(S)-3'-МЕТИЛАБСЦИЗОВАЯ КИСЛОТА И ЕЕ ЭФИРЫ Российский патент 2019 года по МПК A01G7/06 A01N37/42 A01P21/00 C07C51/09 C07C59/82 C07C67/30 C07C69/738 

Перекрестные ссылки на родственные применения

В данной заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке США 61/925764, поданной 10 января 2014 года, раскрытие которой включено в настоящее описание ссылкой.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение направлено на (S)-3'-метилабсцизовую кислоту - («(S)-3'-метил-АБК») и ее эфиры, а также способы применения и синтеза данных соединений.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Абсцизовая кислота («АБК») представляет собой природный регулятор роста растений, регулирующий широкий ряд физиологических процессов в растениях, таких как прорастание семян, удлинение срока появления всходов, реакция на абиотический стресс, цветение и плодоношение. Существующей в природе и биологически активной формой АБК является S энантиомер, ((S)-абсцизовая кислота). Соответственно, для (S)-АБК разработан ряд промышленных применений в садоводстве и агрономии. (S)-АБК проявляет биологическую активность за счет связывания с рецепторами (S)-АБК и активации каскадов передачи сигнала в клетке. Кроме того, показано, что (S)-АБК находит применение в нутрицевтической и фармацевтической областях (смотри патент США № 8536224).

Синтетические аналоги АБК могут проявлять биологическую активность, либо аналогичную таковой для (S)-АБК, но с измененной (повышенной) эффективностью (агонисты АБК), либо с отличающимся спектром сродства к многочисленным рецепторам АБК, по сравнению с самой (S)-АБК. Синтетические аналоги могут также в большей степени усваиваться тканями растений, а также обладать повышенной устойчивостью к дезактивации в процессе метаболизма. Кроме того, синтетические аналоги могут иметь большую химическую устойчивость и устойчивость к воздействиям внешней среды по сравнению с (S)-АБК. Таким образом, синтетические аналоги АБК могут обладать специфическими видами биологической активности, и были выбраны в качестве подхода для поиска новых регуляторов роста растений.

В открытом доступе имеются данные о множестве синтетических аналогов АБК. Несколькими японскими исследовательскими группами синтезированы аналоги АБК с модифицированной боковой цепью и/или с заместителями в циклогексеноновом цикле в результате вновь разработанных способов синтеза (Y. Todoroki, at al. Phytochem. 1995, 38, 561-568; Y. Todoroki, et al. Phytochem. 1995, 40, 633-641; S. Nakano, et al. Biosci. Biotech. Biochem. 1995, 59, 1699-176; Y. Todoroki, et al. Biosci. Biotech. Biochem. 1994, 58, 707-715; Y. Todoroki, et al. Biosci. Biotech. Biochem. 1997, 61, 2043-2045; Y. Todoroki, et al. Tetrahedron, 1996, 52, 8081-8098). Имеются также данные о синтезе (S)-3'-галоген-АБК, (S)-3'-азидо-АБК и (S)-3'-алкилтио-АБК, исходя из (S)-АБК (Y. Todoroki, et al. Tetrahedron, 1995, 51, 6911-6926; S. Arai, et al. Phytochem. 1999, 52, 1185-1193; J. J. Balsevich, et al. Phytochem. 1977, 44, 215-220; Y. Todoroki, et al. Tetrahedron, 2000, 56, 1649-1653; Y. Todoroki, et al. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2001, 11, 2381-2384). Следует также упомянуть работу S. R. Abrams с соавторами из Института биотехнологии растений Научно-исследовательского совета Канады. При помощи вновь разработанных способов синтеза, аналоги АБК с модифицированными боковыми цепями или C₆'-замещенные производные были получены либо в виде рацемических смесей, либо, в некоторых случаях, в виде чистых стереоизомеров (смотри патент США 5518995; D. M. Priest, et al. FEBS Letters, 2005, 579, 4454-4458). Описан также ряд тетралоновых аналогов, в которых циклогексеноновый цикл (S)-АБК замещен бициклическим тетралоновым циклом (J. M. Nyangulu, et al. Org. Biomol. Chem. 2006, 4, 1400-1412; J. M. Nyangulu, et al. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 1662-1664; WO2005/108345).

В литературе описано ограниченное число синтетических аналогов АБК, и их зачастую получают многостадийными вновь разработанными методами синтеза. Как правило, эти методы отличаются низкими общими выходами, в частности, в том случае, когда требуются индивидуальные чистые энантиомеры. Таким образом, синтез данных соединений в больших количествах или их получение в промышленном масштабе обычно является дорогостоящим, что ограничивает их коммерческое применение. Аналоги (S)-АБК по настоящему изобретению обладают упомянутой выше биологической активностью и, что более важно, могут быть эффективно получены из (S)-АБК, которая ранее была недоступна в больших количествах.

Биологическая активность рацемической (±)-3'-метил-АБК вкратце описана в публикации (K. Ueno, et al. Bioorg. Med. Chem. 2005, 13, 3359-3370), но синтез данного соединения приведен не был. Согласно Ueno, et al., (±)-3'-метил-АБК проявляет такую же активность, что и (S)-АБК в эксперименте по удлинение срока появления всходов риса и меньшую активность по сравнению с (S)-АБК в эксперименте по ингибированию 8'-гидроксилазы. Помимо этого, структура, которую можно интерпретировать как (S)-3'-метил-АБК, была приведена в статье (Y. Todoroki, et al. Bioorg. Med. Chem. Lett, 2001, 11, 2381-2384), но в открытом доступе не был описан ни синтез, ни какие-либо биологические данные для этого соединения. Таким образом, в открытом доступе отсутствует предшествующая область, дающая возможность получить (S)-3'-метил-АБК и ее эфиры, или обучающая биологической активности (S)-3'-метил-АБК и ее эфиров. Наиболее важно, что на основании имеющейся в открытом доступе информации (смотри выше), на момент создания данного изобретения специалистам в данной области не было очевидно, что (S)-3'-метил-АБК будет иметь какое-либо преимущество по сравнению с (S)-АБК или (±)-3'-метил-АБК.

Соответственно, существует потребность в энантиомерно чистых аналогах (S)-3'-метил-АБК, которые могут являться агонистами (S)-АБК и обладать повышенной биологической активностью. Кроме того, необходимы способы синтеза (S)-3'-метил-АБК и ее эфиров.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1. Прорастание семян резуховидки в присутствии 0,3 ч. на млн. (S)-АБК и аналогов представлено в виде графика, построенного на основании данных эксперимента по прорастанию семян, описанного в приведенном далее примере 5.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Заявителями получена энантиомерно чистая (S)-3'-метилабсцизовая кислота и ее эфиры, и разработан способ синтеза данных соединений.

В одном из аспектов, настоящее изобретение направлено на соединение формулы I:

( I )

в которой R представляет собой водород, замещенный или незамещенный алкил, циклоалкил, гетероциклоалкил, алкенилалкил, алкинилалкил, алкенил, циклоалкенил, гетероциклоалкенил, алкинил, арил, гетероарил, арилалкил или гетероарилалкил,

и его соли.

В другом аспекте, настоящее изобретение направлено на способ регулирования роста растений, включающий в себя применение эффективного количества любого соединения по настоящему изобретению к растению, нуждающемуся в регулировании роста.

В следующем аспекте, изобретение направлено на эффективный способ получения соединения по настоящему изобретению путем химического синтеза.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Соединения по настоящему изобретению представляют собой энантиомерно чистые аналоги (S)-АБК, которые сравнительно легко получить. Схема синтеза согласно настоящему изобретению также позволяет добиться хорошего выхода.

В одном из вариантов осуществления, изобретение направлено на соединение формулы I:

( I )

в которой R представляет собой водород, замещенный или незамещенный алкил, циклоалкил, гетероциклоалкил, алкенилалкил, алкинилалкил, алкенил, циклоалкенил, гетероциклоалкенил, алкинил, арил, гетероарил, арилалкил или гетероарилалкил,

и его соли.

В предпочтительном варианте осуществления R представляет собой водород.

В другом предпочтительном варианте осуществления R представляет собой алкил. В более предпочтительном варианте осуществления R представляет собой низший алкил.

Как использовано в настоящем описании, замещенное соединение представляет собой соединение, в котором один или более атомов водорода в основной структуре замещены функциональной группой, такой как алкил, гидроксил или галоген. Примером замещенного бензола является толуол (C₆H₅-CH₃).

Как использовано в настоящем описании, алкил относится к линейному или разветвленному алкановому радикалу (то есть группе, в которой отсутствует один из атомов водорода, необходимый для стабильной структуры), (-C_nH_2n+1). Примеры алкилов включают в себя метил, этил, пропил, изопропил, бутил, вторбутил, пентил, гексил, гептил, октил, нонил, децил, ундецил и додецил. «Низший алкил» относится к алкилу, содержащему от 1 до 6 атомов углерода. Циклоалкил относится к алициклическому углеводороду. Примеры циклоалкилов включают в себя циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил. Как использовано в настоящем описании, гетероциклоалкил относится к циклическому алкилу, содержащему в цикле элемент, отличающийся от углерода. Предпочтительными алкилами являются низшие алкилы.

Как использовано в настоящем описании, алкенилы относятся к алифатическим углеводородным радикалам, полученным из алкенов при удалении винильного протона, предпочтительно содержащим от 2 до 40 атомов углерода, более предпочтительно, от 2 до 20 атомов углерода, а еще более предпочтительно, от 2 до 6 атомов углерода. Как использовано в настоящем описании, циклоалкенил относится к алициклическому алкенилу. Гетероциклоалкенил относится к циклическому алкенилу, содержащему в цикле элемент, отличающийся от углерода. Примеры алкенильных групп включают в себя винил (-CH=CH₂) и Z- or E-1-бутен-1-ил (-CH=CHCH₂CH₃).

Использованный в настоящем описании термин алкинил относится к монорадикалу, полученному из алкина при удалении одного алкинильного протона, предпочтительно содержащему от 2 до 40 атомов углерода, более предпочтительно, от 2 до 20 атомов углерода, а еще более предпочтительно, от 2 до 6 атомов углерода. Предпочтительные алкинильные группы включают в себя этинил (-C≡CH), 1-пропин-1-ил (-C≡CCH₃) и так далее.

Использованный в настоящем описании термин алкенилалкил относится к алкильной группе, содержащей по меньшей мере одну двойную углерод-углеродную связь в положении, удаленном от места связывания. Примером алкенилалкильной группы является 2-пропен-1-ил (-CH₂CH=CH₂, известный также как аллил).

Использованный в настоящем описании термин алкинилалкил относится к алкильной группе, содержащей по меньшей мере одну тройную углерод-углеродную связь в положении, удаленном от места связывания. Примером алкинилалкила является 2-пропин-1-ил (-CH₂CH=CH₂, известный также как пропаргил).

Использованный в настоящем описании термин арил относится к замещенной или незамещенной ароматической карбоциклической группе, содержащей от 6 до 20 атомов углерода и состоящей из одного цикла (например, фенил) или нескольких конденсированных (сочлененных) циклов, где по меньшей мере один цикл является ароматическим (например, нафтил, дигидрофенантренил, флуоренил или антранил). Предпочтительные арилы включают в себя фенил, нафтил и так далее.

Как использовано в настоящем описании, гетероарилы относятся к ароматической циклической группе, содержащей элемент, отличающийся от углерода, в 5- или 6-членном цикле или, по меньшей мере, в одном или нескольких конденсированных 5- или 6-членных циклах. Примеры гетероарильных групп включают в себя пиридил, оксазолил и тиазолил.

Как использовано в настоящем описании, циано относится к радикалу формулы-C≡N.

Использованный в настоящем описании термин галоген относится к фтору, хлору, брому и йоду. Варианты осуществления настоящего изобретения могут также включать в себя ди- или тригалогены.

Как использовано в настоящем описании, «соли» относятся к солям, которые сохраняют биологическую эффективность и свойства исходных соединений и не наносят биологического или какого-либо иного вреда при введенной дозе. Соли соединений по настоящему изобретению можно получить с использованием неорганических или органических кислот, или оснований.

В следующем варианте осуществления, изобретение направлено на соединение формулы I:

( I )

в которой R независимо замещен, по меньшей мере, одним из -OH, -NH₂, -SH, галогена, -CN, -NR¹R², -OR¹, -SR¹, -S(O)R¹, -SO₂R¹, -C(O)R¹, -C(O)NR¹R², -NHC(O)R¹, -NHSO₂R¹, -NHC(O)OR³, -SO₂NR¹R², или -NHC(O)NR¹R², где каждый из R¹ и R² независимо представляет собой водород или низший алкил, и R³ представляет собой низший алкил.

В следующем варианте осуществления, соль по настоящему изобретению содержит неорганический катион, включающий в себя, но не ограниченный, катионами щелочных или щелочноземельных металлов, такими как Na⁺, K⁺, Li⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, или органический катион, такой как протонированный амин (⁺NHR⁴R⁵R⁶), где каждый из R⁴, R⁵ и R⁶ независимо представляет собой водород, низший алкил, аралкил или четвертичный аммониевый ион (⁺NR⁷R⁸R⁹R¹⁰), в котором каждый из R⁷, R⁸, R⁹ и R¹⁰ независимо представляет собой аралкил или низший алкил.

В еще одном варианте осуществления, соль по настоящему изобретению содержит неорганический анион, выбранный из группы, включающей в себя хлорид (Cl^-), бромид (Br^-), йодид (I^-), сульфат (SO₄^2-) и гидросульфат (HSO₄-), и так далее, или органический анион, выбранный из группы, включающей в себя формиат (HCO₂^-), ацетат (CH₃CO₂^-), тартрат (^-CO₂CH(OH)CH(OH)CO₂^-), метансульфонат (CH₃SO₃^-) и толилсульфонат (CH₃C₆H₄SO₃^-), и в котором R должен содержать основный атом азота.

В еще одном варианте осуществления, настоящее изобретение направлено на способы регулирования роста растений, включающие в себя применение эффективного количества соединений по настоящему изобретению к растению или части растения, нуждающихся в регулировании роста.

В следующем варианте осуществления, настоящее изобретение направлено на способы получения соединений по настоящему изобретению, включающие в себя введение во взаимодействие (S)-АБК с алкилирующим реагентом, с получением сложного эфира (Стадия a); обработку эфира (S)-АБК, полученного на стадии а, основанием и метилирующим реагентом в растворителе (Стадия b), и необязательный гидролиз соединений, полученных на стадии b методом гидролиза сложных эфиров. Можно использовать любой метод гидролиза сложных эфиров, известный специалисту в данной области. Данные методы включают в себя использование LiOH, NaOH или KOH в водном метаноле, ферментативный гидролиз с использованием гидролаз в воде, необязательно в смеси со смешивающимся с водой органическим растворителем. Данный способ синтеза представлен на приведенной ниже схеме I.

Схема I:

Соединения по настоящему изобретению имеют широкий спектр коммерческих применений, включая фруктовые красители (например, на основе винограда), прореживание посевов, распускание почек, обработку семян и управление стрессом растений. Кроме того, данные соединения используются в нутрицевтической и фармацевтической областях.

Раскрытые варианты осуществления представляют собой просто примеры вариантов осуществления раскрытых здесь идей изобретения и не должны рассматриваться как ограничения, если в формуле изобретения отдельно не указано иначе.

Как использовано в настоящем описании, все численные величины, относящиеся к количествам, массовым соотношениям и так далее, определяются как «примерная» или «приблизительная» каждая конкретная величина, а именно, плюс или минус 10% (±10%). Например, выражение «по меньшей мере 5 массовых %» нужно понимать как «по меньшей мере от 4,5% до 5,5% массовых %». Следовательно, в рамки формулы изобретения входят количества в интервале 10% относительно заявленных значений.

Подразумевается, что неопределенные и определенный артикли единственного и множественного числа включают в себя множественное, а также единственное число, если в контексте однозначно не указано иначе.

Следующие примеры предназначены для иллюстрации настоящего изобретения и для обучения специалиста в данной области использованию препаратов по данному изобретению. Они не подразумевают ограничения каким-либо образом.

Примеры

Пример 1a

(2Z,4E)-Метил 5-((S)-1-гидрокси-2,6,6-триметил-4-окосциклогекс-2-ен-1-ил)-3-метилпента-2,4-диеноат

Раствор (S)-АБК (53 г, 0,2 моль) вацетонитриле (800 мл) охлаждали на бане со льдом. Прибавляли карбонат цезия (98 г, 0,3 моль). Смесь перемешивали в течение десяти минут, затем добавляли йодистый метил (24,8 мл, 56,5 г, 0,4 моль). После перемешивания при температуре окружающей среды в течение ночи, смесь концентрировали до объема ~300 мл и добавляли воду (500 мл). Полученную смесь экстрагировали этилацетатом (3×200 мл). Полученный органический раствор дважды промывали насыщенным водным раствором сульфита натрия, сушили (безводный MgSO₄) и фильтровали. В результате упаривания фильтрата получали указанное в заголовке соединение в виде твердого вещества почти белого цвета (56 г). ЯМР ¹H (CDCl₃): δ 7,90 (д, 1H), 6,15 (д, 1H), 5,95 (с, 1H), 5,76 (с, 1H), 3,71 (с, 3H), 2,48 (д, 1H), 2,29 (д, 1H), 2,01 (с, 3H), 1,93 (с, 3H), 1,11 (с, 3H), 1,02 (с, 3H).

Пример 1

(2Z,4E)-Метил 5-((S)-1-гидрокси-2,3,6,6-тетраметил-4-оксоциклогекс-2-ен-1-ил)-3-метилпента-2,4-диеноат

Раствор соединения примера 1a (27,8 г, 0,1 моль) в безводном тетрагидрофуране (ТГФ, 600 мл) охлаждали до 0°C на бане со льдом в атмосфере азота. Из шприца прибавляли по каплям гексаметилдисилазид лития (1,0 M раствор в ТГФ, 150 мл) в течение 30 минут. Полученный раствор перемешивали при 0 °C в течение 30 минут и убирали баню со льдом. Прибавляли из шприца раствор йодистого метила (8,09 мл, 18,4 г, 0,13 моль) в безводном ТГФ (20 мл) в течение 20 минут. Полученный раствор перемешивали при температуре окружающей среды в течение ночи. Реакционную смесь гасили насыщенным водным раствором хлоридом аммония (200 мл) и водой (200 мл) и экстрагировали этилацетатом (3×150 мл). Объединенный органический раствор сушили (MgSO₄), фильтровали и концентрировали. Остаток очищали на колонке с силикагелем, элюируя этилацетатом и гексаном. Указанное в заголовке соединение получали в виде твердого вещества белого цвета (17,1 г). ЯМР ¹H (CDCl₃): δ 7,84 (д, 1H), 6,16 (д, 1H), 5,75 (с, 1H), 3,70 (с, 3H), 2,44 (д, 1H), 2,34 (д, 1H), 2,00 (с, 3H), 1,88 (с, 3H), 1,83 (с, 3H), 1,07 (с, 3H), 1,00 (с, 3H). МС (ESI-): m/e=291.

Пример 2

(2Z,4E)-5-((S)-1-Гидрокси-2,3,6,6-тетраметил-4-оксоциклогекс-2-ен-1-ил)-3-метилпента-2,4-диеновая кислота (3'-метил-(S)-абсцизовая кислота)

К раствору соединения примера 1 (17,1 г, 58,5 ммоль) в метаноле (270 мл) и воде (30 мл) прибавляли моногидрат гидроксида лития (9,81 g, 234 ммоль). Смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 48 часов, затем упаривали для удаления большей части метанола. Добавляли воду (200 мл). Полученную смесь охлаждали на бане со льдом и подкисляли 6N водной HCl до pH 2-3, получая белый осадок. Смесь экстрагировали этилацетатом (3×150 мл). Объединенный органический раствор сушили (MgSO₄), фильтровали и концентрировали, получая указанное в заголовке соединение в виде твердого вещества белого цвета (16,4 г). Альтернативным образом, белый осадок можно сразу выделить из подкисленного раствора фильтрованием, промыть небольшим количеством воды и высушить в вакууме, получая указанное в заголовке соединение. ЯМР ¹H (CDCl₃): δ 7,89 (д, 1H), 6,17 (д, 1H), 5,76 (с, 1H), 2,47 (д, 1H), 2,34 (д, 1H), 2,15 (с, 1H), 2,10 (с, 3H), 1,87 (с, 3H), 1,83 (с, 3H), 1,07 (с, 3H), 1,01 (с, 3H). МС (ESI-): m/e=277. На основании данных 2D-ЯМР спектроскопии (COSY, NOESY, HSQC, HMBC) установлено, что метилирование происходит в 3'-положение. По данным хиральной ВЭЖХ на колонке Pirkle Covalent (R,R)-Whelk-01, данное вещество представляет собой (S)-изомер с чистотой >99%. Количество (R)-изомера находится вне пределов обнаружения УФ-детектора, установленного при длине волны 262 нм.

Пример 3a

(2E,4E)-Метил 5-((S)-1-гидрокси-2,3,6,6-тетраметил-4-оксоциклогекс-2-ен-1-ил)-3-метилпента-2,4-диеноат

Данное соединение выделяли в качестве побочного продукта в процессе получения соединения примера 1.

Пример 3

(2E,4E)-5-((S)-1-Гидрокси-2,3,6,6-тетраметил-4-оксоциклогекс-2-ен-1-ил)-3-метилпента-2,4-диеновая кислота

Указанное в заголовке соединение получали по методике примера 2, заменяя соединение примера 3a на соединение примера 1. ЯМР ¹H (CDCl₃): δ 6,43 (д, 1H), 6,17 (д, 1H), 5,87 (с, 1H), 2,46 (д, 1H), 2,35 (д, 1H), 2,29 (с, 3H), 2,11 (с, 1H), 1,85 (с, 3H), 1,82 (с, 3H), 1,06 (с, 3H), 100 (с, 3H). МС (ESI-): m/e=277. На основании данных 2D-ЯМР спектроскопии (COSY, NOESY, HSQC, HMBC) установлено, что алкилирование происходит в 3'-положение.

Пример 4: (±)-3'-Метил АБК для сравнения

Пример 4a

(±)-(2Z,4E)-Метил 5-(1-гидрокси-2,6,6-триметил-4-оксоциклогекс-2-ен-1-ил)-3-метилпента-2,4-диеноат

Указанное в заголовке соединение получали по методике примера 1а, заменяя (±)-АБК на (S)-АБК.

Пример 4b

(±) -(2Z,4E)-Метил 5-(1-гидрокси-2,3,6,6-тетраметил-4-оксоциклогекс-2-ен-1-ил)-3-метилпента-2,4-диеноат

Указанное в заголовке соединение получали по методике примера 1, заменяя соединение примера 4a на соединение примера 1a.

Пример 4

(±) -(2Z,4E)-5-(1-Гидрокси-2,3,6,6-тетраметил-4-оксоциклогекс-2-ен-1-ил)-3-метилпента-2,4-диеновая кислота

Указанное в заголовке соединение получали по методике примера 2, заменяя соединение примера 4b на соединение примера 1. ЯМР ¹H (CDCl₃): δ 7,89 (д, 1H), 6,17 (д, 1H), 5,76 (с, 1H), 2,47 (д, 1H), 2,34 (д, 1H), 2,15 (с, 1H), 2,04 (с, 3H), 1,88 (с, 3H), 1,83 (с, 3H), 1,06 (с, 3H), 1,01 (с, 3H). МС (ESI-): m/e=277. На основании данных 2D-ЯМР спектроскопии (COSY, NOESY, HSQC, HMBC) установлено, что метилирование происходит в 3'-положение. По данным хиральной ВЭЖХ на колонке Pirkle Covalent (R,R)-Whelk-01 с УФ-детектором, установленным при длине волны 263 нм, данное вещество на 49% состоит из (S)-изомера и на 51% - из (R)-изомера.

Пример 5

Эксперимент по проращиванию семян

С целью определения способности аналогов ингибировать прорастание семян, провели эксперимент по проращиванию семян на модельном растении Резуховидка Таля (Arabidopsis thaliana). Семена резуховидки стерилизовали путем встряхивания в течение пяти минут в этаноле 200-proof, после чего встряхивали в течение пяти минут в 10%-ном растворе гипохлорита натрия. После этого семена пять раз промывали стерильной, дистиллированной, деионизированной водой и суспендировали в 0,1%-ном фитоагаре. Пробирки с семенами оборачивали алюминиевой фольгой и стратифицировали при 4°C по меньшей мере в течение двух дней.

Тестирование аналогов проводили в четырехлуночных планшетах. В каждой лунке каждого из планшетов содержалось 0,5% ДМСО в качестве контроля, (S)-АБК, (S)-3'-метил-АБК (Пример 2) и (±)-3'-метил-АБК (Пример 4), все в необходимой концентрации. В типичном эксперименте, 18 микролитров базового раствор каждого соединения в концентрации 100 ч. на млн. в 10% ДМСО вносили пипеткой в обозначенную лунку. В каждую лунку добавляли еще ДМСО (28,2 микролитров) и воду (3,8 микролитров), после чего по все лунки добавляли 5,95 мл среды ½ x Murashige and Skoog, содержащей 1,2% Bactoagar. В результате получали общий объем 6,0 мл на одну лунку, 0,3 ч. на млн. тестируемого соединения и конечную концентрацию ДМСО в 0,5%. Когда среды затвердевали, в каждую лунку распределяли по одной сотне стерильных стратифицированных семян резуховидки. Планшеты герметизировали киперной лентой и помещали в вегетационную камеру с суточными циклами по 12 часов света при 24°C и 12 часов темноты при 19°C. Планшеты ежедневно сканировали при высоком разрешении (600 точек на дюйм) до прорастания всех семян. Семя считали проросшим, как только появлялся корешок. Процентная доля семян, прорастающих каждый день, представлена на графике Фигуры 1. Тесты при каждой концентрации повторяли по меньшей мере дважды, и результаты были воспроизводимыми.

Как видно из Фигуры 1, (S)-3'-метил-АБК (Пример 2) оказался более эффективным ингибитором прорастания семян резуховидки по сравнению с (S)-АБК или рацемическим аналогом, (±)-3'-метил-АБК (Пример 4). Период времени для 100% прорастания составлял 6 дней в случае обработки (S)-АБК, 8 дней в случае обработки (±)-3'-метил-АБК и 15 дней в случае обработки (S)-3'-метил-АБК. Данный биологический анализ свидетельствует об общей агонистической природе (S)-3'-метил-АБК по сравнению с (S)-АБК.

Таким образом, при использовании данного анализа заявителями, к удивлению, было найдено, что (S)-3'-метилабсцизовая кислота более эффективна, чем (S)-АБК или (±)-3'-метил-АБК. Исходя из обучения Ueno, et al, (vide supra), данные результаты оказались неожиданными. Кроме того, на основании известных функций (S)-АБК в физиологии растений, данные результаты подразумевают, что (S)-3'-метилабсцизовая кислота и ее эфиры будут проявлять большую эффективность, чем (S)-АБК или (±)-3'-метил-АБК, в опосредовании закрытости устьиц листа и активации биосинтеза антоциана. Таким образом, предполагается, что данное соединение более эффективно в отношении окрашивания фруктов (например, винограда), прореживания посевов, распускания почек, защиты растений от стресса, вызванного засухой, или другие биологических эффектов (S)-АБК.

Изобретение относится к новым соединениям формулы I, в которой R представляет cобой водород или метил, и его соли. Изобретение также относится к способу регулирования роста растений, включающему применение эффективного количества соединения к растению, нуждающемуся в регулировании роста, а также к способу получения, включающему: (а) введение во взаимодействие (S)-абсцизовой кислоты с алкилирующим агентом с образованием сложного эфира, (b) обработку соединения, полученного на стадии а, основанием и метилирующим агентом в растворителе, (c) и необязательный гидролиз соединений, полученных на стадии b. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 пр.

(I)

1. Соединение формулы I

(I)

в которой R представляет собой водород или метил,

и его соли.

2. Соединение по п. 1, где соль содержит катион щелочного или щелочноземельного металла, протонированный амин (⁺NHR⁴R⁵R⁶), где каждый из R⁴, R⁵ и R⁶ независимо представляет собой водород, низший алкил, аралкил или четвертичный аммониевый ион (⁺NR⁷R⁸R⁹R¹⁰), в котором каждый из R⁷, R⁸, R⁹ и R¹⁰ независимо представляет собой низший алкил или низший аралкил.

3. Соединение по п. 1, где соль содержит неорганический анион, выбранный из группы, включающей в себя хлорид (Cl^-), бромид (Br^-), йодид (I^-), сульфат (SO₄^2-) и гидросульфат (HSO₄-) и так далее, или органический анион, выбранный из группы, включающей в себя формиат (HCO₂^-), ацетат (CH₃CO₂^-), тартрат (^-CO₂CH(OH)CH(OH)CO₂^-), метансульфонат (CH₃SO₃^-) и толилсульфонат (CH₃C₆H₄SO₃^-), и в котором R содержит основный атом азота.

4. Способ регулирования роста растений, включающий применение эффективного количества соединения по п. 1 к растению, нуждающемуся в регулировании роста.

5. Способ получения соединения по п. 1, включающий:

(a) введение во взаимодействие (S)-абсцизовой кислоты с алкилирующим агентом с образованием сложного эфира,

(b) обработку соединения, полученного на стадии а, основанием и метилирующим агентом в растворителе,

(c) и необязательный гидролиз соединений, полученных на стадии b.