Введение к работе
Актуальность тетлы. Синтез соединений, обладающих биологически активными свойствами, привлекает пристальное внимание исследователей возможностью широкого применения их как лекарственных препаратов в области медицины и сельского хозяйства.
К биологически активным веществам относятся большой ряд комплексных соединений, лигандами которых являются органические амины и их производные, а также растворимые соли биометаллов.
К представителям органических аминов в качестве лигандов относятся пиперазнн сульфат и м-нитробензойнокпелый пиперазин, один из которых нашел широкое применение как высокоэффективное антигельминтное средство в борьбе с различными гельминтологическими заболеваниями животных и людей. Он характеризуется не только зысокоэффективностью, но и низкой токсичностью и хорошей переносимостью.
Среди химических средств для профилактики и лечения многих болезней сельскохозяйственных животных и птиц являются также и соли микроэлементов. Такие микроэлементы, как медь, магний, марганец, кобальт, цинк, никель и нх производные имеют огромное биологическое значение, хотя содержание, их в организме невелико. Они обладают зыраженным каталитическим действием : известна тесная связь микроэлементов с ферментами, гормонами, витаминами и установлено участие нх з обмене веществ. Так, сернокислая медь до сих пор применяется'- против мониезиоза озец, рекомендуется в качестве антигельминтика и является общепризнанным моллюскоцидом.
Физико-химические свойства пиперазина и его производных вызывают определенный интерес в плане исследования их взаимодействия с различными неорганическими солями, а также их биологической активностью. Его молекула, имея в пиперазиновом цикле атом азота с неподеленной парой электронов, легко вступает во взаимодействие со многими катионами двухвалентных металлов. В связи с этим синтез . исследование новых биологически активных комплексных соединений металлов — микроэлементов с пиперазин сульфатом, м-нитробензойнокислым пиперазином представляется актуальными.
Цель и задачи исследования : изучение взаимодействия сульфатов меди, магния, цинка, кадмия, марганца, кобальта и никеля с пиперазин сульфатом и м-нитробензойнокислым пиперазином в насыщенных водных растворах при 25, 50, 75 С; определение концентрационных пределов существования, выделение полученных комплексов в индивидуальном состоянии и изучение их физико-химических свойств, способ координации
лнгандов, а также испытание синтезированных соединении в качестве биологически активных веществ.
Спи», темы с планом научно-исследовательских работ. Работа является частью исследований, проводимых в лаборатории материаловедения Института химии и химических технологий НЛН ЬСР по теме : «Исследование физико-химических основ получения нових соединений аминокислот, органических аминов (пиперидина, пиперазнна) с некоторыми неорганическими солями» (№ госрегистранпи -0182062358).
Научная нопизна. Впервые изучено равновесие в 18 тройных системах при различных температурах (25, 50, 75С) с участием сульфатов меди, магния, цинка, кадмия, марганца, кобальта, никеля, пиперазин сульфата и м-нитробензойнокислого пиперазнна. В системах установлено образование следующих 10 соединений :
CuS04 C4H,2N;S04 6Н20 CoS04-C4H,:N,S04'6H;0
NfgS04'C,Hl2N2S04'6H20 NiS04 C4H,2N2S04 6H20
ZnS04-C4H12N2"sO,-6H20 MnS04-C4H,2N2SD4-6H20
CdS04- C4H12N2S04'6H20 MnS04'C, iHuNjO^ 4H20
NlgSOiCnHuNjOt^HaO CoS04'CnH!5N304 4H20
Все соединения выделены в индивидуальном состоянии, идентифицированы и изучены с помощью химического, термографического, рентгенофазового анализов, инфракрасной спектроскопии. Испытаниями комплексных соединений в качестве биологически активных веществ обнаружены антигельминтные свойства. Так, пиперазин сульфат сернокислой меди, гексагидрат - CuS04 C4Hi2N2S04 6Н20 используют в качества антнгельминтика для лечения мониезиоза овец, который задают животным однократно групповым методом в дозе 0,1 г/кг живого веса в смеси с кормом из расчета 0,3 кг на одно животное.
Основные положения, выносимые на защиту :
физико-химические основы получения 10 новых соединений;
результаты -. идентификации синтезированных соединений методами химического, термографического .,. рентгенофазового. ИК-спектроскопического анализов; *
характер связи и координация лигандов; .
данные по биологической активности новых комплексных соединений.
Мсшды исследования. Изучение взаимодействия пиперазин сульфата и м-нитробензойнокислого пиперазнна с сульфатами меди,
магния, цинка, кадмия, марганца, кобальта и никеля в водной среде проводились методом изотермической растворимости при 25, 50, 75" С
Выделенные соединения были идентифицированы с применением различных физико-химических мс.одов анализа : пикнометрии. ИК-спектроскопии, термографии и рентгенографии.
ИК-спектйь! поглощения в области 4000 - 400 см'1 были сняты на спектрометре ИКС-29. Образцы готовили в виде суспензий в вазелиновом масле.
Термический анализ новых соединений осуществлен расшифровкой дернватограмм. записанных на приборе системы Ф.Паулик. И.Паулнк и Л.Эрдеи со скоростью нагрева 10 град./мин. от 0 до 1000 'С.
Регистрацию рентгеновской дифракционной линии производили на приборе ДРОН - 2.0 при медном отфильтрованном излучении и режиме трубки J = 15 и 45 кв.
Практическая ценность работы. Соединения - CuSCvCtHiiNiSOj'
6Н20 и C0SO4' C4H12N2SCV6H2O являются биологически активными
веществами. Как показхти исследования, они могут быть использованы в
качестве средств, проявляющих антигельминтную активность,
увеличивают продуктивность и сохранность поголовья
сельскохозяйственных животных. Испытание комплексов совместно со специалистами Іінститута ветеринарии Кыргызской Республики против мониезиоза овец, показало положительный результат. Имеется решение о выдаче предварительного патента Кыргызской Республики на «Способ лечения «мониезиоза овец» №02/1419 от 25.08.00г.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на VII Всесоюзном совещании по физико-химическому анализу (г. Фрунзе,^ 988г.), на XVIII Выездной сессии биоэнергетической химии Научного Совета по неорганической химии АН СССР (г.Бишкек. 1991г.), на Международной научной конференции «Традиции и новации в культуре Университетского образования»( г.Бишкек, 1998г.). на Международной науч. конф. «Технологии и перспективы современного инженерного образования, науки и производства», посвященной 45-летию организации Фрунзенского политехнического института - Кьірі ьізскої о технического университета им. -И.Раззакова (г.Бишкек, 1999г.). на заседании малого Ученого Совета Института химии и химическое технологам HAH КР (г.Бишкек. 2000г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, получено решение о выдаче предварительного патента Кыргызской Республики №02/1419 от 25.08.00г.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, выводов, списка цитируемой литературы и приложения работа изложена на fyo страницах машинописного текста, содержит 42 рисунка , 29 таблиц, перечень цитируемой литературы включает 141 наименований.