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CN108892658B - 化合物lithocarpinol B及其制备方法和在制备抗真菌药物中的应用 - Google Patents

化合物lithocarpinol B及其制备方法和在制备抗真菌药物中的应用 Download PDF

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CN108892658B
CN108892658B CN201810974840.6A CN201810974840A CN108892658B CN 108892658 B CN108892658 B CN 108892658B CN 201810974840 A CN201810974840 A CN 201810974840A CN 108892658 B CN108892658 B CN 108892658B
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Abstract

本发明公开了化合物lithocarpinol B及其制备方法和在制备抗真菌药物中的应用。本发明通过深海真菌Phomopsis lithocarpus FS508的发酵培养、发酵产物的分离纯化和结构鉴定，获得了1个具有抗真菌活性的2,3‑dihydro‑1H‑indene类新化合物，命名为lithocarpinol B。该化合物对黄曲霉具有良好的抑制活性，可用于制备抗真菌药物。因此，本发明为抗真菌新药研发提供候选化合物，为开发利用海洋真菌资源提供科学依据。

Description

化合物lithocarpinol B及其制备方法和在制备抗真菌药物 中的应用
技术领域
本发明属于生物医药技术领域，具体涉及化合物lithocarpinol B及其制备方法和在制备抗真菌药物中的应用。
背景技术
黄曲霉，一种常见腐生真菌，多见于发霉的粮食、粮制品及其它霉腐的有机物上，其所产生的毒素被世界卫生组织(WHO)的癌症研究机构划定为1类致癌物，是一种毒性极强的剧毒物质。黄曲霉所产生的毒素以黄曲霉毒素B1最为多见，其毒性和致癌性也最强，对人及动物肝脏组织有破坏作用，严重时，可导致肝癌甚至死亡。因此，寻找新型的抗黄曲霉药物具有重大意义。
海洋约占地球表面积的71％，蕴含丰富的微生物资源，特殊的海洋环境(低温、高压、高盐、高寒、寡营养等)及海洋物种间的生态作用，赋予海洋微生物产生不同于陆地微生物的特殊产物，包括抗菌、抗植物病原菌、抗肿瘤、抗病毒等活性物质。海洋微生物的次级代谢产物具有独特的结构类型和丰富多样的生物活性。这些新化学实体不仅能揭示新的生物合成途径，而且还能启发人们对这些化学实体进行仿生合成和生物活性研究。因此，海洋微生物次生代谢产物具有重要的科研和应用价值，是药物开发的重要资源。
深海真菌Phomopsis lithocarpus FS508是于2016年5月从印度洋(16°50.508'N,111°53.335'E，水深3606米)处海底表层沉积物中分离得到。文献查阅显示，到目前为止没有关于Phomopsis lithocarpus FS508代谢产物抗真菌活性的相关研究报道。
发明内容
本发明的第一个目的是提供对真菌具有抑制活性的新化合物lithocarpinol B。
本发明的化合物lithocarpinol B，其结构如式(I)所示：
Figure BDA0001777156190000021
本发明的第二个目的是提供一种化合物lithocarpinol B的制备方法，该制备方法中所述的化合物lithocarpinol B是从深海真菌Phomopsis lithocarpus FS508的发酵培养物中分离制备得到，具体包括以下步骤：
(1)制备Phomopsis lithocarpus FS508的发酵培养物，用乙酸乙酯萃取该发酵培养物，将乙酸乙酯萃取液经蒸馏浓缩后得到浸膏；用甲醇水溶液(体积分数为85％)溶解浸膏，然后用石油醚萃取，以除去低极性的脂肪酸物质，剩下的甲醇水溶液部分蒸馏浓缩得到棕黑色浸膏；
(2)将棕黑色浸膏过正相硅胶柱，先用石油醚-乙酸乙酯从10:1,7:1,9:2,3:1,2:1,1:1,1:2v/v梯度洗脱，再用乙酸乙酯洗脱，最后用二氯甲烷：甲醇＝5:1,1:1v/v梯度洗脱；收集浸膏被石油醚：乙酸乙酯体积比3:1洗脱的馏分F6，组分F6经Sephadex LH-20柱，以二氯甲烷：甲醇＝1:1v/v作为洗脱剂，收集TLC薄层层析以石油醚：乙酸乙酯＝2:1v/v展开得Rf＝3.0/3.8的组分，然后过正相硅胶柱层析，用石油醚-乙酸乙酯从6:1,3:1,2:1,1:1,1:2,0:1v/v梯度洗脱，收集TLC薄层层析以二氯甲烷：甲醇＝20:1v/v展开得Rf＝3.3/3.6的组分，再用全制备HPLC分离该组分，全制备HPLC的色谱条件为：YMC ODS-A柱，流动相为体积比85:15的甲醇/水，流速为8mL/min，于保留时间14.8min处收集洗脱馏分，最后用半制备HPLC纯化该组分，半制备HPLC的色谱条件为：YMC-pack ODS-A/AQ柱，流动相为体积比82:18的乙腈/水，流速为3mL/min，保留时间9.4min，得到化合物lithocarpinol B。
所述的制备Phomopsis lithocarpus FS508的发酵培养物是将活化的Phomopsislithocarpus FS508菌种接入到马铃薯葡萄糖液体培养基中，28℃，120rpm，培养5d制得种子液，将种子液以10％mL/g的接种量接入到大米固体发酵培养基中，室温下静置培养一个月，制得发酵培养物。
所述马铃薯葡萄糖液体培养基通过以下方式获得：将马铃薯洗净去皮，切成大小约为1cm3的小块，称量200g，放入1L水中煮沸20～30分钟，用双层纱布过滤，取滤液，在滤液中加入海盐15g、葡萄糖20g，加水补足1L，灭菌制得。
所述的大米固体发酵培养基通过以下方式获得：分别称量3g海盐和160g大米，加200mL水，搅拌混合，灭菌制得。
本发明的第三个目的是提供深海真菌Phomopsis lithocarpus FS508在制备化合物lithocarpinol B中的应用。
本发明通过抗真菌活性测试发现，化合物lithocarpinol B对真菌黄曲霉具有明显的抑制活性，对黄曲霉的MIC值为20μg/mL，阳性对照药物制霉菌素对黄曲霉MIC值为15μg/mL。结果表明：本发明的化合物lithocarpinol B对黄曲霉明显的抑制活性，能用于在制备抗真菌药物。
本发明的第四个目的是提供化合物lithocarpinol B在制备抗真菌药物中的应用，所述的抗真菌药物优选为抗黄曲霉的药物。
本发明的第五个目的是提供一种抗真菌药物，该抗真菌药物含有化合物lithocarpinol B作为有效成分；所述的抗真菌药物优选为抗黄曲霉的药物。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
本发明通过深海真菌Phomopsis lithocarpus FS508的发酵培养、发酵产物的分离纯化和结构鉴定，获得了1个具有抗真菌活性的2,3-dihydro-1H-indene类新化合物，命名为lithocarpinol B。该化合物对黄曲霉具有良好的抑制活性，可用于制备抗真菌药物。因此，本发明为抗真菌新药研发提供候选化合物，为开发利用海洋真菌资源提供科学依据。
本发明的深海真菌Phomopsis lithocarpus FS508于2018年8月15日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，地址：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，保藏编号为：GDMCC NO：60433。
附图说明
图1是化合物1(lithocarpinol B)的1H-NMR谱。
图2是化合物1(lithocarpinol B)的13C-NMR谱。
图3是化合物1(lithocarpinol B)的HSQC谱。
图4是化合物1(lithocarpinol B)的1H-1H COSY谱。
图5是化合物1(lithocarpinol B)的HMBC谱。
图6是化合物1(lithocarpinol B)的NOESY谱。
图7是化合物1(lithocarpinol B)的HRESIMS谱。
图8是化合物1(lithocarpinol B)的CD谱。
图9是化合物1(lithocarpinol B)的ECD拟合曲线。
图10是化合物1(lithocarpinol B)的UV谱。
图11是化合物1(lithocarpinol B)的IR谱。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
实施例1
(1)将活化的深海真菌Phomopsis lithocarpus FS508接入到马铃薯葡萄糖液体培养基(配制方法是：将马铃薯洗净去皮，切成大小约为1cm3的小块，称量200g，放入1L水中煮沸20-30分钟，用双层纱布过滤，取滤液，在滤液中加入海盐15g、葡萄糖20g，加水补足1L，灭菌制得)中，28℃，120rpm，培养5d制得种子液，将种子液以10％mL/g的接种量接入到大米固体发酵培养基(配制方法是：分别称量3g海盐和160g大米，加200mL水，搅拌混合，灭菌制得)，室温下静置培养一个月，制得Phomopsis lithocarpus FS508的发酵培养物。
(2)用乙酸乙酯萃取步骤(1)得到的发酵培养物，萃取4次，乙酸乙酯萃取液经蒸馏浓缩后得到浸膏，用适量的体积分数为85％甲醇水溶液溶解浸膏，然后用石油醚萃取三次，以除去低极性的脂肪酸物质，剩下的甲醇水溶液部分蒸馏浓缩得到棕黑色浸膏。
(3)将步骤(2)得到的棕黑色浸膏过正相硅胶柱，先用石油醚-乙酸乙酯从10:1,7:1,9:2,3:1,2:1,1:1,1:2v/v梯度洗脱，再用乙酸乙酯洗脱，最后用二氯甲烷：甲醇＝5:1,1:1v/v洗脱；收集浸膏被石油醚：乙酸乙酯体积比3:1洗脱的馏分F6，组分F6经Sephadex LH-20柱，以二氯甲烷：甲醇＝1:1v/v作为洗脱剂，收集TLC薄层层析以石油醚：乙酸乙酯＝2:1v/v展开得Rf＝3.0/3.8的组分，然后过正相硅胶柱层析，用石油醚-乙酸乙酯从6:1,3:1,2:1,1:1,1:2,0:1v/v梯度洗脱，收集TLC薄层层析以二氯甲烷：甲醇＝20:1v/v展开得Rf＝3.3/3.6的组分，再用全制备HPLC分离该组分(全制备HPLC的色谱条件为：YMC ODS-A柱，流动相为体积比85:15的甲醇/水，流速为8mL/min)，于保留时间14.8min处收集洗脱馏分，最后用半制备HPLC纯化该馏分(半制备HPLC的色谱条件为：YMC-pack ODS-A/AQ柱，流动相为体积比82:18的乙腈/水，流速为3mL/min，保留时间9.4min)，得到化合物1(化合物lithocarpinol B)。
化合物1经质谱和核磁共振波谱分析，其结构鉴定如下：
如图1-11所示，图1是化合物1的1H-NMR谱；图2是化合物1的13C-NMR谱；图3是化合物1的HSQC谱；图4是化合物1的1H-1H COSY谱；图5是化合物1的HMBC谱；图6是化合物1的NOESY谱；图7是化合物1的HRESIMS谱；图8是化合物1的CD谱；图9是化合物1的ECD拟合曲线；图10是化合物1的UV谱；图11是化合物的IR谱。
化合物1具有以下理化和波谱特性：白色固体粉末；
Figure BDA0001777156190000061
UV(MeOH)λmax(logε)208.8(3.86),264.8(3.09)nm；CD(0.16mg/mL,MeOH)λmax(Δε)214(–42.07),229(–5.68),246(–1.98),277(+6.34)nm；IRνmax 3360,2943,1645,1479,1286cm-1。
1H和13C NMR数据；HRESIMS m/z[M+Na]+447.1778(calcd for C25H28NaO6,447.1778)。1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ:9.82(1H,s,H-13),7.54(1H,d,J＝8.4Hz,H-5),7.07(1H,s,H-6'),6.87(1H,d,J＝8.4Hz,H-4),6.68(1H,d,J＝1.8Hz,H-4'),4.91(1H,s,H-11b),4.76(1H,s,H-11a),4.41(1H,dd,J＝11.0,2.0Hz,H-8a'),3.79(1H,dd,J＝9.3,2.0Hz,H-9'),3.70(1H,m,H-8b'),3.59(1H,m,H-8),3.23(1H,dd,J＝15.3,9.3Hz,H-7a),2.94(1H,dd,J＝15.3,7.8Hz,H-7b),2.24(1H,s,H-7'),1.62(3H,s,H-10),0.99(3H,s,H-11'),0.75(3H,s,H-12')。13C-NMR(125MHz,CDCl3)δ:196.6(C-13),162.5(C-3),151.3(C-1),144.5(C-3'),144.2(C-9),138.4(C-2'),135.7(C-1'),134.7(C-6),134.4(C-5),130.7(C-5'),120.3(C-6'),118.3(C-4),117.7(C-4'),117.1(C-2),114.4(C-11),84.5(C-12),80.2(C-9'),70.3(C-10'),65.4(C-8'),57.8(C-8),34.5(C-7),27.5(C-11'),23.9(C-12'),23.5(C-10),21.1(C-7')。CD谱数据显示该化合物在277nm显示正的cotton效应，在214、229、246nm显示负的cotton效应，与计算的8S,12R,9'S的ECD拟合曲线一致(图9)。因此，可以确定该化合物1的绝对构型为8S,12R,9'S。经文献检索，该化合物1为新骨架化合物，属于2,3-dihydro-1H-indene类新化合物，命名为lithocarpinol B，具体结构如式I中所示。
分离得到的化合物lithocarpinol B的结构式如下式(I)所示：
Figure BDA0001777156190000071
实施例2
采用滤纸片法测定化合物lithocarpinol B对黄曲霉的抗菌活性。
取对数生长期的黄曲霉用生理盐水配至孢子数为1.0×106个/mL的孢子悬液，将化合物lithocarpinol B和阳性对照药物制霉菌素分别稀释至5μg/mL、10μg/mL、20μg/mL、40μg/mL、60μg/mL、80μg/mL、100μg/mL浓度。取孢子悬浮液1mL于培养皿中，倒入PDA培养基，混合均匀，在含菌培养皿中放置6mm，在滤纸片上分别滴加样品稀释液5μL，空白对照滴加DMSO 5μL，以制霉菌素作阳性对照，将平板置于26℃恒温箱培养72h，观察滤纸片周围的抑菌圈，以滤纸片周围有抑菌圈的所含样品的最低浓度为最低抑菌浓度(MIC值)。
实验结果：化合物lithocarpinol B对黄曲霉的MIC值为20μg/mL，阳性对照药物制霉菌素对黄曲霉MIC值为15μg/mL。结果表明：本发明的化合物lithocarpinol B对黄曲霉具有明显的抑制活性，能用于在制备抗真菌药物。因此，本发明为抗真菌新药研发提供候选化合物，为开发利用海洋真菌资源提供科学依据。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.化合物lithocarpinol B，其特征在于，结构如式（І）所示：
Figure 740948DEST_PATH_IMAGE002
式（І）。
2.一种权利要求1所述的化合物lithocarpinol B的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备Phomopsis lithocarpus FS508的发酵培养物，用乙酸乙酯萃取该发酵培养物，将乙酸乙酯萃取液经蒸馏浓缩后得到浸膏；用甲醇水溶液溶解浸膏，然后用石油醚萃取，萃取剩下的甲醇水溶液部分蒸馏浓缩得到棕黑色浸膏；
（2）将棕黑色浸膏过正相硅胶柱，用石油醚-乙酸乙酯从10:1, 7:1, 9:2, 3:1, 2:1,1:1, 1:2 v/v梯度洗脱，收集石油醚：乙酸乙酯体积比3:1洗脱的馏分F6，组分F6经Sephadex LH-20柱，以二氯甲烷：甲醇=1:1 v/v作为洗脱剂，收集TLC薄层层析以石油醚：乙酸乙酯=2:1 v/v展开得Rf=3.0/3.8的组分，然后过正相硅胶柱层析，用石油醚-乙酸乙酯从6:1, 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 0:1 v/v梯度洗脱，收集TLC薄层层析以二氯甲烷：甲醇=20:1v/v展开得Rf=3.3/3.6的组分，再用HPLC纯化得到化合物lithocarpinol B；
所述的HPLC纯化是用全制备HPLC分离该组分，全制备HPLC的色谱条件为： YMC ODS-A柱，流动相为体积比85:15的甲醇/水，流速为8 mL/min，于保留时间14.8min处收集洗脱馏分，最后用半制备HPLC纯化该组分，半制备HPLC的色谱条件为：YMC-pack ODS-A/AQ柱，流动相为体积比82:18的乙腈/水，流速为3 mL/min，保留时间9.4min，得到化合物lithocarpinol B；
所述的Phomopsis lithocarpus FS508保藏编号为：GDMCC NO：60433。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的制备Phomopsis lithocarpusFS508的发酵培养物是将活化的Phomopsis lithocarpus FS508菌种接入到马铃薯葡萄糖液体培养基中，28 ℃，120 rpm，培养5 d制得种子液，将种子液以10% mL/g的接种量接入到大米固体发酵培养基中，室温下静置培养一个月，制得发酵培养物，所述马铃薯葡萄糖液体培养基通过以下方式获得：将马铃薯洗净去皮，切成大小约为1 cm3的小块，称量200 g，放入1 L水中煮沸20~30分钟，用双层纱布过滤，取滤液，在滤液中加入海盐15 g、葡萄糖20 g，加水补足1 L，灭菌制得；所述的大米固体发酵培养基通过以下方式获得：分别称量3 g 海盐和160 g大米，加200 mL水，搅拌混合，灭菌制得。
4.深海真菌Phomopsis lithocarpus FS508在制备权利要求1所述的化合物lithocarpinol B中的应用；所述的Phomopsis lithocarpus FS508保藏编号为：GDMCC NO：60433。
5.权利要求1所述的化合物lithocarpinol B在制备抗黄曲霉的药物中的应用。
6.一种抗真菌药物，其特征在于，含有权利要求1所述的化合物lithocarpinol B作为有效成分。
7.根据权利要求6所述的抗真菌药物，其特征在于，所述的抗真菌药物为抗黄曲霉的药物。
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