Строение 12-деметилрегеколина

АННОТАЦИЯ

В статье изучено выделение алкалоида фенольного характера 12-деметилреколина с экстрагированием трехпроцентной уксусной кислотой измельченных листьев стеблей Colchicum kesselringii. Установлено строение выделенного алкалоида 12-деметилреколина по спектральным данным и химическим превращениям. Показано, что выделенный алкалоид относится к группе гомопроапорфинового ряда.

ABSTRACT

The article studied the isolation of the alkaloid phenolic character of 12-demethylrecoline with extraction of crushed leaves of the Colchicum kesselringii with 3% acetic acid. The structure of the selected alkaloid 12-demethylrecoline was established from spectral data and chemical transformations. It is shown that the isolated alkaloid belongs to the group of the homoproporphin series.

Ключевые слова: алкалоиды фенольного характера, 12-деметилреколин, экстракция, Colchicum kesselringii, гомопроапорфин, кессельрингин, регеколин, О,О-диацетил-12-деметилрегеколин.

Keywords: phenolic alkaloids, 12-demethylrecoline, extraction, Colchicum kesselringii, homoproporphine, caesselringin, regecolin, O,O-diacetyl-12-demethylrequoline.

Введение. Растения родов безвременника (Colchicum L.) и мерендеры (Merendera Ramond) широко распространены в Центральной Азии и относятся к наиболее алкалоидоносным в семействе лилейных. На территории Центральной Азии произрастает шесть их видов: безвременник Кессельринга (C. kesselringii Rgl.) безвременник желтый (C. luteum Baker), мерендера крупная (M. robusta Bge.), мерендера Иоланты (M. jolante E. Czerniak), мерендера гиссарская (M. hissarica Rgl.) и мерендера отпрысконосная (M. sobolifera C.A.M.). Первые четыре исследовались как потенциальные источники ценных противоопухолевых соединений колхицина и колхамина, а также новых групп изохинолиновых оснований [2, с. 47].

Главным алкалоидом растения C. kesselringii Rgl. является кессельрингин. В 1961 г. из безвременника Кессельринга был выделен кессельрингин – первый алкалоид из среднеазиатских видов безвременника и мерендеры [5, с. 25]. Этот алкалоид, не содержащий, в отличие от колхицина, трополоновые кольца, был охарактеризован целым рядом реакций превращения и производных. Однако строение его и ряда аналогов, выделенных из растений, оставалось неустановленным [1, с. 26; 6, с. 86].

Наша цель – выделить алкалоиды из надземных частей C. kesselringii Rgl., произрастающего в Центральный Азии (Сурхандарья). Для получения экстракта с алкалоидами применяли 3% уксусную кислоту. При этом получили 0,13% алкалоиды нейтрального характера, из которых достоверно идентифицировали колхицин. Смесь алкалоидов основного фенольного характера обнаружили соединения, не содержащие трополоновое кольцо.

В результате изучения качественного состава суммы алкалоидов установлено, что фракция алкалоидов нейтрального характера на всех исследованных нами видах растений состоит в основном из трополоновых алкалоидов (колхицин и др.) и небольшого количества их фотохимических изомеров (β-люмиколхицин). Фракция алкалоидов фенольного характера из листьев и стеблей безвременника Кессельринга включает в основном 2-деметил-β-люмиколхицин, в клубнелуковицах и семенах преобладает 3-деметилколхицин. Во фракциях фенольных алкалоидов из клубнелуковиц и семян этих растений также содержится в основном 3-деметилколхицин. Фракция кислых веществ во всех растениях состоит исключительно из трополоновых соединений афракции сильных оснований в одних растениях [3; 4].

Экспериментальная часть.

Состав основания С₁₈Н₁₄О₄N, имеет т. пл. 312-314⁰. 12-деметилрегеколин имеет в УФ-спектре максимумы поглощения при 248, 300 и 395 нм, в ИК- спектре – полосы поглощения гидроксильной группы (3240 см^-1), карбонильной группы (1690 см^-1) и С=С-связей бензольного кольца (1585 см^-1).

В ПМР-спектре основания (в СD₃ОD) присутствуют резонансные сигналы протонов от одной метоксильной группы (6,70 м. д.) и одного геминального по отношению к гидроксильной группе протона (3,88 м. д.).

В масс-спектре 12-деметилрегеколина обнаруживаются пики ионов с м/е 341 (М⁺, 100%), 326, 298, 242, 241, 240, 228, 227, 213, 212, которые являются азотсодержащими фрагментами. По спектральным данным, 12-деметилрегеколин резко отличается от ранее известных изохинолиновых оснований, и не удалось отнести его к одной из рассмотренных нами групп веществ безвременников. По спектральным данным, соединение отнесли к группе гомопроапорфиновых, основание которых содержится в ряде колхицинсодержащих растений семейства лилейных, в том числе и в безвременнике Кессельринга.

УФ-спектры снимали на спектрометре СФ-4А в метаноле, ИК-спектры – на двухлучевом спектрометре UR-10 в KBr, спектры ПМР – на приборе XL-100 фирмы «Varian» в CDCl₃.

Индивидуальность и подлинность веществ контролировали методами БХ. Радиальную БХ на бумаге марки Filtrak осуществляли с помощью подвижных фаз: н-бутиловый спирт – соляная кислота – вода – 50:7,5:13,5 (система 1) и : р-бутиловый спирт – 5% CH₃COOH (1:1, органическая часть) (система 2). Пятна веществ проявляли модифицированным реактивом Драгендорфа и парами йода.

Выделение алкалоидов. 1,4 кг высушенных измельченных листьев стеблей безвременника, заготовленного в периоды цветения и отцветания, пятикратно экстрагировали трехпроцентной уксусной кислотой. Фракцию алкалоидов получали по ранее описанной методике.

Количества фракций алкалоидов составляли:

Алкалоиды нейтрального характера       – 1,82 г (0,13%)

Фенольные алкалоиды – 0,28 г (0,02%)

Алкалоиды кислого характера – 0,42 г (0,03%)

Щелочнонерастворимые основания         – 2,36 г (0,17%)

Фенольноосновные алкалоиды – 1,38 г (0,10%)

Сумма фракций алкалоидов – 6,26 г (0,45%)

Результаты и их обсуждение.

Кессельрингин (1, схема) (R_f  0.67, система 1) во фракции фенольноосновных алкалоидов идентифицировали подлинным его образцом. Во фракции оснований обнаружили неизвестные соединения с R_f  0,16, 0,56, 0,75.

Выделение 12-деметилреколина. В маточном растворе после кристаллизации регеколина содержатся, кроме этого алкалоида (R_f  0,26, система 2), соединения с  R_f 0,26, 0,15 и 0,32. Первые два из них хроматографически идентифицировали с изорегелиноном и изореколином соответственно, при обработке этой смеси водой выделяли 0,06 г вещества с R_f 0,32, которое отличается по физическим константам и спектральным данным от известных алкалоидов. Это новое основание оказалось 12-деметилреколином. Т. пл. 312-314⁰ из воды.

О,О-диацетил-12-деметилрегеколин (2, схема). 0,03 г основания растворяли в 2 мл свежеперегнанного уксусного ангидрида и в раствор прибавляли одну каплю концентрированной серной кислоты. Через 2 часа, после окончания реакции, избыток уксусного ангидрида удаляли прибавлением в реакционную смесь небольшого количества метанола и упариванием. Затем продукт реакции растворяли в воде. Водный раствор подщелачивали аммиаком и экстрагировали хлороформом.

Выделили О,О-диацетильное производное 12-деметилрегеколина.

O,O,N-триацетил-12-деметилрегеколин (3, схема). К раствору 0,03 г основания в 2 мл уксусного ангидрида добавляли 1 г свежеплавленного уксусно-кислого натрия и смесь нагревали одни сутки при 45-50⁰. Избыток уксусного ангидрида удаляли прибавлением метанола и упариванием смеси, оставшееся вещество растворяли в воде и экстрагировали хлороформом.

Выделили O,O,N-триацетильное производное 12-деметилрегеколина.

О-метил-12-деметилрегеколин (4, схема). 0,10 г регеколина растворяли в 3 мл метанола и в раствор при взбалтывании прибавляли избыточное количество насыщенного раствора диазометана в петролейном эфире. После окончания реакции растворитель отгоняли и оставшееся вещество растворяли в хлороформе и воде. Разделив хлороформный и водный слои смеси, хлороформную часть ее еще дважды промывали водой, сушили над сульфатом натрия и растворитель отгоняли.

Выделили О-метил-12-деметилрегеколин (5, схема), идентичный  регеколину  и О-метилрегеколину.

СХЕМА 1.

СТРОЕНИЕ И ПРЕВРАЩЕНИЯ 12-ДЕМЕТИЛРЕГЕКОЛИНА

Выводы.

1. В результате проведенных исследований получены фракции алкалоидов нейтрального, кислого и фенольного характера и щелочнонерастворимые основания с экстрагированием трехпроцентной уксусной кислотой измельченных листьев стеблей безвременника.

2. Из фенольноосновных фракций выделен 12-деметилреколин и идентифицирован по бумажной хроматографии. Установлено строение 12-деметилреколина по спектральным данным и химическим превращениям. Выделенный алкалоид относится к группе гомопроапорфинового ряда.

Список литературы:
1. Аликулов Р.В. Алкалоиды Colchicum kesselringii Rgl. и Merendera robusta Bge. Строение новых гомопроапорфиновых и гомоапорфиновых алкалоидов: Дисс. на соиск. уч. ст. канд. хим. наук. – Ташкент, 1993. – С. 26-31.
2. Садыков А.С., Юсупов М.К. Динамика накопления алкалоидов в Colchucum kesselringinii RGL и Merendera robusta Bge // Узб. хим. журн. – 1959. – № 6. – С. 47-52.
3. Строение нового гомопроапорфинового алкалоида регеколхина / Р.В. Аликулов, Б.Х. Алимназаров, Г.Т. Нуралиев, Ю.А. Гелдиев Ю.А. // Universum: Химия и биология [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/6893 (дата обращения: 08.05.2019).
4. Строение нового гомопроапорфинового алкалоида 12-деметиллутеина / Р.В. Аликулов, Б.Х. Алимназаров, Ю.А. Гелдиев, Б.Ю. Рузиева // Universum: Химия и биология [Электронный ресурс] – Режим доступа:: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/5592 (дата обращения: 08.05.2019).
5. Юсупов М.К., Садыков А.С. Алкалоиды из семян безвременника Кессельринга // Докл. АН УзССР. – 1967. – № 3. – С. 25-27.
6. Юсупов М.К., Чоммадов Б.Ч., Асланов Х.А. N-оксиды гомоапорфиновых алкалоидов из Merendera rаdеаna // Химия природ. соед. – 1991. – № 1. – С. 86-91.