CC BY
158
Химия растительного сырья. 2012. №1. С. 93-100.
УДК 547.91: 577.115.3
ЭКСТРАКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА ЛИСТЬЕВ БЕРЕЗЫ ПОВИСЛОЙ BETULA PENDULA ROTH. (BETULACEAE). 1. ГРУППОВОЙ СОСТАВ, СОСТАВ ЛЕТУЧИХ СОЕДИНЕНИЙ И КИСЛОТ ЭФИРНЫХ ЭКСТРАКТОВ
© Д-Н. Ведерников , В.И. Рощин
Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия
им. С.М. Кирова, Институтский пер., 5, Санкт-Петербург, 194021 (Россия),
e-mail: [email protected]
Сообщение посвящено исследованию химического состава листьев березы повислой Betula pendula (Betulaceae). Определен состав кислот эфирных экстрактов. Экстракты получены экстрагированием петролейным и диэтиловым эфиром. В состав экстрактов входят производные бензойной и коричной кислот, жирные кислоты, среди которых преобладает линоленовая кислота. Идентифицированы жасминовая и (3Z)-flOfle4eH-1,12-flHOBaH кислоты, флавоноиды, производные кариофиллена и гумулена. Определены газохроматографические индексы удерживания всех идентифицированных соединений.
Ключевые слова: Betula pendula Roth. (Betula verrucosa Ehrh.), листья, групповой химический состав, углеводородный экстракт и эфирный экстракты, летучие компоненты, жирные кислоты, алифатические дикарбоновые кислоты, бензолкарбоновые кислоты, жасминовая кислота, додецендикарбоновая кислота.
Введение
Известно, что листья березы повислой содержат: флавоноиды - до 3% [1], в том числе до 0,2% кате-хинов и до 1,2% гликозидов кверцетина и мирицитина, до 0,25% гидроксикоричных кислот [3], а также до 4% проантоцианидинов [5]; стерины: p-ситостерин и цитрастадиенол до 0,04% и тритерпеноиды даммара-нового ряда [2]; эфирное масло до 0,5%, содержащее сесквитерпены [4, с.156]. Изучен состав эпикутику-лярных восков, в составе которых идентифицированы: гомологи алкиловых сложных эфиров (58%, здесь и далее от воска) от С32 до С50, главный гомолог С42 (СН3-(СН2)20-СОО-СН2-(СН2)18-СН3); алканы (27%) С20-С36, главный гомолог С31; жирные кислоты (8%) С16-С32, главный гомолог С30; первичные спирты (6%) С22-С30, главный гомолог С23, тритерпеноиды (1%) [6]; кроме этого, из листьев выделено смесью хлороформа и метанола 26% липидов, в составе которых идентифицированы линоленовая, линолевая и олеиновая кислоты [8]. Листья содержат до 0,018% каротина [7]. Большинство из перечисленных соединений извлекалось из листьев полярными растворителями: хлороформом, ацетоном, водой, этанолом. Неизвестен состав экстрактов, которые могут быть получены с использованием малополярных растворителей - углеводородных и диэтилового эфира, которые наиболее часто используются в лесохимических производствах.
Экспериментальная часть
Листья вместе с черенками и пазушными почками березы повислой Betula pendula (Betulaceae) (3850 г) были собраны через 3 недели после распускания (26 мая 2008 г.) в районе г. Кириши (Ленинградской обл.) с 27 летней березы. Вид березы определен на кафедре ботаники Лесотехнической академии.
Листья измельчали и определяли содержание экстрактивных веществ, растворимых в различных растворителях в аппарате ускоренного действия [9].
Наработку экстрактивных веществ для изучения состава соединений проводили в аппарате Соксле-та, в качестве экстрагента использовали этанол (96%). Экстрагировали сырье в течение 7 ч. Этанол отгоняли при пониженном давлении, остаток последовательно экстрагировали петролейным (ПЭ, пределы кипе-
* Автор, с которым следует вести переписку.
ния 40-70 °С), а затем диэтиловым (ДЭ) эфирами. Выделили 109 г (6,63% от массы сух. листьев), растворимых в ПЭ и 57 г (3,48%) - в ДЭ. При отгонке этанола из экстракта с растворителем удалялась часть летучих веществ. Для их выделения к отгону спирта (1200 мл) добавили 200 мл воды, раствор экстрагировали пентаном (3x100 мл). Получили 54 мг остатка (0,003% от массы сух листьев), который анализировали методом хромато-масс-спектрометрии (ХМС).
Из экстракта, полученного экстрагированием ПЭ (5,6 л), выпал осадок при охлаждении до + 4 °С. После отделения осадка фильтрованием вещества, растворимые в ПЭ, а также и ДЭ, разделили на свободные кислоты и нейтральные вещества [12]. Свободные кислоты растворили в ДЭ и последовательно обработали 5% раствором NaHCO3 с получением «сильных кислот» и 1% раствором NaOH («слабые кислоты»). Фракции сильных и слабых кислот из ПЭ и ДЭ экстрактов метилировали диазометаном и исследовали методом ХМС.
В тех случаях, когда идентификация соединений методом ХМС вызывала сомнения, проводили разделение отдельных групп кислот на индивидуальные компоненты методом адсорбционной препаративной хроматографии. В качестве сорбента использовали силикагель, а элюента - смесь ПЭ с добавкой от 2 до 99% ДЭ. Хроматографию кислот осуществляли в виде метиловых эфиров ( после метилирования диазометаном группы соединений) или в нативном виде. Выделенные соединения идентифицировали методами спектроскопии.
Химический состав листьев определяли согласно схеме (рис.). В остатке после экстракции этиловым спиртом и 1% раствором NaOH [9] были определены: целлюлоза азотно-спиртовым методом; пентозаны бромид-броматным полумикрометодом [9]. В исходном сырье определено: количество веществ, растворимых в горячей воде, азот по Кьельдалю [10], минеральные вещества сжиганием [9], содержание производных хлорофилла [11].
В составе ПЭ экстракта определили хлорофилл (3,68% от экстракта) [11].
Масс-спектры сравнивали с данными масс-спектров соответствующих соединений банка данных NIST 98 и собственного банка спектров соединений, выделенных ранее из различных частей биомассы березы.
Положение двойной связи в изомерах гексадеценовых кислот определи после анализа соответствующих продуктов диметилдисульфирования [13]:
Метиловый эфир 7 -гексадеценовой кислоты образовал диметилдисульфид с газохроматографическим индексом удерживания 2559 и масс-спектром (ЭУ, 70 эВ), m/z(IOTH,%): 362(М+, 20), 217(100), 185(48), 145(95). Массы осколочных ионов 217 и 145 соответствуют диметилдисульфиду с заместителями при С9 и С10.
Схема анализа группового состава листьев
Метиловый эфир 9-гексадеценовой кислоты образовал диметилдисульфид с газохроматографическим индексом удерживания 2554 и масс-спектром (ЭУ, 70 эВ), m/z(IOTH,%): 362(М+, 13), 189(19), 173(44), 149(100). Массы осколочных ионов 173 и 189 соответствуют диметилдисульфиду с заместителями при С7 и С8.
Метиловый эфир 11-гексадеценовой кислоты образовал диметилдисульфид с газохроматографическим индексом удерживания 2575 имасс-спектром (ЭУ, 70 эВ), m/z(IOTH,%): 362(М+, 13), 245(100), 213(73), 117(62). Массы осколочных ионов 117 и 245 соответствуют диметилдисульфиду с заместителями при С11 иС12.
Для анализа использовали хромато-масс-спектрометр с газовым хроматографом 6850А, модели -G2629A с селективным масс-спектрометрическим детектором HP5973 Network, модели - G2577A фирмы «Agilent Technologies, Inc.». Энергия ионизации 70 эВ. Температура сепаратора 280 °С, ионного источника 230 °С. Колонка кварцевая HP-5MS 30000x0,25 мм со стационарной фазой (5% фенилметил-силоксан) толщиной 0,25 мкм. Температура колонки: при анализе «сильных» кислот от 100 до 280 со скоростью 5 °С в минуту и 10 мин изотермы, при анализе летучих веществ - программирование температуры от 100 до 200 °С со скоростью 5 °С/мин, при анализе «слабых» кислот программирование температуры от 150 до 280 °С со скоростью 5 °Св мин и 10 мин изотермы, при анализе флавоноидов: от 150 до 290 °С со скоростью 5 °С в минуту и 15 мин изотермы. Температура испарителя 280 °С. Скорость газа-носителя (гелия) 1 см3/мин. Дозируемый объем 0,1 мкл. Индексы удерживания веществ определили по временам удерживания н-алканов фирмы Aldrich. Алканы выбрали такими, чтобы время удерживания характеризуемых соединений находилось между их временами удерживания. Индексы удерживания рассчитали после определения коэффициентов функции I=ax2+bx+c, где I - индекс удерживания, т - время удерживания. Для расчета использовали программу Advanced Grapher 2.08. Индексы удерживания сравнили с данными для аналогичных соединений. Количественные составы фракций определяли методом внутренней нормализации.
ЯМР-спектроскопия. Прибор - Bruker-AM 500 (500 МГц). Растворитель - CDCl3, 5-шкала.
ИК спектры снимались на приборе ИК-Фурье спектрометр ФСМ 1201 ООО «Мониторинг» в пленке.
Масс-спектр высокого разрешения. Электроспрей. Прибор MX 5311 ESI-TOF.
Спектральные характеристики выделенных соединений.
Диметиловый эфир (3Z)-0KTeH-1,8-flH0B0fl кислоты. Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z(IOTH,%): 200(М+,3), 168(19), 140(49), 136(100), 126(24), 108(41), 98(18), 85(57), 81(66), 74(42), 67(61), 59(45), 41(29).
Диметиловый эфир (3Z)-fleueH-1,10-flHOBofl кислоты. Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z(IOTH,%): 228(М+,<1), 196(59), 168(23), 136(89), 122(84), 119(59), 108(25), 94(100), 85(29), 81(59), 74(78), 67(65), 59(81), 41(58).
Диметиловый эфир (3Z)-fl0fleueH-1,12-flH0B0fl кислоты. Масло. Спектры ЯМР (500 МГц, CDCl3, 5, м.д., J/Гц): 5,546 (1Н, м, J3-4=7,0; J3-5 = -1,75; J3-2 = 6,5; СН-3), 5,540 (1Н, м, J4-2= -1,55; J4-5 =6,55; СН-4), 3,671 (3Н, с, ОСН3), 3,649 (3Н, с, ОСН3), 3,073 (2Н, дд, J2-5= -1,2, СН2-2), 2,283 (2Н, т, J11-10=7,63; СН2-11), 2,014 (2Н, ддд, J5-6=13,9; СН2-5), 1,598 (2Н, м, СН2-10), 1,27-1,33 (10Н, м, СН2-6,7,8,9,10).
ЯМР 13С (125,76 МГц, CDCl3): 174,29 (с, С-12), 172,46 (с, С-1), 133,50 (д, С-4), 120,75 (д, С-3), 51,76 (кв, ОСН3 при С-1), 51,40 (кв, ОСН3 при С-12), 34,07 (т, С-11), 32,77 (т, С-2), 29,67 (т, С-6), 29,19 (т, С-7), 29,06 (т, С-8), 28,99 (т, С-9), 27,30 (т, С-5), 24,91 (т, С-10).
Масс-спектр (ЭУ, 70 эВ), m/z (IOTH,%): 256 (М+,<1), 224(37), 206(14), 196(37), 192(55), 180(14), 164(68), 150(40), 136(26), 122(43), 109(32), 98(59), 81(100), 74(62), 67(78), 59(87), 55(100), 41(76).
ИК, vmaxCM-1: 1741, 1457, 1436, 1255,1195, 1169.
Масс-спектр высокого разрешения (m/z): 256, 1687 (100%), 257, 1720 (16,2), 258, 1753 (1,5). Вычислено для С14Н2404: 256, 1675 (100%), 257, 1708 (15,1), 258, 1742 (1,1).
Метиловый эфир жасминовой кислоты (метиловый эфир 3-оксо-2-(2-пентенил) циклопентанук-сусной кислоты).
ЯМР 'Н (500 МГц, CDCl3, 5, м.д., J/Гц): 5,422 (1Н, м, СН-9), 5,236 (1Н, м, СН-10), 3,685 (3Н, с, ОСН3), 2,694 (1Н, м, СН-3), 2,2-2,4 (м, 4Н), 2,00-2,15 (4Н, м), 1,873(1Н, м), 1,491(1Н, м), 0,947 (3Н,т, J=7,6, СН3-12).
ЯМР 13С (125,76 МГц, CDCl3): 219,33 (с, С-6),172,16 (с, С-1), 134,11 (д, С-9), 124,96 (д, С-10), 54,03 (д, С-7) 51,29 (кв, ОСН3), 38,84 (т, С2), 38,05 (г, С-3), 37,73 (г, С-5), 27,23 (г, С-4), 25,53 (г, С-8), 20,60 (г, С-11), 14,08 (кв, С-12).
ИК, vmaxCM-1:2953,2930, 1727, 1715, 1463, 1377, 1264, 1056, 951, 739,705.
Группы соединений к а.с. листьям, %
Экстрактивные вещества, извлекаемые:
петролейным эфиром 6,6
диэтиловым эфиром 8,1
этанолом 27,7
горячей водой 29,1
Вещества, растворимые в 1% растворе ЫаОИ 52,6
Целлюлоза 9,4
Пентозаны после экстракции этанолом 1,8
Лигнин после экстракции этанолом и 1% раствором щелочи 9,0
Минеральные вещества 2,7
Азот 3,2
Хлорофилл в спиртовом экстракте 0,2
Обсуждениерезулътатов
Характеристика хими-
Таблица 1. Химический состав листьев березы повислой
ческого состава листьев березы повислой, определенная по схеме (рис.), приведена в таблице 1.
Основными особенностями группового состава листьев по сравнению с почками [14] является наличие значительного количества полярных экстрактивных веществ, растворимых в воде, спирте, 1% №ОН. Содержание хлорофилла (0,2%) в пределах, определенных ранее - 0,03-0,5% [15].
Результаты ХМС-анализа летучих веществ, отгоняемых при упаривании этилового спирта из экстрактов, приведены в таблице 2. Все соединения ранее были идентифицированы в почках [16-18].
Содержание летучих веществ, отгоняемых с растворителем из этанольного экстракта, составило 3,3 мг на 100 г сухих листьев.
Групповой анализ ПЭ и ДЭ экстрактов, извлекаемых последовательно из этанольного экстракта, дал следующие результаты (табл. 3).
Состав осадка, который выпал при охлаждении экстракта в ПЭ, определили методом ХМС, спектроскопии ЯМР1Н, а также сравнением с выделенными ранее из почек соединениями [18]. Осадок состоял из 21% 4',5-дигидрокси-7-метокси-флаванона, 28% 5,7-дигидрокси-4'-метоксифлавона, 40% 5,7-дигидрокси-3,4'-диметоксифлавона; 4% 4-гидроксибензойной и 6% кумаровой кислот. Последние две кислоты ранее были обнаружены в составе кислот почек [16], а флавоноиды - в составе нейтральных веществ [18].
«Сильные» кислоты выделяли из содового раствора после подкисления экстрагированием ДЭ, кислоты метилировали и анализировали методом ХМС (табл. 4).
Предположение о структуре соединений с индексами 1371 и 1641 были сделаны на основании того факта, что масс-спектры соединений имели молекулярные ионы, отличающиеся на 56 и 28 единиц, соответственно, от М+ додец-3-ен-1,12-дикарбоновой кислоты, выделенной и идентифицированной методами ЯМР-спектроскопии. Распад молекул под действием электронного удара также дает близкие масс-спектры. Образование додец-3-ен-1,12-дикарбоновой кислоты, возможно, происходит в результате окисления линоленовой кислоты с разрывом связи С12-С13 и образования карбоксильной группы. Двойная связь С9-С10 остается в структуре соединения. Образование кислот с меньшей длиной цепи, возможно, связано с реакциями Р-биоокисления додецендикарбоновой кислоты. Такой реакцией объясняют метаболизм высших жирных кислот до уксусной кислоты (активного ацетила) в растениях и в печени животных организмов [29].
Кислоту с индексом 1678 удалось идентифицировать как жасминовую после разделения экстракта листьев другого срока сбора (осеннего) на свободные кислоты и нейтральные вещества, метилирования кислот диазометаном и хроматографического разделения метиловых эфиров кислот. ЯМР1Н -спектр фракции, обогащенной жасминовой кислотой, совпал со спектром из [30]. К сожалению, определить, какой именно изомер кислоты присутствует в экстракте, не представлялось возможным из-за небольшого количества соединения. Но известно, что жасминовая кислота образуется из линоленовой через биосинтез 12-оксо-цис, ^ис-10,15-фитодиеновой кислоты с последующим восстановлением двойной связи и последовательным р-окислением [31]. Соответственно, двойная связь в цепи должна иметь цис-конфигурацию [31].
Жасминовую кислоту, играющую регулирующую функцию в развитии растения в условиях механического и патогенного воздействий, относят к фитогармонам [32].
Состав «слабых» кислот, переходящих в водный раствор №ОН, приведен в таблице 5.
Таблица 2. Состав летучих веществ этанольного экстракта
Соединение Время удерживания Индекс удерживания Относительное содержание
Кариофиллен 8,48 1435 9,5
4,8,8-триметил-2-метилен- 8,87 1466 18,3
бицикло[5.2.0]-нонан-4-аль (биркеналь)
Гумулен 9,16 1488 3,0
14-гидрокси-кариофиллен 12,91 1702 2,2
6-ацетокси-кариофиллен 15,36 1771 21,5
6-ацетокси-гумулен 15,74 1789 2,3
14-ацетокси-кариофиллен 16,09 1807 23,7
Неидентифицировано 18 компонентов 19,5
Таблица 3. Групповой состав экстрактивных веществ
Группы веществ Вещества, растворимые в ПЭ Вещества, растворимые в ДЭ
Сумма экстрактивных веществ 23,9/6,63* 12,56/3,48
Осадок 2,02/0,56 -
Нейтральные вещества 20,24/5,61 8,63/2,39
«Сильные» кислоты 0,47/0,13 0,79/0,22
«Слабые» кислоты 1,20/0,33 3,14/0,87
Хлорофилл 0,88/0,24
*В числителе содержание (%) от массы этанольного экстракта, в знаменателе (%) - от массы сухих листьев.
Таблица 4. Состав «сильных» кислот петролейной части этанольного экстракта листьев
Кислота Количественное содержание Индекс (I) удерживания метилового эфира Литературные данные
Бензойная* 0,54 1117 1093 [19] 4
Октановая 0,10 1131 1126 [20]1-1
Фенилуксусная* 1,61 1184 1187 [21] 4
Салициловая* 0,64 1206 1197 [21] 4
Нонановая 0,20 1224 1227 [21] 4
(37)-октен-1,8-диовая 0,10 1371
4-метоксибензойная* 27,8 1384 1378 [22] 3)
3-гидроксибенз ойная * 0,88 1427 1429 [23] 2)
Октан-1,8-диовая 0,36 1449 1449 [20] 4
4-метил-м-анисовая* 1,53 1452
4-гидроксибенз ойная * 9,30 1458 1459 [24] 4
Ванилиновая* 5,85 1522 1525 [25] 3)
Нонан-1,9-диовая 1,15 1548 1550 [20]1-1
(37)-децен-1, 10-диовая 1,00 1641
Декан-1,10-диовая 1,43 1647 1650 [20] 4
Жасминовая 0,60 1678 1677 [26]4)
цис-п-кумаровая кислота 1,79 1656
га/>анс-и-кумаровая* 28,2 1753 1768 [26]5)
Феруловая* 3,35 1844 1854 [27]5)
(37)-додецен-1,12-диовая 0,60 1903
Пальмитиновая 0,50 1926 1926 [16] 1)
Линолевая 0,20 2107 2107 [16] 1)
Линоленовая 0,90 2113 2113 [16] 1)
3-Ацетоксиолеаноловая* 0,40 3630 3640 [28] 1)
Неидентифицированные соединения (10 пиков) 11,71
*Добавка соединения известного строения. 1}Для ( эазы НР-5МБ, 2) Для фазы НР-1, 3)Для фазы НР-5, 4)Для фазы БВ-5,
5)Для фазы УГ-5М5
Таблица 5. Состав «слабых» кислот ПЭ
Кислота Количественное Индекс Литературные
содержание удерживания данные
1 2 3 4
7,10 -гексадекадиеновая3) 0,1 1889
7,10,13-гексадекатриеновая 3) 1,7 1890
11-гексадеценовая 2) 0,8 1891
Окончание таблицы 5
1 2 3 4
7-гексадеценовая 2) 0,9 1895
9-гексадеценовая 2) 1,4 1897 1911 [27]
Пальмитиновая 21,4 1926 1926 [27]
Линолевая 9,2 2107 2107 [16] 4
Линоленовая 45,3 2113 2113 [16] 4
Стеариновая 1,9 2137 2137 [16] 4
Арахиновая 2,7 2335 2335 [16] 4
Бегеновая 3,9 2538 2538 [16] 4
Лигноцериновая 2,3 2740 2740 [16] 4
Церотиновая 1,0 2943 2943 [16] 4
Монтановая 0,5 3144 3144 [16] 4
3,4-секо-4(29),20(21)-даммарадиен-3-овая 0,5 3206 3206 [18]
3,4-секо-4(23),20(30)-тараксастадиен-3-овая 0,9 3207 3207 [18]
Неидентифицированные соединения (12 пиков) 6,9
'-1 Для фазы HP-5MS; 2) Соединения идентифицирована: сравнением масс-спектров метиловых эфиров с масс-спектрами из банка данных NIST. Выбор между изомерами гексадеценовых кислот сделан после изучения результатов анализа
методом ХМС продуктов диметилдисульфирования.
В экстракте преобладает линоленовая кислота. Отмечается резкое возрастание количества триено-вой кислоты по сравнению с диеновой - линолевой кислотой в проростках семян березы. В 3-недельных проростках линоленовая кислота - треть всех кислот, а в семенах - всего 1% [8]. Предполагается, что линоленовая кислота - главный жирнокислотный компонент галактолипидов хлоропластов - может образовываться в хлоропластах путем прямой десатурации линолевой кислоты [33, с. 391-404]. По-видимому, повышение индекса двойных связей связано с обеспечением оптимальных свойств мембранных липидов, которые повышают эластичность мембран с помощью дополнительных двойных связей в жирнокислотных остатках [34]. Линоленовая кислота обеспечивает свойство клеточных мембран приспосабливаться к активному росту. Рыхлость, эластичность мембран необходимы для увеличения проницаемости клетки для ионов и молекул и повышения активности мембранных ферментов.
«Сильные» кислоты ДЭ (1,88 г) были прометилированы диазометаном и разделены препаративно на колонке с силикагелем на две фракции.
Первая фракция (40 мг), элюированная ПЭ с 5% ДЭ, состояла, по результатам ХМС (табл. 6) из метиловых эфиров п-гидроксибензойной кислоты и двухосновных кислот. Вторая фракция, элированная из колонки ПЭ с 10% ДЭ, имела зеленый цвет и содержала производные хлорофилла.
(32)-Додецен-1,12-диовая кислота была идентифицирована после дополнительного разделения фракции методом колоночной хроматографии на силикагеле и получения спектральных характеристик (ЯМР1Н, ЯМР13С, ПК). На спектре ЯМР13С присутствовали сигналы 14 углеродных атомов, 4 из которых наблюдались в области слабого поля и соответствовали двум атомам углерода карбонильных групп (174,3 и 172,5 м.д.) и двум углеродам двойной связи: 120,8 и 133,5 м.д. Сигналам от спиртовой составляющей сложных эфиров соответствовали синглеты метоксильных групп в спектре ЯМР1Н (3,67; 3,65 м.д.) и квартеты в спектре ЯМР13С (51,7; 51,4 м.д.). Молекулярная масса диметилового эфира (256) свидетельствовала о наличии в молекуле кислоты до метилирования 12 углеродных атомов. Наличие сильно сдвинутого в область слабого поля сигнала протонов СН2 группы (3,07 м.д.) и расщепление (дд) дает возможность предположить, что эта группа находится между двойной связью и карбоксильной группой. Конфигурация двойной связи была установлена на основании анализа расщепления сигналов протонов при ненасыщенных углеродах. Из-за «простоты» структуры, поддающейся математическому расчету по аддитивным схемам, отнесение сигналов на спектрах ЯМР было сделано с использованием программы СЬетЭга^'.
Вторая фракция показала наличие производных хлорофилла (61%). Масс-спектр высокого разрешения, полученного с использованием метода электроспрея, показал наличие ионов, соответствующих, по-видимому, метиловому эфиру феофорбида а (606,2981 (100%); 607,3073 (37,8); 608,3058 (10,8) (вычислено: 606,2981 (100%); 607,2876 (38,9); 608,2909 (7,4)) и его производного, возможно, гидроперекиси 638,3259 (100%); 639,3320 (42,3); 640,3294 (11,7) (вычислено: 638,2740 (100%); 639,2774 (38,9); 640,2808 (7,4)). Соотношение площадей пиков феофорбида а и его производного - 4 : 3. Образование феофорбида из хлорофилла могло произойти в результате его выделения (обработка бикарбонатом натрия, подкисление, хроматография).
Из ДЭ далее обработкой 1% №ОН были выделены «слабые» кислоты, состав которых изучался методом ХМС (табл. 7). Кроме зафиксированных этим методом кислот, фракция содержала 6,55% хлорофилла.
Таблица 6. Состав фракции 1 хроматографического разделения «сильных» кислот ДЭ листьев
Соединение Индекс удерживания Относительное содержание
и-гидрокси-бензойная кислота 1478 59,3
Нонандиовая 1573 2,5
(3Z)-Децен-1,10-диовая 1655 4,2
(3Z)-fl0fle4eH-1,12-flH0BaH кислота 1903 25,9
Неидентифицированные соединения (10 пиков) 8,1
Таблица 7. Состав «слабых» кислот ДЭ
Кислота Количественное содержание Индекс удерживания Литературные данные
Тетрадекановая 0,6 1725 1l22 [2l]1}
7,10,13-Гексадекатриеновая 0,5 1890
11-Гексадеценовая 0,5 1891
7- Гексадеценовая 0,5 1895
9-Гексадеценовая 1,5 1897
Пальмитиновая 23,8 1926
Линолевая 6,0 2107
Линоленовая цис,цис,цис- 18,3 2113
Стеариновая 1,6 2137
Гексадекандиовая 15,3 2255 2253 [2l]
Арахиновая 2,3 2335
Окгадекандиовая 2) 3,4 2458
Бегеновая 2,9 2538
Лигноцериновая 1,2 2740
Церотиновая 1,0 2943
Монтановая 1,2 3144
Неидентифицировано пиков 6,9
'-1 Для фазы VF-5MS; 2 Идентифицировано сравнением масс-спектра с банком данных NIST. Масс-спектр аналогичен по механизму распада масс-спектру гексадекан-1,16-диовой кислоты с разницей в массах ионов в 28 единиц.
Выводы
Определен групповой химический состав листьев березы повислой, собранных через 3 недели после распускания. В составе «летучих» компонентов экстракта идентифицированы производные кариофиллена и гумулена, присутствующие в составе почек. Определен состав кислот эфирных экстрактов. В составе кислот преобладают линоленовая и 4-гидрокси-бензойная кислоты. Идентифицированы фенилуксусная кислота, бензойная кислота и ее производные: салициловая, ванилиновая; производные коричной кислоты: кумаровая и феруловая кислоты. В эфирных экстрактах присутствуют тритерпеновые кислоты: ацетат олеаноловой кислоты, 3,4-секо-4даммара-(29),20(21)-диен-3-овая и 3,4-секо-тараксаста-4(23),20(30)-диен-3-овая кислота. В составе кислот этанольного экстракта установлено присутствие производных хлорофил-ла и алифатических дикарбоновых кислот. Впервые в листьях березы обнаружены жасминовая и (3Z)-додецен-1,12-диовая кислоты.
Список литературы
1. Lahtinen M., Lempa K., Salminen J.-P., Pihlaja K. HPLC analysis of leaf surface flavonoids for the preliminary classification of birch species // Phytochem. Anal. 2006. V.17. Pp. 197-203.
2. Похило Н.Д., Денисенко B.A., Маханьков В.В., Уварова Н.И. Тритерпеноиды из листьев Betula pendula различных мест произрастания // Химия природных соединений. 1986. Т. 22. С. 179-185.
3. Keinanene M., Julkunen-Tiito R. Effect of sample preparation method on birch (Betulapendula Roth) leaf phenolics // J. Agric Food. Chem. 1996. V. 44. Pp. 2724-2727.
4. Максютина Н.П. Растительные лекарственные средства. Киев, 1985. 280 с.
5. Karonen M., Ossipov V., Sinkkonen J., Loponen J., Haukioja E., Pihlaja K. HPLC analysis of leaf surface flavonoids for the preliminary classification of birch species // Phytochem. Anal. 2006. V. 17. Pp. 149-156.
6. Riikonen J., Percy K.E., Kivimaenpaa M., Kubiske M.E. Nelson N.D. Vapaavuori E., Karnosky D.F. Leaf size and surface characteristics of Betula papyrifera exposed to elevated CO2 and O3 // Environmental Pollution. 2010. V. 158. Pp. 1029-1035.
7. Усольцев B.A. Содержание и сохранность каротина в древесной зелени березы и осины // Лесное хозяйство. 1973. №10. С. 30-33.
8. Шуляковская Т.А., Ильинова М.К., Репин А.В., Канчкова Г.К., Шредере С.М. Физиолого-биохимические особенности особей Betula pubescences и B. pendula (Betulaceae) на ранних этапах онтогенеза // Растительные ресурсы. 2010. Т. 46. Вып. 1. С. 5l-66.
9. Оболенская А.В., Ельницкая З.П., Леонович А.А. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. М., 1991. 320 с.
10. Жигунов А.В., Терешенкова И.А., Огневский Д.В. Проведение биохимического анализа растительных образцов : практические рекомендации. Л., 1979. 42 с.
11. Вальтер О.А., Пиневич Л.М., Варесова Н.Н. Практикум по физиологии растений с основами биохимии. М. Л., 1957. 341 с.
12. Рощин В.И., Баранова Р.А., Белозерских О.А., Соловьев В.А. Состав экстрактивных веществ хвои и побегов ели европейской // Химия древесины. 1983. №4. С. 56-61.
13. Francis G.W. Alkylthiolation for the determination of double bond position in unsaturated fatty acid esters // Chem. Phys. Lipids. 1981.V. 29. Pp. 369-374.
14. Ведерников Д.Н., Галашкина Н.Г., Карачкина Н.Г., Рощин В.И. Групповой состав компонентов почек Betula pendula Roth. // Растительные ресурсы. 2004. Вып. 2. С. 83-89.
15. Третьяков Н.Н.Дарнаухова Т.В., Паничкин Л.А. и др. Практикум по физиологии растений. М., 1990. 271 с.
16. Ведерников Д.Н., Рощин В.И.Экстракгивные вещества почек березы повислой Betula pendula Roth. (Betulaceae). 1.Состав жирных кислот, углеводородов и сложных эфиров // Химия растительного сырья. 2009. №3. С. 69-73.
1l. Ведерников Д.Н., Рощин В.И. Экстрактивные вещества почек березы повислой Betula pendula Roth. (Betulaceae). 2. Карбонильные соединения и оксиды. Сложные эфиры // Химия растительного сырья. 2009. №3. С. 75-83.
18. Ведерников Д.Н., Рощин В.И. Экстрактивные вещества почек березы повислой Betula pendula Roth. (Betulaceae). 3. Состав тригерпеновых кислот, флавоноидов, спиртов и эфиров // Химия растительного сырья. 2011. №1. С. 111-118.
19. Setzer W.N., Noletto J.A. Lawton R.O. Chemical composition of the floral essential oil of Randia matudae from Monteverde, Costa Rica // Flavour Fragr. J. 2006. V. 21. Pp. 244-246.
20. Hadaruga N.G., Hadaruga D.I., Paunescu V., Tatu C., Ordodi V.L., Bandur G., Lupea A.X. Thermal stability of the linoleic acid/a- and P-cyclodextrin complexes // Food Chem. 2006. V. 99. Pp. 500-508.
21. Alissandrakis E., Tarantilis P.A., Harizanis P.C., Polissiou M. Comparison of the volatile composition in thyme honeys from several origins in Greece // J. Agric. Food Chem. 200l. V. 55. Pp. 8152-8157.
22. Bertrand C., Comte G., Piola F. Solid-phase microextraction of volatile compounds from flowers of two Brunfelsia species // Biochem. Syst. Ecol. 2006. V. 34. Pp. 3l1-3l5.
23. Rowland C.Y., Blackman A.J., D’Arcy B.R., Rintoul G.B. Comparison of organic extractives found in leatherwood (Eucryphia lucida) honey and leather wood flowers and leaves // J. Agric Food Chem. 1995. V. 43. Pp. l53-l63.
24. Lalel H.J.D., Singh Z., Chye Tan S. Glycosidically-bound aroma volatile compounds in the skin and pulp of 'Kensington Pride' mango fruit at different stages of maturity // Postharvest Biol. Technol. 2003. V. 29. Pp. 205-218.
25. Perraudin F., Popovici J., Bertrand C. Analysis of headspace-solid microextracts from flowers of Maxillaria tenuifolia Lindl. by GC-MS // Electronic Journal of Natural Substances. 2006. V. 1. Pp. 1-5.
26. Nogueira P.C.L., Bittrich V., Shepherd G.J., Lopes A.V., Marsaioli A.J. The ecological and taxonomic importance of flower volatiles of Clusia species (Guttifera) // Phytochemistry. 2001. V. 56. Pp. 443-452.
2l. Tret'yakov K.V. Retention Data. NIST Mass Spectrometry Data Center. NIST Mass Spectrometry Data Center. 200l.
28. Ведерников Д.Н., Рощин В.И. Состав жирных и тригерпеновых кислот углеводородного экстракта из бересты Betula pendula Roth. // Растительные ресурсы. 2008. Т. 44, №3. С. 75-82.
29. Vamecq J., De Hoffmann E., Van Hoof F. The microsomal dicarboxylyl-CoA synthetasa // Biochem. J. 1985. V. 230. Pp. 683-693.
30. Dos Santos A.A., Clososki G.C., Simonelli F., de Oliveira A.R.M. de A.Marques F., Zarbin P.H.G. Annew approach to the synthesis of (+)-methyl jasmonate and (+)-baclofen via conjugated addition of oxazoline cyanocuprate to Michael acceptors // J.Braz. Chem. Soc. 2001. V. 12, N5. Pp. 6l3-6l9.
31. Vick B.A., Zimmerman D.C. Biosynthesis of jasmonic acid by several plant species // Plant Physiol. 1984. V. l5. Pp. 458-461.
32. Leon J., Sanchez-Serrano J.J. Molecular biology of jasmonic acid biosynthesis in plants // Plant physiology and Biochemistry. V. 3l, N5. Pp. 373-380.
33. MazlIak P. Temperature regulation of plant fatty acyl desaturases from Lyons J.M., Graham D, Raison J.K. Low temperature stress in crop plants. The role of membranes. New York, 19l9. 565 p.
34. Макаренко С.П., Коненкина Т.А., Саляев Р.К. Жирнокислотный состав вакуолей высших растений // Физиология растений. 1999. Т. 46, №4. С. 643-647.
Поступило в редакцию 10 апреля 2011 г.
