CN113264862A - 一种9,11-开环甾体类化合物及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种9,11‑开环甾体类化合物及其制备方法和用途,特点是该甾体类化合物的结构式如Ⅰ所示,其制备方法步骤包括将保藏号为CCTCC NO:M2014086的海洋曲霉菌通过微生物发酵培养来获取9,11‑开环甾体类化合物的发酵物,然后将发酵物用乙酸乙酯浸泡提取得粗浸膏,经Sephadex LH‑20凝胶柱层析,正相中压柱层析、反相中压柱层析和反相半制备高效液相色谱分离纯化得到,优点是该9,11‑开环甾体类具有抗金黄色葡萄球菌的作用,可用于抑制由金黄色葡萄球菌引起的相关病害及感染的先导药物的开发和利用。

Description

一种9,11-开环甾体类化合物及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种甾体类化合物,尤其是涉及一种9,11-开环甾体类化合物及其制备方法和用途。
背景技术
甾体化合物是一类具有广泛活性的化学实体。90年代后,从海洋生物中相继发现的具有全新结构特点的甾体皂苷,双甾体,开环甾体,多胺甾体和甾体多羟基硫酸酯等新型甾体化合物数不胜数,它们大多表现出显著的抗菌、抗真菌、抗肿瘤和抗病毒等生物活性,引起许多化学、生物学和医学工作者的极大的兴趣。在新药物的开发建立在对大量新化合物的广泛筛选基础上,海洋甾体类化合物无疑是抗癌、抗肿瘤等新型先导化合物开发和利用的一个重要来源。金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)作为世界上已报道的食源性疾病中三大重要的致病原因之一。现有的抗生素如甲氧西林、万古霉素和达托霉素在很大程度上缓解了金黄色葡萄球菌感染治疗的问题,但由于抗生素的滥用,不可避免的出现了细菌耐药性!因此,抑制金黄色葡萄球菌的新型药物的发现迫在眉睫。
在药物开发过程中,海洋来源的真菌由于其遗传背景复杂、代谢产物种类多、产量高及显著的生物活性,成为海洋微生物天然产物的主要来源。其中,在近年天然产物的研究中,海洋曲霉属来源的新天然产物呈逐年增加的趋势,这些海洋曲霉来源的结构独特次级代谢产物包括甾体、萜烯、生物碱和聚酮类等,表现出抗癌、抑菌、自由基清除和抗寄生虫等多种生物活性。发明人在基于对一株海洋曲霉菌(保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为:CCTCC NO:M2014086)在大米发酵下的乙酸乙酯提取物的化学成分研究中,发现了一个新型的甾体类的天然产物,随后对其进行了抑菌活性评估。目前尚未见该化合物的化学结构及抑菌活性的报道,因此市场上也尚未见有与此相关的药物。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种对金黄色葡萄球菌具有抑制作用的9,11-开环甾体类化合物及其制备方法和用途。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种9,11-开环甾体类化合物,该开环甾体类化合物的结构式如(I)所示;
Figure 751019DEST_PATH_IMAGE001
(I)。
上述9,11-开环甾体类化合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)发酵生产
将保藏号为CCTCC NO:M2014086的海洋曲霉菌在固体PDA培养基的平板上划线接种,于恒温培养箱中28 ℃培养活化3天,随后挑取单菌落接种于PDB培养基中,于温度28℃、150 rpm/min的转速下置于摇床培养3天后,收集种子液,将种子液按体积比10%的接种量接种到大米培养基中,于温度28 ℃培养30 天,获得发酵物;
(2)浸膏提取
在步骤(1)得到的发酵物中加入等体积的乙酸乙酯,反复萃取3次,随后将乙酸乙酯浸提液经减压蒸发后,继而加入由体积比为1:1的乙酸乙酯和水组成的混合溶液重复萃取3次,合并三次萃取所得乙酸乙酯相,最后对乙酸乙酯萃取液在减压浓缩蒸发后,获得粗浸膏;
(3)化合物的分离制备
将步骤(2)得到的粗浸膏用甲醇溶剂溶解后进行Sephadex LH-20凝胶柱层析,采用体积比为1:1的二氯甲烷/甲醇为洗脱剂进行等度洗脱,按序合并相似流分,共收集得到12个组分;将收集的第3个组分进行正相中压柱层析,采用体积比为(100:1)-(0:1)的石油醚/乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,按序合并相似流分,共收集得到6个洗脱组分;将收集的第4个组分进行反相C-18中压柱层析,采用体积比40−100%的甲醇水溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,按序合并相似流分,共收集得到10个洗脱组分;将收集的第6个组分蒸干后进行半制备反相高效液相色谱分离,采用体积比为42:58的乙腈/水溶液为流动相,分离纯化得到9,11-开环甾体类化合物,其结构如(I)所示:
Figure 668159DEST_PATH_IMAGE002
(I)。
步骤(1)中所述的大米培养基的配制方法如下:将80 g大米和35 g海盐溶于120mL蒸馏水中配制而成。
步骤(3)中所述的反相C-18中压柱层析中梯度洗脱剂为甲醇和水,甲醇从40~100%,洗脱时间120 min。
步骤(3)中所述的半制备反相高效液相色谱的化合物分离制备的流速为 2.0 mL/min。
上述9,11-开环甾体类化合物在制备金黄色葡萄球菌菌抑制药物方面的用途。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明一种9,11-开环甾体类化合物及其制备方法和用途,通过微生物发酵培养来获取9,11-开环甾体类的发酵物,然后通过将发酵物用乙酸乙酯浸泡提取,得粗浸膏,然后经凝胶柱层析,反向中压柱层析和反相半制备高效液相色谱分离纯化得到,该化合物具有中等抑制金黄色葡萄球菌的活性,因此可用于抑制由金黄色葡萄球菌引起的相关病害及感染的先导药物的开发和利用。
上述焦曲霉(Aspergillus ustus),该菌为DJ003菌株,保藏编号为CCTCC NO.M2014086,于2014年03月14日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏地址为中国.武汉.武汉大学。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种9,11-开环甾体类化合物的结构式如(I)所示:
Figure 447896DEST_PATH_IMAGE003
(I)。
实施例2
如实施例1结构式(I)所示的9,11-开环甾体类化合物的分离制备方法,具体包括如下步骤:
(1)发酵生产
将保藏号为CCTCC NO:M2014086的海洋曲霉菌在固体PDA培养基的平板上划线接种,于恒温培养箱中28 ℃培养活化3天,随后挑取单菌落接种于PDB培养基中,于温度28℃、150 rpm/min的转速下置于摇床培养3天后,收集种子液,将种子液按体积比10%的接种量接种到大米培养基中,于温度28 ℃培养30 天,获得发酵物;
(2)浸膏提取
在步骤(1)得到的发酵物中加入等体积乙酸乙酯,反复萃取3次,随后将乙酸乙酯浸提液经减压蒸发后,继而加入体积比1:1的乙酸乙酯和水的混合溶液重复萃取3次,合并三次萃取所得乙酸乙酯相后,对乙酸乙酯萃取液在减压浓缩蒸发后,获得粗浸膏;
(3)化合物的分离制备
将步骤(2)得到的粗浸膏用甲醇溶剂溶解后进行Sephadex LH-20凝胶柱层析,采用体积比为1:1的二氯甲烷/甲醇为洗脱剂进行等度洗脱,按序合并相似流分,共收集得到12个组分;将收集的第3个组分进行正相中压柱层析,采用体积比为(100:1)-(0:1)的石油醚/乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,按序合并相似流分,共收集得到6个洗脱组分;将收集的第4个组分进行反相C-18中压柱层析,采用体积比40−100%的甲醇水溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,按序合并相似流分,共收集得到10个洗脱组分;将收集的第6个组分蒸干后进行半制备反相高效液相色谱分离,采用体积比为42:58的乙腈/水溶液为流动相,分离纯化得到9,11-开环甾体类化合物,其结构如(I)所示:
Figure 905422DEST_PATH_IMAGE004
(I)。
步骤(1)发酵生产中中所述的大米培养基的配制方法如下:将80 g大米和35 g海盐溶于120 mL蒸馏水中配制而成,随后在灭菌锅中进行120℃高温灭菌。
步骤(3)所述的半制备反相高效液相色谱的化合物分离制备的流速为2.0 mL/min。
本发明化合物Ⅰ为无色油状,正离子模式下的高分辨质谱(HR-ESI-MS)给出其准分子离子峰m/z 485.3280 [M + Na]+。结合13C NMR谱确定其分子式为C30H44O5,该化合物的1H和13C NMR谱及二维谱数据见表1:
表1. 化合物Ⅰ的1D 和2D NMR 数据 (CD3Cl3)
Figure 719795DEST_PATH_IMAGE005
注1 :本表信号归属基于DEPT、1H-1H COSY、HMBC以及NOESY图谱解析结果。
注2:s—单重峰、d—二重峰、t—三重峰、 m—多重峰。
注3:1H 在600 MHz NMR获得;13C 在150 MHz NMR获得。
实施例3
如实施例1所述9,11-开环甾体类化合物活性及应用
(1) 实验样品
被测样品溶液的配制:测试样品为上述实施例1中分离纯化的化合物Ⅰ纯品,精密称取适量样品,用DMSO配制成所需浓度的溶液供测试抗菌活性。该实验使用的指示菌为金黄色葡萄球菌(CMCC 626003)。
(2) 实验方法
96孔板抗菌测试方法:在96孔板中,终体积为100μL/孔的Müeller-Hinton肉汤作为基本培养基,其中化合物的浓度为以二倍肉汤稀释法稀释至浓度256至1 µg/mL,并以5×105 CFU / mL的浊度添加细菌培养物。将板在37℃下孵育过夜,然后观察板,将肉眼不能观察到细菌的孔所对应的化合物浓度确定为该化合物的最低抑制浓度(MIC)。同时以氯霉素作阳性对照,通过不同浓度样品对应的抑菌圈直径与阴性对照滤纸片的直径比作为抑制率。
(3)实验结果
在96孔板抗菌测试中,化合物Ⅰ对金黄色葡萄球菌的MIC被确定为64 μg/mL。
表2不同浓度的化合物Ⅰ对金黄色葡萄球菌的抑制率(%)
Figure 542257DEST_PATH_IMAGE006
由上述表2可知,化合物Ⅰ对金黄色葡萄球菌具较好的抗菌活性。
上述说明并非对本发明的限制,本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内,做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种9,11-开环甾体类化合物,其特征在于该开环甾体类化合物的结构式如(I)所示;
Figure DEST_PATH_IMAGE001
(I)。
2.一种权利要求1所述的9,11-开环甾体类化合物的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)发酵生产
将保藏号为CCTCC NO:M2014086的海洋曲霉菌在固体PDA培养基的平板上划线接种,于恒温培养箱中28 ℃培养活化3天,随后挑取单菌落接种于PDB培养基中,于温度28 ℃、150rpm/min的转速下置于摇床培养3天后,收集种子液,将种子液按体积比10%的接种量接种到大米培养基中,于温度28 ℃培养30 天,获得发酵物;
(2)浸膏提取
在步骤(1)得到的发酵物中加入等体积的乙酸乙酯,反复萃取3次,随后将乙酸乙酯浸提液经减压蒸发后,继而加入由体积比为1:1的乙酸乙酯和水组成的混合溶液重复萃取3次,合并三次萃取所得乙酸乙酯相,最后对乙酸乙酯萃取液在减压浓缩蒸发后,获得粗浸膏;
(3)化合物的分离制备
将步骤(2)得到的粗浸膏用甲醇溶剂溶解后进行Sephadex LH-20凝胶柱层析,采用体积比为1:1的二氯甲烷/甲醇为洗脱剂进行等度洗脱,按序合并相似流分,共收集得到12个组分;将收集的第3个组分进行正相中压柱层析,采用体积比为(100:1)-(0:1)的石油醚/乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,按序合并相似流分,共收集得到6个洗脱组分;将收集的第4个组分进行反相C-18中压柱层析,采用体积比40−100%的甲醇水溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,按序合并相似流分,共收集得到10个洗脱组分;将收集的第6个组分蒸干后进行半制备反相高效液相色谱分离,采用体积比为42:58的乙腈/水溶液为流动相,分离纯化得到9,11-开环甾体类化合物,其结构如(I)所示:
Figure DEST_PATH_IMAGE002
(I)。
3.根据权利要求2所述的一种9,11-开环甾体类化合物的制备方法,其特征在于步骤(1)中所述的大米培养基的配制方法如下:将80 g大米和35 g海盐溶于120 mL蒸馏水中配制而成。
4.根据权利要求2所述的一种9,11-开环甾体类化合物的制备方法,其特征在于步骤(3)中所述的反相C-18中压柱层析中梯度洗脱剂为甲醇和水,甲醇从40~100%,洗脱时间120min。
5.根据权利要求2所述的一种9,11-开环甾体类化合物的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述的半制备反相高效液相色谱的化合物分离制备的流速为 2.0 mL/min。
6.一种权利要求1-5中任一项所述的9,11-开环甾体类化合物在制备金黄色葡萄球菌菌抑制药物方面的用途。
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