Кобальт нитраты жана имидазолдун негизиндеги биоактивдүү комплекс: Микробго каршы терапиянын жаңы мүмкүнчүлүктөрү
Азыркы убакта жугуштуу ооруларды дарылоо жана алдын алуу татаал жана чечилиши оор маселе бойдон калууда, ал ириңдүү-сезгенүү ооруларынын санынын көбөйүшүнөн, организимдин микробго каршы агенттерге туруктуулугу начарлашынан, микробдордун кескин түрдө өсүшүнөн көрүнүп турат.
Учурда коркунучтуу бактериялардын антибиотиктерге туруктуулугу адамзаттын алдында турган эң олуттуу глобалдык көйгөйлөрдүн бири. Антибиотиктерди медицинада жана мал чарбачылыгында узак мөөнөттүү жана активдүү колдонуу кээ бир инфекциялардын козгогучтары дарыларга туруктуу болуп, дарылоого жараксыз болуп калышына алып келди.
Жыл сайын дүйнө жүзү боюнча 700 000ден ашуун адам микробдордон келип чыккан инфекциялардан пайда болгон дарттардан көз жумат.
Андыктан, учурда дары-дармек каражаттарынын арсеналын андан ары кеңейтүү жана айкын көп багыттуу таасири бар инфекцияга каршы биологиялык активдүү заттарды издөө актуалдуу болуп саналат.
Дүйнөлүк саламаттыкты сактоо уюму да бул кырдаалды таанып, бүгүнкү күндө кийинки муундун жаңы бактерияга каршы дары дармектерин иштеп чыгуу боюнча изилдөөлөрдү жүргүзүүнүн чукул зарылдыгы бар экенин билдирди.
Ушуга байланыштуу буга чейин белгилүү болгон дарыларды эң рационалдуу колдонууга, ошондой эле аларды химиялык модификациялоо мүмкүнчүлүгүнө кызыгуу күчөп жатат.
Модификациялоонун келечектүү жолдорунун бири – биометалдар менен комплекстүү кошулмаларды түзүү.
Анткени мындагы көйгөй, биринчиден, ириңдүү инфекциянын айыгышын татаалданткан факторлордун бири – микроэлементтердин балансынын бузулушу, экинчиден – маанилүү металлдар организмде комплекстүү кошулмалар түрүндө кездешүүсү.
Биометаллдар менен органикалык лиганддардан комплекстерди же жаңы биологиялык активдүү кошулмаларды алуу издөөнүн эффективдүү жана актуалдуу багыттарынын бири болушу мүмкүн, себеби ал ар бир заттагы активдүүлүктүн ар кандай түрлөрүн бириктирүүгө мүмкүндүк берет, ошондой эле өз ара таасир этүүсүн күчөтүп, колдонуу спектрин кеңейтип, дары-дармектердин уулуулугун төмөндөтөт.
Комплекстүү металл катары негизинен жез, цинк, кобальт, марганецти тандап алуу талапка ылайык, анткени алардын организмдин тиричилик функцияларындагы оң биологиялык ролу эске алынган.
Бул металлдардын организмде болуп жаткан кычкылдануу-калыбына келтирүү, өсүү жана кан пайда болуу процесстеринде зарыл болгон иммунологиялык реакциялардагы ар түрдүү ролун эске алуу менен белгилеп кетсек болот.
Биздин иштин максаты – бактерияларга каршы туруктуу, эффективдүү, колдонуу тармагы кеңири болгон химиотерапевтик дары каражатын иштеп чыгуу.
Комплекстик кошулмалардын негизинде микробго каршы жаңы каражаттарды иштеп чыгуу жугуштуу оорулар менен күрөшүүдө инновациялык ыкма болуп саналат. Натыйжалуу жана коопсуз дары-дармектерди иштеп чыгуу, инфекциялардын жайылышын азайтат, калктын саламаттыгын жакшыртат жана бул оорулар менен байланышкан экономикалык жоготууларды азайтат.
Бул эмгекте алынган комплекстик бирикме – [Co(L)6](NO3)2 синтези, физика-химиялык анализдеринин жыйынтыгы жана биологиялык активдүүлугү жөнүндө баяндап бермекчимин.
Эксперименталдык бөлүк
Жаңы комплексти (бирикмени) синтездеп алуу үчүн лиганд катары биологиялык активдүү зат – имидазол, ал эми биваленттуу металл катары кобальт тандалып алынды.
Бирикмени алуу үчүн тең салмактуулук системасында имидазол (C3H4N2), суу−H2O жана кобальт нитраты (Co(NO3)2) 250Cде суу − туз чөйрөсүндө изилденди.
Үч фазалуу системасынын эригичтик изотермасы кристаллизациянын үч бутагы менен мүнөздөлөт, өйдөдөгү четки бутак баштапкы компоненттин (C3H4N2) кристаллизациясына туура келет. Ортоңку бутак суусуз 1:4:2 катыштагы жаңы комплекстин [CoL6](NO3)2 кристаллизациясын мүнөздөйт, ал эми ылдыйдагы четки бутак кобальт нитратынын кристаллизациясына туура келет (1-сүрөт ).
1-сүрөт − Со(NO3)2–C3H4N2–H2O системасынын эригичтик диаграммасы.
Синтезделип алынган жаңы бирикменин физика-химиялык өзгөчөлүктөрүн таануу максатында бир катар изилдөөлөр жүргүзүлдү. Алардын негизги жыйынтыктарына токтоло кетсем.
Термогравиметрикалык анализ (ТГА)
Алынган бирикменин температурага туруктуулугун, температуранын таасиринен ажыроо этаптарын аныктайт.
Жаңы комплекстин [CoL6](NO3)2 термикалык ажыроосу татаал мүнөздө жүрөт, негизинен массанын жоготуусу 170-220°С жана 220 -445°С чейин эки этапта жүрөт, бул терең экстремалдар менен термикалык эффекттердин пайда болушунда көрүнөт.
Дифференциалдык термикалык анализдин (ДTA) маалыматтарынын негизинде, [CoL6](NO3)2 бирикмеси 170°Cге чейин ысытылганда, алсыз байланышкан суу молекулалары бөлүнүп чыгуудан улам акырындык менен массасын жоготот. Массалык жоготуусу 6,25% түзөт.
Экинчи ажыроо эндоэффекти 220-445°С температуранын диапазонунда жүрүп, анда комплекстин жарылууга жөндөмдүү газ түрүндөгү продуктылары бөлүнүп чыгат. Бул этапта -50,00% чоң масса жоготуусу менен коштолот. Кийинки жылуулук эффекти комплекстин андан ары ажырашына туура келет. Бул учурда массалык жоготуу 26,25% түздү.
Температуранын андан ары жогорулашы (600°С) массанын 2,00 жана 2,00% төмөндөшүнө алып келет, бул кобальт нитратынын андан ары ажыроосун, органикалык калдыктын күйүшүн көрсөтөт, бул эффект экзотермикалык мүнөзүн шарттайт. Термолиздин калган продуктусу металлдын оксиди болуп саналат, ал масса жоготуу ийри сызыгын колдонуу менен эсептөөлөр менен тастыкталат (2-сүрөт).
2-сүрөт − [CoL6](NO3)2 комплексинин термограммасы
Рентгенофазалык анализ (РФА)
Алынган бирикменин рентгенограммасын баштапкы компоненттердики менен салыштырууда, анын сызыктарынын интенсивдүүлүгү жана бурчтарынын чагылышуусу бирикменин түзүлүшүнүн жекелигин мүнөздөөгө мүмкүндүк берет.
Бирикменин элементардык көзөнөгүнүн (ячейкасынын) параметрлерин, мольдук көлөмүн, элементардык көзөнөктөгү (ячейкадагы) формулалык бирдиктеринин саны жана мейкиндик группаларын эсептеп алдык.
Алынган бирикменин -[Co L6](NO3)2 октаэдрдик түзүлүштө экендиги ренгенфазалык анализдин жардамы менен аныкталды. Жыйынтыгы төмөнкү сүрөттө берилген. (3- сүрөт)
3-сүрөт − [СоL6](NO3)2 (б) комплексинин дифрактограммасы.
Имидазол менен кобальттын нитратынан алынган бирикменин грибокко каршы активүүлүгү
Спецификалык биактивдүүлүгүн изилдөө үчүн биваленттүү металл Co(II) нитратынан жана имидазолдон алынган жаӊы бирикмеге сынак жүргүзүдү. Синтезделип алынган кобальттын дигидраттетраимидазол нитраты − [СоL4](NO3)2·(H2O)2, фунгициддик дары каражаты катары активдүүлүгүгү аныкталды.
[СоL4](NO3)2·(H2O)2, − кобальтын дигидраттетраимидазол нитраты инфекция булактарынын «Candida» түрүнө (культурасына) карата фунгициддик активдүүлүктү көрсөттү, эксперименталдык алынган жыйынтыктардын негизинде колдонуу жолу иштелип чыгып, Кыргыз Республикасынын 30.06.2020 -жылдагы №2211 патенти менен корголгон.
ЖЫЙЫНТЫК
- Биринчи жолу эригичтик методу менен [Co L6](NO3)2 жаңы комплекстик бирикме алынып, анын концентрациялык бөлүнүү чеги жана эритмедеги кристаллдашуусу тастыкталды.
- Термикалык анализдин жыйынтыгында алынган бирикменин температурага туруктуулугу, температуранын таасиринен ажыроо этаптары аныкталды.
- Металлдын (кобальт) жана ацидо лиганддын (имидазол) жаратылышына карата пайда болгон комплекстин -[Co L6](NO3)2 октаэдрдик түзүлүштө экендиги ренгенфазалык анализдин жардамы менен аныкталды.
- Синтезделген комплекс кобальттын дигидратетраимидазол нитраты [CoL4](NO3)2(H2O)2 биологиялык активдүүлүгү аныкталып, фунгициддик касиетке ээ экендиги тастыкталды. Алынган дары каражаты Кыргыз Республикасынын 30.06.2020 -жылдагы №2211 патенти менен корголгон.
Илимий терминдерге түшүндүрмө:
Кобальт нитраты – Co(NO₃)₂ химиялык формуласы менен белгиленген органикалык эмес кошулма. Бул кобальт менен азот кислотасынан түзүлгөн туз. Кобальт нитратынын эң кеңири таралган формасы – кызыл күрөң түстөгү, гигроскопиялуулугу жогору (сууну өзүнө сиңирүүчү) туз.
Имидазол (ImH) – (C3H4N2) формуласы менен белгиленген органикалык кошулма. Ал ак же тунук түстөгү катуу зат жана сууда жакшы эрийт.
Биометаллдар – организмде табигый түрдө кездешкен же маанилүү функцияны аткарган металл элементтери же металлдардан турган кошулмалар. Мисалы кальций (Ca) сөөк түзүлүшүндө, булчуңдун жыйрылуусунда, темир (Fe) гемоглобиндин курамында маанилүү функцияны аткарат.
Эригичтик изотерма – белгилүү бир температурада эритменин эргичтиги башка заттын (же эриткичтин) концентрациясына жараша кантип өзгөрөрүн көрсөткөн графикалык чагылдыруу. Бул эритмелер менен эриткичтердин өз ара аракеттенүүсүн түшүнүүгө жардам берет.
Лиганд – химияда жана биологияда колдонулуучу түшүнүк, борбордук атом менен (көбүнчө металл иону менен) химиялык байланыш түзгөн молекула.
Термогравиметрикалык анализ (ТГА) – бул заттын салмагын температурага жараша өзгөртүп өлчөө ыкмасы. Бул ыкма аркылуу заттын термостабилдүүлүгүн, курамындагы суу же башка учуучу компоненттердин санын аныктоого болот.
Ажыроо эндоэффекти – кошулманы жөнөкөй заттарга ажыратуу үчүн энергияны, көбүнчө жылуулук түрүндө, талап кылган химиялык процесс. Энергия баштапкы молекуланын ичиндеги химиялык байланыштарды үзүүгө жумшалат.
Рентгенофазалык анализ – бул заттын кристаллдык түзүмүн жана фаза курамын аныктоо үчүн рентген нурлары аркылуу жүргүзүлгөн аналитикалык ыкма.
Candida – адамдын организмде кеңири кездешкен ачыткы жана адатта зыянсыз, бирок өсүшү көзөмөлдөн чыгып кеткенде инфекцияларды пайда кылышы мүмкүн. Бул инфекциялар кандидоз деп аталат. Өзгөчө иммунитети начар адамдарда же антибиотиктерди колдонгондо кандидоздун пайда болушу көбөйөт.
Шилтемелер:
- Башкы сүрөт com сайтынан алынды, автору Hans Reniers.
- Макала ичиндеги сүрөттөрдү автор сунуш кылды.
- Илимий терминдерге түшүндүрмөнү Эл Илим фонду даярдады.
