CN108299462B - 混源萜化合物及其分离方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及微生物医药技术领域，具体的说是一种从海洋真菌Aspergillus ustus的发酵产物中得到混源萜化合物及其分离纯化方法和抑制神经氨酸酶活性方面的应用。所述混源萜化合物为式I所示化合物1、化合物2和化合物3，其中化合物1分子式为C33H34O12、化合物2分子式为C32H38O11、化合物3分子式为C25H28O8；如下式所示，活性测试表明此类化合物对神经氨酸酶具有显著抑制活性，其半数抑制浓度(IC50)分别为5.28、8.95、10.72μM，有望成为新型抗流感病毒潜力药物。

Description

混源萜化合物及其分离方法和应用
技术领域
本发明涉及微生物医药技术领域，具体的说是一种从海洋真菌Aspergillusustus的发酵产物中得到混源萜化合物及其分离纯化方法和抑制神经氨酸酶活性方面的应用。
背景技术
海洋微生物次级代谢产物具有丰富的结构多样性和显著的生物活性，是药物先导化合物的重要来源。具有Austin骨架结构的混源萜化合物是一类主要由真菌产生的具有生物活性的化合物，其分子结构中大多含有氧桥，有文献报道，此类混源萜化合物对水产致病真菌、细菌、卤虫具有一定的抑制活性，而本实验显示出的其对神经氨酸酶的抑制活性使其成为对抗流感病毒的潜力活性分子。
根据文献调研，本发明涉及的三个混源萜化合物是新化合物，之前没有文献报道，也没有对其进行神经氨酸酶活性的研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从海洋真菌Aspergillus ustus的发酵产物中获得混源萜化合物及其分离纯化方法和在抑制神经氨酸酶活性方面的应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种混源萜化合物，为式I所示化合物1、化合物2和化合物3，其中化合物1分子式为C33H34O12、化合物2分子式为C32H38O11、化合物3分子式为C25H28O8；
Figure BDA0001602229000000011
一种混源萜化合物的制备方法：
1)将海洋真菌Aspergillus ustus于在大米固体培养基中发酵(取生长于平板培养基中的海洋真菌Aspergillus ustus(大小2.5厘米x 2.5厘米)接种于大米固体培养基中发酵，室温25度下发酵30天，)，发酵产物使用乙酸乙酯反复浸泡萃取，合并萃取液进行浓缩，获得发酵粗提物；
2)粗提物进行减压硅胶柱层析，并用梯度为20:1至1:1(v/v)的石油醚-乙酸乙酯和梯度为20:1至1:1(v/v)二氯甲烷-甲醇作为溶剂依次进行梯度洗脱，收集石油醚-乙酸乙酯1:1(v/v)得到的洗脱组分，进行反相硅胶柱层析(以甲醇-水作为洗脱液梯度洗脱，洗脱梯度范围为甲醇-水10:90到90:10(v/v)；
3)收集上述步骤2)甲醇-水40:60(v/v)洗脱得到的组分，再用硅胶柱层析纯化，以100:1至10:1(v/v)的二氯甲烷-丙酮洗脱，收集二氯甲烷-丙酮40:1(v/v)洗脱得到的组分即得纯化目标化合物1，收集二氯甲烷-丙酮20:1(v/v)洗脱得到的组分再进行薄层层析制备得到纯化目标化合物3；
4)收集上述步骤2)反相柱层析甲醇-水50:50(v/v)洗脱得到的组分中，再用硅胶柱层析纯化，以80:1至10:1(v/v)的二氯甲烷-丙酮洗脱，收集二氯甲烷-丙酮50:1(v/v)洗脱得到的组分即得纯化目标化合物2。
所述海洋真菌为焦曲霉(Aspergillus ustus)：保藏日期：2018年1月31日，保藏号为：CGMCC NO.15384。
所述大米固体培养基配方为：大米70g,玉米浆0.2g，蛋白胨0.3g，酵母粉0.5g，味精0.6g，海水100ml。
一种混源萜化合物的应用，所述式I中所示混源萜化合物在抑制神经氨酸酶中的应用。
所述式I中所示混源萜化合物在制备新型抗流感病毒药物中的应用。
一种海洋真菌，海洋真菌焦曲霉(Aspergillus ustus)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期：2018年1月31日，保藏号为：CGMCC NO.15384。
本发明所具有的优点：
本发明涉及从海鞘组织中分离获得的一株曲霉属真菌Aspergillus ustus，该菌保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏单位地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期：2018年1月31日，保藏号为：CGMCC NO.15384，对其进行培养条件优化筛选，从其大米固体培养基发酵产物中发现三个新的具有显著神经氨酸酶抑制活性的混源萜化合物，目前尚未见对该化合物的化学结构及神经氨酸酶抑制活性的报道，市场上也尚未见有与此相关的药物。
经体外神经氨酸酶抑制活性试验，化合物1–3对神经氨酸酶具有显著抑制活性，其半数抑制浓度(IC50)分别为5.28、8.95、10.72μM。可用于制备治疗流感相关疾病的药物。
具体实施方式
以下具体实施例用来进一步说明本发明，但本发明绝非限于这些例子。
本发明通过曲霉属真菌Aspergillus ustus中分离获得如下的实施例中所指的化合物，化合物化学结构是(结构式中的阿拉伯数字是化学结构中的碳原子的标位)：
Figure BDA0001602229000000031
其中，曲霉属真菌Aspergillus ustus分离自海鞘组织，其特征为菌丝体中间为灰色，边缘为白色。
实施例1.式I所示化合物1、2和3发酵生产及分离纯化：
本发明所用海洋真菌Aspergillus ustus分离自海鞘组织中，纯化后培养在大米固体培养基上，大米固体培养基配方为：大米70g,玉米浆0.2g，蛋白胨0.3g，酵母粉0.5g，味精0.6g，海水100ml。
菌株Aspergillus ustus(大小2.5厘米x 2.5厘米)采用1000ml的锥形瓶于大米固体培养基中批量发酵，发酵产物搅拌破碎使用乙酸乙酯浸泡萃取3–4次，合并萃取液进行浓缩，获得发酵粗提物。
粗提物进行减压硅胶柱(200–300目)层析，并用梯度为20:1至1:1(v/v)的石油醚-乙酸乙酯和梯度为20:1至1:1(v/v)二氯甲烷-甲醇作为溶剂依次进行梯度洗脱(流速200ml/min)。收集石油醚-乙酸乙酯1:1(v/v)得到的洗脱组分，进行反相硅胶柱层析(以甲醇-水作为洗脱液梯度洗脱，洗脱梯度范围为甲醇-水10:90到90:10(v/v)，流速为1.5ml/min)，收集甲醇-水40:60(v/v)洗脱得到的组分，再用硅胶柱层析纯化，以100:1至10:1(v/v)的二氯甲烷-丙酮洗脱(流速3ml/min)，收集二氯甲烷-丙酮40:1(v/v)洗脱得到的组分即得纯化目标化合物1，收集二氯甲烷-丙酮20:1(v/v)洗脱得到的组分再进行薄层层析制备得到纯化目标化合物3；同上从反相柱层析甲醇-水50:50(v/v)洗脱得到的组分再用硅胶柱层析纯化，以80:1至10:1(v/v)的二氯甲烷-丙酮洗脱，收集二氯甲烷-丙酮50:1(v/v)洗脱得到的组分即得纯化目标化合物2。其结构鉴定为如式I所示，
Figure BDA0001602229000000041
三个化合物具有以下理化和波谱特性：
化合物1：白色无定形粉末，
Figure BDA0001602229000000043
UV(MeOH)λmax(logε)226(4.26)；核磁共振氢谱和碳谱如表I；ESI质谱m/z 623[M+H]+,高分辨ESI质谱m/z623.2110[M+H]+，C33H35O12计算值为623.2123。
化合物2：白色无定形粉末，
Figure BDA0001602229000000044
UV(MeOH)λmax(logε)226(4.03)；核磁共振氢谱和碳谱如表I；ESI质谱m/z 599[M+H]+,高分辨ESI质谱m/z599.2470[M+H]+，C32H39O11计算值为599.2487。
化合物3：白色无定形粉末，
Figure BDA0001602229000000045
UV(MeOH)λmax(logε)230(3.98)；核磁共振氢谱和碳谱如表I；ESI质谱m/z 455[M-H]-,高分辨ESI质谱m/z455.1720[M-H]-，C25H27O8计算值为455.1711。
表I化合物核磁共振氢谱(500MHz，溶剂CDCl3)和碳谱(125MHz，溶剂CDCl3)数据
Figure BDA0001602229000000042
Figure BDA0001602229000000051
a)本表信号归属基于DEPT、1H-1H COSY、HSQC及HMBC图谱解析结果，碳信号的多重度利用DEPT方法确定
实施例2.神经氨酸酶抑制剂活性。
利用神经氨酸酶抑制剂筛选试剂盒(包括神经氨酸酶检测缓冲液、神经氨酸酶、神经氨酸酶荧光底物、Milli-Q水)进行神经氨酸酶抑制活性测试。神经氨酸酶是流感病毒表面的一种特殊糖蛋白，也是流感药物的重要靶点，所以其抑制剂的筛选成为筛选抗流感潜力药物的普遍方法。
操作步骤如下：准确称量上述实施例中制备的式I所示纯品化合物样品，用二甲基亚砜(DMSO)分别配制成所需浓度的溶液，阳性对照达菲和样品浓度都为200μM。
样品检测的准备：在96孔荧光酶标板内每孔依次加入70μl神经氨酸酶检测缓冲液、10μl神经氨酸酶、上述配置的待筛选的神经氨酸酶抑制剂样品或阳性对照达菲溶液(样品和对照分别配置0、1、2、5、7.5、10μl，共6个浓度，每个样品浓度三个平行)及Milli-Q水(10、9、8、5、2.5、0μl，使每孔总体积为90μl)。
检测：振动混匀约1分钟；37℃孵育2分钟使抑制剂和神经氨酸酶充分相互作用；每孔加入10μl神经氨酸酶荧光底物；再振动混匀约1分钟；37℃孵育30分钟后进行荧光测定，激发波长为322nm，发射波长为450nm。
计算：酶标仪测定每孔的吸光值(OD值)。取三孔平均OD值，按IR％＝(OD空白对照-OD样品)/OD空白对照×100％式计算样品对神经氨酸酶的抑制率(IR％)。
实验结果显示化合物1-3对神经氨酸酶抑制剂均有抑制活性其半数抑制浓度(IC50)分别为5.28、8.95、10.72μM。

Claims (6)

1.一种混源萜化合物，其特征在于：混源萜化合物为式I所示化合物1、化合物2和化合物3，其中化合物1分子式为C33H34O12、化合物2分子式为C32H38O11、化合物3分子式为C25H28O8；
Figure FDA0002408597640000011
2.一种权利要求1所述的混源萜化合物的制备方法，其特征在于：
1)将海洋真菌Aspergillus ustus在大米固体培养基中发酵，发酵产物使用乙酸乙酯反复浸泡萃取，合并萃取液进行浓缩，获得发酵粗提物；
2)粗提物进行减压硅胶柱层析，并用梯度为20:1至1:1(v/v)的石油醚-乙酸乙酯和梯度为20:1至1:1(v/v)二氯甲烷-甲醇作为溶剂依次进行梯度洗脱，收集石油醚-乙酸乙酯1:1(v/v)得到的洗脱组分，进行反相硅胶柱层析以甲醇-水作为洗脱液梯度洗脱，洗脱梯度范围为甲醇-水10:90到90:10(v/v)；
3)收集上述步骤2)甲醇-水40:60(v/v)洗脱得到的组分，再用硅胶柱层析纯化，以100:1至10:1(v/v)的二氯甲烷-丙酮洗脱，收集二氯甲烷-丙酮40:1(v/v)洗脱得到的组分即得纯化目标化合物1，收集二氯甲烷-丙酮20:1(v/v)洗脱得到的组分再进行薄层层析制备得到纯化目标化合物3；
4)收集上述步骤2)反相柱层析甲醇-水50:50(v/v)洗脱得到的组分，再用硅胶柱层析纯化，以80:1至10:1(v/v)的二氯甲烷-丙酮洗脱，收集二氯甲烷-丙酮50:1(v/v)洗脱得到的组分即得纯化目标化合物2：
所述海洋真菌Aspergillus ustus：保藏日期：2018年1月31日，保藏号为：CGMCCNO.15384。
3.按权利要求2所述的混源萜化合物的制备方法，其特征在于：所述大米固体培养基配方为：大米70g，玉米浆0.2g，蛋白胨0.3g，酵母粉0.5g，味精0.6g，海水100ml。
4.一种权利要求1所述的混源萜化合物的应用，其特征在于：所述式I中所示混源萜化合物在制备抑制神经氨酸酶药物中的应用。
5.按权利要求4所述的混源萜化合物的应用，其特征在于：所述式I中所示混源萜化合物用于制备新型抗流感病毒药物。
6.一种海洋真菌，其特征在于：海洋真菌Aspergillus ustus，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期：2018年1月31日，保藏号为：CGMCC NO.15384。
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