土壤真菌Tolypocladium sp.HU35P-2次级代谢产物化学成分的研究
2019-11-05王玎,白雪
王 玎,白 雪
(1.辽宁中医药大学附属医院,辽宁 沈阳 110016;2.浙江中医药大学,浙江 杭州 310053)
土壤真菌,属于陆生真菌,是以土壤为生存场所,完成全部或部分生活史的真菌。土壤真菌次级代谢产物种类多样,结构新颖,具有抗肿瘤、抗真菌、抗病毒等生物活性,是新药以及新的先导化合物的重要物质来源[1-2]。从云南大围山土壤样品中分离得到一株真菌HU35P-2,并通过体外抗肿瘤试验确定其具有较好的生物活性,依据菌落形态特征及ITS rDNA测序分析方法鉴定为Tolypocladium sp.HU35P-2,为寻找新药的先导化合物,对其次级代谢产物化学成分进行分离和研究,得到4个化合物,根据其理化性质并综合运用波普技术,鉴定这4个化合物分别为格链孢酚(alternariol,1)、β-adenosine(2)、ergosterol(3)、β-胡萝卜苷(4)。其中,化合物1 为首次从弯颈霉属中分离得到。
1 仪器与试药
1.1 仪器
SPD-10A紫外检测器;Bruker-ARX-400 型核磁共振仪;Bruker AV-600 型核磁共振仪(瑞士Bruker公司);Shimadzu LC-10ATvp 型分析型高效液相色谱仪;Shimadzu LC-8A 型制备型高效液相色谱仪(日本岛津公司);薄层色谱硅胶和柱色谱硅胶(青岛海洋化工有限公司);Sephedex LH-20(瑞典Pharmacia Biotech公司)。
1.2 试药
分析纯甲醇,乙酸乙酯,二氯甲烷,正丁醇,丙酮(广州化学试剂厂);色谱纯甲醇,乙腈;氘代试剂(美国CIL公司)。
2 提取分离
将大米培养基捣碎后,加入等体积的95 %乙醇,超声40 min浸泡,提取液减压浓缩后放置通风处挥发。用等体积的乙酸乙酯,正丁醇各萃取3次,浓缩提取液,得26 g乙酸乙酯萃取物,17 g正丁醇萃取物,乙酸乙酯层萃取物经硅胶柱色谱,以二氯甲烷-甲醇(100:0→0:100)梯度洗脱,得到3个馏分,经过反复硅胶柱色谱(氯仿-甲醇系统洗脱)、Sephadex LH-20柱色谱(甲醇-水系统洗脱)、制备HPLC(乙腈-水、甲醇-水系统洗脱)进行分离纯化,得到化合物1~4(见图1)。
图1 化合物1~4结构式
3 结构鉴定
化合物1:白色粉末(甲醇),紫外254 nm下明显暗斑。1H-NMR(400 MHz, DMSO-d6)谱中δH11.8(1H,s,OH-3)为一活波氢信号;4个芳香氢质子信号δH6.36(1H,d,J=1.7 Hz,H-4),6.63(1H,d,J=2.3 Hz,H-3’),6.71(1H, d,J=2.3 Hz,H-5’),7.24(1H,d,J=1.7 Hz),δH2.70(3H,s,H-7’)为一甲基质子信号。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)中δC164.0(C-7)显示有一个酯羰基碳信号,δC164.7(C-5),165.4(C-3),158.4(C-4’),152.6(C-2’),138.3(C-6’),138.1(C-1),117.5(C-5’),108.9(C-1’),104.3(C-6),101.6(C-3’),100.9(C-4),97.4(C-2)为苯环上芳香碳信号,提示含有两个间位取代苯环片段,δC25.2 (C-7’)为甲基碳信号。综合以上信息,结合文献[3],鉴定该化合物1为alternariol;化合物1碳氢信号归属见表1。
表1 化合物1的1H-NMR 和13C-NMR 数据(DMSO-d6)
化合物2:白色粉末(甲醇)。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)谱中,特征性氢质子信号δH8.36(1H,s,H-8),8.14(1H,s,H-2),7.36(2H,s, NH2-6),结合13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)谱中,δC156.1(C-2),152.4(C-6),149.1(C-4),139.9(C-8),119.3(C-5),推测存在腺嘌呤结构;δH5.88(1H,d,J=6.3 Hz,H-1’),4.61(1H,dd,J=11.4,6.3 Hz,H-2’),4.14(1H,m, H-3’),3.96(1H,m,H-4’),3.67(1H,m,H-5’b),3.55(1H,m,H-5’a)和δC88.0(C-1’),86.0(C-4’),73.6(C-2’),70.8(C-3’),61.8(C-5’)信号,推测结构中存在核糖结构。综合以上数据,结合文献[4],确定化合物2为腺嘌呤核苷。
化合物3:无色结晶(二氯甲烷)。紫外254 nm下显示明显暗斑,10 %硫酸乙醇溶液(v/v)显色呈现墨绿色。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)给出6个甲基质子信号δH1.04(3H,d,J=6.6 Hz),0.95(3H,s),0.92(3H,d,J=6.8 Hz),0.84(3H,d,J=6.3 Hz),0.82(3H,d,J=6.5 Hz),0.63(3H,s)推测该化合物为甾体类。此外氢谱中δH5.20(2H,dd,J=15.2,6.9 Hz)为侧链C-22,23位反式双键的特征氢信号,δH5.57(1H,dd,J=5.4,2.6 Hz),5.38(1H,dt,J=5.4,2.6 Hz)为烯氢信号。δH3.63(1H,m)为3位连氧的特征氢信号。以上氢数据,与文献[5]对比一致,确定该化合物3结构为ergosterol。
化合物4:无色结晶(甲醇),紫外254 nm下显示明显暗斑,10 %硫酸乙醇溶液(v/v)显色呈现深墨绿色。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)给出6个甲基质子信号δH1.0(3H,d,J=6.2 Hz),0.95(3H,s),0.89(3H,t,J=6.6 Hz),0.81(3H,d,J=6.8 Hz),0.79(3H,d,J=6.8 Hz),0.65(3H,s)推测该化合物为甾体类。此外氢谱中δH5.34 (1H,br s,H-6)为C-6双键氢信号;δH4.87 (1H,d,J=5.0 Hz,H-1’),4.42(1H,m,H-6’a),4.20(1H,m,H-3’),3.64(1H,m,H-5’)和3.46~2.86(m,葡萄糖中H)及结合13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)谱中,δC101.2,77.4,77.2,73.9,70.5和61.5提示含有葡萄糖片段。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)中,δc 140.9,121.6,77.1,56.6,55.8,50.0,45.6,42.3,38.7,37.2,36.6,35.9,33.8,32.9,31.9,31.8,29.6,29.1,28.2,25.8,24.2,23.0,20.0,19.9,19.5,19.4,19.0,12.2,12.1证实化合物为甾体类;结合文献[6],鉴定化合物4为β-胡萝卜苷。