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虎皮楠内生真菌Aspergillus sp.DCS31化学成分研究



全 文 :收稿日期:2012-05-31 接受日期:2012-11-14
基金项目:云南省后备人才培养项目(2009CI071)
* 通讯作者 Tel:86-871-5223111;E-mail:zhaopeiji@ mail. kib. ac. cn;
gefeng79@ yahoo. com. cn
天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2013,25:190-192
文章编号:1001-6880(2013)2-0190-03
虎皮楠内生真菌 Aspergillus sp. DCS31 化学成分研究
孟欣欣1,2,葛 锋1* ,曾 英2,赵沛基2*
1昆明理工大学生命科学与技术学院,昆明 650500;2 中国科学院昆明植物研究所
植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室,昆明 650204
摘 要:从长序虎皮楠韧皮部分离到内生真菌 Aspergillus sp. DCS31,经 ITS 序列分析将该株菌鉴定为曲霉属真
菌。我们从该菌的固体发酵物中分离得到了 5 个化合物,经质谱和核磁共振波谱解析,分别鉴定为 asperpyrone
D(1)、asperpyrone A(2)、flavasperone(3)、1,2-benzenedicarboxylic acid bis(2α-methyl heptyl)ester(4)、2,5-di-
hydroxyphenylacetic acid methyl ester(5)。化合物 1、2、3、4 为首次从虎皮楠内生真菌中分离得到。
关键词:长序虎皮楠;内生真菌;Aspergillus sp. DCS31;化学成分
中图分类号:Q936 文献标识码:A
Chemical Constituents from the Endophytic Fungus Aspergillus sp.
DCS31 of Daphniphyllum longeracemosum
MENG Xin-xin1,2,GE Feng 1* ,ZENG Ying 2,ZHAO Pei-ji 2*
1Faculty of Life Science and Technology,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650500,China;
2State Key Laboratory of Phytochemistry and Plant Resources in West China,
Kunming Institute of Botany,Chinese Academy of Sciences,Kunming 650204,China
Abstract:Endophytic fungus Aspergillus sp. DCS31 was isolated from Daphniphyllum longeracemosum and identified to
be Aspergillus by ITS sequence. Five compounds were isolated from the solid-state fermentation product of endophytic
fungus Aspergillus sp. DCS31. Their structures were identified as asperpyrone D (1) ,asperpyrone A (2) ,flavasperone
(3) ,1 2-benzene dicarboxylic acid bis(2α-methyl heptyl)ester (4)and 2,5-dihydroxyphenylacetic acid methyl ester
(5). Compounds 1-4 were isolated from the endophytic fungus of Daphniphyllum longeracemosum for the first time.
Key words:Daphniphyllum longeracemosum;endophytic fungus;Aspergillus sp. DCS31;chemical constituents
长序虎皮楠(Daphniphyllum longeracemosum)为
虎皮楠科(Daphniphyllaceae)虎皮楠属(Daphniphyl-
lum)植物,在我国主要分布于云南东南部和广西,
是一种生于海拔 1000 ~ 1800 m 密林中的常绿乔
木[1,2]。虎皮楠科植物在传统中药中具有一定的药
用价值,具有愈合、消炎等作用[3]。其代谢产物中
含有大量的虎皮楠生物碱,该类生物碱多变的结构
和复杂的多环骨架,成为化学和生物合成的热点之
一。
植物内生真菌是指在某一时期生活在植物体
内,但对寄主植物组织并不引起明显病害症状的真
菌[4]。内生真菌长期与药用植物共同相互共生,有
可能产生与宿主相同或相似生理活性的化学成
分[5]。为了进一步寻找新型的天然产物及活性物
质,我们对一株分离自长序虎皮楠韧皮部的内生真
菌的化学成分进行研究,从内生真菌 Aspergillus sp.
DCS31 的固体发酵培养基中分离得到五个化合物,
分别为 asperpyrone D(1)、asperpyrone A(2)、fla-
vasperone(3)、1,2-benzene dicarboxylic acid bis (2α-
methyl heptyl)ester(4)、2,5-dihydroxyphenylacetic
acid methyl ester(5)。化合物 1 ~ 4 为首次从虎皮
楠内生真菌中分离得到。
1 实验部分
1. 1 仪器与材料
Bruker AM-400 型核磁共振仪;DRX-500 型核磁
共振仪;Avance III 600 型核磁共振仪;Finnigan
LCQ-Advantage型质谱仪;薄层层析用硅胶板和柱层
析硅胶 G,200 ~ 300 目(青岛海洋化工厂) ,柱层析
硅胶 H(Merck 公司) ;Sephadex LH-20 葡聚糖凝胶
(Amersham Pharmacia 公司)。
Aspergillus sp. DCS31 分离来自长序虎皮楠
(Daphniphyllum longeracemosum)的树皮韧皮部。长
序虎皮楠采自 2009 年移栽于昆明植物园的植物。
1. 2 内生菌的鉴定
Aspergillus sp. DCS31 的总 DNA 根据文献采用
肌氨酸钠法提取[6]。实验中所用的 ITS 4 与 ITS 5
引物是真菌系统学研究中设计的通用引物 ITS 4(5
> TCC TCC GCT TAT TGA TAT GC <3)和 ITS 5(5
> GGA AGT AAA AGT CGT AAC AAG G < 3)。
PCR程序为 95 ℃预变性 15 min(加酶) ;95 ℃变性
40 s,55 ℃退火 40 s,72 ℃延伸 90 s,30 个循环;72
℃延伸 10 min,PCR后回收到大约700 bp的核酸片段,
测序后通过与 GenBank数据库比对来鉴定菌株。
1. 3 培养基及培养条件
PDA培养基:马铃薯 200 g,葡萄糖 20 g,琼脂
20 g,定容至 1 L,pH自然,121 ℃灭菌 20 min。
培养条件:Aspergillus sp. DCS31 经 PDA 固体培
养基发酵 10 L,28 ℃培养 14 d。
1. 4 发酵产物的分离纯化
将长满菌丝的固体培养基划成小块放于锥形瓶
中,用乙酸乙酯:甲醇:冰醋酸 =(80∶ 15∶ 5,V /V /V)
混合溶剂提取 3 次,所得提取液经 45 ℃减压浓缩得
到浸膏,将浸膏悬浮于蒸馏水后加入等体积的乙酸
乙酯萃取至无色,最后得到提取物 37 g。粗提物经
正相柱层析(200 ~ 300 目) ,分别用石油醚:丙酮
(10∶ 1、9∶ 1、8∶ 2、7∶ 3) ,氯仿:甲醇(20∶ 1、10∶ 1、9∶ 1、
8∶ 2、7 ∶ 3)进行梯度洗脱,得到 7 个组分。组分 2
(215. 5 mg)经过反复的正相柱层析得到化合物 3
(6. 0 mg) ,组分 4(4. 0 g)经过反复的正相柱层析和
Sephadex LH-20 柱分离得到化合物 1(26. 5 mg)、2
(5. 2 mg)、5(8. 2 mg) ,组分 5(2. 0 g)经过反复的正
相柱层析和 Sephadex LH-20 柱分离得到化合物 4
(31 mg)。
图 1 化合物 1 ~ 5 的结构式
Fig. 1 Structures of compounds 1-5
2 结果与讨论
2. 1 内生真菌的鉴定
Aspergillus sp. DCS31 的 5. 8S rDNA 序列(Gen-
Bank:JX025097)通过与 GenBank 数据库序列比对,As-
pergillus sp. DCS31 与曲霉属(Aspergillus)的同源性达
99%,因此 Aspergillus sp. DCS31鉴定为曲霉属真菌。
2. 2 结构鉴定
化合物 1 C31H24O10,黄色无定形粉末;ESI-MS
m /z:557 [M + H]+;1H NMR (C5D5N,600 MHz)
δ:1. 93 (3H,s,CH3-2) ,2. 13 (3H,s,CH3-2) ,3. 58
(3H,s,OCH3-8) ,3. 78 (3H,s,OCH3-6) ,3. 91
(3H,s,OCH3-10) ,6. 05 (1H,s,H-3) ,6. 12 (1H,s,
H-3) ,6. 64 (1H,d,J = 2. 3 Hz,H-7) ,6. 90 (1H,
d,J = 2. 4 Hz,H-9) ,7. 26 (1H,s,H-10) ,7. 61
(1H,s,H-9) ;13C NMR (C5D5N,150 MHz)δ:185. 0
(s,C-4) ,184. 8 (s,C-4) ,168. 4 (s,C-2 /2) ,163. 8
(s,C-5) ,162. 8 (s,C-5) ,162. 3 (s,C-8) ,161. 9
(s,C-10) ,160. 6 (s,C-6) ,159. 8 (s,C-8) ,153. 5
(s,C-10a) ,151. 8 (s,C-10a) ,141. 7 (s,C-9a) ,
141. 6 (s,C-9a) ,118. 4 (s,C-7 /6) ,111. 3 (s,C-
5a /4a) ,109. 2 (d,C-5a) ,107. 5 (s,C-3) ,107. 3
(d,C-3) ,106. 5 (s,C-9) ,104. 5 (d,C-4a) ,100. 9
(s,C-10) ,97. 5 (d,C-7 /9) ,62. 3(q,OCH3-6) ,
56. 1 (q,OCH3-10) ,55. 1 (q,OCH3-8) ,20. 2 (q,
CH3-2) ,22. 1 (q,CH3-2)。以上数据与文献报道一
致[7],由于化合物 1 与相类似化合物 NMR 的数据
差别很小,通过 2D NMR进一步确定化合物 1 为 as-
perpyrone D。
化合物 2 C31H24O10,黄色无定形粉末;ESI-MS
m / z:557[M + H]+;1H NMR (C5D5N,600 MHz)
δ:1. 96 (3H,s,CH3-2) ,2. 24 (3H,s,CH3-2) ,3. 62
(3H,s,OCH3-6) ,3. 67 (3H,s,OCH3-10) ,3. 92
(3H,s,OCH3-8) ,6. 06 (1H,s,H-3) ,6. 40 (1H,s,
191Vol. 25 孟欣欣等:虎皮楠内生真菌 Aspergillus sp. DCS31 化学成分研究
H-3) ,6. 66 (1H,d,J = 2. 2 Hz,H-7) ,6. 92 (1H,
d,J = 2. 2 Hz,H-9) ,7. 29 (1H,s,H-6) ,7. 60
(1H,s,H-7) ;13C NMR (C5D5N,150 MHz)δ:187. 0
(s,C-4) ,185. 2 (s,C-4) ,170. 4 (s,C-2) ,169. 4
(s,C-2) ,165. 8 (s,C-5) ,164. 4 (s,C-6) ,163. 9
(s,C-8) ,162. 5 (s,C-8) ,160. 1 (s,C-10) ,159. 1
(s,C-5) ,157. 6 (s,C-10b) ,153. 8 (s,C-10a) ,
143. 6 (s,C-6a) ,143. 6 (s,C-9a) ,119. 8 (s,C-9) ,
112. 7 (d,C-3) ,111. 3 (s,C-4a) ,111. 3 (s,C-5a) ,
109. 8 (d,C-3) ,109. 5 (s,10a) ,108. 5 (d,C-7) ,
108. 5 (s,C-10a) ,107. 6 (d,C-6) ,106. 7 (s,C-
4a) ,99. 4 (d,C-9) ,99. 4 (d,C-7) ,63. 4 (q,
OCH3-10) ,58. 1 (q,OCH3-8) ,57. 1 (q,OCH3-6) ,
22. 2 (q,CH3-2) ,22. 0 (q,CH3-2)。以上数据与文
献报道一致[8]。通过 2D NMR进一步确定化合物 2
为 asperpyrone A。
化合物 3 C16H14O5,黄色无定形粉末;ESI-MS
m / z:287 [M + Na]+;1H NMR (CDCl3,500 MHz)
δ:7. 28 (1H,s,OH-6) ,6. 98 (1H,s H-7) ,6. 60
(1H,d,J = 3. 2 Hz,H-9) ,6. 41 (1H,d,J = 3. 1
Hz,H-11) ,6. 02 (1H,s,H-3) ,4. 02 (3H,s,OCH3-
10) ,3. 94 (3H,s,OCH3-12) ,2. 39 (3H,s,CH3-
2) ;13C NMR (CDCl3,125 MHz)δ:184. 2 (s,C-4) ,
167. 4 (s,C-2) ,162. 6 (s,C-10) ,161. 5 (s,C-6) ,
160. 6 (s,C-12) ,153. 3 (s,C-14) ,141. 1 (s,C-8) ,
108. 4 (s,C-13) ,107. 3 (d,C-7) ,104. 3 (s,C-5) ,
101. 0 (d,C-3) ,97. 8 (d,C-9) ,97. 2 (d,C-11) ,
56. 1 (q,OCH3-12) ,55. 4 (q,OCH3-10) ,20. 7 (q,
CH3-2)。以上数据与文献报道一致
[9]。
化合物 4 C24H38O4,淡黄色油状;ESI-MS m / z:
391 [M + H]+;1H NMR (CDCl3,400 MHz)δ:
7. 71 (2H,m,H-4,5) ,7. 54 (2H,m,H-3,6) ,4. 26
(4H,m,H-1,1″) ,1. 70 (2H,m,H-2,2″) ,1. 25-
1. 45 (16H,m,H-3,3″,4,4″,5,5″,6,6″) ,0. 93
(6H,d,J = 7. 5 Hz,CH3-2,2″) ,0. 90 (6H,t,J =
6. 6 Hz,H-7,7″) ;13 C NMR (CD3Cl3,100 MHz)δ:
167. 63 (s,C = O) ,132. 39 (s,C-1,2) ,130. 76 (d,
C-3,6) ,128. 70 (d,C-4,5) ,68. 07 (t,C-1,1″) ,
38. 67 (d,C-2,2″) ,30. 29 (t,C-4,4″) ,29. 84 (t,C-
5,5″) ,23. 68 (t,C-6,6″) ,22. 88 (t,C-3,3″) ,
13. 91 (t,C-7,7″) ,10. 86 (q,CH3-2,2″)。以上数
据与文献报道一致[10]。
化合物 5 C9H10 O4,无色油状;ESI-MS m / z:
183[M + H]+;1H NMR(CD3OD,600 MHz)δ:
8. 72 (1H,s,OH-5) ,8. 64 (1H,s,OH-2) ,6. 62
(1H,d,8. 6 Hz,H-3) ,6. 59 (1H,d,2. 9 Hz,H-6) ,
6. 55 (1H,dd,8. 6,3. 0 Hz,H-5) ,3. 67 (3H,s,
OCH3-8) ,3. 54 (2H,s,H-7) ;
13C NMR (CD3OD,150
MHz)δ:174. 7 (s,C-8) ,151. 2 (s,C-4) ,149. 7 (s,
C-2) ,123. 3 (s,C-1) ,118. 7 (d,C-6) ,116. 7 (d,C-
3) ,115. 8 (d,C-5) ,52. 5 (q,OCH3-9) ,36. 6 (t,C-
7)。以上数据与文献报道一致[11]。
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