений по-жнему остается основным направлением современной фармакологии, ледования последних лет показали перспективность создания оригинальных арств на основе полимерных комплексов с металлами.

Больший интерес в последнее время представляют проблемы электронных зходов в комплексных соединениях, вызываемых протеканием образования имерных металлокомплексов, реакций с мультиэлектронным переходом, а также ь макромолекул в их комплексах с металлом. При этом новейшие достижения аратуры и техники позволяют исследовать структуру полученных соединений, а «е влияние различных факторов на процесс комплексообразования.

Для того чтобы понять роль металлокомплексов в живом организме, бходимо за основу принять модель. Живая клетка так сложна, что ее [кционирование можно понять только путем изолирования ее отдельных частей, чем всегда неизбежен риск, что изолированная часть функционирует иначе, чем летке. Поэтому изолированные компоненты полимерных металлокомплексов цставляют «модели» этих компонентов в клетке. И изучение специфических эенностей взаимодействия ионов металлов с синтетическими, ромолекулярными лигандами позволяет моделировать биологические системы, ирспективе создавать их синтетические аналоги [6].

Введение

в макромолекулярную цепь биометаллов позволяет получать у имерные биологически активные соединения с рядом положительных свойствкой токсичностью, пролонгированным и направленным действием (как тивораковые, противовирусные, противошоковые, дезинтоксикационные параты и т. д.).

За последнее время появилось много работ, связанных с получением логических препаратов на основе полимерных металлокомплексов [10−16].

В данной работе, для получения макромолекулярных лигандов с плексообразующими свойствами, в качестве исходного продукта был ользован эпоксидированный поливинилпирролидон с иммобилизованными 1тками ряда аминокислот.

Цель и задачи работы.

Цель данной работы заключается в разработке методов синтеза новой группы эрастворимых комплексообразующих полимеров и металлокомплексов на их эве, а также выявлении наличия у них биологической активности. Для олнения данной цели были поставлены следующие задачи:

— разработка методов синтеза новых макромолекулярных лигандов с различной комплексообразующей способностью;

— исследование их строения и структуры с использованием ряда физико-химических методов;

— выявление наличия биологической активностью у полимерных металлокомплексов различного химического строения.

Обоснование выбора исходных веществ.

Для получения макромолекулярных лигандов с комплексообразующими йствами был синтезирован эпоксидированный поливинилпирролидон с юбилизованными остатками ряда аминокислот.

Использование в качестве полимерной основы поливинилпирролидона (ПВП) словлено тем, что ПВП широко применяется в медицине как компонент везаменителей дезинтоксикационного типа, является биосовместимым эксичным, водорастворимым полимером [17]. Использование в качестве: плексообразующих групп представителей ряда аминокислот дает возможность учать металлокомплексы с различными химическими свойствами. Применение гй кобальта (II) и германия (II) продиктовано тем, что ионы этих металлов юко применяются в качестве одних из составляющих компонентов арственных препаратов различного действия (противовирусного, тивошокового и т. д.).

Научная новизна работы.

В работе впервые получен эпоксидированный поливинилпирролидон (ЭПВП) ммобилизованными остатками ряда аминокислот, а также на основе этих имеров металлокомплексы с хлоридами кобальта (II) и германия (II).

Методами ИЕС-, ПМР-спектроскопии, потенциометрического титрования шовлено строение ЭПВП, ЭПВП с аминокислотными остатками, а также их плексов с металлами. Выявлена связь между химическими и биологическими йствами металлокомплексов на основе полимеров с аминокислотными гасами.

Практическая значимость работы.

Исследованием в модельных условиях (на клетках) показано, что тезированные полимеры и металлокомплексы на их основе обладают низкой или 8 утствием токсичности, а также стимулируют иммунный ответ при введении в тки, пораженные вирусом. Эти данные указывают на перспективность ользования синтезированных полимеров и их металлокомплексов в качестве арственных препаратов.

Объем и структура диссертации.

Диссертационная работа изложена на 157 стр. машинописного текста и ючает введение, обзор литературы, обсуждение результатов, экспериментальную гь, основные выводы и список цитированной литературы из 189 наименований, ота содержит 20 таблиц и 24 рисунка.

5. ВЫВОДЫ.

1. Показано, что взаимодействие поли-Ы-винилпирролидона с хлорацетами-приводит к образованию полимера, содержащего звенья с эпоксидными груп-I, что было подтверждено модельной реакцией низкомолекулярного 1М-шпирролидона с хлорацетамидом.

2. Выявлены условия проведения процесса, позволяющие получить полимеры? буемым количеством эпоксидных групп.

3. Впервые получены продукты модификации эпоксидированного поли-1Ч-зшпирролидона аминоксилотами — глицином, Р-аланином, у-аминомасляной и инокапроновой кислотами. Установлено, что степень превращения модифици-1нных полимеров зависит от химической природы аминокислоты и повышается зличением длины ее углеводородного радикала.

4. Исследованием ПМР-спектров модельной реакции низкомолекулярного хидированного №метилпирролидона с глицином показано, что в этой реакции соединение остатка аминокислоты протекает по атому углерода, находящемуся в шожении к амидной группе.

5. Впервые на основе синтезированных производных получены полимерные шлокомплексы Со, Си и ве. Методом ЭПР-спектроскопии показано, что ионы шлов с полимерами, модифицированными глицином и Р-аланином, взаимодей-гют по атомам азота и кислорода аминокислотного остатка и образуют хелатные 'ктуры, а полимеры, модифицированные у-аминомасляной и е-аминокапроновой ютами только по атому кислорода, образуя карбоксилатные комплексы.

6. Показано, что полимеры, содержащие аминокислотные остатки, образуют зе устойчивые комплексы с ионами металлов, чем их низкомолекулярные анало.

7. Установлено, что полимеры, содержащие аминокислотные остатки, а также аллокомплексы на их основе, обладают противовирусной активностью.