真菌代謝產物布雷菲德菌素A的熱分析研究

布雷菲德菌素A(Brefeldin A，BFA)是一種大環內酯類真菌代謝產物，最早分離自Penicilliumbrefeldianum，具有多種生物活性，如抗病毒、抗真菌、抗線蟲、抗有絲分裂和抗腫瘤等。BFA能誘導高爾基體的分解，抑制蛋白從內質網(ER)中轉移為高爾基體的復合物(小分子BFA能非競爭性地抑制蛋白)，目前作為一種重要的分子工具廣泛用于哺乳動物信號傳導途徑的研究。近年來，BFA的抗腫瘤生物活性也引起了人們的廣泛重視[1～4]。

作者應用熱重分析儀和差示掃描量熱分析儀研究了布雷菲德菌素A的熱化學性質,為熱分析鑒別布雷菲德菌素A提供了實驗依據。

1 實驗

1.1 主要試劑和儀器

布雷菲德菌素A(99%)，武漢遠城科技發展有限公司。Al2O3，光譜純。

DSC-Q10 型差示掃描量熱分析儀、TGA-Q50 型熱重分析儀(氮氣流速50 mL·min-1)，美國TA 儀器公司；精密天平(精確度0.01 mg)，北京賽多利斯儀器系統有限公司。

1.2 方法

取布雷菲德菌素A 4～5 mg置于Al2O3坩堝,加熱速率為10℃·min-1。參考物質為光譜純Al2O3，氮氣氣氛，對布雷菲德菌素A從室溫到500℃進行DSC 掃描。

取4.93594 mg 布雷菲德菌素A置于坩堝，氮氣氣氛,以10℃·min-1的速率升溫，得到其從室溫到600℃的熱重曲線。

2 結果與討論

2.1 TG-DTG分析(圖1)

圖1 布雷菲德菌素A的TG-DTG曲線

由圖2可知，布雷菲德菌素A加熱失重分為兩個階段。第一階段失重溫度范圍大致為179～219℃,DTG曲線顯示熱解失重最快的溫度為199℃,質量損失為6.41%。推斷此歷程為受熱后環上羥基與鄰位碳上的氫縮合失去一個水分子,理論質量損失為6.42%,這與實際質量損失基本吻合。第二階段失重溫度范圍大致為219～330℃,這一階段的質量損失為92.5%。推斷此歷程是布雷菲德菌素A環骨架熱解過程,DTG曲線顯示熱解失重最快溫度為277℃。此時殘留物的質量約占總質量的1.1%,表明布雷菲德菌素A已經燃燒完全，所失去的基團在高溫下氧化燃燒生成CO2和H2O[5]。繼續升溫,未檢測到質量損失,殘余物可能為高溫下保持穩定的殘渣。

2.2 DSC分析

布雷菲德菌素A的熔點為204～205℃。用差示掃描量熱法測量布雷菲德菌素A的熔化過程,見圖2。

圖2 布雷菲德菌素A的DSC-DDSC曲線

由圖2可知，205.8℃出現一個明顯的吸熱峰，應為熔化吸熱峰；207.1℃出現一個明顯的放熱峰，為布雷菲德菌素A開始分解的放熱峰；隨后在280.4℃出現另一個強吸熱峰，在290.7℃出現另一個放熱峰。

DDSC曲線說明DSC曲線的三個峰都是單獨、無重復的峰。

實驗還發現，布雷菲德菌素A在相同實驗條件、 不同升溫速度下的DSC 圖形非常相似,這為熱分析鑒別布雷菲德菌素A提供了實驗依據。

3 結論

通過熱重分析和差示掃描量熱分析對布雷菲德菌素A熱化學性質進行研究,布雷菲德菌素A在加熱到219℃時質量損失約6.41%；219～330℃時質量損失約92.5%；DSC曲線在205.8℃和280.4℃處出現強吸熱峰，在207.1℃和290.7℃有兩個放熱峰。布雷菲德菌素A在179℃以下很穩定，為熱分析鑒別布雷菲德菌素A提供了實驗依據。

參考文獻：

[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.

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[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.

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[5] 鄒盛勤，梅光泉，陳武.陸英提取物烏索酸的熱分析研究[J].分析試驗室，2007，26(11)：29-31.