CN108383811A - 一种呋喃酮衍生物及其提取方法和应用 - Google Patents

一种呋喃酮衍生物及其提取方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种呋喃酮衍生物及其提取方法和应用，将猫儿屎内生真菌DS37次生代谢产物用石油醚/乙酸乙酯/甲醇浸提，合并提取液并过滤，回收混合溶剂，减压浓缩，得到粗品浸膏；得到的粗品浸膏在硅胶色谱柱上，分别用不同体积梯度的石油醚/乙酸乙酯/甲醇洗脱剂进行洗脱，得到A‑D四个组分；将B组分浸膏在硅胶色谱柱上，分别用不同体积梯度的石油醚/乙酸乙酯洗脱剂进行洗脱，得到B1‑B6六个组分，B6组分继续在硅胶色谱柱上，分别用不同体积梯度的石油醚/乙酸乙酯洗脱剂进行洗脱，得到B6.1‑B6.9九个组分，将B6.9组分用甲醇进行重结晶，得到呋喃酮衍生物。本发明从猫儿屎内生真菌DS37次生代谢产物中分离得到呋喃酮衍生物，且该化合物有较好的抑菌活性。

Description

一种呋喃酮衍生物及其提取方法和应用
技术领域
本发明涉及呋喃酮衍生物制备领域，具体涉及一种呋喃酮衍生物及其提取方法和应用。
背景技术
猫儿屎(Decaisnea insignis(Griff.)Hook.f.&Thomson)又叫猫儿瓜(秦岭)、矮杞树等，系木通科(Lardiya balaeeae)猫儿屎属植物。丛生落叶直立灌木，广泛分布于我国西南部和中部地区。木通科植物猫儿屎是我国传统的民间中草药，味辛、甘、性平，根及果实甘、凉具有清肺止咳，祛风除湿，治疗风湿关节痛等功效。迄今为止，对猫儿屎的研究主要集中在它的植物化学成分，而对其内生真菌的研究相对较少。内生真菌指在其生长过程中至少有一个阶段生活在植物体内，但却不会对植物组织造成显著不良影响的真菌。据报道，内生真菌次生代谢产物种类主要有：生物碱、萜类、甾体、有机酸类等化合物，均具有一定的生物活性。然而未见猫儿屎内生真菌中有关呋喃酮衍生物的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种呋喃酮衍生物及其提取方法和应用，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明从猫儿屎内生真菌DS37次生代谢产物中分离得到结构新颖的化合物呋喃酮衍生物，且该呋喃酮衍生物有较好的抑菌活性。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种呋喃酮衍生物，所述呋喃酮衍生物的化学结构式为：
一种呋喃酮衍生物的提取方法，包括以下步骤：
(1)以从猫儿屎内生真菌DS37固体发酵物为原料用石油醚、乙酸乙酯和甲醇浸提若干次，合并提取液并过滤，回收混合溶剂，滤液减压浓缩，得到粗品浸膏；
(2)将步骤(1)得到的粗品浸膏在硅胶色谱柱上，分别用体积梯度为1:0:0,0:1:0,0:1:1,0:0:1的石油醚/乙酸乙酯/甲醇洗脱剂进行洗脱，得到A-D四个组分；
(3)将步骤(2)得到的B组分在硅胶色谱柱上，分别用体积梯度为1:0,5:1,2:1,1:1,1:2,0:1的石油醚/乙酸乙酯洗脱剂进行洗脱，得到B1-B6六个组分，B6组分继续在硅胶色谱柱上，用体积梯度为1:0,10:1,5:1,4:1,3:1,2:1,1:1,1:2,0:1的石油醚/乙酸乙酯洗脱剂进行洗脱，得到B6.1-B6.9九个组分，将B6.9组分用甲醇进行重结晶，得到呋喃酮衍生物。
进一步地，还包括步骤(4)：取步骤(3)得的呋喃酮衍生物溶解于DMSO后装入容器A中，将容器A放在盛有***溶剂的容器B中，然后将容器B的口封好，静置待晶体析出，得到该呋喃酮衍生物的单晶。
进一步地，步骤(4)中每20mL的DMSO中溶解5mg呋喃酮衍生物。
进一步地，所述的石油醚、乙酸乙酯和甲醇均为工业用标准。
进一步地，步骤(1)中将猫儿屎内生真菌DS37固体发酵后的阴干产物用石油醚/乙酸乙酯/甲醇浸提8次。
一种呋喃酮衍生物在抑菌上的应用。
进一步地，所述抑菌指对细菌或真菌的抑制作用。
进一步地，所述抑菌指对乳链球菌和白菜黑斑病菌的抑制作用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明的猫儿屎内生真菌DS37次生代谢产物—呋喃酮衍生物是一种结构新颖的呋喃酮类化合物，其分子式为C7H8O4，另外本发明通过对猫儿屎内生真菌DS37固体发酵后的阴干次生代谢产物进行提取，得到此呋喃酮衍生物，通过对本发明呋喃酮衍生物的抑菌活性测试，发现该化合物有较好的抗细菌和真菌活性，尤其对乳链球菌(细菌)和白菜黑斑病菌(真菌)有很好的抑菌活性，为猫儿屎内生真菌DS37次生代谢产物的抑菌活性成分，因此，可以用于农业防治和药剂防治技术。
附图说明
图1为本发明呋喃酮衍生物的1H-NMR谱；
图2为本发明呋喃酮衍生物的13C-NMR谱；
图3为本发明呋喃酮衍生物的DEPT(135°)谱；
图4为本发明呋喃酮衍生物的谱COSY；
图5为本发明呋喃酮衍生物的NOESY；
图6为本发明呋喃酮衍生物的谱HSQC；
图7为本发明呋喃酮衍生物的HMBC；
图8为本发明呋喃酮衍生物的HR-ESI-M谱；
图9为本发明呋喃酮衍生物的X射线单晶结构图；
图10为本发明呋喃酮衍生物的结构片段，其中(a)是呋喃酮片段；(b)是丙酸片段；
图11为本发明呋喃酮衍生物的结构图。
保藏说明
本发明对从猫儿屎植物茎部分离得到的一株内生真菌塔宾曲霉DS37进行了下述保藏：
保藏时间：2018年3月22日，保藏地点：中国，武汉。中国典型培养物保藏中心(CCTCC)；保藏号为CCTCC M 2018147，分类命名为塔宾曲霉(Aspergillus tubingensis)。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式做进一步详细描述：
一种呋喃酮类化合物，该化合物的化学结构式：
该化合物的提取方法如下：
(1)以猫儿屎内生真菌DS37次生代谢产物(9.2kg)为原料用石油醚/乙酸乙酯/甲醇浸提8次，合并提取液并过滤，回收混合溶剂，减压浓缩，得到粗品浸膏1500g；
(2)将步骤(1)得到的粗品浸膏在硅胶色谱柱上，分别用体积梯度为1:0:0,0:1:0,0:1:1,0:0:1的石油醚/乙酸乙酯/甲醇洗脱剂进行洗脱，得到A(110g)，B(420g)，C(700g)，D(100g)四个组分；
(3)对步骤(2)的B组分浸膏，在硅胶色谱柱上，用不同梯度的石油醚/乙酸乙酯洗脱剂(1:0,5:1,2:1,1:1,1:2,0:1,v/v)进行洗脱，得到B1-B6六个组分，B6组分继续在硅胶色谱柱上，用不同梯度的石油醚/乙酸乙酯(1:0,10:1,5:1,4:1,3:1,2:1,1:1,1:2,0:1,v/v)洗脱剂进行洗脱，得到B6.1-B6.9九个组分，将B6.9组分用甲醇进行重结晶，得到纯净的呋喃酮衍生物18.2mg。
(4)取步骤(3)得到的呋喃酮衍生物5mg，溶解于20mL的DMSO装入小瓶中，将小瓶放在盛有***溶剂的大瓶中，然后将大瓶的口封好，静置待晶体慢慢析出，平行实验3组，得到该化合物的单晶。
本发明制备的猫儿屎内生真菌DS37次生代谢产物—呋喃酮衍生物是一种结构新颖的呋喃酮类化合物，目前从猫儿屎植物的内生真菌中还未见分离到该类化合物的报道，也未见从其他植物及内生真菌中分离得到此化合物报道，更未见有人工合成此化合物的方法。本发明对猫儿屎内生真菌DS37固体发酵后的阴干产物采用硅胶柱层析和重结晶的方法分离鉴定了一个结构新颖的呋喃酮类化合物，该化合物为首次报道。
本发明的新化合物猫儿屎内生真菌DS37次生代谢产物—呋喃酮衍生物为无色片状晶体，HR-ESI-MS在m/z 155.0352处给出[M-H]-峰，推算其分子式为C7H8O4，1H和13C核磁共振数据如表1所示，呋喃酮衍生物的晶体学数据如表2所示。
表1呋喃酮衍生物A的1H和13C核磁数据
表2呋喃酮衍生物A的晶体学数据
通过对本发明化合物的抑菌活性测试，发现该化合物有较好的抗细菌和真菌活性，尤其对乳链球菌(细菌)和白菜黑斑病菌(真菌)有很好的抑菌活性，为猫儿屎内生真菌DS37次生代谢产物的抑菌活性成分，因此，可以用于农业防治和药剂防治技术。
如图1-8所示，由本发明呋喃酮衍生物的1H-NMR、13C-NMR、DEPT、2D NMR(COSY、NOESY、HSQC、HMBC)谱，以及HR-ESI-M谱得知该化合物结构。具体地说：
1H-NMR(400HZ,DMSO-d6)谱中，δH 12.33(1H,s)，提示结构中存在一个活泼氢；δH5.93(1H,s)，提示结构中存在一个烯烃质子；δH 4.84(2H,s)，提示结构中存在一个与吸电子基团相连的亚甲基；δH 2.58-2.61(2H,t,J＝8.2Hz)和2.54-2.57(2H,t,J＝4.6Hz)，提示结构中存在两个亚甲基片段。
13C-NMR(100HZ，DMSO-d6)谱中，给出7个碳信号，其中δC 173.82和173.45为羰基碳信号；DEPT(135°)谱，提示结构中还存在一个次甲基碳，δC 114.08；三个亚甲基碳，δC73.11、30.99和23.45。
HSQC谱给出结构中所有氢碳直接相连的信息，如表1所示。δH2.58-2.61与δC 23.45和δH 2.54-2.57与δC 30.99相关提示结构中可能存在-CH2-CH2-片段。
HMBC谱中δH 4.84与δC 173.82、171.55和114.08相关，提示存在结构片段——呋喃酮片段(如图10中(a)所示)；δH 2.58-2.61与δC 30.99相关，提示结构中存在-CH2-CH2-片段；而δH 2.54-2.57与δC 173.45相关，提示存在结构片段——丙酸片段(如图10中(b)所示)。
NOESY谱中，δH 5.93与2.58-2.61相关，δH 4.84与2.58-2.61相关，说明呋喃酮片段与丙酸片段相连，最终确定了化合物A的结构。该化合物为未见文献报道的新呋喃酮衍生物类化合物，相关NMR数据归属如表1所示。
X射线单晶结构图最终确定了该化合物的立体结构。
下面结合实施例对本发明做进一步说明：
猫儿屎内生真菌DS37次生代谢产物9.2kg，用石油醚/乙酸乙酯/甲醇浸提8次，合并提取液并过滤，回收混合溶剂，减压浓缩，得到粗品浸膏1500g；得到的粗品浸膏在硅胶色谱柱上，分别用体积梯度为1:0:0,0:1:0,0:1:1,0:0:1的石油醚/乙酸乙酯/甲醇洗脱剂进行洗脱，得到A(110g)，B(420g)，C(700g)，D(100g)四个组分；将B组分浸膏，在硅胶色谱柱上，用不同梯度的石油醚/乙酸乙酯(1:0,5:1,2:1,1:1,1:2,0:1,v/v)洗脱剂进行洗脱，得到B1-B6六个组分，B6组分继续在硅胶色谱柱上，用不同梯度的石油醚/乙酸乙酯(1:0,10:1,5:1,4:1,3:1,2:1,1:1,1:2,0:1,v/v)洗脱剂进行洗脱，得到B6.1-B6.9九个组分，将B6.9组分用甲醇进行重结晶，得到纯净的呋喃酮衍生物18.2mg。取呋喃酮衍生物5mg，溶解于20mL的DMSO装入小瓶中，将小瓶放在盛有***溶剂的大瓶中，然后将大瓶的口封好，静置待晶体慢慢析出，平行实验3组，得到该化合物的单晶。
呋喃酮衍生物A的抗细菌活性实验：
1、实验材料
1.1、受试样品
呋喃酮衍生物用DMSO溶解，配成500μg/mL的溶液。
1.2、菌株
两株革兰氏阴性菌(大肠杆菌、绿脓杆菌)、两株革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌、乳酸链球菌)。
1.3、培养基
牛肉膏3.0g/L、NaCL 5.0g/L、蛋白胨10.0g/L、pH 7.0-7.5。
1.4、其他材料
96孔板。
2、实验方法
96孔板每孔加入100μL上述培养基，100μL浓度为1×106CFU/mL的细胞悬液，第一孔中加500μg/mL的样品溶液，利用二倍稀释法使样品浓度从第一孔到第十孔依次为500，250，125，62.5，31.2，15.6，7.81，3.91，1.95和0.975μg/mL，第十一孔和第十二孔分别加入100μL上述培养基和DMSO作为对照。选用硫酸链霉素作为革兰氏阴性菌的阳性对照，青霉素钠作为革兰氏阳性菌的阳性对照。上述每组进行3次平行实验，将96孔板置于37℃培养箱内孵育24小时。
3、实验结果
结果见表3，结果显示，呋喃酮衍生物对乳链球菌有较好的抑制活性，MIC(最小抑菌浓度)为31.2μg/mL。
呋喃酮衍生物A的抗真菌活性实验：
1、实验材料
1.1、受试样品
呋喃酮衍生物用DMSO溶解，配成500μg/mL的溶液。
1.2、菌株
七株植物病原真菌(苹果树腐烂病菌、白菜黑斑病菌、玉米大斑病菌、烟草赤星病菌、油菜菌核病菌、番茄灰霉病菌、芍药炭疽病菌)。
1.3、培养基
200g马铃薯浸汁，葡萄糖20g、水1000mL。
1.4、其他材料
96孔板。
2、实验方法
96孔板每孔加入100μL上述培养基，100μL浓度为1×106CFU/mL的细胞悬液，第一孔中加500μg/mL的样品溶液，利用二倍稀释法使样品浓度从第一孔到第十孔依次为500，250，125，62.5，31.2，15.6，7.81，3.91，1.95和0.975μg/mL，第十一孔和第十二孔分别加入100μL上述培养基和DMSO作为对照。选用多菌灵作为植物病原真菌的阳性对照。上述每组进行3次平行实验，将96孔板置于28℃培养箱内孵育48小时。
3、实验结果
结果见表3，结果显示，呋喃酮衍生物对番茄灰霉病菌和烟草赤星病菌有较好的抑制活性，MIC(最小抑菌浓度)为31.2μg/mL，对白菜黑斑病菌有相当好的抑制活性，MIC(最小抑菌浓度)为15.6μg/mL。
表3呋喃酮衍生物的抑菌活性
其中：A:大肠杆菌；B:绿脓杆菌；C：金黄色葡萄球菌；D：乳酸链球菌；E：苹果树腐烂病菌；F：白菜黑斑病菌；G：玉米大斑病菌；H：烟草赤星病菌；I：油菜菌核病菌；J：番茄灰霉病菌；K：芍药炭疽病菌；-：未设置实验。

Claims (9)

1.一种呋喃酮衍生物，其特征在于，所述呋喃酮衍生物的化学结构式为：
2.一种权利要求1所述的呋喃酮衍生物的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以从猫儿屎内生真菌DS37固体发酵物为原料用石油醚、乙酸乙酯和甲醇浸提若干次，合并提取液并过滤，回收混合溶剂，滤液减压浓缩，得到粗品浸膏；
(2)将步骤(1)得到的粗品浸膏在硅胶色谱柱上，分别用体积梯度为1:0:0,0:1:0,0:1:1,0:0:1的石油醚/乙酸乙酯/甲醇洗脱剂进行洗脱，得到A-D四个组分；
(3)将步骤(2)得到的B组分在硅胶色谱柱上，分别用体积梯度为1:0,5:1,2:1,1:1,1:2,0:1的石油醚/乙酸乙酯洗脱剂进行洗脱，得到B1-B6六个组分，B6组分继续在硅胶色谱柱上，用体积梯度为1:0,10:1,5:1,4:1,3:1,2:1,1:1,1:2,0:1的石油醚/乙酸乙酯洗脱剂进行洗脱，得到B6.1-B6.9九个组分，将B6.9组分用甲醇进行重结晶，得到呋喃酮衍生物。
3.根据权利要求2所述的一种呋喃酮衍生物的提取方法，其特征在于，还包括步骤(4)：取步骤(3)得的呋喃酮衍生物溶解于DMSO后装入容器A中，将容器A放在盛有***溶剂的容器B中，然后将容器B的口封好，静置待晶体析出，得到该呋喃酮衍生物的单晶。
4.根据权利要求3所述的一种呋喃酮衍生物的提取方法，其特征在于，步骤(4)中每20mL的DMSO中溶解5mg呋喃酮衍生物。
5.根据权利要求2所述的一种呋喃酮衍生物的提取方法，其特征在于，所述的石油醚、乙酸乙酯和甲醇均为工业用标准。
6.根据权利要求2所述的一种呋喃酮衍生物的提取方法，其特征在于，步骤(1)中将猫儿屎内生真菌DS37固体发酵后的阴干产物用石油醚/乙酸乙酯/甲醇浸提8次。
7.一种权利要求1所述的呋喃酮衍生物，或者通过权利要求2-6任一项呋喃酮衍生物的提取方法制备的呋喃酮衍生物在抑菌上的应用。
8.根据权利要求7所述的呋喃酮衍生物的应用，其特征在于，所述抑菌指对细菌或真菌的抑制作用。
9.根据权利要求7所述的呋喃酮衍生物的应用，其特征在于，所述抑菌指对乳链球菌和白菜黑斑病菌的抑制作用。
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