Исследование алкалоидов надземной части растения Nitraria sibirica Pall

Введение. Продолжая исследование алкалоидов надземной части растения Nitraria sibirica Рall., из бензольной части суммы оснований колоночной хроматографией выделили известные алкалоиды: N-окись нитрарамина [6], нитрабирин [1], дезоксивазицинон [5], шоберин [4], дегидрошоберин [1] и два новых алкалоида – основания 1 и 2. Основание 1 жидкое, состав С₁₅Н₂₈N₂, [α]_D ± 0. УФ спектр алкалоида прозрачен. В масс-спектре отмечены пики ионов с m/z 236 (M⁺), 235 (M-1)⁺, а также все группы ионов, характерные для декагидрохинолинов [7].

Спектр ПМР основания сложный: состоит из трёх мультиплетов с центрами при 1.55, 2.78 и
3.50 м.д. В ИК-спектре проявляются полосы поглощения активного водорода при 3363 и 3297 см^-1 и насыщенных С-Н связей (2943 и 2865 см^-1).

Анализ спектральных данных показал, что основание 1 относится к алкалоидам группы шоберина. Молекулярный состав алкалоида отличается от состава шоберина 3 присутствием двух дополнительных атомов водорода.

При каталитическом гидрировании 3 в среде уксусной кислоты происходит характерное для аминалей расщепление одной из связей С-N [4;8] и шоберин полностью переходит в дигидрошоберин.

При сравнении основания 1 с дигидрошоберином установлена их идентичность.

Таким образом, дигидрошоберин имеет строение 1 и впервые выделен из природного источника.

Основание 2 оптически неактивное, т.пл. 235-236⁰С (спирт), состав С₁₂Н₁₈N₂О₂, М⁺ 222 (масс-спектрометрически). В УФ-спектре N-окиси нитрабирина отмечена единственная полоса поглощения при 213 нм (lg ε 3.81), указывающая на наличие в молекуле основания алкилзамещенного имидазольного или пиразольного кольца [7,8].

В ИК-спектре основание 2 наблюдаются полосы поглощения, характерные для колебаний активного водорода (3382 и 3327), насыщенных С-Н связей (2972, 2942 и 2865), ароматических >С=С< и >С=N-связей (1611, 1521), С-ОН в спиртах (1266, 1087 и 946см^-1) и др.

По молекулярному составу 2 отличается от нитрабирина наличием дополнительного атома кислорода, а в остальном характер их масс-спектральной фрагментации почти одинаковый.

Присутствие в масс-спектре 2 интенсивных пиков ионов (М-16)⁺ и (М-17)⁺, легкая растворимость в воде указывают на его N-окисный характер.

При восстановлении 2 цинком в соляной кислоте получили основание 4 с т.пл. 184-185⁰С, спектр ПМР и масс-спектры которого совпадают с такими же спектрами нитрабирина (4).

В результате окисления нитрабирина (4) пергидролем в метаноле получили основание, идентичное 2.

В спектре ПМР 2 наблюдаются смещения сигналов двух соседних протонов имидазольного кольца и протонов метиленовой группы, связанной с азотом имидазольного кольца в слабое поле по сравнению со спектром 4, указывающие на то, что основание является N-окисью нитрабирина по N-4.

Таким образом, выделенное основание является N-окисью нитрабирина и имеет строение 2.

Экспериментальная часть. Бензольную часть суммы оснований (19.7 г) хроматографически разделяли на колонке с силикагелем. Элюировали смесью растворителей хлороформ-метанол в соотношениях 99:1,98:2, 50:1, 20:1, 15:1, 10:1, 5:1, и 4:1. Фракции собирали по 40-50 мл. Из отдельных фракций выделили шоберин, дегидрошоберин, дезоксивазицинон, нитрабирин и N-окись нитрарамина.

Дигидрошоберин (1). Фракции 10-18 из элюатов 98:2 (0.81 г) объединяли. Рехроматографировали на колонке с силикагелем, элюируя смесью растворителей хлороформ-этанол (20:1). Фракции собирали по 10-15 мл. Фракции 16-25 объединяли, растворитель отгоняли, получили 52 мг основания 1 в виде масла. Т.пл. хлоргидрата 251-252^оС (этанол). Дигидрошоберин в дальнейшем также выделяли из бензольной части суммы оснований Nitraria sibirica, собранного в июне 1998 г.

Масс-спектр, m/z (I_omн,, %): 236(29), 219(1), 206(1.5), 194(4), 192(5), 179(3), 178(9), 149(13), 148(100), 138(36), 137(39), 136(51), 124(21), 123(69), 122(55), 112(47), 99(52), 98(99), 89(25), 88(62), 70(36), 69(40).

ИК-спектр, (KBr, υ_max, см^-1): 883, 910, 945, 995, 1018, 1048, 1065, 1089, 1142, 1175, 1202, 1284, 1314, 1456, 1479, 2553, 2578, 2634, 2698, 2813, 2865, 2934, 3297, 3363.

Спектр ПМР, (δ, м.д., ДМСО): 1.55 (м), 2.78 (м), 3.50 (м).

Восстановление шоберина. Дигидрошоберин. К 49 мг шоберина (3) в конической колбе добавляли 22 мг окиси платины и 5 мл ледяной уксусной кислоты. Нагревали при температуре 80^оС и постоянном перемешивании в атмосфере водорода в течение 5 ч. По окончании реакции катализатор отфильтровывали, кислоту удаляли в вакууме. К остатку добавляли воду, подщелачивая концентрированным раствором аммиака, продукты извлекали хлороформом. Хлороформ отгоняли. Получили 35 мг основания 1 в виде бесцветного масла. Образует хлоргидрат с т. пл. 251-252^оС (этанол).

N-окись нитрабирина (2). Последующие фракции 19-28 из элюатов (50:1) объединяли. Хроматографически разделяли на колонке с силикагелем, элюируя смесью растворителей хлороформ-этанол (10:1). Собирали фракции по 8-10 мл. Фракции 21-26 объединяли, растворитель отгоняли, остаток кристаллизовали из этанола. Получили 48 мг основания 2 с т.пл. 235-236^оС.

УФ-спектр (EtOH, λ_max, нм): 213 (lgε 3.81).

ИК-спектр (KBr, υ_max, см^-1): 795, 854, 863, 1071, 1087, 1201, 1323, 1418, 1455, 1521, 1611, 2865, 2941, 2972, 3327, 3382.

Масс-спектр, m/z (I_omн, %): 222(2), 206(40), 189(10), 178(11), 161(5), 160(15), 148(13), 136(30), 135(100), 123(3), 121(18), 95(4), 90(4), 89(32), 88(53), 67(6).

Спектр ПМР (CD₃OD, δ, м.д., J/Гц): 1.50(м), 1.75(м), 2.05(м), 4.02(3Н, м), 7.39(1Н, д, J=2.5), 7.47(1Н, д, J=2.5).

Восстановление N-окись нитрабирина. Нитрабирин (4). Основание 2 (28 мг) растворяли в 5 мл 10% соляной кислоты. Восстанавливали гранулированным цинком при комнатной температуре в течение 15 ч. Раствор подщелачивали 10% раствором едкого натра, извлекали хлороформом. Хлороформ отгоняли, остаток кристаллизовали из этанола. Получили 13 мг основания 4 с т.пл. 184-185^оС.

Масс-спектр, m/z (I_omн, %): 206(99), 189(35), 188(20), 178(43), 176(22), 160(48), 148(44), 136(80), 135(100), 134(40), 122(59), 121(63), 119(27).

Спектр ПМР (CD₃OD, δ, м.д., J/Гц): 1.45(м), 1.63(м), 1.95(м), 3.90(2Н, м), 4.08(1Н, м), 6.82(1Н, д, J=1.5), 6.87(1Н, д, J=1.5).

Окисление нитрабирина. Нитрабирин (33 мг) растворяли в 5 мл метанола, добавляли 1.5 мл пергидроля и оставляли на 3 дня. Растворитель отгоняли. Остаток хроматографически разделяли на колонке с силикагелем, элюируя смесью растворителей хлороформ-этанол (10:1), Собирали фракции по 2-3 мл. Из фракций 15-22 кристаллизацией из этанола получили 5 мг основания 2 с т.пл. 235-236^оС.