Фитоэкдистероиды растений Silene brahuica, S.claviformis и Rhaponticum carthamoides

 

Строение силенеозида Н (4)

 

Следующим новым экдистероидом, выделенным из S.brahuica, является силенеозид Н (4). В УФ-спектре соединения 4 наблюдался максимум поглощения при 242 нм, характерный  для 7-ен-6-он части экдистероидов.

В ИК-спектре соединения 4 наблюдаются полосы поглощения в области 3398 см^-1 (ОН-группы), 1655 (циклогексанон) и 1707 и 1282 (сложноэфирная группа).

Использование аммиака  в масс спектре, в качестве газа реагента привело к образованию иона с m/z 700, который соответствует молекулярной формуле С₃₅Н₅₆О₁₄.

Наличие интегристерона А-25-ацетата (1), как генина, подтвердили идентификацией его в продуктах ферментативного расщепления соединения 4, проведенного суммой ферментов, выделенных из сладкого миндаля, в котором содержится α-галактозидаза (схема 3). Кислотный гидролиз дал сахар, идентифицированный бумажной хроматографией как D-галактоза.

Местоположение сахарного  остатка в молекуле соединения 4 установлено на основании спектров ¹Н и ¹³С ЯМР. Протонные и углеродные сигналы стероидного скелета соединения 4 были идентичны таковым интегристерона А, кроме сигналов боковой цепи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема 3. Химические превращения силенеозида  Н (4)

 

Местоположение ацетильной группы при С-25 было подтверждено сдвигом  сигналов метильных групп при  С-26 и С-27 (на +0.2 м.д. для протонов и +1.8-2.6 м.д. для углеродов) по сравнению с интегристероном А.

Присутствие остатка гексозы было доказано из спектров ¹Н ЯМР  в области d 3,3-5,1 м.д. и из спектров ¹³С ЯМР, где сигналы шести дополнительных оксигенированных углеродов наблюдаются в области d 61,8-102,9 м.д.

Сигнал С-22 (d 90,6) был смещен в слабое поле (на +12,3 м.д. сравнительно с интегристероном А) и это позволило предположить местоположение  гексозного остатка при С-22, что окончательно подтверждено ¹Н-¹³С-корреляцией Н-1'®С-22 и Н-22®С-1', наблюдаемых в PFG-HMBC спектре соединения 4.

Идентичность сахарного  остатка с a-D-галактопиранозидом была установлена из характерного сигнала аномерного протона при d 5,10 (д, J=3,3 Гц) и химических сдвигов С-2', С-3', С-4' и С-5' в спектре ¹³С ЯМР.

Фаза чувствительный NOESY эксперимент, проведенный сравнительно для интегристерона А и соединения 4 подтвердил 5b-конфигурацию атома водорода  в силу наличия сильного NOE между Н-5 и Ме-19, наблюдавшегося для обоих соединений и между Н-2 и Н-9 для интегристерона А (2). Вывод о 1b-ОН конфигурации был заключен из среднего NOE наблюдавшегося между Н-1 и Н-9, и сильного NOE между Н-1 и Н-11 (1,80 м.д.) для обоих соединений.

Для соединения 4 положение гексозы при С-22 было установлено из среднего NOE между Н-1' и Н-22'. Нахождение ацетильной группы при С-25 подтверждено из NOE между МеСО и Ме-27 и Ме-26. Структура соединения 4, следовательно, была определена как 25-ацетат 22-О-a-D-галактопиранозилин- тегристерона А и этот новый экдистероид назван силенеозидом Н .

 

Строение силенеозида G (5)

 

Третьим новым экдистероидом, выделенным из S.brahuica является силенеозид G (5). В ИК-спектре соединения 5 наблюдается широкая полоса поглощения при 3372 (ОН-группы), а также максимум при 1653 см^-1, соответствующий поглощению кетогруппы, сопряженной с двойной связью.

Пик молекулярного иона в масс-спектре экдистероида 5 отсутствует. В масс-спектре соединения 5 проявляются пик с m/z 588 и пик дегидратационного иона с m/z 570. Кроме того, в масс-спектре соединения 5 присутствуют пики фрагментов с m/z 363, 345, 327, 309, 99, 81 и 69, характерные для экдистерона, а также пики ионов с m/z 163 и 145, отвечающие фрагментированной гексозе . Это позволило предположить, что соединение 5 является гликозидом экдистерона.

В ПМР спектре соединения 5 в области 5,62 и 5,69 м.д. присутствуют сигналы двух аномерных протонов и в спектре ¹³С ЯМР в области 103,68 и 104,04 сигналы двух аномерных углеродных атомов.

Наличие в молекуле D-глюкозы и D-галактозы определили в результате кислотного гидролиза соединения 5 с помощью бумажной хроматографии.

Эти сведения показывают, что соединение 5 содержит по одному из каждого моносахарида и представляет собой биозид. В продуктах ферментативного гидролиза экдистероида 5, проведенного желудочным соком улитки Helix plectotropis, в котором содержится β-глюкозидаза, в качестве прогенина обнаружили силенеозид D (6). Следовательно, D-галактоза находится в стероидном ядре и связана с гидроксильной группой при С-3. Присутствие экдистерона (7) как генина доказано идентификацией его в продуктах ферментативного гидролиза вещества 6, проведенного суммой ферментов, полученной из сладкого миндаля (схема 4).

Окончательное местоположение D-глюкозы выяснили следующим образом.

В спектре ¹³С ЯМР соединения 5 сигнал углеродного атома С-22 находится при 90, 96 м.д. и по сравнению с подобным сигналом в спектре экдистерона (7) при 77,5 м.д. смещен в слабое поле на 13,46 м.д.

Схема 4. Химические превращения  силенеозида G (5)

 

В силенеозиде D (6) D-галактоза присоединена к гидроксильной группе при С-3 экдистерона a-гликозидной связью.

Сигнал аномерного протона D-глюкозы в спектре ПМР резонирует в виде дублета с КССВ с ³J=4,03 Гц при 5,69 м.д., что указывает на a-конфигурацию гликозидной связи и ⁴С₁-конформацию моносахарида в пиранозной форме.

Таким образом, силенеозид G (5) представляет собой новый экдистероид-3-О-a-D-галактопиранозид, 22-О-a-D-глюкопиранозид экдистерона.

 

 

Фитоэкдистероиды Silene claviformis Litw

 

Нами впервые исследовано  растение Silene claviformis Litw на содержание экдистероидов. Выделение фитоэкдистероидов из растения Silene claviformis проводили по схеме 5. Разделение компонентов на индивидуальные вещества проводили методом ВЭЖХ.

Из надземной части этого  растения мы выделили 6 экдистероидов. Из них четыре идентифицировали с  известными экдистероидами: 2-дезокси-a-экдизон (11), 2-дезоксиэкдистерон (12), экдистерон (7) и интегристерон А (2). Два экдистероида оказались новыми: экдистерон-20,22-ацеталь изовалерианового альдегида (9) и экдистерон-20,22-ацеталь эпиизовалерианового альдегида (10) (табл. 3).

Схема 5. Схема выделения  фитоэкдистероидов из надземных органов Silene claviformis

Таблица 3.

  Физико-химические  свойства фитоэкдистероидов,

выделенных из Silene claviformis

Название соединения и его суммарная формула	Т.пл., 0С	[a]Dо в СН3ОН	Колич. содержа- ние в %
Экдистерон-20,22-ацеталь изовалерианового альдегида (9) C32H52O7	-	-	0.05
Экдистерон-20,22-ацеталь эпи- изовалерианового альдегида (10) C32H52O7	-	-	0.05
2-Дезокси-a-экдизон (11) C27H44O5	235-236	93.3±2	0.03
2-Дезоксиэкдистерон (12) C27H44O6	254-255	82.0±2	0.02
Экдистерон (1) C27H44O7	240-242	60.7±2	0.15
Интегристерон А (2) C27H44O8	246-248	36.0±2	0.06

 

Строение экдистерон-20,22-ацеталь  изовалерианового альдегида (9)         и экдистерон-20,22-ацеталь эпиизовалерианового  альдегида (10)

 

Соединения (9) и (10) являются новыми экдистероидами выделенными из Silene claviformis. Масс-спектрометрической химико-ионизационной десорбцией соединения 9 определена его молекулярная масса 548, соответствующая эмпирической формуле С₃₂Н₅₂О₇ .

 

В спектре ¹Н и ¹³С ЯМР сигналы стероидного кольца были идентичны сигналам экдистерона, но сигналы для 22-Н (d 3,82), С-20 (d 86,4) и C-22 (d 83,2) были сдвинуты в слабое поле и таким образом предположена модификация бокового кольца при С-20 и С-22.

Наблюдалось присутствие  сигналов двух новых дублетов метила в области d 0,7-1,3 м.д., и нового триплетного сигнала Н-28 при d 5.29 (t:5.1; 1H). Идентификация бокового кольца была заключена из этого нового триплетного сигнала Н-28 и двух новых дублетов метильных сигналов, которые соответствовали данным экспериментов ¹H 2D COSY и TOCSY.

Наблюдавшаяся корреляция была в соответствии с присутствием алкилового кольца: [>СН-СН₂-СН(СН₃)₂]. ¹Н и ¹³С ЯМР химические сдвиги, наблюдавшиеся для Н-28 (d 5,29) и С-28 (d 104,30) согласуются с расположением ацеталя образовавшегося с участием изовалеральдегида (3-метилбутиральдегид). Как приведено выше, измененные химические сдвиги С-20 (d 86,4) и С-22 (d 83,2) подкрепляют высказывание о присоединении ацетальной единицы при С-20 и С-22. Это было подтверждено из ¹Н - ¹³С длинноцепной корреляции, наблюдавшейся в спектре PFG-HMBC между        Н-28 и С-20 и С-22. Из спектральных данных установлено, что соединение 9 является новым экдистероидом - экдистерон-20,22-ацеталь изовалерианового альдегида.

Соединение 10  имеет такую же молекулярную массу как и соединение 9 и такую же ЯМР характеристику, кроме триплета при d 5,07 (t: 5,4; 1Н) вместо триплета Н-28 при d 5,29 (t: 5,1; 1Н) в 9. Этот триплет мог бы быть определен как сигнал, наблюдавшийся в эпимере 9 при ассиметрическом углероде ацеталя и тогда соединение 10 было предположительно определено как эпимер 9 и, следовательно, представляет собой новый экдистероид – экдистерон-20,22-ацеталь эпиизовалерианового альдегида.

Этот неожиданный результат  вызывает некоторые сомнения об эндогенном происхождении соединений 9 и 10, которые могут быть альтернативно образованы при реакции экдистерона с малыми количествами изовалеральдегида, присутствующего в изоамиловом спирте, применявшемся во время обработки растения. С другой стороны, нужно указать, что некоторые природные моно- и ди- ацетониды экдистероидов прежде выделены из различных растительных источников.

 

Фитоэкдистероиды  растений  Rhaponticum carthamoides

 

Растение Rhaponticum carthamoides (левзея сафлоровидная) с XVIII века используется в народной медицине. В частности, настойка из Rhaponticum carthamoides применяется, как тонизирующее средство при физическом и умственном переутомлении. Семена растения Rhaponticum carthamoides впервые были изучены Н.Ш.Рамазановым. Из семян растения он выделил экдистероиды – экдистерон, 24(28)-дегидромакистерон А, картамостероны А и В.

Нами было продолжено изучение растения Rhaponticum carthamoides и выделены из семян этого растения два экдистероида. Из них один полиподин В-22-О-бензоат (13)  оказался новым экдистероидом, а второе идентифицировали с известным экдистероидом a-экдизоном (16) (табл.4).

Таблица 4.

Физико-химические свойства фитоэкдистероидов,

выделенных  из Rhaponticum carthamoides

Название соединения	Суммарная формула	Т.пл.,oC	[a]Dо в CН3ОН	Выход, %
Полиподин В-22-О-бензоат (13)	C34H48O9	196-198	60.0±2	0.003
a-Экдизон (16)	C27H44O6	236-238	63.5±2	0.01

 

Строение полиподин  В-22-О-бензоата (13)

 

В ИК-спектре соединения 13 имеются полосы поглощения, обусловленные гидроксильными группами (3432 см^-1) и a,b-ненасыщенной кетогруппировкой (1654 см^-1). Кроме того, имеются полосы поглощения при 1710 и 1281 см^-1 (сложный эфир), 1610, 1587, 714 см^-1 (ароматическое кольцо), позволяющие предположить, что в экдистероиде 13 имеется сложноэфирная группа ароматического характера.

Об этом свидетельствуют  также сигналы пяти ароматических  протонов при 7,35 (3Н) и 8,24 (2Н) м.д. в спектре ПМР, а также интенсивные пики ионов с m/z 122 (С₇Н₆О₂), 105 (С₇Н₅О) и 77 (С₆Н₅), присущие фрагментам  распада бензойной кислоты.

При щелочном омылении соединения 13 в нейтральной фракции идентифицировали полиподин В (14), а в кислой части гидролизата обнаружили бензойную кислоту (схема 6).

Наблюдаемый в масс-спектре  соединения 13 пик иона с m/z 379 (разрыв С-20-С-22) и его производные с m/z 361, 343 и 325 позволяют предположить, что бензойная кислота не связана со стероидным ядром, а присоединена к боковой цепи.

Ацетилирование экдистероида 13 привело к диацетату (15). В масс-спектре диацетата 15 наблюдаются интенсивные пики ионов с m/z 463 и 350, подтверждающие нахождение остатка бензойной кислоты в боковой цепи (схема 6).

Сопоставление химических сдвигов протонов в ПМР-спектрах полиподина В (14) и соединения 13 показывает, что в последнем сигналы протонов при С-22 и 21-СН₃ смещены в слабое поле, что может быть объяснено присоединением остатка бензойной кислоты к оксигруппе при     С-22.