CC BY
208
Химия растительного сырья. 2013. №1. С. 171-174.
УДК 547.972
ГЛИКОЗИДЫ ФЛАВОНОИДОВ EQUISETUM SILVATICUM L. ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА
© В.М. Боначева , Э.Х. Ботиров
Сургутский государственный университет ХМАО - Югры, ул. Ленина, 1,
Сургут, 628412 (Россия), e-mail: [email protected]
Из надземной части Equisetum silvaticum L. (хвощ лесной) семейства Equisetaceae выделены четыре индивидуальных флавоноловых гликозида, которые на основании химических превращений и результатов изучения данных ИК, УФ-, 'Н-ЯМР и масс-спектров идентифицированы с кемпферол-3-0-Р-Б-глюкопиранозидом, кверцетин-3-O-P-D-глюкопиранозидом, кемпферол-3-0-Р-Б-глюкопиранозид-7-0-а^-рамнопиранозидом и кемпферол-З-О-Р-Б-глюко-пиранозид-7-0-Р-Б-глюкопиранозидом.
Ключевые слова: Equisetum silvaticum (L.) Smeet - хвощ лесной, флавоноиды, кемпферол, кверцетин, гликозиды, агликон, P-D-глюкопиранозид, a-L-рамнопиранозид.
Введение
Важным направлением в исследовании флавоноидов является создание на их основе лекарственных препаратов, обладающих антиоксидантными, противовоспалительными, гепатопротекторными, антибактериальными и другими полезными свойствами. Такие исследования открывают новые перспективы использования флавоноидов в медицине и фармакологии. И, что очень ценно, такие препараты обладают низкой токсичностью. Многие растения содержат в своем составе соединения фенольной природы. Поэтому большинство представителей флоры на сегодняшний день пользуются повышенным вниманием ученых. Одним из таких растений является Equisetum silvaticum L. (хвощ лесной) [1, 2].
Equisetum silvaticum L. - хвощ лесной - многолетнее травянистое растение семейства Equisetaceae (хвощевые) высотой до 60 см [3, 4]. Имеет тонкое длинное корневище, ползучее, ветвистое. Спороносные побеги рыжеватые или красноватые, с длинными ребрами. Растет во влажных затененных местах: тенистых сырых лесах, кустарниковых зарослях, в ольшанниках, вблизи водоемов, по берегам лесных рек. Избегает почв, богатых известью [5]. Хвощ лесной издавна применяется в народной медицине как мочегонное и вяжущее средство. Биологическая активность компонентов фенольной природы хвоща лесного под -тверждена экспериментально. Он обладает антимикробной, диуретической, гепатопротекторной, противовоспалительной, антирадикальной, а также антигрибковой активностью [6].
Хвощ лесной по распространенности, богатым сырьевым ресурсам, а также наличию в нем компонентов фенольной природы является одним из наиболее перспективных для фитохимического изучения растений. За последние годы учеными нашей страны были выделены и изучены некоторые фенольные соединения хвоща лесного. Это гликозиды кемпферола, кверцетина, госсипетина: изокверцетин, кверце-тин-3 -0-Р-Б-глюкозид-7-O-a-L-рамнозид, кверцетин-3 -О-рутинозид-7-O-a-L-рамнозид, кемпферол-3 -О-
БоначеваВикторияМихайловна - аспиранткафедры рутинозид (никотифлорин) и др. [6]. Фенольные СО-
химии, тел. (3462) 76 28 00, факс (3462) 76 29 29, единения Equisetum silvatucum L. Ханты-Мансий-
ского автономного округа не изучены. Этот факт го-
e-mail: [email protected]
Ботиров Эркин Хожиакбарович - заведующий кафедрой химии, доктор химических наук, профессор, ворит об актуальности исследований флавоноидов
тел.: (3462) 76-30-91, факс: (3462) 76-29-29, этого растения.
e-mail: [email protected]
* Автор, с которым следует вести переписку.
Экспериментальная часть
Воздушно-сухое растительное сырье (700 г), заготовленное в 2009 г. на территории Сургутского района, экстрагировали пятикратно при комнатной температуре 85% этиловым спиртом. Объединенный экстракт сгущали под вакуумом, разбавляли водой в соотношении 1 : 1 и обрабатывали петролейным эфиром, хлороформом, этилацетатом и н-бутанолом. После отгонки растворителей получили 1,8 г хлороформной,
9,5 г этилацетатной и 19,5 г бутанольной фракций. Хроматографированием этилацетатной фракции на колонке (120^3 см) с силикагелем (220 г) в градиентной системе «этилацетат - этанол» было получено три соединения. Вещество I (выход 0,3 г) элюировано смесью растворителей «этилацетат - этанол» в соотношении 96 : 4, вещество 2 (0,18 г) - системой «этилацетат - этанол» (94 : 6), соединение 3 (0,25 г) - «этилацетат - этанол» (90 : 10).
Хроматографированием части бутанольной фракции (12 г) на колонке с силикагелем (240 г) в системе растворителей «этилацетат - этанол» в соотношении (92 : 8) получили (0,4 г) кемпферол-3-0-7-0-диглюкозида (эквизетрин).
Полученные вещества очищены колоночной хроматографией на полиамиде марки <^ое1ш» (Германия) в градиентной системе растворителей этилацетат - этанол.
Кислотный гидролиз флавоноидных гликозидов проводили нагреванием на кипящей водяной бане с обратным холодильником раствора 10 мг вещества в 10 мл смеси 5% соляной кислоты и этанола в соотношении 1:1 в течение 1 ч [7]. Осадок агликона, выпавший при отгонке этанола в вакууме, отделяли фильтрованием. Фильтрат упаривали досуха, остаток растворяли в этаноле и углеводы анализировали методом тонкослойной хроматографии в присутствии подлинных образцов моносахаридов в системе раство -ригелей н-бутанол - уксусная кислота - вода (6 : 1,5 : 2,5). Пластинки проявляли смесью н-бутанол - вода -уксусная кислота - фосфорная кислота - анилин - дифениламин, мл (60 - 25 - 15 - 10 - 1 - 2 г), высушивали в термостате при 120 °С в течение 5 мин. Значение Б-глюкозы - 0,36, Яг Ь-рамнозы - 0,44 [8].
УФ-спектры регистрировали на спектрофотометре 8ресоМ М 400 в этаноле, ИК-спектры снимали на ИК-Фурье-спектрометре 1Я Prestige-21, масс-спектры - на хромато-масс-спектрометре ТЪегшо Finnigan МАТ 95 ХР, энергия ионизации 70 эВ. Спектры 1Н-ЯМР снимали в ДМСО-^з на приборе Вгикег Ауапсе III с рабочей частотой 500 МГц. Химические сдвиги приведены в миллионных долях (м.д.) в 5-шкале.
Температуры плавления определяли на столике Кофлера.
Для ТСХ использовали пластинки 8огЪй1 ПТСХ-П-А-УФ. Пятна флавоноидов обнаруживали обработкой пластинок 1% спиртовым раствором А1С13. Колоночную хроматографию проводили на силикагеле марки КСК 100/160 мкм.
Обсуждениерезультатов
Выделенные индивидуальные соединения относятся к производным флавонолов. Идентифицировали их на основании результатов химических превращений и спектральных данных. Полученные результаты сравнивали с литературными данными.
Кемпферол-Э-О-Р-Б-глюкопиранозид (1) состава С21Н20Оц, масс-спектр (ш^): 286 (М+ кемпферо-ла), т. пл. 207-209 °С. УФ-спектр: Хшах 264, 352 нм; +СИ3СОО№: 271, 371 нм; +А1С13: 273, 408 нм. Изучением УФ-спектров, снятых с добавлением диагностических добавок, установлено наличие свободных фенольных гидроксильных групп в положениях 5, 7, 4' [9, 10]. ИК-спектр (см-1): 3350-3255 (ОН-группы), 1645 (С=0 у-пирона), 1618, 1521 (ароматические С=С связи), 1114-1062 (С-0 связи гликозидов).
1Н-ЯМР-спектр (5, БМ80-^): 3,05-3,55 (протоны сахарной части), 5,43 (Н, д, 7,5 Гц, Н-1'' в1с), 6,14 (Н, уш.с, Н-6), 6,36 (Н, уш.с, Н-8), 6,86 (2Н, д, 9,0 Гц, Н-3', 5'), 8,00 (2Н, 9,90 Гц, Н-2',6'), 12,6 (1Н, уш.с, 5-ОН). Из данных 1Н-ЯМР- и ИК-спектров следует, что данное вещество относится к гликозидам.
При кислотном гидролизе этого соединения были получены агликон состава С15Н1СД5, т. пл. 269271 °С, Хшах 269, 273 нм и Б-глюкоза. Сравнением физико-химических свойств и изучением спектральных данных агликон идентифицировали с кемпферолом [11].
Значение КССВ сигнала аномерного протона Б-глюкозы (7,5 Гц) в спектре 1Н-ЯМР свидетельствует о р-Б-глюкопиранозидной структуре углеводной части.
Обобщая полученные данные, а также сравнивая с подлинным образцом, соединение I идентифицировали с кемпферол-3-О-Р-Б-глюкопиранозидом [12].
Кверцетин-Э-О-Р-Б-глюкопиранозид (2) - желтое кристаллическое вещество состава С21Н20012, т. пл. 236-238 °С. УФ-спектр (Хшах 264, 362 нм) характерен для 3-О-замещенных флавонолов. Данные УФ-спектров, снятых с добавлением диагностических реагентов: +СИ3СОО№: 271, 371 нм; +А1С13: 273,
408 нм; +№ОИ: исчезновение полосы II, общее понижение интенсивности поголощения [13]. ИК-спектр (см-1): 3350-3256 (ОН-группы),
1645 (С=0 у-пирона), 1115-1061 (С-0 связи гликозида). В масс-спектре пик иона с ш/7 302 соответствует молекулярному иону агли-кона кверцетина.
1Н-ЯМР-спектр (5, БMSO-d6): 3,06-3,54 (протоны сахарной части), 5,44 (1Н, д, 7,3 Гц, Н-1'' аномер И-в1с), 6,14 (1Н, д, 1,8 Гц, Н-6),
6.34 (1Н, д, 1,8 Гц, Н-8), 6,81 (1Н, д, 9,0 Гц, Н-5'), 7,56 (2Н, дд, 2,1 и 9,00 Гц, Н-2', 6'), 12,6 (1Н, уш.с, 5-ОН). По данным ПК- и 1Н ЯМР-спектров данное соединение является гликозидом.
При кислотном гидролизе соединения 2 были получены агликон кверцетин и Б-глюкоза [11].
На основании изучения спектральных данных и результатов кислотного гидролиза, а также сравнением с подлинным образцом соединение 2 идентифицировали с кверцетин-3-О-Р-Б-глюкопиранозидом [13].
Кемпферол-Э-О-Р-Б-глюкопиранозид-7-О-а-Ь-рамнопиранозид (3), состава С27Н30015, т. пл. 151153 °С, масс-спектр (ш^): 286 (М+ агликона кемпферола). УФ-спектр соединения (Хшах 272, 359 нм) характерен для 3-О-замещенных флавонолов [9]. При снятии УФ-спектра в присутствии диагностических добавок получены следующие результаты: +СИ3СОО№: 272, 359 нм (ОН в положении 7 замещена) [13]; +№ОИ: 273, 399 нм; +А1С13: 272, 348, 400 нм.
ИК-спектр (см-1): 3358-3304 (ОН-группы), 2852, 2922 (С-С связи углеводной части), 1649 (С=0 у-пирона), 1058-1002 (С-0 связи гликозида) и др.
1Н-ЯМР-спектр (5, БМ80^6): 1,10 (д, 6 Гц, СН3-рамнозы), 3,02-3,85 (м, протоны углеводной части),
5.34 (д, 7,3 Гц, Н-1''' аномер И-в1с), 5,55 (уш. с, Н-1'' аномер Н-ЯЬа), 6,42 (1Н, д, 1,7 Гц, Н-6), 6,76 (уш.с, Н-8), 6,86 (2Н, д, 8,1 Гц, Н-3', Н-5'), 8,00 (2Н, д, 8,1 Гц, Н-2', Н-6'), 12,50 (уш.с, 5-ОН). Спектр 1Н-ЯМР вещества 3 содержит сигналы протонов 3,7-ди-О-замещенного кемпферола.
При кислотном гидролизе гликозида 3 получили кемпферол и моносахариды Б-глюкозу и Ь-рамнозу. Сравнивая УФ-спектры кемпферола и гликозида, можно сделать вывод о замещенной 3-ОН-группе.
Таким образом, полученные данные позволяют идентифицировать соединение 3 с кемпферол-3-О-Р-Б-глюкопиранозид-7-О-а-Ь-рамнопиранозидом [14].
Кемпферол-Э,7-ди-0-Р-Б-глюкопиранозид (4) - светло-желтое кристаллическое вещество состава С27Н30016, т.пл. 163-165 °С, масс-спектр (ш^): 286 (М+ агликона кемпферола) . УФ-спектр вещества имеет полосы поглощения при Хшах 272, 359 нм, что характерно для 3-О-замещенных флавонолов [11]. +СИ3СОО№: 272, 359 нм (7-ОН группа замещена) [13]; +№ОИ: 272, 368 нм; +А1С13: 276, 349, 401 нм.
ИК-спектр (см-1): 3389-3088 (ОН-группы), 2737 (С-С связиуглеводной части), 1649 (С=0 у-пирона), 1096, 1066, 1028 (С-0 связи гликозида) и др.
1Н-ЯМР-спектр (5, БМ80^6): 3,05-3,55 (протоны сахарной части), 5,45 (Н, д, 7,4 Гц, Н-1''' аномер
И-в1с), 5,52 (Н, д, 7,9 Гц, Н-1'' аномер И-в1с), 6,78 (1Н, уш.с, Н-6), 6,86 (1Н, д, 3 Гц, Н-8), 7,54 (2Н, д,
9,5 Гц, Н-3',5'), 8,05 (2Н, дд, 7,4 Гц и 9,5 Гц, Н-2',6'), 12,60 (1Н, уш.с, 5-ОН). В ПМР-спектре наблюдается сигналы двух аномерных протонов, что свидетельствует о наличии двух остатков углевода. При кислотном гидролизе вещества (4) были получены кемпферол и Б-глюкоза.
Сравнительное изучение спектральных данных и физико-химических свойств с литературными сведениями позволило идентифицировать вещество 4 с кемпферол-3,7-ди-0-Р-Б-глюкопиранозидом (эквизет-рином) [15].
Выводы
1. Из надземной части хвоща лесного выделены известные флавоноиды: кемпферол-3-О-Р-Б-
глюкопиранозид, кверцетин-3 -О-Р-Б-глюкопиранозид, кемпферол-3 -О-Р-Б-глюко-пиранозид-7-О-а-Ь-
рамнопиранозид и кемпферол-3,7-ди-0-Р-Б-глюкопиранозид.
2. Выделенные соединения идентифицированы на основании результатов химических превращений, данных УФ-, 1Н-ЯМР-, ИК- и масс-спектров.
1. Р-Б-01ср, Я2= Я3=И
2. Я1= Р-Б-01ср, Я2= И, Я3= ОИ
3. Я1= р-Б-01ср, Я2= а-Ь-ИЬар, Я3= И
4. Я1= И2=Р-Б-01ср, Я3=И
Я2О
Список литературы
1. Middleton E., Kandaswami C., Theoharis C.T. The Effects of Plant Flavonoids on Mammalian Cells: Implications for
Inflammation, Heart Dislase, and Cancer // Pharmacol. Rev. 2000. Vol. 52. Pp. 673-751.
2. Кугач В.В., Никульшина Н.И., Ищенко В.И. Лекарственные формы флавоноидов // Химико-фармацевтический журнал. 1988. Т. 22. С. 1018-1025.
3. Соколов С.Я., Замотаев И.П. Справочник по лекарственным растениям. М., 1985. 463 c.
4. Носов А. Лекарственные растения. М., 2001. 348 c.
5. Шамрук С.Г. Лекарственные растения. М., 1989. 286 c.
6. Коломиец Н.Э., Калинкина Г.И. Сравнительное исследование химического состава видов рода флоры Сибири // Химия растительного сырья. 2010. №1. С. 149-154.
7. Chander R.F., Harpek K.A. Identification of Saccharides in Anthcyanins and other Flavonoids // Austral. J. Chem. 1961. Vol. 14. N4. Pp. 586-595.
8. Методы исследования углеводов / пер. с англ. В.А. Несмеянова ; под ред. А.Я. Хорлина. М., 1975. 445 c.
9. Markham K.R. Techniques of Flavonoid Identification. London, 1982. 113 p.
10. Mabry T.I., Markham K.R., Thomas M.B. The Systematic Identification of Flavonoids. New-York, 1970. 354 p.
11. Корулькин Д.Ю., Абилов Ж.А., Музычкина P.A., Толстиков Г.А. Природные флавоноиды. Новосибирск, 2007. 232 c.
12. Ковганко Н.В., Кашкан Ж.Н., Кривенко С.М. Астрагалин из Artemisia subterrarium // Химия природных соединений. 2002. №3. С. 274-275.
13. Yuldashev M.P., Muminova B.A., Drenin A.A., Botirov E.Kh. Flavonoids from the aerial Part of Vicia subvillosa // Chem. Nat. Comp. 2007. Vol. 43, N1. Pp. 34-36.
14. Keiko Yonekura-Sakakibara, Takayuki Tohge, Rie Niida and Kazuki Saito. Identification of a Flavonol 7-O-Rhamnosyltransferase Gene Determining Flavonoid Pattern in Arabidopsis by Transcriptome Coexpression Analysis and Reverse Genetics // Biological Chemistry. 2007. N2. P. 282.
15. Filippo Imperato. Flavonol glycosides from Asplenium bulbiferum // Phytochemistry. 1985. Vol. 24, N9. Pp. 2136-2137.
Поступило в редакцию 18 мая 2012 г.
Bonacheva V.M.*, Botirov E.Kh. GLYCOSIDES FLAVONOIDS EQUISETUM SILVATICUM L. SMEET HUNTS-MANSIJSKOGO OF AUTONOMOUS REGION
Surgut State University, Lenina st., 1, Surgut, 628412 (Russia), e-mail: [email protected]
The article is devoted to the phytochemical study of Glycosides flavonoids Equisetum silvaticum (L.) Smeet . From the overgrown part of Equisetum silvaticum (L.) Smeet flavonoids kaempferol-3-O-P-D-glucopyranoside, quercetin-3-O-P-D-glucopyranoside, kaempferol-3-O-P-D-glucopyranoside-7-O-a-L-ramnopyranoside, kaempferol-3-O-P-D-glucopyranoside-7-O-P-D-glucopyranoside were isolated. The resulting compounds were identified on the basis of results of chemical transformations and IR, UV, 1H-, 13C-NMR and mass spectra.
Keywords: Equisetum silvaticum L. Smeet, flavonoids, kaempferol, quercetin, aglycone, P-D-glucopyranoside, a-L-ramnopyrano side.
References
1. Middleton E., Kandaswami C., Theoharis C.T. Pharmacol. Rev., 2000, vol. 52, pp. 673-751.
2. Kugach V.V., Nikul'shina N.I., Ishchenko V.I. Khimiko-farmatsevticheskii zhurnal, 1988, vol. 22, pp. 1018-1025. (in Russ.).
3. Sokolov S.Ia., Zamotaev I.P. Spravochnikpo lekarstvennym rasteniiam. [Handbook of Medicinal Plants]. Moscow, 1985, 463 p. (in Russ.).
4. Nosov A. Lekarstvennye rasteniia. [Drug plants]. Moscow, 2001. 348 p. (in Russ.).
5. Shamruk S.G. Lekarstvennye rasteniia. [Drug plants]. Moscow, 1989. 286 p. (in Russ.).
6. Kolomiets N.E., Kalinkina G.I. Khimiia rastitel’nogo syr’ia, 2010, no. 1, pp. 149-154. (in Russ.).
7. Chander R.F., Harpek K.A. Austral. J. Chem., 1961, vol. 14, no. 4, pp. 586-595.
8. Metody issledovaniia uglevodov /pod red. A.Ia. Khorlina. [Methods for studying carbohydrate. Ed. A.J. Khorlin.]. Moscow, 1975, 445 p. (in Russ.).
9. Markham K.R. Techniques of Flavonoid Identification. London, 1982. 113 p.
10. Mabry T.I., Markham K.R., Thomas M.B. The Systematic Identification of Flavonoids. New-York, 1970. 354 p.
11. Korul'kin D.Iu., Abilov Zh.A., Muzychkina R.A., Tolstikov G.A. Prirodnyeflavonoidy. [Natural flavonoids]. Novosibirsk, 2007. 232 p. (in Russ.).
12. Kovganko N.V., Kashkan Zh.N., Krivenko S.M. Khimiiaprirodnykh soedinenii, 2002, no. 3, pp. 274-275. (in Russ.).
13. Yuldashev M.P., Muminova B.A., Drenin A.A., Botirov E.Kh. Chem. Nat. Comp., 2007, vol. 43, no. 1, pp. 34-36.
14. Keiko Yonekura-Sakakibara, Takayuki Tohge, Rie Niida and Kazuki Saito. Biological Chemistry, 2007, no. 2, p. 282.
15. Filippo Imperato. Phytochemistry, 1985, vol. 24, no. 9, pp. 2136-2137.
Received May 18, 2012
* Corresponding author.
