CC BY
86
УДК 615.244-322
Г.Г. николаева, т.в. Шишмарева, с.м. николаев, л.м. танхаева, З.Г. самбуева, Э.Э. Шульц
получение и некоторые фармакологические свойства синтезированных ксантонов
Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН (Улан-Удэ)
Из травы, галении рогатой выделены. 1-окси-2,3,4,5-тетраметокси. (1 )* и 1-окси-2,3,5-триметоксиксантон (2)*. Проведены, реакции ацетилирования, аллилирования и. алкилирования природных ксантонов. Получены, соединения. (3-6)*. Установлено, что наибольшую желчегонную активность проявляют синтезированные соединения (3 и. 5)*.
Ключевые слова: ксантоны, алкилирование, ацетилирование, желчегонное действие
MANuFAcTuRiNG AND SoME pHARMAcoLoGicAL FEATuRES oF SYNTHESizED xantones
G.G. Nikolayeva, T.V. Shishmariova, S.M. Nikolayev, L.M. Tankhayeva, Z.G. Sambuyeva,
E.E. Shults Institute of General and Experimental Biology SB RAS (Ulan-Ude)
From. Halenia corniculata horned, are allocated. 1-axy-2,3,4,5-tetrametoxy (1 )* and 1-oxy-2,3,5- threemetoxyx-antone (2)*. Reactions acitilation, alliliotion and alkiliathion natural xantones are carried out. Compounds (3-6)* are received. It is established, that the great cholagogic activity is shown with, the synthesized, connections (3 and 5)*.
Key words: xantones, alkiliathion, acitilation, cholagogic means
Работа выполнена при финансовой поддержке интеграционного проекта СО РАН—ДВО РАН № 43.
Природные у-пироны (флавоноиды и ксантоны), обладают различной биологической активностью и находят широкое применение в медицинской практике [3, 6, 9]. Широко известны препараты: антимикробные (аренарин); желчегонные (фламин); гепатопротекторные (аллохол, карсил, флакозид, флакумин); противовоспалительные (датискан, ликвиритон, фларонин); спазмолитические (ависан), капилляроукрепляющие (рутин); противовирусные (алпизарин) и др. [4]. Механизм действия у-пироновых соединений связан с образованием малоактивных радикальных метаболитов фенольных веществ. Как правило, радикалы фенолов не продолжают пероксидацию в липидах и тем самым тормозят развертывание свободнорадикального окисления, оказывая мембраностабилизирующее действие [6, 8]. Также эти соединения являются весьма перспективными и доступными соединениями в синтезе полигетероциклических систем с потенциальной фармакологической активностью.
Проведенные ранее химические исследования растений семейства горечавковые: рода горечав-ник и рода На1ема, показали, что они являются источниками у-пироновых соединений как флаво-ноидных так и ксантоновых агликонов и их глико-зидов [1, 2, 3, 7]. Так из травы Gentiаnopsis barbata выделены и идентифицированы 16 соединений у-пироновой структуры: апигенин, лютеолин, генк-ванин и их 0-гликозиды; ксантоны представлены соединениями с 1,3,7,8-типом замещения фенольных колец: сверциаперенином, гентиакохианином, гентакулеином, декуссатином и их О-моно- и ди-
производными (примверозидами), обладающие высокой желчегонной активностью, установлена их высокая противовирусная и противотуберкулезная активность [3, 7, 9].
Галения рогатая имеет другой состав ксантоно-вых соединений. Выделены и идентифицированы ксантоны: 1-окси-2,3,4,5-тетраметокси-; 1-окси-2,3,5,7-тетраметокси-; 1-окси -2,3,5- триметокси-; 1-окси-2,3,4,7-тетраметокси-; и их примверозиды. Флавоноиды представлены соединениями: апиге-нином, лютеолином и их О-гликозидами [7].
В литературе имеются сведения по изучению природных ксантонов и их синтетических аналогов с целью придания ксантонам более выраженных фармакологических свойств [1, 3, 6].
В связи с тем, что выход соединений 1-окси-2,3,4,5-тетраметокси (1) и 1-окси-2,3,5-триметоксиксантонов (2) из травы галении рогатой довольно высок и составляет около 0,1 % и 0,15 % соответственно, то следующим этапом нашей работы явилась модификация природных соединений (1) и (2) и их сравнительное фармакологическое изучение.
методики
В работе использовали свежеперегнанные растворители и реагенты квалификации ч. Температуры плавления определяли на микронагре-вательном столике Kofler. Данные элементного анализа получены на CHN-анализаторе модель 1106 фирмы Carlo Erba. ИК-спектры записывали на спектрометре Vector 22 в таблетке с КВг. УФ-спектры поглощения записывали на спектрометре HP 8453 UV-Vis в этаноле (С = 10-4 моль/л). Для определения молекулярных масс и элементного
состава использовали масс-спектрометр высокого разрешения (Finnigan MAT 8200). Спектры ЯМP получали на спектрометре Bruker AC 200 (рабочая частота 200,13 МГц для 1Н и 50,32 МГц для 13С) в растворе CDC13. Для отнесения сигналов в спектрах ЯМP 1Н соединений 7-9 использовали метод COSY Н-Н корреляционной спектроскопии. Мультиплет-ность сигналов в спектрах ЯМP 13С определяли по стандартным методикам снятия спектров в режиме J-модуляции (JMOD). Хроматографическое разделение ксантонов проводили на колонке с силикагелем (L 100/400), используя в качестве элюента смесь гексан/этилацетат (7:3). Контроль за разделением веществ и ходом реакций осуществляли с помощью ТСХ на пластинках «Silufol» в той же системе растворителей. Чистоту веществ І и 2 определяли методом ВЭЖХ с использованием микроколо-ночного жидкостного хроматографа «Милихром А-02» [20]. Условия хроматографирования: колонка 2 x 75 мм, сорбент ProntoSIL-120-5-C-18 AQ (номер 0322, 5 мкм), температура 35 оС, давление
- 3,2 МПа, скорость элюирования - 150 мкл/мин, УФ-детектирование при 244, 260, 320 нм. Элюент 0,1 % ТФУ в МеОН.
Надземная часть галении рогатой была собрана в августе 2001 г. в период цветения в Кабанском и Иволгинском районах респ. Бурятия).
Выделение ксантонов (І и 2) из растительного материала
1,5 кг воздушно-сухой измельченной надземной части галении рогатой подвергали 5-кратной экстракции 70%-ным этиловым спиртом в соотношении сырья и растворителя 1:12 (18-20 °С, по 72 ч.). Объединенные экстракты концентрировали в вакууме до водного остатка (0,5 л), который последовательно обрабатывали в делительной воронке хлороформом (25 x 200 мл) и этилацетатом (25 x 300 мл).
Хлороформное извлечение концентрировали на ротационном испарителе досуха. Получено 99,8 г (6,6 %) сухого экстракта. По данным ВЭЖХ основными компонентами экстракта являются ксантоны (І и 2) (соотношение 1 : 2). Ксантоны выделяли колоночной хроматографией и перекристаллизацией фракций из этанола. Последовательно получили 1,24 г (0,24 %) ксантона (І) и 0.65 г (0,12 %) ксантона (2) с чистотой 96,87 и 95,22 %. Этилацетатное извлечение (53,1 г) по данным ВЭЖХ содержит не более 1-3 % ксантонов (І и 2).
Биологическая активность
Эксперименты по определению желчегонного действия проводили на белых крысах линии Wistar обоего пола массой 180-200 г. Желчь получали в условиях острых опытов по общепринятой методике [8]. Ксантоны вводили наркотизированным гексеналом животным в дозах 10 и 50 мг/кг в виде водного раствора однократно в двенадцатиперстную кишку. Крысам контрольной группы вводили очищенную воду в эквиобъемном количестве. Степень выраженности желчегонного действия оценивали по приросту скорости секреции и общему количеству выделенной желчи, а также по содержанию в
ней основных ее ингредиентов: желчных кислот, холестерина [8] и билирубина [8]. Статистическую обработку полученных результатов проводили с применением критерия Стьюдента.
результаты и обсуждение
1-Ацетокси-2,3,5-триметоксиксантон (3)
0,25 г ксантона (1) нагревали в 2 мл уксусного ангидрида с 1 каплей пиридина в течение 10 ч с обратным холодильником. По охлаждении реакционную массу обрабатывали 3 мл дистиллированной воды. Образовавшийся осадок отфильтровывали, промывали эфиром и перекристаллизовывали из этилацетата. Получили 0,24 г (88,6 %) 1-ацетокси-
2.3.5-триметоксиксантона (3). Т.пл. 168—169 °С. ИК-спектр, V, см-1: 721, 752, 791, 988 (Аг); 1567, 1595, 1610, 1622 (С = С); 1650, 1760 (С = О). УФ-спектр, 1ШШ[, нм (1д 8): 222 (4,09), 248 (4,75), 267 (4,21), 300 (3,45), 343 (3,24). Спектр ЯМР 1Н ^С13, 8, м.д, Л, Гц): 2,51 (3Н, с, СН3СО), 3,84 (3Н, с, ОСН3), 3,96 (3Н, с, ОСН3), 3,98 (3Н, с, ОСН3), 6,95 (1Н, с, Н-4), 7,20 (2Н, м, Н-6, Н-7), 7,77 (1Н, д.д, Л = 7,5, Л = 1,5, Н-8). Спектр ЯМР 13С (8с, м.д.): 20,90 (СН3), 56,29 (ОСН3), 56,33 (ОСН3), 61,37с(ОСН3), 98,26 (С-4), 109,08 (С-8а),
114,78 (С-6), 117,25 (С-7), 122,79 (С-10а), 123,32 (С-8), 138,80 (С-4а), 142,69 (С-3), 145,53 (С-9а), 148,05 (с-5) 153,82 (с-2), 158,53 (С-1), 169,27 (С = о), 174,79 (с-9) Масс-спектр, ш/г (%): 344 (6,83), 302 (100), 287
(92.95), 273 (17,26), 259 (40,72), 216 (13,48), 151 (13,14), 93 (17,84), 43 (20,62), 28 (25,34). С18Н16О7. Расч. ш/г: 344.08959. Эксп. ш/г: 344.08804.
По приведенной методике получили 1-ацетокси-
2.3.4.5-тетраметоксиксантон (4). Выход 90 4 %. Т.пл. 139-141 °С. ИК-спектр, V, см-1: 736, 752, 877, 985, 1500, 1596 (С = С); 1654, 1771 (С = О). УФ-спектр,
1шш[, нм (1д 8): 240 (4,18), 252 (4,56), 289 (4,08), 355 (3,62). Спектр ЯМР 1Н ^С13, 8, м.д, Л, Гц): 2.49 (3Н, с, СН3СО), 3,86 (3Н, с, ОСН3), 3,99 (3Н, с, ОСН3), 4.10 (3Н, с, ОСН3), 4,12 (ЗН, с, ОСН3), 7,17 (1Н, д.д, Л = 7,8, Л = 1,5, Н-6), 7,23 (1Н, д.д, Л = 7,8, Л = 7,5, Н-7), 7,77 (1Н, д.д, Л = 7,5, Л = 1,5, Н-8). Спектр ЯМР 13С (8с, м.д.): 20,82 (СН3), 56,35 (ОСН3), 61,47 (ОСН3), 61,66 с(ОСН3), 61,72 (ОСН3), 95,76 (С-4), 106,05 (С-8а), 115,16 (С-6), 117,04 (С-7), 122,50 (С-10а), 123,46 (С-8),
138,00 (с-4а), 139,34 (С-3), 142,05 (С-9а), 145,51 (с-5) 147,40 (с-2), 151,89 (С-1), 169,49 (С = о), 175,11 (с-9) Масс-спектр, ш/г (%): 374 (5,17), 362 (25,39), 347
(27.95), 332 (93), 317 (100), 43 (19,57). С19Н18О8. Расч. ш/г: 374.10016. Эксп. ш/г: 374,09640.
1-Аллилокси-2,3,5-триметоксиксантон (5)
Смесь 0,5 г ксантона (1), 1 мл аллилбромида и 2,5 г карбоната калия нагревали в 65 мл сухого ацетона в течение 12 ч с обратным холодильником. Соль отфильтровывали, промывали ацетоном, объединенные маточные растворы упаривали, остаток кристаллизовали из этанола. После охлаждения отфильтровывали 0,54 г (95,5 %) соединения 5. Т. пл. 154-156 °С. ИК-спектр, V, см-1: 735, 790, 993 (Аг); 1567, 1604, 1619 (С = С); 1655 (С = О). УФ-спектр, ^шах, нм (1д 8): 222 (4,12), 249 (4,44), 270 пл. (3,69), 285 (4,32), 344 (3,68). Спектр ЯМР 1Н ^С13, 8, м.д, Л, Гц): 3.87 (3Н, с, ОСН3), 3.94 (3Н, с, ОСН3), 4.09 (3Н,
с, ОСН3), 4,66 (2Н, м, СН2), 5,22 (1H, м, CH2 = ), 5,40 (1Н, м, СН2 = ), 6,15-6,34 (1Н, м, СН = ), 6,38 (1Н, с, Н-4), 7,13 (1Н, д.д, J = 7,5, J = 1,8, Н-6), 7,22 (1Н, т, J = 7,5, Н-7), 7,83 (1Н, д.д, J = 7,5, J = 1,8, Н-8). Спектр ЯМР 13С (8с, м.д.): 56,22 (ОСН3), 56,27 (ОСН3),
61.29 (ОСН3), 75,47 (СН2), 96,36 (С-4), 110,85 (С-8а), 114,37 (С-6), 117,47 (С-7), 117,76 (СН2 = ), 123,11 (С-8), 123,21 (С-10а), 134,18 (СН = ), 139,76 (С-4а),
145.29 (С-9а), 147,91 (С-5), 151,86 (С-3), 154,15 (С-2), 158,45 (с-1), 175,06 (С-9). Масс-спектр, m/z (%): 342 (16,79), 327 (100), 311 (22,78), 299 (44,55), 285 (29,25), 122 (14,41), 107 (12,22), 93 (46,93), 77 (17,45), 41 (41,60), 28 (37,31). C19H18O6. Расч. m/z: 342,11033. Эксп. m/z: 342,10978 .
По указанной методике из 0,5 г соединения (2) получили 0,56 г (92,8 %) 1-аллилокси-2,3,4,5-тетраметоксиксантона (6). Т. пл. 118 — 120 °С. ИК-спектр, v, см-1: 723, 747, 780, 895, 927, 986, 1500, 1586, 1600 (С = С); 1658 (С = О). УФ-спектр, ^max, нм (Ig е): 240 (4,12), 253 (4,35), 293 (3,83), 356 (3,36). Спектр ЯМР 1Н (CDC13, 8, м.д, J, Гц): 3,91 (3Н, с, ОСН3),
4,00 (3Н, с, ОСН3), 4,06 (3Н, с, ОСН3), 4,10 (3Н, с, ОСН3), 4,62 (2Н, д, J = 6,0, СН2), 5,23 (1Н, м, СН2 = ), 5,42 (1Н, м, СН2 = ), 6,15-6,33 (1Н, м, СН = ), 7,17 (1Н, д.д, J = 7,8, J = 1,5, Н-6), 7,23 (1Н, т, J = 7,8, Н-7),
7.84 (1Н, д.д, J = 7,8, J = 1,5, Н-8). Спектр ЯМР 13С (8с, м.д.): 56,34 (ОСН3), 61,46 (ОСН3), 61,66 (ОСН3), 61,57 (ОСН3), 96,06 (С-4), 75,52 (СН2), 105,68 (С-8а),
114.84 (С-6), 117,29 (С-7), 117,61 2СН2 = ), 122,97 (С-10а), 123,21 (С-8), 134,23 (СН = ), 137,61 (С-4а), 147,54 (С-9а), 148,44 (С-5), 149,48 (С-3), 151,97 (С-2),
155,79 (с-1), 175,37 (С-9). Масс-спектр, m/z (%): 372 (36,38), 357 (100), 343 (19,60), 331 (63,26), 329 (17,01), 303 (37,11), 275 (15,49), 273 (17,99), 260 (12,74), 245 (34,25), 41 (16,46). С20Н20О7. Расч. m/z: 372.12089. Эксп. m/z: 372,11934. (рис. 1).
r1 OMe i r = r1 = h
2 R = H, R1 = OMe
3 R = Ac, R1 = H
4 R = Ac, R1 = OMe
5 R = All, R1 = H
OR O 6 R = All, R1 = OMe
рис. 1. Ксантоновые соединения галении рогатой и их синтетические аналоги. примечание: (1)* (2)* и т.д. - нумерация ксантоновых соединений.
При определении их желчегонного действия соединений (1-6) на крысах линии «Wistar» при введении в дозах 10-50 мг/кг установлено, что у природных ксантонов (1) и (2) и их производных (3-6) желчегонное действие более выражено в дозе 50 мг/кг. Наибольшую желчегонную активность проявляет соединение (5). Так, при однократном его введении в дозе 50 мг/кг скорость секреции
желчи превышала показатель у крыс контрольной группы на 47, 37 и 18 % (за 2, 3 и 4 часа опыта соответственно), тогда как при введении ксанто-на (1) скорость секреции желчи повышалась на 30, 16 и 12 %, соответственно. Введение крысам 1-аллилокси-2,3,4,5-тетраметоксиксантона (6) в дозе 50 мг/кг также стимулировало холеретиче-скую реакцию. Скорость секреции желчи у крыс возрастала на 39, 37 и 41 % (за 2, 3 и 4 часа опыта, соответственно), а у крыс, которым вводили ксантон (2) - на 42, 26 и 32 %, соответственно.
Ацетилзамещенные производные по желчегонной активности уступали аллилпроизводным. Введение 1-ацетокси-2,3,5-триметоксиксантона (3) увеличивало экскрецию холестерина, а введение 1-ацетокси-2,3,4,5-тетраметоксиксантона (4) способствовало преимущественно секреции желчных кислот.
выводы
Таким образом, установлено что ацетилирова-ние, аллилирование и алкилирование природных ксантонов повышает желчегонную активность в сравнении с их природными аналогами.
литература
1. Биологическая активность фенольных соединений из галении рогатой / Т.Н. Михайлова [и др.] // Химия в интересах устойчивого развития. - 2005. - № 3. - С. 411-415.
2. Гаммерман А.Ф. Словарь тибетско-латинорусских названий лекарственного растительного сырья, применяемого в тибетской медицине / А.Ф. Гаммерман, Б.В. Семичов. - Улан-Удэ, 1963. - 402 с.
3. Глызин В.И. Природные ксантоны / В.И. Глы-зин, Г.Г. Николаева, Т.Д. Даргаева. - Новосибирск : Наука, 1986. - 167 с.
4. Государственная Фармакопея СССР XI изд.
- М., 1989. - Т. 1-2.
5. Малышев Л.И. Флора Центральной Сибири / Л.И. Малышев, Г.А. Пешков. - Новосибирск : Наука, 1979. - Т .2. - С. 709-718.
6. Николаев С.М. Растительные лекарственные препараты при повреждениях гепатобилиарной системы / С.М. Николаев. - Новосибирск : Наука, 1992. - 155 с.
7. Производные гамма-пирона Halenia / Танхаева Л.М. [и др.] // Химия природ. соедин. -1984. - № 6 . - С. 788-789.
8. Скакун Н.П. Сравнительное действие атропина и метацина на внешнесекреторную функцию печени / Н.П. Скакун, А.И. Олейник // Фармакол. и токсикол. - 1967. - Т. 30. - С. 334-337.
9. Stout G.H. The xanthones of a Halenia species / G.H. Stout, J.L. Fries // Phytochemistry. - 1970. -Vol. 9. - P. 235-236.
Сведения об авторах:
Николаева Галина Григорьевна - д.фарм.н., ведущий научный сотрудник, профессор. 670047, г. Улан-Удэ, ул. М. Сахья-новой, д. 6, ИОЭБ СО РАН, лаб. мед.-биол. исследований. Сот. тел. 8-9021-654347
