Введение 15
1 Литературный обзор 17
1.1 Тритерпеноиды коры березы 17
1.2 Методы выделения бетулина и ДАБ 19
1.3 Химические превращения бетулина и его производных 22
1.4 Фармакологическая активность бетулина и его производных 27
2 Экспериментальная часть 30
2.1 Методика извлечения бетулина из коры березы 30
2.1.1 Способ очистки тритерпеноида лупанового ряда
(бетулина) 30
2.1.2 Анализ бетулина физико-химическими методами 31
2.2 Методика получения диацетата бетулина 34
2.2.1 Способы очистки диацетата бетулина 34
2.3 Синтез иодозильных реагентов для трансформации бетулина и его
производных 38
2.4 Химическая трансформация бетулина и его производного (ДАБ) с
соединениями поливалентного йода 40
2.4.1 Исследование реакции бетулина с ФИА(1:1) 40
2.4.2 Окисление ДАБ под действием ФИА(1:1) 40
3 Результаты и обсуждение 43
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение 45
4.1 Анализ конкурентных технических решений с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 46
4.1.1 Оценка готовности проекта к коммерциализации 48
4.1.2 SWOT-анализ 49
4.2 Планирование научно-исследовательской работы 50
4.2.1 Структура работ в рамках научного
исследования 50
4.2.2 Разработка графика проведения научного
исследования 50
4.3 Бюджет НТИ 51
4.3.1 Расчет материальных затрат НТИ 52
4.3.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных
(экспериментальных) работ 52
4.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы 52
4.3.4 Формирование бюджета затрат научноисследовательского проекта 54
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности
исследования 55
5 Социальная ответственность 58
5.1 Производственная безопасность 59
5.1.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может
создать объект исследования 59
5.1.2 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут
возникнуть в лаборатории при проведении испытаний 60
5.2 Экологическая безопасность 69
5.2.1 Защита гидросферы 69
5.2.2 Защита литосферы 70
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 70
5.3.1 Правила пожарной безопасности в лаборатории 70
5.3.2 Безопасность жизнедеятельности при чрезвычайных
ситуациях 71
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности 72
Выводы 73
Список публикаций
В настоящее время актуальной проблемой остается разработка лекарственных препаратов на основе природного сырья. Рост числа исследований, посвященных этому направлению, обусловлен химическим разнообразием природных средств, широким спектром их биологических свойств и возобновляемостью сырьевой базы. Во всем мире увеличивается объем производства лекарственных средств, посредством синтетических трансформаций веществ, выделяемых из некультивируемых растений. Широкое применение в качестве биологически активных добавок находят вещества растительного происхождения.
В этом плане перспективным является получение препаратов на основе производных бетулина - пентациклического тритерпеноида группы лупана. Бетулин обладает широким спектром биологической активности: исследования показали его антисептические, противоопухолевые, антивирусные, гепатопротекторные, антималярийные, антибактериальные, противогрибковые, гиполипидемические, антиоксидантные свойства. В связи с этим, большое значение имеет изучение данного соединения для дальнейших его модификаций.
Целенаправленная трансформация природных биологически активных веществ приводит к появлению совершенно новых соединений, обладающие широким спектром действия и представляющие большой интерес для химико-фармацевтической промышленности. В данной работе предметами исследования являются тритерпеноиды лупанового ряда - бетулин и его производные. Биологическая активность природных тритерпеноидов ставят их в ряд значимых природных источников для использования в качестве различных продуктов трансформации, что в свою очередь, делает актуальным разработку лекарственных препаратов на его основе.
Целью бакалаврской работы является химическая модификация бетулина и его производных действием арилиодозокарбоксилатов - соединений поливалентного йода.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
1 Выделить, очистить тритерпеноид лупанового ряда и
идентифицировать структуру бетулина на основании данных ИК- спектрометрии, ПМР-спектроскопии, ГХМС и сравнением Тпл с литературными данными.
2 Синтезировать, выделить и очистить производное бетулина -
диацетат бетулина, идентифицировать его структуру с помощью методов ИК-спектрометрии, ПМР-спектроскопии, ГХМС.
3 Получить и идентифицировать с помощью ФХМА представителей соединений поливалентного йода.
4 Исследовать реакции бетулина и его производных с АИК в
различных средах.
5 Установить структуры соединений, полученных в результате
взаимодействия бетулина и его производных с АИК.
Научная новизна
На сегодняшний день известны множество публикаций, в которых изложены подробные описания химической трансформации бетулина и его производных, тем не менее, преобразования бетулина с ФИА и ФИТФА не были детально изучены, вследствие чего, продукты окисления, полученные в данной работе, несомненно представляют научный интерес. Впервые нами была проведена химическая трансформация бетулина и его производных с АИК.
1. В ходе работы были исследованы реакции бетулина и ДАБ с АИК в различных растворителях.
2. Было установлено, что реакции бетулина с ФИА в спиртовых средах имеют не селективный характер и завершаются при неполной конверсии исходного бетулина, что связано с конкурирующими процессами окисления спиртов под действием ФИА.
3. Было определено, что в результате окисления ДАБ действием ФИА (1:1) в хлороформе при кипячении в течение 4 часов был получен эпоксид диацетата бетулина с неоптимизированным выходом 43%.
4. На основе сравнения спектральных характеристик и Тпл, приведенных в литературе, и полученных нами данных, было надежно установлено, что продукт окисления в нашем методе идентичен эпоксиду диацетата бетулина.
5. Найден новый безкатализаторный способ получения продукта окисления с использованием соединений поливалентного иода.
6. Был произведен расчет финансового менеджмента, ресурсоэффективности и ресурсосбережения и социальной ответственности.
