CN116003241A - Emycin G的制备及其在药物研发中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新化合物Emycin G的化学结构、制备方法，以及在抗菌新药研发中的应用。Emycin G是本发明申请人从海洋放线菌Streptomyces sp.strain KCB‑032的次生代谢产物中发现的新化合物，药理活性研究发现，该化合物对2种细菌具有较好的生长抑制作用。Emycin G的化学结构、制备方法及其抗菌药理活性均为首次公开，具有研发成为新型抗菌药物的潜力。

Description

Emycin G的制备及其在药物研发中的应用

技术领域

本发明涉及Emycin G的化学结构确定、制备方法，以及在抗菌新药研发中的前景。

背景技术

进入21世纪，随着科学技术的快速发展，临床上用于预防和治疗细菌感染的抗菌药物日益增多，由此造成耐药菌株同步增多，以及细菌对抗抗菌药物的不断升级强化和在病原微生物中的广泛传播。另外，抗菌药物的不合理使用与滥用在带来一系列药物不良反应的同时，也使抗细菌感染治疗面临更加严峻的挑战。因此，加快新型、高效抗菌药物的研发，以解决因耐药性而产生的无药可用的问题具有十分重要的临床意义。

抗菌药物一般来源于微生物的发酵产物(细菌、放线菌及真菌等)、化学半合成的化合物，以及通过化学反应全合成的结构相同或相似化合物。创新药物研发经验表明，从天然产物中寻找活性先导物进而创制新药是最有效途径之一，天然产物特有的化学结构复杂性和生物活性多样性，奠定了从天然产物中发现活性先导物进而创制新药的成功几率。海洋放线菌是一类重要的药源微生物，生活在大洋中的放线菌，因其生理生化和16S rRNA等分子生物学特征与陆生放线菌有明显差别，致使其次生代谢产物结构类型更加新颖、生物活性更加显著，因此，从海洋放线菌中寻找新型先导化合物进而研发抗菌药具有巨大的潜力。

本发明所涉及的Emycin G为新化合物，是发明申请人从海洋活性放线菌Streptomyces sp.strain KCB-032的次生代谢产物中分离得到的新化合物。药理活性实验发现，新化合物Emycin G对2种细菌具有较好的生长抑制作用，因此，该化合物具有开发成新型抗菌药物的潜力。化合物Emycin G的化学结构、制备方法及其抗菌活性研究均为首次公开，因此具有突出的实质性特点。

发明内容

本发明提供新化合物Emycin G的化学结构确定方法、制备方法，以及在抗菌新药研发中的应用。

本发明所涉及的用于抗菌新药研发的化合物为新化合物，命名为Emycin G，其分子式为C₁₉H₂₀O₅，化学结构式如下：

本发明所涉及的新化合物Emycin G的制备方法为：将从海底沉积物中分离、纯化并鉴定的活性放线菌Streptomyces sp.strain KCB-032划线接种于固体培养基上，于28℃培养3天，直至长出孢子，然后将孢子接种到液体培养基，在28℃条件下，摇床培养10天，收获发酵物。过滤发酵物获得发酵液和菌丝体，发酵液经大孔吸附树脂柱吸附、洗脱及减压浓缩；菌丝体经过超声破碎，用有机溶剂提取、减压浓缩；合并减压浓缩物，减压浓缩得总浸膏。总浸膏通过硅胶柱层析，二氯甲烷-甲醇梯度洗脱，借助薄层色谱检测获得15个洗脱组分。将洗脱组分2与3合并，通过氯仿-甲醇反复结晶，最后得到纯度达98％以上的Emycin G单体化合物。

本制备工艺中所涉及的培养基，为半海水ISP2培养基、纯海水ISP2培养基的一种,优选为半海水ISP2培养基。

本制备工艺中所涉及的用作洗脱的有机醇，为甲醇、乙醇中的一种，通过反复实验，优选甲醇作为洗脱溶剂。

本制备工艺中所涉及的大孔吸附树脂，为弱极性或非极性的大孔吸附树脂，优选XAD-16弱极性型号。

本制备工艺中所涉及的提取步骤选用的有机溶剂，为三氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇中的一种，优选乙酸乙酯。

本制备工艺中所涉及的重结晶溶剂，为甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷等溶剂中的一种或几种，优选氯仿-甲醇混合溶剂作为重结晶溶剂。

本发明还提供了新化合物Emycin G的抗菌活性实验方法与结果，以及在抗菌新药研发中的应用前景。

本发明涉及的新化合物Emycin G，其化学结构、制备方法及其抗菌活性研究，均为首次公开，不存在通过其他化合物给出任何启示的可能，具备突出的实质性特点，且有望开发成为一种新型抗菌药物。

附图说明

图-1、新化合物Emycin G的核磁共振氢谱

图-2、新化合物Emycin G的核磁共振碳谱

图-3、新化合物Emycin G的DEPT-135图谱

图-4、新化合物Emycin G的氢-氢相关图谱

图-5、新化合物Emycin G的HSQC图谱

图-6、新化合物Emycin G的HMBC图谱

图-7、新化合物Emycin G的NOESY图谱

图-8、新化合物Emycin G的高分辨质谱

图-9、新化合物Emycin G的单晶x-射线衍射图

具体实施方式

下面的实施例用以解释本发明，但是并非对本发明实质内容的限制。

实施例1、新化合物Emycin G的制备

将海洋放线菌Streptomyces sp.strain KCB-032划线接种于ISP2半海水固体培养基上，在28℃条件下培养3天，取1cm²菌苔接种到ISP2半海水ISP2液体培养基中，于28℃及180转/分钟的条件下，摇床培养10天后收获发酵物。过滤发酵物获得发酵液和菌丝体，发酵液经XAD-16大孔吸附树脂柱吸附，后用去离子水与甲醇洗脱并减压浓缩；菌丝体通过超声破碎，用乙酸乙酯提取，减压浓缩提取物；合并以上浓缩物，再次减压浓缩得总浸膏。总浸膏经硅胶柱层析，二氯甲烷-甲醇梯度洗脱(100:0，99:1，98:2，95:5，90:10，80:20，体积比)，通过薄层层析检测，将洗脱液分为15个组分。将洗脱组分2与3合并，通过氯仿-甲醇反复结晶，即得到纯度达98％以上的Emycin G单体化合物。

实施例2、新化合物Emycin G的结构确定

(1)仪器与材料

Jasco P-1020数字式旋光仪测试化合物的比旋光度，Agilent TOF/6500高分辨率质谱仪确定化合物的分子式，岛津UV-2401可见-紫外分光光度计测试化合物的UV图谱，Bruker AVANCE IIITM 600核磁共振仪测试化合物的NMR图谱。

(2)化学结构测定

Emycin G：无色针晶(氯仿-甲醇)，易溶于甲醇、二甲基亚砜及丙酮，[α]²⁵ _D+181.5(CH₃COCH₃,c 0.13)；UV(CH₃CN)λ_max(logε)201(4.7),220(4.1),283(3.9),299(3.8)nm；HR-ESIMS[M-H]^－,m/z 327.1235(计算值327.1238)，见附图-8；1D和2D NMR数据下见表-1及附图-1至7。

表-1、新化合物Emycin G的NMR数据(¹H NMR 600MHz，¹³C NMR 150MHz)

依据以上化合物的理化参数、波谱数据(附图-1至8)，以及单晶x-射线衍射(附图-9)，确定Emycin G的平面结构及立体构型，最终确定新化合物的化学结构如下图所示。

实施例3、新化合物Emycin G的抗菌活性

通过微孔板生物实验法，以青霉素和制霉菌素为阳性对照，对新化合物Emycin G进行了抗革兰氏阳性菌活性筛选(枯草芽孢杆菌CMCC63501及金黄色葡萄球菌CMCC 26003，以及从临床分离、发现的蜡样芽胞杆菌32210及诺卡氏杆菌)。实验发现，新化合物Emycin G对2种细菌的生长显示较好的抑制作用，在浓度为64μg/mL时，其MIC值如下表-2所示(-代表不显示活性)。

表-2、新化合物Emycin G的抗菌活性研究结果

Claims (8)

1.新化合物的化学结构如下图所示：

2.权利要求1所述的新化合物的制备方法，其特征为：将海洋放线菌Streptomycessp.strain KCB-032划线接种于固体培养基上，于28℃条件下培养3天，直至长出孢子，接种到液体培养基，在28℃及180转/分钟的条件下，摇床培养10天收获得发酵物；发酵液通过大孔吸附树脂柱层析吸附、洗脱、减压浓缩，菌丝体经超声破碎、有机溶剂提取、减压浓缩，浓缩物合并得总浸膏；总浸膏过硅胶柱层析，二氯甲烷-甲醇梯度洗脱，并根据薄层层析检测分为15个组分；将洗脱组分2与3进行合并，以重结晶溶剂反复结晶，即得纯度达98％以上的权利要求1所述的新化合物。

3.根据权利要求2所述的新化合物的制备方法，其特征为：工艺中所涉及的培养基，为半海水ISP2培养基与纯海水ISP2培养基的一种,优选为半海水ISP2培养基。

4.根据权利要求2所述的新化合物的制备方法，其特征为：用作通过大孔吸附树脂柱层析洗脱的有机醇，为甲醇、乙醇中的一种，优选为甲醇。

5.根据权利要求2所述的新化合物的制备方法，其特征为：工艺所涉及的大孔吸附树脂，为弱极性或非极性的大孔吸附树脂，优选弱极性。

6.根据权利要求2所述的新化合物的制备方法，其特征为：工艺中所涉及的菌丝体经超声破碎后提取步骤所述的有机溶剂，为三氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇中的一种，优选为乙酸乙酯。

7.根据权利要求2所述的新化合物的制备方法，其特征为：工艺中所涉及的重结晶溶剂，可用氯仿、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等溶剂中的一种或几种，优选氯仿-甲醇混合溶剂。

8.权利要求1所述的新化合物在制备治疗抗菌药物制剂研发中的用途。

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