肉色鏈孢囊菌和桔橙指孢囊菌發酵液中化學成分的研究

楊亞濱,楊雪瓊,劉 超,曹艷茹,趙立興,徐麗華,丁中濤＊

1教育部自然資源藥物化學重點實驗室云南大學化學科學與工程學院,昆明 650091;2云南大學云南省微生物研究所,昆明 650091

肉色鏈孢囊菌和桔橙指孢囊菌發酵液中化學成分的研究

楊亞濱1,楊雪瓊1,劉 超1,曹艷茹2,趙立興2,徐麗華2,丁中濤1＊

1教育部自然資源藥物化學重點實驗室云南大學化學科學與工程學院,昆明 650091;2云南大學云南省微生物研究所,昆明 650091

采用硅膠柱色譜、凝膠柱色譜等分離手段,利用波譜分析方法,分別對放線菌肉色鏈孢囊菌 (Streptosporangium carneum)與桔橙指孢囊菌 (Dactylosporangium aurantiacum)發酵液中的化合物進行分離鑒定。從肉色鏈孢囊菌發酵液中分離得到 3個化合物,分別鑒定為腺嘌呤核苷(1),2′-脫氧腺苷(2),5,7,4′-三羥基異黃酮 (3)。從桔橙指孢囊菌發酵液中也分離得到 3個化合物,分別鑒定為腺嘌呤核苷 (1),5,7,4′-三羥基異黃酮 (3),2′-脫氧尿嘧啶核苷 (4)。

肉色鏈孢囊菌;桔橙指孢囊菌;化學成分

近年來,對微生物代謝產物的研究日益增多,微生物以其代謝途徑復雜,代謝產物種類繁多,產生的活性代謝產物多等特點受到人們越來越多的關注。從微生物,尤其是從放線菌,真菌等中尋找新藥先導化合物仍是目前相關研究的重要方向。許多具有強生理活性的新穎結構從放線菌中分離得到[1-4]。

本文分別對肉色鏈孢囊菌 (Streptosporangium carneum)與桔橙指孢囊菌 (Dactylosporangium aurantiacum)發酵液的乙酸乙酯萃取部分進行了化學成分的研究,共分離得到 6個化合物,其中從肉色鏈孢囊菌中分離得到 3個化合物,利用波譜技術鑒定化合物的結構為腺嘌呤核苷 (1),2′-脫氧腺苷 (2),5, 7,4′-三羥基異黃酮 (3)。從桔橙指孢囊菌也分離得到 3個化合物,利用波譜技術鑒定化合物的結構為腺嘌呤核苷 (1),5,7,4′-三羥基異黃酮 (3),2′-脫氧尿嘧啶核苷 (4)。化合物 (1,3)在兩種放線菌發酵液中都分離得到。

1 實驗部分

1.1 儀器和材料

XRC-1顯微熔點測定儀 (溫度計未經校正); Bruker DRX-500 MHz型核磁共振儀 (T MS為內標);Agilent G3250AA spectrometer質譜儀;薄層色譜硅膠板和 200～300目柱色譜硅膠(青島海洋化工廠);Sephadex LH-20(瑞典 GE HeaLthcare Bio-SciencesAB公司)。

1.2 菌種的鑒定、培養及活性初篩

肉色鏈孢囊菌采集自湖南張家界天子山,針闊混交林,海拔 1369 m。桔橙指孢囊菌采集自貴州省梵凈山金刀峽,河谷雜木林,海拔 1250 m。兩種菌株經云南大學微生物研究所徐麗華研究員分別鑒定為鏈孢囊菌屬放線菌肉色鏈孢囊菌 (Streptosporangium carneum)和孢囊菌屬桔橙指孢囊菌 (Dactylosporangium aurantiacum)。菌株保存在云南大學微生物研究所。

兩種放線菌采用的培養基均為黃豆粉 20 g,甘露醇 20 g,pH 7～7.5。發酵培養條件:10%的接種量,500 mL三角瓶裝液量 90 mL,200 r/min,28℃搖瓶培養 6～7 d。

發酵液活性初篩表明:肉色鏈孢囊菌具有抗金黃色葡萄球菌和疫霉活性;桔橙指孢囊菌在 NRPS (非核糖體含硫多肽類合成基因)、CYP(多烯類化合物合成基因)、PKSⅠ(聚酮類化合物合成基因)和PKSⅡ這 4個基因篩選呈陽性。

1.3 提取分離

肉色鏈孢囊菌和桔橙指孢囊菌發酵液分別為2.5 L和 2.0 L,均用等體積的乙酸乙酯萃取 3次,合并后得到這兩種放線菌發酵液提取浸膏分別為25 g和 19 g。分別用甲醇溶解浸膏樣品,拌樣,經硅膠柱色譜,氯仿/甲醇 (1∶0～0∶1)梯度洗脫,都得到四個部分(Fr1～4)。肉色鏈孢囊菌和桔橙指孢囊菌的 Fr2分別用硅膠柱色譜,氯仿/甲醇 (20∶1～5∶1)洗脫都得到化合物 3(40 mg,26 mg)。肉色鏈孢囊菌 Fr3采用硅膠柱色譜,氯仿/甲醇 (10∶1～3∶1)洗脫,凝膠柱層析 (丙酮)洗脫,得到化合物 1 (10 mg),2(9 mg)。桔橙指孢囊菌的 Fr3采用硅膠柱色譜,氯仿/甲醇(10∶1～4∶1)洗脫,凝膠柱層析(丙酮)洗脫得到化合物 1(12 mg),4(7 mg)。

2 結果與討論

化合物 1 無色針狀結晶,C10H13N5O4。mp.234～237℃ ESI-MSm/z:268[M+H]+。1H NMR(pyridine-d5,500 MHz)δ:8.61(1H,s,H-2), 8.43(1H,s,H-8),7.57(2H,br s,NH2),6.72(1H, d,J=5.9 Hz,H-1′),5.49(1H,t,J=5.6 Hz,H-2′), 5.06(1H,s,H-3′),4.77 (1H,brs,H-4′),4.29 (1H,d,J=2.5 Hz,Hb-5′),4.12(1H,d,J=2.4 Hz,Ha-5′);13C NMR (pyridine-d5,125 MHz)δ: 154.2(C-2),150.5(C-4),122.3(C-5),158.5(C-6),141.4(C-8),91.7(C-1′),76.4(C-2′),73.2(C-3′),88.7(C-4′),63.9(C-5′)。以上數據與文獻報道的腺嘌呤核苷一致[5]。

化合物 2 無色柱狀結晶,C10H13N5O3。mp.193～195℃,ESI-MSm/z:252[M+H]+。1H NMR(pyridine-d5,500 MHz)δ:8.66(1H,s,H-2), 8.61(1H,s,H-8),8.42(2H,br s,NH2),6.93(1H, t,H-1′),3.21(1H,m,Hb-2′),2.67(1H,m,Ha-2′), 5.17(1H,m,H-3′),4.59(1H,m,H-4′),4.23(1H, dd,J=12.0,3.2 Hz,Hb-5′),4.09(1H,dd,J= 12.0,3.2 Hz,Ha-5′);13C NMR (pyridine-d5,125 MHz)δ:154.2(C-2),150.5(C-4),122.1(C-5), 158.5(C-6),141.0(C-8),86.1(C-1′),42.2(C-2′),72.3(C-3′),89.8(C-4′),63.1(C-5′)。以上數據與文獻報道的 2′-脫氧腺苷一致[5]。

化合物 3 黃色粉末,C15H10O5,mp.265～267℃,ESI-MSm/z:271[M+H]+。1H NMR(acetoned6,500MHz)δ:8.53(1H,s,H-2),6.23(1H,d,J= 2.2 Hz,H-6),6.36(1H,d,J=2.2 Hz,H-8),7.39 (2H,d,J=8.5 Hz,H-2′,6′),6.88(2H,d,J= 8.5Hz,H-3′,5′)。13C NMR(acetone-d6,125 MHz) δ:154.4(C-2),122.4(C-3),178.0(C-4),160.5 (C-5),99.2(C-6),165.0 (C-7),94.0 (C-8), 159.0(C-9),105.3(C-10),123.8(C-1′),130.4 (C-2′,6′),115.3(C-3′5′),163.0(C-4′)。以上數據與文獻報道的 5,7,4′-三羥基異黃酮一致[6]。

化合物 4 白色無定型粉末,C9H12N2O5, mp.165～167℃,ESI-MSm/z:227[M-H]-。1H NMR (pyridine-d5,500 MHz)δ:5.81(1H,d,J=8.0 Hz, H-5),7.51(1H,d,J=8.0 Hz,H-6),6.96(1H,t, H-1′),5.01(1H,m,H-3′),2.54～2.7 0(2H,m,H-2′),4.58(1H,m,H-4′),4.14～4.38(1H,m,H-5′)。13C NMR(pyridine-d5,125 MHz)δ:153.9(C-2),166.5(C-4),104.5(C-5),142.8(C-6),90.5 (C-1′),43.5(C-2′),73.4(C-3′),87.6(C-4′), 64.3(C-5′)。以上數據與報道 2′-脫氧尿嘧啶核苷的數據一致[7]。

1 Leslie Gunatilaka AA.Natural products from plant-associated microorganis ms:distribution structural diversity,bioactivity, and implications of their occurrence.J Nat Prod.2006,69: 509-526.

2 Yang XJ(楊曉軍),Gao X(高霞),Ren SL(任樹林),et al. Studies on the Secondary Metabolis m ofStreptosporangiumsp.Nat Prod Res Dev(天然產物研究與開發),2006,18: 366-368.

3 Qin XP(秦小萍),Lin BR(林壁潤),Wang ZZ(王振中). Studies on the abtibacterial compounds produced byStreptomyces griseovariabilis2507.Nat Prod Res Dev(天然產物研究與開發),2007,19:998-1000.

4 Liu N(劉寧),Zhang H(張輝),Luo WJ(雒文軍),et al. Anti-tumor metabolites fromStreptomycessp.HS-HY-045.Nat Prod Res Dev(天然產物研究與開發),2007,19:379-382.

5 Yang SL(楊順麗),Liu XK(劉錫葵).Nucleosides fromSm ilacina atropurpurea.Chin J NatM ed(中國天然藥物), 2003,1:196-198.

6 Yu DQ(于德泉),Yang JS(楊峻山).Analytical Chemistry Books(分析化學手冊-核磁共振波譜分析).Beijing:Publishing House of Science,1999.

7 Zhang SY(張淑渝),Tang HF(湯海峰),Yi YH(易楊華),et al.Studies on chemical constituents of the sea cucumberHolothuria fuscocinerea.Chin J M ar D rugs(中國海洋藥物雜志),2006,25(6):7-13.

Chem ical Constituents from the Fermentation Broths of Streptosporangium carneumandDactylosporangium aurantiacum

YANG Ya-bin1,YANG Xue-qiong1,L IU Chao1,CAO Yan-ru2,ZHAO Li-xing2,XU Li-hua2,D ING Zhong-tao1＊

1Key Laboratory of M edicinal Chem istry forNatural Resource,M inistry of Education,School of Chem ical Science and Technology, Yunnan University,Kunm ing 650091,China;2Yunnan Institute of M icrobiology,Yunnan University,Kunm ing 650091,China

The chemical constituents from the fermentation broths ofStreptosporangium carneumandDactylosporangium aurantiacumwere studied by column chromatograph and spectral analyses.Three compoundswere isolated from the fermentation broth ofStreptosporangium carneum,and their structures were deter mined as adenosine(1),2′-deoxyadenosine(2),5,7,4′,-trihydroxy-isoflavone(3).Three compoundswere isolated from the fermentation broth ofDactylosporangium aurantiacum,and their structureswere determined as adenosine(1),5,7,4′,-trihydroxy-isoflavone(3),2′-deoxyuridine(4).

Streptosporangium carneum;Dactylosporangium aurantiacum;chemical constituents

R397.9;Q58

A

1001-6880(2010)05-0789-03

2008-12-02 接受日期:2009-02-11

國家科技部國際合作項目(2006DFA33550)

＊通訊作者 Tel:86-871-5033726;E-mail:ztding@ynu.edu.cn