真菌代谢产物布雷菲德菌素A的热分析研究

布雷菲德菌素A(Brefeldin A，BFA)是一种大环内酯类真菌代谢产物，最早分离自Penicilliumbrefeldianum，具有多种生物活性，如抗病毒、抗真菌、抗线虫、抗有丝分裂和抗肿瘤等。BFA能诱导高尔基体的分解，抑制蛋白从内质网(ER)中转移为高尔基体的复合物(小分子BFA能非竞争性地抑制蛋白)，目前作为一种重要的分子工具广泛用于哺乳动物信号传导途径的研究。近年来，BFA的抗肿瘤生物活性也引起了人们的广泛重视[1～4]。

作者应用热重分析仪和差示扫描量热分析仪研究了布雷菲德菌素A的热化学性质,为热分析鉴别布雷菲德菌素A提供了实验依据。

1 实验

1.1 主要试剂和仪器

布雷菲德菌素A(99%)，武汉远城科技发展有限公司。Al2O3，光谱纯。

DSC-Q10 型差示扫描量热分析仪、TGA-Q50 型热重分析仪(氮气流速50 mL·min-1)，美国TA 仪器公司；精密天平(精确度0.01 mg)，北京赛多利斯仪器系统有限公司。

1.2 方法

取布雷菲德菌素A 4～5 mg置于Al2O3坩埚,加热速率为10℃·min-1。参考物质为光谱纯Al2O3，氮气气氛，对布雷菲德菌素A从室温到500℃进行DSC 扫描。

取4.93594 mg 布雷菲德菌素A置于坩埚，氮气气氛,以10℃·min-1的速率升温，得到其从室温到600℃的热重曲线。

2 结果与讨论

2.1 TG-DTG分析(图1)

图1 布雷菲德菌素A的TG-DTG曲线

由图2可知，布雷菲德菌素A加热失重分为两个阶段。第一阶段失重温度范围大致为179～219℃,DTG曲线显示热解失重最快的温度为199℃,质量损失为6.41%。推断此历程为受热后环上羟基与邻位碳上的氢缩合失去一个水分子,理论质量损失为6.42%,这与实际质量损失基本吻合。第二阶段失重温度范围大致为219～330℃,这一阶段的质量损失为92.5%。推断此历程是布雷菲德菌素A环骨架热解过程,DTG曲线显示热解失重最快温度为277℃。此时残留物的质量约占总质量的1.1%,表明布雷菲德菌素A已经燃烧完全，所失去的基团在高温下氧化燃烧生成CO2和H2O[5]。继续升温,未检测到质量损失,残余物可能为高温下保持稳定的残渣。

2.2 DSC分析

布雷菲德菌素A的熔点为204～205℃。用差示扫描量热法测量布雷菲德菌素A的熔化过程,见图2。

图2 布雷菲德菌素A的DSC-DDSC曲线

由图2可知，205.8℃出现一个明显的吸热峰，应为熔化吸热峰；207.1℃出现一个明显的放热峰，为布雷菲德菌素A开始分解的放热峰；随后在280.4℃出现另一个强吸热峰，在290.7℃出现另一个放热峰。

DDSC曲线说明DSC曲线的三个峰都是单独、无重复的峰。

实验还发现，布雷菲德菌素A在相同实验条件、 不同升温速度下的DSC 图形非常相似,这为热分析鉴别布雷菲德菌素A提供了实验依据。

3 结论

通过热重分析和差示扫描量热分析对布雷菲德菌素A热化学性质进行研究,布雷菲德菌素A在加热到219℃时质量损失约6.41%；219～330℃时质量损失约92.5%；DSC曲线在205.8℃和280.4℃处出现强吸热峰，在207.1℃和290.7℃有两个放热峰。布雷菲德菌素A在179℃以下很稳定，为热分析鉴别布雷菲德菌素A提供了实验依据。

参考文献：

[1] Miller S G，Carnell L，Moore H H.Post-Golgi membrane traffic:Brefeldin A inhibits export from distal Golgi compartments to the cell surface but not recycling[J].J Cell Biol,1992,118(2):267-283.

[2] Shao R G,Shimizu T,Pommier Y.Brefeldin A is a potent inducer of apoptosis in human cancer cells independently of p53[J].Exp Cell Res,1996,227(2):190-196.

[3] Anadu N O,Davisson V J,Cushman M.Synthesis and anticancer activity of Brefeldin A ester derivatives[J].J Med Chem,2006,49(13):3897-3905.

[4] 刘万云，方美娟，许鹏翔,等.产胞外布雷菲德菌素A青霉发酵条件的研究[J].微生物学通报,2005，32(6):52-57.

[5] 邹盛勤，梅光泉，陈武.陆英提取物乌索酸的热分析研究[J].分析试验室，2007，26(11)：29-31.