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南海红树林内生真菌Sk-3代谢产物研究

时间:2024-07-28

杨建香

(桂林师范高等专科学校,广西 桂林 541001)

南海红树林内生真菌Sk-3代谢产物研究

杨建香

(桂林师范高等专科学校,广西 桂林 541001)

研究南海红树林内生真菌Sk-3的代谢产物,采用反复硅胶柱色谱法、Sephadex LH-20凝胶色谱法等进行分离纯化,并通过理化常数测定和光谱分析鉴定其化学结构。从南海红树林内生真菌Sk-3的菌体中分离得到4个代谢产物。经波谱解析,分别为3-(羟甲基)-6,8-二甲氧基香豆素(1),4-(Hydroxymethyl)-7-methoxy-6-methyl-1(3H)-isobenzofuranone(2),环(苯丙-苯丙)二肽(3),环(苯丙-酪)肽(4)。所有化合物均首次从南海红树林内生真菌Sk-3中分离得到。

红树林;内生真菌;代谢产物

人类生存在一个被海洋覆盖的星球, 海洋占地球总面积的71%, 全部水源的97%都在海洋之中[1],海洋中蕴藏着约5亿种生物, 是人类丰富的药源生物资源。海洋微生物生存环境迥异于陆地环境,如高盐、高压、低温、寡营养等,在此环境下存活的海洋微生物具有独特的代谢途径和机体防御机制,其产生的代谢物的化学结构具有极大的复杂性和多样性。这就为从海洋微生物及其代谢产物中筛选和提取具有特异化 学结构的天然活性物质提供了极大的可能性。

本文对南海红树林内生真菌Sk-3代谢产物进行研究,从菌体中分离得到4个化合物:3-(羟甲基)-6,8-二甲氧基香豆素 (1),4-(hdroxymethyl) -7-methoxy-6-methyl-1(3H)-isobenzofuranone(2),环(苯丙-苯丙)二肽(3),环(苯丙-酪)肽(4)。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

INOVA-500NB超导核磁共振谱仪和INOVA-500NB核磁共振仪,VG ZAB-HS双聚焦质谱仪,Thermo DSQ电子轰击电离质谱仪,Thermo MAT95XP高分辨质谱仪,X-4数字显示显微熔点测定仪。

所用试剂均为化学纯,溶剂重蒸后使用。柱层析硅胶为0.038~0.045mm硅胶,硅胶H,薄层硅胶GF254。

1.2 菌种培养

红树林内生真菌Sk-3采自中国山口,经鉴定为拟茎点霉菌(Phomopsis sp.),发酵培养基为葡萄糖10g·L-1,蛋白胨2g·L-1,酵母膏1g·L-1,粗海盐2g·L-1,pH 7.5。500mL三角瓶内装培养基300mL,1.25×105Pa灭菌25min后接种150L,在25℃静置培养35d。分别收集发酵液和菌体。

1.3 提取与分离

150L发酵物过滤得菌体和发酵液,发酵液浓缩后用乙酸乙酯充分萃取,菌体用甲醇多次浸泡。提取浓缩物分别以体积比1∶2拌硅胶(0.038~0.048mm)进行柱层析,以石油醚/乙酸乙酯/甲醇进行梯度加压洗脱。收集各组分再经反复柱层析,制备薄层层析、重结晶等方法进行分离纯化。从菌体粗提物(约45g)分离得到化合物1 (8mg),2 (10mg),3 (10mg),4 (13mg) 。

1.4 化合物的实验数据

化合物1:淡黄色晶体,mp:179~181℃。1H NMR(Acetone-d6,300Hz) δ:7.86 (1H,t,J=2.0Hz),6.78(1H,d,J=3.0Hz),6.79(1H,d,J=3.0Hz),4.52(2H,dd,J=5.5,2.0Hz),4.44(OH,d,J=5.5Hz),3.86(3H,s),3.95(3H,s)。13C NMR spectrum (Acetone-d6,75 MHz) δ:160.6(C),157.4(C),148.9(C),138.4(C),137.9(CH),130.9(C),120.9(C),103.2(CH),101.6(CH),59.8(CH2),56.5(CH3),56.2(CH3)。Mass spectrum (EI,70eV,m/z,Irel,%):236(100.0),207(22.5),193(4.4),191(17.5),179(7.5),166(6.3),137(6.3),133(5.3)。分子式C12H12O5。

化合物2:黄色粉末,mp:264~265℃。1H NMR spectrum (Acetone-d6,400 MHz):2.29(3H,s),2.60(1H,br),3.98(3H,s),4.68(2H,s),5.33(2H,s),7.48(1H,s)。13C NMR spectrum (Acetone-d6,125MHz):170.3(C),158.0(C),147.2(C),137.2(CH),133.3(C),132.9(C),118.8(C),70.2(CH2),63.3(CH3),62.9(CH2),16.5(CH3)。

化合物3:白色针晶,mp:120~122℃。1HNMR(DMSO-d6, 300 MHz)δ:7.90(s,1H,NH),7.28(dd,7.5,7.0Hz,2H),7.23(dd,7.5,7.0Hz,1H),7.11(d,7.5Hz,2H),4.05(m,1H),2.92(dd,13.5,7.5Hz,1H),2.23(dd,13.5,7.5Hz,1H)。FABMS(m/z):295 [M+H]+,279,156,120,89,77,51。

化合物4:白色固体,mp:291~293℃。EIMS (m/z):310[M]+。1H NMR (DMSO-d6,300 MHz)δ:9.06(1H,s),7.65(2H,brs),7.28 (2H,t,J=7.5Hz),7.20(1H, t,J=7.5Hz),7.06(2H,d,J=7.0Hz),6.86(2H,d,J=8.5Hz),6.68(2H,d,J=8.5Hz),3.96(1H,m),3.88(1H,m),2.63(2H,dd,J=14.0,7.0Hz),2.24(2H,dd,J=14.0,7.0Hz)。13C NMR (DMSO-d6,75MHz) δ:165.9,165.8,155.8,136.5,130.6,129.6,127.9,126.4,114.8,55.7,55.5,39.2,38.9。

2 结果与讨论

化合物1:EIMS显示分子离子峰236,可知分子式为C12H12O5。1HNMR显示该化合物有2个间位的苯环氢[δH6.78(1H,d,J=3.0),6.79(1H,d,J=3.0)]、1个双键氢[δH7.86 (1H,t,J=2.0)]、1个连在不饱和碳上的CH2[δH4.52 (1H,dd,J=5.5,2.0)],1个活泼氢[δH4.44(1H,d,J=5.5)],2个连在芳香环上的甲氧基[δH3.86 (3H,s),3.95 (3H,s)]。13C NMR显示该化合物有1个香豆素的骨架。2DNMR并与文献对照后确定化合物的结构为3-(hydroxymethyl)-6,8-dimthoxy-2H-chromen-2-one[2]。

化合物2:由NMR数据,以及HR-EIMS谱中分子离子峰为208.0723[M]+(计算值208.0730),确定分子式为C11H12O4,不饱和度U=6。13CNMR 和DEPT显示分子中有2个CH3,2个CH2,1个CH,CH(δ 7.48,s)说明是苯环上的H,CH2(δ 5.33,s)和CH2(δ 4.68,s)以及CH3(δ 3.98,s)说明它们都与氧原子相连。δ 170.3(C)可能为酯基。其波谱数据与文献[3]对照基本一致。

化合物3:白色针状晶体,溶解性能很差,TLC碘熏显白点,拖尾,熔点>290℃。FABMS给出295[M+H]+,结合氢谱提示分子式为C18H18N2O2,不饱和度为11。IR谱提示存在活泼氢信号[ν3190(brs)cm-1]和羰基信号(ν1660cm-1)。氢谱共给出9个质子信号,说明化合物是对称的。从氢谱7.28(dd,7.5,7.0Hz,2H)、7.23(dd,7.5,7.0Hz,1H)、7.11(d,7.5Hz,2H)看出化合物存在一个单取代苯环,δ4.05(m,1H)是连杂原子的饱和次甲基质子信号,δ2.23(dd,13.5,7.5Hz,1H)和2.92(dd,13.5,7.5Hz,1H)是苄亚甲基质子的特征,δ7.90(brs,1H)是活泼NH信号,据此推出该化合物为环(苯丙-苯丙)二肽。进一步与文献[4]对比得到确证。

化合物4:白色固体,EI-MS显示其分子量为310,结合NMR分析得出化合物的分子式为C18H18N2O3。通过1H NMR(DMSO,TMS),δ 7.28 (2H,t,J=7.5Hz),δ7.20 (1H, t, J=7.5Hz),δ7.06 (2H, d,J=7.0Hz)推断有一个单取代的苯环,δ 7.65 (2H, brs)为2个活泼氢, δ 3.96 (1H, m)和δ 3.88 (1H,m)为和杂原子相连的氢,δ 6.86 (2H, d, J=8.5Hz)和δ 6.68 (2H,d, J=8.5Hz)暗示还有4个对位取代的苯环上的氢,δ 9.06(1H, s)可能为酚羟基。13C NMR中δ 165.9初步可以证实是酰胺中的羰基信号,δ 130.6、129.6、127.9、114.8也进一步证实了分子中苯环的存在,与1H NMR分析得出化合物中有一个单取代苯环和一个对位二取代苯环相一致。对照文献[5],确定化合物4为环(苯丙-酪)肽。

[1] Barnes RSK, Hughes RN. An Introduction to MarineEcology[M]. Chichester, UK: Wiley-Blackwell, 1999: 1-3.

[2] Ayer WA & Racok JS. The metabolites of Talaromyces flavus. Part 1. Metabolites of the organic extracts[J]. Can. J. Chem., 1990, 68 (11): 2085-2094.

[3] Y.S.Tsantrizos, K. K. Ogilvie, A.K.Watson. Phytotoxic metabolites of Phomop-sis convolvulus, a host-specific pathogenof field bindweed[J]. Can. I. Chem., 1992(70): 2276-2284.

[4] Abell C, Garson M J, Leeper F J, Staunton J. Biosynthsis of the fungal metabolites alternariol, mellein, rubrofusarin,and 6-methylsalcylic acid from CD3CO2H[J]. J. Chem. Soc.,Chem. Commun., 1982: 1011-1013.

[5] 王双明, 谭宁华, 杨亚滨,等. 三七环二肽成分[J].天然产物研究与开发, 2004,16(5):383-386.

Metabolites of Mangrove Endophytic Fungus Sk-3 from South China Sea

YANG Jian-xiang
(Department of Editorial, Guilin Normal College, Guilin 541002, China)

Secondary metabolites of mangrove endophytic fungus No. Sk-3 from the south China sea was studied. The compounds were isolated by column chromatography and identifi ed on the basia of physic-chemical constants and spectral analysis. Four metabolites were obtained and elucidated: 3-(hydroxymethyl)-6,8-dimthoxy-2H-chromen-2-one (1), 4-(Hydroxymethyl) -7- methoxy- 6-methyl-1(3H)-isobenzofuranone(2), [cyclo-(Phe-phe) (3), cy lo ( Phe -Tyr) (4). The four metabolites were obtained from endophytic fungus No. Sk-3 for the fi rst time.

mangrove; endophytic fungus; metabolites

O 629

A

1671-9905(2015)10-0010-03

广西教育厅科研项目(KY2015LX598)

杨建香(1979-),女,汉族,博士,教授,主要从事天然产物化学研究。E-mail: 791011@126.com,电话:18978660936

2015-08-14

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