CC BY
82
УДК 615.322:581.19
ВЫДЕЛЕНИЕ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ ФЛАВОНОИДОВ ИЗ СОЦВЕТИЙ СЕРПУХИ ВЕНЦЕНОСНОЙ SERRATULA СОНОЫАТА I (ДБТЕРДОЕДЕ)
А.В. Мягчилов1, О.Э. Гончаренко1, Л.И. Соколова1, П.Г. Горовой1, П.С. Дмитренок2
Дальневосточный федеральный университет, Российская Федерация, 690950, г. Владивосток, ул. Октябрьская, 27.
2 Учреждение Российской академии наук Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВОРАН, Российская Федерация, 690922, г. Владивосток, проспект 100 лет Владивостоку, 159. [email protected], [email protected]
Исследован состав флавоноидов, выделенных из соцветий серпухи венценосной Serratula coronata L. (А^етсеае), произрастающей на территории Приморского края. Методами жидкостной экстракции и препаративной колоночной хроматографии выделено три флавоноида - апигенин (5,7,4'-тригидроксифлавон), 3-метилкверцетин (5,7,3',4'-тригидрокси-3-метоксифлавон) и изокемпферид (5,7,4'-тригидрокси-3-метоксифлавон). Методами УФ-, ЯМР 13С-спектроскопии и масс-спектрометрии в режиме химической ионизации при атмосферном давлении (АРС1) доказана структура выделенных соединений.
Табл. 2. Библиогр. 9 назв.
Ключевые слова: соцветия серпухи венценосной, Serratula coronata L., флавоноиды, апигенин (5,7,4'-тригидроксифлавон), 3-метилкверцетин (5,7,3',4'-тригидрокси-3-метоксифлавон), изокемпферид (5,7,4'-тригидрокси-3-метоксифлавон).
ВВЕДЕНИЕ
Особое место в лекарственной флоре Дальнего Востока России занимают растения, содержащие соединения, имеющие большое значение в медицинской практике при создании новых лекарственных средств и являющиеся резервом для расширения лекарственной сырьевой базы региона.
Одним из малоизученных растений Сибири и Дальнего Востока является серпуха венценосная Serratula coronata L. (Asteraceae). Известно, что это растение содержит ценные биологически активные соединения, среди которых особое место занимают экдистероиды [1, 2]. Имеются сведения по содержанию в серпухе венценосной и флавоноидов [3]. Однако содержание флавоноидов в соцветиях Serratula coronata L. не исследовалось.
Целью настоящей работы являлось изучение состава флавоноидов в соцветиях серпухи венценосной.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Для выделения флавоноидов использовали соцветия серпухи венценосной, собранные в Приморском крае (Хасанский район, окрестности с. Андреевка, август 2008). Сушка производилась при комнатной температуре. Высушенные соцветия измельчали до размеров частиц 1-2 мм.
Измельченные соцветия серпухи венценосной экстрагировали 70% этиловым спиртом на кипящей водяной бане с обратным холодильником и полученный экстракт упаривали досуха на роторном испарителе.
К сухому остатку добавляли 10 мл 96% этилового спирта и смешали с 10 г силикагеля (70-230 меш). Смесь экстракта и силикагеля высушивали на воздухе при комнатной температуре и наносили на колонку с силикагелем Merk (70-230 меш). В качестве элюента использовали смесь четыреххлористый углерод-
этиловый спирт (содержание спирта изменялось от 0 до 100%). При элюировании смесью растворителей четыреххлористый углерод-этиловый спирт в соотношении 90 : 10 (об/об) выделили соединение I. При элюировании смесью растворителей в соотношении 80 : 20 (об/об) выделили соединения II и III.
Очистку выделенных соединений проводили перекристаллизацией из этилового спирта. Выход соединения I составил 5 мг, а соединений II и III - 10 и 33 мг соответственно.
УФ-спектры были получены на спектрофотометре Shimadzu UV 1240 mini. Масс-спектрометрический анализ проводили на приборе Agilent 6210 TOF LC/MS в режиме химической ионизации при атмосферном давлении (APCI). Спектры ЯМР получены на спектрометре Bruker c рабочей частотой 400 МГц в d6-ДМСО.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Исследование характера УФ-спектров выделенных соединений позволяет сделать заключение о том, что они относятся к классу флавоноидов, так как имеют характерные для флавонолов и флавонов максимумы поглощения в областях 250-270 нм и 330-360 нм. Идентификацию соединений осуществляли с использованием методов УФ-, ЯМР С13-спектроскопии и масс-спектрометрии.
Соединение I. Желтый кристаллический порошок с Тпл = 258-260 оС. В масс-спектре, полученном методом химической ионизации при атмосферном давлении (APCI), присутствует один пик [M+H]+ с m/z 301,07, что отвечает брутто-формуле C16H12O6. В ЯМР 13С-спектре данного соединения наблюдается 14 сигналов (табл. 1). Химические сдвиги 13 резонансных сигналов в области 90-180 м.д. сопоставимы с литературными данными флавоноида кемпферо-ла [4, 5]. Наличие сигнала в сильнопольной части спектра при 60,4 м.д. свидетельствует о присут-
№ атома С Соединение I Соединение II Соединение III
2 156,3 164,8 155,6
3 138,2 103,5 137,7
4 178,6 182,4 177,9
5 161,9 161,8 161,3
6 99,2 99,5 98,6
7 164,8 164,4 164,2
8 94,4 94,6 93,6
9 157,0 157,9 156,4
10 104,9 104,4 104,2
1' 121,2 121,8 120,8
2' 130,8 129,2 115,4
3' 116,3 116,6 145,3
4' 160,8 162,1 148,8
5' 116,3 116,6 115,8
6' 130,8 129,2 120,6
OCH3 60,4 - 59,7
Таблица 1
Химические сдвиги в ЯМР С13-спектрах выделенных соединений (б С, м.д.)
ствии атома углерода метоксигруппы.
Методом УФ-спектроскопии исследовано влияние диагностических добавок (комплексооб-разующих и ионизирующих реагентов) на смещение полос в спектрах поглощения, что позволило установить положение гидроксигрупп и метоксигруппы в молекуле флавоноида (табл. 2). Батохромный сдвиг II полосы поглощения на 4 нм при добавлении ацетата натрия указывает на наличие гидроксигруппы у С-7 атома углерода, а батохромный сдвиг I полосы поглощения на 42 нм в присутствии хлорида алюминия свидетельствует о наличии гидро-ксигруппы у С-5. Положение гидроксигруппы при С-4' подтверждается батохромным сдвигом первой полосы поглощения на 47 нм при добавлении этилата натрия.
На основании данных УФ-спектроскопии можно предположить наличие гидроксигруппы у С-5, С-7 и С-4' атомов углерода.
Таким образом, на основании данных УФ-, ЯМР С13-спектроскопии и масс-спектрометрии установлено, что выделенный флавоноид является изокемпферидом (5,7,4'-тригидрокси-3-метоксифлавоном) [6].
Соединение II. Светло-желтый кристаллический порошок с Тпл = 347-349 оС. В масс-спектре присутствует один пик [М + Н]+ с m/z
271.06, что отвечает брутто-формуле C15H10O5. В ЯМР 13С-спектре наблюдается 13 сигналов, расположенных в слабопольной и не наблюдающихся в сильнопольной части спектра, что свидетельствует об отсутствие заместителей в молекуле флавоноида (табл. 1).
При исследовании спиртового раствора в УФ-области с диагностическими добавками установили наличие гидроксигрупп у C-5; C-7 и C-4' (табл. 2).
На основании данных УФ-, ЯМР С13 и масс-спектров можно утверждать, что выделенный флавоноид является апигенином (5,7,4'-тригидроксифлавоном) [5, 7].
Соединение III. Желтый кристаллический порошок c Тпл = 274-276 оС. В масс-спектре присутствует единственный пик [М+Н]+ с m/z
317.07, что отвечает брутто-формуле C16H12O7. В ЯМР 13С-спектре исследуемого соединения наблюдается 16 сигналов (табл. 1). Химические сдвиги 15 резонансных сигналов в области 90-180 м.д. сопоставимы с литера-
турными данными флавоноида кверцетина [5, 8]. Наличие сигнала в сильнопольной части спектра при 59,7 м.д. свидетельствует о присутствии атома углерода метоксигруппы.
Спектральными исследованиями в УФ-области установили наличие гидроксигрупп у С-5 и С-7. Батохромный сдвиг длинноволновой полосы поглощения на 23 нм под влиянием ацетата натрия и борной кислоты свидетельствует о присутствии двух гидроксигрупп в положении С-3' и С-4' в боковом фенильном радикале молекулы флавоноида (табл. 2).
По результатам анализа методом УФ-спектроскопии следует, что флановоноид имеет гидроксигруппы у С-5, С-7; С-3' и С-4' атомов углерода. Данные УФ-, ЯМР 13С-спектров и сравнение физико-химических величин с описанными в литературе позволили установить, что выделенное соединение является 3-метил-кверцетином (5,7,3',4'-тригидрокси-3-метокси-флавоном) [9].
^OH
OH.
о:
;cr'
OCH3
H O
Изокемпферид (соединение I)
^.OH
о:
DT'
OH
O
OHO
Апигенин (соединение II)
OH
OH.
OH
OCH3 OH O
3-метилкверцетин (соединение III).
Максимумы поглощения флавоноидов в УФ-области при добавлении диагностических добавок (Л, нм)
Таблица 2
Наименование Полосы
поглощения C2H5OH CH3COONa AICI3 C2H5ONa CH3COONa/H3BO3
Соединение I I 349 354 391 396 348
II 267 271 278 278 268
Соединение II I 339 347 383 398 340
II 267 270 279 276 268
Соединение III I 356 262 398 403 379
II 258 268 275 271 263
ВЫВОДЫ
1. Методами жидкостной экстракции и препаративной колоночной хроматографии из соцветий серпухи венценосной Serratula coronata L.. (Asteraceae) выделены три флавоноида: апигенин (5,7,4'-тригидроксифлавон), 3-метилкверцетин
1. Зарембо Е.В., Горовой П.Г., Соколова Л.И. Содержание 20-гидроксоэкдизона в видах родах Rhaponticum Ludw. и Serratula L. флоры Дальнего Востока России // Растительные ресурсы, 2001. № 3. С. 59.
2. Филиппова В.Н. [и др.] Экдистероиды в культурах клеток Serratula coronata и Ajuga reptans // Химия растительного сырья, 2002. № 1. C. 57-62.
3. Ангаскиева А.С. Фармакогностическое исследование серпухи венценосной, культивируемой в Сибири : автореф. дис. канд. фарм. наук. Томск, 2006. 19 с.
4. Adewale O., Abiodun O., Craig A. Studies on antimicrobial, antioxidant and phytochemical analysis of Urena lobata leave exctract // Journal of physical and natural sciences, 2007. Vol. 1. P. 1-9.
5. Wawer I., Zielinska A. 13C CP / MAS NMR studies
(5,7,3',4'-тригидрокси-3-метоксифлавон) и изо-кемпферид (5,7,4'-тригидрокси-3-метоксифлавон).
2. Выделенные соединения идентифицированы на основании данных УФ-, ЯМР 13С и масс-спектров с использованием химической ионизации при атмосферном давлении (APCI).
:ский список
of flavonoids // Magnetic resonance chemistry, 2001. № 39. p. 374-380.
6. Andersen Q.M, Markham K.K. Flavonoids: Chemistry, Biochemestry and Applications. CRC press Tay-lor&Group, 2006. 1197 p.
7. Fathiazad F., Delazar A, Amiri R, Sarker S.D. Extraction of flavonoids and quantification of rutin from waste Tobacco leaves // Iranian journal of pharmaceutical research, 2006. Vol. 3. P. 222-227.
8. Yu-Lan Li, Jun Li, Nai-Li Wang. Flavonoids and a new polyacetylene from Bidens parviflora Wiled // Molecules, 2008. Vol. 13. P. 1931-1941.
9. Aliouche L, Zater H, Zama D, Bentamene A, Seg-hiri R, Mekkiou R, Benayache S, Benayache F. Flavonoids of Serratula cichorocea and their antioxidant activity // Chemistry of natural compounds, 2007. Vol. 43. № 5. P. 618.
