Uchebnik

5’); 115.62(С-2’); 120.78(С-1’); 121.51(С-6’); 132.66(С-3); 144.55(С-4’); 148.11(С- 3’); 154.87(С-2); 155.79(С-9); 160.86(С-5); 163.66(С-7); 177.01(С-4).

26 сигналов углеродных атомов подтверждают наличие 2-х углеводных фрагментов (11С) и отсутствие других углеродсодержащих заместителей в структуре флавоноида (15С).

Перацетильное производное: подтверждает 10 ОН-групп:

1Н-ЯМР (DМSО-d6, δ, м.д.): 1.98 (s, 18Н), 2.33 (s, 12Н), 3.34 (s, 2Н-6”), 3.56 (q, Н-5”’а), 4.10 (q, Н-5”’е), 4.76-4.89 (3Н, m, Н-2”’,3”’,4”’), 5.11-5.36 (4Н, m, Н- 2”,3”,4”,5”), 5.82 (t, Н-1”’), 7.10 (d, Н-1”), 7.33 (d, Н-6), 7.48 (d, Н-8), 7.61 (dd, Н- 5’), 8.06 (dd, Н-2’), 8.12 (dd, Н-6’).

Два изомерных аурона 5- и 7-метилауреусидины выделены из Cyperus capitatus:

Оба аурона обладают желтой флуоресценцией в УФ-свете (366 нм) и проявляются в парах аммиака в виде желтых пятен на хроматограммах.

Положения максимумов в УФ-спектрах веществ в метаноле, а также батохромный сдвиг I максимума в присутствии комплексообразующих и ионизирующих реагентов типичны для ауронов, имеющих ортодиоксигруппировку в кольце В и свободную 4-ОН-группу в кольце А. 1Н- и 13С- ЯМР спектры веществ подобны спектрам ауреусидина, имеющего метильную группу в кольце А: три сигнала (1H каждый) по частотам и расщеплению соответствующие протокатеховому фрагменту (кольцо В), два синглетных сигнала (1Н каждый) бензоильного (Н-7’) протона и протона кольца А.

481

Cинглетные сигналы (3Н) для группы СН3 отличались в спектрах ПМР 1.89 и 2.10 м.д., но совпадали в спектрах 13С-ЯМР (8.3 м.д). Масс-спектры двух изомеров также оказались идентичными. Основным доказательством этих структур были данные УФ спектров и спектр ПМР.

Мирицетин-3-О-(2”-О-п-оксибензоил)- -рамнопиранозид:

ИК (КВr, , см-1): 3400 (ОН), 1705, 1657 (СО), 1615, 1510 (С=С), 1448, 1165, 1023, 959, 836.

1Н-ЯМР (CD3ОD, δ, м.д.): 1.03 (3H, d, J=6.0 Гц, Н-6”), 3.49 (2H, m, Н-4”,5”), 4.06 (dd, J=3.0, J=9.2 Гц, Н-3”), 5.52 (d, J=1.5 Гц, Н-1”), 5.65 (brs, Н-2”), 6.18 (d, J=1.5 Гц, Н-6), 6.36 (d, J=1.5 Гц, Н-8), 6.80 (2H, d, J=9.0 Гц, Н-3”’,5”’), 6.98 (2H,

s, Н-2’,6’), 7.88 (2H, d, J=9.0 Гц, Н-2”’,6’”).

13С-ЯМР (CD3ОD, δ, м.д.): 159.4 (С-2), 135.6 (С-3), 179.3 (С-4), 163.6 (С-5), 99.8 (С-6), 165.8 (С-7), 94.7 (С-8), 158.4 (С-9), 105.8 (С-10), 122.0 (С-1’), 109.6 (С-2’,6’), 146.8 (С-3’,5’), 137.9 (C-4’), 100.4 (C-1”), 73.5 (C-2”), 70.7 (C-3”), 73.9 (C-4”), 72.2 (C-5”), 17.8 (C-6”), 121.8 (C-1”’), 133.1 (C-2”’,6”’), 116.1 (C-3”’,5”’), 163.1 (C-4”’), 167.2 (C-7”’).

Мирицетин-3-O-(2"-O-галлоил)- -рамнопиранозид 7-метиловый эфир

[ ]D -0.440 (с 0.0015, СН3ОН).

УФ (МеОН, λmax, нм): 266, 352.

ИК (КВr, , см-1): 3239, 1601, 1341, 1210.

1Н-ЯМР (DМSО-d6, δ, м.д.): 6.37 (d, J=2.1 Гц, Н-6), 6.66 (d, J=2.0 Гц, H-8), 3.85 (s, OCH3-7), 6.95 (s, H-2’,6’), 5.53 (d, J=1.1 Гц, Н-1”), 5.47 (t, J=1.6 Гц, H-2”), 3.82 (dd, J=1.6, J=5.1 Гц H-3”), 3.28-3.30 (2H, t, H-4”,5”), 0.93 (d, J=5.1 Гц, Н-6”),

6.94 (s, Н-2,6-Gall).

13С-ЯМР (DМSО-d6, δ, м.д.): 157.9 (С-2), 133.5 (С-3), 177.6 (С-4), 160.9 (С- 5), 98.0 (С-6), 165.2 (С-7), 92.2 (С-8). 156.4 (С-9), 105.0 (С-10), 56.1 (OСH3-7),

119.2 (С-1’), 108.1 (С-2’,6’), 145.9 (C-3’,5’), 136.8 (C-4’); О-рамнозил: 98.3 (C-1), 71.7 (C-2), 68.5 (C-3), 71.7 (C-4), 70.7 (C-5), 17.6 (C-6); 2"-O-галлоил: 119.2 (С- 1), 108.9 (С-2,6), 145.5 (С-3,5), 138.6 (С-4), 165.0 (С=О).

Мирицетин-3-O-(3"-O-галлоил)- -рамнопиранозид 7-метиловый эфир

[ ]D -76.30 (с 0.002, СН3ОН).

УФ (МеОН, λmax, нм): 266, 352.

ИК (КВr, , см-1): 3256, 1601, 1339, 1213.

1Н-ЯМР (DМSО-d6, δ, м.д.): 6.38 (d, J=2.1 Гц, Н-6), 6.67 (d, J=1.9 Гц, H-8), 3.86 (s, OCH3-7), 6.91 (s, H-2’,6’), 5.05 (brs, Н-1”), 4.31 (brs, H-2”), 5.02 (dd, J=3.1, 9.6 Гц H-3”), 3.51 (t, J=9.6, H-4”), 3.69 (m, H-5”), 0.90 (d, J=6.1 Гц, Н-6”), 7.03 (s, Н-2,6-Gall).

482

13С-ЯМР (DМSО-d6, δ, м.д.): 158.1 (С-2), 135.1 (С-3), 178.0 (С-4), 161.0 (С- 5), 97.9 (С-6), 165.2 (С-7), 92.3 (С-8). 156.4 (С-9), 105.0 (С-10), 56.1 (OСH3-7),

119.5 (С-1’), 108.0 (С-2’,6’), 145.9 (C-3’,5’), 136.7 (C-4’); О-рамнозил: 102.7 (C- 1), 67.8 (C-2), 73.8 (C-3), 68.6 (C-4), 71.1 (C-5), 17.5 (C-6); 3"-O-галлоил: 120.0 (С-1), 109.0 (С-2,6), 145.4 (С-3,5), 138.3 (С-4), 165.7 (С=О).

Мирицетин-3-O-(2",3"-ди-O-галлоил)- -рамнопиранозид:

[ ]D +16.00 (с 0.0013, СН3ОН).

УФ (МеОН, λmax, нм): 268, 351.

ИК (КВr, , см-1): 3387, 1610, 1344, 1201.

1Н-ЯМР (DМSО-d6, δ, м.д.): 6.19 (d, J=2.0 Гц, Н-6), 6.37 (d, J=2.0 Гц, H-8), 7.02 (s, H-2’,6’), 5.48 (d, J=1.6 Гц, Н-1”), 5.93 (dd, J=1.8, J=3.1 Гц, H-2”), 5.43 (dd, J=3.1, J=6.1 Гц H-3”), 3.72-3.73 (2H, t, H-4”,5”), 1.09 (d, J=4.7 Гц, Н-6”), 7.03 (s,

Н-2,6, Gall-2), 7.00 (s, Н-2,6, Gall-3).

13С-ЯМР (DМSО-d6, δ, м.д.): 159.4 (С-2), 135.8 (С-3), 179.3 (С-4), 163.2 (С- 5), 99.9 (С-6), 166.1 (С-7), 94.8 (С-8), 158.5 (С-9), 105.8 (С-10), 121.8 (С-1’), 109.5

(С-2’,6’), 146.5 (C-3’,5’), 138.0 (C-4’); О-рамнозил: 100.7 (C-1), 71.1 (C-2), 73.5 (C-3), 71.4 (C-4), 72.4 (C-5), 17.8 (C-6); 2"-O-галлоил: 120.8 (С-1), 110.3 (С-2,6), 146.3 (С-3,5), 140.2 (С-4), 166.8 (С=О); 3"-O-галлоил: 121.2 (С-1), 110.4 (С-2,6), 147.0 (С-3,5), 140.0 (С-4), 168.1 (С=О).

То есть 3 разногаллоилированных рамнопиранозида (2”, 3” и 2”,3”) однозначно идентифицированы сравнением их 1Н- и 13С-ЯМР спектров.

Из Capparis spinosa было выделено и идентифицировано 13 флавоноидных соединений и среди них новый кверцетин-3-О-[6”’- -L-рамнозил-6”- -D-

глюкозил]- -D-глюкозид:

УФ (МеОН, λmax, нм): 257, 295пл., 360; (+AlCl3): 272, 300пл, 420; (+АlСl3/НСl): 267, 300пл, 357, 395; (+NaOMe): 270, 327, 405; (+NaOAc): 265,

385; (+NaOAc/H3BО3): 262, 375.

1Н-ЯМР (DМSО-d6, δ, м.д.): 7.50 (2Н, m, H-2’, 6’), 6.80 (d, J=9.0 Hz, H-5’), 6.40 (d, J=2.0, H-8), 6.20 (d, J=2.0, H-6), 5.30 (d, J=7.0, H-1”), 5.10 (d, J=7.0, H- 1”’), 4.40 (d, J=2.0, H-1””), 3.10-3.50 (m, протоны сахаров), 0.98 (3H, d, J=6.0,

CH3-Rha).

13С-ЯМР (DМSО-d6, δ, м.д.): 156.5 (C-2), 133.5 (C-3), 177.5 (C-4), 161.0 (C- 5), 98.6 (C-6), 164.0 (C-7), 93.5 (C-8), 156.5 (C-9), 104.5 (C-10), 121.5 (C-l’), 114.5 (C-2’), 144.5 (C-3’), 149.0 (C-4’), 116.5 (C-5’), 121.5 (C-6’), 100.6 (C-1”), 74.2 (C- 2”), 76.5 (C-3”), 70.4 (C-4”), 76.8 (C-5”), 68.5 (C-6”), 101.0 (C-1”’), 74.2 (C-2”’), 76.0 (C-3”’), 70.5 (C-4”’), 76.5 (C-5”’), 66.9 (C-6”’), 101.4 (C-1””), 70.5 (C-2””),

483

70.4(C-3””), 71.6 (C-4””), 69.9 (C-5””), 17.7 (C-6””).

5,2’,6’-триокси-7-метоксифлавон-2’-О- -D-глюкопиранозид: Тпл 1380С.

УФ (МеОН, λmax, нм): 258, 300; (+АlСl3): 269, 315, 368; (+АlСl3/НСl): 269, 315, 368; (+NaOAc): 259, 299; (+NaOAc/Н3ВО3): 259, 299; (+NaOMе): 270, 364.

ИК (КВr, , см-1): 3400 (OH), 2907, 1661 (C=O), 1604 (C=C).

1Н-ЯМР (DМSО-d6, δ, м.д.): 12.93 (s, OH-5), 10.17 (s, OH-6’), 7.29 (t, J=8.3 Hz, H-4’), 6.75 (d, J=8.3 Hz, H-3’), 6.66 (d, J=8.3 Hz, H-5’), 6.62 (d, J=1.9 Hz, H- 8), 6.40 (d, J=1.9 Hz, H-6), 6.34 (s, H-3), 4.92 (d, J=7.8 Hz, H-1”), 3.89 (3H, s, OMe- 7), 3.70 (brd, J=12 Hz, H-6”a), 3.40 (brd, J=12 Hz, H-6”b), 3.27 (ddd, J=9, J=9, J=9,

H-5” ), 3.19 (dd, J=9, J=9, H-3”), 3.08 (dd, J=9, H-4”), 3.06 (dd, J=7.8, J=9, H-2”). 13С-ЯМР (DМSО-d6, δ, м.д.): 181.9 (C-4), 165.0 (C-7), 161.6 (C-2), 161.1 (C-

5), 158.2 (C-9), 156.3 (C-2’), 156.1 (C-6’), 132.1 (C-4’), 112.4 (C-3), 110.0 (C-1’), 109.4 (C-5’), 105.4 (C-3’), 104.9 (C-10), 100.5 (C-1”), 97.7 (C-6), 92.5 (C-8), 76.9 (C-5”), 76.6 (C-3”), 73.1 (C-2”), 69.5 (C-4”), 60.6 (C-6”), 55.9 (OMe-7).

При исследовании структур флавоноидных гликозидов метод массспектрометрии не эффективен, под действием электронного удара гликозиды разлагаются и дают масс-спектры, практически идентичные с агликоном.

В связи с этим исследование гликозидов многих групп флавоноидных соединений, независимо от их массы, возможно методом масс-спектрометрии быстрых атомов или методом полевой десорбции.

Для анализа используют спиртовые растворы концентратов растительного сырья и доминирующих в них флавоноидов в смеси с глицерином («жидкой матрицы») для получения стабильных по времени вторично-эмиссионных массспектров с характеристичными ионами типа (А+Н)+, (М+Н)+ и (М+Na)+.

При этом отмечено, что из монозидов, независимо от природы углеводного фрагмента, в масс-спектрах полевой десорбции присутствует М+ и флавоноидный агликон. Фрагмент сахара наиболее устойчив был в арабинофуранозидах (югланин, авикулярин).

Для флавоноидных гликозидов, этерифицированных остатками фенолокислот, основными являются сигналы М+, ионы агликона и ацилированного сахара.

m /e

Масс-спектр полевой десорбции диацетилродалина

484

Флавоноиды из вексибии лисохвостной относятся к очень редкому типу 6- лавандулилзамещенных:

R=R1=H - вексибинол

R=CH3, R1=H – вексибидин

R=R1= CH3

Вещество желто-зеленого цвета с Тпл 306-3080С, на основании качественных реакций и хроматографического поведения (БХ, ТСХ) отнесено к флавонолу со свободной 3-ОН группой.

2 дублетных сигнала в ПМР спектре с КССВ 2 Гц в области 6.21 и 6.45 м.д. подтверждают мета-замещение кольца А. Дублетный сигнал с КССВ 1.8 Гц в области 7.69 м.д. и уширенный синглет в области 7.8 м.д. могут принадлежать протонам Н-2’ и Н-5’ или Н-3’ и Н-6’ кольца В.

В спектре 13С-ЯМР присутствуют сигналы 15 углеродных атомов. Сравнение положения сигналов С-3’ и С-4’ кольца В в кверцетине и в данном соединении коррелируют между собой, а сдвиг сигнала С-6’ отличается и составляет 26 м.д., что может свидетельствовать о наличии 6’-ОН группы.

При 2’,3’,4’- или 3’,4’,5’- расположении ОН-групп в кольце В должен быть значительный батохромный сдвиг первой полосы от действия алюминия хлорида.

Однако в УФ-спектре вещества это предположение не подтвердилось, батохромное смещение обеих полос было аналогичным кверцетину, что не подтверждает наличия трех рядовых ОН-групп. Спектральные данные подтверждают редкое замещение кольца В - 2’,4’,5’ (3’,4’,6’).

Пик молекулярного иона с m/z 318 соответствует молекулярной формуле С15Н10О8, характеристичный фрагмент с m/z 152 соответствует ретро-распаду по предполагаемой схеме фрагментации и 3,5,7,3’,4’,6’-гексаоксифлавону:

486

Как уже отмечалось выше, флавоноиды отличаются структурным многообразием и к настоящему времени имеется достаточно много данных о разнообразном характере их влияния, как на растения, так и на человека и животных.

Вчастности, они ингибируют рост патогенных грибов, понижают скорость размножения вирусов и бактерий. С другом стороны, они служат субстратами для ферментов, которые превращают их в соединения, имеющие тесную связь с видом заболевания. Поэтому, например, в патологических образованиях растений обнаруживается повышенное содержание дубильных веществ, повышающих устойчивость тканей растений к болезням, существует определенная зависимость между содержанием токсических веществ и ростом паразитов в растениях. Например, антоцианидины обладают выраженным ингибирующим действием по отношению к Gloesporium perennans, дельфинидин подавляет их рост на 90%.

Установлено, что флавоноиды поглощают УФ-лучи и защищают генетический аппарат и белки клеток от разрушения. В то же время они не поглощают голубой и красный свет, поэтому не препятствуют процессам аккумулирования световой энергии хлорофиллом растений.

Всвою очередь, хлорофилл маскирует цвет, например, антоцианов и флавоноидов, а осенью, когда хлорофилл разрушается, появляются желтый, оранжевый, красный, красно-коричневый и другие цвета этих соединений. Цвет созревающих осенью плодов и семян связан с превращениями флавонолов в соответствующие антоцианидины.

Природные флавоноиды являются активными метаболитами клеточного обмена, участвуют в процессах фотосинтеза, дыхания, деления, роста клеток и т.д.

Не случайно, что более всего флавоноиды локализуются в активно функционирующих органах растений - листьях, цветках, плодах, побегах, ростках, в покровных тканях, выполняющих защитные функции.

Особенностью растений является также наличие одновременно нескольких групп соединений одного или разных биологически активных типов. Например, флавоноиды, их гликозидированные формы, дубильные вещества, аминокислоты фенолы, витамины содержатся вместе, дополняя физиологическую роль друг друга. Общим свойством флавоноидов является стимулирующее и адаптогенное действие, Р-витаминная, желчегонная, противоопухолевая, антиоксидантная, кардиотоническая, противовоспалительная и др. виды активности.

Препараты флавоноидов – Кверцетин, Рутин, Аскорутин, Хелепин, Фларонин, Алхидин, Альнусидин, Лейкоэфдин, Ликвиритон, Камфлон, Фламин, Холефлавин, Пассит, Кардиовален, Валоседан, Кратилен, Эсбердикард, Оксакант, Кратегут, Кратеган, Кратемон, Эскузан, Эскувазин, Веностазин, Диквертин, Биосед, Флавозид, Фластапиол, Флакарбин, Флавотин, Тризофлан, Легалон-70, Анавенол, Олефлавит, Аллкартин, Ундевит, Аэровит, Декамевит, Квадевит, Викалин, Кверсалин, Силибор, Флавобион и др., используются для профилактики и лечения гипо- и авитаминоза Р, для лечения

487

поражений капилляров, для ускорения регенерации тканей при глубоких ранениях, трофических язвах, как бактерицидные и антиуремические средства, для лечения гнойных ран, в качестве противоопухолевых и противовоспалительных средств широкого спектра действия в виде разнообразных лекарственных форм.

Вопросы для самоконтроля студентов

1 Сравните возможности различных методов химического анализа в идентификации природных флавоноидов.

2 Докажите преимущества использования ацилированных и силилированных производных в структурном анализе.

3Опишите возможности ВЭЖХ в исследовании флавоноидов.

4Сравните возможности молекулярной спектроскопии в исследовании флавоноидов.

5Составьте алгоритм качественного функционального анализа методом ИК-спектроскопии.

6Составьте схему ретродиенового распада флавоноидных молекул.

7На примерах покажите возможности метода масс-спектрального анализа.

8Сравните возможности одно- и двумерного вариантов ЯМРспектроскопии в установлении тонкой структуры флавоноидных молекул.

9Опишите возможности структурного анализа олигомерных флавоноидов.

10Опишите возможности РСА в исследовании флавоноидов.

ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА

1Перечислите подходы к классификации флавоноидных соединений

2Опишите методы выделения и разделения различных флавоноидов

3Перечислите общие и специфические химические свойства разных групп флавоноидных молекул.

4Сравните методы идентификации структур флавоноидов.

5Опишите биологическую активность флавоноидов и другие полезные свойства.

1Многообразие флавоноидных молекул связано:

со степенью окисленности кольца С;

со степенью замещения ароматических колец;

с расположением и природой заместителей;

с характером конденсации колец.

2Методы выделения и разделения различных флавоноидов связаны с:

характером сырья

488

природой сопутствующих веществ

природой флавоноидных соединений Методы:

экстракция разнополярными растворителями;

осаждение и переосаждение;

гидролиз до или параллельно с экстракцией;

хроматография (БХ, ТСХ, препаративная, двумерная, адсорбцонная, ГЖХ, ЖЖХ, ВЭЖХ);

электрофорез.

3 Общие свойства:

электрофильное замещение в ароматических кольцах (галогенирование, нитрование, сульфирование);

электрофильный обмен протона ОН-групп (алкилирование, ацилирование, конденсация);

нуклеофильный обмен, окисление (3-ОН-спиртовая, остальные - фенольные);

направленное присоединение и нуклеофильный обмен кислорода (С=О- группа);

расщепление простой эфирной связи (гидролиз, щелочной плав). Специфические свойства:

разная реакцеспособность ОН-групп от взаимного расположения, числа, степени сопряжения, ВМВС;

пониженная реакцеспособность С=О и С2=С3 сопряженных с С-О-С и ароматическими кольцами;

у ауронов С=С – вне кольца, пространственное расположение кольца В;

восстановленные формы – наличие асимметрических атомов и оптическая изомерия 3-,4- или 3,4-ди-ОН – спиртового характера;

изофлавоны – экранирование С=О кольцом;

гликозиды (С-С, С-О-С) - различные условия гидролиза (кислотный ферментативный);

флаваны – конформация кольца С (насыщенный гетероцикл).

4 Идентификация осуществляется с помощью более или менее специфических реакций или их сочетания, в зависимости от природы целевых и сопутствующих веществ:

NH3 (C=O);

H3BO3 (орто- ди-ОН или ОН…С=О);

AlCl3 (орто-три-ОН или ОН…С=О…ОН);

«госсипетиновая проба» (пара-ОН);

р.Запрометова (восстановленные формы кольца С, эфиры катехинов);

«цианидиновая проба» (характер кольца С).

489

5 Широкий спектр биоактивности связан с использованием индивидуальных, комплексных, суммарных препаратов в различных лекарственных формах:

спепень гидроксилирования;

расположение ОН-групп;

биодоступность (число ОН и углеводных фрагментов);

участие в окислительно-восстановительных и донорно-акцепторных взаимодействиях (С=О и С=С связи).

Рекомендуемая литература к главе

Основная

1Д.Ю.Корулькин, Ж.А.Абилов, Р.А.Музычкина, Г.А.Толстиков. Природные флавоноиды. Новосибирск, 2007, 232с.

2J.B.Harborne. The flavonoids: Advances in research. London: Charman and Hall, 1982, Р. 261-311

3А.Блажей, Л.Шутый. Фенольные соединения растительного происхож-

дения. М., 1977, 240с.

4Р.А.Музычкина, Д.Ю.Корулькин, Ж.А.Абилов и др. Биологически активные вещества растений. Выделение, разделение, анализ. Алматы, 2006, 438с.

Дополнительная

1В.А.Куркин. Фармакогнозия. Самара, 2007, 1236с.

2В.П.Георгиевский, А.И.Рыбаченко, А.Л.Казаков. Физико-химические и аналитические характеристики флавоноидных соединений. 1988, Ростов на Дону, 144с.

3Н.И.Гринкевич, Л.Н.Сафронич. Химический анализ лекарственных растений. М., 1983, 176с.

4М.Н.Запрометов. Фенольные соединения. М., 1993, 270с.

5J.B.Harborne, T.J.Mabry, H.Mabry. The flavonoids. 1974, London, 1202p.

6E.Haslam. The flavonoids. London: Charman and Hall, 1975, Р. 505-559

7Дж.Харборн. Биохимия фенольных соединений. М., 1968, 452с.

8В.М.Дембицкий, Г.А.Толстиков. Природные галогенированные органические соединения. Новосибирск, 2003, 363с.

9I. Sonnenblicher etc. Flavonoids and Bioflavonoids. Budapest, 1982, p. 475-

478

10Э.Хефтман. Хроматография. Практическое приложение метода. М., 1986, ч. 2, 422с.

490