Получение и изучение комплексных соединений ванадия(IV) с производными бензолсульфонилмочевины тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.04.02, кандидат фармацевтических наук Макарова, Анна Николаевна

• Макарова, Анна Николаевна
• кандидат фармацевтических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат фармацевтических наук Макарова, Анна Николаевна

Введение

Глава 1 Соединения ванадия и производные бензолсульфонилмочевины. Характеристика, способы анализа, биологическое значение и применение в медицине (обзор литературы)

1.1 Свойства и способы анализа соединений ванадия

1.1.1 Общая характеристика ванадия

1.1.2 Характеристика соединений ванадия

1.1.3 Химия ванадия(ГУ). Комплексные соединения ванадия(1У)

1.1.4 Методы анализа соединений ванадия(1У)

1.1.5 Биологическое действие ванадия и его соединений

1.1.6 Соединения ванадия - перспективный класс новых

противодиабетических средств

1.2 Краткая характеристика производных бензолсульфонилмочевины

Выводы по главе 1

Глава 2 Объекты и методы исследования

Глава 3 Изучение реакции комплексообразования ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины

3.1. Спектрофотометрическое изучение комплексообразования ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины

3.1.1 Изучение влияния природы растворителя на спектры поглощения смеси

ванадила (оксованадия(1У)) сульфата с производными

бензолсульфонилмочевины

3.1.2 Изучение влияния рН среды на спектры поглощения ванадила

(оксованадия(1У)) сульфата и смеси ванадила сульфата с производными

бензолсульфонилмочевины

3.2 Изучение комплексообразования ванадия(1У) с производными

бензолсульфонилмочевины в растворе криоскопическим методом

Выводы по главе 3

Глава 4 Изучение комплексообразования ванадия(1У) с гликлазидом в растворе спектрофотометрическим и потенциометрическим методами

4.1 Спектрофотометрическое изучение состава и устойчивости комплексного соединения ванадия(1У) с гликлазидом

4.2 Изучение комплексообразования ванадия(1У) с гликлазидом потенциометрическим методом

Выводы по главе 4

Глава 5 Разработка методики получения комплексных соединений ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины

5.1 Изучение возможности использования гидротермального метода для получения комплексов ванадия(ГУ) с производными бензолсульфонилмочевины

5.2 Разработка методики получения комплексных соединений ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины, основанная на оптимизации значения рН среды и температурного режима

5.2.1 ТСХ-анализ соединения ванадия(ГУ) с гликлазидом, полученного по разработанной методике

5.2.2 Хромато-масс-спектрометрическое изучение стабильности гликлазида при комплексообразовании с ванадила (оксованадия(1У)) сульфатом

Выводы по главе 5

Глава 6 Изучение комплексного соединения ванадия(1У) с гликлазидом химическими и физико-химическими методами

6.1 Определение химического состава комплексного соединения ванадия(1У) с гликлазидом

6.2 Валидационная оценка методик анализа

6.3 Изучение комплексного соединения ванадия(1У) с гликлазидом методом ИК-спектроскопии

Выводы по главе 6

Глава 7 Фармакологическое исследование комплексного соединения ванадия(1У) с гликлазидом

7.1 Изучение острой токсичности комплексного соединения ванадия(1У) с гликл азидом

7.2 Антидиабетическая активность комплекса ванадий(1У)-гликлазид при курсовом введении животным со стрептозоцин-индуцированным диабетом

7.3 Изучение влияния комплекса ванадий(1У)-гликлазид на уровень глюкозы у животных при пероральном тесте толерантности к глюкозе

Выводы по главе 7

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение и изучение комплексных соединений ванадия(IV) с производными бензолсульфонилмочевины»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Поиск новых противодиабетических средств не перестанет быть актуальным, несмотря на развитие химии и эндокринологии. В настоящее время в мире насчитывается более 300 миллионов человек, страдающих сахарным диабетом и нуждающихся в гипогликемических средствах. Различные типы диабета требуют различных по химической структуре гипогликемических лекарственных средств. При инсулинозависимом диабете (1 типа) используются различные формы инсулина, главным образом генный человеческий инсулин. При терапии инсулинонезависимого диабета (2 типа) применяются в основном гипогликемические средства - производные бензолсульфонилмочевины, бигуанидина и другие, нередко в сочетании с препаратами инсулина [6]. В середине прошлого столетия в литературе появились сведения о высокой гипогликемической активности соединений ванадия(1У) и ванадия(У) [114, 131, 149]. В настоящее время изучением гипогликемической активности ванадия занимаются ученые многих стран мира, в частности, Канады, Израиля, Японии, США [14, 26]. Рядом исследователей было показано, что соединения ванадия(1У) являются более активными и менее токсичными, чем соединения ванадия(У) [74]. Соединения ванадия во многом имитируют эффекты инсулина, в частности, они стимулируют транспорт глюкозы и ее метаболизм в жировой ткани, диафрагме, скелетных мышцах и мозге. В присутствии соединений ванадия в печени и скелетных мышцах усиливается синтез гликогена. Кроме того, в печени ингибируется глюконеогенез, а в жировой ткани тормозится липолиз и стимулируется липогенез [74, 86, 151].

На наш взгляд перспективным является направление по созданию новых лекарственных средств на основе ванадия и лигандов с известной гипогликемической активностью. Таким образом, биологическая активность ванадия может сочетаться с биологической активностью гипогликемического препарата. В качестве таких лигандов нами предложены производные бензолсульфонилмочевины (гликлазид, глибенкламид, гликвидон). На наш взгляд,

работа в этом направлении поможет оценить перспективность создания новых отечественных гипогликемических лекарственных средств на основе соединений ванадия.

Поэтому получение и исследование комплексных соединений ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины является актуальной задачей для фармацевтической науки и практики.

Степень разработанности темы. Перспективным направлением фармацевтической науки является создание новых лекарственных средств на основе веществ с известной фармакологической активностью. В данном случае синтез комплексных соединений ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины может привести к получению более эффективных, чем исходные вещества, гипогликемических средств, поскольку его отдельные компоненты обладают индивидуальным гипогликемическим действием и могут усиливать взаимный эффект за счет его реализации по различным механизмам.

До настоящего времени исследований, связанных с синтезом и изучением комплексных соединений ванадия(ГУ) с производными

бензолсульфонилмочевины не проводилось; не разработаны условия получения комплексов ванадия(1У) с термолабильными лигандами; отсутствуют сведения о влиянии температуры на синтез комплексов ванадия(1У) и влияние растворителей.

Целью работы является получение и изучение (химическое и фармакологическое) комплексных соединений ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины.

Задачами работы являются:

- изучение условий комплексообразования ванадия(ГУ) с производными бензолсульфонилмочевины в растворе;

- изучение устойчивости образующихся комплексных соединений ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины;

- разработка методики получения комплексных соединений ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины;

- изучение химического состава полученных комплексов;

- фармакологические исследования (острая токсичность и гипогликемическая активность).

Научная новизна. Впервые изучена возможность получения комплексных соединения ванадия(1У) с гипогликемическими веществами производными бензолсульфонилмочевины. Изучены условия комплексообразования и показана зависимость этой реакции от рН среды. Установлено, что реакция комплексообразования ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины протекает в узких пределах рН среды. Найден оптимальный интервал рН при котором проходит реакция. Изучены возможности препаративного получения комплексных соединений ванадия(1У) с производными

бензолсульфонилмочевины различными методами: соосаждения в растворе и гидротермальным. Показано, что в первом случае комплексные соединения не образуются, во втором случае образуются комплексные соединения, но при этом производные бензолсульфонилмочевины частично разрушаются. Разработан способ получения комплексных соединений, заключающийся в оптимизации значения рН среды и температуры в процессе реакции. Методом ТСХ показано, что в процессе синтеза КС не происходит химической деструкции производных бензолсульфонилмочевины. Однако анализ показал, что способность вступать в реакцию комплексообразования с ванадилом для производных бензолсульфонилмочевины различна. Установлено, что наибольшую способность к комплексообразованию проявляет гликлазид, и при этом наблюдается наибольший выход продукта реакции. Исследования показали, что это является следствием большей устойчивости комплексного соединения гликлазида с ванадилом. Методом масс-спекрометрии показано, что фрагментация гликлазида в составе КС и фрагментация гликлазида в стандартном образце происходит одинаково, что подтверждает тот факт, что в процессе образования КС гликлазид не претерпевает структурных изменений.

Химическим и фотометрическим методами изучен состав КС ванадия(1У) с гликлазидом и доказано, что состав КС соответствует молярному соотношению ванадий(1У)-гликлазид 1:2.

Разработаны методики анализа комплекса и проведена их валидация.

На основании изучения ИК-спектров установлено, что образование координационной связи проходит по амидной группе.

Изучена острая токсичность полученного комплексного соединения ванадия(1У) с гликлазидом и установлено, что оно относится к классу умеренно-токсичных веществ по классификации К. Сидорова.

Проведено предварительное изучение гипогликемического действия комплексного соединения ванадия(1У) с гликлазидом на модели стрептозоцин-индуцированного сахарного диабета у крыс. Установлено, что полученное соединение в дозе 38 мг/кг оказывает гипогликемическое действие. К 14-му дню эксперимента при курсовом введении гипогликемический эффект комплексного соединения выше, чем у гликлазида и ванадила сульфата.

Практическая значимость исследования. Разработана методика получения комплексного соединения ванадия(1У) с производным бензолсульфонилмочевины-гликлазидом. Полученное комплексное соединение ванадия(ГУ) с гликлазидом проявляет гипогликемическое действие на модели стрептозоцин-индуцированного диабета у животных. Предложены методики качественного и количественного анализа полученного комплексного соединения ванадия(1У) с гликлазидом. Результаты работы имеют практическое значение для поисков новых гипогликемических средств.

Методология и методы исследования. В работе использована общая методология изучения комплексных соединений. Для изучения комплексообразования ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины в растворе использованы классические методы, позволяющие определить число комплексов, их состав и устойчивость. При разработке методов препаративного получения продуктов взаимодействия ванадия(1У) с изучаемыми лигандами были использованы элементы различных вариантов синтеза, учитывающих влияние рН среды, природы растворителя, значение температуры. Состав комплексных соединений изучен в соответствии с положениями и требованиями аналитической

химии. Исследования острой токсичности и гипогликемической активности комплексного соединения построены на методологии классической фармакологии.

Внедрение результатов исследования в практику. Полученное комплексное соединение ванадия(1У) с гликлазидом апробировано на кафедре фармакологии ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России с целью изучения острой токсичности и гипогликемических свойств на экспериментальной модели диабета у крыс (акт апробации от 04.06.12 г.).

На основании результатов исследования составлено информационное письмо «Исследование противодиабетических свойств комплексного соединения ванадия(1У) с гликлазидом», материалы которого использованы в учебном процессе кафедры клинической фармакологии Пятигорского медико-фармацевтического института-филиала ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России (акт внедрения от 02.04.13 г.)

Методики анализа комплексного соединения ванадия(1У) с гликлазидом апробированы в Филиале города Ростова-на-Дону «Информационно-методический центр по экспертизе, учету и анализу обращения средств медицинского применения» и рекомендованы для контроля производства, а также контроля качества при проведении фармакологических исследований на стадии доклинического изучения (акт внедрения от 09.12.12 г.).

Способ получения комплексных соединений успешно апробирован в условиях производства и включен в перспективный план с целью расширения ассортимента и структуры выпускаемой продукции на ОАО «Тюменский химико-фармацевтический завод» (акт о внедрении от 04.04.13 г.).

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов исследования определяется выбором методов, обеспечивающих получение надежных и однозначных результатов. Комплексообразование в растворе изучено спектрофотометрическим и потенциометрическим методами, которые в химии комплексных соединений считаются основными для получения достоверных результатов. Состав комплексных соединений подтверждается химическим анализом. Результаты фармакологического исследования получены

на достаточно большой выборке животных. Все результаты обработаны методом математической статистики и являются достоверными.

Фрагменты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 66-ой, 67-ой и 68-ой научных конференциях «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (г. Пятигорск, Пятигорская ГФА, 2011, 2012 гг.; ПМФИ-филиал ВолгГМУ, 2013 г.), на III международной научно-практической конференции «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» (г. Владикавказ: СОГУ им. К.Л. Хетагурова, 2012).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, из них 3 - в изданиях Перечня ВАК.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования комплексообразования ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины в растворе.

2. Результаты изучения состава и устойчивости комплексных соединений ванадия(ГУ) с гликлазидом в растворе.

3. Способы препаративного получения комплексных соединений ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины (гидротермальный метод и метод, основанный на оптимизации значения рН среды и температурного режима).

4. Методики анализа и результаты определения состава препаративно-полученного комплексного соединения ванадия(1У) с гликлазидом.

5. Результаты предварительного фармакологического исследования полученного комплексного соединения ванадия(1У) с гликлазидом.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 155 страницах машинописного текста, содержит 27 таблиц, 35 рисунков, состоит из «Введения», «Обзора литературы», «Объектов и методов исследования», 5-ти глав собственных исследований, «Заключения», «Списка литературы», включающего 160 источников, в том числе 77 иностранных.

В первой главе диссертации обобщены данные литературы о свойствах ванадия и его соединений, методах анализа, биологической роли и перспективности применения в качестве противодиабетического средства.

Представлена краткая характеристика производных бензолсульфонилмочевины, приведены литературные сведения по методам их анализа.

Вторая глава посвящена описанию объектов и методов исследования, используемых в работе.

Третья глава включает результаты изучения комплексообразования ванадила сульфата с производными бензолсульфонилмочевины в растворе. Показано, что реакция комплексообразования ванадила сульфата с производными бензолсульфонилмочевины зависит от природы растворителя и значения рН среды.

В четвертой главе представлены результаты изучения состава и устойчивости комплексных соединений ванадила сульфата с гликлазидом в растворе спектрофотометрическим и потенциометрическим методами. Определены константы образования комплексных соединений.

Пятая глава посвящена разработке методики получения комплексных соединений ванадила сульфата с производными бензолсульфонилмочевины. Изучена возможность использования гидротермального метода для синтеза комплексов и показано, что данный метод неприемлем для термолабильных лигандов - производных бензолсульфонилмочевины. Разработана методика препаративного выделения комплексного соединения ванадила сульфата с гликлазидом, основанная на оптимизации значения рН среды и температурного режима. Методами ТСХ- и хромато-масс-спектрометрического анализа показано, что при данном методе синтеза гликлазид не подвергается химической деструкции.

Шестая глава посвящена изучению полученного комплексного соединения ванадия(1У) с гликлазидом. Предложены методики качественного и количественного анализа компонентов комплекса. Приведены результаты определения состава комплексного соединения ванадила сульфата с гликлазидом. Проведена валидационная оценка методик количественного определения ванадил-ионов и гликлазида в составе комплекса и показано, что предложенные методики могут быть использованы для количественного анализа. Методом ИК-

спектроскопии показано, что ванадил-ион образует координационную связь с гликлазидом по амидной группе.

В седьмой главе описаны результаты предварительных фармакологических исследований комплексного соединения ванадия(1У) с гликлазидом. Глава включает результаты определения острой токсичности полученного соединения и изучения гипогликемического действия на модели диабета у животных.

В заключении отражены итоги выполненного исследования, рекомендации и перспективы дальнейшей разработки темы.

ГЛАВА 1 СОЕДИНЕНИЯ ВАНАДИЯ И ПРОИЗВОДНЫЕ БЕНЗОЛСУЛЬФОНИЛМОЧЕВИНЫ. ХАРАКТЕРИСТИКА, СПОСОБЫ

АНАЛИЗА, БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ В

МЕДИЦИНЕ (обзор литературы)

1.1 Свойства ванадия и его соединений

1.1.1 Общая характеристика ванадия

Интерес к соединениям ванадия как к потенциальным лекарственным веществам возник с середины XX века, в связи с открытием биологической активности ванадия [114, 149, 151].

Ванадий - переходный элемент Зё ряда V группы Периодической системы Д.И. Менделеева, порядковый номер 23, атомная масса 50,9415. Впервые был обнаружен в 1801 году Андреасом дель Рио в образце свинцовой руды из Мексики. В 1830 г. элемент был повторно «открыт» Н.Г. Сефстремом в железной руде из Швеции. За богатство и разнообразие окрасок соединений этого элемента Сефстрем назвал его ванадием в честь Ванадис - скандинавской богини красоты. Металл в относительно чистом виде был выделен (путем восстановления его хлорида водородом) в 1867 г. Генри Э. Роско [25].

Ванадий - типичный редкий, очень рассеянный элемент, пятый по

распространенности среди переходных металлов (после Бе, Тл, Мп и Ъх).

—2

Содержание ванадия в земной коре оценивается около 1,6 -10 % по массе. Изучено более 60 его минералов, однако доля ванадия в них невелика. Близость ионных радиусов ванадия и широко распространённых в магматических породах железа и титана приводит к тому, что ванадий в гипогенных процессах целиком находится в рассеянном состоянии и не образует собственных минералов. Его носителями являются многочисленные минералы титана (титаномагнетит, сфен, рутил, ильменит), слюды, пироксены и гранаты, обладающие повышенной изоморфной

емкостью по отношению к ванадию. Важнейшие минералы: патронит V(S2)2, ванадинит РЬ5(УС>4)зС1 и некоторые другие. Основной промышленный источник получения ванадия — титаножелезистые руды, содержащие ванадий как примесь [62,81].

В низких концентрациях встречается в природных водах (в воде рек 0,2-4,5

3 3

мкг/дм , в морской воде - в среднем 2 мкг/дм ). В воде образует устойчивые анионные комплексны (V4O12)4" и (V10O26)6" • В миграции ванадия существенна роль растворенных комплексных соединений его с органическими веществами, например с гумусовыми кислотами [83].

Q

Ванадий содержится в очень малых концентрациях (<10" М) практически во всех клетках растений и животных [112].

Ванадий - блестящий серебристый металл с типичной кубической структурой, в чистом виде сравнительно мягкий и ковкий, однако наличие примесей делает его твердым и хрупким. При комнатной температуре металл не взаимодействует, с водой, щелочами и неокисляющимися кислотами, за исключением HF. Ванадий растворяется в азотной кислоте, концентрированной серной кислоте и царской водке. При высоких температурах ванадий реагирует с большинством неметаллов, часто давая нестехиометрические соединения и соединения внедрения [25,81].

Формально ванадий проявляет степени окисления от -3 до +5, однако по стабильности они неравноценны. В нормальных условиях термодинамически и кинетически вероятны следующие степени окисления: +3, +4 и +5. Наиболее характерна для ванадия степень окисления +4. В степени окисления +4 для ванадия наиболее интересен ванадил-ион VO , который сохраняется в очень многих реакциях, а также входит в состав многих комплексов. Это, вероятно, самый устойчивый из известных двухатомных ионов [25, 83].

1.1.2 Характеристика соединений ванадия

Ванадий образует четыре основных оксида: V2O5, V02, V203, VO.

У205 - амфотерный оксид. Он малорастворим в воде, дает светло-желтый кислый раствор. При растворении в кислотах дает соли светло-желтого катиона диоксованадия(У) [У02]+, а в щелочах образует бесцветные растворы, содержащие при высоких значениях рН ортованадат-ион У043". При промежуточных значениях рН протекает целый ряд реакций гидролиза-полимеризации с образованием изополиванадатов. Мягкое восстановление в твердом состоянии с помощью СО, БОг или сплавление с щавелевой кислотой дает темно-синий У02. Этот оксид также амфотерен. При растворении в кислотах-неокислителях он образует синий катион оксованадия(1У) (ион ванадила) [УО] , а в щелочах - ванадат(1У) (гипованадат-ион) [У4О9] цвет которого изменяется в диапазоне от желтого до коричневого, а при высоких значениях рН - [УО4]4". При промежуточных значениях рН образуются полианионы, как и в случае ванадия(У). В области составов от У205 до У02 существует ряд фаз Уп02п+ь из которых было идентифицировано по крайней мере 13 различных оксидных фаз [25, 62, 83].

В водных растворах возможно протекание процессов гидролиза и полимеризации ионов ванадия в зависимости от рН среды и общей концентрации ванадия. Для исследований в этой области применяют различные экспериментальные методы. Для изучения стехиометрии и равновесий наиболее важны рН-метрия, криоскопия, спектрофотометрия в ультрафиолетовой и видимой областях спектра. Так установлено, что мономерные ионы ванадия существуют только в очень разбавленных растворах и любое увеличение концентрации, особенно в кислых растворах, приводит к полимеризации. На основании данных ЯМР известно, что в щелочных растворах существуют различные по составу ионы гидроокисей ванадия [25, 87].

Ванадий образует большое число бинарных халькогалогенидов, которые часто отличаются от оксидов как по составу, так и по строению. Наиболее изученными являются сульфиды, селениды и теллуриды. Известны галогениды ванадия: УР5, УР4, УР3, УР2, УСЦ, УС13, УС12, УВг4, УВг3, УВг2, У13, У12. Так, для ванадия(У) в настоящее время известен только фторид, а ванадий(1У) не образует иодидов, хотя известны все галогениды ванадия(Ш) и ванадия(П). Известны

оксиды-галогениды (оксогалогениды) для ванадия (УОС13, УОВг3, УОР3, У02Б, У02С1, УОБ2 УОС12, УОВг2, УОС1, УОВг), которые получают из оксидов. Следует отметить, что оксогалогениды не очень хорошо изучены и почти все составы отвечают степеням окисления +4 и +5. Оксогалогениды ванадия в степени окисления +4 относительно устойчивы, а оксогалогениды ванадия в степени окисления +5 гигроскопичны и энергично гидролизуются с образованием гидратированных пентаоксидов [25, 81, 83].

Ванадий образует соли с оксоанионами. Из простых солей с оксоанионами известны только сульфаты ванадия в степенях окисления +2 и +3: из водных растворов они кристаллизуются в виде гидратов. Оба сульфата - сильные восстановители. В химии водных растворов ванадия в более высоких степенях окисления преобладают частично гидролизованные частицы, из которых наиболее важен ион оксованадия(1У) (ванадил-ион) УО [25].

Ванадий достаточно легко вступает в реакции комплексообразования, в результате чего формируются разнообразные по составу, структуре и свойствам комплексные соединения, которые могут быть катионными, нейтральными или анионными. При образовании комплексных соединений, как правило, возникают гетероциклы, в которых катионы ванадия являются акцепторами электронных пар донорных атомов [32].

Биологической активностью обладают соединения ванадия(У) и ванадия(1У) [14, 74]. Однако из литературных данных известно, что соединения ванадия(У) являются токсичными для организма человека [74, 83]. Поэтому наибольший интерес для фармацевтической науки представляют соединения ванадия(1У), особенно его комплексы с органическими лигандами, обладающие наименьшей токсичностью и достаточно выраженным фармакологическим эффектом.

1.1.3 Химия ванадия(1У). Комплексные соединения ванадия(1У)

За исключением нескольких соединений типа УСЦ, химия ванадия(1У) - это

Л г

почти исключительно химия соединений оксованадия, или ванадила (УО ). Все

эти соединения содержат группу УО , которая остается неизменной в ходе различных химических реакций. Группа оксованадия(ГУ) в зависимости от природы лигандов может входить в состав катиона, нейтральной молекулы или аниона, а соединения, содержащие У02+, как правило, имеют координационное число 5 или 6 [25, 83].

Связь УО по характеру является преобладающе двойной связью У=0. Это подтверждают следующие положения:

1. В молекуле У0804"5Н20 четыре молекулы воды лежат в одной плоскости и расстояния У-О составляют 2,3 А, в то время как в группе У-О, перпендикулярной к этой плоскости, расстояние между атомами равно 1,67 А; трансположение к кислороду занимает один из атомов кислорода группы Э04. Даже в молекуле У02, имеющей искаженную структуру рутила, одна связь значительно короче (1,76 А), чем связи в группе У Об-

2. Все соединения оксованадия(1У), даже УО(ОН)2, обнаруживают полосы поглощения в области 900-1100 см"1.

3. Электронные спектры, ЭПР-спектры и колебательные спектры иона ванадила подтверждают структуру [У0(Н20)5]2".

Связь в группировке УО можно рассматривать как кратную, причем п-компонента возникает за счет смещения электронной плотности 0(рл;—>У(ёл;)). Комплексы с координационным числом 5 очень легко присоединяют шестую молекулу, обладающую донорными свойствами, например пиридин и другие. Частота колебания связи У=0 сильно зависит от природы такого транслиганда. Так, молекулы-доноры электронов, которые повышают электронную плотность на металле и тем самым снижают его акцепторную способность по отношению к

кислороду, вызывают понижение кратности связи УО, а ЭПР-спектры и

2+

электронные спектры соединений с группой УО весьма чувствительны к природе растворителей [83, 87].

Комплексы оксованадия УО характеризуются значительной устойчивостью, и представляют собой наиболее важные и наиболее изученные комплексы ванадия(ТУ). Катион оксованадия У02+ образует устойчивые

соединения с лигандами, содержащими донорные атомы ¥, О, N и С1. Эти комплексы обычно окрашенные в голубой, синий или зеленый цвет и имеют различную пространственную конфигурацию. В виду значительного тс-характера связи ванадия(ГУ) с кислородом в большинстве реакций ванадий(ГУ) реагирует в форме ванадил-ионов [25, 32, 113].

При растворении У0804 в кислых растворах образуется гидратированный ванадил-катион [УО (Н20)5] , или сокращенно УО ; его структура была определена с помощью двойного ядерно-магнитного резонанса в замороженных метанольных растворах. В зависимости от рН среды химию ванадия(1У) условно подразделяют на химию кислых (рН<6), нейтральных (рН 6-8 ) и щелочных (рН>8) растворов. Предполагается, что в кислой среде существуют катионы [У0(Н20)5]2+ и [У0(0Н)(Н20)4]+. Согласно данным ЭПР в щелочной среде присутствует димер [(УО)2(ОН)5]~ и другие олигомеры и полимеры, а также ЭПР-активный ион состава [УО(ОН)3]\ Последний образуется при рН 9-10 и быстро заменяется димерной формой. Однако, в щелочной среде образуются осадки гидроксида ванадила, когда его общая концентрация превышает предел растворимости (ПРуо(он)г = 6.6-10" М). В диапазоне нейтральных значений рН, водные равновесия ограничены концентрацией гидратированных мономерных ионов У02+ (в виде [У0(Н20)5]2+ и [У0(Н20)4(0Н)]+от 10"6 до 10"9М, независимо от количества У0804, добавляемого в раствор [113].

В связи с высоким сродством У(1У) с большинством кислород-, азот- и серосодержащих лигандов, комплексообразование может предотвратить образование полимерных осадков. Присутствие гидроксильных групп в молекуле лиганда оказывает большое влияние на образование комплексов, причем для ванадия характерна преимущественная координация кислородсодержащих веществ [99, 112].

Комплексные соединения ванадия вызывают большой интерес у химиков и фармакологов. Химиков интересуют способы синтеза различных комплексных соединений ванадия, влияние условий среды, растворителя на процесс комплексообразования, свойства полученных соединений. Фармакологов -

специфическая фармакологическая активность соединений ванадия с различными лигандами, а также влияние лиганда на степень ее проявления [120, 148].

Комплексные соединения ванадия(1У) с лигандами с донорным атомом

кислорода.

Ванадий(1У) достаточно легко образует комплексы с заряженными карбоксильной, арилоксидной и спиртовой функциональными группами, а также нейтральной карбонильной группой [113].

Синтезированы комплексы ванадия(ГУ) с такими лигандами, как 2-(диметиламинометил)фенол и 4-хлоро-2-[(диметиламино)метил]фенол. Полученные соединения обладают этилен- и пропилен-сополимеризующей активностью [127]. Получены ацетатные и гликолатные комплексы ванадия(1У), определены их константы устойчивости в водном растворе [144]. Описан двуядерный комплекс ванадия(1У), в котором атом ванадия координирован с карбонильной группой гидразида изоникотиновой кислоты [59].

Несколько соединений ванадия(ГУ) получены через комплексообразование с различными протонированными фосфатами и пирофосфатами и изучены в твердом состоянии. Также описаны соответствующие исследования с гипофосфитами и арсенатами ванадия(ГУ). Для препаративного получения комплексных соединений использовались различные методы. Одним из них является гидротермальный метод, на наш взгляд довольно перспективный [113, 155].

В настоящее время изучены и описаны комплексы ванадила с щавелевой, яблочной, малоновой, койевой, аскорбиновой и дигидроаскорбиновой кислотами, а также мальтолом [38, 58, 89, 94, 150, 151]. На основе некоторых из них разработаны БАД и фармацевтическая композиция [56, 60].

Получен простой 1,3-дикетоновый комплекс ванадия(1У) (бис(ацетилацетонато)оксованадий(ГУ)=[УО(асас)2]). В исследованиях in vitro установлено, что данное соединение в значительно большей степени влияет на липогенез, усиливая инсулиновый ответ, чем ванадила сульфат [135, 151].

Описаны разнообразные катехоловые комплексы ванадия(1У) [88, 91, 95,

Быстро растущий класс соединений составляют, так называемые, тройные комплексы ванадия(1У), которые содержат одну В-дикетоновую группу, оксо-группу и дополнительный лиганд, завершающий координационную сферу комплекса. Образование тройных комплексов возможно с такими лигандами как моно- и ди-алкоксиды, катехолы, пурины, пиримидины, трис(пиразолил)бораты и др. Тройные комплексы обладают некоторыми положительными свойствами, схожими с комплексами типа [VO(acac)2], а также являются довольно устойчивыми к процессам гидролиза и окисления. Если дополнительный лиганд полидентантный, то в результате образуются ди-, три- и четырех-ядерные комплексы. Большинство комплексов с этим классом лигандов содержит оксованадиевую частицу V=0. Факт уникальной структуры этих комплексов ванадия(ГУ) делает их химию весьма многогранной [113].

Известны различные типы комплексов ванадия(1У) с бидентантными лигандами, в которых один донорный атом - кислород, а другой - азот. К таким лигандам относятся основания Шиффа. В таких комплексах, как правило, водородная связь образуется между V=0 группой и NH-группой, в результате это приводит к стабилизации комплекса [104]. Комплексные соединения ванадия(ГУ) с основаниями Шиффа представляют интерес, как с точки зрения химии, так и возможности получения биологически активных соединений [106]. Описаны комплексы ванадия(1У) с тетрадентантными основаниями Шиффа, полученными конденсацией салицилальдегида с диаминами, многие из них имеют полимерное строение [25,147].

Изучено взаимодействие ванадия(1У) с рядом аминокислот и простых дипептидов в растворе [31, 39, 99, 101, 103, 115, 121, 122]. Многие соединения обладают выраженным гипогликемическим действием, протестированным на моделях диабета у животных, сочетающимся с более низкой токсичностью по сравнению с ванадила сульфатом [39, 146, 151].

Синтезированы комплексы оксованадия(1У) с производными пиколиновой кислоты: пиколинат (1:2) и метил-пиколинат (1:2), в водной среде под инертным газом. Эти комплексы являются ключевыми соединениями, проявляющими инсулиноподобное действие на модельных системах сахарного диабета у животных [113].

Получены в растворе и изучены с помощью ЭПР-спектроскопии несколько простых гидроксаматных комплексов ванадия(1У). Некоторые гидроксаматные комплексы также были исследованы в твердом состоянии и использованы в качестве модели для изучения свойств комплексного соединения-амавадина, выделенного из гриба Amanita muscaria [113, 119].

Показана возможность получения комплексных соединений ванадия(1У) с винной, лимонной, молочной, галактуроновой и другими кислотами. Для многих из них охарактеризована биологическая активность [85, 93, 129, 152]. Интересным является комплексное соединение ванадия(1У) с 2,2'-оксидиацетиловой кислотой, которое проявило антиапоптозную активность [141].

Многие комплексные соединения ванадия(1У) не исследованы на биологическую активность и представляют практический интерес [96, 110, 136, 140, 143].

Комплексные соединения ванадия(1У) с лигандами с донорным атомом

азота.

Ванадий(1У) способен образовывать донорно-акцепторную связь с атомами азота [142]. Получен тетраэдрический комплекс тетракис-(диметиламидо)ванадий(1У), который может быть использован как прекурсор или предшественник других имидо-ванадиевых(ГУ) комплексов. Описаны и другие имидо-комплексы ванадия(1У) [113, 118].

Описаны комплексы ванадия(1У) с бидентантными N-донорными лигандами, с лигандами, содержащими ON - донорными группы, и др. Например, синтезирован комплекс бис(Ь-цистеин метиловый эфир)оксованадия(1У). Методика его получения заключается в смешивании метилового эфира цистеина

гидрохлорида и ваиадила сульфата (5:1) в 0,2 М боратном буфере при постоянном взбалтывании в течение 5-6 часов на воздухе при комнатной температуре, в результате чего образуется пурпурный твердый продукт. После исследования кристаллической структуры этого комплекса показано, что ванадий координирован с атомом азота амино-группы и двумя атомами серы тиолатных групп. [151].

Определенный интерес представляет комплексное соединение ванадия(1У) с метформином, который используется как противодиабетическое средство [151].

Описан ряд пиридин-2-тиолатных комплексов ванадия(1У) и охарактеризована их реакционная способность; с помощью масс-спектрометрического метода показано образование с данным лигандом шести комплексов 1:1 и 1:2 в газовой фазе [139].

Получены комплексы с тетрад ентантными ТЧ-донорными лигандами. Охарактеризована структура комплекса ванадия(1У) с производными порфирина. Установлено, что некоторые порфириновые комплексы оксованадия(1У) обладают выраженным инсулино-миметическим эффектом [84,125].

Описан комплекс, содержащий макроциклические диамидатные лиганды с {УОС1}-группировкой и внутримолекулярной водородной связью. Также получен и описан димерный ц,-оксованадиевый комплекс с трис(2-пиридилметил)амином. Описаны другие металлоциклические ванадий(1У)-амидные комплексы с лигандами, которые были синтезированы конденсацией пиколиновой кислоты с 1,2-диаминобензолом или 1,2-диаминоциклогексаном. Получены комплексы с двумя различными гексадентантными лигандами (02^ и 03Ы3) , содержащими фенольные, гидроксильные, имидазольные или пиридильные группировки. Синтезированы различные пяти-координационные комплексы с тридентантными основаниями Шиффа, некоторые из них образуют супрамолекулярные полимерные структуры посредством ассоциации У=0 группы по типу {У=0- -У=0- У=0} [113, 138] .

Описана структура комплекса ванадия(1У) с М,1Ч'-бис(2-пиридилметил)-(8)-гистидином, проведены фармакологические исследования данного соединения и установлены его инсулино-подобные свойства [113, 116].

Комплексные соединения ванадия(1У) с лигандами с донорным атомом

серы.

Ванадий может вступать в реакцию комплексообразования с лигандами с донорным атомом серы. В частности, описан монодентантный Б-донорный лиганд, содержащий фрагмент тиомочевины и образующий комплексы с ванадием(ГУ) [145]. Описаны комплексы УО с различными фосфодитиолатами. Синтезированы дитиокарбаматные комплексы [109, 116, 128].

Бидентантные лиганды содержащие Б и О доноры, особенно в сцеплении с карбоксилатной группой, образуют устойчивые комплексы при значении рН близком к значению рКа для тиола. Получен комплекс ванадия(1У) с бидентантным лигандом 2-аминоциклопент-1 -ен-1 -карбодитиоловой кислотой [113].

Получен комплекс ванадил-тиоэфир [96]. Комплексы с различными би- и тетрадентантными Б-донорными группировками были получены как модельные системы фермента азот-фиксирующих бактерий- нитрогеназы, однако, в отличие от кофермента они не превращают N2 в МН3 [97, 113].

Глютатион - еще один лиганд с донорными атомами серы, с которым был получен ряд комплексов ванадия(1У) [143].

Комплексные соединения ванадия(1У) с фосфорсодержащими и другими

лигандами.

В меньшей степени изучены комплексы ванадия(1У) с другими лигандами. В литературе описаны комплексы ванадия(1У) с трифенилфосфином и диметилфенилфосфином и определены их свойства. Получены селенолаты ванадия(1У) в процессе реакции самоокисления-самовосстановления соответственного димерного комплекса ванадия(Ш). Описан двуядерный

комплекс ванадий(1У)-медь(П) и некоторые другие двуядерные гетерокомплексы, включая двуядерные ферментные комплексы ванадий(1У)-теллур(1) пируват-киназы и 8-аденозилметионин-синтетазы [113].

1.1.4 Методы анализа соединений ванадия(1У)

Методы идентификации соединений ванадия(1У)

Качественное определение ванадия проводят различными химическими, физико-химическими и физическими методами [2, 3, 35, 65]. В данном разделе представлены наиболее часто применяемые методы качественного определения ванадия(1У).

Для определения ванадия(1У) и (V) широко применяют реакцию с пероксидом водорода. Реакция возможна как в кислой, так и в щелочной среде; образующиеся при этом перекисные соединения имеют различный состав и окрашены соответственно в красно-коричневый и желтый цвета. Максимальная интенсивность окраски перекисного соединения, обеспечивающая наибольшую чувствительность реакции, возникает при соотношении компонентов 1:1 и при кислотности раствора не менее 9 молей серной кислоты на 1 моль ванадия. Предел обнаружения составляет 2,5 мкг/мл ванадия. Обнаружению мешают молибден(У1), хром(Ш), титан(1У), вольфрам, железо(Ш).

8-Оксихинолин в хлороформе образует с ванадием(1У) желто-зеленый осадок оксихинолината ванадила в среде серной или уксусной кислоты, который при добавлении натрия азида становится интенсивно зеленым. Окрашенные соединения с 8-оксихинолином образуют также алюминий(Ш), железо(Ш), молибден(У1), титан(1У) и другие.

Ксиленоловый оранжевый в ацетатном буферном растворе (рН 4,5) образует с ванадием(У) окрашенное в красный цвет соединение. Иногда для проведения данной реакции ванадий(1У) переводят в пятивалентное состояние действием различных окислителей. Для этих целей рекомендованы калия перманганат,

хлорная кислота, калия бромат. Наибольшее применение получил калия перманганат. Для полноты окисления необходим его достаточный избыток; розовая окраска раствора от избытка калия перманганата должна сохраняться в растворе в течение 2-3 минут, затем его устраняют различными способами (добавляют восстановители: натрия азид, натрия нитрит и др.). Предел обнаружения составляет 0,25 мкг/мл. Мешают молибден(У1), медь(Н), железо(Ш), кобальт(П), хром(Ш) и др.

Для определения ванадия(1У) используют окислительно-восстановительные реакции, например, качественную реакцию на ионы ванадия(ГУ), основанную на окислении ванадия(1У) ионами железа(Ш) в нейтральной среде или в 1% водном растворе аммиака. Образующиеся в результате реакции ионы железа(П) дают красное окрашивание с диметилглиоксимом или с 2,2'-дипиридилом [35].

Свойство ванадия катализировать многие химические реакции используют в аналитической химии для его качественного обнаружения. Кинетические методы анализа высоко чувствительны и специфичны. Для обнаружения ванадия применяют реакции окисления некоторых органических веществ (анилина, бензидина, гидрохинона, п-фенетидина и других) хлоратом, броматом или периодатом щелочных металлов, а также пероксидом водорода. Реакция окисления Ы-фенетидина броматом калия протекает медленно с образованием бесцветного или окрашенного в слабо-фиолетовый цвет продукта. В присутствии ванадия(У) или ванадия(1У) реакция идет быстро, и продукт ее окрашен в интенсивный фиолетовый цвет.

Известны качественные флуоресцентные реакции на ванадий с резорцином и церулеином. Резорцин образует с ванадием(У) комплексное соединение, при облучении которого УФ светом возникает красное свечение, исчезающее примерно через 5 минут. Ванадий(1У) предварительно переводят в пятивалентное состояние вышеописанным способом. С церулеином ванадий дает желтую флуоресценцию после восстановления его цинком до ванадия(П) и добавления спирта.

Соединения ванадия(1У) достаточно легко качественно определить с помощью различных спектральных методов. Ионы ванадия(1У) У02+ как правило окрашены в голубой цвет, окраска заметна еще при концентрации ванадия(ГУ) 0,1 мг/мл. Некоторые исследователи связывают данное свойство ионов ванадия с наличием одного неспаренного электрона на 3с1 -подуровне [25]. УФ-спектр растворов ванадила сульфата имеет две полосы поглощения при 370 и 770 (шах) нм. Увеличение кислотности приводит к гипсохромному сдвигу второй полосы.

В самых разнообразных объектах ванадий легко обнаружить в количестве

о

до 110"% методами эмиссионной оптической спектроскопии. В качестве источника возбуждения спектра можно использовать дугу переменного или постоянного тока либо высоковольтный искровой разряд. Методами пламенной фотометрии по линиям 528, 550 и 578 нм можно обнаружить до 1 мкг/мл ванадия. В пламени закись азота-ацетилен по линии 437,9 нм обнаруживают до 0,01 мг/мл ванадия. Такой же предел обнаружения ванадия наблюдается и в кислородно-ацетиленовом пламени. Методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии по поглощению света линией ванадия 318,4 нм в пламени закись азота-ацетилен обнаруживают 0,02 мг/мл ванадия. Применение рентгенофлуоресцентного анализа позволяет обнаружить до 210"4% ванадия. В ИК-спектрах соединения оксованадия(1У) обнаруживают полосу поглощения в области 900-1100 см"1.

Для качественного обнаружения ванадия(1У) применяют также твердофазные реакции (так называемый «метод растирания»), реакции сплавления, образование окрашенных пленок при непосредственном нанесении реагента на исследуемый образец, методы бумажной и тонкослойной хроматографии и другие.

Методы количественного определения ванадия(1У)

Для количественного определения ванадия(1У) предложены следующие методы [2, 3, 36, 65]:

1) Гравиметрические с использованием в качестве весовых форм:

а) оксида ванадия У205, получаемого прокаливанием осадка, полученного в результате взаимодействия соединений ванадия(1У) с аммония бензоатом в среде 0,6 н. кислоты хлористоводородной;

б) 8-оксихинолината УО(ОН)(С9Н6М))2;

в) 5,7-дибром-8-оксихинолината УО(С9Н4(ЖВг2)2;

г) 5,7-дииод-8-оксихинолината УО(С9Н4(Ж12)2;

2) Титриметрические с использованием в качестве титрантов:

а) калия перманганата;

б) калия дихромата в присутствии следов марганца(П) или кислоты фосфорной;

в) церия(ГУ) сульфата;

г) калия иодида в щелочной среде (рН 8-10);

д) калия бромата в кислой среде;

е) калия феррицианида в присутствии тартрат-ионов или комплексона(Ш), в щелочной среде;

ж) натрия ЭДТАта (прямое и обратное титрование);

3) Фотометрические, основанные на изменении оптической плотности растворов, содержащих ионы ванадия(1У) или окрашенные продукты взаимодействия ванадия с неорганическими и органическими реагентами, а также продукты окислительно-восстановительных реакций ванадия. Экстракционно-фотометрические, основанные на экстракции полученных окрашенных соединений органическими растворителями и измерении оптической плотности растворов.

а) определение ванадия(1У) по окраске ионов;

б) по образованию окрашенных соединений с пероксидом водорода, с аммония тиоцианатом, пирокатехином, с пирогаллоловым красным, с фенилфлуороном, 8-оксихинолином, с 5,7-дибром- и 5,7-дииод- производными 8-оксихинолина, фталексонами, с ксиленоловым оранжевым, метилтимоловым синим, ПАР (4-(2-пиридилазо)-резорцином), ПАН (1-(2-пиридилазо)-2-нафтолом) и другими.

в) по продукту окислительно-восстановительной реакции с железом(Ш);

4) Электрохимические (потенциометрические, основанные на резком изменении потенциала индикаторного электрода вблизи точки эквивалентности при титровании; полярографические, амперометрические, кулонометрические);

5) Кинетические, основанные на сильном каталитическом действии ванадия на многие окислительно-восстановительные реакции;

6) Спектральные и рентгеноспектральные;

7) Эмиссионной пламенной спектрофотометрии;

8) Атомно-абсорбционной и атомно-флуоресцентной спектрофотометрии;

9) Активационные;

10) Масс-спектральные;

11) Электронного и ядерного магнитного резонанса.

Гравиметрическими методами ванадий(1У) количественно определяют в

виде У205 и соединений с органическими реагентами. Однако, гравиметрические методы в настоящее время используются значительно реже, чем все другие методы.

Из титриметрических методов определения ванадия(1У) наиболее часто применяют метод перманганатометрии и комплексонометрии, хотя возможны и другие методы (броматометрия, цериметрия, иодиметрия). Соли ванадия(1У) окисляются калия перманганатом с заметной скоростью только в слабо кислой среде (0,02 М серная кислота) и при нагревании до 50-80°С. При меньшей кислотности раствора (рН 2) ванадий(1У) начинает окисляться кислородом воздуха, а при увеличении концентрации кислоты реакция замедляется. При добавлении к раствору фосфорной кислоты реакция, наоборот, на столько ускоряется, что ее можно проводить при комнатной температуре в широком интервале кислотности раствора. Титрование обычно проводят без индикатора до появления слабо-розовой окраски раствора, устойчивой в течение 1-2 минуты. Метод комплексонометрического определения ванадия(1У) основан на образовании в широком интервале рН устойчивого комплексного соединения с

натрия ЭДТАтом. Комплекс окрашен в синий цвет. Титрование можно проводить с различными индикаторами. При рН 3,0-3,5 используют М-бензоил-К-фенилгидроксиламин, галлеин, 1-(2-пиридилазо)-2-нафтол в присутствии комплексоната меди, дитизон в присутствии дитизоната цинка в 60% этаноле. При рН 5,0-5,5 применяют ксиленоловый оранжевый и хромоксановые красители. Ни один из перечисленных индикаторов не имеет особых преимуществ. Ванадий(1У) может быть надежно определен методом обратного комплексонометрического титрования. К анализируемому раствору приливают натрия ЭДТАт и оттитровывают его непрореагировавший избыток растворами солей свинца, цинка с ксиленоловым оранжевым [36].

Фотометрические и экстракционно-фотометрические методы определения ванадия чрезвычайно многочисленны, но в практике применяются лишь некоторые из них. Синие растворы ванадия(ГУ) в 0,1 М растворе кислоты серной имеют две полосы поглощения при 360 и 770 нм. Увеличение кислотности приводит к гипсохромному сдвигу второй полосы. Определение ванадия чаще проводят при 770 нм. В сочетании с дифференциальным способом измерения оптической плотности раствора можно получить при определении больших количеств ванадия достаточно точные результаты [47, 65].

Для фотометрического определения ванадия наиболее часто используют реакцию с пероксидом водорода. Пероксид водорода взаимодействует с ванадием в кислой среде с образованием устойчивого комплексного иона (У(02)3+ красно-оранжевого цвета. Перекисное соединение образуется в широком интервале концентраций кислоты (0,1 - 1 М серная кислота) и при содержании перекиси водорода 0,03 - 0,09%. Чем больше кислотность анализируемого раствора, тем больше должна быть концентрация пероксида водорода. Окраска растворов устойчива в течение 1-2 суток и подчиняется закону Бера в широком интервале концентраций ванадия [3, 65].

Ванадий(ГУ) в кислых растворах взаимодействует с тиоцианат-ионами, образуя окрашенные соединения переменного состава, пригодные для фотометрического определения. Для экстракционно-фотометрического

определения ванадия(1У) рекомендованы ионные ассоциаты пирокатехиновых комплексов с органическими основаниями: анилином, алкалоидом пахикарпином, о-фенантролином. Предложены экстракционно-фотометрические методы определения, основанные на образовании комплексов ванадия(1У) с фенилфлуороном, 8-оксихинолином, с 5,7-дибром- и 5,7-дииод- производными 8-оксихинолина. Образующиеся комплексные соединения экстрагируют органическими растворителями (хлороформом, высокомолекулярными спиртами и др.). Ванадий(1У) взаимодействует с ферроном (7-иод-8-оксихинолин-5-сульфокислота) и фталексонами с образованием окрашенных хелатных соединений, пригодных для фотометрического определения. Ксиленоловый оранжевый - наиболее перспективный реагент для фотометрического определения ванадия. Устойчивость его комплексных соединений с ванадием сочетается с высокими значениями молярных коффициентов погашения, достаточной контрастностью реакций и доступностью реагента. Для фотометрического определения используют комплексные соединения с ксиленоловым оранжевым, образуемые ванадием(1У) и ванадием(У). При избытке реагента и оптимальном значении рН 3-5 окраска развивается через 30 секунд и устойчива более суток. Оптическую плотность растворов измеряют при 530 и 550 нм в зависимости от состава раствора сравнения (вода очищенная или раствор реагента). Для определения ванадия(1У) рекомендован также метилтимоловый синий. Окрашенные соединения образуются при рН 3-4 и при достаточном избытке реагента. Оптическую плотность раствора измеряют при 580 нм [47, 65].

Нередко ванадий(1У) количественно определяют косвенным методом по реакции окисления соединениями железа(Ш) [2]:

У(1У) + Ре(Ш) У(У) + Ре(П)

Данная реакция протекает при рН 3-9. Образующееся в результате железо(П) эквивалентно количеству ванадия и может быть точно определено по известным реакциям с 2,2'-дипиридилом или о-фенантролином. Определению мешают более чем 200 кратные количества железа.

Известны и часто применяются электрохимические методы количественного определения ванадия, методы эмиссионной пламенной спектрофотометрии, атомно-абсорбционной и атомно-флуоресцентной спектрофотометрии, масс-спектральные, рентгеноспектральные и другие.

1.1.5 Биологическое действие ванадия и его соединений

Биологические свойства ванадия начали исследоваться в середине XX столетия. С конца прошлого столетия интерес к соединениям ванадия значительно возрос, что подтверждается появлением нескольких монографий и усиленными научными исследованиями в этой области [112, 114, 149].

В качестве микроэлемента ванадий входит в состав микроорганизмов, животных и растений [83, 149]. Особенно высокие концентрации ванадия обнаружены в некоторых морских организмах: мшанка Plumatella, моллюск Pleurobranchus plumula, голотурия Stichopus mobii, некоторые асцидии, в частности Ascidia certoides, Ascidia nigra, Ascidia aspersa. Наиболее подробно биологическая роль ванадия изучена на асцидиях. Известно, что оболочники (туникаты) (порядки Phlebobranchia и Aplousbranchia, класс Ascidiacea) аккумулируют ванададий из морской воды. Ванадат поступает в организм с помощью механизмов облегченной диффузии через фосфатный и сульфатный каналы, восстанавливается, возможно, тунихромами (особыми пептидными пигментами) до VO , V и запасается в специальных клетках, так называемых ванадоцитах. Ранее предполагали, что внутри этих клеток ванадий присутствует в составе белкового комплекса гемованадина (ванадохрома), однако при более подробном исследовании методами ЭПР-спектроскопии обнаружены связи ванадия с белком и другими макромолекулами. Также ванадий найден в ванадоцитах в составе низкомолекулярного комплекса в виде катионной формы [V(H20)4(0H)(HS04)]+. В ванадоцитах асцидий наблюдается динамическое равновесие между V+3 и V+5, что указывает на возможное участие этого микроэлемента в окислительно-восставновительных процессах. В этой связи

предполагается, что физиологическая роль ванадия у асцидий связана не с дыхательным переносом кислорода, а с окислительно-восстановительными процессами — переносом электронов при помощи, так называемой, ванадиевой системы, вероятно, имеющей физиологическое значение и у других организмов.

6 7

Ванадоциты оболочников способны в 10° -10' раз концентрировать ванадии по сравнению с его содержанием в морской воде [108, 137, 149].

Ванадий также аккумулируется, хотя в весьма меньшем количестве, пластинчатыми грибами бледной поганкой Amanita phathides, мухомором Amanita muscaria и другими типичными представителями рода Amanita. Эти грибы содержат молекулярное соединение ванадия, называемое амавадином, и комплексы нон-оксованадия(1У), в которых ванадий координирован с гидроксидамидными группами. Исследования показали, что аккумуляция ванадия грибом не зависит от возраста гриба, не связана с его содержанием в почве и равным образом распределена между ножкой, кожицей и шляпкой. Функция амавадина до конца не выяснена. Предположительно амавадин является остатком исчезнувшего в процессе эволюции фермента, осуществляющего перенос кислорода, поскольку известна способность соединений ванадия катализировать реакции транспорта кислорода в дыхательной цепи, а также биологическое сходство ванадия с молибденом [108, 112].

Выделены ферменты с исключительной потребностью в ванадии: альтернативная нитрогеназа нескольких видов Азотобактерий, и галопероксидаза морских водорослей, в частности бурой морской водоросли Ascophyllum nodosum и красной морской водоросли Corallina officinalis. Также выделены ванадий-зависимые пероксидазы плесневых грибков Curvularia inaequalis. Наряду с тем, что для ферментов известна каталитическая функция, механизм катализа для этих систем определен недостаточно [112, 149].

Жизненная необходимость ванадия для животного организма доказана в 1971 г. в опытах на крысах и курах и подтверждена в дальнейших исследованиях [130, 134].

Для человека ванадий является эссенциальным (незаменимым) микроэлементом, поступление которого в организм в микродозах необходимо для его нормальной жизнедеятельности. Суточная потребность организма человека в ванадии не установлена, но по экспертным оценкам составляет около 2 мкг в день. Необходимую физиологическую дозу ванадия организм получает с пищей. Недостаток ванадия ухудшает рост и состояние зубов, костей, хрящей и мышц, ослабляет репродуктивную функцию лабораторных животных, приводит к увеличению щитовидной железы [83, 149, 160].

Всасывание и распределение соединений ванадия в организме зависят от растворимости их в биосредах. При введении солей ванадия per os или подкожно преимущественное накопление ванадия происходит в печени и почках. Ванадий и его соединения депонируются в тимусе, костной и жировой ткани. Выделение ванадия происходит главным образом почками [83]. В активных клеточных культурах и клеточных гомогенатах ванадий, как V- так и IV-валентный, быстро образует комплексы с глютатионом, цитратом, катехоламинами или белками, такими как альбумин или трансферрин. Этот метаболический путь для солей III-валентного ванадия не характерен. [112, 149].

Биологическое действие ванадия на организм крайне разнообразно. В экспериментах на животных доказано, что ванадий уменьшает выработку холестерина в клетках печени и снижает содержание в крови липидов, ускоряя их метаболизм. Достаточное содержание ванадия в мозге поддерживает его сосуды в хорошем состоянии и препятствует развитию атеросклероза, предотвращает риск сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонии. Ванадий участвует в клеточном механизме регуляции "натриевого насоса", поэтому он важен для поддержания баланса натрия и калия в организме, что позволяет поддерживать нормальное артериальное давление, снижать отеки, регулировать работу мышечной и нервной тканей [83].

Установлено, что ванадий стимулирует правильное деление клеток организма, действуя при этом как противоопухолевое средство. Соединения ванадия в эксперименте на нескольких моделях рака у животных обеспечивали

защиту организма на всех стадиях развития раковых клеток - зарождении, росте и прогрессировании [100, 153]. Имеются данные о том, что этот микроэлемент способствует накоплению солей кальция в костях, участвует в формировании зубов, повышает их устойчивость к кариесу. Ванадий ингибирует ферменты, участвующие в процессах, ведущих к разрушению суставов. Достаточный уровень ванадия в организме предотвращает деформации опорно-двигательного аппарата, а у детей — способствует росту скелета [14, 83, 149] .

Вместе с цирконием ванадий благотворно действует на функции паренхиматозных органов (печени, селезенки, легких), щитовидной и поджелудочной желез, гипофиза, половых органов, мышечной системы [83].

Но наибольший интерес представляет гипогликемическое инсулиноподобное действие этого микроэлемента. Доказано, что ванадий имитирует многие эффекты инсулина, и его действие опосредованно влияет на активность регуляторных ферментов [107, 126, 132, 156].

Инсулиноподобное действие проявляют две биологически активные формы ванадия (ванадат и ванадил). Все основные эффекты инсулина, направленные на регуляцию метаболизма углеводов и липидов, имитируются соединениями ванадия in vitro и in vivo [14, 74, 117]. Установлено, что в присутствии ванадия стимулируется транспорт глюкозы и ее метаболизм в жировой ткани, диафрагме, скелетных мышцах и мозге. В печени и скелетных мышцах усиливается синтез гликогена. Кроме того, в печени ингибируется глюконеогенез, а в жировой ткани тормозится липолиз и стимулируется липогенез [86, 90, 151].

Действие ванадия на поглощение глюкозы в скелетных мышцах обусловлено его влиянием на экспрессию и транслокацию в плазматическую мембрану инсулин-регулируемого транспортера GLUT-4. На животных с экспериментальным диабетом установлено, что соединения ванадия нормализуют гликемию [14, 111]. Этот эффект связан с изменением активности ряда ключевых ферментов метаболизма глюкозы. Соли ванадия (ванадат натрия и ванадилсульфат), а также комплексы ванадия с органическими лигандами, подобно инсулину, увеличивают сниженный при диабете уровень мРНК

гликолитических ферментов печени. Известно, что при диабете происходит снижение уровня бифункционального фермента - фосфофрукто-киназы-2/фруктозо-2,6-бисфосфатазы, определяющего концентрацию фруктозо-2,6-бисфосфата (Р2,6Р2). Р2,6Р2 является важным компонентом в цепи передачи гормонального сигнала, выступает в роли третичного посредника при действии гормонов, прежде всего на процессы гликолиза и глюконеогенеза. Сахарный диабет приводит к резкому снижению концентрации Б2,6Р2 в печени, в результате чего ингибируется гликолиз и усиливается глюконеогенез [14, 107, 126, 131].

Активность бифункционального фермента регулируется путем цАМР-зависимого фосфорилирования. Фосфорилирование всего одного остатка серина в каждой из двух субъединиц фермента приводит к снижению его киназной и увеличению бисфосфатазной активности. При сахарном диабете, вследствие уменьшения концентрации инсулина и возрастания уровня глюкагона, происходит увеличение содержания цАМР и активация цАМР-зависимой протеинкиназы, в результате чего усиливается фосфорилирование бифункционального фермента и снижается концентрация Р2,6Р2. Исследования проведенные на животных с экспериментальным диабетом показали, что ванадат препятствует падению уровня Р2,6Р2 в гепатоцитах при инкубации их с глюкагоном. Кроме того, у крыс со стрептозотоциновым диабетом под действием ванадата нормализуется содержание Р2,6Р2 в печени, что является результатом активации бифункционального фермента вследствие снижения степени его фосфорилирования. Интересно отметить, что гипогликемический эффект целого ряда антидиабетических препаратов (производные сульфонилмочевины, например, толбутамид, а также препараты, входящие в группу тиазолидиндионов, например, троглитазон) также опосредован их влиянием на систему Б2,6Р2. Подобно ванадату, эти соединения изменяют степень фосфорилирования бифункционального фермента и, тем самым, стимулируют биосинтез Б2,6Р2 в печени [14, 74].

В больших дозах соединения ванадия токсичны, они могут поражать органы пищеварения, дыхания, а также вызывать воспалительные и аллергические заболевания. Наиболее токсичным соединением является ортованадат. При

проникновении в клетку ванадат переходит в менее токсичное 4-х валентное соединение ванадил-ион, что рассматривается рядом исследователей как своего рода детоксикационный процесс [83].

Таким образом, соединения ванадия представляют интерес для науки как терапевтические агенты при различных патологиях. Но наибольший интерес вызывает способность соединений ванадия имитировать действие инсулина.

1.1.6 Соединения ванадия - перспективный класс новых противодиабетических средств

Широкое распространение, рост заболеваемости, частое развитие серьезных осложнений делают сахарный диабет обоих типов одной из наиболее актуальных проблем современной медицины. Сахарный диабет определен Всемирной организацией здравоохранения как эпидемия особого неинфекционного заболевания, борьба с которым является приоритетом для национальных систем здравоохранения [14, 157]. С учетом масштаба развивающейся эпидемии сахарного диабета существует острейшая необходимость разработки эффективного терапевтического алгоритма сахароснижающего лечения, позволяющего достичь компенсации углеводного обмена и предупредить развитие тяжелых сосудистых осложнений этого заболевания [26, 67, 148]. При этом Международные и национальные алгоритмы сахароснижающей терапии сахарного диабета типа 2 регулярно обновляются в связи с получением новых результатов широкомасштабных рандомизированных исследований, меняющих представления о целевых значениях в терапии сахарного диабета и способах их достижения, в связи с появлением новых групп сахароснижающих препаратов и их внедрением в клиническую практику, а также в связи с появлением серьезных ограничений в отношении ранее использовавшихся средств [71, 157]. Поэтому ведется непрерывный поиск новых возможностей для безопасной и эффективной коррекции сахарного диабета, в том числе и среди способов направленных на регуляцию метаболизма углеводов и липидов. Подобные эффекты были

обнаружены у солей ванадия еще в 1899 г, а к 80-м годам XX века оформилось представление о том, что ванадий - микроэлемент, способный выполнять многие регулирующие функции в организме, в том числе имитировать действие инсулина [86, 131, 149]. Разработка ванадиевых инсулиномиметиков интенсивно ведется и в настоящее время, особенно в Японии, Израиле, Канаде и США [14, 26, 61]. Среди основных эффектов ванадия выделяют стимуляцию транспорта глюкозы и ее метаболизм в жировой ткани, мышцах и мозге, усиление синтеза гликогена в печени и мышцах, ингибирование глюконеогенеза и липолиза, стимуляция липогенеза [86, 90, 151].

Безусловно доказано существование в клетке как минимум трех «мишеней» для ванадия [72]. Химическая особенность ванадия, которая в основном определяет механизм его действия это способность его соединений взаимодействовать с ферментами - переносчиками фосфатных групп. Ванадат структурно имитирует фосфат; с ферментами образует (иногда необратимо) интермедиаты, аналогичные по структуре фосфорилированной форме ферментов, однако гораздо более устойчивые, что приводит к ингибированию активности этих ферментов. На данный момент установлено, что соединения ванадия ингибируют ключевой фермент инсулин-сигнальной системы - тирозин фосфатазу, вследствие этого происходит активация тирозин киназ и фосфорилирование ими белков, названных субстратами инсулинового рецептора (IRS). Фосфорилированные IRS взаимодействуют с множеством сигнальных белков, что приводит к возникновению в клетке двух каскадов реакций, которые на конечных стадиях обеспечивают транспорт глюкозы и синтез гликогена. Второй мишенью ванадия является белковая тирозиновая фосфатаза, которая дефосфорилирует сигнальный фосфолипид, распознаваемый и связываемый сигнальными белками. Таким образом, соединения ванадия способны взаимодействовать с инсулин - сигнальной системой как на уровне рецептора, так и минуя его, на пострецепторном уровне [102, 107, 126, 156]. Это свойство делает группу солей ванадия особенно перспективными для создания лекарственных средств на их основе, для коррекции патологических состояний,

характеризующихся резистентностью к инсулину из-за дефектов рецепторной системы при сахарном диабете типа 2 [154]. При сахарном диабете 1 типа применение ванадийсодержащих препаратов возможно также позволит преодолевать резистентность к инсулину и не повышать его дозу [14]. Исследование большого числа соединений ванадия для коррекции сахарного диабета позволило выработать некоторые критерии их оценки [120]. Во-первых, предпочтение отдается комплексам ванадия с органическими нетоксичными лигандами. Во-вторых, эти соединения должны быть достаточно устойчивы к гидролизу. В-третьих, определенное значение имеет их липофильность, что обуславливает повышение активности комплекса вероятно за счет лучшего распределения в биологических средах. В-четвертых, важное значение имеет природа лиганда.

Доказано, что транспорт соединений ванадия происходит в результате взаимодействия с белками плазмы крови, прежде всего трансферрином и альбумином [149]. Поэтому важно, каким химическим сродством к этим биомолекулам обладают исходные недиссоциированные или частично диссоциированные комплексы ванадия, что, в свою очередь, определяется типом лиганда в комплексах. Кроме того положительным свойством лигандов является их биологическая совместимость с ванадием. Вне зависимости от данных критериев, исследование любых классов соединений ванадия вызывает все возрастающий интерес. Работа в этом направлении способна расширить представления не только о механизме инсулиноподобного действия ванадия, но и механизме возникновения сахарного диабета в целом, а также оценить перспективность создания отечественных лекарственных средств на основе соединений ванадия.

Особый интерес представляет получение комплексных соединений ванадия(1У) с противо диабетическими препаратами. Ранее была показана возможность получения комплексного соединения ванадия(1У) с метформином [151]. Однако, возможность получения комплексных соединений ванадия(1У) с

производными бензолсульфонилмочевины не исследована, хотя представляет большой интерес.

1.2 Краткая характеристика производных бензолсульфонилмочевины

Гипогликемические свойства у производных сульфонилмочевины были обнаружены случайно. Способность соединений этой группы оказывать гипогликемическое действие была обнаружена в 50-х годах, когда у больных, получавших антибактериальные сульфаниламидные препараты для лечения инфекционных заболеваний, было отмечено понижение содержания глюкозы в крови. В связи с этим начался поиск производных сульфаниламидов с выраженным гипогликемическим эффектом и в 50-е годы был осуществлен синтез первых производных сульфонилмочевины, которые можно было применять для лечения сахарного диабета. Первыми такими препаратами были карбутамид (Германия, 1955 г.) и толбутамид (США, 1956 г.). В начале 50-х годов эти производные сульфонилмочевины начали применяться в клинической практике. В 60-70-х годах появились новые препараты группы сульфонилмочевины. В 1969 году для лечения сахарного диабета начал применяться глибенкламид, с 1972 года — глипизид. Почти одновременно появились гликлазид и гликвидон. Позже был синтезирован глимепирид - представитель сульфонилмочевины с улучшенными свойствами [7, 41].

Выделяют 3 поколения (генерации) препаратов данной группы [75]:

1-е поколение: толбутамид, карбутамид, толазамид, хлорпропамид;

2-е поколение: глибенкламид, глизоксепид, гликвидон, гликлазид, глипизид;

3-е поколение: глимепирид.

В настоящее время в РФ производные сульфонилмочевины 1 поколения не применяют [48].

Препараты сульфонилмочевины имеют различную выраженность и продолжительность действия. Их механизм действия до конца не выяснен, однако многие авторы сходятся на том, что гипогликемическое действие всех

производных сульфонилмочевины имеет многокомпонентный характер [41, 75]. Известно, что препараты данной группы: 1) вызывают деполяризацию мембран клеток островкового аппарата поджелудочной железы (блокируют калиевые каналы), тем самым стимулируя выработку эндогенного инсулина; 2) оказывают специфическое деполяризующее действие на мембрану В-клеток (непосредственное связывание с мембраной); 3) оказывают трофическое влияние на Р-клетки, способствуя их сохранению и регенерации; 4) влияют на а-клетки поджелудочной железы, ингибируя выработку глюкагона - антагониста инсулина; 5) непосредственно влияют на активность гликогенсинтетазы; 6) увеличивают плотность инсулиновых рецепторов в инсулинозависимых тканях; 7) восстанавливают чувствительность В-клеток к глюкозе. Однако следует сказать, что наиболее общепризнанным является мнение, что гипогликемическое действие производных сульфонилмочевины связано, главным образом, со стимуляцией В-клеток поджелудочной железы, сопровождающейся мобилизацией и усилением выброса эндогенного инсулина. На плазматической мембране В-клеток производные сульфонилмочевины связываются со специфическими рецепторами, ассоциированными с АТФ-зависимыми калиевыми каналами. Установлено, что классический высокоаффинный рецептор сульфонилмочевины представляет собой белок с молекулярной массой 177кДа. В отличие от других производных сульфонилмочевины, глимепирид связывается с другим белком, сопряженным с АТФ-зависимыми калиевыми каналами и имеющим молекулярную массу 65 к Да. Считают, что в результате этого взаимодействия происходит «закрытие» калиевых каналов В-клеток, что приводит к деполяризации их мембран, открытию потенциал-зависимых кальциевых каналов и увеличению внутриклеточного содержания ионов кальция. Результатом этого является высвобождение запасов инсулина из В-клеток [18, 124]. Основной предпосылкой для проявления эффекта препаратов данной группы является наличие в поджелудочной железе функционально активных В-клеток [41].

В результате проведенных исследований, установлено, что наиболее выраженным селективным действием по отношению к рецепторам калиевых

каналов В-клеток поджелудочной железы обладает гликлазид, молекула которого не содержит бензамидной группы, имеющей сродство к сердечной мышце и сосудам [159]. Таким образом, данный препарат, обладая высокой селективностью к панкреатическим рецепторам, обеспечивает оптимальную кардиоваскулярную переносимость в отличие от других производных сульфонилмочевины. Кроме того, гликлазид значительно улучшает гематологические показатели и реологические свойства крови, положительно влияет на систему гемостаза и микроциркуляции, а также проявляет антиоксидантные свойства [18, 75, 123].

Поэтому в нашей работе, наряду с другими производными сульфонилмочевины, наибольший интерес представляло получить комплексное соединение ванадия(1У) прежде всего с гликлазидом.

По физическим свойствам все производные сульфонилмочевины белые или со слегка кремовым оттенком кристаллические вещества, практически нерастворимы в воде, растворимы или мало растворимы в этаноле. Гликлазид -растворим в этилацетате, умеренно растворим в ацетоне, легко - в диметилформамиде и диметилсульфоксиде. Глибенкламид - умеренно растворим в хлороформе, легко - в диметилформамиде. Все производные сульфонилмочевины растворимы в растворах щелочей и сильных кислот. В виду наличия в молекулах сульфамидной группы, их растворы в этаноле и диметилформамиде проявляют кислотные свойства [22, 50, 51, 158].

Для идентификации производных сульфонилмочевины используют РЖ-спектроскопию, спектрофотометрию в УФ-области, метод ТСХ, ГЖХ, ВЭЖХ и другие физико-химические методы. Подлинность производных сульфонилмочевины устанавливают также с помощью химических реакций. При нагревании производных бензолсульфонилмочевины в растворе гидроксида калия происходит гидролиз с образованием аммиака, который можно обнаружить по запаху или по изменению окраски лакмусовой бумаги. Реакция гидролиза происходит также при кипячении производных сульфонилмочевины с кислотой серной разбавленной. Последующее добавление 30%-ного раствора натрия гидроксида приводит к выделению жирных капель аминов, имеющих характерный

запах. После более продолжительного нагревания (10-30 мин) в присутствии кислоты серной 50%-ной (с обратным холодильником), последующего охлаждения и нейтрализации выделяется осадок сульфамида [76, 158].

Наличие серы устанавливают после спекания со смесью карбоната и нитрата калия. Затем плав растворяют в кислоте хлористоводородной и в фильтрате открывают сульфат-ион. В том же фильтрате обнаруживают хлорид-ионы, образующиеся после разрушения глибенкламида. Сульфамидную группу в глибенкламиде обнаруживают по образованию комплексного соединения с ионом меди(П), выпадающего в виде осадка зеленовато-голубого цвета [28]. Из раствора карбутамида в этаноле под действием меди(П) сульфата выпадает окрашенный мелкокристаллический осадок, который постепенно обесцвечивается. Производные сульфонилмочевины в этаноле или бутаноле при нагревании с 2% раствором нингидрина приобретает фиолетовое окрашивание. Карбутамид отличается от других производных сульфонилмочевины наличием первичной ароматической аминогруппы в молекуле. Поэтому его подлинность определяют по реакции образования азокрасителя. Реакцию проводят также, как и для других ароматических аминов [11, 76].

Количественное определение производных бензолсульфонилмочевины выполняют методом кислотно-основного титрования, используя их кислотные свойства, обусловленные наличием сульфамидной группы. В качестве растворителя применяют диметилформамид, титрантом служит раствор натрия (калия) гидроксида или натрия метилата (индикатор - тимолфталеин) [11, 158].

Количественное определение гликлазида также выполняют методом неводного титрования в среде уксусной кислоты безводной, используя в качестве титранта раствор хлорной кислоты (индикатор кристаллический фиолетовый) [22]. Этим методом определяют и некоторые другие производные сульфонилмочевины [50]. Количественное определение карбутамида выполняют нитритометрическим методом, в условиях как для ароматических аминов. Также для количественного определения указанных веществ широко используют метод ВЭЖХ и УФ-спектрофотометрию [158].

Выводы по главе 1:

1. Анализ литературных данных, касающихся характеристики ванадия и его соединений свидетельствует о том, что данный элемент является достаточно реакционно-способным, и может образовывать комплексные соединения с различными лигандами.

2. Показано наличие различных видов биологической активности соединений ванадия, из которых наибольший интерес представляет инсулино-подобное гипогликемическое действие. В ряде стран (США, Канада, Япония, Израиль) интенсивно ведется разработка инсулино-миметиков на основе ванадия.

3. Производные сульфонилмочевины в настоящее время широко применяются в медицине в качестве гипогликемических средств при диабете 2 типа.

4. Обзор способов анализа соединений ванадия и препаратов группы сульфонилмочевины свидетельствует о том, что в фармацевтической практике накоплен достаточный арсенал химических и физико-химических методов для их качественного и количественного определения.

5. Работа по получению и изучению новых комплексных соединений ванадия с биологически совместимыми лигандами из группы производных бензолсульфонилмочевины позволит оценить перспективность создания отечественных лекарственных средств на основе соединений ванадия.

Заключение диссертации по теме «Фармацевтическая химия, фармакогнозия», Макарова, Анна Николаевна

Выводы по главе 7:

1. Изучена острая токсичность полученного комплексного соединения ванадия(1У) с гликлазидом и установлено, что оно относится к классу умеренно-токсичных веществ ([55], ГОСТ 12.1.007.76).

2. Установлено, что комплекс ванадий(1У)-гликлазид в дозе 38 мг/кг оказывает гипогликемическое действие. К 7-му дню эксперимента фармакологический эффект комплекса ванадий-гликлазид ниже по сравнению с гликлазидом, но выше чем, у ванадил сульфата в эквивалентной дозе. К 14-му дню эксперимента при курсовом введении гипогликемический эффект комплексного соединения выше, чем у гликлазида и ванадила сульфата.

3. Изучено влияние комплекса ванадий(1У)-гликлазид на уровень глюкозы у животных при пероральном тесте толерантности к глюкозе. Установлено, что к 7-му дню эксперимента фармакологический эффект комплекса ванадий-гликлазид ниже по сравнению с гликлазидом, но выше чем, у ванадил сульфата в эквивалентной дозе. К 14-му дню эксперимента комплекс ваналий-гликлазид снижал площадь под кривой эффективнее, чем гликлазид. На 14-й день эксперимента при проведении перорального теста толерантности к глюкозе смертность в группе крыс, получавших ванадила сульфат, составила почти 100%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе изучена возможность получения комплексных соединений ванадия с лекарственными веществами из группы производных бензолсульфонилмочевины (гликлазид, глибенкламид, гликвидон) с целью создания новых гипогликемических средств.

Установлена зависимость реакции образования комплексов ванадия(1У) с изучаемыми лигандами от природы растворителя и значения рН среды.

Спектрофотометрическим и криоскопическим методами установлено, что гликлазид в реакцию комплексообразования с ванадием(1У) вступает легче и с образованием более стабильного продукта, чем другие производные бензолсульфонилмочевины - глибенкламид и гликвидон.

Спектрофотометрическим и потенциометрическим методами изучена устойчивость комплекса ванадила сульфата с гликлазидом в растворе. Установлено, что основным комплексным соединением в системе ванадил-гликлазид является комплекс с молярным соотношением компонентов 1:2 соответственно; определена его константа устойчивости, равная (2,53±0,14)-105 (спектрофотометрический метод) - (4,02±0,81)-105 (потенциометрический метод).

Изучены условия препаративного получения комплексных соединений ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины и показано, что для выделения комплексов необходимо соблюдение температурного режима и рН среды. Исследована возможность использования гидротермального метода для получения комплексных соединений и показано, что метод дает определенные преимущества для синтеза. Однако метод неприемлем для получения комплексов с термолабильными лигандами - производными бензолсульфонилмочевины.

Оптимизированы условия препаративного получения комплексных соединений ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины: подобран растворитель (спирт-вода 7:3), найден интервал значений рН (3,5-3,9) и температурный режим (50-60°С, 1-2 минуты) Показано, что комплексообразование ванадия(1У) с гликлазидом дает наибольший выход.

В результате ТСХ - и хромато-масс-спектрометрического анализа установлено, что при данном методе синтеза гликлазид полностью сохраняется и не подвергается химической деструкции.

Предложены методики качественного и количественного определения компонентов комплексного соединений ванадия(1У) с гликлазидом. Установлено, что компоненты ванадил-ион, гликлазид и сульфат-ион в полученном соединении представлены в соотношении ~ 1:2:1 соответственно. Проведена валидационная оценка методик количественного определения ванадил-ионов и гликлазида в I составе комплекса и показано, что используемые методики соответствуют требованиям по критериям: линейность, прецизионность и правильность и могут быть использованы для количественного анализа.

Методом ИК-спектроскопии показано, что ион ванадила образует координационную связь с гликлазидом по амид ной группе.

Проведены фармакологические исследования и показано, что комплексное соединение ванадий(1У)-гликлазид в дозе 38 мг/кг оказывает выраженное гипогликемическое действие. При курсовом введении на 14 день действие комплекса превосходит активность исходных компонентов.

Изучено влияние комплекса ванадий(ГУ)-гликлазид на уровень глюкозы у животных при пероральном тесте толерантности к глюкозе и установлено, что после введения комплекса наблюдается тенденция к снижению площади под кривой «утилизация глюкозы - время». К 14-му дню эксперимента комплекс ванадий(1У)-гликлазид снижает площадь под кривой эффективнее, чем препараты-сравнения (гликлазид и ванадила сульфат).

Таким образом, в результате проведенной работы показано, что синтез новых гипогликемических средств возможен путем сочетания ванадия(ГУ), проявляющего инсулиноподобное действие, с производными бензолсульфонилмочевины. Перспективным направлением дальнейших исследований, вытекающим из полученных результатов, является синтез новых биологически-активных комплексных соединений ванадия. Для повышения фармакологического действия ванадия в комбинированных гипогликемических препаратах необходимо получать препараты с различным содержанием этого микроэлемента. Дальнейшие исследования в этой области позволят расширить представления о механизмах действия ванадия. Работа по синтезу комплексов ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины может быть рассмотрена как новый путь создания лекарственных веществ на основе соединений с известной фармакологической активностью.

Список литературы диссертационного исследования кандидат фармацевтических наук Макарова, Анна Николаевна, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Альберт, А. Константы ионизации кислот и оснований: пер. с англ. /

A. Альберт, Е. Сержент. - Л.: Химия, 1964. - 179 с.

2. Аналитическая химия. Проблемы и подходы: в 2-х т.: пер. с англ. / под ред. Р.Кельнера [и др.]. - М.: Мир, 2004. - 2 т.

3. Аналитическая химия ванадия. Серия: «Аналитическая химия элементов» /

B.Н.Музгин [и др.]. - М.: Наука, 1981. - 216 с.

4. Аналитическая хроматография / К.И.Сакодынский [и др.]. - М.: Химия, 1993.-464 с.

5. Арзамасцев, А.П. Валидация аналитических методов / А.П. Арзамасцев, Н.П. Садчикова, Ю.Я Харитонов // Фармация . - 2006. - №4. - С. 4-12.

6. Балаболкин, М.И. Диабетология / М.И. Балаболкин. - М.: Медицина, 2000. -671 с.

7. Балаболкин, М.И. Лечение сахарного диабета и его осложнений: учеб. пособие / М.И. Балаболкин, Е.М. Клебанова, В.М. Креминская. - М.: Медицина, 2005. - 512 с.

8. Батлер, Дж.Н. Ионные равновесия (математическое описание): пер. с англ. / Дж. Н. Батлер. - Л.: Химия, 1973. - 448 с.

9. Бек, М. Химия ионных равновесий реакций комплексообразования: пер. с англ. / М. Бек. - М.: Мир, 1973.-360 с.

Ю.Беллами, Л. Новые данные по ИК-спектрам сложных молекул: пер. с англ. /

Л. Беллами. - М.: Мир, 1972. - 320 с. И.Беликов, В.Г. Фармацевтическая химия: учебн. пособие / В.Г. Беликов - 4-е

изд., перераб. и доп. - М.: Медпресс-информ, 2007. - 624 с. 12.Бьеррум, Я. Образование аминов металлов в водном растворе. Теория обратимых ступенчатых реакций: пер. с англ. / Бьеррум Я. - М.: Иностр. лит., 1961.-308 с.

13.Вайсбергер, А. Установление структуры органических соединений физическими и химическими методами: в 2 т.: пер. с англ. / А. Вайсбергер. -М.: Химия, 1967. -532 с.

14.Ванадийсодержащие соединения - новый класс терапевтических средств для лечения сахарного диабета / Н. Ф Беляева [и др.] // Вопросы мед. химии. -2000. - Т.46, №4. - С 344-360.

15.Васильев, A.B. Инфракрасная спектроскопия органических и природных соединений: Учебное пособие / A.B. Васильев, Е.В. Гриненко. - СПб.: СПбГЛТА, 2007, - 54 с.

16.Вергейчик, E.H. Фотометрическое изучение реакции комплексообразования ванадия(У) с производными изониазида и ее использование в фармацевтическом анализе: дис....канд. фармац. наук: 15.00.02 / Вергейчик Евгений Николаевич. - Пятигорск, 1966. - 175 с.

17.Вершинин, В.П. Планирование и математическая обработка результатов химического эксперимента: уч.пособие / В.П. Вершинин, Н.В. Перцев. -Омск: ОмГУ, 2005. - 216 с.

18.Вопросы фармакотерапии сахарного диабета - акцент на производные сульфонилмочевины / В.В. Скворцов [и др.] // Поликлиника. - 2012. - №2. -С. 30-34.

19.Гаврилин, М.В. Валидация аналитических методик (методические указания для аспирантов и студентов) / М.В. Гаврилин. - Пятигорск: ГОУ ВПО Пятигорская ГФА Росздрава, 2007. - 30 с.

20.Гейсс, Ф. Основы тонкослойной хроматографии / Ф. Гейсс. - М.: Мир, 1999. -405 с.

21.Гланц, С. Медико-биологическая статистика / С. Гланц. - М.: Практика, 1998.-459 с.

22.Гликлазид [Фармакоп. ст. - 42-0228-07] // Государственная фармакопея Российской Федерации. - 12-е изд., ч.1. - М.: Науч. центр экспертизы средств мед. применения, 2008. - С. 529-531.

23.Государственная фармакопея Российской Федерации. - 12-е изд., ч.1. - М.: Науч. центр экспертизы средств мед. применения, 2008. - 704 с.

24.Горнбейн, Е.Я. Исследование комплексообразования в растворах тройных систем методом криоскопии / Е.Я. Горнбейн // Журн. общ. химии. - 1954. -Т.24,№ 9. - С. 1507-1512.

25.Гринвуд, Н. Химия элементов: в 2 т. / Н. Гринвуд, А. Эрншо. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. - Т.2. - С. 313 - 336.

26.Диабет - новое лечение / И.Р. Ковельман [и др.] // Фармац. обозрение. -2003.-№9-С. 29-31.

27.3аикин, В.Г. Масс-спектрометрия органических полимеров / В.Г. Заикин. -

М.: Всерос. масс-спектрометрическое общество, 2009. - 332 с. 28.Зайцев, Б.Е. Комплексные соединения кобальта(П), никеля(П), меди(Н), цинка(П), кадмия(П) и палладия(П) с сульфаниламидами / Б.Е. Зайцев,

A.К. Молодкин // Журн. неорг. химии. - 1993. - Т.38,№12. - С. 1999-2003.

29.Кирхнер, Ю. Тонкослойная хроматография: пер. с англ. . / Ю. Кирхнер. -М.: Мир, 1981. - Т. 1. - 616 с.

30.Кирхнер, Ю. Тонкослойная хроматография: пер. с англ. / Ю. Кирхнер. - М.: Мир, 1981. - Т.2. - 524 с.

31.Комплексообразование и лигандный обмен в водных растворах оксованадия(1У) с аминокислотами / Г.А. Назмутдинова [и др.] // Журн. нерган. химии. - 1994.-Т.39,№9.-С. 1510-1516.

32.Костромина, Н. А. Химия координационных соединений / Н. А. Костромина,

B. Н. Кумок, Н. А. Скорик. -М.: Высш. шк, 1990. - 431 с.

33.Краткий справочник физико-химических величин. Издание девятое/ Под ред. А.А.Равделя и A.M. Пономаревой. - СПб.: Спец. лит., 1998. - 232 с.

34.Крешков, А.П. Аналитическая химия неводных растворов / А.П. Крешков. -М.: Химия, 1982. - 256 с.

35.Крешков, А.П. Основы аналитической химии: в 3-х т. Теоретические основы. Качественный анализ / А.П. Крешков. - 4-е изд., перераб. и доп. -М.: Химия, 1976. - Т. 1. - 472 с.

36.Крешков, А.П. Основы аналитической химии: в 3-х т. Теоретические основы. Количественный анализ / А.П. Крешков. - 4-е изд., перераб. и доп. -М.: Химия, 1976. - Т. 2. - 456 с.

37.Крешков, А.П. Основы аналитической химии: в 3-х т. Физико-химические (инструментальные) методы анализа / А.П. Крешков. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1970. - Т. 3. - 472 с.

38.Крисс, Е.Е. Комплексообразование ванадия(1У) с аскорбиновой и дегидроаскорбиновой кислотами / Е.Е. Крисс, Г.Т. Курбатова // Журн. неорган, химии. - 1976. - Т. 21, вып. 9. - С. 2368-2374.

39.Лапочкин, О.В. Получение и изучение комплексных соединений ванадила с аминокислотами: глицин, а-аланин, ß-аланин: дис....канд. фармац. наук: 15.00.02 / Лапочкин Олег Владимирович. - Пятигорск, 2008. - 139 с.

40.Лебедев, А.Т. Масс-спектрометрия в органической химии / А.Т.Лебедев. -М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. - 501 с.

41.Макаров, В.А. Фармакотерапия сульфаниламидными и сульфамидными препаратами / В.А. Макаров. - Киев: Здоровье. - 192 с.

42.Макарова, А.Н. Комплексообразование ванадия(1У) с производными бензолсульфонилмочевины / А.Н. Макарова, E.H. Вергейчик // Фармация.-2011.-№6.-С. 6-8.

43.Макарова, А.Н. Криоскопическое и спектрофотометрическое изучение комплексообразования ванадия(1У) с производными бензосульфонилмочевины / А.Н. Макарова // Вестн. новых мед. технологий. -2012. - Т.9, № 1. - С. 133-135.

44.Макарова, А.Н. Изучение реакции комплексообразования ванадия(1У) с гликлазидом в растворе / А.Н. Макарова, E.H. Вергейчик // Вопросы биологич., мед. и фармац. химии. -2012.- №9. - С.36-38.

45.Макарова, А.Н. Изучение реакции комплексообразования ванадия(1У) с производным бензолсульфонилмочевины потенциометрическим методом / А.Н. Макарова, E.H. Вергейчик // Медико-социальная экология личности:

состояние и перспективы: материалы X Междунар. конф. 6-7 апр. 2012 г. -Минск: БГУ, 2012. - С. 415-417.

46.Макарова, А.Н. Получение комплексного соединения ванадия(1У) с гликлазидом и его изучение / А.Н. Макарова, E.H. Вергейчик // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки: материалы III Междунар. науч.-практ. конф-Владикавказ: СОГУ, 2012. - С. 91-94.

47.Марченко, 3. Фотометрическое определение элементов / 3. Марченко. - М.: Мир, 1971.-С. 128-137.

48.Машковский, М.Д. Лекарственные средства. - 16-е изд., перераб., испр. и доп. - М.: Новая волна, 2010. - 1216 с.

49.Наканиси, К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений / К. Наканиси; под ред. A.A. Мальцева. - М.:Мир, 1965. - 210 с.

50.НД 42-12057-01 Глибенкламид (Фармацевтический завод «Синьсинь» при АО Тяньцьзиньской фармацевтической группе «Чонгсин»). - Тяньцьзинь, 2001.-6 с.

51.НД 42-1723-06 Гликвидон (Фармацевтический завод «Синьсинь» при АО Тяньцьзиньской фармацевтической группе «Чонгсин»). - Тяньцьзинь, 2006. -5 с.

52.Определение строения органических соединений. Таблицы спектральных

данных / Е. Преч [и др.]. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 440 с. 53.Основы масс-спектрометрии органйческих соединений / В.Г. Заикин [и др.].

- М.: МАИК Наука /Интерпериодика, 2001. - 286 с.

54.Otto, М. Современные методы аналитической химии: пер. с нем. / М. Отто.

- 3-е изд. - М.: Техносфера, 2008. - 543 с.

5 5.Параметры токсикометрии промышленных ядов при однократном воздействии: справочник / К.К. Сидоров [и др.]. - М.: Медицина, 1977. - С. 195-197.

56.Пат. 2101287 Российская Федерация, МКИ С1 6 C07F9/00. Оксованадиевые комплексы L-яблочной кислоты, проявляющие гипогликемическую активность / Б.Ф. Коровкин [и др.] (РФ). - №96107832/04; заявл. 16.04.96;

опубл. 10.01.98 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ru-patent.info/21/00-04/2101287.html. - Загл. с экрана.

57.Пат. 2189987 Российская Федерация, МКИ С07Н 19/23. Комплексные соединения ванадия с D-фруктозой и способ их получения / И.Д. Симонов-Емельянов [и др.] (РФ) - заявл. 26.06.01, опубл., Бюл. №27.

58.Пат. 2191018 Российская Федерация, МКИ С2 7 А61К31/555 A23L1/30 А61РЗ/10 Биологическая активная пищевая добавка с инсулиноподобным действием на основе бис(Ь-малато-)-оксованадия(1У) / Б.Ф. Коровкин [и др.] (РФ). - №2000105777/14, заявл. 27.11.01, опубл. 20.10.02 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ru-patent.info/21/90-94/2191018.html. - Загл. с экрана.

59.Пат. 2190618 Российская Федерация, МКИ С2 7 C07F9/00 А61К31/28 Новое комплексное соединение оксованадия(ГУ) с гидразидом изоникотиновой кислоты, обладающее антидиабетическим действием и проявляющее антимикобактериальную активность / Р.Х. Хафизьянова [и др.] (РФ). - № 99104168/04, заявл. 10.03.99; опубл. 10.10.02 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ru-patent.info/21/90-94/2190618.html. - Загл. с экрана.

60.Пат. 2203656 Российская Федерация, МКИ С1 7 А61КЗ1/194 C07F9/00 А61РЗ/10. Фармацевтическая композиция с антидиабетическим действием на основе производного оксованадия и способ его получения / А.И.Арчаков [и др.] (РФ). - №2001132057/14, заявл. 28.11.01, опубл. 10.05.03. - М.,2003. -3 с.

61.Пат. 5300496 США, ПМК 5 А61КЗ1/555, 31/28 Complex vanadium for the treatment of diabetes mellitus / J.H. McNeill, H.R. Hoveyda, C. Orvig (US). -№767510, заявл. 30.09.91, опубл. 05.04.94 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.freepatentsonline.com/5300496.html. - Загл. с экрана.

62.Попков, В.А. Общая химия: учебник для вузов / В.А. Попков, С.А. Пузаков. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. - 976 с.

63.Потенциометрическое и спектрофотометрическое определение констант диссоциации мезатона и адреналина / С.И. Карпов [и др.] // Хим.-фармац.журн. - 2005. - Т.39, №12. - С.47-49.

64.Россотти Ф., Россотти X. Определение констант устойчивости и других констант равновесия в растворах / Россотти, X. Россотти; под ред. чл.-корр. Д. И. Рябчикова. -М.: Мир, 1965. - 563 с.

65.Руководство по аналитической химии редких элементов / А.И. Буев, В.Г. Типцова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1978. - 432 с.

66.Руководство ICN «Валидация аналитических методик. Содержание и методология» Q2 (R1) // Фармация. - 2008. - № 4. - С.3-10.

67.Сахарный диабет: патогенез, классификация, диагностика и лечение: пособие для врачей / И.И. Дедов [и др.]. - М., 2003. - 170 с.

68.Сернов, JT.H. Элементы экспериментальной фармакологии: руководство / JI.H. Сернов, В.В. Гацура. - М.: Всерос. науч. центр по безопасности биологически активных веществ, 2000. - 352 с.

69.Синтез комплексных соединений металлов платиновой группы: справочник / под.ред. И.И Черняева. - М.: Наука, 1964. - 340 с.

70.Смит, А. Прикладная ИК-спектроскопия: пер с англ. / А. Смит. - М.: Мир, 1982.-328 с.

71.Современные подходы к фармакотерапии сахарного диабета II типа / И.Р. Ковельман [и др.] // Вопросы мед. химии: Науч.-теоретич. журн. - 2002. - Т. 48, №4.-С. 337-352.

72. Сравнительная оценка клеточных механизмов реализации антидиабетического действия нового органического соединения оксованадия(1У) и ванадила сульфата / Г.Н. Алеева [и др.] // Эксперим. и клинич. фармакология. - 2004. - Т.67, №3. - С. 42-44.

73.Сравнительная оценка методов математической обработки результатов стандартного перорального теста толерантности к глюкозе / A.B. Древаль [и др.] // Проблемы эндокринологии. - 2007. - Т.53, №1. - С 10-18.

74. Сравнительная характеристика ванадийсодержащих соединений, обладающих инсулино-подобным действием / М. А. Голубев [и др.] // Вопросы мед. химии: Науч.-теоретич. журн. - 2000. - Т. 46, № 2 . - С. 155161.

75.Фармакология / под ред. Р.Н. Аляутдина. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. - 592 с.

76. Фармацевтический анализ лекарственных средств / под общ. ред. В .А. Шаповаловой. —Харьков: ИМП "Рубикон", 1995. —400 с.

77.Хлапонина, Л.Н. Влияние солеобразования и дейтерирования на ИК-спектры сульфонилмочевин / Л.Н. Хлапонина, В.В. Мороз // Хим. -фармац. журн. - 1976. - Т.4, №4. - С. 132-136.

78.Хмельницкий, Р.А. Хромато-масс-спектрометрия (Методы аналитической химии) / Р.А.Хмельницкий, Е.С.Бродский. - М.: Химия, 1984. - 216 с.

79.Чепмен, Дж. Практическая органическая масс-спектрометрия: пер. с англ. / Дж. Чепмен. — М.: Мир, 1988. —216 с.

80.Шаршунова, М. Тонкослойная хроматография в фармации и клинической биохимии: в 2-х частях / М. Шаршунова, В. Шварц, Ч. Михалец. - М.: Мир, 1980.-Т.2-403 с.

81.Шрайвер, Д. Неорганическая химия: в 2 томах / Д. Шрайвер, П. Эткинс. -М.: Мир, 2004. - Т. 1. - 680 с.

82.Экспериментальный сахарный диабет / В. Г. Баранов [и др.] - Л.: Наука, 1983.-240 с.

83.Юшков, В.В. Химия и экология Зё-элементов / В.В. Юшков, Т.А. Юшкова, В.В. Стрелков. - Екатеринбург: УрО РАН, 2004. - 172 с.

84.A new candidate for insulinomimetic vanadium complex: synergism of oxovanadium(IV)porphyrin and sodium ascorbate / H. Sakurai [et al.] // Bioorg. & Med. Chem. Letters. - 2004. - Vol. 14, № 5. - P. 1093-1096.

85.A new perspective on vanadyl tartrate dimers / J. Garcia-Jaca [et al.] // J. of Coord. Chem. - 1993. - Vol. 30 (3-4). - P. 327-336.

86.Badmaev, V. Vanadium: a review of its potential role in the fight against diabetes / V. Badmaev, S Prakash, M. Majeed // J. Altern. Complement Med. - 1999. -Vol.5,№3. - P. 273-291.

87.Ballhausen, C. J The electronic structure of the vanadyl ion / C.J. Ballhausen, H.B. Gray // Inorg. Chem. - 1962.-Vol. 1,№ l.-P. 111-122.

88.Binuclear vanadium(V) and vanadium(IV, V) complexes of dihydrocaffeic, caffeic and ferulic acids / Athinoula L. Petrou [et al.] // Transition Metal. Chem. -1993. - Vol.18, №5. - P. 462 - 466.

89.Bis(maltolato)oxovanadium(IV) is a potent insulin mimics / J. N. McNeill [et al.] //J. of Med. Chem.. - 1992. - Vol. 35. - P. 1489 - 1491.

90.Brichard, S.M. The role of vanadium in the management of diabetes / S.M. Brichard, J.C. Henquin // Trends Pharmacol. Sci. - 1995. - Vol.16. - P265-270.

91.Catecholate and semiquinone complexes of vanadium. Factors that direct charge distribution in metal-quinone complexes / Marion E. Cass [et al.] / Inorg. Chem. -1986. - Vol. 25(22). - P. 3962-3967.

92.Cazes, J. Chromatography Theory / J. Cazes, P.T. Scott Raymond. - New York : Printed in the United States of America, 2002. - 476 p.

93.Chemistry and Biochemistry of Insulin-Mimetic Vanadium and Zinc Complexes. Trial for Treatment of Diabetes Mellitus / H. Sakurai [et al.] // Chem. Society of Japan. - 2006. - Vol. 79, № 11. - P. 1645-1664.

94.Comparison of anti-hyperglycemic effect amongst vanadium, molybdenum and other metal maltol complexes / K.H. Tompson [et al.] // J. of Inorg. Biochem. -2004.-Vol.98.-P. 683-690.

95.Comparison of two binuclear vanadium-catecholate complexes: Synthesis, X-ray structure and effects in cancer cells / Zixiang Chi [et al.] // J. of Molecul. Structure.-2011.-Vol. 1001 (1-3). - P. 111-117.

96.Davies, S. C. Synthesis, spectroscopic and EXAFS studies of vanadium complexes of trithioether ligands and crystal structures of [VC13([9]aneS3)] and [VI2(thf)([9]aneS3)] ([9]aneS3 = 1,4,7-trithiacyclononane) / S. C. Davies // J. of the Chemical Society, Dalton Transactions. - 1998. - Vol.13. - P. 2191-2198.

97.Davies, S. C.Vanadium complexes of the N(CH2cH2s)3-3" ligand with co-ligands relevant to nitrogen fixation processes. / S.C. Davies, D.L. Hughes // Chem. Commun. - 1997. - Vol.122 - P. 1261-1262.

98.Easy access to molecular vanadium catecholates; reactivity towards oxygen / B. Galeffi [et al.] // Inorg. Chimica Acta. - 1989. - Vol.160, № 1. - P. 87-91.

99.Ebel, M. Interaction of vanadil (VO ) with ligands containing Serine, Tyrosine and Threonine / M. Ebel, D. Rehder // Inorg. Chem.- 2006 - Vol. 45. - P. 7083 -7090.

100. Evangelou, A.M. Vanadium in cancer treatment / A.M. Evangelou // Critical Rev. in Oncology/Hematology. - 2002. - Vol.42. - P. 249-265.

101. Fabian, I. NMR relaxation studies in solutions of transition metal complexes. VI. Equilibra and proton exchange processes in aqueous solution of V02+"glycine system /1. Fabian, I. Nagypal // Inorganica Chimica Acta. - 1982. -Vol.62.-P.193-199.

102. Fantus, G.I. Multifunctional actions of vanadium compounds on insulin signaling pathways: Evidence for preferential enhancement of metabolic versus mitogenic effects / G.I. Fantus, E. Tsiani // Molecul. and Cell. Biochem. - 1998. -Vol.182.-P.109-119.

103. Fluoride-assisted stabilisation of amino acid complexes of vanadium(IV). Synthesis and characterisation / M.K. Chaudhuri [et al.] // J. of Fluorine Chem. -1996. - Vol.78,№2.- P. 131-135.

104. Gupta, K.C. Catalytic activities of Schiff base transition metal complexes / K.C. Gupta, A. K. Sutar // Coord. Chem. Rev. - 2008. - Vol.252. - P. 1420-1450.

105. Hydrothermal Synthesis of Nanostructured Vanadium Oxides: Review / Jacques Livage // Materials. - 2010. - Vol. 3. - P. 4175-4195.

106. In vitro fungitoxic activity of some Schiff bases and their oxovanadium(IV) complexes / N.M. Parekh [et al.] // Toxicolog. & Environmental Chem. - 2006. - Vol.88, №4. - P. 579-586.

107. Independent signal-transduction pathways for vanadate and for insulin in the activation of glycogen synthase and glycogenesis in rat adipocytes / N. Sekar [et al.] // Endocrinology. - 1999. - Vol.140, №3. - P. 1125-1131.

108. Interaction of trace level of vanadium(IV) and vanadium(V) in biological systems / D.S. Crans [et al.] // J. Am. Chem. Soc. - 1989. - Vol. 111. - P.7597-7607.

109. Janas, Z. Aryloxo and thiolato vanadium complexes as chemical models of the active site of vanadium nitrogenase / Z. Janas, P. Sobota // Coord. Chem. Rev. - 2005. - Vol.249. - P.2144-2155.

110. Janas, Z. 2-tetrahydrofurfuroxo-vanadium-(III) and (IV) complexes.

2 2

Synthesis, structures and reactivities of [V2Mg2(|i3,r| -thffo)2(|i,r| -thffo)4Cl4]*2CH2Cl2 and [V2([i,r|2-thffo)2Cl2 02] / Z. Janas, P. Sobota // J. Chem. Soc., Dalton Trans. - 1997. - Vol. 37. - P. 3897-3901.

111. Long-term effectiveness of oral vanadyl sulphate in streptozocin-diabetic rats / M.C. Cam [et al.] // Diabetologia. -1993. - Vol. 36. - P.218-224.

112. Maurya, R.C. Oxovanadium(IV) complexes of bioinorganic and medicinal relevance synthesis, characterization, 3D molecular modeling and analysis of some oxovanadium(IV) complexes involving 0,0-donor environment/ R.C. Maurya, S. Rajput // J. of molecul. structure. - 2004. - Vol. 687. - P.35-44.

113. McCleverty, J. A. Comprehensive coordination chemistry II. From biology to nanotechnology/ J.A. McCleverty, T.J Meyer. - 2 ed. - Elsevier, 2005. - Vol. 4.- 175 -239.

114. McCleverty, J. A. Comprehensive coordination chemistry II. From biology to nanotechnology/ J.A. McCleverty, T.J Meyer. - 2 ed. - Elsevier, 2005. - Vol. 9. - P.809 - 840.

115. Metal complex of polymers with amino acid residues. Formation, stability and controlled biological activity / V.A. Lee [et al.] // J. Controlled Release. -1990.-Vol. 14.-P. 61-70.

116. Modeling the biological chemistry of vanadium: Structural and reactivity studies elucidating biological function / C. Slebodnick [et al.] // Metal Sites in Proteins and Models Structure & Bonding. - 1997. - Vol. 89. - P. 51-108.

117. Molecular mechanism of bis(maltolato)oxovanadium(IV)-induced insulin signaling in 3T3-L1 and IM9 cells: impact of dexametasone / S. Bose [et al.] // J. of Molecul. Endocrinol. - 2007. - Vol. 38. - P. 627 - 649.

118. Montilla, F. Synthesis, Structural Characterization, and MO Calculations of Vanadium Imido Complexes Containing Bidentate Phosphine Coligands / F. Montilla, A. Monge // Inorg. Chem.- 1999. - Vol. 3. - P. 4462-4466.

119. Nwabueze, J. N. Oxovanadium(IV) complexes of cyclopropylcarbo- and cyclohexylacetohydroxamic acids / J. N. Nwabueze // Synthesis and Reactivity in Inorganic and Metal-Organic Chemistry. - 1997. - Vol. 27, №5. - P. 685-693.

120. Organic vanadium chelators potentiate vanadium-evoked glucose metabolism in vitro and in vivo: establishing criteria for optimal chelators / I. Goldwaser [et al.] // Molecul. Pharmacol. - 2000. - Vol.58, № 4. - P. 738-746.

121. Oxovanadium(IV) and Amino Acid - III. The system L-aspartic acid+VO ; ^ a potentiometric and spectroscopic study / J.C. Pessoa [et al.] // Polyhedron. -1990. - Vol.9,№1. - P. 81-98.

122. Oxovanadium(IV) and Amino Acid - IV. The system L-cysteine or D-penicillamine+VO ; a potentiometric and spectroscopic study / J.C. Pessoa [et al.] //Polyhedron. - 1990. - Vol.9,№17. - P. 2101-2125.

123. Palmer, KJ. Gliclazide: an update of its pharmacological properties and therapeutic efficacy in non-insulin-dependent diabetes mellitus / KJ. Palmer, RN. Brogden // Drugs. - 1993. - Vol. 46, № 1. - P. 92-125.

124. Panten, U. Sulfonylurea receptors and mechanism of sulfonylurea action / U.Panten, M. Schwanstecher // Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes. - 1996. - Vol. 104.-P. 1-9.

125. Physiologically stable vanadium(IV) porphyrins as a new class of anti-HIV agents / S. Wong [et al.] // Chem. Communications. - 2005. - Vol. 28. - P. 35443546.

126. Possible mode of action for insulinomimetic activity of vanadyl(IV) compounds in adipocytes/ K. Kawabe [et al.] // Life Sciences. - 2006. - Vol.78. -P. 2860-2866.

127. Preparation and crystal structures of the mononuclear vanadium phenoxide complexes: procatalysts for ethylene polymerisation / R. A. Henderson [et al.] // Organomet. Chem. - 1998. - Vol. 554. - P. 195-201.

128. Preparation and properties of oxometallate complexes with sulfur-rich dithiolate ligands, [M(0)(C8H4S8)2]2- (M=V(IV) and Mo(IV)) salts, and high electrical conductivity of their oxidized species / G. Matsubayashi [et al.] // J. of Organomet. Chem. - 2000. - Vol.611. - P. 364-369.

129. Proton electron nuclear double resonance study of oxovanadium(IV) complexes of D-galacturonic and polygalacturonic acids / M. Branca [et al.] // J. of Chem. Society, Dalton Transactions. - 1989. - Vol.7. - P. 1283-1287.

130. Ranu, R.S. Inhibition of eukaryotic protein chain initiation by vanadate / R.S.Ranu // Proc. Nati Acad.Sci.USA. - 1983. - Vol.80. - P.3148-3152.

131. Shechter, Y. Historic perspective and recent developments on the insulinlike actions of vanadium; toward developing vanadium-based drugs for diabetes/ Y. Shechter, I. Goldwaser// Coord. Chem. Rev. - 2003. - Vol.237. - P. 3-11.

132. Shisheva, A. Mechanism of pervanadate stimulation and potentiation of insulin-activated glucose transport in rat adipocytes: dissociation from vanadate effect/A. Shisheva //Endocrinology. - 1993. -Vol. 133. -P. 1562-1568.

133. Silverstein, R.M. Spectrometric identification of organic compounds / R.M. Silverstein, F.X.Webster. - New-York: John Wiley& Sons, 2000. - 120 p.

134. Smith, J. B. Vanadium ions stimulate DNA synthesis in Swiss mouse 3T3 and 3T6 cells / J.B. Smith // Biochemistry. - 1983. - Vol.80. - P.6162-6166.

135. Spectroscopic, electrochemical and quantum mechanical investigations of vanadyl(IV)-acetylacetonate in non-aqueous solution / W. Linert [et al.] // J. Coord. Chem. - 1993. - Vol.28. - P. 1-16.

136. Structural and solution characterization of mononuclear vanadium(IV) complexes that help to elucidate the active site structure of the reduced vanadium

haloperoxidases / B.J. Hamstra [et al.] // Inorg. Chem. - 1997. - Vol.36 (21). - P. 4866-4874.

137. Sulfur allocation and vanadium-sulfate interaction in whole blood cells from the Tunicate Ascidia ceratodes, investigated using X-ray absorption spectroscopy / P. Frank [et al.]// Inorg. Chem. - 1999. - Vol.38. - P.260-270.

138. Synthesis and characterization of some vanadyl Schiff bases complexes / A.A. Ahmed [et al.] // Rasayan J. Chem. - 2009. - Vol.2, №4. - P. 781-785.

139. Synthesis and characterization of vanadium(II,III,IV) complexes of pyridine-2-thiolate / J.G. Reynolds [et al.] // Inorg. Chem. - 1995. - Vol.34 (23). -P. 5745-5752.

140. Syntheses and crystal structures of oxovanadium(IV) complexes with N,N'-ethylenebis(amino acid) / K. Kawabe [et al.] // Inorg. Chimica Acta. - 2000. -Vol.305. - P. 172-183.

141. Synthesis, molecular structure and properties of oxo-vanadium(IV) complexes containing the oxydiacetate ligand / D. del Rio [et al.] // Dalton Transactions. -2003. - Vol.9. - P. 1813-1820.

142. Syntheses of novel unsymmetrically tetrasubstituted phthalocyaninato vanadyl and zinc complexes with a nitro or amino group / M. Tian [et al.] // Dyes and Pigments. - 2002. - Vol. 52 - P. 1-8.

143. Synthetic analogs for oxovanadium(IV/V)-glutathione interaction: an NMR, EPR, synthetic and structural study of oxovanadium(IV/V) compounds with sulfhydryl-containing pseudopeptides and dipeptides / A. J. Tasiopoulos [et al.] // J. of Inorg. Biochem. - 2000. - Vol.79 (1-4). - P. 159-166.

144. The one dimensional chain structures of vanadyl glycolate and vanadyl acetate / C. Weeks [et al.] // Materials Chem. - 2003. - Vol. 13, № 6. - P. 1420 -1423.

145. The preparation and characterization of thiourea complexes of vanadium(IV): The crystal structure of dichlorobis-(l,3-dimethylimidazolidine-2-thione)-oxovanadium(IV) / S. Bristow [et al.] // Polyhedron. - 1989. - Vol.8, № 1. -P. 87-90.

146. The therapeutic potential of insulin-mimetic vanadium complexes / H.Sakurai [et al.] // Expert Opinion on Investigational Drugs. - 2003. - Vol.12, №7.-P. 1189-1203.

147. Thermal behavior of vanadyl complexes with Schiff bases derived from ¿ra«s-N,N'-bis(salicylidene)-1,2-cyclohexadiamine (t-Salen) / P.E. Aranha [et al.] // Thermo-chimica Acta. - 2007. - Vol.453. - P.9-13.

148. Thompson, K.H. Vanadium in diabetes: 100 years from Phase 0 to Phase I / K.H. Thompson, C. Orvig // J. of Inorg. Biochem. - 2006. - Vol. 100,№12. -P.1925-1935.

149. Tsiania, E. Vanadium Compounds: Biological Actions and Potential as Pharmacological Agents/ E. Tsiania, I. G. Fantusa // Trends in Endocrinol, and Metabolism. - 1997. - Vol.8. - P 51-58.

150. Vanadium complexes in aqueous solution with the dicarboxylic oxalic, malonic and succinic acids / J. Briucal [et al.] // J. of the Chilean Chemical Society. - 2004. - Vol. 49. - P. 285 - 288.

151. Vanadium compounds as insulin mimics / K.H. Thompson [et al.] // Chem. Rev. - 1999. - Vol.99. - P. 2561 - 2571.

152. Vanadium(IV)-citrate complex interconversions in aqueous solutions. A pH-dependent synthetic, structural, spectroscopic, and magnetic study / M. Tsaramyrsi [et al.] // Inorg. Chem. - 2001. - Vol.40, №23. - P. 5772-5779.

153. Vanadium in the detection, prevention and treatment of cancer: The in vivo evidence/ A. Bishayeea [et al.] // Cancer Letters. - 2010. - Vol.294. - P. 1-12.

154. Vanadium treatment of type 2 diabetes: A view to the future / K. H. Thompson [et al.] // J. of Inorganic Biochemistry. - 2009. - Vol.103. - P. 554558.

155. Vanadyl phosphate and its intercalation reaction. A review / J. Kalousova [et al.] // Collect. Czech. Chem. Commun. - 1998. - Vol. 63. - P. 1-19.

156. Vanadyl sulfate-stimulated glycogen synthesis is associated with activation of phosphatidylinositol 3-Kinase and independed of insulin receptor Tyrosine

phosphorylation / S.K. Pandey [еГа1.] // Biochemistry. - 1998. - Vol.37,№19. -P.7006-7014.

157. Welcome to the Diabets Programme [Электронный ресурс]. - World Health Organization, 2006. - Режим доступа: http://www.who.int/diabetes/en/. -Загл. с экрана.

158. Wilson and Gisvold's textbook of Organic medicinal and farmaceutical chemistry. -9th ed. / ed. by Jaime N. Dolgano, William A. - Philadelphia: J.B. Lippincott Company, 1991. - 909 p.

159. Wilson Rodger, N. Sulfonylureas and Heart Disease in Diabetes Management / N. Wilson Rodger // Diabetes Spectrum. - 1999. -Vol. 12, №2.-P. 95-97.

160. World Health Organization. Vanadium - Geneva : W.H.O., 1988. - 170 p.