Лариксидинол новый спиробифлавоноид из коры лиственницы сибирской и лиственницы Гмелина Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 547.587

ЛАРИКСИДИНОЛ - НОВЫЙ СПИРОБИФЛАВОНОИД ИЗ КОРЫ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ И ЛИСТВЕННИЦЫ ГМЕЛИНА

© Т.Е. Федорова, С.З. Иванова, Н.В. Иванова, С.В. Федоров, Л.А. Остроухова , В.А. Бабкин

Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, ул. Фаворского, 1, Иркутск, 664033 (Россия) e-mail: [email protected]

Спектральными методами (ПМР, ЯМР 13С, ИК) установлено строение нового спиробифлавоноида лариксидинола (1) , выделенного из коры лиственницы сибирской и лиственницы Гмелина.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минпромнауки России в рамках подпрограммы «Комплексное использование древесного сырья»

Введение

Ранее было показано, что в коре лиственницы сибирской и лиственницы Гмелина обнаружен первый представитель нового класса флавоноидов - спиробифлавоноид лариксинол (2) [1-3]. В работе [4] мы сообщали о выделении из коры исследуемых видов лиственницы наряду с лариксинолом нового спиробифлавоноидного соединения, которое, по предварительным данным, отличается от 2 типом замещения боковых колец. В данной работе мы приводим спектральные данные, на основании которых для нового спиробифлавоноида, названного нами лариксидинолом, предложена структура (1).

Экспериментальная часть

Исследовалась фракция этилацетатного экстракта коры лиственницы, содержащая спиробифлавоноиды, полученная по схеме, описанной в работе [4].

Рехроматографией этой фракции выделялась субстанция, обогащенная лариксидинолом, которая анализировалась методом ТСХ. ТСХ осуществляли на пластинках Silufol в системах: бензол - ацетон (4 : 1; 2 : 1, 1 : 1), гексан - этилацетат (3 : 1; 3 : 2, 1 : 1; 2 : 3), проявитель - диазотированная сульфаниловая кислота, AlCl3, раствор ванилина в конц. HCl.

Строение лариксидинола устанавливали в виде ацетата. Ацетилирование фракции, содержащей

лариксидинол, проводили как описано в [4]. Установление строения полного ацетата лариксидинола

осуществляли с использованием методов ИК- и ЯМР-спектроскопии.

ИК спектры получены на приборе Specord 75IR в таблетке с KBr (2,5 мг/300мг KBr).

Спектры ЯМР 'Н и 13С образцов регистрировали на приборе Bruker DPX 400 с рабочей частотой 400 и 100 МГц, соответственно, в CDCl3. Отнесение сигналов в спектрах ЯМР :Н и 13С осуществлено с использованием двумерной спектроскопии: методик HMQC, HMBC, COSY, NOESY и многоимпульсной последовательности JMOD.

* Автор, с которым следует вести переписку.

Обсуждение результатов

Структура первого спиробифлавоноида - лариксинола (2), выделенного из коры лиственницы Гмелина, была установлена в 1985-1986 г. г. [2, 3].

К настоящему времени, кроме лариксинола (синоним лиственол), известно 4 спиробифлавоноида: дафнодорин С (3), дафнодорин I (4), стереоизомер дафнодорина I - генкванол А (5) и витизинол (6) [5-7]. Все указанные спиробифлавоноиды по строению спирановой системы можно разделить на две группы (рис. 2). У дафнодоринов С, I и генкванола А спирановая система состоит из двух бензофурановых циклов, один из которых является фуран-3-оном. В спирановой системе лариксинола и витизинола второй цикл является фуран-2-оном (у-бутиролактоном), причем этот цикл связан с нижним флавоноидным модулем.

Лариксинол и витизинол очень близки по строению. Они относятся к одной, так называемой гарциниевой группе бифлавоноидов, имеющих С-3-С-8' флаванон-флаванольную связь и способных к рециклизации верхнего флаванонового модуля с образованием бифлавоноидов спиротипа [3]. Различие в строении данных соединений состоит в типе замещения кольца В: у лариксинола - п-гидроксифенильный, у витизинола - пирокатехиновый, т.е., если у лариксинола верхним модулем является нарингенин, а нижним - (-)-эпиафцелехин, то у витизинола - эриодиктиол и (-)-эпикатехин, соответственно.

Структура спирановой системы лариксинола и витизинола имеет характеристичные спектральные признаки. В ИК спектре этих соединений и их производных в области —1785-1810 см-1 проявляется интенсивная полоса карбонильной группы у-лактонного цикла. В спектре ЯМР 13С диагностическими являются сигналы: при 179,1 м.д., принадлежащий атому углерода карбонильной группы у-лакгона (С-1"); при 91,0 м.д., принадлежащий бензиловому метиновому атому углерода (С-3"), связанному с кислородом второго гетерокольца; и при 61,1 м.д., относящийся к четвертичному атому углерода спироцентра (С-2") [2, 3].

1: Я=Н; 1а: Я=Ас

Рис. 1. Структура лариксидинола (1) и НМВС корреляции протонов Н-3" и Н-2 в 1а

СИ

СИ

Я=Н - лариксинол (2) [2, 3]; Я=ОН - витизинол (6) [7]

Я=Н - дафнодорин С (3) [5]; Я=ОН - стереоизомеры дафнодорин I (4) и генкванол А (5) [6]

Рис. 2. Структуры известных спиробифлавоноидов

Новое спиробифлавоноидное соединение, лариксидинол (1), было получено при хроматографическом разделении экстракта коры лиственницы из фракций, обогащенных лариксинолом. При анализе методом ТСХ ^ лариксинола - 0,5; лариксидинола - 0,46; бензол-ацетон, 1 : 1, 8ПиМ) 1 давал одинаковую с лариксинолом цветную реакцию при опрыскивании пластинок «Б11иРо1» 1%-ным раствором ванилина в конц. НС1 - красно-малиновый цвет пятен. При проявлении диазотированной сульфаниловой кислотой была обнаружена интересная особенность: пятно лариксидинола, первоначально имеющее одинаковую с лариксинолом желто-коричневую окраску, при экспонировании пластинки на свету чернело.

Нами была сделана попытка выделить 1 в фенольной форме, но из-за нестабильности, значительно более низкого содержания по сравнению с лариксинолом и очень небольшой разницы в их хроматографической подвижности этого сделать не удалось. Лариксидинол был выделен в виде полного ацетата (—15-20 мг). Ацетат лариксидинола (1а) имеет т.пл. 240-243° С (иглы из диэтилового эфира), но из-за малого количества кристаллической фракции спектральные характеристики снимали для аморфной фракции 1а, имеющей т.пл. 113-115 °С.

В ИК-спектре 1а наблюдается интенсивная характеристичная полоса карбонильной группы у-лактонного цикла V (С=О) в области 1785-1810 см-1.

Анализ спектров ЯМР :Н и 13С 1а показал, что при ацетилировании лариксидинол образует гептаацетат: в спектре ЯМР 'Н наблюдаются семь синглетных сигналов в области 1,72-2,33 м.д., принадлежащие 21 протону ацетатных групп, а в спектре ЯМР 13С - две группы из семи сигналов при 166,6-170,4 м.д. и при 19,7-21,2 м.д. карбонильных и метильных атомов углерода ацетатных групп, соответственно. Это свидетельствует о наличии дополнительной гидроксильной группы в составе лариксидинола по сравнению с лариксинолом.

Спектры ЯМР 1Н и 13С 1а подобны спектрам ацетата лариксинола (2а) (см. табл.), но в области сигналов колец В вместо двух наборов ароматических сигналов колец п-гидроксифенильного типа наблюдаются сигналы как п-гидроксифенильного кольца, так и кольца пирокатехинового типа. Следовательно, дополнительная гидроксильная группа принадлежит одному из боковых колец лариксидинола и, таким образом, в отличие от лариксинола и витизинола у нового спиробифлавоноида кольца В имеют разный тип замещения.

Следующий этап работы был посвящен установлению типа замещения боковых колец верхнего и нижнего модуля. Возможны два варианта: либо верхним модулем является нарингенин, а нижним - (-)-эпикатехин, либо верхним модулем является эриодиктиол, а нижним - (-)-эпиафцелехин. Последний вариант ставит вопрос о присутствии эриодиктиола в коре или древесине лиственницы. Недавно были опубликованы данные об обнаружении эриодиктиола в древесине лиственницы сибирской [8], что подтверждает правомерность нашего предположения о возможном участии эриодиктиола в образовании лариксидинола.

Полное отнесение сигналов в спектрах ЯМР :Н и 13С 1а было проведено с использованием двумерной спектроскопии: методик НМрС, НМВС, СО8У, МОБ8У и многоимпульсной последовательности 1МОБ.

В спектре НМВС 1а сигнал атома водорода Н-3" при 6,17 м.д. давал кросс-пики с сигналами четвертичных атомов углерода карбонильной группы у-лактона (С-1") при 176 м.д. и спироцентра (С-2") при 59,8 м.д. Также наблюдались кросс-пики этого протонного сигнала с сигналами атомов углерода бокового пирокатехинового кольца и С-8 нижнего флаван-3-ольного модуля (рис. 1). Эти данные свидетельствуют о том, что кольцо В пирокатехинового типа входит в состав верхнего модуля.

Сигнал Н-2 гетерокольца нижнего модуля при 4,55 м.д. в спектре НМВС 1а давал кросс-пики с сигналами атомов углерода С-1', С-2' и С-6' п-гидроксифенильного кольца при 134,1 и 127,1 м.д. Следовательно, нижний модуль является (-)-эпиафцелехином.

Полученные спектральные данные свидетельствуют о том, что лариксидинол является спиробифлаваноидом, образованным из эриодиктиола и (-)-эпиафцелехина.

Таким образом, из коры лиственницы сибирской (Ьапх ^чЬтса Ledeb.) и лиственницы Гмелина (Ьапх gmelinii (Яирг.) Яирг.) выделено новое спиробифлавоноидное соединение - лариксидинол. На основании данных комплекса спектральных методов анализа для него предложена структура 1.

Выводы

Спектральными методами (ПМР, ЯМР 13С, ИК) установлено строение нового спиробифлавоноида лариксидинола (1), выделенного из коры лиственницы сибирской (Ьапх $Шпса Ledeb.) и лиственницы Гмелина (Ьапхgmelinii (Яирг.) Яирг.).

Данные спектроскопии ЯМР 13С и :Н для соединений 1а и 2а

Атом 1а 2a

5 13С, м.д. 5 *Н, м.д. (J/ Гц) 5 13С, м.д. 5 *Н, м.д. (J/ Гц)

С(2) 76,4 4,55 s 76,6 4,47 s

С(3) 66,3 5,07 m 66,2 5,09 s

С(4) 25,6 2,65 m 25,6 2,64 m

С(5) 150,9** 150,0**

С(6) 98,2 6,56 s 98,2 6,58 s

С(7) 150,7** 151,9**

С(8) 108,9 109,3

С(9) 151,1 150,4

С(10) 108,7 108,4

С(1') 134,1 133,9

С(2') 127,1 6,85 d (8,5) 126,9 6,91 d (8,6)

С(3') 121,0 7,02 d (8,6) 121,5 7,07 d (8,5)

С(4') 150,4 150,4

С(5') 121,0 7,02 d (8,6) 121,5 7,07 d (8,5)

С(6') 127,1 6,85 d (8,5) 126,9 6,91 d (8,6)

С(1'') 176,0 176,1

С(2'') 59,8 59,9

С(3'') 90,8 6,17 s 91,5 6,22 s

С(4'') 114,7 114,7

С(5'') 146,8 146,8

С(6'') 109,5 6,67 s 109,3 6,69 s

С(7'') 152,8 152,8

С(8'') 102,2 6,67 s 102,2 6,69 s

С(9'') 161,3 161,5

С(10'') 134,7 133,2

С(11'') 120,6 6,86 s 126,2 7,00 d (8,4)

С(12'') 141,6 121,2 6,79 d (8,5)

С(13'') 141,8 150,4

С(14'') 122,7 6,86 d (8,6) 121,2 6,79 d (8,5)

С(15'') 123,1 6,73 dd (8,4; 2,0) 126,2 7,00 d (8,4)

^HjCO 19,7-21,2 1,72; 1,84; 2,17; 19,7-21,2 1,76; 1,87;

(7 сигн.) 2,22; 2,24; 2,29; 2,33 (6 сигн.) 2,24; 2,27; 2,33; 2,36

СНз*Ш 166,6-170,4 (7 сигн.) 166,6-170,4 (6 сигн.)

** Отнесение сигналов можно инвертировать.

Список литературы

1. Пашинина Л.Т., Чумбалов Т.К., Лейман З.А. Лиственол - новый флавоноид коры Larix sibirica // Химия природных соединений. 1973. №4, 5. С. 623-629.

2. Shen Z., Falshaw C.P., Haslam E., Begley M.J. A Novel Spiro-Biflavonoid from Larix gmelini // J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1985. №6. P. 1135-1137.

3. Shen Z., Haslam E., Falshaw C.P., Begley M.J Procyanidins and Polyphenols of Larix gmelini Bark // Phytochemistry. 1986. V. 25. P. 2629-2635.

4. Иванова С.З., Федорова Т.Е., Иванова Н.В., Федоров С.В. и др. Флавоноидные соединения коры лиственницы сибирской и лиственницы Гмелина // Химия раститительного сырья. 2002. №4. С. 5-13.

5. Baba K., Yoshikawa М., Taniguchi М., Kozawa M. Biflavonoids from Daphne odora // Phytochemistry. 1995. V. 31. №4. P. 1021-1026.

6. Taniguchi М., Baba K. Three Biflavonoids from Daphne odora // Phytochemistry. 1996. V. 42. №5. P. 1447-1453.

7. Wang J.-N., Hano Y., Nomura T., Chen Y.-J. Procyanidins from the seeds of Vitis amurensis // Phytochemistry. 2000. V. 53. P. 1097-1102.

8. Патент РФ 2183966. Опубл. 27.06.2002 / Крапивкин Б.А., Колесник Ю.А. Рукосуев Г.Н.

Поступило в редакцию 26 июня 2003 г.