CC BY
90
Л.Н. Зибарева, Р. Лафон, Н. Мунхжаргал, Н.А. Иванова
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ФИТОЭКДИСТЕРОИДОВ В НЕКОТОРЫХ ВИДАХ РОДА SILENE L. (CARYOPHYLLACEAE)
Из этанольных экстрактов 9 новых источников рода Silene выделены фитоэкдистероиды: 20-гидроксиэкдизон, 2-дезокси-20-гидроксиэкдизон, 2-дезоксиэкдизон, полиподин В, интегристерон А, 20,26-дигидроксиэкдизон; 26-гидроксиполиподин В; 26-гидроксиинтегристерон А. Последнее соединение оказалось новым.
Обнаружение гормонов линьки и метаморфоза насекомых - экдистероидов в растениях плавно укладывается в концепцию биохимической коэволюции между насекомыми и растениями. Их экологические взаимодействия опосредуемы наряду с другими соединениями экдистероидами. Поскольку насекомые неспособны синтезировать стероидные соединения, необходимые им на протяжении всего жизненного цикла, из алифатических, они находятся в постоянной зависимости от биологически активных соединений растений.
Экдистероиды проявляют широкий спектр фармакологического действия - анаболическую, адаптоген-ную [1], радиопротекторную [2], гемореологическую [3, 4] активности. Растения являются предпочтительными источниками экдистероидов для создания фармпрепаратов, т.к. по качественному, количественному содержанию превосходят другие.
Экдистероиды представляют собой полигидроксили-рованные стерины с характерными особенностями структуры: цис-сочленение А/В циклов, наличие 14а-гидрокси-Д7-6-кетонной группировки и гидроксильных групп как в стероидной части, так и в боковой цепи молекулы.
Методами тонкослойной хроматографии и радио-иммунным анализом нами выявлено более 100 новых продуцентов этих ценных БАВ [5-7]. Выделено 23 эк-дистероида, в том числе 5 новых из 15 видов, структуры которых установлены современными физикохимическими методами - УФ-, ИК-, высокоэффективной жидкостной хроматографией (ВЭЖХ), ЯМР- и масс-спектрометрией [8, 9].
Предметом настоящей работы является изучение химического состава экдистероидов новых растительных источников, интродуцируемых из Западной Европы, в Сибирском ботаническом саду ТГУ - Silene frivaldszkyana Hampe., S. gigantea L., S. roemeri Friv., S. viscosa (L.) Pers, S. graminifolia Otth, S. jenissensis Willd, S. melzheimeri Greuter., S. schmuckeri Wettst, S. mellifera Boiss. et Reuter.
Материалы и методы исследования
Выделение экдистероидов из 70% этанольных экстрактов проводили селективным извлечением с последующим неоднократным хроматографическим разделением бутанольной фракции на колонках, заполненных силикагелем L 40/100. Системы растворителей: хлороформ - этанол (9:1-1:1). Контроль за разделением осуществляли методом ТСХ (сорбфил, хлороформ -этанол в соотношении 4:1, реактив обнаружения - ва-нилальдегид в С2Н5ОН с добавлением H2SO4).
Разделение выделенной суммы экдистероидов некоторых растений осуществлено с помощью ВЭЖХ на аналитической 150 мм х 4,6 мм, 5 дм и препаративной 250 мм х 9,4 мм, 5 цм нормально - Zorbax Sil и обращено фазовой колонках АСЕ 5 С18 -HL 150 мм х 4,6 мм, 5 дм, в Парижском университете. Хроматограф «Thermo Separation products» с UV-детектором «Spectra Serias UV 100». Системы растворителей: циклогексан-изопропанол-вода 100:30:1,5; 100:40:2,5; дихлорметан-изопропанол-вода 125:30:1,5; 100:40:3; 125:40:3,5; аце-тонитрил-ьпропанол (5:2) и 0,1% трифторуксусная кислота, градиент концентраций 15-35% (40 мин) и 35100% (5 мин).
Идентификацию мажорных экдистероидов в некоторых видах исследуемых растений Silene проводили с помощью ВЭЖХ, сопоставляя с временами удерживания эталонов при элюировании различными системами растворителей. Пики экдистероидов на хроматограммах идентифицировали по УФ-спектрам (X = 242-245 нм).
УФ-спектры получены на спектрофотометрe «Shimadzu UV 2402 PC». Спектры ЯМР зарегистрированы на приборах «Bruker Avance DRX400» с использованием стандартных Bruker-микропрограмм. Масс-спектры записаны на масс-спектрометрах «Finigan MAT-8200» и «Jeol JMS-700» (десорбция/химическая ионизация).
Для ВЭЖХ использовали органические растворители фирм «Carloerba» (France), «Acrosorganic» (Belgium), «Sigma-Aldrich». Эталоны экдистероидов были выделены в лаборатории гликозидов Института химии рас-тигельных веществ (г. Ташкент), лаборатории фитохимии Сибирского ботанического сада ТГУ (г. Томск), в Университетах Эксетера (Великобритания) и Парижа (Франция), чистота и идентичность которых была проверена ЯМР-спектрометрией и ВЭЖХ.
Результаты и обсуждение
Элюированные экдистероиды (табл. 1) идентифицированы по УФ-, масс- и ЯМР-спектрам.
Наиболее богатым объектом оказался S. frival-dszkyana, из этого растения выделено восемь экдисте-роидов, в том числе новый - 26-гидроксиинтегри-стерон А (8). ВЭЖХ суммы экдистероидов представлена на рис. 1.
В масс-спектре имеется пик молекулярного иона с m/z 512. Сопоставление масс молекулярных ионов нового экдистероида (М+ 512) и интегристерона А (М+ 496) свидетельствует о различии их на 16 единиц, что предполагает наличие в исследуемом соединении дополнительной гидроксильной группы.
Фитоэкдистероиды, выделенные из растительных источников
№ Соединения Источники
1 20-Гидроксиэкдизон S. fr., S. gig., S. jen, S. vis., S. gr., S. melz., S. roem., S. schm., S. mel.
2 2-Дезокси-20-гидроксиэкдизон S. fr., S. gig., S. gr., S. melz., S. roem.
3 2-Дезоксиэкдизон S. fr., S. gig., S. vis., S. gr., S. melz.
4 Полиподин В S. fr., S. melz., S. roem., S. schm., S. mel.
5 Интегристерон А S. fr., S. gig.
6 20,26-дигидроксиэкдизон S. fr.
7 26-гидроксиполиподин В S. fr.
8 26-гидроксиинтегристерон А S. fr.
Примечание. S. fr. — S. frivaldszkyana, S. gig. — S. gigantea, S. gr. — S. graminifolia, S. jen. — S. jenissensis, S. vis. — S. viscosa, S. melz. — S. melzheimeri, S. roem. — S. roemeri, S. schm. — S. schmuckeri, S. mel. — S. mellifera.
Рис. 1. ВЭЖХ этанольного экстракта Silene frivaldszkyana (2dE - 2-дезоксиэкдизон, 2d20E - 2-дезокси-20-гидроксиэкдизон, PolB - полиподин В, 20E - 20-гидроксиэкдизон, IntA - интегристерон А, 26PolB - 26-гидроксиполиподин В,
20,26E - 20,26-дигидроксиэкдизон)
Рис. 2. Масс-спектр 26-гидроксиинтегристерона А
Характер распада свидетельствует о присутствии дополнительной ОН-группы в боковой цепи, положение которой было установлено на основании данных ЯМР.
При сравнении ЯМР :Н и 13С спектров соединения (8) (табл. 2) и интегристерона А [10] наблюдается хорошее совпадение положения большинства сигналов, однако в исследуемом соединении наблюдается появление
-СН2-ОН сигнала в виде синглета при 5 = 3,45 м.д., ха- сравнению с интегристероном А. Таким образом, для
рактерного для 26-гидроксиэкдистероидов. Кроме того, соединения (8) предложена структура 26-гидрокси-
отмечено смещение сигнала СН3-27 в сильное поле по интегристерона А.
Т а б л и ц а 2
Данные ЯМР 'И и 13С спектров 26-гидроксиинтегристерона А
1Н 26 гидроксиинтегристерон А 13С 26 гидроксиинтегристерон А
Н-1еч 3.93 (8, Ь, Wl/2 = 11) С-1 76.9
Н-2ах 4.05 (^ 1) С-2 69.8
Н^ 4.15 (8, Ь, w1/2 = 9) С-3 71.5
Н-4ах 1.82 С-4 34.3
H-4eq 1.82
Н-5 2.63 (t, 9.2) С-5 47.8
С-6 н.о.
Н-7 6.00 (а, 2.1) С-7 123.6
С-8 н.о.
Н-9 3.04 (8, Ь, Wl/2 = 22) С-9 37.8
С-10 45.0
Н-11ах H11-eq 7 8 .7.7 С-11 22.7
Н-12ах 1.96 С-12 33.5
H-12eq 1.96
С-13 49.7
С-14 87.6
Н-15а Н-15Р 1.67 2.06 (т) С-15 32.8
Н-16а Н-16Р 1.88 1.78 С-16 22.5
Н-17 2.32 (^ 9.9) С-17 51.7
Ме-18 0.88 (8) С-18 19.5
Ме-19 1.10 (8, Ь) С-19 21.4
С-20 80.5
Ме-21 1.24 (8) С-21 22.1
Н-22 3.43 (а, 10) С-22 79.8
Н-23а Н-23Ь 1.34 1.66 С-23 27.7
Н-24а 1.76 С-24 38.0
Н-24Ь 1.48 (^ а, 13.4, 3.9)
С-25 75.7
26-СН2ОН 3.47 С-26 71.3
Ме-27 1.17 (8) 24.4
1.18 (8) С-27 24.9
(2 эпимера) (2 эпимера)
Примечание. н.о. - не определен.
Таким образом, изучен состав экдистероидов, изолированных из 9 видов рода &1епе. Мажорные компоненты 20-гидроксиэкдизон, 2-дезокси-20-гидроксиэкдизон,
2-дезоксиэкдизон и полиподин В синтезируются большей частью видов. Установленный состав фитоэкдисте-
роидов X /пуаМ^куапа свидетельствует о том, что этот вид является богатым источником 26-гидрокси- производных экдистероидов (рис. 3) - 26-гидроксиинтегри-стерона А, 20,26-дигидроксиэкдизона и 26-гидрокси-полиподина В.
26-гидроксиполиподин В Рис. 3. Структуры 26-гидрокси- производных экдистероидов 3. /гпаЫккуапа
ЛИТЕРАТУРА
1. АбубакировН.К. Экдистероиды цветковых растений (А^юврегшае) // Химия природных соединений. 1981. № 6. С. 685-702.
2. Зибарева Л.Н. Фитоэкдистероиды растений семейства СагуорЬуПаееае: Автореф. дис. ... д-ра хим. наук. Новосибирск, 2003. 31 с.
3. Пат. 2160592, МКИ А 61 К 31/575, А 61 Р 7/00, 7/02. Гемореологическое средство / Л.Н. Зибарева, О.И. Алиев, А.А. Колтунов,
М.Б. Плотников - № 96118150/14; Заявлено 11.09.1996; Опубл. 20.12.2000, Бюл. № 35. Приоритет 11.09.1996.
4. Пат. 2138284, МКИ А 61 К 35/78. Гемореологическое средство и способ его получения / М.Б. Плотников, О.И. Алиев, А.С. Васильев,
М.Ю. Маслов, Л.Н. Зибарева. - № 98114435/14; Заявлено 14.07.98; Опубл. 27.09.99, Бюл. №. 27. Приоритет 14.07.98
5. Зибарева Л.Н., Балтаев У.А., Ревина Т.А., Абубакиров Н.К. Фитоэкдистероиды растений рода Лихнис // Химия природных соединений. 1991.
№ 4. С. 584-586.
6. ZibarevaL. Distribution and levels of phytoecdysteroids in plants of genus Silene during development // Archives of insect biochemistry and physiol-
ogy. 2000. Vol. 43. P. 1-8.
7. Zibareva L., Volodin V., Saatov Z., Savchenko T., Whiting P., Lafont R., Dinan L. Distribution of phytoecdysteroids in the Caryophyllaceae // Phyto-
chemistry. 2004. Vol. 64, №. 2. P. 499-517.
8. Meng J., Whiting P., Zibareva L., Bertho G., Girault J.-P., Lafont R., Dinan L. Identification and quantitative analysis of the phytoecdysteroids in
Silene species (Caryophyllaceae) by high performance liquid chromatography. Novel ecdysteroids from Silene pseudotites // J. Chromatography. 2001. Vol. 935. P. 309-319.
9. Mamadalieva N., Zibareva L., Evrard-Todeschi N., Girault J-P., Maria A., Ramazanov N., Saatov Z., Lafont R. New minor ecdysteroids from Silene
viridiflora // Collect. Czech. Chem. Commun. 2004. Vol. 69. P. 1675-1680.
10. Балтаев У.А., Абубакиров Н.К. Фитоэкдистероиды Rhaponticum integrifolium // Химия природных соединений. 1977. № 6. С. 813-819.
Статья представлена научной редакцией «Биология» 30 октября 2007 г.
