全 文 ：天然产物研究与开发 NatProdResDev2009, 21:574-576
文章编号:1001-6880(2009)04-0574-03
收稿日期:2008-03-03 接受日期:2008-03-31
基金项目:国家自然科学基金(30400038);中科院 “西部之光 ”人
才培养项目
＊通讯作者 Tel:86-871-5223224;E-mail:duzhizhi@mail.kib.ac.cn
滑桃树内生真菌 Fusariumsp.1RGa-1b中萘醌类
代谢产物及其抗菌活性研究
郁步竹 1, 2 ,宋成芝 1, 3 ,杜芝芝 1＊ ,蔡祥海 1 ,黄胜雄 1 ,罗晓东 1
1中国科学院昆明植物研究所 , 昆明 650204;
2中国科学院研究生院 , 北京 100049;3昭通师范高等专科学校化学系 , 昭通 657000
摘 要:从滑桃树内生真菌 Fusariumsp.(1RGa-1b)的发酵代谢产物中分离得到 6个一系列的萘醌类色素化合
物 , 通过波谱分析将其结构鉴定为:3-methylether-fusarubin(1), anhydrofusarubin(2), 2-acetonyl-3-methyl-5-hydro-
gen-7-methoxy-naphthazarin(3), 2-acetonyl-3-methyl-7-methoxy-8-hydrogen-naphthazarin(4), 2-acetonyl-3-methyl-7-
methoxy-naphthazarin(5), 2-isopropanol-3-methyl-7-methoxy-naphthazarin(6)。利用纸片扩散法对这些化合物的抗
细菌及抗真菌活性进行了初步测试 ,实验结果表明:化合物 3和 4具有弱的抗金黄色葡萄球菌的活性。
关键词:滑桃树;内生真菌;Fusarium;萘醌
中图分类号:R284.2;Q949.32 文献标识码:A
NaphthaquinonesfromFusariumsp.1RGa-1b, anEndophytic
FungusAssociatedwithTrewianudiflora(Euphorbiaceae)
YUBu-zhu1, 2 , SONGCheng-zhi1, 3 , DUZhi-zhi1＊ , CAIXiang-hai1 , HUANGSheng-xiong1 , LUOXiao-dong1
1KunmingInstituteofBotany, ChineseAcademyofScience, Kunming650204;2GraduateSchooloftheChineseAcademyofScience,
Beijing100049 , China;3DepartmentofChemistry, ZhaotongTeachersColege, Zhaotong657000 , China
Abstract:AnisolateofFusariumsp.1RGa-1bwasobtainedfromtherootofTrewianudiflora, aplantofEuphorbiaceae
family.Theethylacetateextractionpartofthecrudeextractfromcultureofthisfungusaffordedsixnaphthaquinones.The
structuresofthesecompoundswereidentifiedas3-methyether-fusarubin(1), anhydrofusarubin(2), 2-acetonyl-3-meth-
yl-5-hydrogen-7-methoxy-naphthazarin(3), 2-acetonyl-3-methyl-7-ethoxy-8-hydrogen-naphthazarin(4), 2-acetonyl-3-
methyl-7-methoxy-naphthazarin(5), 2-isopropanol-3-methyl-7-methoxy-naphthazarin(6), basedonanalysisofspectro-
scopicdata.Antifungalandantibacterialassaytestsrevealedthat3 and4 showedinvitroweakantibacterialactivitya-
gainstStaphylococcusaureus.
Keywords:Trewianudiflora;endophytefungus;Fusariumsp.;naphthaquinone
滑桃树为大戟科(Euphorbiaceae)滑桃树属植
物 ,大乔木 ,主要分布于印度 ,马来西亚和我国广东 ,
广西和云南南部地区 [ 1] 。从该植物中分离到的美
登木素类化合物在体外有抗人鼻咽癌的活性 ,体内
有抗 P338淋巴白细胞活性 ,此外对多种害虫有细胞
毒性或昆虫拒食作用 [ 2-4] 。本实验室的初步研究结
果表明其种子 、茎皮 、果皮的酒精提取物具有很强的
抗真菌活性 [ 5] 。我们通过分离滑桃树的内生菌并
进行初步的抗真菌活性筛选 ,挑出具有活性的菌株
并对其次生代谢产物进行研究 ,期望获得具有抗真
菌活性的化合物。本论文报道了内生真菌 Fusarium
sp.1RGa-1b代谢物的分离纯化 、结构解析以及抗菌
活性的研究结果。
1 实验部分
1.1 仪器设备
BrukerAV-400和 BrukerDRX-500核磁共振
仪 , TMS为内标;VGAutospec-3000质谱仪 , EI-MS
用 70 eV。薄层层析硅胶和柱层析硅胶均为青岛海
洋化工厂产品;SephadexLH-20为 AmershamBiosci-
ences公司产品。
1.2 植物材料
滑桃树植物材料于 2005年 10月份采集于西双
版纳植物园 。
1.3 内生菌的分离纯化
滑桃树材料在自来水下清洗干净后切成 5 mm
×5mm的小块 ,然后依次用 0.01%的吐温 -20表面
消毒 30 s, 1%次氯酸钠消毒 5 min, 75%酒精消毒 5
min。在经过无菌水冲洗后转移到 PDA培养基上在
26 ℃下生长。待小块周围有真菌的菌落出现后 ,转
移至新的 PDA培养基上生长 ,不断的转接纯化 ,直
到得到纯的克隆。 1RGa-1b分离于滑桃树的根部 ,
经云南大学李国红博士鉴定后存于本实验室。
1.4 发酵 、提取和分离
菌株经过固体平板 28℃发酵(10 L)21 d,然后
将长满菌丝的固体培养基划成小块放于锥形瓶中 ,
用提取液(乙酸乙酯-甲醇 -乙酸 =80∶15∶5)提取 3 ～
4次 ,将其提取充分 。所得提取液经 45℃降压浓缩
得到浸膏 ,将浸膏悬浮于蒸馏水后加入等体积的乙
酸乙酯充分萃取 ,最后得到 5 g提取物 。提取物经
过正相硅胶柱分离后 ,划分为 5个部分 ,第 2部分
210mg经过正相硅胶柱和 RP18柱反复柱层析得到
化合物 1(16mg)和 2(5mg),第 3部分 116mg经过
RP18柱和 SephadexLH-20柱分离得到化合物 3(4
mg)和 4(2 mg),第 4部分 300 mg经过反复正相柱
层析后再由 SephadexLH-2O分离得到化合物 5(8
mg)和 6(12 mg)。
1.5 抗菌活性测试
金黄色葡萄球菌 (Staphylococcusaureus),酿酒
酵母(Saccharomycesceevisiae),白色念珠菌(Candida
albicans)菌株由本实验室留存。评估方法采用纸片
扩散法 [ 6]测定抑菌圈活性。利福平为抗细菌的阳
性对照物。
图 1 化合物 1 ～ 6的结构
Fig.1 Compound1-6 isolatedfromFusariumsp.
2 结果与讨论
2.1 结构鉴定
化合物 1 红色针状晶体 。根据 EI-MS中分子
离子峰 m/z:320[ M] +以及 DEPT谱和 H谱可以推
断其分子式为 C16H16 O7。1HNMR(CDCl3)δ:12.92
(s, 1H), 12.64(s, 1H), 6.16(s, 1H), 4.88(d, J=
17.9 Hz, 1H), 4.58(d, J=17.9 Hz, 1H), 3.92(s,
3H), 3.30(s, 3H), 3.02(d, J=18.2 Hz, 1H), 2.68
(d, J=18.2 Hz, 1H), 1.54(s, 3H);13 CNMR
(CDCl3)δ:58.6(t, C-1), 96.8(s, C-3), 32.9(t, C-
4), 132.8(s, C-4a), 160.6(s, C-5), 109.6(s, C-5a),
178.3(s, C-6), 160.6(s, C-7), 109.6(d, C-8),
184.8(s, C-9), 107.5(s, C-9a), 157.1(s, C-10),
137.1(s, C-10a), 22.8(q, C-3-CH3 ), 48.9(q, C-3-
OCH3), 56.7(q, C-7-OCH3)。根据文献[ 7]的 NMR
数据以及化合物 1的 HMBC相关(图 2),可以推断
化合物 1为 3-methyletherfusarubin。
图 2 化合物 1的 HMBC相关
Fig.2 KeyHMBCcorrelationsofcompound1
化合物 2 紫色针状晶体。根据 EI-MS中分子
离子峰 m/z:288[ M] +以及 DEPT谱和 H谱可以推
断其分子式为 C15H12 O6。1HNMR(CDCl3)δ:12.98
(s, 1H), 12.58(s, 1H), 6.10(s, 1H), 5.92(s, 1H),
5.14(s, 2H), 3.85(s, 3H), 1.95(s, 3H);13CNMR
(CDCl3)δ:62.9(t, C-1), 161.5(s, C-3), 94.7(d, C-
4), 122.7(s, C-4a), 160.0(s, C-5), 110.9(s, C-5a),
177.9(s, C-6), 161.5(s, C-7), 109.9(d, C-8),
183.0(s, C-9), 107.9(s, C-9a), 157.7(s, C-10),
133.0(s, C-10a), 56.7(q, C-7-OCH3), 20.1(q, C-3-
CH3)。根据 NMR数据 ,对照文献 [ 8] ,确定化合物 2
为 Anhydrofusarubin。
化合物 3 红色针状晶体。根据 ESI-MS中准
分子离子峰 m/z:275[ M+H] +和 DEPT谱以及 H
谱确定其分子式为 C15 H14 O5。1HNMR(CDCl3)δ:
7.15(d, J=2.48 Hz, 1H), 6.63(d, J=2.48 Hz,
1H), 3.89(s, 3H), 3.78(s, 2H), 2.31(s, 3H), 2.11
(s, 3H);13 CNMR(CDCl3)δ:188.0(s, C-1), 140.9
(s, C-2), 146.3(s, C-3), 183.0(s, C-4), 133.2(s, C-
575Vol.21 郁步竹等:滑桃树内生真菌 Fusariumsp.1RGa-1b中萘醌类代谢产物及其抗菌活性研究
4a), 164.2(s, C-5), 107.8(d, C-6), 165.8(s, C-7),
106.0(d, C-8), 106.0(s, C-8a), 41.7(t, C-9), 203.8
(s, C-10), 30.29(q, C-11), 56.0(q, 7-OCH3), 12.8
(q, 3-CH3)。根据 NMR数据 ,对照文献[ 7] ,确定化
合物 3为 2-acetonyl-3-methyl-5-hydrogen-7-methoxy-
naphthazarin。
化合物 4 红色针状晶体 。将其 1HNMR与化
合物 3的比较发现仅在萘醌环上的两个间位取代氢
变换为两个邻位取代氢 ,因此确定该化合物为 2-
acetonyl-3-methyl-7-methoxy-8-hydrogen-naphthazarin。1H
NMR(CDCl3)δ:7.68(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.08(d, J
=8.4 Hz, 1H), 3.98(s, 3H), 3.78(s, 2H), 2.32(s,
3H), 2.11(s, 3H)。
化合物 5 红色针状晶体。根据 ESI-MS中准
分子离子峰 m/z:291[ M+H] +和 DEPT谱以及 H
谱确定其分子式为 C15 H14 O6。1HNMR(CDCl3)δ:
13.05(s, 1H), 12.65(s, 1H), 6.00(s, 1H), 3.74(s,
3H), 3.71(s, 2H), 2.14(s, 3H), 2.03(s, 3H);13C
NMR(CDCl3 )δ:160.5(s, C-1), 134.0(s, C-2),
142.4(s, C-3), 160.0(s, C-4), 108.3(s, C-4a),
177.9(s, C-5), 109.6(d, C-6), 161.1(s, C-7),
184.5(s, C-8), 109.6(s, C-8a), 41.1(t, C-9), 203.8
(s, C-10), 30.0(s, C-11), 56.7(q, C-7-OCH3), 12.8
(q, C-3-CH3)。根据 NMR数据 ,对照文献 [ 7] ,确定
该化合物为 2-acetonyl-3-methyl-7-methoxy-naphtha-
zarin。
化合物 6 红色针状晶体。根据 ESI-MS中准
分子离子峰 m/z:293[ M+H] +和 DEPT谱以及 H
谱确定其分子式为 C15 H16 O6。1HNMR(CDCl3)δ:
6.12(s, 1H), 4.22(m, 1H), 3.89(s, 1H), 3.03(m,
2H), 2.34(s, 3H), 1.35(d, J=6.12 Hz, 3H);13 C
NMR(CDCl3 )δ:160.4(s, C-1), 138.5(s, C-2),
142.5(s, C-3), 160.3(s, C-4), 109.4(d, C-4a),
162.2(s, C-7), 184.1(s, C-8), 109.6(s, C-8a), 36.3
(t, C-9), 67.5(d, C-10), 23.9(q, C-11), 67.5(q, C-
7-OCH3), 13.0(q, 3-CH3),通比较其 DEPT谱与化
合物 5的差异发现 ,化合物 C-5的 C=O(203.8)被
还原成了羟基。进一步将其 1HNMR数据与文献 [ 7]
对照 ,确定该化合物为 2-isopropanol-3-methyl-7-me-
thoxy-naphthazarin。
2.2 抗菌活性
表 1 化合物 1 ～ 6的抗菌活性
Table1 Antibacterialactivityofcompound1-6 againstStaphy-
lococcusaureus
1 2 3 4 5 6 利福平
最小抑制量(μg) 32 13 2 2 14 8 2×10-3
注:最小抑制量为三次平行实验取平均值。
在活性筛选过程中发现化合物 1 ～ 6均有比较
明显的抑制金黄色葡萄球菌的活性 ,其中化合物 3
和 4活性较强 。但在抗酿酒酵母和白色念珠菌的活
性筛选中 ,未发现明显的抑制活性 。
致谢:该项目得到了中国自然科学基金
(30400038)和中科院 “西部之光”人才项目基金资
助。对中国科学院昆明植物研究所植物化学与西部
资源持续利用国家重点实验室分析测试中心提供的
谱图测定表示感谢 。
参考文献
1 LiBJ(李炳钧), WangC(王春), XuXK(许秀坤), etal.
MaytansinoidsfromtheseedsofTrewianudiflora.ActaBo-
tanicaYunnanica(云南植物研究), 1991, 13:432.
2 PowelRG, WeislederD, SmithCR, etal.Novelmaytansinoid
tumorinhibitorsfromTrewianudiflora:trewiasine, dehydro-
trewiasineanddemethyltrewiasine.JOrgChem, 1981, 46:
4398-4403.
3 PowelRG, WeislederD, SmithCR, etal.Treflorine, trenudi-
ne, andN-methyltrenudone:novelmaytansinoidtumorinhibi-
torscontainingtwofusedmacrocyclicrings.JAmChemSoc,
982, 104:4929-4934.
4 PowelRG, SmithCR, PlattnerRD, etal.Additionalnew
maytansinoidsfromTrewianudiflora:10-epiterwiasineand
nortrewiasine.JNatProd, 1983, 46:660-666.
5 DuZZ, HeHP, WuB, etal.Chemicalconstituentsfromperi-
carpofTrewianudiflora.HelvChimActa, 87:758-763.
6 Espinel-IngrofA, WhiteT, PfalerMA.Antifungalagents
andsusceptibilitytests, in:manualofclinicalmicrobiology,
7thEd.(MurrayPREd.).AmericanSocietyforMicrobiolo-
gy, WashingtonDC, 1999, 1640-1652.
7 TatumJH, BaketRA.NaphthoquinonesproducedbyFusari-
umsolaniisolatedfromcitrus.Phytochemistry, 1983, 22:543-
547.
8 KimuraY, ShimadaA, NakajimaH.etal.Structuresofnaph-
thoquinonesproducedbythefungus.Fusariunsp., andtheir
biologicalactivitytowardpollengermination.AgricBoil
Chem, 1988, 52:1253-1259.
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