Похідні аміноспиртів, які мають фунгібактерицидну активність

Реферат: Похідні аміноспиртів 1-(2-гідрокси-5-вінілциклогексил)-1-метил-3-фенілсечовина 1, 1-бензил-1(2-гідрокси-5-вінілциклогексил)-3-фенілсечовина 2, 4-(2-гідрокси-5-вінілциклогексил)-Nфенілпіперазин-1-карбоксамід 3, які мають фунгібактерицидну активність: CH3 H N N OH O OH 1 , O N N OH 3 H N N NH 2 O , UA 122639 U (12) UA 122639 U UA 122639 U 5 10 15 20 Корисна модель належить до галузі сільського господарства і може бути використана для протруювання насіння різних культур, яке у свою чергу є одним із найбільш ціленаправлених, ефективних, економічно доцільних та екологічно малонебезпечних заходів. Оскільки використання хімічних способів захисту рослин та їх насіння в сільськогосподарській галузі передбачає певний економічний ефект, важливість розробки нових протруювачів не викликає сумнівів. Середньосвітовий рівень втрат врожаю від ураження посівів фітопатогенами складає близько 20 %, тому проблема пошуку та створення нових високоефективних, конкурентноздатних вітчизняних фунгібактерицидів завжди актуальна. Залежність фітопатогенів від дії та концентрації відомих препаратів у свою чергу призводить до появи резистентних штамів, тому розробка нових фунгібактерицидів є природним процесом. Рівень фунгістатичної, фунгіцидної та бактерицидної активності похідних аміноспиртів 1-3, що заявляються, порівнювали з чотирма аналогами, які наразі використовують в сільському господарстві. Найближчими аналогами до корисної моделі є тетраметилтіурамдисудьфід (ТМТД, Тирам, сполука 4), який широко використовують в сільському господарстві у країнах СНД [1-3]. Основним недоліком найближчого аналога є те, що проміжні продукти виробництва ТМТД сильно токсичні і вибухонебезпечні. ТМТД належить до середньотоксичних препаратів, ЛД50 для пацюків 450 мг/кг. Крім того, норми витрат препарату, в залежності від культури, коливаються від 2 до 8 кг на 1 т насіння, що досить багато. Інші використані аналоги це Бенлат (Фундазол, сполука 5), рекомендований як протруювач та для обробки в період вегетації різних культур [2, 3], Хлорамін б [4], який є одним із найсильніших бактерицидних препаратів та 2хлороетилфосфонова кислота (Етрел, сполука 7) [3, 5]. S CH3 N H3 C S N S CH3 CH3 S 4 , O OCH3 N NH N N H O H 5 , Cl N H 6 25 O HO P OH Cl 7 30 . В основу корисної моделі поставлена задача розширення асортименту вітчизняних протруювачів з високою активністю та широким спектром фунгібактерицидної дії. Поставлена задача вирішується тим, що похідні аміноспиртів: 1-(2-гідрокси-5вінілциклогексил)-1-метил-3-фенілсечовина 1, 1-бензил-1-(2-гідрокси-5-вінілциклогексил)-3фенілсечовина 2, 4-(2-гідрокси-5-вінілциклогексил)-N-фенілпіперазин-1-карбоксамід 3, які мають фунгібактерицидну активність. 1 UA 122639 U CH3 H N N OH O 1 , H N N OH O 2 , O N NH N OH 3 5 10 15 . 1 Способи синтезу, фізико-хімічні властивості, параметри ІЧ-спектрів та спектрів ЯМР Н заявлюваних сполук 1-3 наведено в роботі [6]. Приклад 1. Визначення фунгістатичної активності. Фунгістатичну активність сполук визначено в лабораторних умовах за стандартним методом [7]. У контролі тільки живильне середовище. У дослідних варіантах в чашки Петрі з агаризованим картопляно-сахарозним середовищем вносили визначену кількість препарату. Вивчали дію сполук у концентраціях 0.01 і 0.05 % за діючою речовиною. Після цього чашки засівали шматочками міцелію (0.1-0.3 мм) фітопатогенних грибів Fusarium oxysporum, Botrytis cinerea, Penicillum expansion, Cladosporiurn herbarum та Aspergillus niger. Чашки інкубували протягом 5 діб при температурі 22±2 °C. Ступінь гальмування росту міцелію проводили по формулі Еббота, рахуючи діаметр колоній контрольних тест-грибів та діаметр колоній грибів на чашках з препаратами в процентах до контролю. Повторність дослідів 4-х кратна. Результати випробувань сполук 1-3, аналогів 4, 5 та 7 наведено в таблиці 1. Таблиця 1 Фунгістатична активність сполук № 1 2 3 4 5 7 Конц. препарату в середовищі, % 0.01 0.05 0.01 0.05 0.01 0.05 0.01 0.05 0.01 0.05 0.01 0.05 Гальмування росту міцелію у різних видів грибів, % до контролю Fusarium oxysporum Botrytis cinerea Penicillum expansum Cladosporium herbarum Aspergillus niger 68.0 72.5 65.0 70.5 49.0 55.0 88.5 95.0 65.5 70.0 20.0 25.5 70.0 75.0 70.0 75.5 50.0 58.5 90.0 95.0 72.5 75.5 40.0 46.5 88.5 90.0 68.5 77.0 53.5 60.0 90.0 100.0 75.0 78.5 28.5 35.0 75.0 80.0 72.0 81.5 44.0 52.5 100.0 100.0 78.0 82.5 32.5 40.0 80.5 86.5 68.5 74.0 55.5 60.0 90.0 95.0 78.0 78.5 30.0 38.0 2 UA 122639 U 5 10 15 20 25 Як видно із таблиці 1, активність речовини 1 знаходиться майже на рівні найбільш сильного універсального протруйнику ТМТД 4. Всі випробувані речовини 1-3 знаходяться на рівні або трохи перевершують дію Бенлату 5 і є значно активніші за аналог 7. При цьому були випробувані промислові зразки речовин 4, 5, 7 у вигляді специфічної препаративної форми, що містить у собі не тільки основну (діючу) речовину, але й цілий ряд домішок, серед яких є й такі, за рахунок яких активність істотно зростає. Заявлювані речовини 1-3 було випробувано в чистому вигляді без домішок, отже активність речовин навіть на рівні аналогів за дією достатня для подальшої роботи зі створення препаративних форм на їхній основі. Найбільш активна сполука 1 (1-(2-гідрокси-5-вінілціюіогексил)-1-метил-3-фенілсечовина) представляє безсумнівний практичний інтерес і може бути використана для боротьби з такими небезпечними хворобами рослин як кореневі гнилі зернових і овочевих рослин (Fusarium oxysporum), сіра гниль буряка, полуниці, суниці та інших рослин (Botrytis cinerea), вторинними ураженнями в комплексі із двома попередніми видами грибів (Penicillum expansum), різні ураження листя, стебла, колосся зернових культур (Cladosporium herbarum). Досвід показує, що випробувані речовини будуть ефективні в боротьбі з іншими хворобами рослин. Сполуки 2, 3 мають більш вибіркову фунгістатичну дію на збудників різних хвороб. їхній спектр дії є вужчим, але вони також можуть мати практичне значення. їх активність на рівні Бенлату 5 може бути використана для боротьби із хворобами рослин, які перераховані вище. Приклад 2. Визначення фунгіцидної активності. Фунгіцидну активність сполук 1-3 визначали в лабораторних дослідах за стандартним методом [7]. Величину активності виражено в ступені гальмування проростання спор грибів у % до контролю. У контролі тільки водне середовище. У дослідному варіанті в середовище вносили препарат у концентрації 0.001 %. Даний вид активності дає додаткову характеристику препарату. Якщо фунгістатична активність характеризує "лікувальні" властивості сполуки, то фунгіцидна активність характеризує "профілактичні" властивості препарату. Пригнічуючи проростання спор, ми захищаємо рослину від хвороб. Результати випробувань препаратів наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Фунгіцидна активність сполук № сполуки 1 2 3 Аналог 4 (80 %-й змочувальний порошок) Аналог 7 (96 %-й препарат) 30 35 40 Концентрація препарату, % 0.001 0.001 0.001 Гальмування проростання спор грибів, % до контролю Helminthosporium satirum Botrytis cinerea 80 70 70 65 50 45 0.001 95 85 0.001 33 25 При вивченні фунгіцидної активності сполук 1-3 виявлені, в основному, ті ж закономірності і особливості дії речовин, що і при вивченні їх фунгістатичної дії. Сполука 1 виявила найбільшу фунгіцидну активність у групі, близьку до аналога 4, і може бути використана як профілактичний засіб для боротьби із хворобами. Досвід наших досліджень показує, що якщо чиста випробувана речовина є менш активною ніж аналог на 10-15 %, вона становить практичний інтерес, тому що препарати порівняння завжди беруться у вигляді товарної препаративної форми, куди входять різні добавки. Приклад 3. Визначення бактерицидної активності. Бактерицидну активність сполук визначено в лабораторних дослідах за стандартним методом [8]. У чашки Петрі заливали стандартизований м'ясо-пептонний агар (МЛА). На 100 мл МПА вкосили 4 мл суспензії мікроба певного виду (Xanthomonas malvaclarum, Envinia phytophthora, Pseudomonas cerasi). Суспензію готували за стандартом мутності на 10 ОД. У лунки на застиглий МЛА вносили розчин препарату для дослідження в концентрації 500 мкг/мл. Ця концентрація є "відсікаючою", тому що аналог 6 у цій концентрації повністю пригнічує ріст бактерій (гальмування росту по всіх видах бактерій дорівнює 100 %). Після внесення препарату 3 UA 122639 U чашки ставили в термостат на 24 години при температурі 36.6±0.2 °C. Величину активності сполук 1-3 оцінено по діаметру зон в чашках Петрі і виражено в ступені гальмування росту бактерій у % до контролю. Повторність дослідів 4-х кратна. Результати випробувань наведено в таблиці 3. 5 Таблиця 3 Бактерицидна активність сполук № сполуки 1 2 3 Аналог 6 (3 %-й препарат) Аналог 7 (96 %-й препарат) 10 15 20 25 30 35 40 Гальмування росту різних видів бактерій, % до контролю Xanthomonas malvacearum Ervinia phytophtora Pseudomonas cerasi 75 60 75 55 60 75 40 35 25 100 100 100 10 15 10 Найбільш сильно ріст колоній бактерій пригнічує препарат 1, його активність дещо нижче аналога 6 і значно перевершує (як і у зразків 2, 3) дію аналога 7. Отримані результати дозволяють намітити шляхи створення нових більш активних бактерицидів. Практичне значення може мати сполука 1 для боротьби з різними бактеріозами огірків, капусти, моркви, оскільки ці бактеріози викликаються комплексом мікроорганізмів, де одне із провідних місць належить бактерії Ervinia phytophtora. Речовини 1 і 2 близькі за характером дії на бактерії. Більш активна сполука 1. Обидві речовини дещо поступаються аналогу 6 за бактерицидною дією на Xanthomonas malvacearum, що є головним збудником більшості бактеріозів сільськогосподарських рослин. За рахунок застосування цих препаратів можна боротися з бактеріозами огірків, сої, полуниці, суниці, баштанних (диня, кабачки, гарбуз), пасльонових (картопля й ін.) і багатьох інших видів рослин. Слід зазначити, що речовина 1 проявляє, крім того, високу фунгіцидну активність, тобто може застосовуватися як препарат комплексної фунгібактерицидної дії (подвійного призначення), що може дати більшу ефективність і більш високий економічний ефект. Із матеріалів заявки видно, що сполуки 1-3 (особливо 1) можуть знайти застосування як ефективні протруювачі з комплексною фунгібактерицидною дією. Джерело інформації: 1. Пат. 2122539 РФ, МПК С07С 333/32, В09В 3/00. Способ утилизации токсичного пестицида Тирама / Антошин А.Э., Лобур А.Ю., Тугушов В.И., Фролова Т.П. - № 94027116/04; Заявл. 18.07.1994; Опубл. 27.11.1998. 2. Мельников Н.Н., Баскаков Ю.А. Химия гербицидов и стимуляторов роста растений. - М.: Госхимиздат. - 1962. - 723 с. 3. Справочник по пестицидам / Мельников Н.Н., Новожилов К.В., Белан С.Р., Пылова Т.Н. М.: Химия. - 1985. - 352 с. 4. Заявка 2009121754 РФ, МПК С01В 21/09. Способ синтеза стабильного окислительного биоцида / Гупта А., Рамеш M., Эллиотт Р. - № 2009121754/05; Заявл. 26.12.2007; Опубл. 10.02.2011. 2 5. А.с. СССР 298093, МПК A01N 5/00. Регулятор роста растений / Фритц К.Д., Эвлис У.Ф. № 1221139/30-15; Заявл. 23.02.1967; Опубл. 22.02.1968 // Офиц. бюл. Открытия, изобретения, промышленные образцы и товарные знаки. - 1971, № 10. 6. Касьян Л.И., Гапонова Р.Г., Сеферова М.Ф. Азотсодержащие продукты трансформации 1винил-3,4-эпоксициклогексана // Вопр, химии и хим. технологии. - 2001. - № 4. - С. 35-39. 7. Методические указания по определению фунгицид ной активности новых соединений. ВНИИХСЗР, отд. ВНИИТЭХИМ, г. Черкассы. - 1984. - 25 с. 8. Г.Н. Перший, Химиотерапия. - М.: Медгиз. - 1970. - 471 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 Похідні аміноспиртів 1-(2-гідрокси-5-вінілциклогексил)-1-метил-3-фенілсечовина 1, 1-бензил-1(2-гідрокси-5-вінілциклогексил)-3-фенілсечовина 2, 4-(2-гідрокси-5-вінілциклогексил)-Nфенілпіперазин-1-карбоксамід 3, які мають фунгібактерицидну активність: 4 UA 122639 U CH3 H N N OH O 1 , H N N OH O 2 , O N NH N OH 3 . 5 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5