PL238660B1 - Application of 4-hydroxybenzoic acid hydrazide and application of hydrazide-hydrazones derivatives of 4-hydroxybenzoic acid and aldehydes that contain the aromatic fragment - Google Patents

Application of 4-hydroxybenzoic acid hydrazide and application of hydrazide-hydrazones derivatives of 4-hydroxybenzoic acid and aldehydes that contain the aromatic fragment Download PDF

Info

Publication number
PL238660B1
PL238660B1 PL427085A PL42708518A PL238660B1 PL 238660 B1 PL238660 B1 PL 238660B1 PL 427085 A PL427085 A PL 427085A PL 42708518 A PL42708518 A PL 42708518A PL 238660 B1 PL238660 B1 PL 238660B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
hydrazide
hydroxybenzoic acid
laccase
hydrazones
application
Prior art date
Application number
PL427085A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL427085A1 (en
Inventor
Halina Maniak
Dorota Witkowska
Mirosław Giurg
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Wroclawska filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL427085A priority Critical patent/PL238660B1/en
Publication of PL427085A1 publication Critical patent/PL427085A1/en
Publication of PL238660B1 publication Critical patent/PL238660B1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N37/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids
    • A01N37/18Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids containing the group —CO—N<, e.g. carboxylic acid amides or imides; Thio analogues thereof
    • A01N37/28Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids containing the group —CO—N<, e.g. carboxylic acid amides or imides; Thio analogues thereof containing the group; Thio analogues thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/99Enzyme inactivation by chemical treatment

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest zastosowanie hydrazydu kwasu 4-hydroksyhenzoesowego i hydrazydo-hydrazonów pochodnych kwasu 4-hydroksybenzoesowego z aldehydami zawierającymi fragment aromatyczny do inhibitowania lakaz.The subject of the application is the use of 4-hydroxyhenzoic acid hydrazide and hydrazide-hydrazones derivatives of 4-hydroxybenzoic acid with aldehydes containing an aromatic fragment to inhibit laccases.

Description

Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie hydrazydu kwasu 4-hydroksybenzoesowego oraz zastosowanie hydrazydo-hydrazonów pochodnych kwasu 4-hydroksybenzoesowego i aldehydów zawierających fragment aromatyczny, które może być wykorzystane zwłaszcza w rolnictwie, sadownictwie, przemyśle leśnym i ogrodnictwie.The subject of the invention is the use of 4-hydroxybenzoic acid hydrazide and the use of hydrazide-hydrazones of 4-hydroxybenzoic acid derivatives and aldehydes containing an aromatic fragment, which can be used, in particular, in agriculture, horticulture, forestry and horticulture.

Kwas 4-hydroksybenzoesowy (4HBA) jest składnikiem ścian komórkowych roślin. Z pracy przeglądowej Vanholme el al., Plant Physiology, 2010, 153, 895-905 znany jest kwas 4-hydroksybenzoesowy i jego koniugaty, kwas walininowy, syringowy i protokatechowy, które tworzą złożoną strukturę ligniny. Lignina nadaje roślinie wytrzymałość i sztywność oraz zapewnia ochronę przed mikroorganizmami patogennymi. Z publikacji Klick i Herman, Zeitschrift fur Lebensmittel-Untersuchung und Forschung, 1988, 187, 444-450 znanym jest występowanie 4HBA w pospolitych ziołach i przyprawach, w owocach wanilii, w anyżu, koprze, kminku i pietruszce. Z innej publikacji Hatcher i Kruger, Cereal Chemistry, 1997, 74, 337-343 znanym jest występowanie tego kwasu w produktach zbożowych. Z prac naukowych Smith-Becker et al., Plant physiology, 1998, 116, 231-238 oraz Chakraborty et al., Biochemical Systematics and Ecology, 2006, 34, 509-513 znane jest zjawisko akumulacji 4HBA w ścianach komórkowych roślin w odpowiedzi na czynniki środowiskowe i na atak patogenów roślinnych. Z artykułu naukowego Johannes i Majchrzejczyk, Applied and Environmental Microbiology, 2000, 66(2), 524-528 wiadomym jest, że 4HBA jest produktem degradacji ligniny oraz naturalnym mediatorem reakcji katalizowanych przez lakazę. Z artykułu Chong et al., Journal of Agricultural Science, 2009, 1, 15-20 znana jest aktywność 4HBA hamująca wzrost huby drzewnej z rodzaju Ganoderma boninense. Z artykułu Kamaya et al., Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 2006, 51, 537-541 wiadomym jest, że kwas 4-hydroksybenzoesowy nie jest fitotoksyczny, gdyż nie wykazuje on toksycznego wpływu na zielone algi. Z artykułu Lodovici et al., Food and Chemical Toxicology, 2001, 39, 1205-1210 wiadomym jest że 4HBA nie wykazuje szkodliwego wpływu in vitro na cząsteczki DNA pochodzące od śledzia.4-Hydroxybenzoic acid (4HBA) is a component of plant cell walls. From the review of Vanholme el al., Plant Physiology, 2010, 153, 895-905, 4-hydroxybenzoic acid and its conjugates, valinic, syringic and protocatechic acid are known, which form the complex structure of lignin. Lignin gives the plant strength and stiffness and provides protection against pathogenic microorganisms. From Klick and Herman, Zeitschrift fur Lebensmittel-Untersuchung und Forschung, 1988, 187, 444-450, 4HBA is known to occur in common herbs and spices, in vanilla fruits, in anise, dill, caraway and parsley. The presence of this acid in cereal products is known from another publication by Hatcher and Kruger, Cereal Chemistry, 1997, 74, 337-343. From the scientific works of Smith-Becker et al., Plant physiology, 1998, 116, 231-238 and Chakraborty et al., Biochemical Systematics and Ecology, 2006, 34, 509-513, the phenomenon of 4HBA accumulation in plant cell walls in response to environmental factors and the attack of plant pathogens. It is known from the scientific article by Johannes and Majchrzejczyk, Applied and Environmental Microbiology, 2000, 66 (2), 524-528 that 4HBA is a product of lignin degradation and a natural mediator of laccase catalyzed reactions. From an article by Chong et al., Journal of Agricultural Science, 2009, 1, 15-20, the activity of 4HBA is known to inhibit the growth of the tree hub of the genus Ganoderma boninense. From the article by Kamaya et al., Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 2006, 51, 537-541, it is known that 4-hydroxybenzoic acid is not phytotoxic because it has no toxic effect on green algae. It is known from the article by Lodovici et al., Food and Chemical Toxicology, 2001, 39, 1205-1210 that 4HBA does not adversely affect in vitro DNA molecules derived from herring.

Pochodne kwasu 4-hydroksybenzoesowego. (4HBA) powszechnie występują w naturze. Z artykułu Lever, Analytical Biochemistry, 1972, 47, 273-279 znany jest hydrazyd kwasu 4-hydroksybenzoesowego (4HBAH) stosowany w chemii analitycznej do oznaczania cukrów redukujących. Z innej publikacji Drożdżewski et al., Structural Chemistry, 2010, 21, 405-414 znana jest zdolność kompleksowania jonów miedzi przez 4HBAH. Z jeszcze innej publikacji Miyazawa et al., Physiological and Molecular Plant Pathology, 1998, 52, 115-126 znane jest wykorzystanie hydrazydu kwasu 4-hydroksybenzoesowego w celu indukowania w roślinach uprawnych w pomidorach oporności na grzybowego patogena roślinnego z rodziny guzełkowatych Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici przy stężeniu 10 gM.4-hydroxybenzoic acid derivatives. (4HBA) are commonly found in nature. From the article Lever, Analytical Biochemistry, 1972, 47, 273-279 there is known 4-hydroxybenzoic acid hydrazide (4HBAH) used in analytical chemistry for the determination of reducing sugars. From another publication by Drożdżewski et al., Structural Chemistry, 2010, 21, 405-414, the ability to complex copper ions by 4HBAH is known. From yet another publication by Miyazawa et al., Physiological and Molecular Plant Pathology, 1998, 52, 115-126, it is known to use 4-hydroxybenzoic acid hydrazide to induce resistance in tomato crops to the fungal plant pathogen Fusarium oxysporum f. NS. lycopersici at a concentration of 10 gM.

Iminowe pochodne związków karbonylowych (aldehydów i ketonów) z hydrazydami kwasowymi są znane, jako hydrazydo-hydrazony. Obecność grupy azometinowej przyłączonej wiązaniem pojedynczym azot-azot do grupy amidowej [-(C=O)-NH-N=C-] stymuluje różnorodne właściwości biologiczne. Z artykułu Wilde et al., Molecular Diversity, 2014, 18, 307-322 znane są hydrazony pochodne hydrazydu kwasu octowego i 4-hydroksyacetofenonu, inhibitory selenozależnej peroksydazy glutationowej wykazującej nadaktywność podczas rozwoju choroby nowotworowej w czasie tworzenia chłoniaka i przebiegu białaczki. W innym artykule Siemann et al., Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 2002, 46(8), 2450-2457 ujawniono hydrazony pochodne 1-formylo-2-hydroksynaftalenu i hydrazydów kwasów arenosulfonowych jako inhibitory metalo-^-laktamazy inaktywującej antybiotyki β-laktamowe. Z pracy przeglądowej Popiołek Medicinal Chemistry Research, 2017, 26, 287-301 znane są hydrazydo-hydrazony o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych.Imine derivatives of carbonyl compounds (aldehydes and ketones) with acid hydrazides are known as hydrazide-hydrazones. The presence of the azomethine group linked by a single nitrogen-nitrogen bond to the amide group [- (C = O) -NH-N = C-] stimulates a variety of biological properties. From the article by Wilde et al., Molecular Diversity, 2014, 18, 307-322, there are known hydrazones, derivatives of acetic acid hydrazide and 4-hydroxyacetophenone, inhibitors of selenium-dependent glutathione peroxidase showing hyperactivity during the development of neoplastic disease during the formation of lymphoma and the course of leukemia. Another article by Siemann et al., Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 2002, 46 (8), 2450-2457 discloses 1-formyl-2-hydroxynaphthalene and arenesulfonic acid hydrazones as inhibitors of metallo-β-lactamase inactivating β-lactam antibiotics. Hydrazide-hydrazones with antimicrobial properties are known from the review Popiołek Medicinal Chemistry Research, 2017, 26, 287-301.

W literaturze przedmiotu znane są właściwości biologiczne cząsteczek zawierających fragment fenolowy kwasu 4-hydroksybenzoesowego. Z amerykańskiego zgłoszenia patentowego US201615053887 (A1) znane są również hydrazony, pochodne kwasu 4-hydroksybenzoesowego i aldehydów benzoesowych, przydatne w leczeniu chorób nowotworowych. Z publikacji Backes et al., Bioorganic and Medical Chemistry , 2014, 22, 4629-4636 znane są hydrazydo-hydrazony pochodne kwasu 4-hydroksybenzoesowego i aldehydu salicylowego lub aldehydu 5-metylosalicylowego wykazujące aktywność przeciwko grzybowi Candida glabrata o aktywności MICbo na poziomie odpowiednio 4 gg/ml i 1 gg/ml.In the literature on the subject, the biological properties of molecules containing the phenol fragment of 4-hydroxybenzoic acid are known. From US patent application US201615053887 (A1) there are also known hydrazones, derivatives of 4-hydroxybenzoic acid and benzoic aldehydes useful in the treatment of neoplastic diseases. From the publications of Backes et al., Bioorganic and Medical Chemistry, 2014, 22, 4629-4636, hydrazide-hydrazones, derivatives of 4-hydroxybenzoic acid and salicylaldehyde or 5-methylsalicylaldehyde, showing activity against Candida glabrata with MICbo activity at the level of 4, respectively, are known. gg / ml and 1 gg / ml.

Z prac przeglądowych przykładowo Morozova et al., Applied Biochemistry and Microbiology, 2007, 43(5), 523-535 znanym jest, że lakazy (EC 1.10.3.2) są miedziozależnymi oksydazami polifenolowymi, które katalizują cztero-elektronową redukcję tlenu cząsteczkowego do wody utleniając równocześnie rodnikowe związek aromatyczny aktywowany ugrupowaniami aminowym i/lub hydroksylowym polifenoli. Z pracy przeglądowej Solomon et al., Chemical Reviews, 1996, 96(7), 2563-2606 znanymFrom reviews, for example, by Morozova et al., Applied Biochemistry and Microbiology, 2007, 43 (5), 523-535, it is known that laccases (EC 1.10.3.2) are copper-dependent polyphenol oxidases that catalyze the four-electron reduction of molecular oxygen to water while oxidizing a radical aromatic compound activated with the amine and / or hydroxyl groups of the polyphenols. Review by Solomon et al., Chemical Reviews, 1996, 96 (7), 2563-2606 known

PL 238 660 B1 jest, że lakazy wytwarzane są w niewielkich ilościach przez insekty, bakterie i rośliny wyższe, natomiast dominującymi producentami tych enzymów są grzyby pasożytujące na drzewach, takie jak huby drzewne powodując niszczenie podłoża, w którym degradują ligninę wywołując tzw. białą zgniliznę drewna. Na atak pasożytniczy narażone są zarówno drzewa rosnące w lasach, grodach, działkach, jaki i w miastach.The fact that laccases are produced in small amounts by insects, bacteria and higher plants, while the dominant producers of these enzymes are fungi parasitizing on trees, such as tree hubs, causing the destruction of the substrate, in which they degrade lignin causing the so-called white rot of wood. Trees growing in forests, towns, plots and in cities are exposed to parasitic attack.

Z pracy przeglądowej Suchocka, Człowiek i środowisko, 2011, 35(3-4), 19-34 widomym jest, że roślinność miejska jest stale narażona na działanie czynników antropogenicznych. Takie niekorzystne i długotrwałe czynniki siedliskowe wywołują u roślin stres i znacznie obniżają ich odporność na choroby i infekcje, z których największe zagrożenia wywołuje infekcja grzybowa. Jej skutkiem jest biała tub brunatna zgnilizna drewna, prowadząca do obumierania roślin zainfekowanych. Z pracy przeglądowej Mayer i Staples, Phytochemistry, 2002, 60(6), 551-565 wiadomym jest, że lakaza pełni funkcję ochronną wielu gatunków grzybów patogennych poprzez neutralizowanie fitoaleksyn i tanin; toksycznych substancji antybiotycznych wydzielanych przez komórki atakowanej rośliny.From the review by Suchocka, Man and Environment, 2011, 35 (3-4), 19-34, it is evident that urban vegetation is constantly exposed to anthropogenic factors. Such unfavorable and long-term habitat factors stress plants and significantly reduce their resistance to diseases and infections, the greatest threats of which are caused by fungal infection. It results in a white tub and brown rot of wood, leading to the death of infected plants. From a review by Mayer and Staples, Phytochemistry, 2002, 60 (6), 551-565 it is known that laccase has a protective function for many species of pathogenic fungi by neutralizing phytoalexins and tannins; toxic antibiotic substances secreted by the cells of the plant under attack.

Do powszechnie występujących patogenów roślin uprawnych wydzielających lakazę należą grzyby pleśniowe z rodziny twardnicowatych (Sclerotiniaceae). Przykładowo, z rozdziału w książce Pezet R., Pont, V., Hoang-Van, K. „Enzymatic-detoxication of stilbenes by Botrytis cinerea and inhibition by grape berries proanthocyanidins edytowanej przez Verhoeff, K., Malathrakis, N.E., Williamson, B., „Recent Advances in Botrytis Research” Pudoc Scientific, Wageningem, 1992, str. 87-92, wiadomym jest, że jeden z nich, gronowiec szary (Botrytis cinerea), infekuje owoce, kwiaty i tkanki zielone co najmniej 235 gatunków roślin, wydzielając lakazę w celu detoksyfikacji związków fenolowych produkowanych przez system odpornościowy roślin.Common pathogens of laccase-secreting crops include mold fungi of the Sclerotiniaceae family. For example, from a chapter in the book Pezet R., Pont, V., Hoang-Van, K. "Enzymatic-detoxication of stilbenes by Botrytis cinerea and inhibition by grape berries proanthocyanidins, edited by Verhoeff, K., Malathrakis, NE, Williamson, B ., "Recent Advances in Botrytis Research" Pudoc Scientific, Wageningem, 1992, pp. 87-92, it is known that one of them, the gray grape (Botrytis cinerea), infects fruit, flowers and green tissues of at least 235 species of plants, by secreting laccase to detoxify the phenolic compounds produced by the plant's immune system.

Z artykułu Call i Mucke, Journal of Biotechnology, 1997, 53(2-3), 163-202 wiadomym jest, że wrośniak różnobarwny (Trametes versicolor) jest jednym z najlepiej przebadanych i opisanych w literaturze grzybów białej zgnilizny. Lakaza z wrośniaka różnobarwnego (T. versicolor) charakteryzuje się największym potencjałem redoks i aktywnością wśród lakaz pochodzenia grzybowego. Jest ona komercyjnie dostępna przykładowo w firmie Sigma (nr kat. 3E429) i wykorzystywana, w reakcjach enzymatycznych. Znana jest pod przeszło siedemdziesięcioma synonimami naukowymi, a najpopularniejsze z nich to Trametes versicolor, Coriolus versicolor oraz Polyporus vesicolor.It is known from the article by Call and Mucke, Journal of Biotechnology, 1997, 53 (2-3), 163-202 that Trametes versicolor is one of the most studied and described white rot fungi in the literature. Varicolor laccase (T. versicolor) is characterized by the highest redox potential and activity among lacases of fungal origin. It is commercially available from, for example, Sigma (Cat. No. 3E429) and is used in enzymatic reactions. It is known under over seventy scientific synonyms, the most popular of which are Trametes versicolor, Coriolus versicolor and Polyporus vesicolor.

Z pracy przeglądowej Strong i Claus, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2011, 41, 373-434 znane są liczne przemysłowe zastosowania lakaz pochodzenia grzybowego obejmujące delignifikację drewna, detoksyfikację i bioremediację wód przemysłowych oraz gleby. Z innej pracy przeglądowej Witayakran i Ragauskas, Advanced Synthesis & Catalysis, 2009, 357(9), 1187-1209 znane są liczne zastosowania lakaz w syntezie. Chociaż w licznych publikacjach i opracowaniach literaturowych ujawniono mediatory lakaz przydatne w reakcjach utlenienia mniej reaktywnych związków organicznych, to opracowanie obojętnych dla roślinności, ludzi i świata zwierzęcego inhibitorów lakaz doprowadzi tak do wzrostu wydajności produkcji na zainfekowanych roślinach w rolnictwie, sadownictwie i w przemyśle leśnym jak i poprawy jakości ogrodów i roślin ozdobnych.From a review by Strong and Claus, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2011, 41, 373-434, numerous industrial uses of laccase of fungal origin are known, including wood delignification, detoxification and bioremediation of industrial waters and soil. From another review by Witayakran and Ragauskas, Advanced Synthesis & Catalysis, 2009, 357 (9), 1187-1209, numerous uses of lacases in synthesis are known. Although lacase mediators useful in oxidation reactions of less reactive organic compounds have been disclosed in numerous publications and literature studies, the development of lacase inhibitors that are neutral to vegetation, humans and animals will lead to an increase in production efficiency on infected plants in agriculture, horticulture and forestry, as well as improvement quality gardens and ornamental plants.

Z prac przeglądowych Strong i Claus, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2011, 41, 373-434 oraz Couto i Herrera, Current Enzyme Inhibition, 2006, 2(4), 343-352 znane są liczne sposoby inhibitowania lakaz. Inhibicja lakaz może nastąpić w wyniku zmiany konformacyjnej enzymu na drodze chemicznej modyfikacji jego reszt aminokwasowych, oraz w wyniku kompleksowania jonów miedzi. Aktywność lakaz może być zmniejszona poprzez zakłócenie wewnątrzcząsteczkowego przeniesienia elektronów w wyniku oddziaływania z niskocząsteczkowymi anionami wiążącymi się do centrów miedziowych w miejscu aktywnym enzymu.Numerous methods of laccase inhibition are known from the reviews of Strong and Claus, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2011, 41, 373-434 and Couto and Herrera, Current Enzyme Inhibition, 2006, 2 (4), 343-352. Lacase inhibition may occur as a result of the conformational change of the enzyme by chemical modification of its amino acid residues, and as a result of complexation of copper ions. Lacases activity can be reduced by disrupting intramolecular electron transfer as a result of interaction with low molecular weight anions binding to copper centers at the enzyme active site.

Aktywność lakaz hamują szkodliwe dla roślinności, zwierząt i ludzi cyjanki i halogenki metali; jony metali biogennych takie jak Fe3+, Mn2+, Cu2+, Hg2+, Cd2+ oraz Pb2+; redukujące związki organiczne takie jak 2-merkaptoetanoI zawierające uciążliwe ugrupowanie tiolowe będące silnym wodoroforem; jony karboksylanowe zakłócające naturalny odczyn żywej komórki; azydki, EDTA i deferoksamina silnie wiążące mikroelementy roślinne; kwasy tłuszczowe stanowiące pożywkę dla mikroorganizmów symbiotycznych z grzybami patogennymi; trudnodostępny kwas kojowy sprzyja w zwalczaniu mikroorganizmów spowalniających rozwój grzybów patogennych; czwartorzędowe sole amoniowe, które są detergentami zakłócającymi naturalne procesy biologiczne. Inhibicja lakazy w obecności halogenków oraz czynników redukujących i chelatujących, podana jako IC50, stężenie substancji, które wywołuje 50% inhibicji, mieści się w przedziale odpowiednio 0,02-1600 mM oraz 0,005-25 mM.Lacases activity is inhibited by cyanides and metal halides, which are harmful to plants, animals and humans; biogenic metal ions such as Fe 3+ , Mn 2+ , Cu 2+ , Hg 2+ , Cd 2+ and Pb 2+; reducing organic compounds such as 2-mercaptoethanol containing a heavy thiol nuisance which is a strong hydrophore; carboxylate ions disrupting the natural pH of the living cell; azides, EDTA and deferoxamine strongly bind plant micronutrients; fatty acids being a medium for symbiotic microorganisms with pathogenic fungi; hardly available kojic acid helps to fight microorganisms that slow down the development of pathogenic fungi; quaternary ammonium salts, which are detergents that disrupt natural biological processes. Inhibition of laccase in the presence of halides and reducing and chelating agents, given as IC50, the concentration of the substance that induces 50% inhibition is in the range of 0.02-1600 mM and 0.005-25 mM, respectively.

Celowym jest zatem wskazanie skutecznego, nieuciążliwego i bezpiecznego dla ludzi oraz świata zwierzęcego i roślinnego inhibitora lakazy.Therefore, it is advisable to indicate an effective, non-burdensome and safe laccase inhibitor for humans, animals and plants.

PL 238 660 Β1PL 238 660 Β1

Istotą wynalazku jest zastosowanie hydrazydu kwasu 4-hydroksybenzoesowego o wzorze:The essence of the invention is the use of 4-hydroxybenzoic acid hydrazide of the formula:

H2N—NHH 2 N — NH

O '--do inhibitowania lakazy.O '- to inhibit laccase.

Korzystnym jest zastosowanie hydrazydu kwasu 4-hydroksybenzoesowego do inhibitowania lakazy wrośniaka różnobarwnego.The use of 4-hydroxybenzoic acid hydrazide for the inhibition of echinacea laccase is preferred.

Wynalazek dotyczy również zastosowania hydrazydo-hydrazonów pochodnych kwasu 4-hydroksybenzoesowego i aldehydów zawierających fragment aromatyczny, o wzorze ogólnym:The invention also relates to the use of hydrazide-hydrazones of 4-hydroxybenzoic acid derivatives and aldehydes containing an aromatic moiety having the general formula:

w którym R1, R2, R3, R4 i R5 oznaczają podstawniki pierścienia aromatycznego, przy czym R1 oznacza H, OH albo OMe, R2 oznacza H, OH, OMe, f-Bu, CH2OH albo Ph, 4-ΗΟΟ6Η4(Ο=ΟΝΗΝ=ΟΗ, R3 oznacza H, OH albo Me, R4 oznacza H, OH, Me albo f-Bu, R5 oznacza H albo OH, zaś X oznacza ugrupowanie CH2-CH2 a n stanowi liczbę 0 lub 1, do inhibitowania lakazy.wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are aromatic ring substituents, wherein R 1 is H, OH or OMe, R 2 is H, OH, OMe, f-Bu, CH 2 OH or Ph , 4-ΗΟΟ 6 Η 4 (Ο = ΟΝΗΝ = ΟΗ, R 3 is H, OH or Me, R 4 is H, OH, Me or f-Bu, R 5 is H or OH, and X is CH2-CH2 and n is 0 or 1 to inhibit laccase.

Aprobatywnie jest zastosowanie hydrazydo-hydrazonów pochodnych kwasu 4-hydroksybenzoesowego i aldehydów zawierających fragment aromatyczny, określonych wzorem ogólnym, do inhibitowania lakazy wrośniaka różnobarwnego.The use of hydrazide-hydrazones of 4-hydroxybenzoic acid derivatives and aldehydes containing an aromatic fragment, defined by the general formula, for the inhibition of laccase of various colored melanoma is approved.

Równie korzystne jest zastosowanie hydrazydo-hydrazonów pochodnych określonych wzorem ogólnym, przy czym aldehyd zawierający fragment aromatyczny to aldehyd salicylowy zawierający jako podstawniki pierścienia aromatycznego grupę fenylową Ph, metylową Me, te/Y-butylową t-Bu lub dodatkową grupę hydroksylową OH do inhibitowania lakazy.Equally preferred is the use of hydrazide-hydrazones derivatives represented by the general formula, the aldehyde having an aromatic moiety being a salicylaldehyde having as aromatic ring substituents a phenyl group Ph, methyl Me, te (Y-butyl t-Bu or an additional hydroxyl group OH for the inhibition of lacase).

Hydrazyd kwasu 4-hydroksybenzoesowego jak i stosowane aldehydy zawierające fragment aromatyczny są łatwo dostępne i zarówno one same jak i ich iminowe pochodne (hydrazydo-hydrazony) są nieuciążliwe dla środowiska naturalnego wykazując jednocześnie skuteczność w inhibitowaniu lakazy, w tym lakazy wrośniaka różnobarwnego.The 4-hydroxybenzoic acid hydrazide and the aldehydes containing the aromatic fragment used are easily available and both themselves and their imine derivatives (hydrazide-hydrazones) are environmentally friendly, demonstrating at the same time effectiveness in inhibiting laccase, including variegated laccase.

Przedmioty wynalazku zostały przedstawione w przykładzie realizacji.The objects of the invention are illustrated in an exemplary embodiment.

Analizowano efektywność hydrazydu kwasu 4-hydroksybenzoesowego i hydrazydo-hydrazonów pochodnych kwasu 4-hydroksybenzoesowego z aldehydami zawierającymi fragment aromatyczny: zdialdehydem (1,3-diformylo-2,4,6-trihydroksybenzenem) oraz z monoaldehydami (benzaldehydami i aldehydem 3-fenylopropionowym) względem lakaz, oceniając ich wpływ na aktywność lakazy z Trametes versicolorw reakcji z syringaldazyną wyznaczając stałą inhibicji Ki oraz mechanizmy inhibitowania. Dla porównania badano również efektywność kwasu 4-hydroksybenzoesowego oraz azydku sodu, który jest znanym, ale toksycznym inhibitorem lakaz.The effectiveness of 4-hydroxybenzoic acid hydrazide and 4-hydroxybenzoic acid derivatives hydrazide-hydrazones with aldehydes containing an aromatic fragment: dialdehyde (1,3-diformyl-2,4,6-trihydroxybenzene) and with monoaldehydes (benzaldehydes and 3-phenylpropionic aldehyde) was analyzed laccase by assessing their influence on the activity of Trametes versicolor laccase in the reaction with syringaldazine, determining the Ki inhibition constant and inhibition mechanisms. For comparison, the effectiveness of 4-hydroxybenzoic acid and sodium azide, a known but toxic lacase inhibitor, were also tested.

Wyznaczanie KAppointment of K.

Aktywność enzymatyczną wyznaczono na podstawie pomiarów absorbancji przy użyciu spektrofotometru UV-Vis Shimadzu UV-1800. Lakaza z Trametes versicolor (wrośniaka różnobarwnego) w formie zliofiliowanej (Sigma-Aldrich) została rozpuszczona w buforze Mclvain’a o pH=5,2 i była użyta bezpośrednio w badaniach kinetycznych. Syringaldazyna (azyna 4-hydroksy-3,5-dimetoksybenzaldehydu, Sigma-Aldrich) oraz testowane związki wykorzystano do reakcji po uprzednim rozpuszczeniu w metanolu (POCh, CZDA). Pomiary aktywności lakazy prowadzono w jednorazowych kuwetach ze szkła akrylowego (Radiolab) przy długości fali 525 nm (εο=65ΟΟΟ cm4) monitorując postęp reakcji co 0,5 s do momentu maksymalnego przereagowania syringaldazyny, w temperaturze 298K. Objętość 1,5 cm3 roztworu enzymu o stężeniu 3,0 mg/dm3 (0,045 μΜ) preikubowano przez 10 min. z 0,10 cm3 metanolu lub metanolowego roztworu inhibitora, odpowiednio dla reakcji enzymatycznej bez inhibitora lub z inhibitorem w co najmniej czterech stężeniach. Reakcję zapoczątkowano przez dodanie 0,100 cm3 syringaldazyny o odpowiednim stężeniu. Uwalnianie barwnego, produktu monitorowano spektrofotometrycznie do czasu osiągnięcia maksymalnej absorbancji. Szybkość reakcji obliczono z przyrostu absorbancji w czasie zakładając kinetykę reakcji rzędu pierwszego. Mechanizmy inhibicji oraz wartości Ki określono na podstawie wykresów Lineweavera-Burka wykorzystując aplikację Microsoft Office Excel. Stwierdzono,The enzymatic activity was determined on the basis of absorbance measurements using a Shimadzu UV-1800 UV-Vis spectrophotometer. Lacase from Trametes versicolor (lymphedra) in the lyophilized form (Sigma-Aldrich) was dissolved in Mclvain's buffer pH = 5.2 and was used directly in the kinetic studies. Syringaldazine (4-hydroxy-3,5-dimethoxybenzaldehyde azine, Sigma-Aldrich) and the tested compounds were used for the reaction after dissolving it in methanol (POCh, CZDA). Laccase activity measurements were carried out in disposable acrylic glass cuvettes (Radiolab) at a wavelength of 525 nm (εο = 65ΟΟΟ cm 4 ), monitoring the progress of the reaction every 0.5 s until the maximum reaction of syringaldazine at 298K. The volume of 1.5 cm 3 of the enzyme solution at the concentration of 3.0 mg / dm 3 (0.045 μΜ) was pre-incubated for 10 min. with 0.10 cm 3 of methanol or a methanol solution of the inhibitor, respectively for the enzymatic reaction without the inhibitor or with the inhibitor in at least four concentrations. The reaction was initiated by the addition of 0.100 cm 3 syringaldazin having the appropriate concentration. The release of the colored product was monitored spectrophotometrically until the maximum absorbance was reached. The reaction rate was calculated from the increase in absorbance over time assuming first order reaction kinetics. The inhibition mechanisms and Ki values were determined on the basis of Lineweaver-Burk charts using the Microsoft Office Excel application. It was stated

PL 238 660 Β1 że badane iminowe pochodne hydrazydu kwasu 4-hydroksybenzoesowego są inhibitorami kompetycyjnymi lub akompetycyjnymi. Hydrazyd kwasu 4-hydroksybenzoesowego oraz azydek sodu są inhibitorami niekompetycyjnymi.PL 238 660 Β1 that the investigated imine derivatives of 4-hydroxybenzoic acid hydrazide are either competitive or competitive inhibitors. 4-hydroxybenzoic acid hydrazide and sodium azide are non-competitive inhibitors.

Stała Ki dla inhibitorów kompetycyjnych, akompetycyjnych i niekompetycyjnych była obliczana z równań odpowiednio 1,2 oraz 3:The Ki constant for competitive, competitive, and non-competitive inhibitors was calculated from equations 1,2 and 3, respectively:

(i) ι/ν0=κ^νη,^·(ΐ+[^-i/[S]+i/vmax (2) 1/V^KM/Vmax 1/[S]+1/Vmax (1+[I]/KO (3) 1/VO=KM/Vmax (1 +[im 1/[S]+Wmax (1 +[1]/^.(i) ι / ν 0 = κ ^ ν η , ^ · (ΐ + [^ - i / [S] + i / v max (2) 1 / V ^ K M / V max 1 / [S] +1 / V max (1+ [I] / KO (3) 1 / V O = K M / V max (1 + [im 1 / [S] + W max (1 + [1] / ^.

Ki - stała inhibicji, Km - stała Michealisa-Menten, Vmax- maksymalna szybkość reakcji, Vo szybkość reakcji, [S] - stężenie substratu, [I] - stężenie inhibitora.Ki - inhibition constant, Km - Michealis-Menten constant, Vmax- maximum reaction rate, Vo reaction rate, [S] - substrate concentration, [I] - inhibitor concentration.

Reakcje wykonywano w co najmniej trzech powtórzeniach, uzyskując wartość błędu S.D. < 7,0%. W tabeli 1 przedstawiono wyniki oznaczeń stałej inhibicji K wobec lakazy z wrośniaka różnobarwnego dla hydrazydu kwasu 4-hydroksybenzoesowego (4HBAH) oraz jego iminowych pochodnych.Reactions were performed in at least triplicate yielding an S.D. error value. <7.0%. Table 1 presents the results of the determination of the constant K inhibition against the macula laccase for 4-hydroxybenzoic acid hydrazide (4HBAH) and its imine derivatives.

Tabela 1. Wyniki oznaczeń stałej inhibicji K,wobec lakazy wyrośniaka różnobarwnegoTable 1. The results of the determination of the inhibition constant K against the variegated lichen laccase

Struktura Structure Ki [μΜ] Ki [μΜ] Typ inhibicji Type of inhibition HO /=X oH>°H 4HBAHO / = X with H> ° H 4 HBA - - Brak inhibicji No inhibition H2N—NH /=\ 4HBAHH 2 N — NH f = \ 4HBAH 3632±658 3632 ± 658 niekompetycyjna incompetent ^OH OH r o ^ OH OH r about 674 ±102 674 ± 102 kompetycyjna competitive h Γ ιΓ HgCO^ /¾. .N. T fT N HO h Γ ιΓ HgCO ^ / ¾. .N. T fT N HO 250,5 ±38 250.5 ± 38 kompetycyjna competitive T O O \=o b O T i i T. ABOUT ABOUT \ = o b O T. and i 2396 ±334 2396 + 334 kompetycyjna competitive ^OH OMe I H ^ OH OMe I H. 1064 ±18 1064 ± 18 kompetycyjna competitive H Γ T Jj ίι ί”^ N bb o HO H Γ T Jj ίι ί ”^ N bb o HO 638 ±35 638 ± 35 akompetycyjna complementary ^OH OH Y i? 1 H Λ T ULk o HO ^ OH OH Y and? 1H Λ T ULk o HO 939 ±30 939 ± 30 akompetycyjna complementary

PL 238 660 Β1PL 238 660 Β1

Struktura Structure Ki [μΜ] Ki [μΜ] Typ inhibicji Type of inhibition // YH W' o 0 OH// YH W 'at 0 OH 7,1 ±1,4 7.1 ± 1.4 kompetycyjna competitive /\YH H | T // /5¾. _N. /A T fY r A. A o Me / \ YH H | T. // / 5¾. _N. / A T fY A. And o Me 251 ±26 251 ± 26 kompetycyjna competitive ^....OH H [ T MeO. /./ /5¾. _l± /</ > YYYN Y^ .... OH H [T MeO. /./ / 5¾. _l ± / </> YYY N Y 416±1,5 416 ± 1.5 kompetycyjna competitive /\z°h Cp k/k 0 / \ z ° h Cp k / k 0 1468 ±58 1468 ± 58 kompetycyjna competitive // YH OH kY 1 H f-Bu. /k /5¾ .N. X P f v Y o t-Bu // YH OH kY 1H f-Bu. / k / 5¾ .N. X P f v Y o t-Bu 19,4 ±1,3 19.4 ± 1.3 kompetycyjna competitive // OH O r< 1 H f-Bu. /k /5¾ .N. /kx > jYN 0 // OH O r <1 H f-Bu. / k / 5¾ .N. / kx> jY N 0 22 ±5,9 22 ± 5.9 kompetycyjna competitive /\ .OH OH K iP Phx/Y/O ^h./L/J OO r \O 0 / \ .OH OH K iP Ph x / Y / O ^ h. / L / J OO r \ O 0 26 ±6,9 26 6.9 kompetycyjna competitive /\ ^OH OH kv 1 H HOH2Ck /k /¾¾ _N. J/ P P| N n θ CH3 / \ ^ OH OH kv 1 H HOH 2 Ck / k / ¾¾ _N. J / P P | N n θ CH 3 1287 ±101 1287 ± 101 kompetycyjna competitive

PL 238 660 Β1PL 238 660 Β1

Kdla azydku sodu NaNsposiada wartość 8,0 ±1,4 μΜ (inhibicja niekompetycyjna).The K for sodium azide, NaN, is 8.0 ± 1.4 μΜ (non-competitive inhibition).

Kwas 4-hydroksybenzoesowy nie wykazuje zdolności inhibitowania lakazy wrośniaka.4-hydroxybenzoic acid does not show the ability to inhibit macular laccase.

Analiza potwierdziła natomiast wysoką zdolność hamowania przez pozostałe badane substancje aktywności lakazy wrośniaka różnobarwnego wydzielanej do zainfekowanej rośliny.On the other hand, the analysis confirmed the high ability of the remaining tested substances to inhibit the activity of macular laccase secreted to the infected plant.

Stała niekompetycyjnej inhibicji hydrazydu kwasu 4-hydroksybenzoesowego, określonego wzorem 1, wynosi 3,63 mM.The noncompetitive inhibition constant of 4-hydroxybenzoic acid hydrazide represented by Formula 1 is 3.63 mM.

Stała inhibicji, wszystkich zbadanych hydrazydo-hydrazonów pochodnych 4HBA i zawierających fragment aromatyczny aldehydów, określonych wzorem ogólnym 2, mieści się w przedziale od 2,396 mM do 7,1 μΜ.The inhibition constant of all tested hydrazide-hydrazones derived from 4HBA and containing an aromatic fragment of aldehydes, defined by the general formula 2, is in the range from 2.396 mM to 7.1 μΜ.

I tak hydrazydo-hydrazony pochodne 4HBA i aldehydów salicylowego (2-hydroksybenzaldehydu) i wanilinowego (4-hydroksy-3-metoksybenzaldehydu) wykazują zdolność hamowania aktywności lakazy wrośniaka różnobarwnego na poziomie odpowiednio 674 μΜ i 250 μΜ.Thus, hydrazide-hydrazones derivatives of 4HBA and salicylic (2-hydroxybenzaldehyde) and vanillin (4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde) aldehydes show the ability to inhibit the activity of varicolored laccase at the level of 674 μΜ and 250 μΜ, respectively.

Największą efektywność inhibitowania wykazywały hydrazydo-hydrazony pochodne kwasu 4-hydroksybenzoesowego i aldehydu salicylowego zawierającego w pierścieniu benzenowym grupy hydroksylową, fenylową lub alkilową, które konkurują o centrum aktywne enzymu z syringaldazyną, wykazując stałą inhibicji rzędu od 26,9 μΜ do 7,1 μΜ.Hydrazide-hydrazones, derivatives of 4-hydroxybenzoic acid and salicylaldehyde containing hydroxyl, phenyl or alkyl groups in the benzene ring, which compete for the active center of the enzyme with syringaldazine, showed the highest inhibition efficiency, showing an inhibition constant of 26.9 μΜ to 7.1 μΜ.

W tej grupie związków hydrazydo-hydrazony pochodne 4HBA i aldehydów salicylowych zawierających podstawnik, w wolnej pozycji obok grupy hydroksylowej, ze stabilizującym ugrupowaniem fenylowym lub tert-butylowym, cechuje zdolność hamowania lakazy na poziomie w przedziale od 26,9 μΜ do 19,4 μΜ.In this group of hydrazide-hydrazones, derivatives of 4HBA and salicylic aldehydes containing a substituent, in a free position next to the hydroxyl group, with a stabilizing phenyl or tert-butyl group, are characterized by the ability to inhibit laccase at a level ranging from 26.9 μΜ to 19.4 μΜ.

Szczególnie wysoką zdolność kompetycyjnego hamowania lakazy, opisaną stałą inhibicji 7,1 μΜ, wykazuje iminowa pochodna aldehydu 5-hydroksysalicylowego. Wartość ta jest porównywalna do znanego niekompetycyjnego inhibitora lakazy NaNs (K = 8,0 μΜ).The imine derivative of 5-hydroxysalicylaldehyde shows a particularly high ability to competitively inhibit laccase, the described inhibition constant of 7.1 μ. This value is comparable to the known non-competitive NaNs laccase inhibitor (K = 8.0 μΜ).

Dla wybranych hydrazydo-hydrazonów pochodnych 4HBA analizowano poziom fitotoksyczności w celu potwierdzenia ich nieuciążliwości dla środowiska naturalnego. Do oceny toksyczności hydrazonów wykorzystano mikrobiotest Phytotestki™ zgodnie z protokołem rekomendowanym przez producenta MicroBioTest Inc. z modyfikacją dotyczącą użytego rodzaju nasion. W badaniach wykorzystano nasiona lnu (Linum usitiatissimum L.), oraz nasiona słonecznika (Helianthus annuus L.). Płytka kontrolna zawierała nasiona jednego gatunku rośliny, kiełkujące na podłożu zawierającym 6,25% (v/v) roztwór metanolu w wodzie. Płytka testowa zawierała nasiona tego samego gatunku, kiełkujące na podłożu zawierającym 50 μΜ odpowiedniej pochodnej 4HBA hydrazydo-hydrazonu rozpuszczonej w 6,25% (v/v) wodnego roztworu metanolu. Płytki inkubowano w pozycji pionowej w temperaturze 25°C, bez dostępu światła, przez 5 dni. Każdy eksperyment przeprowadzono na 10-ciu nasionach lnu i 6-ściu nasionach słonecznika w trzech powtórzeniach. Do ilościowej oceny fitotoksyczności hydrazydo-hydrazonów pochodnych 4HBA wykorzystano indeks germinacji (kiełkowania), Gl (%) obliczony na podstawie pomiarów kiełkowania i wczesnego wzrostu korzeni według wzoru:For selected hydrazide-hydrazones, 4HBA derivatives, the level of phytotoxicity was analyzed to confirm that they are not harmful to the environment. To assess the toxicity of hydrazones, the Phytotestki ™ microbiotest was used in accordance with the protocol recommended by the manufacturer MicroBioTest Inc. with a modification of the type of seed used. The research used flax seeds (Linum usitiatissimum L.) and sunflower seeds (Helianthus annuus L.). The control plate contained seeds of one plant species, germinating on a medium containing a 6.25% (v / v) solution of methanol in water. The test plate contained seeds of the same species germinating on a medium containing 50 μΜ of the appropriate hydrazide-hydrazone 4HBA derivative dissolved in 6.25% (v / v) of an aqueous methanol solution. Plates were incubated upright at 25 ° C, protected from light, for 5 days. Each experiment was performed with 10 flax seeds and 6 sunflower seeds in triplicate. To quantify the phytotoxicity of the 4HBA derivatives of hydrazide-hydrazones, the germination index, Gl (%) was used, calculated on the basis of measurements of germination and early root growth according to the formula:

Gl,% = (Gs-Ls)/(Gc-Lc)-100%Gl,% = (Gs-Ls) / (Gc-Lc) -100%

PL 238 660 Β1 gdzie Gs i Ls są odpowiednio zdolnością kiełkowania nasion (%) i długością korzenia rośliny dla testowanego związku oraz Gc i Lc są odpowiadającymi im wartościami dla próby kontrolnej.PL 238 660 Β1 where Gs and Ls are the seed germination capacity (%) and the plant root length, respectively, for the test compound and Gc and Lc are the corresponding values for the control.

Parametr Gl jest kategoryzowany jako: dla wartości Gl < 90% - efekt inhibicji, Gl (90-110%) brak efektu i IG > 110% - efekty stymulacji, jak przedstawiono w pracach naukowych CzerniawskaKusza I. i Kusza G., Enviromental Monitoring Assessment, 2011, 179,113-121 oraz Baran A, i Tarnawski M., Ecotoxicol Environmental Safety 2013, 98, 19-27. W tabeli 2 przedstawiono wyniki oznaczeń indeksu germinacji dla kwasu 4-hydroksybenzoesowego oraz niektórych hydrazydo-hydrazonów pochodnych 4HBA.The Gl parameter is categorized as: for Gl <90% - inhibition effect, Gl (90-110%) no effect and IG> 110% - stimulation effects, as presented in the scientific papers of Czerniawska Kusza I. and Kusza G., Enviromental Monitoring Assessment , 2011, 179, 113-121 and Baran A, and Tarnawski M., Ecotoxicol Environmental Safety 2013, 98, 19-27. Table 2 presents the results of the determination of the germination index for 4-hydroxybenzoic acid and some 4HBA-derivative hydrazide-hydrazones.

Tabela 2. Wyniki oznezeń indeksu germinacji (Gl, %) dla rośliny jednoliściennej, Linum usitatissimum L, (len) oraz dwuliściennej, Helianthus annuus L. (słonecznik) w obecności badanych związków.Table 2. Results of the determination of the germination index (GI,%) for the monocotyledonous plant Linum usitatissimum L (flax) and the dicotyledonous plant Helianthus annuus L. (sunflower) in the presence of the test compounds.

Hydrazydo-hydrazony pochodne 4HBA Hydrazide-hydrazones derivatives of 4HBA Linum usitatissimum L. Linum usitatissimum L. Helianthus annuus L. Helianthus annuus L. Gl, % Gl,% η 1 li H3CO. x'x ,¼ J YY N Y 0 HOη 1 li H 3 CO. x'x, ¼ J YY N Y 0 HO 96 ±20 96 ± 20 101 ±8 101 ± 8 x\ χΟΗ OH V zUPAJ pfN ϊ 0 OHx \ χΟΗ OH V SOUP pf N ϊ 0 OH 93 ±9 93 ± 9 85 ±25 85 ± 25 zz 0 zz 0 106 ±6 106 ± 6 87±15 87 ± 15 χ-.. χΟΗ oh r YYn Y 0χ- .. χΟΗ oh r YY n Y 0 118 ±6 118 ± 6 89 ±14 89 ± 14 x-.._ χΟΗ oh rY r Bu ... X χΗ^χίζΥ Yr Y YY 0 t-Bux -.._ χΟΗ oh rY r Bu ... X χΗ ^ χίζΥ Yr Y YY 0 t-Bu 91 ±10 91 ± 10 88 ±19 88 ± 19 χ, χΟΗ ϊΗ η υυ hoh2c. χ<^ ν ΤΥ ΥΥ Ν γ υυ 0 CHjχ, χΟΗ ϊ Η η υυ hoh 2 c. χ <^ ν ΤΥ ΥΥ Ν γ υυ 0 CHj 123 ±7 123 ± 7 96 ±7 96 ± 7 HO /=Α οΗ>η 4ΗΒΑHO / = Α ο Η> η 4ΗΒΑ 109 ±9 109 ± 9 93 ±25 93 ± 25

Wyniki potwierdzają brak lub bardzo niską toksyczność hydrazydo-hydrazonów pochodnych 4HBA aldehydami zawierającymi fragment aromatyczny, co potwierdzono na przykładzie rośliny jednoliściennej Linum usitatissimum L (len) i dwuliściennej Helianthus annus L. (słonecznik). Dla rośliny jednoliściennej wartość indeksu Gl zawiera się w przedziale 91-123%, natomiast dla dwuliściennej 85101%.The results confirm the lack or very low toxicity of 4HBA-derivative hydrazide-hydrazones with aldehydes containing an aromatic fragment, which was confirmed on the example of the monocotyledonous plant Linum usitatissimum L (flax) and dicotyledonous plant Helianthus annus L. (sunflower). For the monocotyledonous plant, the Gl index is in the range of 91-123%, while for the dicotyledonous plant it is 85101%.

Kwas 4-hydroksybenzoesowy powszechnie występuje w szlakach metabolicznych roślin i jest neutralny dla tej grupy organizmów co znalazło odzwierciedlenie w wynikach fitotoksyczności wartości Gl 109 i 93%, odpowiednio dla lnu i słonecznika.4-hydroxybenzoic acid is commonly found in the metabolic pathways of plants and is neutral for this group of organisms, which was reflected in the phytotoxicity results of the GI 109 and 93% values for flax and sunflower, respectively.

Hydrazydo-hydrazon pochodna 4HBA i aldehydu salicylowego zawierającego podstawnik alkilowy w pozycji 2 i 5 odpowiednio grupy CH2OH ii CH3 powoduje stymulację wzrostu lnu Gl 123% oraz pozostaje bez wpływu na słonecznik Gl 96%.Hydrazide-hydrazone derivative of 4HBA and salicylaldehyde containing an alkyl substituent in the 2 and 5 positions of CH2OH and CH3 groups, respectively, stimulates the growth of flax Gl 123% and has no effect on sunflower Gl 96%.

PL 238 660 Β1PL 238 660 Β1

Hydrazydo-hydrazon pochodna 4HBA i aldehydu salicylowego alkilowanego w pozycji C-2 grupą tert-butylową powoduje stymulację wzrostu lnu Gl 118% oraz bardzo słaby efekt hamowania w przypadku słonecznika Gl 89%.Hydrazide-hydrazone derivative of 4HBA and C-2 alkylated salicylaldehyde with tert-butyl group causes flax growth stimulation Gl 118% and a very weak inhibitory effect in sunflower GI 89%.

Hydrazydo-hydrazon pochodna 4HBA i aldehydu 2,5-dihydroksybenzoesowego pozostaje bez wpływu na roślinę jednoliścienną Gl 93%, i powoduje bardzo słaby efekt zahamowania wyrażony wartością Gl 85% dla rośliny dwuliściennej.The hydrazide-hydrazone derivative of 4HBA and 2,5-dihydroxybenzaldehyde has no effect on the monocotyledonous plant GI 93%, and has a very weak inhibitory effect as expressed by the GI value of 85% for the dicotyledonous plant.

Hydrazydo-hydrazon pochodna 4HBA i aldehydu wanilinowego pozostaje bez wpływu Gl rośliny jednoliściennej i dwuliściennej, dla których wartości wynoszą odpowiednio 96 i 101%.The hydrazide-hydrazone derivative of 4HBA and vanillinaldehyde is unaffected by the GI of monocotyledonous and dicotyledonous plants, for which the values are 96 and 101%, respectively.

Otrzymywanie hydrazonówPreparation of hydrazones

Jedną część molową aldehydu rozpuszcza się mieszaninie alkoholu metylowego tub alkoholu etylowego (roztwór 95% w wodzie) zawierającej kwas octowy w ilości do 0,10 ml/mmol aldehydu, następnie dodaje się równomolową ilość hydrazydu kwasu 4-hydroksybenzoesowego. Uzyskaną mieszaninę ogrzewa się w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika do przereagowania substratów, po czym lotne składniki usuwa się pod ciśnieniem około 20 hPa, suszy na powietrzu w wyniku uzyskuje się ilościowo wysokiej czystości produkt w postaci (E) hydrazonu pochodnej aldehydów benzoesowych i hydrazydu kwasu 4-hydroksybenzoesowego, który rekrystalizuje się z metanolu lub z etanolu lub z dodatkiem wody, uzyskując wysokiej czystości hydrazony.One mole part of the aldehyde is dissolved in a mixture of methyl alcohol or ethyl alcohol (95% solution in water) containing up to 0.10 ml / mmol of acetic acid of aldehyde, then an equimolar amount of 4-hydroxybenzoic acid hydrazide is added. The obtained mixture is heated at the boiling point of the solvent to react the reactants, then the volatile components are removed at a pressure of about 20 hPa, dried in air. which is recrystallized from methanol or from ethanol or with the addition of water to give high-purity hydrazones.

Claims (5)

1. Zastosowanie hydrazydu kwasu 4-hydroksybenzoesowego o wzorze (1):1. Use of 4-hydroxybenzoic acid hydrazide of formula (1): do inhibitowania lakazy.for the inhibition of laccase. 2. Zastosowanie hydrazydu według zastrz. 1 do inhibitowania lakazy wrośniaka różnobarwnego.2. The use of a hydrazide according to claim 1 1 to inhibit macular laccase. 3. Zastosowanie hydrazydo-hydrazonów pochodnych kwasu 4-hydroksybenzoesowego i aldehydów zawierających fragment aromatyczny, o wzorze ogólnym (2):3. The use of hydrazide-hydrazones derived from 4-hydroxybenzoic acid and aldehydes containing an aromatic fragment, of the general formula (2): którym R1, R2, R3, R4 i R5 oznaczają podstawniki pierścienia aromatycznego, przy czym R1 oznacza H, OH albo OMe, R2 oznacza H, OH, OMe, f-Bu, CH2OH albo Ph, 4-HOC6H4(C=O)NHN=CH, R3 oznacza H, OH albo Me, R4 oznacza H, OH, Me albo f-Bu, R5 oznacza H albo OH, zaś X oznacza ugrupowanie CH2-CH2 a n stanowi liczbę 0 lub 1, do inhibitowania lakazy.wherein R 1, R 2, R 3, R 4 and R 5 are substituents of the aromatic ring, wherein R 1 is H, OH or OMe, R 2 is H, OH, OMe, t-Bu, CH 2 OH or Ph, 4- HOC 6 H4 (C = O) NHN = CH, R 3 is H, OH or Me, R 4 is H, OH, Me or f-Bu, R 5 is H or OH and X is CH2-CH2 and is a number 0 or 1 to inhibit laccase. 4. Zastosowanie hydrazydo-hydrazonów pochodnych określonych wzorem ogólnym (2) według zastrz. 3 jako inhibitorów lakazy wrośniaka różnobarwnego.4. The use of hydrazide-hydrazones derivatives represented by the general formula (2) according to claim 1, 3 as laccase inhibitors of macula varicella. 5. Zastosowanie hydrazydo-hydrazonów pochodnych określonych wzorem ogólnym (2) według zastrz. 3, przy czym zawierający fragment aromatyczny aldehyd to aldehyd salicylowy, zawierający jako podstawniki w pierścieniu aromatycznym grupę fenylową Ph, metylową Me, tert-butylową t-Bu lub dodatkową grupę hydroksylową OH do inhibitowania lakazy.5. The use of hydrazide-hydrazones derivatives represented by the general formula (2) according to claim 1 3, wherein the aromatic aldehyde containing the fragment is a salicylaldehyde having as substituents on the aromatic ring a phenyl group Ph, a methyl Me, a tert-butyl t-Bu group or an additional OH hydroxyl group for laccase inhibition.
PL427085A 2018-09-17 2018-09-17 Application of 4-hydroxybenzoic acid hydrazide and application of hydrazide-hydrazones derivatives of 4-hydroxybenzoic acid and aldehydes that contain the aromatic fragment PL238660B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL427085A PL238660B1 (en) 2018-09-17 2018-09-17 Application of 4-hydroxybenzoic acid hydrazide and application of hydrazide-hydrazones derivatives of 4-hydroxybenzoic acid and aldehydes that contain the aromatic fragment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL427085A PL238660B1 (en) 2018-09-17 2018-09-17 Application of 4-hydroxybenzoic acid hydrazide and application of hydrazide-hydrazones derivatives of 4-hydroxybenzoic acid and aldehydes that contain the aromatic fragment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL427085A1 PL427085A1 (en) 2019-05-06
PL238660B1 true PL238660B1 (en) 2021-09-20

Family

ID=66341904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL427085A PL238660B1 (en) 2018-09-17 2018-09-17 Application of 4-hydroxybenzoic acid hydrazide and application of hydrazide-hydrazones derivatives of 4-hydroxybenzoic acid and aldehydes that contain the aromatic fragment

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL238660B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0556780A (en) * 1991-08-30 1993-03-09 Sawao Murao Laccase inhibitor and usage thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0556780A (en) * 1991-08-30 1993-03-09 Sawao Murao Laccase inhibitor and usage thereof

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MARINA TSMA, MAJA MOLNAR, MARIJA SKARICA, MILAN CACIC, BRUNO ZELIC: "2014", LACCASE INHIBITING ACTIVITY OF SOME COUMARIN DERIVATIVES *
SUSANA R. COUTO, L. T. HERRERA: "2006", INHIBITORS OF LACCASES: A REVIEW *

Also Published As

Publication number Publication date
PL427085A1 (en) 2019-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nawrocka et al. Involvement of metabolic components, volatile compounds, PR proteins, and mechanical strengthening in multilayer protection of cucumber plants against Rhizoctonia solani activated by Trichoderma atroviride TRS25
Singh et al. Trichoderma harzianum-mediated reprogramming of oxidative stress response in root apoplast of sunflower enhances defence against Rhizoctonia solani
Duc et al. Arbuscular mycorrhizal fungi mitigate negative effects of combined drought and heat stress on tomato plants
Mishra et al. Endophyte-mediated modulation of defense-related genes and systemic resistance in Withania somnifera (L.) Dunal under Alternaria alternata stress
Patel et al. Combined application of Ascophyllum nodosum extract and chitosan synergistically activates host-defense of peas against powdery mildew
Singh et al. Trichoderma harzianum elicits induced resistance in sunflower challenged by Rhizoctonia solani
Mihara et al. Comparison of Antifungal and Antioxidant Activities of Acacia mangium and A. auriculiformis Heartwood Extracts: Mihara et al.
Samorì et al. Urease inhibitory potential and soil ecotoxicity of novel “polyphenols–deep eutectic solvents” formulations
Wen et al. Toxic effects of chlortetracycline on maize growth, reactive oxygen species generation and the antioxidant response
Talaat Effective microorganisms improve growth performance and modulate the ROS-scavenging system in common bean (Phaseolus vulgaris L.) plants exposed to salinity stress
Jayaraj et al. Enhanced resistance to foliar fungal pathogens in carrot by application of elicitors
Bibi et al. Impact of resorcinol and biochar application on the growth attributes, metabolite contents, and antioxidant systems of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.)
Surendran et al. Inhibition and kinetic studies of lignin degrading enzymes of Ganoderma boninense by naturally occurring phenolic compounds
Kumar et al. Trichoderma viride—mediated modulation of oxidative stress network in potato challenged with Alternaria solani
Sathiyabama et al. Chitosan thiamine nanoparticles intervene innate immunomodulation during Chickpea-Fusarium interaction
Sobhy et al. Pre-soaking in weed extracts is a reasonable approach to mitigate Fusarium graminearum infection in wheat
Moreno-Chacón et al. Biochemical and physiological responses of oil palm to bud rot caused by Phytophthora palmivora
Janeeshma et al. Physiological and metabolic dynamism in mycorrhizal and non-mycorrhizal Oryza sativa (var. Varsha) subjected to Zn and Cd toxicity: a comparative study
KR102362631B1 (en) Composition for controlling plant diseases comprising Schizophyllum commune Fr. mycelium culture fluid
Nain‐Perez et al. Amino‐substituted para‐Benzoquinones as Potential Herbicides
Mogazy et al. The efficacy of chemical inducers and fungicides in controlling tomato root rot disease caused by Rhizoctonia solani
Gogoi et al. Salicylic acid induced by Bacillus megaterium causing systemic resistance against collar rot in Capsicum chinense
Mai et al. A review on the utility potential of rice derived products in weed management
Corona-Carrillo et al. Peroxidase activity in scutella of maize in association with anatomical changes during germination and grain storage
PL238660B1 (en) Application of 4-hydroxybenzoic acid hydrazide and application of hydrazide-hydrazones derivatives of 4-hydroxybenzoic acid and aldehydes that contain the aromatic fragment