MD4929C1 - Bromură de 1-(2-terţ-butil-2-hidroxi-7-fenil-2H-cromen-3-il)-4-(2-oxo-2-p-toliletil)-1H-1,2,4-triazol-4-iu care manifestă proprietăţi antifungice contra Fusarium culmorum - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la chimie şi agricultură, în special la un derivat cuaternar al 1,2,4-triazolului care manifestă proprietăţi antifungice contraFusarium culmorum.Conform invenţiei, se revendică un compus nou din clasa 1,2,4 triazolilor -bromură de 1-(2-terţ-butil-2-hidroxi-7-fenil-2H-cromen-3-il)-4-(2-oxo-2-p-toliletil)-1H-1,2,4-triazol-4-iu, care poate fi utilizat în calitate de compus activ contra fungului fitopatogen din speciaF. culmorum- unul dintre agenţii cauzali ai putregaiului de rădăcină.Concentraţiile active variază în diapazonul 0,00125…0,02%.

Description

[0001] Invenţia se referă la chimie şi agricultură, în special la un derivat al 1,2,4-triazolului care manifestă proprietăţi antifungice contraFusarium culmorum.

[0002] FungulFusarium culmorumeste un agent patogen al putregaiului de rădăcină la grâu şi al maladiilor spicelor la culturile păioase (Lupaşcu G. Putregaiul de rădăcină la grâul comun de toamnă. Chişinău: Print-Caro, 2020, 120 p.).

[0003] Conform datelor recente, contaminarea crescută a culturilor de grâu şi orz din Europa şi Asia cu micotoxine emergente, cum ar fi eniatinele sau bovericina, produse de fungii din genulFusariumsugerează că această specie ar putea fi implicată în viitoarele crize de siguranţă alimentară (Ponts N., Gautier Ch., Gouzy J. et al. Evolution ofFusarium tricinctumandFusarium avenaceummitochondrial genomes is driven by mobility of introns and of a new type of palindromic microsatellite repeats. BMC Genomics, BioMed Central, 2020, 21:358 (10.1186/s12864-020-6770-2). Întrucât speciileFusarium, ca şi multe alte micromicete, uşor se adaptează la preparatele chimice utilizate în măsurile de protecţie a plantelor, sunt deosebit de actuale cercetările cu privire la identificarea noilor compuşi cu activitate antifungică, ceea ce a şi prezentat scopul invenţei.

[0004] Este cunoscut compusul (Z)-1-(2,4-diclorfenil)-5-metil-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)hex-1-en-3-onă ce manifestă activitate antifungică pentru fungii care frecvent cauzează putregaiul de rădăcină la culturile agricole [1].

[0005] Dezavantajele lui constau în aceea că acesta nu-şi manifestă activitatea antifungică la un nivel suficient de înalt, de asemenea, are un preţ de cost ridicat faţă de cel din cadrul invenţiei propuse.

[0006] Problema rezolvată de invenţie constă în extinderea gamei de preparate din clasa 1,2,4-triazolilor cu activitate fungitoxică care ar putea fi utilizate cu succes în agricultură pentru combaterea putregaiului de rădăcină provocat de fungulFusarium culmorum.

[0007] Esenţa invenţiei constă în aceea că se revendică un compus nou din clasa 1,2,4 triazolilor: bromură de 1-(2-terţ-butil-2-hidroxi-7-fenil-2H-cromen-3-il)-4-(2-oxo-2-p-toliletil)-1H-1,2,4-triazol-4-iu (3) care manifestă activitatea antifungică contra funguluiFusarium culmorum.Concentraţiile active variază în diapazonul 0,0025…0,02%.

[0008] Avantajul invenţiei constă în accesibilitatea compusului revendicat şi activitatea fungitoxică pronunţată.

[0009] Rezultatul tehnic constă în sporirea activităţii fungitoxice a compusului din invenţie în raport cu soluţia cea mai apropiată cu 23,1…1,3 % pentru tulpina 5 şi cu 56,2…26,2 % pentru tulpina 19 a funguluiFusarium culmorumîn ultimele zile de cultivare a fungilor, în diapazonul de concentraţii de 0,0025…0,02%, respectiv.

[0010] Exemplu de realizare a invenţiei

[0011] Substanţa iniţială 2-terţ-butil-7-fenil-3-(1H-1,2,4-triazol-1-il)-2H-cromen-2-ol (1) a fost obţinută prin metoda descrisă în literatură (MD 4665 B1 2019.12.31; Zveaghintseva M., Stingaci E., Pogrebnoi S., Smetanscaia A., Valica V., Uncu L., Kravtsov V., Melnic E., Petrou A., Glamoclija J., Sokovic M., Carazo A., Mladenka P., Poroikov V., Geronikaki A., Macaev F.Z. Chromenol Derivatives as Novel Antifungal Agents: Synthesis, In Silico and In Vitro Evaluation. Molecules, 2021, nr. 26(14), 4304), care a fost supusă cuaternizării cu 2-brom-1-p-toliletanonă (2), care a fost procurat de la firma Aldrich.

[0012] Sinteza compusului revendicat(3)decurge conform schemei de reacţie:

[0013]

[0014] Amestecul reactant alcătuit din părţi echimolare 3,47 g (0,01 mol) de 2-terţ-butil-7-fenil-3-(1H-1,2,4-triazol-1-il)-2H-cromen-2-ol(1)şi 2-brom-1-p-toliletanonă 2,13 g (0,01 mol)(2)în 150 mL acetonitril, se fierbe timp de 15 ore (control CSS), apoi din soluţia reactantă se evaporă excesul de acetonitril în vid. Rămăşiţa se cristalizează din alcool. Substanţa cristalină (3) a fost uscată la temperatura camerei.

[0015] Randamentul reacţiei este de 3,36 g (60%).

[0016] Punctul de topire - 184-185ºC.

[0017] Structura compusului(3)este confirmată pe baza analizei elementelor şi datelor spectrale: C30H30BrN3O3, M: 560,48.

[0018] Calculat (%): C: 64,29; H: 5,40; N: 7,50

[0019] Stabilit (%):C: 63,81; H: 5,08; N: 7,27

[0020] IR (ν,cm-1): 3344, 3097, 2959, 1697, 1607, 1576, 1480, 1340, 1259, 1204, 1116, 1077, 990, 911, 890, 820, 760, 718, 699.

[0021] Obţinerea unui singur izomer(3)este confirmată prin metoda RMN, în special prin prezenţa în spectrul RMN1H a două dublete ale grupărilor metilen la 6,23 şi 6,16 ppm., semnale singlet ale grupării hidroxil şi doi triazoli la 8,52, 10,40 şi 9,47 ppm., respectiv.

[0022] Spectrul RMN1H (400 MHz, DMSO-d6, δ, ppm,J/Hz): δ 10,40 (s, 1H, 1,2,4-triazol), 9,47 (s, 1H, 1,2,4-triazol), 8,52 (s, 1H, OH), 8,00 (d,J= 8,1, 2H), 7,83 (d,J= 2,3, 1H), 7,75 - 7,64 (m, 4H), 7,47 (dd,J= 8,0, 6,2, 4H), 7,40 - 7,31 (m, 1H), 7,10 (d,J= 8,5, 1H), 6,23 (d,J= 17,0, 1H, CH2), 6,16 (d,J= 17,0, 1H, CH2), 2,45 (s, 3H, CH3), 0,90 (s, 9H, (CH3)3).

[0023] Spectrul RMN 13C (101 MHz, DMSO-d6, δ, ppm): δ 190,19(CO), 152,89, 146,45 (triazol), 145,98, 144,48(triazol), 139,46, 133,84, 131,35, 130,77, 130,22, 129,45, 128,83, 127,99, 127,68, 127,20, 126,80, 126,68, 118,07, 115,67, 103,47(quad.C), 54,84 (grupa metilen), 43,52(quad.C), 24,65 (CH3)3), 21,84 (CH3). Structura obţinută se confirmă prin datele IR şi RMN.

[0024] Izolarea funguluiF. culmorum- agent cauzal al putregaiului de rădăcină la grâu s-a efectuat în condiţii aseptice pe mediu PDA (Potatoes Dextrosis Agar) (Методы экспериментальной микологии. Киев: Наукова думка, 1982, 550 p.). Acest mediu este unul din cele mai optime medii pentru izolarea, cultivarea şi cercetarea caracterelor morfologo-culturale ale patogenilor menţionaţi.

[0025] Identificarea patogenului s-a efectuat în baza caracteristicilor macro- şi microscopice conform determinatoarelor (Билай В.И. Фузарии. Киев: Наукова думка, 1977, 422 p.; Barnett H.L., Hunter B.B. Illustrated Genera of Imperfect Fungi, Fourth Edition. APS Press, 1998, 218 p.).

[0026] Procedeul de obţinere a tulpinilor deFusarium culmorum

[0027] Se respectă următoarele etape:

[0028] i) colectarea plantelor de grâu comun cu simptome de putregai de rădăcină/bazei tulpinii în condiţii de câmp la etapa de maturitate tehnică a boabelor;

[0029] ii) secţionarea bazei tulpinii cu semne de necroză în fragmente mici;

[0030] iii) uscarea fragmentelor prelevate între 2 foi de hârtie de filtru şi menţinerea lor în soluţie de hipoclorit de calciu de 2%, timp de 5 min, prin agitare continuă a conţinutului;

[0031] iv) clătirea fragmentelor de ţesut de 3 ori în apă sterilă cu ulterioara uscare a lor;

[0032] v) plasarea fragmentelor de ţesut în cutii Petri, pe mediu Potato Dextrose Agar (PDA) şi menţinerea lor timp de 4-5 zile la temperatura 23-24°C;

[0033] vi) din coloniile apărute pe mediu PDA, mici fragmente de miceliu se prelevează şi se transferă în eprubete care conţin acelaşi mediu, în care vor creşte timp de 10-14 zile, după care se va identifica specia de fung pe baza determinatorului micologic.

[0034] Tulpinile deFusarium culmorumse deosebesc semnificativ pe baza caracterelor morfobiologice:F. culmorum/5are un miceliu maro-roşcat, cu creştere concentrică a coloniei;F. culmorum/19 are miceliu de culoare albă, creştere uniformă, mai încetinită decât a funguluiF. culmorum/5.

[0035] Compuşii din invenţie şi soluţia cea mai apropiată au fost suplimentaţi la mediul nutritiv PDA în concentraţiile 0,02 (1); 0,01 (2); 0,005 (3); 0,0025 (4); care s-a aseptizat prin autoclavare la presiunea de 0,5 atm timp de 30 min. Martorul indicat în tabel reprezintă mediul nutritiv PDA nesuplimentat cu preparat. Mediul aseptizat, fierbinte s-a turnat în cutii Petri, câte 10 mL în fiecare. După solidificarea mediului, fungii au fost însămânţaţi - câte un disc de PDA cu miceliul fungului, cu diametrul de 4 mm în centrul cutiei Petri. Cutiile cu fungii însămânţaţi, au fost menţinute în termostat la temperatura de 24°C. Înregistrarea diametrului coloniilor (câte 2 diametre perpendiculare, media cărora a servit ca indice biometric) s-a efectuat din ziua 3-4 de la însămânţare, în dependenţă de viteza de creştere a fungilor. Experienţele s-au efectuat în 5 repetiţii. Datele au fost prelucrate statistic în pachetul de soft STATISTICA 7.

[0036] Tabelul 1

[0037] Influenţa derivatului triazolic asupra creşterii tulpinii 5 a funguluiFusarium culmorum

Variantă

Concentraţie, %

Ziua 6

Ziua 7

Diametrul coloniei, mm

% din martor

Diametrul coloniei, mm

% din martor

Martor

-

70,9±0,8

-

80,4±0,9

-

Invenţia

0,02

7,1±2,1*

10,1

8,4±2,8*

10,4

0,01

22,1±0,9*

31,2

28,5±2,1*

35,4

0,005

39,9±2,6*

56,3

49,9±3,6*

62,1

0,0025

54,5±0,2*

76,9

63,9±0,1*

79,5

Soluţia cea mai apropiată

0,02

23,0±1,3*

32,4

27,0±2,2*

33,5

0,01

44,3±0,6*

62,5

52,3±0,9*

65,1

0,005

50,0±0,4*

70,5

59,0±1,2*

73,4

0,0025

56,4±0,3*

79,5

65,0±0,2*

80,8

[0039] *- diferenţă de martor statistic semnificativă, p<0,05.

[0040] Conform rezultatelor prezentate, se atestă sporirea activităţii fungitoxice în ultima zi de cultivare a compusului din invenţie în raport cu cel din cadrul soluţiei celei mai apropiate asupra tulpinii 5 a funguluiFusarium culmorumcu 23,1 …1,3% în intervalul de concentraţii 0,02….0,0025%, respectiv.

[0041] Tabelul 2

[0042] Influenţa derivatului triazolic asupra creşterii tulpinii 19 a funguluiFusarium culmorum

Variantă

Concentraţie, %

Ziua 6

Ziua 7

Diametrul coloniei, mm

% din martor

Diametrul coloniei, mm

% din martor

Martor

-

42,3±2,2

-

47,8±2,9

-

Invenţia

0,02

3,8±0,3*

8,9

3,8±0,3*v

7,9

0,01

20,4±3,4*

48,2

31,4±3,3*

65,7

0,005

29,5±1,8*

69,7

37,5±2,4*

78,4

0,0025

34,1±0,6*

80,6

40,4±2,8*

84,5

0,00125

37,6±2,2*

88,8

45,9±2,1*

96,1

Soluţia cea mai apropiată

0,02

23,6±1,6*

55,8

30,6±2,0*

64,1

0,01

33,6±2,4*

79,4

38,8±4,3*

81,2

0,005

40,9±4,1*

96,7

47,5±5,1*

99,3

0,0025

47,5±1,4*

112,3

55,1±2,3*

115,3

0,00125

50,4±0,8*

119,2

58,4±0,8*

122,3

[0044] *- diferenţă de martor statistic semnificativă, p<0,05.

[0045] Conform rezultatelor prezentate, se atestă sporirea activităţii fungitoxice în ultima zi de cultivare a compusului din invenţie în raport cu cel din cadrul soluţiei celei mai apropiate asupra tulpinii 19 a funguluiFusarium culmorumcu 56,2…26,2% în intervalul de concentraţii 0,02….0,00125%, respectiv.

[0046] 1. MD 4823 B1 2022.09.30

Claims (2)

1. Bromură de 1-(2-terţ-butil-2-hidroxi-7-fenil-2H-cromen-3-il)-4-(2-oxo-2-p-toliletil)-1H-1,2,4-triazol-4-iu cu formula:

totodată spectrul RMN1H al compusului conţine două dublete ale grupărilor metilen la 6,23 şi 6,16 ppm., semnale singlet ale grupării hidroxil şi doi triazoli la 8,52, 10,40 şi 9,47 ppm., respectiv.

2. Compus, conform revendicării 1,caracterizat prin aceea cămanifestă proprietăţi antifungice contraFusarium culmorum.