Синтез и исследование фенольных гликозидов 3,4-дигидроксибензилового спирта

Мухамеджанова, Айжан Кудабаевна Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий (ИШХБМТ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объект исследования: фенольные гликозиды. Цель работы: разработка методов синтеза природных фенольных гликозидов, производных 3,4-дигидроксибензилового спирта. В результате исследования разработан метод синтеза каллерианина и на его основе получен фенольный гликозид тетраацетат каллерианина. Область применения: химия углеводных соединений, фитохимия, фармакология, медицина.

Введение ………………………………………………………………………………………………. 14

1.Химический синтез природных фенольных гликозидов: каллерианин, его
свойства, аналоги и способы их получения. Литературный обзор …………….. 16

1.1 Природный гликозид каллерианин и его аналоги: нахождение в
природе и биологическая активность…………………………………………………… 16

1.2 Способы синтеза природных гликозидов и их производных ………… 19

1.2.1 Гликозилирование фенолов…………………………………………… 19

1.2.2 Восстановление альдегидной группы …………………………….. 22

1.2.3 Ацетилирование с синтезе фенольных гликозидов ………….. 23

1.2.4 Удаление ацетильных защитных групп ………………………….. 24

2. Разработка схемы синтеза каллерианина ……………………………………………… 25

2.1 Ретросинтетический анализ каллерианина ………………………………….. 25

2.2 Полный синтез каллерианина …………………………………………………….. 26

2.2.1 Синтез 3,4-дигидроксибензальдегида ……………………………. 26

2.2.2 Гликозилирование 3,4-дигидроксибензальдегида …………… 27

2.2.3 Восстановление альдегидной группы ……………………………. 28

3. Экспериментальная часть …………………………………………………………………… 30

4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение .. 33

4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения …………………………………………………………………………….. 33

4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования …. 33

4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения ………………………………………….. 35

4.1.3 SWOT-анализ ………………………………………………………………. 36
4.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации …………… 39

4.1.5 Методы коммерциализации результатов научно-
технического исследования ……………………………………………………………………. 41

4.1.6 Организационная структура проекта ……………………………… 43

4.2 Планирование научно-исследовательских работ …………………………. 43

4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования …………. 43

4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ ………………. 45

4.2.3 Разработка графика проведения научного исследования …. 45

4.2.4 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) ………… 47

4.2.4.1 Расчет материальных затрат НТИ …………………………………… 48

4.2.4.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных
(экспериментальных) работ ……………………………………………………………………. 49

4.2.4.3 Основная заработная плата исполнителей темы …………. 50

4.2.4.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 52

4.2.4.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые
отчисления)……………. …………………………………………………………………………….. 53

4.2.4.6 Накладные расходные…………………………………………….. 53

4.2.4.7 Формирование бюджета затрат научно-
исследовательского проекта. ………………………………………………………………….. 54

4.3 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования . 54

Заключение по разделу ………………………………………………………………………….. 57

5. Социальная ответственность …………………………………………………………… 58

5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 58

5.2 Производственная безопасность ……………………………………………….. 60

5.2.1 Отклонения показателей микроклимата …………………………. 61
5.2.2 Повышенный уровень шума …………………………………………. 63

5.2.3 Недостаточная освещенность рабочей зоны …………………… 63

5.2.4 Воздействие вредных веществ ………………………………………. 68

5.2.5 Повышенное значение напряжения в электрической цепи,
замыкание которой может произойти через тело человека ……………………….. 69

5.2.6 Повышенная или пониженная температура поверхностей
оборудования, материалов ……………………………………………………………………… 71

5.3 Экологическая безопасность ………………………………………………………. 72

5.4 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект
исследований, и ЧС, которые могут произойти на рабочем месте………….. 73

5.4.1 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и
разработка порядка действия в случае возникновения ЧС …………………….. 74

Заключение по разделу ………………………………………………………………………….. 76

Выводы ………………………………………………………………………………………………… 77

Список использованных источников ………………………………………………………. 78

Список публикаций ……………………………………………………………………………….. 85

Приложение А ………………………………………………………………………………………. 86

Приложение Б. ЯМР-спектры …………………………………………………………………. 96

Актуальность работы. В настоящее время внимание исследователей
привлекают фармацевтические препараты, основанные на лекарственных
растениях. Фенольные гликозиды перспективны для биологических
исследований и последующего медицинского применения, так как обладают
широким спектром действия, низким уровнем токсичности и высокой
биодоступностью.
При этом, выделение таких соединений из растительного сырья
затруднено высоким содержанием других органических веществ, но низким
содержанием целевых, в то время как химический синтез позволяет получать
индивидуальные соединения в чистом виде с высокими выходами.
Целью работы: разработка методов синтеза природных фенольных
гликозидов, производных 3,4-дигидроксибензилового спирта.
Объект исследования: фенольные гликозиды.
Предмет исследования: фенольные гликозиды, которые содержат в
структуре агликоны, производные 3,4-дигидроксибензилового спирта.
Научная новизна. Впервые разработана схема синтеза природных
фенольных гликозидов, производных 3,4-дигидроксибензилового спирта.
Впервые осуществлен синтез этих соединения по этой схеме.
Практическая значимость. Фенольные гликозиды, имеющие
различные фенольные остатки в качестве агликона, являются вторичными
метаболитами растений и обладают обширным спектром биологической
активности. Отдельные представители фенолгликозидов способны селективно
ингибировать специфические ферменты, и практически все обладают
биологической активностью: жаропонижающими, противовоспалительными
антидиабетическими, противораковыми и свойствами. Таким образом,
синтезированные фенолгликозиды — индивидуальные соединения с
потенциально широким спектром медицинского применения, пригодные для
биологических тестов и фитохимического анализа растений.
Апробация работы. Отдельные части работы докладывались и
обсуждались на Международной научно-практической конференции
студентов и молодых учёных «Химия и химическая технология в XXI веке»
(Томск, 2020 г.).
1. Химический синтез природных фенольных гликозидов:
каллерианин, его свойства, аналоги и способы их получения.
1.1 Природный гликозид каллерианин и его аналоги: нахождение
в природе и биологическая активность
Фенольные гликозиды — природные соединения, которые состоят из
фрагмента моносахарида и фенола в качестве агликона. Исторически, термин
фенольные гликозиды стал применяться только к соединениям, состоящим из
ядра, которое содержит остаток салицилового спирта и -D-глюкопиранозы с
полуацетальной связью между фенольной гидроксильной группой и
аномерным гидроксилом глюкозы. Такие соединения представляют собой
биологически активные вещества, могут быть выделены из множества
растений и привлекательны для использования в медицине [1].
Простые фенольные соединения растений редко встречаются в
свободном состоянии. Они существуют в виде сахарных конъюгатов. Со
времени открытия салицина в 1828 г [2] из растений было выделено, и
идентифицировано несколько сотен фенольных гликозидов [3]. Фенольные
гликозиды семейства ивовых в течение 100 лет обращали на себя внимание
фотохимиков благодаря фармацевтической значимости в качестве
противовоспалительных средств. Например, 4-(гидроксиметил)фенил-β-D-
глюкопиранозид), известный фенольный гликозид, исследуется в Китае для
лечения цереброваскулярных и сердечно-сосудистых заболеваний [4].
Биологическая активность фенолгликозидов и дигликозидов в первую
очередь тесно связана с природой агликона. В качестве агликона фенольные
гликозиды могут иметь простые фенолы, например, салигенин (O-
гидроксибензиловый спирт) и катехол, или могут содержать
конденсированные кольцевые системы [5]. Многие клинические эффекты
салицилатов объясняются их способностью нарушать клеточные
взаимодействия, предотвращая активацию нейтрофилов и других клеток,
участвующих в первом этапе воспаления и свертывания крови [6]. Фенольные
гликозиды играют важную роль в жизнедеятельности растений [7]: они
защищают растения от микробов, травоядных животных и насекомых [8].
Присоединение сахарной составляющей к соответствующему агликону
приводит к изменению активности родительских молекул, и имеет решающее
значение для их физико-химических свойств, а в некоторых случаях улучшает
фармакокинетические параметры [9]. В частности, гликозиды более
растворимы в воде, чем соответствующие агликоны и увеличение
гидрофильности приводит к увеличению активности [10].
Фенольные гликозиды известны не только противовоспалительными
свойствами. Они проявляют антиоксидантные свойства, которые важны в
профилактике множества патологий, особенно сердечно-сосудистых
заболеваний [11]. Результаты исследований в области фармацевтики
показывают, что препараты на основе растений имеют хорошую адаптацию к
физиологии организма, то есть вызывают малое количество побочных
эффектов [12].
На сегодняшний день более 100 различных описанных фенольных
гликозидов содержатся в разных концентрациях в растениях семейства
Ивовые [13], Камнеломковые [14], Толстянковые [15], Вересковые [16].
Некоторые из фенольных гликозидов представлены на рисунке 1.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Дарья Б. МГУ 2017, Журналистики, выпускник
    4.9 (35 отзывов)
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных ко... Читать все
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных компаниях, сейчас работаю редактором. Готова помогать вам с учёбой!
    #Кандидатские #Магистерские
    50 Выполненных работ
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Математическое моделирование процесса производства автомобильных бензинов
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Модификация атактического полипропилена
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Исследование золы Северской ТЭЦ как наполнителя в серные композиционные материалы
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)