Применение спектральных методов анализа для установления структуры индивидуальных вторичных метаболитов, выделенных из надземной части хохлатки крупноприцветниковой

Растения рода Corydalis (Papaveraceae) широко используются в восточной медицине и отличаются богатым содержанием биологически активных веществ. Один из представителей рода во флоре России — хохлатка крупноприцветниковая (Corydalis bracteata (Steph. ex Willd.) Pers.) распространена на территории Западной и Восточной Сибири, однако ее химический состав недостаточно изучен.

Цель работы: проведение фитохимического анализа травы хохлатки крупноприцветниковой (Corydalis bracteata (Steph. ex Willd.) Pers.) путем выделения в индивидуальном виде и определения структуры основных вторичных метаболитов современными хроматографическими методами анализа и ЯМР-спектроскопией.

Материалы и методы: высушенная надземная часть культивируемого растения C. bracteata. Выделение индивидуальных соединений осуществлялось методом колоночной хроматографии на открытых стеклянных колонках с сорбентами различной селективности — Dianion® HP-20 (Supelco) и Sephadex® LH-20 (GE Healthcare), а также методом препаративной ВЭЖХ на колонке Kromasil® C18 с детектированием при 235 нм. В качестве элюента использовали смеси вода– ацетонитрил в соотношениях от 5:95 до 50:50 по объему с добавлением 0,1% трифторуксусной кислоты. Анализ фракций перед объединением проводили методом высокоэффективной тонкослойной хроматографии на пластинках Silica gel 60 F254 (Merck). Анализ растворов полученных индивидуальных соединений проводили методом ВЭЖХ на приборе Prominence LC-20 (Shimadzu) с колонкой SUPELCOSIL™ LC-18 и детектированием при 235 и 280 нм. Структуры выделенных индивидуальных соединений устанавливали методами одномерной и двумерной ЯМР-спектроскопии на приборе Bruker Avance III 400 МГц.

Результаты: из надземной части С. bracteata выделены и охарактеризованы четыре индивидуальных соединения: алкалоид изохинолинового ряда  — коптизин, флавоноиды  — рутин, кверцетин-3-О-β-D-глюкопиранозид и кемпферол-3-О-β-D-глюкопиранозид.

Выводы: при проведении фитохимического анализа надземной части хохлатки крупноприцветниковой впервые были выделены соединения как алкалоидной, так и флавоноидной природы, структура которых была доказана с помощью ЯМР-спектроскопии. C. bracteata следует рассматривать в качестве перспективного потенциального источника биологически активных веществ.

1. Khodorova NV, Shavarda AL, Lequart-Pillon M, Laberche JC, Voitsekhovskaja OV, Boitel-Conti M. Biosynthesis of benzylisoquinoline alkaloids in Corydalis bracteata: compartmentation and seasonal dynamics. Phytochemistry. 2013;92:60–70. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2013.04.008

2. Iranshahy M, Quinn RJ, Iranshahi M. Biologically active isoquinoline alkaloids with drug-like properties from the genus Corydalis. RSC Adv. 2014;4(31):15900– 13. https://doi.org/10.1039/C3RA47944G

3. Jha RN, Pandey MB, Singh AK, Singh S, Singh VP. New alkaloids from Corydalis species. Nat Prod Res. 2009;23(3):250–5. https://doi.org/10.1080/14786410801996390

4. Xiao HT, Peng J, Liang Y, Yang J, Bai X, Hao XY, et al. Acetylcholinesterase inhibitors from Corydalis yanhusuo. Nat Prod Res. 2011;25(15):1418–22. https://doi.org/10.1080/14786410802496911

5. Liu Z, Mi Z, Wang P, Chang S, Han N, Yin J. Two new alkaloids from the tubers of Corydalis ambigua subsp. amurensis and their anti-proliferative activity. Nat Prod Res. 2020;34(23):3305–12. https://doi.org/10.1080/14786419.2019.1566821

6. Yao HN, Peng ZT, Zhang YF, Liu DF, Huang BF, Tu PF, et al. Alkaloids with acetylcholinesterase inhibitory activity from Corydalis racemosa (Thunb.) Pers. Nat Prod Res 2021;35(22):4272–8. https://doi.org/10.1080/14786419.2019.1696796

7. Muhammad N, Lal Shrestha R, Adhikari A, Wadood A, Khan H, Khan AZ, et al. First evidence of the analgesic activity of govaniadine, an alkaloid isolated from Corydalis govaniana Wall. Nat Prod Res. 2015;29(5):430–7. https://doi.org/10.1080/14786419.2014.951933

8. Tong S, Yan J, Lou J. Preparative isolation and purification of alkaloids from Corydalis yanhusuo W. T. Wang by high-speed counter-current chromatography. J Liq Chrom Relat Technol. 2005;28(18):2979–89. https://doi.org/10.1080/10826070500274638

9. Jiang L, Li M, Zhao F, Chu S, Zha L, Xu T, et al. Molecular identification and taxonomic implication of herbal species in genus Corydalis (Papaveraceae). Molecules. 2018;23(6):1393. https://doi.org/10.3390/molecules23061393

10. Khodorova NV, Miroslavov EA, Shavarda AL, Laberche J, Boitel-Conti M. Bud development in corydalis (Corydalis bracteata) requires low temperature: a study of developmental and carbohydrate changes. Ann Bot. 2010;105(6):891–903. https://doi.org/10.1093/aob/mcq076

11. Wang L, Zhang Y, Wang Z, Gong N, Kweon TD, Vo B, et al. The antinociceptive properties of the Corydalis yanhusuo extract. PLoS One. 2016;11(9):e0162875. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0162875

12. Zhang J, He S, Wang J, Wang C, Wu J, Wang W, et al. A review of the traditional uses, botany, phytochemistry, pharmacology, pharmacokinetics, and toxicology of Corydalis yanhusuo. Nat Prod Commun. 2020;15(9):1934578X2095775. https://doi.org/10.1177/1934578X20957752

13. Zhang S, Ouyang F, Wang C, Gu M. Fingerprint of tablet of Corydalis tuber for alleviating pain by HPLC. J Liq Chromatogr Relat Technol. 2007;31(3):452–64. https://doi.org/10.1080/10826070701780870

14. Chlebek J, Korabecny J, Dolezal R, Stepankova S, Perez DI, Hostalkova A, et al. In vitro and in silico acetylcholinesterase inhibitory activity of thalictricavine and canadine and their predicted penetration across the blood-brain barrier. Molecules. 2019;24(7):1340. https://doi.org/10.3390/molecules24071340

15. Kim YJ, Lim HS, Kim Y, Lee J, Kim BY, Jeong S-J. Neuroprotective effect of Corydalis ternata extract and its phytochemical quantitative analysis. Chem Pharm Bull. 2017;65(9):826–32. https://doi.org/10.1248/cpb.c17-00300

16. Kim KH, Lee IK, Choi SU, Lee JH, Moon E, Kim SY, et al. New triterpenoids from the tubers of Corydalis ternata: structural elucidation and bioactivity evaluation. Planta Med. 2011;77(13):1555–8. https://doi.org/10.1055/s-0030-1270781

17. Guo J, Wang SB, Yuan TY, Wu YJ, Yan Y, Li L, et al. Coptisine protects rat heart against myocardial ischemia/reperfusion injury by suppressing myocardial apoptosis and inflammation. Atherosclerosis. 2013;231(2):384–91. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2013.10.003

18. Chen H, Luo C, Liang J, Zhang Z, Lin G, Wu J, et al. Anti-inflammatory activity of coptisine free base in mice through inhibition of NF-κB and MAPK signaling pathways. Eur J Pharmacol. 2017;811:222–31. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2017.06.027

19. Friedemann T, Schumacher U, Tao Y, Leung AKM, Schröder S. Neuroprotective activity of coptisine from Coptis chinensis (Franch). Evid Based Complement Alternat Med. 2015;2015:827308. https://doi.org/10.1155/2015/827308

20. Baki PA, El-Sherei MM, Khaleel AE, Motaal AA, Abdallah HI. Aquaretic activity of Solidago canadensis L. cultivated in Egypt and determination of the most bioactive fraction. IJPR. 2019;18(2):922–37. https://doi.org/10.22037/ijpr.2019.2390

21. Islam M, Al-Amin M, Siddiqi MMA, Akter S, Haque MM, Sultana N, et al. Isolation of quercetin-3-O-β-D-glucopyranoside from the leaves of Azadirachta indica and antimicrobial and cytotoxic screening of the crude extracts. Dhaka Univ J Sci. 2012;60(1):11–4. https://doi.org/10.3329/dujs.v60i1.10328

22. Bylka W, Matlawska I. Flavonoids and free phenolic acids from Phytolacca americana L. leaves. Acta Pol Pharm. 2001;58(1):69–72. PMID: 11370291

23. Colombo ML, Bugatti C, Mossa A, Pescalli N, Piazzoni L, Pezzoni G, et al. Cytotoxicity evaluation of natural coptisine and synthesis of coptisine from berberine. Farmaco. 2001;56(5–7):403–9. https://doi.org/10.1016/s0014-827x(01)01121-1