Засіб для збільшення репродуктивності черв’яків та спосіб його одержання

1 Засіб для збільшення репродуктивності черв'яків, що використовуються при отриманні біогумусу, який відрізняється тим, що як засіб для вирощування черв'яків використовують субстрат, в якому присутні N- окис піридину, N- окиси алкілпіридинів, N- окиси алкіламшів та їх ПОХІДНІ 2 Спосіб одержання похідних N- окису піридину, N- окисів алкілпіридинів, N- окисів алкіламшів полягає в реакції взаємодії вищезгаданих сполук з солями заліза та щавлевої кислоти Винахід, відноситься до N-окисів та їх похідних, а саме, до N-окису піридину, N-окисів алкіл піридинів N-окісів алкіламшів та їх похідних, що підвищують репродуктивність черв'яків, які використовуються при отриманні біогумусу Наведена властивість обумовлює можливість використання даної розробки у сільському господарстві, біотехнологм Вивчена літератури по збільшенню ефективності одержання біогумусу засвідчує про те, що даних по використанню фізіологічне активних речовин з ціллю збільшення репродуктивності черв'яків, що використовуются при отриманні біогумусу немає Синтез N-окисів піридинів, алкіламшів та їх похідних частково було здійснено раніше [1 - 9] Задача винаходу - пошук високоефективних та безпечних для людини та довкілля засобів підвищення репродуктивності черв'яків, що використовуються при отриманні біогумусу Поставлена задача досягається за рахунок використання N-окису піридину, N-окисів алкілпіридинів N-окисів алкіламінів та синтезу їх похідних при додаванні їх в субстрат з якого за допомогою черв'яків отримують біогумус Приклад 1 Синтез солі біс (N-окису 2,6д и метил піридину) та щавлевої кислоти Утрьохгорлий реактор ємністю 1л, оснащений механічною мішалкою, зворотним холодильником і капельною лійкою вносять 126,0г (1,0Мол) діпдрату щавлевої кислоти, яку розчиняють в 500мл метанолу і до неї додають краплями при 20 - 25°С розчин 246,3г (2Мол) N-окису 2,6-диметилпіридину в ЮОмл метанолу Реакційну масу нагрівають протягом ЗОхв при 55°С, розчинник випарюють, залишок промивають 2 х 25мл диетиловим ефіром Вихід СОЛІ біс (N-окису 2,6-диметилпіридину) та щавлевої кислоти 326,2г (97%), температура плавлення 130 - 132°С Знайдено, % С - 54,14, Н 5,99, N - 8,32 Ci6H2oN206 Пораховано, % С - 57,2, Н - 6,1, N-8,2 Приклад 2 Синтез fli(N-OKHcy 2-метилпіридин) залізо (III) хлориду За умов, описаних для попереднього досліду (приклад 1), з 218,3г (2Мол) N-окису 2метилпіридину, розчиненого у ЮОмл метанолу, та розчину 270,3г (1Мол) шестиводного хлористого заліза в 500мл метанолу отримують 376,6г (99%) fli(N-OKHcy 2-метилпіридин) залізо (III) хлориду Сполука плавиться при температурі 144 - 146°С Пораховано, % С - 37,88, Н - 3,71, N - 7,36, СІ 27,95 Ci 2 Hi 4 N 2 O 2 FeCI 3 Знайдено, % С - 37,7, Н 3.6, N-7,2, СІ-27,8 Приклад 3 Синтез fli(N-OKHcy 2,6д и метил піридин) залізо (III) хлориду За умов, описаних у прикладі 2, з 246,3г (2Мол) N-окису 2,6диметилпіридину і 270,3г (1Мол) шестиводного хлористого заліза отримують 400,4г (98%) fli(Nокису 2,6-диметилпіридин) залізо (III) хлориду з температурою плавлення 168 -170°С Пораховано, % С - 41,16, Н - 4,44, N - 6,85, СІ -26,03 Ci4Hi8N2FeCl3 Знайдено, % С - 41,3, Н - 4,3, N 6.7, СІ-26,2 Приклад 4 Синтез fli(N-OKHcy 4-метилпіридин) залізо (III) хлориду За умов, описаних у прикладі 2, з 218,3г О і о ю ю 54507 (2Мол) N-окису 4-метилпіридину і 270,3г (1Мол) шестиводного хлористого заліза отримують 365,2 (96%) ді(ІЧ-окису 4-метилпіридин) залізо (III) хлориду з температурою плавлення 160 - 162°С Пораховано, % С - 37,88, Н - 3,71, N - 7,36, СІ - 27,95 C12H14N2O2CI3 Знайдено, % С - 37,6, Н - 3,5, N 7.4.СІ - 28,0 Приклад 5 Синтез ді(ІЧ-окису 3-метилпіридин) залізо (III) хлориду За умов, описаних у прикладі 2, з 218,3г (2 Мол) N-окису 3-метилпіридину і 270,3г (1Мол) шестиводного хлористого заліза отримують 247,3г (65 %) ді-(ІЧ-окису 3-метилпіридин) залізо (III) хлориду з температурою плавлення 99 - 101 °С Пораховано, С - 37,88, Н - 3,71, N - 7,36, СІ -27,95 Ci2Hi4N2O2FeCl3 Знайдено, % С - 37,7 , Н - 3,6, N - 7,4 ,СІ-27,7 Приклад 6 Синтез ді-(ІЧ-окису піридин) залізо (III) хлориду За умов, описаних у прикладі 2, з 190,2г (2Мол) N-окису піридину і 270,3г (1Мол) шестиводного хлористого заліза отримують 225,5г (64 %) ді(N-окису піридин) залізо (III) хлориду з температурою плавлення 145 - 147°С Пораховано, % С 34,08, Н - 2,86, N - 7.95.СІ - 30,18 СюНю^С^РеСІз Знайдено, % С - 3 4 , 1 , Н - 2,9, N-8,1,СІ - 30,6 Приклад 7 Вплив препаратів на репродуктивність дощових черв'яків Досліди ПО вивченню впливу бюстимуляторів проводили на кафедрі ґрунтознавств та охорони ґрунтів української сільськогосподарської академії (УСГА) у 1988 - 1998р Методика проведення ДО СЛІДІВ Для дослідження використовували гній великої рогатої худоби (ВРХ) У п'ятилітрових посудах розміщали по Зкг субстрату та запускали у кожний посуд по 50 штук дощових черв'яків виду Eiscmia foetida Через три дня субстрат обробляли розчином ВІДПОВІДНИХ препаратів за схемою, що вказана в таблиці 1 Волога субстрату 80% Період тривалості досліду -100 днів В період достигання вермикомпосту проводили підрахунки чисельності черв'яків і коконів Повторність ДОСЛІДІВ чотирикратна Схеми ДОСЛІДІВ і результатів приведені в таблиці 1 Як видно з даних таблиці 1, всі вище наведені сполуки мають специфічну активність у підвищенні репродуктивності черв'яків Так, сполука 2 (табл 1) у порівнянні з контролем збільшує приріст черв'яків, при нормі витрати препарату 10мг/кг субстрату, в 4 рази, а КІЛЬКІСТЬ відкладених коконів в 1,72 рази, сполука 3 (сіль Nокису 2,6-диметипіридину та янтарної кислоти) при концентрації 25мг/кг ВІДПОВІДНО В 3,39 та 5,4 рази, сполука 4 (сіль 6ic-(N-OKHcy 2,6-диметилпіридину) та янтарної кислоти) при концентрації 50мг/кг ВІДПОВІДНО в 4,5 та 2,5 рази, сполука 6 (сіль 6ic-(Nокису 2-метилпіридину) та янтарної кислоти) при концентрації 5мг/кг - ВІДПОВІДНО В 5,6 та 9,5 рази, сполука 7 (сіль N-окису 2-метилпіридину та янтарної кислоти) при концентрації 5мг/кг - ВІДПОВІДНО В 5,1 та 9,5 рази Таблиця 1 Вплив препаратів на репродуктивність черв'яків (Eisenia foestida) №1п/пп 1 1 2 3 4 5 Варіанти досліду 2 Контроль-вода Аналог І - N-окис 2,6диметилпіридину Аналог IICIAG N-окису 2,6-диметилпіридину та бурштинової кислоти Сіль 6ic-(N-OKHcy2,6д и метил піридину) та бурштинової кислоти N-окис 2-метилпіридину Вихідна Норма виКІЛЬКІСТЬ трати пречерв'яків в паратів мг/кг субстраті, субстрату шт 3 4 50 1 50 5 50 10 50 25 50 50 50 1 50 5 50 10 50 25 50 50 50 1 50 5 50 10 50 25 50 50 50 1 50 5 50 10 50 25 50 50 50 Приріст черв'яків, шт 5 92 98 255 368 201 180 99 130 183 312 298 104 130 106 238 412 198 602 389 215 211 КІЛЬКІСТЬ відкладених КОКОНІВ, ШТ 6 22 48 55 38 52 99 69 73 69 120 115 10 26 27 70 55 69 48 190 110 99 Приріст відносно контролю Черв'яків Коконів 7 6 163 276 109 88 7 38 91 220 196 12 38 14 146 320 106 570 297 123 119 8 26 33 16 ЗО 77 47 51 47 98 93 4 4 5 48 35 47 26 168 88 77 54507 Продовження таблиці №1п/пп Варіанти досліду 1 6 7 Вихідна Норма виКІЛЬКІСТЬ трати препаратів мг/кг черв'яків в субстраті, субстрату шт 2 Сіль біс-(ІЧ-окису 2метилпіридину) та бурштинової кислоти Сіль (N-окису 2метилпіридину та бурштинової кислоти 8 Сіль біс-(ІЧ-окису 2метилпіридину) та щавлевої кислоти 9 Сіль біс-(ІЧ-окису 3метилпіридину) та малеїнової кислоти Сіль 6ІС-(ІЧ-ОКИСІ 2,6 10 диметипіридину) та адипінової кислоти 11 N-окис піридину 12 N-окис 3-метилпіридину 13 Акво N-окис 2метилпіридинмарганець (II) хлорид 14 Д|(Ы-окис-2метилпіридин) залізо (III) хлорид 15 N-окис 4-метилпіридину 16 Гідрат N-окису триметиламіну 3 1 5 10 25 50 1 5 10 25 50 5 10 25 50 5 10 25 50 5 10 25 50 1 5 10 25 50 1 5 10 25 50 2,5 5 10 2,5 5 10 20 1 5 10 25 50 1 5 10 25 50 Приклад 8 Визначення гострої токсичності препаратів Гостра токсичність сполук визначалась на бі 4 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 Приріст черв'яків, шт 5 222 523 202 192 172 204 473 389 295 309 159 360 249 260 50 105 180 220 115 191 229 399 95 190 289 220 115 98 266 255 212 98 167 132 105 156 168 175 183 105 261 183 154 89 190 166 112 138 КІЛЬКІСТЬ відкладених КОКОНІВ, ШТ 6 117 210 141 114 132 117 210 150 176 192 ЗО 60 150 120 45 80 62 76 34 39 80 61 40 50 62 125 89 42 57 115 81 62 101 129 135 97 181 115 109 34 57 157 126 89 27 15 27 81 32 Приріст відносно контролю Черв'яків Коконів 7 130 431 110 100 80 112 381 257 203 217 87 190 210 135 ЗО 27 185 = 6 210 29 87 125 252 12 97 215 156 194 12 170 108 224 103 88 127 119 68 148 137 120 9 139 168 106 113 19 27 105 89 59 8 95 188 119 92 110 95 198 128 154 170 ЗО 120 78 56 11 13 61 33 17 15 65 61 17 26 31 45 67 21 35 96 79 83 96 115 103 73 127 112 99 15 46 95 137 76 11 71 79 39 76 лих мишах - самцях та самках масою 19 - 21г при пероральному способі введення водних розчинів Як показник токсичності взята величина ЛД50 - се 54507 редньолетальна доза, яка виражена у мг/кг тварини Облік тварин проводився через 24 години після введення препарату Результати досліду статистично оброблялись за методом Літчфілда та Уїлкоксона в модифікації Рота [10] Встановлено, що запропоновані сполуки відносяться до групи малотоксичних препаратів, величина ЛДбо солі N-окису 2,6-диметилпіридину та бурштинової кислоти - 4550мг/кг, солі N-окису 2метилпіридинута бурштинової кислоти - 3250мг/кг, N-окису 2,6-диметилпіридину - 1700мг/кг, N-окисі 2-метилпіридину 1370мг/кг, солі 6ic-(N-OKHcy 2,6д и метил піридину) та бурштинової кислоти 2850мг/кг, солі 6ic-(N-OKHcy 2-метилпіридину) та бурштинової кислоти 2570мг/кг 8 Література 1 Е Ochiai Org Chem , 18, 534, 1953 2 J Meisenheimer, K Branding, Ann , 397, 286, 1913 3 Пат РФ №2093517, 1997г 4 Пат РФ №2027719, 1991г 5 Пріоритет заяви на патент України №98020769, 1998р 6 Пріоритет заяви на патент України №9810005267, 1998р 7 Пат РФ №2106352, 1998г 8 А С №162003 СССР, 1964г 9 А С №997408 СССР, 1982г 10 Беленький М Л Элементы количественной оценки фармакологического эффекта, Л Госхимиздат, 1963г Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24