елементи
абстрактно
Две нови α-пиронови производни, инфектопирони А ( 1 ) и B ( 2 ) са получени от екстракт от EtOAc от ендофитната гъба Stemphylium sp. 33231, изолиран от мангров Brguiera sexangula var. rhynchopetala, добит в Южнокитайско море. Техните структури са изяснени чрез подробен анализ на сложни спектроскопски данни. Съединения 1 а 2 са били оценени за тяхната антибактериална активност и са имали широк спектър на антибактериална активност срещу пет сухоземни патогенни бактерии.
В обширната морска среда има различни екосистеми, включително неизползвани досега и географски и таксономично неописани организми. Морските микроорганизми, особено морските гъби, са добре известни като богати източници на структурно интересни и биологично активни съединения. 1, 2 Химическите изследвания върху ендофитни гъби, получени от мангови дървета, особено от субтропичния остров Хайнан, Китай, през последните години рязко се увеличиха. 3, 4, 5 В резултат на адаптирането към някои специални среди, мангровите ендофитни гъби са създали уникален генетичен фон и метаболитни пътища. 6, 7, 8 Обнадеждаващо е, че биоактивни съединения са получени от гъби, получени от мангрови гъби. 9, 10, 11, 12 Ендофитните гъби също се оказаха обещаващи източници на нови природни продукти с обещаващи биологични и фармакологични ефекти. 13, 14, 15
В търсенето на нови антибактериални природни продукти от морски гъби в Южнокитайско море гъбата Stemphylium sp. 33231, получено от листата на Brguiera sexangula var. rhynchopetala привлече вниманието ни. Екстрактът EtOAc от бульона за ферментация на гъбички показва антимикробни ефекти срещу тестваните бактериални щамове. Фракционирането на биоактивния екстракт, воден от биоанализа, доведе до изолирането на две нови α-пиронови производни, инфекционен A ( 1 ) и инфектопирон В ( 2 ) (Фигура 1). Съединения 1 а 2 са оценени за техните антибактериални ефекти. Тук представяме изолирането, изясняването на структурата и биологичните дейности на тези съединения.
Структура на съединенията 1, 2 и инфектопирон.
Изображение в пълен размер
Резултати и дискусия
Изолиране и идентифициране на съединения
Екстрактът от гъбична култура EtOAc се обработва чрез комбинация от хроматографски материали, колонна хроматография върху силикагел, октадецилсилан (ODS) и колонна хроматография върху колона Sephadex LH-20. Структурите бяха изяснени, използвайки NMR и HRESI-MS спектроскопски данни.
Маса в пълен размер
Основна подструктура на съединението 1 а 2 от данни за HMBC, 1 H - 1 H COZY и NOESY корелации.
Изображение в пълен размер
Съединение 2 е изолиран като фин светложълт прах и има молекулна формула C 15 H 18 O 6 (7 градуса на ненаситеност) въз основа на значителен сигнал при m/z 317.0992 [M + Na] + в HRESI-MS. 1Н и 13 ° С ЯМР данни 2 (Таблица 1) са подобни на данните 1, с изключение на съществуването на една допълнителна метилова група при 5 H 3, 43 и 8 C 58.4 за 7'-OMe, което е в съответствие с увеличението. в MW 2 с 14 amu в сравнение с 1 . По-нататъшно потвърждение беше получено с наблюдаваните HMBC корелации H-7 'до 7'-OMe, 2', 3 'и 4' (Фигура 2). Подробен анализ на спектрите на 2D ЯМР (HSQC, 1H - 1H COZY, HMBC и NOESY) потвърди, че останалите части на молекулата са същите като в 1 . Смесена структура 2 е идентифициран като инфекция с инфектопирон В (Фигура 1).
Биологични свойства на инфектопироните А и В
Предварителните резултати от антибактериалния тест показаха, че при концентрация от 20 μg ml-1, 1 а 2 показа широк спектър на антибактериална активност срещу пет земни патогенни бактерии. MIC стойности 1 а 2 бяха допълнително тествани с метода за анализ на микроплаки. Резултатите в таблица (2) показаха това 1 имал лека антибактериална активност срещу Bacillus subtilis (ATCC 6633), Micrococcus tetragenus (ATCC 13623) и Micrococcus luteus (ATCC 9341) със стойности на MIC 10,0 ug ml-1 за всеки. Докато съединението 1 показа значителна активност срещу S. albus (ATCC 8799) и Escherichia coli (ATCC 25922) със стойности на MIC 5,0 μg ml-1 и 2,5 μg ml-1. Съединения 1 а 2 имали подобна антибактериална активност, но 2 показа по-слаба активност срещу S. albus (ATCC 8799) с MIC от 10,0 ug ml-1. Тези резултати показват, че 7'-OH групата е важна за антибактериалната активност. И двете съединения бяха тествани за анализ на микротитърната цитотоксичност, използвайки Artemia salina. Не са наблюдавани значителни цитотоксични активности срещу A. salina при 50 μg ml -1 .
Маса в пълен размер
методи
Матрични материали
Гъбичният щам Stemphylium sp. 33231 е изолиран от мангровия щам Brguiera sexangula var. rhynchopetala, добит в Южнокитайско море през август 2012 г. Щамът се съхранява в ключова лаборатория по химия на тропическите растения към Министерството на образованието, Университета по химия и химическо инженерство, Китайския нормален университет в Хайнан, Хайнан. Гъбичният щам се култивира в 30 L течна среда с глюкоза в картофи (15 g глюкоза и 30 g морска сол в 1 L картофена инфузия, в 1 L колби на Erlenmeyer, всяка съдържаща 300 ml хранителна среда) при 25 ° C без разклащане.4 седмици.
Идентификация на гъбички
Гъбата е идентифицирана в съответствие с нейните морфологични характеристики и протокол за молекулярна биология чрез амплификация на 18S рРНК и секвениране на ITS региона. Данните за последователността бяха представени на GenBank под номер за присъединяване KF479349 и гъбичният щам беше идентифициран като Stemphylium sp.
Общи експериментални процедури
Силикагел (Qing Dao Hai Yang Chemical Group Co., Кингдао, Китай; 200-300 меша), октадецилсилил силикагел (YMC, Киото, Япония; 12 nm-50 μm) и Sephadex LH-20 (GE Healthcare, Шанхай, Китай ) са използвани за колонна хроматография (CC). За TLC се използват предварително покрити плаки със силикагел (Yan Tai Zi Fu Chemical Group Co., Yantai, Китай; G60, F-254). 1H и 13C NMR спектри бяха записани на Bruker AV спектрометър (Bruker, Цюрих, Швейцария) при 400 MHz в CDC13 или DMSO-d6. Химичните измествания δ се отчитат в ppm, като се използва тетраметилсилан (TMS) като вътрешен стандарт, а константите на свързване (J) са в Hz. ESI-MS и HRESI-MS спектрите бяха измерени с Q-TOF Ultima Global GAA076 LC масспектрометър. IR спектрите са записани на спектрофотометър Nicolet 6700 (Thermo Fisher Scientific Co., Шанхай, Китай).
Извличане и изолиране
Гъбичните култури се филтрират през тънка подложка и филтратът се екстрахира с EtOAc (3 х 30 L, по 10 часа всеки). EtOAc екстрактите се концентрират под вакуум, за да се получи маслен остатък (25.2 g). който беше подложен на силикагел CC (петролев етер/EtOAc v/v, 100: 0 - 100: 100), за да даде пет фракции (Fr. 1 - Fr. 5). О. 4 се изолира чрез CC върху силикагел, елуирайки с петролев етер - EtOAc (1: 1), след това се подлага на Sephadex LH-20 CC, елуирайки с нефт-CHCl 3-MeOH (2: 3) и допълнително пречиства с октадецилсилилова силициева киселина. гелът се елуира с 50% МеОН/Н20 за получаване на съединението 2 (6,2 mg). О. Съединение 5 беше изолирано чрез CC върху силикагел, елуиран с петролев етер-EtOAc (1: 2), след това подложено на Sephadex LH-20 CC, елуирано с нефт-CHCl 3-MeOH (2: 3) и допълнително пречистено с октадецилсилилов силициев гел се елуира с 40% МеОН/Н20 за получаване на заглавното съединение 1 (11,2 mg).
Физични свойства на съединенията 1 а 2
Инфектопирон А ( 1 ): светложълт прах; UV (MeOH) х max (log 5) 334 (1, 12), 213 (2, 29) nm; IR (KBr) vmax 3429, 1572, 1408 cm-1; 'Н и 13 ° С NMR: виж Таблица 1; HRESI-MS m/z 303.0840 [M + Na] + (изчислено за C14H16O6Na, 303, 0839).
Инфектопирон В ( 2 ): светложълт прах; UV (MeOH) х max (log 5) 309 (0,95), 211 (2,20) nm; IR (KBr) vmax 3429, 1570, 1413 cm-1; 'Н и 13 ° С NMR: виж таблица 1; HRESI-MS m/z 317.0992 [M + Na] + (изчислено за C 15H 18O 6 Na, 317, 0995).
Антибактериални тестове
Антибактериалната активност беше определена срещу пет сухоземни патогенни бактерии, включително Staphylococcus albus (ATCC 8799), Е. coli (ATCC 25922), B. subtilis (ATCC 6633), М. tetragenus (ATCC 13623) и M. luteus (ATCC 9341). тест с микроплаки. 18.