ispltaИзвестия Санкт-Петербургской лесотехнической академииIzvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii2079-43042658-5871СПбГЛТУ10.21266/2079-4304.2022.238.160-169isplta-124Research ArticleХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ. БИОТЕХНОЛОГИЯCHEMICAL TECHNOLOGY OF WOOD. BIO TECHNOLOGYСинтез сложных эфиров сесквитерпеновых спиртов почек берёзы и кумаровой кислотыSynthesis of esters of birch bud sesquiterpene alcohols and cinnamic acid derivativeshttps://orcid.org/0000-0001-9996-2100ВедерниковД. Н.VedernikovD. N.

ВЕДЕРНИКОВ Дмитрий Николаевич – профессор, доцент кафедры технологии лесохимических продуктов, химии древесины и биотехнологии, доктор химических наук

194021, Институтский пер., д. 5; Санкт-Петербург

Web of Science ResearcherID: O-2562-2017

Scopus AuthorID: 8

VEDERNIKOV Dmitry N. – DSc (Chemistry), Professor, Associate Professor of the Department of Technology of Forest Chemical Products, Wood Chemistry and Biotechnology

194021. Institutskiy per. 5. St. Petersburg

Web of Science ResearcherID: O-2562-2017

Scopus AuthorID: 8

dimitriy-4@yandex.ruРысеваЕ. А.RysevaE. A.

РЫСЕВА Екатерина Алексеевна – магистр, выпускница кафедры технологии лесохимических продуктов, химии древесины и биотехнологии

194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург

RYSEVA Ekaterina A. – Master's degree, graduate of the Department of Technology of Wood Chemical Products, Wood Chemistry and Biotechnology

194021. Institutskiy per. 5. St. Petersburg

ekatryseva@yandex.ruСанкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. КироваРоссияSt.Petersburg State Forestry UniversityRussian Federation2022220220240238160169Copyright © Ведерников Д.Н., Рысева Е.А., 20242024Ведерников Д.Н., Рысева Е.А.Vedernikov D.N., Ryseva E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/124

Данное исследование направлено на создание лекарственных препаратов, подавляющих рост микроорганизма Staphylococcus epidermidis, вызывающего заболевания, сложно поддающихся лечению. В работе продемонстрирована удачная попытка синтеза природных сложных эфиров – кумаратов сесквитерпеновых спиртов из сесквитерпеновых соединений почек березы. Хроматографические и масс-спектрометрические характеристики полученных соединений совпали с характеристиками природных. Синтез включал: получение экстракта почек, омыление ацетатов сесквитерпеновых спиртов, вакуумную дистилляцию фракции сесквитерпеновых спиртов, получение ацетата кумаровой кислоты, оксалилхлорида, хлорангидрида ацетата кумаровой кислоты, сложных эфиров ацетата кумаровой кислоты и сесквитерпеновых спиртов, гидролиз ацетильной группы, очистку продуктов гидролиза хроматографией на силикагеле. Выход продуктов в расчете на сесквитерпеновые спирты составил 70%. Контроль за качеством и количеством промежуточных и конечных продуктов осуществляли методом газовой хромато-масс-спектрометрии. Полученные синтетические соединения, как и природные, показали противомикробную активность в отношении Staphylococcus epidermidis с МПК = 1000 мкг/мл. Оценённая антимикробная активность была в 20 раз меньше активности природных кумаратов сесквитерпеновых спиртов. Состав полученных продуктов отличался от природных соединений отсутствием одного из главных компонентов – кумарата -бетуленола; -бетуленол обнаружен в почках березы только в виде спиртового остатка сложного эфира кумаровой кислоты.

This research is aimed at creating drugs that inhibit the growth of the microorganism Staphylococcus epidermidis, which causes difficult to treat diseases. The study shows a successful attempt to synthesize natural esters – coumarates of sesquiterpene alcohols from sesquiterpene compounds of birch buds. The chromatographic and mass spectrometric characteristics of the obtained compounds coincide with the characteristics of natural ones. Control over the quality and quantity of intermediate and final products was carried out by gas chromatography-mass spectrometry. The resulting products showed retention times and mass spectra corresponding to natural values. The synthesis included the preparation of a vegetative buds extract, saponification of sesquiterpene alcohol acetate, vacuum distillation of the sesquiterpene alcohol fraction, preparation of coumaric acid acetate, oxalyl chloride, coumaric acid acetate chloride, esters of coumaric acid acetate and sesquiterpene acetyl alcohols, hydrolysis and chromatography of products with silica gel. The product yield, calculated as sesquiterpene alcohols, was 70%. The synthesized compounds, as well as natural ones, showed antimicrobial activity against Staphylococcus epidermidis with a MIC = 1000 μg / ml. The estimated antimicrobial activity was 20 times less than the activity of natural coumarates of sesquiterpene alcohols. The composition of the obtained products differed from natural compounds by the absence of one of the main components – -betulenol coumarate. -Betulenol is absent in free form in birch buds.

кумараты сесквитерпеновых спиртовпочки берёзыацетилированиеэтерификациягидролизметод газовой хромато-массспектрометрииантимикробная активностьcoumarates of sesquiterpene alcoholsbirch budsacetylationesterificationhydrolysisgas chromatography-mass spectrometryantimicrobial activityReferencesВедерников Д.Н., Галашкина Н.Г., Рощин В.И. Сложные эфиры почек Betula pendula (Betulaceae) // Растительные ресурсы. 2007. № 3. С. 84–92.Process for the preparation of oxalyl chloride: DE patent 2840435. Issued 1980-03-27 / Vogel A., Steffan G., Mannes K., Trescher V.Ведерников Д.Н., Рощин В.И. Экстрактивные вещества почек березы повислой Betula pendula Roth (Betulaceae). 3. Состав тритерпеновых кислот, флавоноидов, спиртов и эфиров // Химия растительного сырья. 2010. № 4. С. 67–75.Sefkow M. First Efficient Synthesis of Chlorogenic Acid. Eur. J. Org. Chem., 2001, pp. 1137–1141.Шулишов Е.В., Клименко И.П., Томалин Ю.В. Синтез нитрозометил мочевины и ее использование для приготовления раствора диазометана – в синтезе органических соединений. Коллекция 3. М.: МАКСпресс, 2008. С. 266–269.Sefkow M., Kelling A., Schilde U. First Efficient Syntheses of 1-, 4- and 5-Caffeoylquinic Acid. Eur. J. Org. Chem., 2001, pp. 2735–2742.Process for the preparation of oxalyl chloride: DE patent 2840435. Issued 1980-03-27 / Vogel A., Steffan G., Mannes K., Trescher V.Shulishov E.V., Klimenko I.P., Tomalin Yu.V. Synthesis of nitrosomethyl urea and its use for the preparation of diazomethane solution – In the synthesis of organic compounds. Collection 3. M.: MAKSpress, 2008, pp. 266–269. (In Russ.)Sefkow M. First Efficient Synthesis of Chlorogenic Acid // Eur. J. Org. Chem. 2001. P. 1137–1141.Vedernikov D.N., Galashkina N.G., Roshchin V.I. Esters of buds Betula pendula (Betulaceae). Rastitelnie Resursi, 2007, no. 3, pp. 84–92. (In Russ.)Sefkow M., Kelling A., Schilde U. First Efficient Syntheses of 1-, 4- and 5-Caffeoylquinic Acid // Eur. J. Org. Chem. 2001. P. 2735–2742.Vedernikov D.N., Ipanova E.M. p-Coumarates of betula pendula (betulaceae) vegetative buds sesquiterpene alcohols. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2020, no. 2, pp. 127–132. DOI: https://doi.org/10.14258/jcprm.2020026607.Vedernikov D.N., Ipanova E.M. p-Coumarates of Betula pendula (Betulaceae) vegetative buds sesquiterpene alcohols // Khimija rastitel'nogo syr'ja. 2020. No. 2. P. 127–132. DOI: https://doi.org/10.14258/jcprm.2020026607.Vedernikov D.N., Roshchin V.I. Extractive compounds of birch buds (Betula pendula Roth.): I. Composition of fatty acids, hydrocarbons, and esters. Russian Journal of Bioorganic Chemistry, 2010, vol. 36, no. 7, pp. 894–898.Vedernikov D.N., Roshchin V.I. Extractive compounds of birch buds (Betula pendula Roth.): I. Composition of fatty acids, hydrocarbons, and esters // Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2010. Vol. 36, no. 7. P. 894–898.Vedernikov D.N., Roshchin V.I. Extractive compounds of birch buds (Betula pendula Roth.): II. Carbonyl compounds and oxides. Esters. Russian Journal of Bioorganic Chemistry, 2010, vol. 36, no. 7, рр. 899–908.Vedernikov D.N., Roshchin V.I. Extractive compounds of birch buds (Betula pendula Roth.): II. Carbonyl compounds and oxides. Esters // Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2010. Vol. 36, no. 7. P. 899–908.Vedernikov D.N., Roshchin V.I. Extractive substances of the buds of silver birch Betula pendula Roth (Betulaceae). 3. Composition of triterpene acids, flavonoids, alcohols and esters. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2010, no. 4, pp. 67–75. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.