劉 毅 葉穎曉 阮 元 劉 淼 麻兵繼*
(1.安慶醫(yī)藥高等專科學(xué)校藥學(xué)系, 安徽安慶246052; 2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 河南鄭州450000)
植物內(nèi)生真菌指的是生活在健康植物組織間隙或植物細(xì)胞內(nèi)且不會引起宿主明顯的感染癥狀的真菌。植物內(nèi)生真菌種類多、分布廣,還能夠產(chǎn)生多種多樣的活性天然產(chǎn)物[1?2]。內(nèi)生真菌長期生活在寄主植物體內(nèi),與寄主植物及周圍的環(huán)境形成復(fù)雜和諧的互利共生體系,其分布存在特異性,可以產(chǎn)生與寄主植物相似的代謝產(chǎn)物,也可以獨立產(chǎn)生代謝產(chǎn)物,并賦予宿主植物抵抗生物、非生物的脅迫作用[3?4]。
三七Panax notoginsengBurk.F.H.Chen 為五加科植物,其干燥根及根莖入藥,具有散瘀止血、消腫定痛的功效[5],現(xiàn)代研究表明三七主要含有三七素、糖類、皂苷類、黃酮類、揮發(fā)油和氨基酸等成分。目前已從多株三七內(nèi)生真菌中分離得到結(jié)構(gòu)新穎的聚酮類以及N?苯甲酰氨基酸類化合物,其中聚酮苷類化合物具有抗腫瘤、抗病毒活性[6?8],新的N?苯甲酰氨基酸類化合物對三七致病真菌顯示一定的抗真菌活性[9]。有研究報道從三七內(nèi)生真菌Cladosporium sp.的液體培養(yǎng)提取物中分離得到吡咯烷?二酮類化合物[10],顯示有輕微的抗甲型H1N1 流感病毒活性。本研究對三七內(nèi)生真菌Cladosporium sp.化學(xué)成分進(jìn)行研究,以期在其固體發(fā)酵產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)新穎且活性顯著的次生代謝產(chǎn)物。
德國Bruker 600 MHz 超導(dǎo)核磁共振波譜儀(德國Bruker 公司);1260 高效效液相色譜儀(美國安捷倫公司);NP700C 半制備高效液相色譜儀(江蘇漢邦科技有限公司);EYELA 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(埃朗科技國際貿(mào)易有限公司);LDZX?75KBS 高壓蒸汽滅菌鍋(上海申安醫(yī)療器械廠);SW?CJ?2FBC超凈工作臺 (蘇州智凈凈化儀器有限公司);HNY?211B 恒溫?fù)u床(天津歐諾儀器股份有限公司);恒溫培養(yǎng)箱(上海精宏實驗設(shè)備有限公司)。葡聚糖凝膠Sephadex LH?20 (瑞典Ge Healthcare 公司);硅膠材料和薄層層析板(青島海洋化工有限公司);制備薄層層析硅膠板(煙臺江友硅膠開發(fā)有限公司)。
石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲醇等有機試劑(成都市科隆化學(xué)品有限公司);丙酮(分析純,國藥集團化學(xué)試劑有限公司);甲醇(色譜級,美國Fisher Scientific 公司);氘代甲醇、氘代氯仿(美國Cambridge Isotope Laboratories 公司)。
三七內(nèi)生真菌Cladosporium sp.,菌種由中南民族大學(xué)藥學(xué)院楊小龍教授實驗室提供并鑒定。將菌株Cladosporium sp.接種至PDA (馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基) 上,于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3~5 d,然后將0.5 cm×0.5 cm 的菌塊接種到PDB (馬鈴薯葡萄糖液體培養(yǎng)基) 中,以28 ℃,160 r/min 的培養(yǎng)條件培養(yǎng)5 d,作種子液備用。分別將每10 mL 種子液接種到盛有經(jīng)滅菌后的100 g 大米+100 mL MEB (麥芽糖浸粉肉湯固體培養(yǎng)基,內(nèi)含蔗糖20 g/L、麥芽提取物20 g/L、蛋白胨1 g/L)中,恒溫靜置發(fā)酵培養(yǎng)35 d。
用甲醇?二氯甲烷(1 ∶1) 室溫浸泡固體發(fā)酵物3 d,期間超聲提取3 次,提取液經(jīng)減壓濃縮回收溶劑得浸膏。按體積比1 ∶1 加水后加入2 倍量的乙酸乙酯進(jìn)行萃取3 次,得乙酸乙酯浸膏80 g。
用二氯甲烷/甲醇(100 ∶1~0 ∶1) 對浸膏進(jìn)行柱層析梯度洗脫,得9 個組分Fr.1?9。Fr.2 經(jīng)硅膠柱層析純化得到Fr.2.1、Fr.2.2 和Fr.2.3 3個亞組分,F(xiàn)r.2.1 析出化合物1 (35 mg);Fr.2.2 再經(jīng)硅膠柱層析和Sephadex LH?20 凝膠柱層析得到化合物2 (11.3 mg)、3 (34.7 mg)、4(18 mg);Fr.3 經(jīng)硅膠柱層析、Sephadex LH?20 凝膠柱層析和半制備HPLC 分別得到化合物5(3.3 mg)、6 (3.5 mg);Fr.5 經(jīng)硅膠柱層析后再經(jīng) Sephadex LH?20 凝膠柱層析得化合物 7(9.4 mg);Fr.6 經(jīng)薄層制備、Sephadex LH?20 凝膠柱層析得化合物8 (4.5 mg)、9 (7 mg);Fr.8經(jīng)硅膠柱層析得到化合物10 (4 mg)。
化合物1: 無色晶體,分子式C28H44O,EI?MSm/z: 396.2 [M]+。1H?NMR (600 MHz,CDC13)δ:5.77 (1H,dd,J=2.5,5.5 Hz,H?6),5.39 (1H,m,H?7),5.21 (2H,m,H?22,H?23),3.64 (1H,m,H?3);13C?NMR (150 MHz,CDCl3)δ: 141.4(C?5),139.8 (C?8),135.5 (C?23),131.9 (C?22),119.6 (C?6),116.2 (C?7),70.4 (C?3),55.7 (C?17),54.5 (C?14),46.2 (C?9),42.8 (C?13,C?24),40.7 (C?4),40.4 (C?16,C?20),39.0(C?1),38.4 (C?10),33.1 (C?25),31.9 (C?2),23.0 (C?15),21.1 (C?11,C?27),19.9 (C?21,C?26),19.6 (C?12),17.6 (C?28),16.3 (C?19),12.0 (C?18)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[11] 一致,故鑒定為3β ?羥基?麥角甾?5,7,22?三烯。
化合物2: 無色晶體,分子式C28H44O3,EI?MSm/z:428.1 [M]+。1H?NMR (600 MHz,CDC13)δ: 6.48 (1H,d,J=8.3 Hz,H?7),6.22 (1H,d,J=8.3 Hz,H?6),5.20 (1H,dd,J=7.5,15.2 Hz,H?23),5.10 (1H,dd,J=7.5,15.2 Hz,H?22),3.95 (1H,m,H?3);13C?NMR (150 MHz,CDCl3)δ: 135.4 (C?6),135.2 (C?7),132.3 (C?23),130.7 (C?22),82.1 (C?5),79.4 (C?8),66.4 (C?3),56.1 (C?17),51.6 (C?14),51.0 (C?9),44.5(C?13),42.7 (C?24),39.7 (C?20),39.3 (C?12),36.9 (C?4),34.6 (C?1),33.0 (C?25),30.1(C?2),28.6 (C?16),23.4 (C?11),20.9 (C?21),20.6 (C?15),19.9 (C?26),19.6 (C?27),18.2(C?19),17.5 (C?28),12.8 (C?18)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[12] 一致,故鑒定為3β?羥基?5α,8α?過氧化麥角甾?6,22?二烯。
化合物3: 無色油狀,分子式C18H32O2,EI?MSm/z: 280.2 [M]+。1H?NMR (600 MHz,CDCl3)δ: 5.45 (4H,m,H?9,10,12,13),2.79 (2H,m),2.36 (2H,t,J=7.2 Hz,H?2),2.05 (2H,m,H?14),2.10 (2H,m,H?8);13C?NMR (151 MHz,CDCl3)δ: 180.0 (C?1),130.2 (C?13),130.0 (C?9),128.0 (C?10),127.9 (C?12),34.1 (C?2),31.5 (C?16),29.6 (C?7),29.3 (C?15),29.2 (C?4),29.2 (C?5),29.1 (C?6),27.2 (C?8),27.2(C?14),25.7 (C?11),25.5 (C?3),22.6 (C?17),14.1 (C?18)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[13] 一致,故鑒定為亞油酸。
化合物4: 無色針晶,分子式C28H40O,EI?MSm/z: 392.3 [M]+。1H?NMR (600 MHz,CDCl3)δ:6.61 (1H,d,J=9.2 Hz,H?6),6.03 (1H,d,J=9.5 Hz,H?7),5.74 (1H,s,H?4),5.26 (1H,dt,J=7.7,15.1 Hz,H?22),5.21 (1H,dt,J=9.1,15.1 Hz,H?23),1.70 (1H,m,H?11a),1.61(1H,m,H?11b),1.50 (1H,m,H?16b),1.49(1H,t,J=5.9 Hz,H?25),1.29 (2H,m,H?12),1.26 (1H,m,H?17),1.06 (3H,d,J=6.1 Hz,H?21),1.00 (3H,s,H?19),0.97 (3H,s,H?18),0.94 (3H,d,J=7.0 Hz,H?28),0.88 (3H,d,J=6.3 Hz,H?27),0.85 (3H,d,J=6.3 Hz,H?26);13C?NMR (150 MHz,CDCl3)δ: 199.6 (C?3),164.4 C?5),156.1 (C?14),135.0 (C?22),134.0 (C?7),132.5 (C?23),124.4 (C?8),122.9(C?4),55.6 (C?17),44.2 (C?9),44.0 (C?13),42.8 (C?24),39.3 (C?20),36.7 (C?10),35.5(C?12),34.1 (C?2),33.1 (C?25),27.7 (C?16),25.3 (C?15),21.2 (C?21),20.0 (C?26),19.6(C?27),18.9 (C?18),17.6 (C?28),16.6 (C?19)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[14] 一致,故鑒定為麥角甾?4,6,8 (14),22?四烯?3?酮。
化合物5: 無色片狀晶體,分子式C9H8O2,F(xiàn)AB??MSm/z: 147.2 [M?H]?。1H?NMR (600 MHz,CH3OD)δ: 7.69 (1H,s,J=16.0 Hz,H?7),7.59(2H,m,J=6.5,3.0 Hz,H?2,6),7.41 (1H,m,H?4),7.40 (2H,d,J=3.6 Hz,H?3,5),6.49(1H,d,J=16.0 Hz,H?8);13C?NMR (150 MHz,CH3OD)δ: 170.4 (C?9),146.3 (C?7),135.8 (C?1),131.4 (C?4),130.0 (C?3,C?5),129.2 (C?2,C?6),119.4 (C?8)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[15] 一致,故鑒定為肉桂酸。
化合物6: 白色粉末,分子式C16H14O6,EI?MSm/z: 302.2 [M]+。1H?NMR (600 MHz,CDCl3)δ: 11.87 (1H,s,H?18),7.28 (1H,d,J=2.0 Hz,H?8),6.72 (1H,s,H?3),6.56 (1H,d,J=2.0 Hz,1?H),3.98 (3H,s,CH3?15),3.92 (3H,s,CH3?19),2.78 (3H,s,CH3?17);13C?NMR (150 MHz,CDCl3)δ: 166.6 (C?6),165.4 (C?11),164.7 (C?13),147.0 (C?2),140.0 (C?8),138.2(C?10),131.8 (C?7),127.4 (C?4),112.4 (C?12),111.4 (C?9),105.3 (C?5),99.3 (C?3),99.2 (C?1),56.4 (C?19),55.9 (C?15),25.6 (C?17)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[16] 一致,故鑒定為3,10?二羥基?4,8?二甲氧基?6?甲基苯甲香豆素。
化合物7: 白色粉末,分子式C9H8O3,F(xiàn)AB-?MSm/z: 163.1 [M?H]?。1H?NMR (600 MHz,CH3OD)δ: 7.61 (1H,d,J=16.0 Hz,H?7),7.44(2H,d,J=8.5 Hz,H?2,6),6.82 (2H,d,J=8.5 Hz,H?3,5),6.28 (1H,d,J=16.0 Hz,H?8);13C?NMR (150 MHz,CH3OD)δ: 171.0 (C?9),161.2 (C?4),146.6 (C?7),131.1 (C?2,C?6),127.2 (C?1),116.8 (C?3,C?5),115.6 (C?8)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn) [17] 一致,故鑒定為對p?香豆酸。
化合物8: 無色油狀,分子式C6H12O4,EI?MSm/z: 130.3 [M]+。1H?NMR (600 MHz,CDCl3)δ:4.54 (1H,ddd,J=11.2,8.4,6.5 Hz,H?5a),4.28 (1H,dt,J=11.2,4.6 Hz,H?5b),2.60(1H,d,J=17.5 Hz,H?2a),2.43 (1H,d,J=17.5 Hz,H?2b),1.84 (2H,dd,J=7.5,5.0 Hz,H?4a,4b),1.31 (3H,s,CH3?6);13C?NMR (150 MHz,CDCl3)δ: 171.3 (C?1),67.7 (C?3),66.2(C?5),44.4 (C?2),35.5 (C?4),29.3 (C?6)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[18] 一致,故鑒定為R?甲瓦龍酸內(nèi)酯。
化合物9: 白色粉末,分子式C10H8N2O2,EI?MSm/z: 188.2 [M]+。1H?NMR (600 MHz,CH3OD)δ: 8.73 (1H,s,H?2),8.32~8.29 (1H,m,H?4),7.49~7.47 (1H,m,H?7),7.27 (1H,dd,J=6.0,1.1 Hz,),7.25 (1H,m,J=6.0,1.1 Hz,);13C?NMR (151 MHz,CH3OD)δ: 183.1 (C?8),168.2 (C?9),139.4 (C?2),138.0 (C?7a),127.9 (C?3a),124.8 (C?6),123.8 (C?5),123.0(C?4),114.0 (C?7),113.1 (C?3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[19] 一致,故鑒定為(1H?indol?3?yl) ?oxoac?etamide。
化合物10: 淺黃色油狀,分子式C18H32O4,EI?MSm/z: 312.1 [M]+。1H?NMR (600 MHz,CDCl3)δ:5.59 (1H,dt,J=11.0,7.6 Hz,H?10),5.46~5.35 (2H,m,H?14,H?9),5.30 (1H,ddd,J=6.1,5.2,4.4 Hz,H?13),4.27~4.16 (1H,m,H?8),3.45 (2H,dd,J=11.0,5.0 Hz,H?7),2.93~2.78 (2H,m,H?11 H?12),2.34 (2H,t,J=7.3 Hz,H?2),2.04 (2H,dd,J=14.6,7.3 Hz,H?15),1.54~1.14 (18H,m);13C?NMR (150 MHz,CDCl3)δ: 178.8 (C?1),133.3 (C?10),131.2 (C?13),128.5 (C?9),126.5 (C?12),74.8(C?7),71.1 (C?8),33.9 (C?2),32.4 (C?6),31.5 (C?16),29.7 (C?15),29.2 (C?4),28.9 (C?14),26.3 (C?11),25.2 (C?15),24.5 (C?3),22.6 (C?17),14.1 (C?18)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[20] 一致,故鑒定為7,8?dihydroxy?9,12 (Z,Z) ?octadecadienoic acid。
本實驗從三七內(nèi)生真菌Cladosporium sp.大米固體發(fā)酵產(chǎn)物中分離并鑒定了10 個化合物,含有脂肪酸類、麥角甾類、香豆素類、酚酸類和吲哚類,其中化合物5~9 均為首次從該內(nèi)生真菌中分離得到;化合物5 是重要的化工原料,合成藥物的中間體;化合物7 具有抗氧化、抗腫瘤、保護心血管及神經(jīng)保護作用[21];化合物8 有助于修復(fù)受損的角質(zhì)層,具有良好的抗衰老功能,是各類護膚品的重要成分之一。另外,本實驗沒有分離獲得到文獻(xiàn)報道的同屬來源真菌中所得的大環(huán)內(nèi)酯類[22]、聚酮類[23]化合物,其原因可能是菌種來源和培養(yǎng)條件的差異影響了內(nèi)生真菌基因的表達(dá),進(jìn)而影響其次生代謝產(chǎn)物種類。因此,在內(nèi)生菌次級代謝產(chǎn)物的研究中,可以通過改變培養(yǎng)條件以及表觀遺傳修飾等手段進(jìn)行優(yōu)化發(fā)酵過程,以期得到更多有活性的新化合物。