色串孢属真菌Torulasp.YMF1.03791的化学成分研究

2015-12-28 05:42:22
化学与生物工程 2015年6期
关键词:粗提物石油醚线虫

(云南大学云南省生物资源保护与利用重点实验室,云南昆明650091)

色串孢属真菌属于半知菌纲、丛梗孢目(Moniliales)、暗梗孢科(Dematiaceae)、色串孢属(Torula)[1]。有关此属真菌的次生代谢产物研究主要是真菌Torulaherbarum。Kadkol等[1-2]从该真菌中分离到萘醌类化合物dehydroherbarin和herbarin,具有弱的抗细菌和真菌活性及抗阿米巴活性。Narasimhachari等[3]从该真菌中分离到化合物o-methylherbarin。耿婉丽[4]从海参共附生真菌T.herbarum中分离鉴定了15 个化合物,其中萘醌类化合物10 个、环二肽1 个、多羟基甾醇4 个,并对这些化合物进行了体外细胞毒活性实验,发现此类化合物对骨肉瘤细胞MG-63、肺癌细胞A549、结肠癌细胞Lovo均有一定的抑制活性。为此,作者对该属真菌Torulasp.YMF1.03791进行化学成分研究,并对其进行抗肿瘤、抑菌、杀线虫活性测定。

1 实验

1.1 材料、试剂与仪器

柱层析凝胶Sephadex LH-20,Pharmacia;柱层析硅胶(200~300目)、硅胶G 板,青岛海洋化工厂。

所用有机溶剂均为重蒸工业纯试剂。

Bruker DRX-500 型超导核磁共振仪;Finnigan LCQ-Advantage型质谱仪。

1.2 菌株与培养基

菌株Torulasp.YMF1.03791,保存于云南省生物资源保护与利用重点实验室菌种库。

马铃薯葡萄糖液体培养基(PDB):马铃薯200g,葡萄糖20g,蒸馏水1 000mL,pH 值自然。

马铃薯葡萄糖培养基(PDA):马铃薯200g,葡萄糖20g,琼脂15g,蒸馏水1 000mL,pH 值自然。

1.3 Torulasp.YMF1.03791次生代谢产物的分离

1.3.1 菌株的扩大发酵培养

首先挑取菌块(1cm×1cm)于PDA 培养基上活化,在28℃恒温条件下培养10d;再挑取菌块(1cm×1cm,3块·瓶-1)于装有100mL PDB培养基的三角瓶(250 mL)中活化(28 ℃、180r·min-1摇床培养)10d;然后按5%的接种量接种于装有250mL PDB培养基的三角瓶(500mL)中,共10L,于28 ℃、180r·min-1摇床培养20d。

1.3.2 菌株代谢产物的分离

将上述培养物过滤,分开菌丝体和发酵液。发酵液减压浓缩至1L 左右,将浓缩液用乙酸乙酯萃取3次,浓缩合并后得到粗提物0.86g。粗提物过甲醇凝胶,得到7个粗组分(A1~A7)。组分A4(108mg)过甲醇凝胶,得到3 个组分(A4-1~A4-3)。A4-2(47 mg)用等量硅胶拌样,自然风干后过正相柱,石油醚装柱,用石油醚-丙酮(20∶1)洗脱,得到化合物Ⅰ(6 mg)。

将菌丝体用甲醇浸泡,浸泡液减压浓缩后得到2.05g粗提物。粗提物过甲醇凝胶,得到5个粗组分(B1~B5)。组分B4(247mg)过甲醇凝胶,得到3个组分(B4-1~B4-3)。B4-2(77mg)用等量硅胶拌样,自然风干后过正相柱,石油醚装柱,用石油醚-乙酸乙酯(40∶1)洗脱,得到3个组分(B4-2-1~B4-2-3)。B4-2-3(42mg)用等量硅胶拌样,自然风干后过正相柱,石油醚装柱,用石油醚-乙酸乙酯(60∶1)洗脱,得到化合物Ⅱ(5mg)。

1.4 结构鉴定

分别对化合物Ⅰ、Ⅱ进行质谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱分析,以确定其结构。

1.5 活性测定

1)抗肿瘤活性:选择人肺癌细胞A549、宫颈癌细胞SK-OA-3作为供试肿瘤细胞,测定化合物Ⅰ和Ⅱ的抗肿瘤活性。每个化合物选择30μg·mL-1、10μg·mL-1、3μg·mL-1、1μg·mL-1、0.3μg·mL-1、0.1 μg·mL-1等6个浓度梯度。

2)抑菌活性:将化合物Ⅰ和Ⅱ用甲醇溶解,加到滤纸片(直径0.6cm)上,使每个滤纸片上化合物含量分别为200μg、400μg、800μg。病原细菌培养24h,病原真菌培养1~4d,测量抑菌圈大小。

3)杀线虫活性:体外测定杀线虫活性。

2 结果与讨论

2.1 化合物结构鉴定

化合物Ⅰ:淡红色固体。ESI-MS:287[M +1]+。1HNMR(500 MHz,CDCl3),δ:1.99(3H,s),3.93(3H,s,MeO),3.94(3H,s,MeO),5.11(2H,s),5.84(1H,m,H-4),6.70(1H,d,J=2.4 Hz,H-8),7.22(1H,d,J=2.4 Hz,H-6);13CNMR(500 MHz,CDCl3),δ:20.1(q),55.9(MeO),56.5(MeO),63.4(t),93.8(d),103.6(d),104.3(d),114.6(q),124.9(q),135.4(q),135.6(q),161.6(q),163.2(q),164.1(q),180.9(q),182.23(q)。与文献值[1]相比较,确定化合物Ⅰ为dehydroherbarin(图1)。

化合物Ⅱ:黄色固体。ESI-MS:284[M +1]+。1HNMR(500 MHz,CD3COCD3),δ:9.23(1H,s),7.79(1H,s),7.35(1H,d,J=2.5 Hz),7.05(1H,d,J=2.5Hz),4.02(3H,s),4.01(3H,s),2.87(3H,s);13CNMR(125 MHz,CD3COCD3),δ:184.9(s),181.1(s),166.9(s),165.7(s),164.9(s),150.7(d),139.4(s),138.8(s),125.4(s),118.7(d),117.1(s),106.7(d),105.8(d),57.8(q),57.5(q),25.8(q)。与文献值[5]相比较,确定化合物Ⅱ为scorpinone(图1)。

图1 化合物Ⅰ和Ⅱ的结构式Fig.1 Structural formulas of compoundⅠandⅡ

2.2 抗肿瘤活性

实验发现:(1)化合物Ⅰ在测试浓度范围内对A549细胞无抑制活性;在浓度为0.1μg·mL-1、0.3 μg·mL-1、1μg·mL-1时对SK-OA-3细胞均没有抑制活性,在浓度为3μg·mL-1时对SK-OA-3细胞的抑制率为16%,在浓度为10μg·mL-1时的抑制率为65%,在浓度为30μg·mL-1时的抑制率为93%。(2)化合物Ⅱ在测试浓度范围内对A549细胞和SKOA-3细胞均没有抑制活性。

2.3 抑菌活性

实验发现:化合物Ⅰ对大肠杆菌(Escherichiacoli)和枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)有弱的抑制活性,在800μg时的抑菌圈直径分别为1.0cm 和1.2 cm;化合物Ⅱ在测试浓度范围内没有抑菌活性。

2.4 杀线虫活性

实验发现,化合物Ⅰ和Ⅱ均没有杀线虫活性。

3 结论

从色串孢属真菌Torulasp.YMF1.03791发酵液乙酸乙酯提取物以及菌丝的甲醇提取物中分离到2个化合物,经波谱数据分析鉴定为dehydroherbarin(Ⅰ)和scorpinone(Ⅱ)。化合物Ⅰ对宫颈癌细胞SK-OA-3有抑制活性,对大肠杆菌(E.coli)和枯草芽孢杆菌(B.subtilis)有弱的抑制活性,无杀线虫活性。化合物Ⅱ无抗肿瘤活性、抑菌活性和杀线虫活性。

[1]KADKOL M V,GOPALKRISHNAN K S,NARASIMHACHARI N.Isolation and characterization of naphthaquinone pigments fromTorulaherbarum(Pers.).Herbarin and dehydroherbarin[J].Journal of Antibiotics,1971,24(4):245-248.

[2]NAGARAJAN R,NARASIMHACHARI N,KADKOL M V,et al.Structure of herbarin[J].Journal of Antibiotics,1971,24(4):249-252.

[3]NARASIMHACHARI N,GOPALKRISHNAN L S.Naphthaquinone pigments fromTorulaherbarum:Structure ofo-methylherbarin[J].Journal of Antibiotics,1974,27(4):283-287.

[4]耿婉丽.中国南海五角瓜参共生真菌Torulaherbarum和蓝斑背肛海兔共生真菌Chaetomiumsp.活性成分研究[D].开封:河南大学,2012.

[5]MILJKOVIC A,MANTLE P G,WILLIAMS D J,et al.Scorpinone:A new natural azaanthraquinone produced by a bispora-like tropical fungus[J].Journal of Natural Products,2001,64(9):1251-1253.

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