CN116444490A - 一种硫醚类化合物及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫醚类化合物及其制备方法和用途，特点是该化合物的结构式如Ⅰ所示，其制备方法步骤包括将保藏号为CCTCC NO：M2020953的放线菌通过发酵培养来获取硫醚类发酵物，然后将发酵物用乙酸乙酯浸泡提取得粗浸膏，在此基础上将该粗浸膏经正相硅胶柱层析，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，该硫醚类化合物具有在制备耐甲氧西林金黄色葡萄球菌抑制剂方面的用途，优点是该硫醚类化合物具有抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的作用，可以用于开发预防和治疗由耐甲氧西林金黄色葡萄球菌引起的疾病的药物。
Description
技术领域
本发明涉及一种硫醚类化合物，尤其是涉及从海洋放线菌中提取的硫醚类化合物及其制备方法和用途。
背景技术
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)在1960年代以来就已经出现并在全球传播，在之后十年内许多地方和医院都爆发了MRSA，它也成为卫生保健和社区环境中细菌感染的主要原因。自21世纪初以来，医院对MDR病原体在临床实践中的格局发生了巨大变化，MRSA也已经被证明是医疗保健和社区环境中最持久的耐药病原体之一，同时它仍然是全球死亡的重要因素(特别是作为心内膜炎和菌血症的病原体)。面对该种情况新抗生素的发现变得尤为重要。
有机硫醚化合物在医学、生物学、农业、光学材料等领域得到了广泛的应用。硫醚衍生物是药物发现中的重要合成策略，近年来因其广泛的农业活动，如抗菌、杀虫、杀螨、杀线虫、抗病毒、除草和植物生长调节活性，在植物保护领域越来越重要。近年来，硫醚及其类似物一直是人们非常感兴趣的领域。本发明人在对海洋放线菌Streptomyces diastaticus在大米培养基发酵下的乙酸乙酯提取物的化学调查中，发现了硫醚类新天然产物，目前尚未见该化合物的化学结构及抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)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抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)具有抑制作用的硫醚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：
1、一种硫醚类化合物，该化合物的结构式如(I)所示；
2、一种硫醚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：M2020953的海洋放线菌(Steptomyces sp.4-7)在高氏1号固体培养基的平板上划线，于28℃培养箱中倒置培养7天后，挑取单菌落接种于高氏1号液体培养基中，于温度28℃、180rpm/min的转速下置于摇床上培养，培养3天后收集种子液，然后将种子液按体积比10％的接种量接种到大米固体培养基中，于温度28℃培养30天，获得发酵物；
(2)浸膏提取
在步骤(1)得到的发酵物加入等量乙酸乙酯，反复萃取3次，随后对乙酸乙酯浸提液减压蒸干后获得粗浸膏；
(3)化合物的分离制备
将步骤(2)得到的粗浸膏首先用体积比为1:1的二氯甲烷和甲醇混合溶剂溶解后，加200-300目硅胶拌样，进行正相中压柱层析，采用体积比为1:1的石油醚-乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱，收集洗脱液；将收集的洗脱液进行反相中压柱层析线性梯度洗脱，采用体积百分比为25-100％的甲醇-水为洗脱剂，收集洗脱流分，按流分极性由大到小排列，合并得到14个组分；将得到的第10个组分采用乙腈与水按体积比40:60的比例混合的溶液为流动相，经半制备反相高效液相色谱分离纯化获得化合物，其结构如(I)所示
进一步，步骤(1)中所述的高氏1号固体培养基配制方法如下：将可溶性淀粉20g，KNO3 1g，K2HPO4 0.5g，MgSO4·7H2O 0.5g，NaCl 0.5g，FeSO4·7H2O 0.01g和琼脂20g，1000mL蒸馏水，调pH＝7.4-7.6；所述的高氏1号液体培养基配制方法如下：将可溶性淀粉20g，KNO3 1g，K2HPO4 0.5g，MgSO4·7H2O 0.5g，NaCl 0.5g和FeSO4·7H2O 0.01g，1000mL蒸馏水，调pH＝7.4-7.6；所述的大米固体培养基的配制方法如下：将80g大米、120mL水、3.6g海盐混合后灭菌配制而成。
进一步，步骤(3)中所述的石油醚-乙酸乙酯溶液的洗脱梯度体积比依次为1:0、9:1、6:1、4:1、7:3、3:2、1:1、2:3和0:1。
进一步，步骤(3)中所述的反相MPLC梯度洗脱中乙腈体积百分比从25～100％，洗脱时间150min。
进一步，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2.0mL/min。
3、上述硫醚类化合物在制备耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)抑制剂方面的用途。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明一种硫醚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，然后将该粗浸膏经中压正相硅胶柱层析，中压反相柱层析，及反相半制备高效液相色谱分离纯化得到，该化合物具有显著的抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)活性，可用于抑制由耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)引起的相关疾病的药物开发方面的用途。
上述海洋放线菌(Steptomyces sp.4-7)，该菌为NBU2966菌株，保藏编号为CCTCCNO：M2020953，于2020年12月21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。
附图说明
图1为本发明化合物的核磁共振氢谱；
图2为本发明化合物的核磁共振碳谱；
图3为本发明化合物的核磁共振DEPT-135谱；
图4为本发明化合物的核磁共振COSY谱；
图5为本发明化合物的核磁共振HSQC谱；
图6为本发明化合物的核磁共振HMBC谱；
图7为本发明化合物的ECD绝对构型拟合曲线图。
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
一种硫醚类化合物的结构式如(I)所示：
实施例2
如实施例1结构式(I)所示的硫醚类化合物制备方法，具体包括如下步骤：
(1)发酵生产
将保藏号为CCTCC NO：M2020953的海洋放线菌在高氏1号固体培养基的平板上划线，于28℃培养箱中倒置培养7天后，挑取单菌落接种于高氏1号液体培养基中，于温度28℃、180rpm/min的转速下置于摇床上培养，培养3天后收集种子液，然后将种子液按体积比10％的接种量接种到大米固体培养基中，于温度28℃培养30天，获得发酵物，其中高氏1号固体培养基配制方法如下：将可溶性淀粉20g，KNO3 1g，K2HPO40.5g，MgSO4·7H2O 0.5g，NaCl0.5g，FeSO4·7H2O 0.01g和琼脂20g，1000mL蒸馏水，调pH＝7.4-7.6；高氏1号液体培养基配制方法如下：将可溶性淀粉20g，KNO3 1g，K2HPO4 0.5g，MgSO4·7H2O 0.5g，NaCl 0.5g和FeSO4·7H2O 0.01g，1000mL蒸馏水，调pH＝7.4-7.6；大米固体培养基的配制方法如下：将80g大米、120mL水、3.6g海盐混合后灭菌配制而成；
(2)浸膏提取
在步骤(1)得到的发酵物加入与发酵物等量的乙酸乙酯，反复浸泡3次，随后对乙酸乙酯浸提液减压蒸干后，获得粗浸膏；
(3)化合物的分离制备
将步骤(2)得到的粗浸膏首先用体积比为1:1的二氯甲烷和甲醇混合溶剂溶解后，加200-300目硅胶拌样，进行正相中压柱层析，采用体积比为1:1的石油醚-乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱，收集洗脱液；将收集的洗脱液进行反相中压柱层析线性梯度洗脱，采用体积百分比为25-100％的甲醇-水为洗脱剂，洗脱时间150min，收集洗脱流分，按流分极性由大到小排列，合并得到14个组分；将得到的第10个组分采用乙腈与水按体积比40:60的比例混合的溶液为流动相，经半制备反相高效液相色谱分离纯化，获得化合物，其结构如(I)所示。
实施例3
本发明化合物Ⅰ为黑色油状，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 324.0809[M+H]+(calcd for C17H14N3O2S，324.0807)，结合13C NMR确定其分子式为C17H13N3O2S，该化合物的1H和13C NMR以及二维数据见图1-7和表1。1H和13C NMR与HSQC谱图相结合，显示10个次甲基碳δC 62.7(C-2)，127.3(C-6)，117.2(C-7)，133.3(C-8)，114.5(C-9)，116.3(C-3′)，127.5(C-6′)，119.5(C-7′)，131.4(C-8′)，116.8(C-9′)，2个羰基碳δC163.4(C-4)，165.0(C-4′)，不含甲基和亚甲基。δH 7.29、δH8.47和δH 11.08的NH质子缺乏HSQC相关性。如图4所示，在COSY谱中显示H-1(δH7.29)与H-2(δH 5.87)相关，H-3(δH 8.47)与H-2(δH 5.87)相关，并且HMBC数据表明H-1(δH 7.62)与C-5相关，H-3(δH 8.47)与C-5相关，这表明了NH之间的连接。如图6所示，HMBC数据显示H-3′(δH 7.52)与C-2′、C-4′相关，H-2(δH 5.87)与C-2′、C-10相关，因此，建立了C-2–S–C-2′的连接。借助1H-1H COSY光谱相互耦合，揭示了C-6,C-7,C-8,C-9的相关性和C-6′,C-7′,C-8′,C-9′的相关性。因此，确定了该化合物的平面结构。如图7所示，通过与计算出的ECD光谱进行比较来确定绝对构型，该化合物被得出结论为具有2S结构。最后，该化合物的结构被鉴定为(S)-2-((4-oxo-1,4-dihydroquinolin-2-yl)thio)-2,3-dihydroquinazolin-4(1H)-one(2-(4-氧代-1，4-二氢喹啉-2-基)硫代)-2，3-二氢喹唑啉-4(1H)酮)，经SciFinder查询该化合物为新化合物。
表1.化合物Ⅰ的NMR数据(CDCl3-d6)
注1：s—单重峰、d—二重峰、t—三重峰。
注2：1H在600MHz NMR获得；13C在150MHz NMR获得。
实施例4
实施例1所述硫醚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耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。
(2)实验方法
96孔板法抗菌测试：挑取耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)单菌落接种到肉汤MH液体培养基中，每孔加入4μL12.8mg/mL的样品和96μLMH培养基溶液。通过梯度稀释，最终浓度分别为128μg/mL、64μg/mL、32μg/mL、16μg/mL、8μg/mL、4μg/mL、2μg/mL、1μg/mL、0.5μg/mL。以DMSO为阴性对照，同时以相同浓度的万古霉素作阳性对照。在28℃下培养2d后观察耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)生长情况，整个实验重复3次。
(3)实验结果
96孔板法抗菌测试中，化合物Ⅰ对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)MIC被确定为8μg/mL。
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)
1.一种硫醚类化合物，其特征在于该硫醚类化合物的结构式如(I)所示；
2.一种权利要求1所述的硫醚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：M2020953的海洋放线菌(Steptomyces sp.4-7)在高氏1号固体培养基的平板上划线，于28℃培养箱中倒置培养7天后，挑取单菌落接种于高氏1号液体培养基中，于温度28℃、180rpm/min的转速下置于摇床上培养，培养3天后收集种子液，然后将种子液按体积比10％的接种量接种到大米液体培养基中，于温度28℃培养30天，获得发酵物；
(2)浸膏提取
在步骤(1)得到的发酵物加入等量乙酸乙酯，反复萃取3次，随后对乙酸乙酯浸提液减压蒸干后获得粗浸膏；
(3)化合物的分离制备
将步骤(2)得到的粗浸膏首先用体积比为1:1的二氯甲烷和甲醇混合溶剂溶解后，加200-300目硅胶拌样，进行正相中压柱层析，采用体积比为1:1的石油醚-乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱，收集洗脱液；将收集的洗脱液进行反相中压柱层析线性梯度洗脱，采用体积百分比为25-100％的甲醇-水为洗脱剂，收集洗脱流分，按流分极性由大到小排列，合并得到14个组分；将得到的第10个组分采用乙腈与水按体积比40:60的比例混合的溶液为流动相，经半制备反相高效液相色谱分离纯化获得化合物，其结构如(I)所示，
3.根据权利要求2所述的一种硫醚类化合物的制备方法，其特征在于步骤(1)所述的高氏1号固体培养基配制方法如下：将可溶性淀粉20g，KNO3 1g，K2HPO4 0.5g，MgSO4·7H2O0.5g，NaCl 0.5g，FeSO4·7H2O 0.01g和琼脂20g，1000mL蒸馏水，调pH＝7.4-7.6；所述的高氏1号液体培养基配制方法如下：将可溶性淀粉20g，KNO3 1g，K2HPO4 0.5g，MgSO4·7H2O0.5g，NaCl 0.5g和FeSO4·7H2O 0.01g，1000mL蒸馏水，调pH＝7.4-7.6；所述的大米固体培养基的配制方法如下：将80g大米、120mL水、3.6g海盐混合后灭菌配制而成。
4.根据权利要求2所述的一种硫醚类化合物的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的反相MPLC梯度洗脱中乙腈体积比从25～100％，洗脱时间150min。
5.根据权利要求2所述的一种硫醚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2.0mL/min。
6.一种权利要求1所述的硫醚类化合物在制备耐甲氧西林金黄色葡萄球菌抑制剂方面的用途。
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