Hygrophorone und deren Derivate
Die vorliegende Erfindung betrifft Hygrophorone und deren Derivate, die biozide, insbesondere fungizide und bakterizide Eigenschaften haben, sowie Verfahren zu deren Herstellung und die Verwendung dieser Verbindungen.
Beschreibung des Standes der Technik
Pilze der Gattung Schnecklinge leben in Symbiose mit verschiedenen Laub- und Nadelbäumen. Viele dieser Arten sind dadurch gekennzeichnet, dass ihre Fruchtkörper von einer kräftigen Schleimschicht überzogen sind. Einige Arten in der Gattung der Schnecklinge zeichnen sich durch makroskopische Farbreaktionen aus. So verfärben sich beispielsweise die Stiele einiger Pilze gelb, wenn sie mit Kalilauge benetzt werden. Bei eingehenden Untersuchungen der Fruchtkörper der Schnecklinge fällt auf, dass diese kaum von parasitischen Pilzen befallen werden. Sowohl die Farbreaktion als auch die oben skizzierte ökologische Beobachtung lässt darauf schließen, dass einige Schnecklinge von Interesse aein können im Hinblick auf die Entwicklung von neuartigen Verbindungen mit bioziden Eigenschaften.
Cyclopentenone mit kurzkettigen Substituehten sind als Verbindungen mit verschiedenen biologischen Eigenschaften bekannt. So offenbaren beispielsweise S. Ohira et al., Tetrahedron Letters 45 (2004), dass Diastereomere des Pentenocin B Inhibitoreigenschaften für Enzyme aufweisen, die lnterleukin-1-beta umwandeln. Die dort offenbarten Verbindungen zeichnen sich dadurch aus, dass die Cyclopeπtenon-Grundstruktur lediglich kurzkettige Reste aufweist. M. Pohmakotr et al. offenbaren in Tetrahedron Letters 43 (2002) 7385 bis 7387 die Synthese von Dehydropentenomycin und analogen Verbindungen. Diese Verbindungen zeichnen sich wiederum dadurch aus, dass die Cyclopente- non-Grundstruktur lediglich durch kurzkettige Reste substituiert ist. Die dort offenbarten Cyclopentenoide zeigen antibiotische Eigenschaften.
Weitere Cyclopentanderivate werden beispielsweise von S. Caddick et al. in Tetrahedron 57 (2001) 6295 bis 6303 offenbart. Auch diese Verbindungen sollen wertvoll sein im Hinblick auf die Herstellung von biologisch aktiven Molekülen.
Den oben genannten Offenbarungen ist jedoch gemein, dass die dort offenbarten Verbindungen lediglich eine beschränkte antibiotische Aktivität entfalten, und dass andere biozide Aktivitäten, beispielsweise fungizide Aktivitäten, nicht beobachtet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung neue niedermolekulare Verbindungen mit vergleichsweise einfacher Struktur anzugeben, die biozide Eigenschaften zeigen.
Kurze Beschreibung der vorliegenden Erfindung
Die oben gestellte Aufgabe wird durch die Bereitstellung der Verbindungen nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben. Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen zur Verfügung, sowie die Verwendung dieser Verbindungen als biozide Mittel. Die in diesem Zusammenhang bevorzugten Ausführungsformen sind ebenfalls in den Ansprüchen definiert.
Detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass sie auf dem Grundgerüst des bekannten Antibiotikums Pentenomycin (I) beruhen. Jedoch zeichnen sich die Verbindungen der vorliegenden Erfindung durch neue Substitutionsmuster aus, die im Zusammenhang mit der Grundstruktur von Pentenomycin bislang noch nicht offenbart wurden. Darüber hinaus zeigen die Verbindungen der vorliegenden Erfindung, die auch Hygrophorone genannt werden, eine starke fungizide und bakterizide Wirkung. Weiterhin zeigen die Verbindungen der vorliegenden Erfindung gute Oberflächeneigenschaften. Die erfindungsgemäß aufgefundenen Verbindungsgruppen zeigen also Aktivität gegen unterschiedliche Organismengruppen, sowie eine deutlich höhere bzw. andersartige biologische Aktivität, verglichen mit der bekannten Verbindung Pentenomycin. Beispielsweise zeigen die Verbindungen der vorliegenden Erfindung andere Oberflächeneigenschaften, eine höhere Lipophilie, Membranpermeabilität und Zellgän- gigkeit. Diese besonderen Eigenschaften zeichnen die Verbindungen der vorliegenden
Erfindung aus und demonstrieren, dass die Verbindungen der vorliegenden Erfindung wertvolle Substanzen mit interessanten bioziden Eigenschaften sind.
Penteno(my)cin (I) II III
IVa IVb V
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung zeichnen sich durch die Grundstruktur (II) bzw. (III) aus. Im Hinblick auf die biologischen Eigenschaften lässt sich festhalten, dass die Cyclopenten-1-ole der Struktur (III), verglichen mit den korrespondierenden Keton- verbindungen der Struktur (II), eine geringere biologische Aktivität aufweisen.
In den. Strukturen (II) sowie (III) benennen gestrichelte Bindungen optionale Bindungen, da die in jedem Fall betroffene Gruppierung OR' entweder in der Form eines Ketons oder in der Form der Gruppierung OR' vorliegen kann (im Falle der Ketonstruktur ist kein Rest R' vorhanden).
Die in den Strukturen (II) und (III) gezeigten Substituenten haben im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung die folgenden Bedeutungen:
X stellt Wasserstoff, eine kurze Alkylkette, vorzugsweise mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, stärker bevorzugt mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methyl oder Ethyl, OH, O-Alkyl, wobei Alkyl wie vorstehend definiert ist, oder OR' dar, wobei insbesondere Was-
serstoff, -Methyl und Ethyl bevorzugt sind, insbesondere Wasserstoff. Ist die Gruppierung X eine Hydroxygruppe und ist die am gleichen Kohlenstoffatom ebenfalls vorhandene Gruppierung OR' auch eine Hydroxygruppe, so kann anstelle der beiden Hydroxygrup- pen auch eine Ketongruppe vorgesehen sein.
R' ist entweder abwesend (bei der Gruppierung, die mit der gestrichelten Bindung gezeigt ist, so dass ein Keton entsteht) oder R' ist Wasserstoff oder Acyl, wobei Acyl die Gruppe CO-H oder CO-Alkyl bedeutet, wobei Alkyl wie vorstehend definiert ist. Die Al- kylgruppe der Acylgruppe ist bevorzugt Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl, wobei auch Isopropyl und Tertiärbutyl mit umfasst sind. Besonders bevorzugt ist R' Wasserstoff oder Methylacyl, Ethylacyl, Propylacyl oder Butylacyl und bei der Gruppe mit der gestrichelten Bindung ist R' bevorzugt abwesend, so dass eine Ketongruppe geformt wird. Die Gruppe R' kann auch eine verbrückende Gruppe sein, die zwei Sauerstoffatome, die mit R' verbunden sind, verbindet. In diesem Fall stellt R' bevorzugt eine Alkylidengruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen dar oder eine Gruppierung -CO-, oder eine Kombination daraus, sofern fünfgliedrige, sechsgliedrige oder siebengliedrige Ringe entstehen. Die in einer Verbindung vorliegenden Gruppen R' können gleich oder verschieden sein. Bevorzugt sind folgende Optionen: die beiden Gruppen R' an der Kohlenstoffatomen 4 und 5 sind entweder beide OH oder beide Acyl oder die Gruppe R' an Kohlenstoffatom 5 ist OH und die Gruppe R1 am Kohlenstoffatom 4 ist Acyl. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Beispielen.
R" stellt Wasserstoff, Halogen, bevorzugt Fluor, Chlor, Alkyl, wie vorstehend definiert, bevorzugt Methyl oder Ethyl, oder Perhaloalkyl, wobei Alkyl wie vorstehend definiert ist, dar. Bei den Perhaloalkylgruppen ist Perfluoroalkyl bevorzugt, insbesondere bevorzugt CF3. Die beiden Gruppierungen R" können unabhängig, voneinander gleich oder verschieden sein. Bevorzugt ist R" Wasserstoff oder Alkyl, insbesondere bevorzugt Wasserstoff.
Von wesentlicher Bedeutung für die vorliegende Erfindung ist die Seitenkette R. Diese kann unter den folgenden Optionen gewählt werden:
Eine Alternative für die Seitenkette R ist eine lineare Alkylkette mit 5 bis 22 Kohlenstoffatomen, bevorzugt ein geradzahliger Rest, insbesondere bevorzugt Cι0H21, C12H25,
Cι4H29 oder Cι6H33. Bevorzugt sind Alkylketten mit 7 oder mehr Kohlenstoffatomen, bevorzugt 10 oder mehr Kohlenstoffatome.
Eine andere Alternative für die Seitenkette R ist ein Oligoprenylrest (IVa)-, wobei n von 1 bis 10 ist. Die gestrichelt gezeichnete Bindung zeigt an, dass diese Reste teilweise oder ganz hydriert sein können. Beispiele von Oligoprenylresten, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt sind, umfassen Geranyl, Neryl, Farnesyl, Geranylgeranyl, Phytyl und Solanosyl. Möglich ist auch, dass diese Gruppe R ein zum Oligoprenylrest (IVa) regioinvers angebundener Rest desselben Typs ist, d.h. X und die Anknüpfungsstelle (Bindung, die sich mit der Schlangenlinie kreuzt) sind vertauscht. Bevorzugt ist n von 1 bis 5.
Eine weitere Alternative für die Seitenkette R ist ein Noroligoprenylrest (IVb), bei dem gegenüber IVa die erste CH2-Gruppe an der Bindungsstelle fehlt. Die im Zusammenhang mit der Gruppierung IVa angegebenen bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für die Gruppierung IVb.
Eine weitere Alternative für die Seitenkette R ist ein Polyethylenglycolrest (V) (PEG), wobei m 0 oder 1 ist, p von 0 bis 50 ist, bevorzugt von 3 bis 10 und wobei X ausgewählt ist unter OH, OMe oder OAc, wobei Ac (Acyl) wie oben definiert ist. Insbesondere bevorzugt ist OMe.
Besonders bevorzugte Gruppen und Verbindungen umfassen die folgenden Kombinationen an Substituenten:
R" ist Wasserstoff, X ist Wasserstoff, R' ist Wasserstoff oder -C(=0)-Methyl, und R ist eine geradzahlige, lineare Alkylkette.
R" ist Wasserstoff, X ist Wasserstoff, die Gruppe R' an dem mit der gestrichelten Bindung gezeigten Rest ist abwesend und die verbleibenden Reste R' sind entweder beide Wasserstoff oder einer der verbleibenden Reste R' ist Wasserstoff und der andere ist -C(=0)-Me, wobei bevorzugt ist, dass die Hydroxylgruppe am Kohlenstoffatom der Position 5 des Cyclopentenonrings sitzt.
Weitere bevorzugte Verbindungen sind wie folgt:
In bevorzugten Ausführungsformen Nerbindungen der allgemeinen Formel (II) mit 1' Alkohol-Oxidationsstufe ausgewählt aus:
In bevorzugten Ausfύhrungsformen von Verbindung der allgemeinen Formel (II) mit 1'- Keton-Oxidationsstufe ausgewählt aus:
Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung Butyrolactonderivate zur Verfügung, die durch die folgende Struktur gekennzeichnet sind:
wobei sowohl die E als auch die Z Isomere umfasst sind, gemeinsam in Mischung oder einzeln und wobei Z eine lineare Alkylgruppe mit 5 bis 22 Kohleπstoffatomen darstellt (wobei hier wieder die oben bereits beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen gelten) oder den Rest CH
2-0-Phenyl, und wobei R" wie vorstehend definiert ist, wobei bevorzugt beide Reste R" Wasserstoff darstellen.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung zeichnen sich durch die eingangs definierten bioziden Eigenschaften aus. Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung eignen sich daher insbesondere als Biozid, insbesondere zur Behandlung von Oberflächen zur Desinfektion und zum Einsatz gegen Biofilme. Weiterhin können die Verbindungen der
vorliegenden Erfindung als Fungizid eingesetzt werden, insbesondere zur Behandlung von Pilzerkrankungen bei Lebewesen, d.h. Pflanzen, Tieren und Menschen. Weiterhin können die Verbindungen der voriiegenden Erfindung als Holzschutzmittel eingesetzt werden, sowie zum Schutz anderer Baustoffe gegen Pilzbefall. Darüber hinaus können die Verbindungen der voriiegenden Erfindung als Antibiotikum eingesetzt werden, insbesondere zur Behandlung von Infektionen mit gram-positiven Keimen. Weiterhin können die Verbindungen der voriiegenden Erfindung als Inhibitoren von lnterleukin-1-beta umwandelnden Enzymen verwendet werden.
Die im Rahmen der voriiegenden Erfindung offenbarten Verwendungen betreffen auch die Formulierung der erfindungsgemäßen Verbindungen in geeigneten Formen, z.B. in der Form von pharmazeutischen Zubereitungen, umfassend mindestens eine Verbindung dervoriiegenden Erfindung sowie einen pharmazeutisch akzeptablen Trägerstoff. In Übereinstimmung mit der voriiegenden Erfindung können daher Lösungen, Suspensionen, Emulsionen, Salben, Tabletten, Kapseln, Lösungen oder Emulsionen zum Sprüheinsatz usw. bereitgestellt werden, so dass die Verbindungen der voriiegenden Erfindung in geeigneter Weise in den jeweiligen Einsatzbereichen verwendet werden können.
Dabei können die Verbindungen der vorliegenden Erfindung auch mit weiteren Hilfsstoffen und anderen pharmazeutisch aktiven Verbindungen kombiniert werden, insbesondere mit aktiven Mitteln, die gegen gram-negative Bakterien wirken. Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können entweder auf halbsynthetischem oder vollsynthetischem Weg hergestellt werden, wobei der Fachmann auf die üblichen Syntheseverfahren der organischen Chemie zurückgreifen kann. Alternativ ist es möglich, die Verbindungen der vorliegenden Erfindung aus Pilzen der Gattung Schnecklinge durch geeignete Verfahren zu gewinnen. Beispielsweise kann eine Masse aus frischem oder gefriergetrocknetem Gut in zerkleinerter Form mit unpolaren (bevorzugt Petrolether, Alkane, Essigester) oder polaren Lösungsmitteln (Ethanol, Methanol, Aceton) extrahiert werden. Geeignet ist auch eine Extraktion mit überkritischem C02. Übliche Extraktionshilfsmittel, wie chemische Hilfsmittel (z.B. Salz) aber vor allem auch physikalische Hilfsmittel (Rühren, Ultraschall, Wärme, Druck) können zur Verbesserung der Extraktion beitragen. Weitere Details ergeben sich aus den angefügten Beispielen, die exemplarisch zeigen, wie die erfindungsgemäßen Verbindungen durch Extraktion von natürlichen Rohmaterialien erhalten werden können.
Geeignete Rohmaterialien sind Pilze der Gattung der Schnecklinge, insbesondere H. persoonii, H. olivaceoalbus, H. latidabundus und H. pustulatus.
Die Evaluierung der biologischen Eigenschaften der Verbindungen der vorliegenden Erfindung ergab, dass die Verbindungen der voriiegenden Erfindung starke antibiotische und antimykotische Eigenschaften haben. Die Verbindungen der voriiegenden Erfindung wiesen insbesondere auch Aktivität auf im Hinblick auf Stämme, die gegen Vancomycin resistent sind. Daher ermöglicht es die vorliegende Erfindung biozide Mittel bereitzustellen, die gegen bereits resistente Stämme eingesetzt werden können.
Biologische Aktivität wurde weiterhin im Hinblick auf gram-positive Bakterien bestätigt, insbesondere gegen Cladosporium cucumerinum. Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis und Streptococcus pneumoniae, wobei eine mit Vanomycin vergleichbare Ativi- tät festgestellt wurde.
Weitere bevorzugte Verbindungen sind nachfolgend gezeigt:
:R
1=Ac R
2 = H R
3 = Ac π = 12 9:R
1=H R
2 = H R
3 = H n = 14 : R
1 = Ac R
2 = H R
3=H n = 12 10:R =H R
2 = H R
3 = H n = 16:R
1=H R
2 = H R
3 = Ac n = 12 11: R
1 =Ac R
2 = H R
3 = H n = 14: R
1 = Ac R
2 = H R
3 = Ac n = 14 12:R
1=H R
2 = H R
3 = Ac n = 14: R
1 = Ac R
2 = H R
3 = H n = 14 13:R >1' -=Ac R
z = H R 3
ö _ = Ac n = 14: R
1 = H R
2 = H R
3 = Ac n = 14 14: R
1 =Ac R
2 = Ac R
3 = Ac n = 14: R
1 = H R
2 = H R
3 = H n = 12: R
1 = Ac R
2 = Ac R
3 = Ac n = 12
: R = Ac n= 12 17:R = Ac:R = H n=12 18:R = H: R = Ac n= 14
: Epipentenomycin 16: Pentenomycin
: R = Ac n = 12: R = Ac n = 10: R = Ac n = 14:R=H n = 12:R=H n = 10
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Beispiele
Die folgenden Beispiele illustrieren die Erfindung.
Hygrophorone sind in Petroleumether, Methanol oder Chloroform löslich aber nicht in Wasser. Daher können sie einfach aus Pilzmaterial mit Petroleumether extrahiert werden. Die Ausbeute einer Extraktion ist größer wenn frisches Ausgangsmaterial oder gefrorenes Ausgangsmaterial verwendet wird, verglichem mit gefriergetrocknetem Material. Alle Hygrophorone sind gegenüber Basen und starken Säuren empfindlich. Sie können einfach auf DC-Platten detektiert werden, entweder durch Entwicklung mit einer Hydroxidlösung oder durch Erwärmung, wodurch sich die Hygrophorone gelb oder braun verfärben. Die zweite Alternative ist einfacher und empfindlicher.
Der Petroleumetherextract von H. persoonii ergab sechs Verbindungen (1-6) nach Auftrennung durch SPE und HPLC (Fig. 1).
Deacetylierung von 1 mit verdünnter NaOH in MeOH ergab die Derivate 2 und 3 ebenso wie Hygrophoron A12 (7) mit drei freien OH-Gruppen und das korrespondierende Me- thanoladduct (31). Das 4,5,6-tri-O-Acetylhygrophoron A12 (8) konnte einfach durch Acety- lierung von 1 mit einem Überschuß Acetanhydrid in Pyridin erhalten werden.
Aus dem Extrakt von H. olivaceoalbus mit Leichtpetroleum konnten die Hygrophorone B14 (9) und B16 (10) isoliert werden.
Acetylierung von 9 mit Essigsäureanhydrid in Pyridin ergab, abhängig von der Reaktionszeit und Überschuß an Reagenz, die Derivate (11), (12), (13) (14) . Die Ester könen durch HPLC getrennt werden.
Der Petroletherextract von H. pustulatus ergab das 4-O-Acetylhygrophoron C12 (17) sowie Hygrophoron C12 (18) die durch SPE und HPLC isoliert werden konnten.
Der Petroletherextract von H. latitabundus ist eine reichhaltige Quelle für Cyclopente- nonderivate ives (19, 20).
Der Petroletherextract von H. persoonii enthielt zwei Butyrolactonhygrophorone F12 (27) undG12 (28). Sie konnten SPE, HPLC, und weitere Säulenchromatographie isoliert werden.
Evaluierung der Bioaktivität (Resultate in Tabelle 3)
Erste Untersuchungen im Hinblick auf biozide Eigenschaften wurden in Übereinstimmung mit der Voeschrift von Gottstein et al. (1982) durchgeführt. Ein Aliquot einer Methanollösung der Hygrophorones enthaltend 20 oder 40 μg Substanz wurde auf 0.5 mm dünne Silicaplatten gegeben und mit einer wäßrigen and Nährlösung besprüht, enthaltend Cladosporium cucumerinum EIL et Arth. Nach zwei Tagen in einer Feuchtkammer (>95% Luftfeuchtigkeit) waren die Platten mit dunkelgrau gefärbtem Mycelbewuchs ü- berwachsen. Flächen mit ausreichend fungiziden Effekten waren sichtbar als weiße Flächen (Inhibierungsfläche). Eine relative quantitative Abschätzung kann basierend auf der Größe und der Intensität der Flächen gemacht werden. Die Ausdehnung der Inhibierungsfläche von ausgewählten Hygrophoronen ist in Tabelle 3 gegeben. Alle getesteten Hygrophorone zeigtem mindestens eine gewisse antifungale Aktivität gegen C. cucumerinum. 4-O-Acetylhygrophoron A 2 (2) war die aktivste der neuen Cyclopentenonderiva- te.
1D (1H, 13C, ) and 2D (HSQC, HMBC, COSY, NOESY) NMR Spektren wurden mit Varian Unity 500 aufgenommen. Chemische Verschiebungen sind bezogen auf den internen Standard TMS (δ = 0, 1H) bzw. CDCI3 (δ = 77.0, 13C).
Präparative HPLC wurden mit Merck-Hitachi L-6250 low pressure gradient pump mit einem L-4250 UV Detektor oder mit einem Varian ProStar 218 System mit einem PrepStar 330 photodiode array Detektor durchgeführt.
Hochauflösungs-ESI-massenspektren wurden mit einem Bruker Apex III Fourier trans- form ion cyclotron resonance (FT-ICR) Massenspektrometer (Bruker Daltonics, Billerica, USA) aufgenommen, ausgerüsted mit einer Infinity™ Zelle, einem 7.0 Tesla supercon- ducting magnet (Bruker, Karlsruhe, Germany), einer RF-oniy hexapole ion guide und externen Electrosprayionenquelle (Agilent, off axis spray). Die Probenlösungen wurden kontinuierlich zugeführt, durch eine Spritzpumpe bei einer Flußrate von 120 μl h"1.
GC-MS-Messungen der methylboronierten Verbindung 18 wurden mit einem GC-MS System (Voyager, ThermoQuest): 70 eV El, source temp. 200 °C; Säule DB-5MS (J&W, 30 m x 0.25 mm, 0.25 μm Filmdicke), Injectionstemperatur 250 °C, Interfacetemperatur 300 °C, Trägergas He, Flußrate 1.0 ml/min, constant flow mode, splitless injection, Temperaturprogramm für die Säule: 60 °C für 1 min, dann Anstieg auf 300 °C bei einer Rate von 10 °C min"1, Isothermal bei 300 °C für 20 min) gemessen. Die Derivatisierung mit der Borverbindung wurde in einer bekannten Art und Weise durchgeführt. (Takatsuto et al., 1982).
IR-Spektren wurden mit einem Bruker IFS 28 gemessen, CD- und UV-Spektren mit einem Jasco J-710. Die spezifische Rotation wurde mit einem JASCO DIP-1000 Polarime- ter gemessen.
Pilzmaterial
H. latitabundus wurde unter Pinus sylvestris in der Nähe von Bad Bibra, im November 2002 (leg./det. M. Huth) gesammelt. H. olivaceoalbus wurde unter Picea abies in der Nähe von Kelheim, imSeptember 2001 (leg. T. Lübken / det. N. Arnold) gesammelt. H. persoonii wurde unter Quercus robur in der Nähe von Ingolstadt im September 2000
(leg./det. N. Arnold) gesammelt. H. pustulatus wurde unter Picea abies in der Nähe von Harzgerode im November 2001 (leg. T. Lübken / det. Arnold) gesammelt. Proben sind beim Leibπiz-Institut für Pflanzenbiochemie Halle (IPB) hinterlegt.
• Extraktion und Auf reinigung
Hygrophorus persoonii
Gefrorene Fruchtkörper von H. persoonii (229 g) wurden dreimal mit Leichtpetrol extrahiert (40-60 °C). Die leichtgelbe Lösung wurde im Vakuum aufkonzentriert um eine ölige Masse zu erhalten (1.453 g), die zunächst auf eine Chromabond Diol Cartridge adsorbiert wurde. Dann wurde durch sequentielle Extraktion fraktioniert, mit 50%, 70%, und 100% aqu. MeOH. Das 70% Eluat (337 mg) wurde durch präparative HPLC gereinigt, unter Einsatz einer Säule LiChrospher 100 RP-18 (10 μm, 250 x 4 mm ID, Merck, Ger- many) unter Einsatz von H20/MeOH (30/70) (A) und MeOH (B) als Eluationsmittel (linearer Gradient: 0 - 45 min, 70% - 100% B, Flußrate von 5.0 ml/min) um 51.1 mg 4,6-di-O- Acetylhygrophoron A12 (1, rt = 32.8 min) und 12.6 mg 4,6-di-O-Acetylhygrophoron A14 (4, rt = 38.7 min) zu erhalten. Fraktionen von 28.0 bis 31.0 min enthielten 1.3 mg 4-0- Acetylhygrophoron A 2 (2) und 1.7 mg 6-O-Acetylhygrophoron A12 (3) die weiter durch wiederholte HPLC aufgereinigt wurden. Fraktionen von 34.0 bis 37.0 min enthielten 1.2 mg einer Mischung von 4-O-Acetylhygrophoron A 4 (5) und 6-O-Acetylhygrophoron A14 (6), die nicht weiter behandelt wurde. Fraktionen von 33.0 bis 34.0 min enthielten Hygrophoron F12 (27) zusammen mit G12 (28). Weitere Aufreinigung durch Säulenchromatographie über Lichroprep Diol mit CHCI3 ergab 0.9 mg 27 und Spuren an 28.
10 Tropfen von NaOH in MeOH (ca. 0.1 %) wurden zu einer Lösung von 9.7 mg 1 in MeOH (2 ml) gegeben, wonach eine Nacht gerührt wurde. Die Lösung wurde mit 8 ml Wasser verdünnt und auf eine Chromabond Diol Cartridge gegeben, konditioniert mit 50% MeOH. Die Cartridge wurde mit 50% MeOH und 100% MeOH eluiert. Das 100% Eluat wurde weiter durch HPLC aufgereinigt, unter Einsatz einer Säule Nucleosil 100 RP-18 (7 μm, 250 x 7 mm ID, Macherey-Nagel, Germany) unter Einsatz von Wasser (A) und Methanol (B) als Eluationsmittel (isocratischer Fluß, 25% A und 75% B, Flußrate = 27.6 ml/min) um eine Mischung von (18.45 min - 21.00 min, 2.6 mg) 7 und dessen Me- thanoladdukt 31 zu erhalten, die nicht weiter getrennt wurden. Eine Lösung von 13.6 mg 1 in Pyridin (1.5 ml) und einige Tropfen Essigsäureanhydrid wurden zugegeben und es
wurde eine Nacht gerührt. Nach Entfernung der Lösungsmittel im Vakuum wurde das pe- racetylierte Derivativ 8 in quantitativer Ausbeute erhalten.
Hygophorus olivaceoalbus
Gefrorene Fruchtkörper von H. olivaceoalbus (570 g) wurden dreimal mit Leichtpetrol extrahiert (40-60 °C). Die leicht gelbe Lösung wurde im Vakuum zur Trockne eingeengt. Der ölige Rest (451 mg) wurde zunächst fraktioniert durch Festphasenextraktion über eine Chromabond Diol Cartridge mit 70% und 100% aqu. MeOH. Das 70% Eluat (76.6 mg) wurde durch semipräparative HPLC aufgereinigt, unter Einsatz einer Säule Nucleosil 100 RP-18 (7 μm, 250 x 7 mm ID, Macherey-Nagel, Germany) mit H20 (A) und MeOH (B) als Lösungsmittel (linearer Gradient: 0-20 min, 80% - 100% B Flußrate 27.6 ml/min) um 17.3 mg Hygrophoron B14 (9, rt = 10.5 min) und 6.4 mg Hygrophoron B16 (10, rt = 13.8 min) zu erhalten.
Drei Tropfen Essigsäureanhydrid wurden zu einer Lösung von 2.8 mg 9 in Pyridin (1 ml) gegeben. Nach Rühren für eine Nacht wurde Pyridin unter verringertem Druck entfernt. Der Rest wurde aufgereinigt, durch HPLC unter Einsatz einer Säule Nucleosil 100 RP-18 (7 μm, 250 x 7 mm ID, Macherey-Nagel, Germany) mit H20 (A) und MeOH (B) als Lösungsmittel (linearer Gradient: 0-20 min, 90% - 100% B Flußrate 27.6 ml/min) um zwei Fraktionen zu erhalten. Fraktion I bei 6.8 - 7.8 min ergab 2.4 mg 13 , verunreinigt mit 11 (10%, nach 1H NMR) und Fraktion II bei 8.0 - 9.0 min mit 0.9 mg 14. Die erste Fraktion wurde nicht weiter aufgereinigt.
Eine Lösung von 1 mg 9 in Pyridin (1 ml) und einem Tropfen Essigsäureanhydrid wurde für zwei Stunden gerührt. Der Rest (1.1 mg), nach . Entfernung des enthaltenen Lösungsmittels, enthielt 12 und 13 in einem 2:1 Verhältnis (bestimmt durch 1H NMR) und wurde nicht weiter aufgetrennt.
Hygrophorus pustulatus
Gefrorene Fruchtkörper von H. pustulatus (280 g) wurden dreimal mit Leichtpetrol extrahiert (40-60 °C). Die leicht gelbe Lösung wurde im Vakuum bis zur Trockne eingeengt. Der ölige Rest (62.6 mg) wurde durch semipräparative HPLC fraktioniert, unter Einsatz
einer Säule LiChrospher 100 RP-18 (10 μm, 250 x 4 mm ID, Merck, Germany) und unter Einsatz von H20 (A) und MeOH (B) als Lösungsmittel (linearer Gradient: 0 - 45 min, 60% - 100% B, Flußrate 5.0 ml/min), um 1.0 mg 4-O-Acetylhygrophoron C12 (17, rt = 24.8 min) und 1.5 mg Hygrophoron C12 (18, rt = 27.1 min) zu ergeben.
Hygrophorus latitabundus
Gefrorene Fruchtkörper von H. latitabundus (697 g) wwurden dreimal mit Leichtpetrol extrahiert (40-60 °C). Die leicht gelbe Lösung wurde im Vakuum bis zur Trockne eingeengt. Der ölige Rest (187 mg) wurde zunächst durch Festphasenextraktion von einer Chromabond Diol Cartridge fraktioniert, mit 50%, 70%, und 100% aqu. MeOH. Das 70% Eluat wurde weiter fraktioniert durch präparative HPLC unter Einsatz einer Säule LiChrospher 100 RP-18 (10 μm, 250 x 4 mm ID, Merck, Germany) mit H20 (A) und MeOH (B) als Lösungsmittel (linearer Gradient: 0-50 min, 79% - 82.5% B, Flußrate 27.6 ml/min und 82.5% - 100% B; Flußrate 5 ml/min). Fraktionen von 18 bis 22.5 min enthielten 1.0 mg Hygrophoron D12 (20), von 26 - 30 min 10.9 mg 4-O-Acetyl hygrophoron D 2 (19), von 31 - 40 min 7.6 mg 1 ,4-di-O-Acetylhygrophoron E12 (22), und von 51 - 55 min 9.7 mg 4- O-Acetylhygrophoron D14 (21).
Eine Menge von 486 mg eines weiteren Leichtpetrolextrakts (erhalten durch vollständige Extraktion von 490 g gefrorenen Fruchtkörpern) wurde durch Säulenchromatographie (RP18, 4 x 28, H20/MeOH = 15/85) in drei Hauptfraktionen aufgetrennt. Fraktion I: 540 - 750 ml (12.1 mg), Fraktion II: 1300 - 1900 ml (31.0 mg), und Fraktion III: 2170 - 2490 ml (30.6 mg). Fraktion I war eine Mischung aus 1 ,4-di-O-Acetylhygrophoron E10 (23) und 1- O-Acetylhygrophoron E10 (26), die nicht weiter getrennt wurden. Fraktion II wurde durch HPLC aufgetrennt, unter Einsatz einer Säule LiChrospher 100 RP-18 (10 μm, 250 x 4 mm ID, Merck, Germany) mit H20 (A) und MeOH (B) als Lösungsmittel (linearer Gradient: 0-50 min, 79% - 82.5% B, Flußrate 27.6 ml/min und 82.5% - 100% B; Flußrate 5 ml/min) um eine Mischung (2.2 mg) aus 22 und 1-O-Acetylhygrophoron E12 (25) zu ergeben, die nicht weiter getrennt wurden. Fraktion III wurde auch durch HPLC aufgetrennt, unter Einsatz einer Säule LiChrospher 100 RP-18 (10 μm, 250 x 4 mm ID, Merck, Germany) mit H20 (A) und MeOH (B) als Lösungsmittel (linearer Gradient: 0-50 min, 79% - 82.5% B, Flußrate 27.6 ml/min und 82.5% - 100% B; Flußrate 5 ml/min) um 4.5 mg 1 ,4-di-O-Acetylhygrophoron E 4 (24) zu ergeben.
4,6-Di-O-acetylhygrophoron A (1) 4,5-frat7S-4-Acetoxy-5-hydroxy-5-(1 -hydroxytridecyl)-2-cyclopenten-1 -on: farbloses Öl; [α£3+53.0° (MeOH; c O.940);v^m χ cm"1 3470 (br, w), 2955 (m), 2924 (s), 2854 (s), 1746 (s), 1729 (s), 1653 (vw), 1595 (vw), 1465 (m), 1435 (w), 1372 (m), 1329 (vw), 1233 (s), 1192 (w), 1118 (w), 1100 (m), 1070 (m), 1035 (m), 912 (w), 828 (vw), 769 (vw), 719 (vw); 1H NMR (500 MHz, CDCI3) see Table 1 ; 13C NMR (125 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 2; ESI-FT-ICR-MS: m/z 419.23986 ([M+Na]+, ber. für C22H36Na06 + 419.24041 ).
4-O-Acetylhygrophoron A12 (2) 4,5-f/-ans-4-Acetoxy-5-hydroxy-5-(1-hydroxytridecyl)-2-cyclopenten-1-on: farbloses Öl; 1H NMR (500 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 1 ; 13C NMR (125 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 2; ESI-FT-ICR-MS: 377.23084 ([M+Na]+, ber. für C20H34NaO5 + 377.22984).
6-O-Acetylhygrophoron A12 (3)
4,5-frans-4,5-Dihydroxy-5-(1-acetoxytridecyl)-2-cyclopenten-1 -on: farbloses Öl; 1H NMR (500 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 1; 13C NMR (125 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 2; ESI-FT- ICR-MS: m/z 377.22897 ([M+Na]+, ber. für C20H34NaO5 + 377.22984).
4,5-Di-O-acetylhygrophoron A14 (4)
4,5-frans-4-Acetoxy-5-hydroxy-5-(1-acetoxypentadecyl)-2-cyclopenten-1-on: farbloses Öl; vjj cm'1 3447 (br, w), 2950 (m), 2923 (s), 2852 (s), 1744 (s), 1727 (s), 1645 (vw),
1594 (vw), 1465 (m), 1437 (w), 1371 (m), 1330 (w), 1234 (s), 1119 (w), 1102 (m), 1041 (m), 910 (w), 826 (vw), 753 (vw), 713 (vw); 1H NMR (500 MHz, CDCI3) 7.462 dd (6.2/2.1) H-3, 6.441 dd (6.2/1.8) H-2, 5.721 dd (2.1/1.8) H-4, 5.017 m H-6, 3.247 s 5-OH, 2.136 s 4-OAc, 1.996 s 6-OAc, 1.7 m H-7, 1.20 - 1.33 m H-8 - H-19, 0.888 t (7.0) H-20; 13C NMR (125 MHz, CDCI3) 202.1 C-1 , 170.7 4-OAc, 170.0 6-OAc, 156.8 C~3, 134.5 C-2, 81.6 C- 5, 79.9 C-4, 74.1 C-6, 28.8 C-7, 21.1 4-OAc, 20.9 6-OAc, 32.0, 29.80, 29.79, 29.77, 29.76, 29.74, 29.69, 29.58, 29.51 , 29.47, 26.1 , 22.8 C-8 - C-19, 14.3 C-20 ESI-FT-ICR- MS: m/z 447.27221 ([M+Na]+, ber. für C24H40NaO6447.27171).
4-O-Acetylhygrophoron A14 (5)
4,5-trans-4-Acetoxy-5-hydroxy-5-(1-hydroxypentadecyl)-2-cyclopenten-1-on: farbloses Öl; 1H NMR (500 MHz, CDCI3) 7.561 dd (6.1/2.2) H-3, 6.437 dd (6.1/1.6) H-2, 5.801 dd
(2.2/1.6). H-4, 3.725 dt (9.6/3.0) H-6, 3.185 s 5-OH, 2.39 όr 6-0H, 2.171 s 4-OAc, 1.7 m H-7, 1.20 -1.33 m H-8 - H-19, 0.880 t (7.0) H-20; ESI-FT-ICR-MS: m/z 405.26152 ([M+Na]+, ber. für C22H38Naθ5+ 405.26115).
6-0-Acetylhygrophoron A14 (6) 4,5-//'at7s-4,5-Dihydroxy-5-(1-acetoxypentadecyl)-2-cyclopenten-1-on: farbloses Öl; H NMR (500 MHz, CDCI3) 7.524 dd (6.1/2.0) H-3, 6.316 dd (6.1/1.8) H-2, 5.145 dt (10.4/2.9) H-6, 4.835 ddd (6.7/2.0/1.8) H-4, 3.012 d (6.7) 4-OH, 2.958 s 5-OH, 2.045 s 6- OAc, 1.7 m H-7, 1.20 -1.33 m H-8 - H-19, 0.880 t (7.0) H-20; ESI-FT-ICR-MS: m/z 405.26152 ([M+Na]+, ber. für C22H38Na05 + 405.26115).
Hygrophoron A12 (7) 4,5-.rans-4,5-Dihydroxy-5-(1-hydroxytridecyl)-2-cyclopenten-1-on: 1H NMR (500 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 1 ; 13C NMR (125 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 2; ESI-FT-ICR-MS (positive ion mode): m/z 335.21881 ([M+Na]+, ber. für Cι8H32Na0 + 335.21928).
4,5,6-Tri-O-acetylhygrophoron A12 (8)
4,5-frans-4,5-Diacetoxy-5-(1-hydroxytridecyl)-2-cyclopenten-1-on: farbloses Öl; *1™ cm"1
2955 (m), 2925 (s), 2854 (s), 1746 (s), 1731 (s), 1597 (vw), 1465 (w), 1434 (w), 1372 (m), 1355 (w), "1249 (s), 1225 (s), 1185 (w), 1155 (w), 1108 (w), 1073 (w), 1032 (m), 980 (w), 922 (w), 905 (w), 825 (w), 794 (w), 757 (w); 1H NMR (500 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 1 ; 13C NMR (125 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 2; ESI-FT-ICR-MS: m/z 461.25013 ([M+Na]+, ber. für C2 H38Na07 + 461.25097).
Hygrophoron B14 (9)
4,5-c/s-4,5-Dihydroxy-5-(1 -hydroxypentadecyl)-2-cyclopenten-1 -on: weißer amorpher Feststoff; [^£3 + 10.5° (MeOH; c 0.640); v^ cm"1 3509 (m), 3445 ( ), 3403 (m), 3372
(m), 2954 (m), 2916 (s), 2871 (m), 2849 (s), 1715 (s), 1696 (s), 1676 (w), 1653 (w), 1595 (w), 1470 (m), 1399 (w), 1355 (w), 1243 (w), 1214 (w), 1115 (m), 1102 (vw), 1078 (m), 1011 (w), 983 (w), 946 (w), 919 (vw), 900 (vw), 843 (m), 791 (w), 720 (w), 687 (w); 1H NMR (500 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 1; 1 C NMR (125 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 2; ESI-FT-ICR-MS: m/z 363.24825 ([M+Na , ber. für C20H36NaO4 + 363.25058).
Hygrophoron B16 (10) 4,5-c/s-4,5-Dihydroxy-5-(1 -hydroxyheptadecyl)-2-cyclopenten-1 -on: weißer amorpher Feststoff; 1H NMR (500 MHz, CDCI3) 7.644 dd (6.0/2.3) H-3,' 6.301 dd (6.0/1.3) H-2, 4.727 dd (2.3/1.3) H-4, 3.777 brä (10.1) H-6, 3.718 br s 6-OH, 3.073 br s 4-OH, 2.196 br s 5-OH, 1.7 m H-7, 1.2-1.4 m H-8 - H-21 , 0.880 t (6.9) H-22; ESI-FT-ICR-MS: m/z 391.28259 ([M+Na]+, ber. für C22H44Na04 + 391.28188).
4-O-Acetyl hygrophoron B14 (11) 4,5-c/s-4-Acetoxy-5-hydroxy-5-(1-hydroxypentadecyl)-2-cyclopenten-1-on: farbloses Öl; 1H NMR (500 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 1 ; ESI-FT-ICR-MS: m/z 405.26155 ([M+Na]+, ber. für C22H38Naθ5+ 405.26115).
6-O-Acetylhygrophoron B14 (12)
4,5-c/s-4,5-Dihydroxy-5-(1-acetoxypentadecyl)-2-cyclopenten-1-on: farbloses Öl; 1H NMR (500 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 1 ; 13C NMR (125 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 2; ESI-FT-ICR-MS: m/z 405.26155 ([M+Na]+, ber. für C22H38Na05 + 405.26115).
4,6-Di-O-acetylhygrophoron B14 (13)
4,5-c/'s-4-Acetoxy-5-hydroxy-5-(1 -acetoxypentadecyl)-2-cyclopenten-1 -on: farbloses Öl; 1H NMR (500 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 1;,:; 13C NMR (125 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 2; ESI-FT-ICR-MS: m/z 447.27131 ([M+Naf, ber. fürC24H40NaOβ + 447.27171).
4,5,6-Tή-O-acetylhygrophoron B14 (14) 4,5-c/s-4,5-Diacetoxy-(1-acetoxypentadecyl)-2-cyclopenten-1 -on: farbloses Öl; v 1™ cm"1
5956 (m), 2922 (s), 2850 (s), 1760 (s), 1601 (w), 1468 (m), 1434 (m), 1371 (m), 1258 (s), 1122 (w), 1102 (w), 1047 (m), 1027 (m), 961 (w), 814 (w), 758 (w), 720 (w); 1H NMR (500 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 1 ; 13C NMR (125 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 2; ESI-FT- ICR-MS: m/z 489.28213 ([M+Na]+, ber. für C26H42Na07 + 489.28227).
4-O-Acetylhygrophoron C12 (17) c/s-4-Acetoxy-5-hydroxy-5-tridecanoyl-2-cyclopenten-1-on: weißer Feststofff; vjjj™ cm~1
3360 (br, m), 3092 (vw), 3020 (vw), 2950 (m), 2918 (s), 2871 (m), 2850 (s), 1746 (s), 1725 (s), 1689 (s), 1593 (w), 1463 (m), 1404 (w), 1373 (m), 1344 (m), 1315 (w), 1272 (w), 1260 (w), 1227 (m), 1198 (m), 1154 (m), 1112 (w), 1093 (m), 1066 (m), 1046 (w),
955 (vw)-, 930 (vw), 915 (w), 900 (w), 882 (vw), 845 (w), 826 (vw), 795 (w), 756 (m), 746 (m), 729 (w), 717 (m); 1H NMR (500 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 1 ; 13C NMR (125 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 2; ESI-FT-ICR-MS (negative ion mode): m/z 387.19523 ([M+Cl]", ber. für C20H32O5 35Cr 387.19438).
Hygrophoron C12 (18) c/s-4,5-Dihydroxy-5~tridecanoyl-2-cyclopenten-1-on: weißer Feststoff; vjj)™ cm"1 3416 (br, w), 2954 (m), 2922 (s), 2852 (s), 1728 (m), 1711 (m), 1465 (w), 1438 (w), 1399 (w), 1377 (W), 1341 (w), 1256 (w), 1226 (w), 1199 (w), 1173 (w), 1159 (w), 1111 (w), 1078 (w), 1018 (w), 758 (w), 720 (w); 1H NMR (500 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 1; 13C NMR (125 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 2; 70eV-ElMS des Methylboronats, m/z (rel. int., %): 334 ([M+], 4), 197 (58), 151 (12), 138 (51), 137 (100), 123 (11), 109 (21), 96 (37), 95 (44), 85 (26), 71 (46), 57 (67); ESI-FT-ICR-MS (negative ion mode): m/z 345.18679 [M+Cl]", ber. für C18H3o35CI04 " 345.18381).
4-O-Acetylhygrophoron D
12 (19) rans-4-Acetoxy-5-hydroxy-5-tridecanoyl-2-cyclopenteπ-1-oπ: gefärbtes Öl;
+111.7° (MeOH; c 0.470);
v{j cm
"1 3441 (br, m), 3081 (w), 2954 (m), 2923 (s), 2872 (m), 2853
• (s), 1757 (s) .1746 (s), 1739 (s), 1731 (s), 1713 (s), 1591 (w), 1466 (m), 1401 (w), 1372 (m), 1349 (m),.1283 (w), 1224 (s), 1183 (w); 1143 (m), 1131 (m), 1093 (m), 1035 (m), 981 (w), 960 (w), 897 w), 821 (w), 758 (w), 722 (w); 1H NMR (500 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 1 ; 13C NMR (125 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 2; ESI-FT-ICR-MS: m/z 375.21436 ([M+Na]+, ber. für C20H32NaO5 + 375.21419).
Hygrophoron D12 (20) fra/7s-4,5-Dihydroxy-5-tridecanoyl-2-cyclopenten-1-on: farbloses Öl; v fl1™ cm"1 3416 (br, m), 2952 (m), 2924 (s), 2853 (s), 1729 (s), 1712 (s), 1629 (w), 1464 (m), 1438 (w), 1406 (m), 1376 (m), 1236 (m), 1180 (m), 1149 (m), 1125 (m), 1080 (w), 1047 (w), 977 (w), 822 (vw), 722 (vw); 1H NMR (500 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 1 ; 13C NMR (125 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 2; ESI-FT-ICR-MS: m/z 333.20417 ([M+Na]+, ber. für C18H30NaO4 + 333.20363).
4-O-Acetylhygrophoron D14 (21) frans-4-Acetoxy-5-hydroxy-5-pentadecanoyl-2-cyclopenten-1 -on: farbloses Öl; [αJ? +98.7° (MeOH; c 0.475); v^ cm"1 3446 (br, m), 3080 ( ), 2955 (m), 2923 (s), 2853 (s), 1734 (s), 1711 (s), 1591 (w), 1465 (m), 1400 (w), 1371 (m), 1326 (w), 1282 (w), 1225 (s), 1185 (w), 1131 (m), 1097 (m), 1086 (m), 1035 (m), 981 (w), 897 (w), 822 (w), 762 (vw); 721 (vw); 1H NMR (500 MHz, CDCI3) 7.700 dd (6.2/2.1) H-3, 6.591 dd (6.2/1.7) H-2, 5.826 dd (2.1/1.7) H-4, 4.613 s 5-OH, 2.590 ddd (17.9/7.2/7.1) H-7A, 2.319 ddd (17.9/7.5/6.7) H-7B, 2.088 s 4-OAc, 1.619 m H-8, 1.20 - 1.33 m H-9 - H-19, 0.878 / (6.8) H-20; 13C NMR (125 MHz, CDCI3) 202.7 C-6, 198.6 C-1 , 169.5 4-OAc, 158.2 C-3, 136.0 C-2, 88.0 C-5, 80.4 C-4, 39.0 C-7, 32.0, 29.78, 29.76, 29.74, 29.73, 29.47, 29.51 , 29.45, 29.44, 29.13, 23.3, 22.8: C-8 - C-19, 20.8 4-OAc, 14.3 C-20; ESI-FT-ICR-MS: m/z 403.24474 ([M+Na]+, ber. für C22H37Na05 + 403.24604).
1 ,4-Di-O-acetyl hygrophoron E12 (22) 1-(2,5-Diacetoxy-1-hydroxy-cyclopent-3-enyl)-tridecan-1-on: farbloses Öl; [of]o +80.3°
(MeOH; c 0.395); v^ cm"1 3449 (br, m), 3073 (w), 2954 (m), 2924 (s), 2853 (s), 1744 (s),
1718 (s), 1465 (w), 1435 (w), 1372 (m), 1319 (vw), 1300 (vw), 1225 (s), 1154 (vw), 1114 vw), 1024 (m), 967 (w), 915 (w), 831 (vw), 786 (vw), 721 (vw); 1H NMR (500 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 1 ; 13C NMR (125 MHz, -CDCI3) siehe Tabelle 2; ESI-FT-ICR-MS: m/z 419.24159 ([M+Na]+, ber. für C22H36Na06 + 419.24041).
1,4-Di-O-acetylhygrophoron E10 (23)
1-(2,5-Diacetoxy-1-hydroxy-cyclopent-3-enyl)-undecan-1-on: farbloses Öl; 1H NMR (500 MHz, CDCI3) 6.190 ddd (6.1/1.9/1.1) H-3, 6.159 ddd (6.1/2.1/1.1) H-2, 5.724 ddd (2.0/1.9/1.1) H-4, 5.707 ddd (2.1/2.0/1.1) H-1, 4.003 br s 5-OH, 2.659 ddd (17.8/9.0/6.0) H-7A, 2.589 ddd (17.8/8.8/6.1) H-7B, 2.108 s 1-OAc, 2.018 s 4-OAc, 1.20 - 1.33 m H-8 - H-15, 0.881 . (7.0) H-16; ESI-FT-ICR-MS: m/z 391.21037 ([M+Na]+, ber. für C2oH32Na06 + 391.20911).
1 ,4-Di-O-acetylhygrophoron E14 (24) 1-(2,5-Diacetoxy-1-hydroxy-cyclopent-3-enyl)-pentadecan-1-on: farbloses Öl; 1H NMR (500 MHz, CDCI3) 6.190 ddd (6.1/1.9/1.1) H-3, 6.159 ddd (6.1/2.1/1.1) H-2, 5.724 ddd (2.0/1.9/1.1) H-4, 5.707 ddd (2.1/2.0/1.1) H-1 , 4.003 br s 5-OH, 2.659 ddd (17.8/9.0/6.0) H-7A, 2.589 ddd (17.8/8.8/6.1) H-7B, 2.108 s 1-OAc, 2.018 5 4-OAc, 1.20 - 1.33 m H-8 - H-19, 0.881 t (7.0) H-20; ESI-FT-ICR-MS: m/z 447.27530 ([M+Na]+, ber. für C24H40NaO6 + 447.27171).
1-O-Acetylhygrophoron E12 (25) 1-(2-Acetoxy-1 ,5-dihydroxy- cyclopent-3-enyl)-tridecan-1-on: farbloses Öl; 1H NMR (500 MHz, CDC ) siehe Tabelle 1 ; ESI-FT-ICR-MS: m/z 377.23029 ([M+Na]+, ber. für C20H34NaO5 + 377.22984).
1-O-Acetylhygrophoron E10 (26) 1-(2-Acetoxy-1 ,5-dihydroxy-cyclopent-3-enyl)-undecan-1-on: farbloses Öl; 1H NMR (500 MHz, CDCI3) 6.192 ddd (6.0/2.0/1.0) H-3, 6.058 ddd (6.0/2.2/1.2) H-2, 5.659 ddd (2.2/1.5/1.0) H-1 , 4.932 ddd (2.0/1.4/1.4) H-4, 2.698 ddd (17.7/8.2/6.7) 7A, 2.541 ddd (17.7/8.2/6.6) 7B, 2.018 s 1 -OAc, 1.20 - 1.33 m H-8 - H-15, 0.881 t (7.0) H-16; ESI-FT- ICR-MS: m/z 349.20050 ([M+Na]+ , ber. für C18H30NaO5 + 349.19854). -
Hygrophoron F12 (27)
(5£)-5-(2-Hydroxytetradexylidene)-furan-2(5 τ')-on: weißer amorpher Feststoff; v ™ cm~1 3487 (m), 3396 (br, m), 3269 (br, m), 3133 (w), 3100 (w), 3074 (w), 2953 (m), 2918 (s), 2850 (s), 1785 (m), 1751 (s), 1718 (w), 1669 (w), 1554 (w), 1466 (w), 1372 (vw), 1297 (vw), 1237 (w), 1195 (vw), 1122 (w), 1077 (w), 1064 (w), 1035 (w), 1019 (w), 1008 (vw), 920 (w), ' 908 (w), 894 (w), 840 (vw), 816 (w), 757 (w), 711 (w); 1H NMR (500 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 1 ; 13C NMR (125 MHz, CDCI3) siehe Tabelle 2; ESI-FT-ICR-MS: m/z 317.20921 ([M+Na]+ , ber. für C18H30NaO3 + 317.20872).
Hygrophoron G12 (28)
(5Z)-5-(2-Hydroxytetradexylidene)-furan-2(5H)-on: farbloses Öl; 1H NMR (500 MHz,
CDCI3) siehe Tabelle 1.
2,3-Dihydroxy-2-(1-hydroxytridecyl)-4-methoxycyclopentanon (31) 1H NMR (500 MHz, CDCI3): 4.073 ddd (8.8/5.3/4.5) H-4, 2.956 ddd (19.4/8.8/0.7) 5A, 2.360 ddd (19.4/4.5/0.7) 5B, 3.435 s 4-OMe, 4.224 dd (5.3/0.7) H-3, 3.916 ddd (10.2/4.3/1.6) H-6; 13C NMR (125 MHz, CDCI3): 214.6 (C-1), 83.0 (C-2), 82.6 (C-3), 80.5 (C-4), 73.2 (C-6), 57.6 (4-OMe), 41.9 (C-5), 31-22 (C-7 - C17), 4.4 (C-18); ESI-FT-ICR- MS: m/z 367.24501 ([M+Na]+, ber. für ClgH36 aθ5 + 367.24549)
Η NMR Daten für H1-H7 von ausgewählten for Hygrophoronen in CDC13; 500 MHz. Signale der Alkylketten : 1.20 - 1.33 m (CH2)n, 0.880 t (1.0) CH3. 1 2 3 7 8 9 11 Pos. δ1H mult. J (Hz) δ1H mult. J (Hz) δ1H mult. J (Hz) δ1H mult. J (Hz) δ1H mult. J (Hz) δ1H mult. J (Hz) δ1H mult. J ( 2 6.441 dd (6.2/1.8) 6.437 dd (6.1/1.6) 6.316 dd (6.1/1.8) .6.366 dd (6.1/1.6) 6.489 dd (6.4/1.8) 6.301 dd (6.0/1.3) 6.438 dd (6.2/ 3 7.462 .dd (6.2/2.1) 7.561 dd (6.1/2.2) 7.524 dd (6.1/2.0) 7.646 dd (6.1/2.0) 7.347 dd (6.4/2.1) 7.644 dd (6.0/2.3) 7.588 dd (6.2/ 4H 5.721 dd (2.1/1.8) 5.801 dd (2.2/1.6) 4.835 ddd (6.7/2.0/1.8) 4.873 dd (2.0/1.6) 6.244 dd (2.1/1.8) 4.727 dd (2.3/1.3) 5.722 dd (2.7/
4 OH / OAc 2.136 sOAc 2.171 sOAc 3.012 d (6.7) OH n.d. 2.135 sOAc 3.073 brs OH 2.156 sOA
5 OH / OAc 3.247 brs OH 3.185 brs OH 2.958 sOH n.d. 1.983* sOAc 2.196 brs OH n.d. 6H 5.017 m 3.725 dt (9.6/3.0) 5.145 dt (10.4/2.9) 3.859 m 5.176 f(6-5) 3.777 brd (10.1) 3.818 m
6 OH / OAc 1.996 sOAc 2.39 ÜΛd(3.0)OH 2.045 sOAc n.d. 2.123* s OAc 3.718 brs OH n.d. 12 13 14 17 18 19 Pos. δ1H mult. J (Hz) δ1H mult. J (Hz) δ1H mult. J (Hz) δ'H mult. J (Hz) δ1H mult. J (Hz) δ1H mult. J (Hz) 2 6.300 dd (6.1/1.2) 6.438 dd (6.2/1.2) 6.470 dd (6.3/1.5) 6.537 dd (6.0/1.6) 6.466 dd (6.0/1.3) 6.591 dd (6. / .6)
. . 3 7.640 dd (6.1/2.4) 7.550 dd (6.2/2.8) 7.432 dd (6.3/2.8) 7.802 dd (6.0/2.6) 7.857 dd (6.0/2.4) 7.701 dd (6.1/2.1) 4H 4.793 dd (2.4/1.2) 5.785 dd (2.8/1.2) 5.967 dd (2.8/1.5) 5.734 dd (2.6/1.6) 4.850 ddd (7.212.41 \ .3) 5.827 dd (2.1/1.6)
4 OH / OAc n.d. 2.151 sOAc 2.094* sOAc 2.138 sOAc 3.046 d (7.2) OH 2.089 sOAc
5 OH / OAc n.d. 2.730 sOH 2.102* sOAc 4.064 sOH 4.646 sOH 4.622 brs OH 6H 5.177 dd (10.1/2.8) 5.086 dd (9.7/3.6) 5.227 dd (10.1/2.9) — — — — — —
6 OH / OAc 2.000 sOAc 2.062 sOAc 2.002 sOAc — — — — . — — 7A 1.7 m 1.7 m 1.69 m 2.595 ddd (17.9/8.1/6.7) 2.452 dt (17.6/7.4) 2.591 ddd (17.9/7.6/7. 7B 1.7 m 1.7 m 1.83 m 2.439 ddd (19.7/8.1/6.7) 2.390 dt (17.6/7.3) 2.320 ddd (17.9/7.6/7.
20 22 25 27 28 Pos. δ1H mult. J (Hz) δ1H mult. J (Hz) δ1H mult. J(Hz) δ H l Tiult. J (Hz) δ1H Mult •/(Hz) 1 H — — 5.707 ddd (2.1/2.0/1.1) 5.659 ddd (2.2/1.5/1.0) — — — —
1 OH / OAc — — 2.108 sOAc 2.018 sOAc — — — — 2 6.446 dd (6. /1.7) 6.159 ddd(6.1/2.1/1.1) 6.058 ddd (6.0/2.2/1.2) 6.256 dd (5.6/1.8) 6.230 dd (5.5/0.7) 3 7.722 dd (6.1/2.0) 6.190 ddd (6.1/1.9/1.1) 6.192 ddd (6.0/2.0/1.0) 7.794 dd (5.6/0.8) 7.372 dd (5.5/0.4) 4H 4.942 dd (2.0/1.7) 5.724 ddd (2.0/1.9/1.1) 4.932 ddd (2.0/1.4/1.4) — — — —
4 OH / OAc n.d. 2.018 sOAc n.d. — — — —
5 OH / OAc n.d. 4.003 brs n.d. 5.756 ddd (8.1/1.8/0.8) 5.326 ddd (8.4/0.7/0.4) 6H — — — — — — 4.52 m 4.793 m
6 OH / OAc — — — — — — n.d. n.d. 7A 2.643 ddd (18.3/8.0/6.9) 2.659 ddd (17.8/9.0/6.0) 2.698 ddd (17.718.216.7) 7B 2.464 ddd (18.3/8.0/6.5) 2.589 ddd (17.8/8.8/6.1) 2.541 ddd (17.7/8.2/6.6) n.d. = nicht detektiert; * Zuordnung unsicher, austauschbar - •
Tabelle 2. 13C NMR Daten von ausgewählten Hygrophoronen in CDC13, 500 MHz (in ppm) Pos 1 2 3 7 8 9 12 13 14 17 18 19 20 22 27 1 2023 2047 2045 2057 1976 2073 2059 2042 2004 201 2 201 3 1986 1995 77 5** 169 1 2 1344 1349 1325 133 1 135 4 133 5 1329 1354 1356 1354 134 1 136 0 1334 133 8 121 0 3 156 8 161 4 158 1 1627 1548 163 5 1628 157 7 1547 160 0 1648 158 2 1627 1345 140 5 4 79 7 79 3 78 8 79 5 75 6 71 4 71 5 72 5 70 7 73 6 71 7 80 4 79 5 86 2 1503
4 - • OzC-CHj 170 5 170 2 — — 170 2 — — 169 8 169 2 170 1 — 169 5 — 1697 —
4 - • 02C-CH3 20 9 20 8 — — 20 9* — — 20 7 20 3* 20 3 — 20 8 — 21 0 — 5 81 4 81 4 82 8 83 4 84 3 75 8 76 1 77 1 73 0 82 6 82 4 87 9 91 5 83 6 1173
5 - - O2C-CH3 — — — — 1694* — — — 168 6 — — — — —
5 - - 02C-CH3 — — — — 20 8* — — — 20 1* — — — — — 6 74 1 744 75 4 75 6 72 1 73 3 73 4 73 8 79 1 2053 2057 2027 205 8 2077 68 3 6 - - OjC-CHa 169 9 — 171 2 — 169 5* — 170 6 170 4 169 6 6 - 02C-CH3 20 7 — 21 1 — 20 6* — 20 5 20 7 20 5 7 28 7 ... ... *** 28 8 31 2 *** ... *** 37 0 37 1 39 0 39 2 38 3 38 1 1 3 - (ω-1) 31 8 *** *** *** 31 9 31 9 *** ... ... 31 9 31 9 32 0 32 0 32 0 320 29 63 29 63 29 68 29 62 29 61 29 72 29 74 29 75 29 72 29 59 29 61 29 67 29 60 29 59 29 70 29 73 29 73 29 71 29 57 29 59 29 65 29 56 29 5 29 66 29 68 29 71 29 69 29 5 29 53 29 64 29 4 29 4 29 50 29 52 29 59 29 62 29 4 29 45 29 61 29 32 29 33 29 43 29 45 29 57 29 57 29 34 29 39 29 56 29 30 29 26 29 42 29 44 29 45 29 5 29 28 29 32 29 51 28 95 29 0 29 12 29 0 29 37 29 4 25 9 25 8 29 41 23 0 23 1 23 3 23 0 23 7 25 3 22 6 227 29 35 227 227 22 8 22 8 22 8 22 8 26 1 227 ω 14 1 140 140 14 0 14 1 14 1 140 140 140 14 1 14 1 143 143 143 142 * wie in Tabelle 1, ** 1-OAc 1704 und 20 8 ppm, *** teilweise mcht aufgelöste CH2-Sιgnale zwischen 22 - 32 ppm
Tabelle 3
Inhibierungsfläche in mm2 für ausgewählte Hygrophorone nach Anwendung
von 20 or 40 μg. Eine größere Fläche korreliert mit einer höheren Aktivität
1 2 4 17 18 19 20 21 25 27
20 μg 23 188 2 86 55 55 83 14 1 43
40 μg 40 217 148 90 82 170 15 28 64
Antibakterielle Eigenschaften erfindunqsqemäßer Verbindungen
Die folgenden erfindungsgemäßen Verbindungen wurden im Hinblick auf ihre antibakterielle Aktivität evaluiert, im Vergleich mit konventionellen Mitteln.
Name Struktur
4,6-Di-O-acetylhygrophoron A
12
2 4,6-Di-O-acetylhygrophoron A 14
3 4-O-Acetylhygrophoron D 12
4 4-O- Acetylhygrophoron D 14
1,4-Di-O-acetylhygrophoron E 12
Materialien und Verfahren
In-vitro-Bestimmung der antibakteriellen Aktivität
Minimale Inhibitorkonzentrationen (MIC) wurden durch ein Mikroverdünnungsverfahren in Übereinstimmung mit den NCCLS Richtlinien bestimmt (National Commitee for Clinical Laboratory Standards. Methods for Dilution Anti icrobial Susceptibility Tests for Bacteria that Grow Aerobically, 4th ed.; Approved Standard: NCCLS Document M7-A4; National Committee for Clinical Laboratory Satandars: Villanova, PA, USA 1997). In diesen Bestimmungen wurde Kationen eingestellte Müller-Hinton-Brühe (BBL, Lot 2218968) verwendet. Das Medium wurde in Übereinstimmung mit den Richtlinien (siehe oben) zugefügt. Serielle Verdünnungen in Platten mit 96 Vertiefungen wurden durchgeführt unter Einsatz eines Biomek 2000 Roboters. Der pH-Wert des Testmediums betrug 7,2 - 74. Vancomycin, Linezolid und Ciprofloxacin wurden als Vergleichsproben verwendet. Das Testpaneel umfasste Referenzstränge von ATCC ebenso wie klinische Isolate mit unterschiedlichen Resistenzmechanismen. Ein zellwandpermeabler Strang der Saccharomyces cerevisiae wurde als eucaryotischer Testorganismus zugefügt. Klinische Isolate wurden ursprünglich erhalten vom Universitätskrankenhaus Basel, Schweiz, sowie von anderen europäischen und US-amerikanischen Krankenhäusern. Diese Proben wurden bei -80° C als Glycerol-Kulturen gelagert.
Membranintegritätsassay
Der Membran undurchlässige fluoreszierende Nucleinsäurefarbstoff SYTOX Green (Roth BL, Poot M, Yue ST, Millard PJ. Appl. Env. Microbiol 63: 2421-31 , 1997) wurde verwendet um den Einfluß der Verbindungen auf die Membranintegrität der Bakterien zu bestimmen. SYTOX Green wurde zu Suspension von S. Aureus oder E. Coli in der Gegenwart oder in Abwesenheit der Verbindungen gegeben. Nach Inkubation für 20 Minuten bis 3 Stunden wurde die Fluoreszenz bestimmt in schwarzen Mikrotiterplatten mit einem Tecan-Spectrafluor-Plus-Fluoreszenzgerät bei einer Anregung mit 485 nm und einer Emissionswellenlänge von 535 nm. Bakterien, lysiert mit Detergenzien (4% n- Octyl-beta-D-glycopyranosid (ONPG), 4% Triton-X-100) dienten als 100% Positiv- Kontrolle.
Erythrocytenhemolyseassay
Verbindungen, die auf bakterielle Membranen einwirken, wurden im Hinblick auf ihre hemolytische Aktivität mit Schaferythocyten untersucht. Verbindungen wurden in Mi rotiterplatten mit 1% Erythrocyteπ in PBS für 1 Stunde inkubiert. Nach dem Abzentrifugieren von freiem Hemoglobin wurde die überstehende Flüssigkeit bei 570 nm gemessen. Zellen, lysiert mit Triton-X-100 dienten als Positiv-Kontrolle.
Resultate
Die antibakterielle Aktivität ist in Tabelle 4 gezeigt. Die Verbindung 1 war die am stärksten aktive Verbindung, mit MIC-Werten von 0,5 - 2 μg/ml gegenüber Grampositiven Bakterien. Dies entspricht der Aktivität von Linezolid bzw. Vancomycin. Verbindungen 2, 3 und 4 waren moderat aktiv, mit MIC-Werten von 2 - 8 μg/ml. Verbindung 5 hat die schwächste Aktivität. Diese Verbindungen zeigten keine cross- Resistenz mit wichtigen marktüblichen Antibiotika. Stränge von MRSA und Vancomycin- resistem Enterococcus faecium (VRE) wurden auch inhibiert. Mit der Ausnahme von Moraxella waren diese Verbindungen nicht aktiv gegenüber Gram-negativen Bakterien (z.B. E. coli und Pseudomonas aeruginosa). Alle antibakteriellen Verbindungen waren auch aktiv gegenüber dem Hefe-Bakterium Saccharomyces cerevisiae. Die Verbindungen verloren ihre Aktivität wenn sie in der Gegenwart von 50% Serum getestet wurden (Tabelle 5). Sehr hohe Bindungsaffinität gegenüber Serumproteinen könnte der Grund für diesen Effekt sein. Um die Mechanismen der Wirkung zu untersuchen, wurden die Verbindungen im Hinblick auf ihre Fähigkeit getestet, Membranzerstörung in Zellen von Staphylococcus aureus hervorzurufen (Tabelle 6 und Fig. 1). Alle aktiven Verbindungen zeigten einen sehr schnellen Permeabilisierungseffekt bei der Konzentration MIC oder bei höheren Konzentrationen. Verbindung 1 war aktiv im Erythrocytenhemolysisassay bei 25 μg/ml.
Die neu getesteten erfindungsgemäßen Verbindungen haben ein breites antimikrobielles Spektrum, umfassend Gram-positive Bakterien und Hefen, was per se schon sehr interessant ist. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind somit interessant im Hinblick auf eine Anwendung als topische Desinfektionsmittel oder als spermicide oder mikrocide Mittel.
Tabelle 4:AntibakterieIle Aktivität (MICs in μg/ml)
Tabelle 5. Antibakterielle Aktivität in der Gegenwart von 50% Humanserum (MIC in ug/ml)
Tabelle 6. SYTOX GREEN MEMBRANE Integritätsassay (% Permeabilität bei 2-8x MIC)
Vancomycin Linezolid
b)
Die mit (inhib) gekennzeichneten Kurven zeigen die Wachstumsinhibierung (% Inhibierung), verglichen mit den behandelten Kontrollproben (Wachstum wurde gemessen als Fluoreszenz nach Lysis der Bakterien durch Detergentien). Die mit (perm) gekennzeichneten Kurven zeigen die Membranpermeabilität, gemessen als Fluoreszenz- Signal Inkubationszeiten waren 20 Minuten bzw 3 Stunden.