(22r)-3 @ ,5-цикло-5 @ -холестан-6,24-дион-22-ол, проявляющий фиторостостимулирующую активность и способ его получения

 

Использование: в качестве фиторосторегулирующего средства. Сущность изобретения: продукт (22R)-3 а ,5-цикло-5. -холестан-6,24-дион-22-ол, выход 81 %,т. пл. 152-154°С. Реагент I: 20-изоксазолинил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868145/04 (22) 24.09.90 (46) 15.09.92. Бюл. гв 34 (71) Институт биоорганической химии АН

БССР (72) В. А. Хрипач, P. П. Литвиновская, С. В, Драч В. А, Стрельцова (56) Муромцев Г. С. Агнистикова В, Н. Гиббереллины — Москва, 1984, с. 208, Гэлстон А. Девис П. Саттер Р, Жизнь зеленого растения. Москва, 1983, с. 262.

Либберт Э. Физиология растений. Москва, 1976, с, 361, Adam G, Marquadt К Phytochem, 1986, V.

25, р. 1787.

Mori К. Sakakibara М. Okada К.

Tetrahedron 1984, V. 40, р. 1797.

Жирмунская Н. М„Зубкова Н. Ф, Овсянникова Т, В, Методические рекомендации по проведению лабораторного скрининга синтетических регуляторов роста растений — Черкассы 1985 с. 28.

Knight В. Е. Апп. Appl. Bid. 1965, V. 63, р. 211.

Шабельская Э. Ф. Санько А. Н., Индивидуальные задания по физиологии растений на полевой практике. Минск.1982 с, 126.

Физер Л. Физер М. Стероиды,Москва, 1964, с, 330.

В. Б. Прозоровский, Фармакология и токсикология, 1978 с, 497.

Изобретение относится к новому стероидному соединению, конкретно (22R)-3 а,5-цикла-5а -холестан-6,24-дион-22-олу формулы (I):

НО 0

„„ „„1761761 А1 (я)5 С 07 J 9/00, А 01 К 35/00 (54) (22R)-3 а,5-ЦИКЛО-5 а -ХОЛЕСТАН6,24-ДИОН-22-ОЛ, ПРОЯВЛЯЮЩИЙ ФИТО РАСТО СТИ МУЛ И PУЮ ЩУЮ

АКТИВНОСТЬ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ (57) Использование: в качестве фиторосторегулирующего средства, Сущность изобретенн ия; п роду кт (22 R)-3 а,5-цикло-5< .

-холестан-6,24-дион-22-ол, выход 81%, т. пл.

152-154 С. Реагент I: 20-изоксазолинил (22R)-3 а,5-цикло-5 а -холестан-6-он. Реагент 2: водород — газообр. Условия реакции: в присутствии никеля Ренея, в спирте в присутствии борной или уксусной кислоты.

Продукт повышает ростостимулирующую активность на 15 — 64%. 2 с.п. ф-лы, 4 табл. который проявляет фиторостостимулирующую активность и может накати применение в сельском хозяйстве, и способу его получения.

Известны природные фитогормоныгиббереллин (Il) (1) и гетероауксин (III) (2): ,о, фЯ- — он снЗ соон и

1761761

НО", HO"

0 вЂ

OH O проявляющий фиторостостимулирующую активность.

Однако применение гиббереллина на зерновых и зернобобовых, хлопке, овощных культурах не дает устойчивых результатов (1). Гетероауксин быстро разрушается под действием ИУК-оксидазы. При этом при окислении гетероауксина могут включаться процессы торможения роста (3). Кроме того, корни более чувствительны к ауксину, чем стебли. Так, обработка ауксином интактных стеблей, как правило, не вызывает их дополнительного прироста (2).

Известны также природные фиторостостимуляторы, являющиеся аналогами описываемого соединения Ilo структуре, наиболее активный из которых — брассинолид (И) (4). HO

Брассинолид проявляет активность в отношении многих сельскохозяйственных культур (4), однако исключительно низкое содержание его в природных источниках и сложность многостадийного синтеза (5) делает его недоступным для широкого применения в практике.

Цель изобретения — новый фиторостостимулятор, обладающий более высокой активностью по сравнению с известными препаратами, и способ его получения.

Цель достигается (22R)-3 а,5-цикло-5 а -холестан-6.24-дион-22-олам формулы (i) и способом его получения.

Указанное соединение (!) получают путем восстановительного расщепления в присутствии борной или уксусной кислоты

20 — изоксазолинилстероида (Ч) по следующей схеме:

Показано, что (22R)-3 а,5-цикла-5 ахолестан-6,24-дион-22-ол (I) вызывает стимулирующее действие на длину 2-го междоузлия и общую длину растений фасо5

55 ли и превосходит стимулирующее воздействие (6), вызываемое гиббереллином на 10—

15% (по отношению к контролю 23 — 38%).

B тесте на проростках пшеницы (7) исследуемое вещество (1) оказывает стимулирующее воздействие на рост корней, превосходящее действие гиббереллина на

3 — 5% (по отношению к контролю 15%), Найдено, что в тесте на прорастание семян томата (8) вещество (1) оказывает стимулирующее воздействие на энергию прорастания семян, превосходящее действие гетероауксина на 12% (по отношению к контрол ю 67%).

Сущность изобретения подтверждается примерами конкретного выполнения.

Пример 1. Синтез соединения 1, Стероидный изоксазолин (V) (0,26 г, 0,0005 моль) в 40 мл этилового спирта и 0,3 г (0,005 моль) борной кислоты добавляют к активированному никелю Ренея (каталитические количества). При комнатной температуре в реакционную смесь пропускают водород в течение 6 ч. Никель отфильтровывают, упаривают спирт. Полученный продукт растворяют в эфире, промывают водой, сушат NazS04, Растворитель упаривают, хроматографируют на силикагеле. Получено

0,21 г (81%) (22R)-3 а,5-цикло--5 а -холестан-6,24-дион-22-ола (t). Т, пл. 152 — 154 С (гексан-эфир). ИК-спектр (v, см "): 3460, 1700, 1690. Масс-спектр (m/z); 412 (М-2)+, 394 (М-НгО), 352, 327, 284, ПМР-спектр (СОС!з, д, м.д.): 0,76 с (ЗК 18-Ме), 0,96д (ЗН, 21-Ме), 1,01 с (ЗН, 19-Ме), 1,13 д (6H, 26 и

27-Ме) 2 42 м (2Н, с Н), 2,48 м (2Н, с Н), 2,63

M(1H, С Н), 4,12 м (1Н, С Н).

Пример 2. Синтез соединения l.

Стероидный изоксазолин (V) (0,09 г) в 15 мл этилового спирта и 0,1 мл уксусной кислоты добавляют к активированному никелю

Ренея (каталитические количества). В реакционную смесь пропускают водород в течение 5 ч, Никель отфильтровывают, спирт упаривают. Полученный продукт растворяют в эфире, промывают раствором ИаНСОз.

Сушат над МагЯО4. Растворитель упаривают, хроматографируют на силикагеле. Получено 0,73 r (84%) (22R)-3 а,5-цикло-5 а -холестан-6,24-дион-22-ола (!). Т. пл, 152—

153 С (гексан-эфир), Пример 3. Испытание биологической активности соединения, Изучалась биологическая активность (фиторостостимулирующая) (22R)-3 а,5цикло-5 а -холестан-6,24-дион-22-ола. Исследования проводили в лабораторных условиях на растениях фасоли, пшеницы и семенах томата, Использовалась система

1761761 биотестов для определения фиторосторегулирующей активности, эталоном служили фитогормоны гиббереллин и гетероауксин.

Тест на проростках фасоли (6). 5

Сосуды набивают почвой, высаживают по 5 семян фасоли в каждый сосуд. Через

3 — 4 дня после появления всходов отбирают одинаковые растения фасоли, Условия вы- 10 ращивания; освещение 4 — 6тыс,люкс, световой день — 16 ч„температура 20 — 23 С.

Обработку проводят тогда, когда 2-е междоузл ие (между первой парой листьев и первым тройчатым листом) находится в са- 15 мом начале роста и не превышает 1 — 2 см., Учет проводят через 2 недели после обработки препаратами.

Результаты исследований представлены в табл. 1. 20

Как видно из полученных данных, (22R)3 и,5-цикло- 5 а — холестан-6,24-дион-22ол вызывает стимулирующее воздействие на длину 2-го междоузлия и общую длину растений фасоли и превосходит стимулиру- 25 ющее воздействие, вызываемое фитогормоном гиббереллином.

Тест на проростках пшеницы, Тест на проростках пшеницы (7) предназначен для обнаружения ретардантов для 30 однодольных, но одновременно дает возможность выявить стимуляторы роста надземной массы и корней, Семена пшеницы равномерно раскладывают в кюветы на влажную фильтроваль- 35 ную бумагу, покрытую писчей бумагой, накрываютстеклом и выдерживают втермостате 3 суток при 24 С, Одинаковые проростки пшеницы высаживают в отверстия винипластовых крышек на сосуды с водо- 40 проводной водой объемом 500 мл. Через

3 — 4 суток воду в сосудах заменяют питательным раствором с добавлением препарата.

Контроль — питательный раствор без 45 препарата. Питательный раствор готовят на водопроводной воде с добавлением следующих солей; г/л: Са(МОз)2 — 1,33; КН2РО4—

0,33; MgSOp — 0,17, В каждый сосуд высаживают 10 проростков, 2 сосуда на вариант. 50

Условия выращивания; освещение 4 — 6 тыс. люкс, световой день — 16 ч, температура

22 — 24 С. Измерения проводят через 20 дней от начала опыта. Полученные результаты приведены в табл. 2. 55

В результате исследований установили, что в тесте на проростках пшеницы исследуемое вещество оказывает стимулирующее воздействие на рост корней.

Тест на прорастание семян томата (8).

На дно чашек Петри (диаметром 9,5 см) на кружок фильтровальной бумаги помещают по 20 семян томата в каждую чашку и приливают по 10 мл исследуемого вещества, накрывают и ставят в теплое место. Спустя

6 дней смотрят энергию прорастания семян (табл. 3).

На основе полученных данных видно, что исследуемое вещество оказывает стимулирующее воздействие на энергию прорастания семян томата.

Данные по сравнению ростостимулирующего действия гиббереллина и эпибрассинол ида.

Таким образом, из таблицы видно, что гиббереллин и эпибрассинолид действуют практически одинаково, а значит фиторостостимулирующее действие изученных соединений выше, чем брассинолида и эпибрассинолида.

Таким образом установлено, что:

1) (22R)-3 й,5-цикло-5 а -холестан6,24-дион — 22-ол повышает ростостимулирующую активность по сравнению с контролем на 15 — 64%.

2) (22R)-3 а,5-цикло-5 а -холестан6,24-дион-22-ол проявляет фиторостостимулирующую активность, превосходящую на

5 — 15% активность природных фитогормонов гиббереллина и гетероауксина.

Показатель LD определенный по таблице Прозоровского Lp,=870 (420-320) мг/кг при р < 0,05.

Формула изобретения

1. (22R)-3 а,5-цикло-5гх -холестан6,24-дион-22-on формулы о проявляющий фиторостостимулирующую активность.

2. Способ получения (22R)-3 а,5-цикло-5 а -холестан-6,24-дион-22-ола, о т л и ч аю шийся тем, что(22В)-20-(3 -изопропилизоксазолин-5-ил)-3 а,5-цикло-5 (i -прегнан-6он подвергают васс- эновительному расщеплению на никеле Ренея в присутствии борной или уксусной кислоты с последующим выделением целевого продукта.

1761761

Таблица1

Таблица2

Таблица3

Табл ица4

Составитель И.Федосеева

Техред М.Моргентал Корректор М.Ткач

Редактор Т.Иванова

Заказ 3233 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101