Анотація до роботи:

Бугас Р.В. Моделювання перетворень вітаміну В₁ і його структурних тіазолієвих аналогів в процесах біологічного транспорту. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.10 – біоорганічна хімія. – Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України, Київ, 2004.

Встановлено кінетичні закономірності розкриття тіазолієвого циклу вітаміну В₁ і ряду його структурних аналогів. Методом ЕПР вивчено спектральні властивості парамагнітних солей тіазолію в модельних міцелярних системах. Звязування спін-міченого органічного катіону міцелою, що виявляється в збільшенні часу кореляції обертальної дифузії вільного радикалу, залежить від гідрофобності замісника в положенні 5 тіазолієвого циклу, температури і рН розчину. Значення констант швидкості реакції розкриття тіазолієвого циклу, що її каталізує основний компонент трис-НСI-буферу, корелюють з індуктивним ефектом замісників у положенні 3, в тому числі 4-аміно-2-метилпіримідиніл-5-метильного замісника тіаміну. Запропоновано модель участі екзоциклічної аміногрупи в механізмі розкриття 3-[(4-аміно-2-метилпіримідиніл-5)метил]бензтіазолієвого іону. Встановлено, що 3-бензил-4-метил-5-(2-ацилоксиетил)тіазолієві солі ефективно інгібують циклічне фотофосфорилювання в ізольованих хлоропластах гороху.

1. Результати дисертаційної роботи свідчать, що для вивчення механізмів біологічного транспорту вітаміну В₁ може бути застосований метод спінового зонду. Синтезовано спін-мічені тіазолієві солі, не заміщені у положенні 2, та досліджено їх спектральні властивості в модельних міцелярних системах додецилсульфату натрію і цетилтриметиламоній броміду. Встановлено, що зв’язування тіазолієвого іону міцелою залежить від температури і рН середовища.

2. Аналіз кінетичних даних розкриття тіазолієвого циклу тіаміну і його структурних тіазолієвих аналогів при каталізі загальною основою в присутності 5,5-дитіобіс-2-нітробензойної кислоти дозволяє зробити висновок, що вплив 4-аміно-2-метилпіримідиніл-5-метильного замісника на константу швидкості реакції визначається його індуктивним ефектом і не пов’язаний з внутрішньомолекулярною дією 4-аміногрупи вітаміну В₁. Разом з тим, специфічна роль замісника в положенні 3 проявляється в реакції розкриття тіазолієвого циклу окситіаміну.

3. Запропоновано модель участі екзоциклічної 4-аміногрупи в механізмі розкриття бензтіазолієвого циклу 3-[(4-аміно-2-метилпіримідиніл-5)метил]-бензтіазолієвого іону, яка заснована на кінетичних даних та квантово-хімічних розрахунках ймовірних інтермедіатів реакції (у вакуумі) і включає утворення внутрішньомолекулярного N(4)-HO(2a)-водневого зв’язку.

4. Результати дослідження біологічно активних 3-алкілоксикарбонілметил-4-метил-5-(2-гідроксиетил)тіазолій хлоридів в міцелах цетилтриметиламоній броміду вказують на те, що за наявності карбонільного субстрату (фосфатний буфер, рН 7,5) перебіг каталітичної реакції супроводжується розкриттям тіазолієвого циклу каталізатора. Константи швидкості окиснювальних перетворень солей тіазолію в присутності ацетилбензоїлу і 2,6-дихлорфеноліндофенолу зростають зі збільшенням гідрофобності вуглеводневої частини замісника в положенні 3 тіазолієвого циклу.

5. Знайдено, що 3-бензил-4-метил-5-(2-ацилоксиетил)тіазолієві солі ефективно інгібують ФМС-залежне фотофосфорилювання, а спіновий зонд - 3-[(1-оксил-2,2,6,6-тетраметилпіперидиніл-4)амінокарбонілметил]-4-метил-5-[2-(адамантил-1-карбонілокси)етил]тіазолій хлорид - зв’язується хлоро-пластами гороху. Вплив тіазолієвого іону на функціонування фотосистеми I зростає за наявності цетилтриметиламоній броміду і забезпечується ліпофільним ацильним фрагментом в структурі замісника в положенні 5 та бензильним залишком біля четвертинного атому азоту.

Публікації автора:

1. Бугас Р.В., Вовк А.И. Кинетика раскрытия тиазолиевого цикла тиамина и его структурных аналогов в присутствии 5,5-дитиобис-2-нитробензойной кислоты // Журнал органічної та фармацевтичної хімії. – 2004. – Т. 2, вип. 2 (6).- С. 71-77.

2. Бугас Р.В., Вовк А.И., Мельник А.К. Спин-меченый ион тиазолия: рН-зависимое связывание мицеллой // Доповіді НАН України. – 2004.- № 3. – С. 128-133.

3. Бугас Р.В., Вовк А.И. Модельные превращения 3-алкилоксикарбонил-метилтиазолиевого иона в катионной мицелле // Укр. хим. журн. - 2003. – Т. 69, № 8. – С. 123-128.

4. Пархоменко Ю.М., Вовк А.И., Бугас Р.В. Моделирование функций биохимических тиаминсвязывающих систем // Фізіологічно активні речовини. – 2002. - № 2 (34).- С. 99-103.

5. Вовк А.І., Романенко О.В., Бугас Р.В., Шепелєв С.Є. Реакційна здатність і біологічна активність 3-алкілоксикарбонілметил-4-метил-5-(2-гідроксие-тил)тіазолій хлоридів // Укр. біохім. журн. - 2002.- Т. 74, № 4а.- С. 29-30.

6. Вовк А.І., Пархоменко Ю.М., Бугас Р.В. Механістичні аспекти взаємодії тіаміну з синаптосомами // XIX Українська конференція з органічної хімії. Тези доповідей. – Львів, 2001. - С. 149.

7. Вовк А.И., Романенко А.В., Бугас Р.В. Синтез, модельные превращения и биологическая активность 3-алкилоксикарбонил-метил-4-метил-5-(2-гидроксиэтил)тиазолий хлоридов // Межд. научно-практ. конф. “Новые технологии получения и применения биологически активных веществ». Тезисы докладов. – Алушта, 2002. - С. 13-14.

8. Vovk A.I., Bugas R.V. Мechanistic models for thiazolium ring opening of thiamin catalyzed by general base // International conference chemistry of nitrogen containing heterocycles. Abstracts. – Kharkiv, 2003. – P. 219.

9. Bugas R.V., Vovk A.I. The structure and reactivity of the intermediates of 3-[(4-amino-2-methylpyrimidinyl-5)-methyl]benzothiazolium ion ring opening // International conference chemistry of nitrogen containing heterocycles. Abstracts. – Kharkiv, 2003. – P. 131.

10. Бугас Р.В., Вовк А.І. Спін-мічений іон тіазолію: модельні рН-залежні перетворення // XX Українська конференція з органічної хімії. Тези доповідей. – Одеса, 2004. - С. 129.

11. Вовк А.І., Міщенко І.В., Харченко О.В., Бугас Р.В., Бабій Л.В., Харитоненко Г.І. Вплив ліпофільних тіазолієвих катіонів на фотофосфорилювання в хлоропластах гороху // XX Українська конференція з органічної хімії. Тези доповідей. – Одеса, 2004. - С. 395.