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Benzaldehyde derivatives from a marine fungus Aspergillus sp

海洋真菌Aspergillus sp.中的苯甲醛衍生物研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 5 期 2012 年 5 月

• 837 •
• 化学成分 •
海洋真菌 Aspergillus sp.中的苯甲醛衍生物研究
黄玉玲 1,马丽英 1,荣先国 1,刘德胜 1,刘绍君 2,刘为忠 1*
1. 滨州医学院药学院,山东 烟台 264003
2. 滨州医学院基础学院,山东 烟台 264003
摘 要:目的 研究海洋真菌 Aspergillus sp. 的化学成分及其抗氧化活性。方法 采用硅胶柱色谱、高效液相色谱等方法进
行分离纯化,以现代波谱技术和理化性质鉴定化合物的结构,并测定了所得化合物清除 DPPH 自由基的活性。结果 分离
得到 6 个苯甲醛衍生物,分别鉴定为 2-(E-3-庚烯基)-5-异戊烯基-3, 6 二羟基苯甲醛(1)、二氢金(色)灰绿曲霉素(2)、异
二氢金(色)灰绿曲霉素(3)、曲霉素(4)、灰绿曲霉黄色素(5)和毛壳菌吡喃宁(6)。结论 化合物 1 为新化合物,命
名为异曲霉素,化合物 1~6 具有很强的清除 DPPH 自由基的活性。
关键词:Aspergillus sp.;海洋真菌;苯甲醛衍生物;异曲霉素;抗氧化活性;DPPH
中图分类号:R284.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2012)05 - 0837 - 04
Benzaldehyde derivatives from a marine fungus Aspergillus sp.
HUANG Yu-ling1, MA Li-ying1, RONG Xian-guo1, LIU De-sheng1, LIU Shao-jun2, LIU Wei-zhong1
1. College of Pharmacy, Binzhou Medical University, Yantai 264003, China
2. College of Basic Sciences, Binzhou Medical University, Yantai 264003, China
Abstract: Objective To study the constituents from a marine fungus Aspergillus sp. YT-008 and their anti-oxidant activity. Methods
Compounds were isolated and purified by chromatography on silica gel column and HPLC, and their structures were elucidated by
spectral analyses and physicochemical properties. In addition, their radical scavenging activity was evaluated against 1, 1-diphenyl-
2-picrylhydrazyl (DPPH). Results Six benzaldehyde derivatives were obtained and identified as 2-(E-3-heptneyl)-3, 6-dihydroxy-5-
(3-methyl-2-butenyl) benzaldehyde (1), dihydroauroglaucin (2), isodihydroauroglaucin (3), aspergin (4), flavoglaucin (5), and
chaetopyranin (6). Conclusion Compound 1 is a new compound named isoaspergin. The six benzaldehyde derivatives (compounds
1—6) show very strong radical scavenging activity.
Key words: Aspergillus sp.; marine fungus; benzaldehyde derivatives; isoaspergin; anti-oxidant activity; DPPH

在动植物和微生物这三大天然药用资源中,微
生物中的真菌相对高等,代谢能力强,生命活动更
复杂,代谢产物更丰富,因而受到特别的关注。海
洋的独特环境使海洋真菌具有特殊的代谢和防御体
系,从而使海洋真菌能够产生许多不同于陆生真菌
的结构新颖和活性优良的化合物,因此从海洋真菌
中寻找活性化合物的研究已成为天然药物化学的热
点[1-2]。本课题组在从海洋真菌中寻找活性化合物的
过程中,从烟台海域的海泥中分离得到 1 株具有抗
肿瘤和抗氧化活性的曲霉菌 Aspergillus sp.。利用色
谱技术对该菌的醋酸乙酯萃取物进行分离,得到 6
个苯甲醛衍生物(图 1),其中 1 个为新化合物,命

图 1 化合物 1~6 的结构
Fig. 1 Structures of compounds 1—6

收稿日期:2012-01-10
基金项目:滨州医学院科研启动基金(BY2006KYQD14)
作者简介:黄玉玲(1979—),女,山东滨州人,硕士,主要从事天然产物化学成分研究。
*通讯作者 刘为忠 Tel: (0535)6913205 E-mail: lwz1963@163.com
网络出版时间:2012-03-29 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/12.1108.R.20120329.1604.004.html
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 5 期 2012 年 5 月

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名为异曲霉素(isoaspergin,1)。5 个已知化合物分
别鉴定为二氢金(色)灰绿曲霉素( dihydro-
auroglaucin,2)、异二氢金(色)灰绿曲霉素
(iso-dihydroauroglaucin,3)、曲霉素(aspergin,4)、
灰绿曲霉黄色素(flavoglaucin,5)、毛壳菌吡喃宁
(chaetopyranin,6)。并用 1, 1-二苯基-2-三硝基苯肼
(DPPH)法测定了它们的抗氧化活性,化合物 1~6
均表现出很强的清除 DPPH 自由基的活性。
1 仪器与材料
XRC—1 型显微熔点测定仪(四川大学科学仪
器厂);Nicolet 6700 型红外光谱仪(塞默飞世尔科
技公司);TU—1901 型紫外光谱仪(北京普析通用
仪器有限责任公司);Bruker Avance 400(瑞士布鲁
克拜厄斯宾有限公司)和 JEOL JNM-ECP 600 型核
磁共振仪(日本电子株式会社公司),TMS 为内标;
Q—TOF Ultima Global GAA076 质谱仪(美国
Waters 公司);Synergy HT 酶标仪(美国伯腾仪器
有限公司);岛津 LC-6AD 型半制备高压液相(日
本岛津公司),SPD-20A 检测器(日本岛津公司);
Hyper Clone 反相 C18 柱(250 mm×10 mm,5 μm);
色谱用硅胶(200~300 目)为青岛海洋化工厂产品。
1, 1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH,Sigma);VC(国
药集团化学试剂有限公司)。
菌株 Aspergillus sp. 分离于烟台市周围海域的海
泥中,由中国海洋大学朱天骄博士鉴定。
2 菌株的发酵
取少量在培养皿平板上生长良好的菌体,接种
到装有 180 mL 培养基(1 L 海水中含 200 g 土豆浸
汁,20 g 葡萄糖,10 g 麦芽糖,10 g 甘露醇,3 g
酵母膏,0.3 g FeSO4·7H2O,0.5 g KH2PO4)的 500 mL
锥型瓶中,在 28 ℃转速为 170 r/min 的条件下摇床
培养 9 d,获得发酵物。
3 提取与分离
将发酵物(50 L)通过棉布分离为菌丝体和上
清液,菌丝体用甲醇浸提 4 次,减压浓缩至无醇味,
然后用醋酸乙酯萃取 4 次;上清液用醋酸乙酯萃取
3 次,合并醋酸乙酯萃取液,浓缩后得浸膏 56 g。
浸膏上硅胶柱(200~300 目),用石油醚-三氯甲烷
和三氯甲烷-甲醇进行梯度洗脱,分为多个组分。将
石油醚-三氯甲烷(1∶1~1∶2)分离得到的组分再
经正、反相硅胶柱和高压液相色谱进行分离,得到
化合物 1(16 mg)、2(50 mg)、3(13 mg)、4(45
mg)、5(27 mg)、6(18 mg)。
4 结构鉴定
化合物 1:黄色针状晶体(甲醇),mp 89~90
℃;HR-ESI-MS 给出 m/z 301.179 5 的 [M-H]−峰
(理论值 C19H25O3,301.180 4),结合碳谱和氢谱确
定其分子式为 C19H26O3。红外光谱 [衰减全反射
(ATR)法测定] 给出 KBrmaxIR ν (cm−1): 3 319, 2 962,
2 928, 2 867, 1 624, 1 588, 1 487, 1 440, 1 263, 968 和
709 的吸收峰,提示分子中含有醛基(1 624 cm−1
共轭羰基的伸展振动,1 440 cm−1 醛基上 C-H 的面
内弯曲振动,2 867 cm−1 醛基上 C-H 的伸展振动)、
芳环(1 599, 1 580 和 1 483 cm−1)和羟基(3 319
cm−1)。 MeOHmaxUV λ (nm): 388, 274, 238 和 205,提示
分子中含有连接助色团的苯环。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3)(表 1)中 δH 10.23
(1H, s) 和 13C-NMR (100 MHz, CDCl3)中 δC 195.6的
信号进一步说明化合物1含有醛基,从HMBC谱(图
2)中 H-14 与 C-2 和 C-6 存在远程相关,推测出其
与 C-1 相连。1H-NMR 中 δH 5.28 (1H, t, J = 7.3 Hz),
3.29 (2H, d, J = 7.3 Hz), 1.76 (3H, brs) 和 1.70 (3H,
brs) 的信号提示分子中含有 1 个异戊烯基。根据
13C-NMR 推测分子中含有 2 个甲基(δC 17.8, 25.8),
1 个脂肪族的次甲基(δC 27.0),1 个 sp2杂化的次甲
表 1 化合物 1 的 NMR 数据 (400/100 MHz, CDCl3)
Table 1 NMR data of compound 1 (400/100 MHz, CDCl3)
碳位 δC δH
1 117.3
2 128.8
3 145.1
4 125.9 6.91 (1H, s)
5 127.6
6 155.8
7 24.3 2.96 (2H, t, J = 7.5 Hz)
8 34.2 2.28 (2H, m)
9 128.3 5.46 (1H, m)
10 132.6 5.46 (1H, m)
11 34.6 1.96 (2H, m)
12 22.5 1.37 (2H, sext, J = 7.4 Hz)
13 13.6 0.86 (3H, t, J = 7.4 Hz)
14 195.6 10.23 (1H, s)
15 27.0 3.29 (2H, d, J = 7.3 Hz)
16 121.1 5.28 (1H, brt, J = 7.3 Hz)
17 133.8
18 17.8 1.70 (3H, brs)
19 25.8 1.76 (3H, brs)
3-OH 4.53 (1H, brs)
6-OH 11.95 (1H, s)
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 5 期 2012 年 5 月

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图 2 化合物 1 的主要 HMBC 和 1H-1H COSY 相关
Fig. 2 Key HMBC and 1H-1H COSY correlations
of compound 1
基(δC 121.1)和 1 个 sp2杂化的季碳(δC 133.8)。
在 HMBC 谱中 H-15 与 C-4、C-5 和 C-6 存在远程
相关,说明异戊烯基与 C-5 相连。另外,由 1H-1H
COSY 谱推出分子中含有 1 个 3-庚烯基,其与 C-2
相连可由 HMBC 谱中 H-7 与 C-1、C-2 和 C-3 存在
远程相关而确定。C-11 的化学位移(δC 34.6)提示
双键的构型为反式[3],红外光谱中 968 cm−1 的吸收
峰进一步证明分子含有反式二取代烯烃的片段。至
此确定化合物 1 为 2-(E-3-庚烯基)-5-异戊烯基-3, 6-
二羟基苯甲醛,命名为异曲霉素。
化合物 2:黄色细针状晶体(丙酮);mp 91~
93 ℃;ESI-MS m/z: 299 [M-H]−; MeOHmaxUV λ (nm):
407, 296, 249; KBrmaxIR ν (cm−1): 3 265, 2 959, 2 927,
2 852, 1 619, 1 599, 1 580, 1 483, 1 440, 1 262, 997,
955, 705;1H-NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 11.78 (1H, s,
6-OH), 10.09 (1H, s, H-14), 7.01 (1H, s, H-4), 6.56
(1H, d, J = 16.0 Hz, H-7), 6.44 (1H, dd, J = 16.0, 10.3
Hz, H-8), 6.27 (1H, dd, J = 15.0, 10.3 Hz, H-9), 5.89
(1H, dt, J = 15.0, 7.3 Hz, H-10), 5.29 (1H, t, J = 7.4
Hz, H-16), 4.96 (1H, s, 3-OH), 3.32 (2H, d, J = 7.4
Hz, H-15), 2.14 (2H, q, J = 7.3 Hz, H-11), 1.76 (3H,
brs, H-19), 1.70 (3H, brs, H-18), 1.46 (2H, m, H-12),
0.94 (3H, t, J = 7.3 Hz, H-13);13C-NMR (150 MHz,
CDCl3) δ: 196.2 (C-14), 155.3 (C-16), 150.0 (C-3),
139.9 (C-8), 138.9 (C-10), 134.0 (C-17), 130.5 (C-2),
129.5 (C-9), 125.1 (C-4), 124.0 (C-5), 120.9 (C-16),
119.3 (C-7), 117.0 (C-1), 34.8 (C-11), 27.2 (C-15),
25.8 (C-19), 22.2 (C-12), 17.8 (C-18), 13.7 (C-13)。经
与文献报道对比[4],鉴定化合物 2 为二氢金(色)
灰绿曲霉素。
化合物 3:黄色细针状晶体(丙酮);mp 112~
113 ℃;ESI-MS m/z: 299 [M-H]−; MeOHmaxUV λ (nm):
390, 274, 227; KBrmaxIR ν (cm−1): 3 300, 2 927, 2 843,
1 622, 1 588, 1 489, 1 449, 1 258, 987, 693。1H-NMR
(600 MHz, CDCl3) δ: 11.94 (1H, s, 6-OH), 10.22 (1H,
s, H-14), 6.90 (1H, s, H-4), 6.05 (1H, dd, J = 14.3,
10.3 Hz, H-11), 6.00 (1H, m, H-9), 5.60 (1H, dq, J =
14.3, 7.0 Hz, H-12), 5.57 (1H, dd, J = 14.5, 7.3 Hz,
H-10), 5.28 (1H, t, J = 7.3 Hz, H-16), 4.49 (1H, brs,
3-OH), 3.29 (2H, d, J = 7.3 Hz, H-15), 2.98 (2H, t, J =
7.7 Hz, H-7), 2.35 (2H, q, J = 7.7 Hz, H-8), 1.76 (3H,
brs, H-19), 1.73 (3H, d, J = 7.0 Hz, H-13), 1.69 (3H,
brs, H-18);13C-NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 195.4
(C-14), 155.8 (C-6), 145.0 (C-3), 133.9 (C-17), 132.0
(C-10), 131.1 (C-12), 129.3 (C-11), 128.9 (C-2), 128.4
(C-9), 127.4 (C-5), 125.8 (C-4), 121.0 (C-16), 117.2
(C-1), 34.2 (C-8), 27.0 (C-15), 25.8 (C-19), 24.1
(C-7), 18.0 (C-13), 17.8 (C-18)。上述数据与文献报道
一致[5],鉴定化合物 3 为异二氢金(色)灰绿曲霉素。
化合物 4:黄色片状晶体(丙酮);mp 71~72
℃;ESI-MS m/z: 301 [M-H]−; MeOHmaxUV λ (nm): 396,
274, 229; KBrmaxIR ν (cm−1): 3 420, 2 958, 2 926, 2 857,
1 622, 1 581, 1 489, 1 439, 1 262。1H-NMR (600
MHz, CDCl3) δ: 11.73 (1H, s, 6-OH), 10.01 (1H, s,
H-14), 7.02 (1H, s, H-4), 6.48 (1H, brd, J = 16.1 Hz,
H-7), 5.99 (1H, dt, J = 16.1, 6.9 Hz, H-8), 5.29 (1H, t,
J = 7.3 Hz, H-16), 5.01 (1H, brs, 3-OH), 3.31 (2H, d,
J = 7.3 Hz, H-15), 2.32 (2H, qd, J = 6.9, 1.6 Hz, H-9),
1.76 (3H, d, J = 0.7 Hz, H-19), 1.70 (3H, brs, H-18),
1.52 (2H, q, J = 7.3 Hz, H-10), 1.35 (4H, m, H-11,
12), 0.92 (3H, t, J = 7.0 Hz, H-13);13C-NMR (150
MHz, CDCl3) δ: 196.3 (C-14), 155.1 (C-6), 144.7
(C-3), 142.7 (C-8), 133.9 (C-17), 130.3 (C-2), 125.0
(C-4), 123.9 (C-5), 120.9 (C-16), 120.1 (C-7), 117.1
(C-1), 33.4 (C-9), 31.4 (C-11), 28.7 (C-10), 27.2
(C-15), 25.8 (C-19), 22.4 (C-12), 17.8 (C-18), 14.0
(C-13)。与文献报道对比[6-7],鉴定化合物 4 为曲霉素。
化合物 5:黄色片状晶体(丙酮);mp 106~108
℃;ESI-MS m/z: 305 [M+H]+,327 [M+Na]+;
MeOH
maxUV λ (nm): 391, 276, 239, 203; KBrmaxIR ν (cm−1):
3 297, 2 962, 2 924, 2 854, 1 630, 1 589, 1 489, 1 451,
1 308, 1 260, 1 122, 939, 703。1H-NMR (600 MHz,
CDCl3) δ: 11.93 (1H, s, 6-OH), 10.25 (1H, s, H-14),
6.89 (1H, s, H-4), 5.28 (1H, brt, J = 7.3 Hz, H-16),
4.48 (1H, brs, 3-OH), 3.28 (2H, d, J = 7.3 Hz, H-15),
2.88 (2H, t, J = 7.9 Hz, H-7), 1.76 (3H, d, brs, H-19),
1.69 (3H, brs, H-18), 1.57 (2H, m, H-8), 1.39 (2H, m,
H-9), 1.29 (6H, m, H-10, 11, 12), 0.87 (3H, t, J = 6.7
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 5 期 2012 年 5 月

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Hz, H-13);13C-NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 195.6
(C-14), 155.8 (C-6), 144.9 (C-3), 133.9 (C-17), 128.6
(C-2, 5), 125.7 (C-4), 121.1 (C-16), 117.3 (C-1), 32.0
(C-8), 31.8 (C-11), 29.6 (C-9), 29.1 (C-10), 27.0
(C-15), 25.7 (C-19), 23.9 (C-7), 22.6 (C-12), 17.8
(C-18), 14.1 (C-13)。根据文献报道[4-5],鉴定化合物
5 为灰绿曲霉黄色素。
化合物 6:为黄色固体, 20D]α[ −18.6 (c 0.011,
MeOH)。 MeOHmaxUV λ (nm): 386, 276, 235, 207;1H-NMR
(400 MHz, CDCl3) δ: 11.99 (1H, s, 6-OH), 10.20 (1H,
s, H-14), 6.96 (1H, s, H-4), 5.85 (1H, dd, J = 15.7, 5.5
Hz, H-11), 5.82 (1H, dd, J = 15.7, 5.8 Hz, H-10), 5.28
(1H, t, J = 7.4 Hz, H-16), 4.47 (1H, brt, J = 7.0 Hz,
H-9), 4.38 (1H, q, J = 6.4 Hz, H-12), 3.29 (2H, d, J =
7.4 Hz, H-15), 3.13 (1H, m, H-7), 3.06 (1H, m, H-7),
2.12 (1H, m, H-8), 1.86 (1H, m, H-8), 1.75 (3H, s,
H-19), 1.69 (3H, s, H-18), 1.32 (3H, d, J = 6.4 Hz,
H-13);13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 194.4 (C-14),
156.3 (C-6), 146.4 (C-3), 136.6 (C-11), 133.8 (C-17),
130.1 (C-5), 128.5 (C-10), 127.4 (C-4), 121.0 (C-16),
119.2 (C-2), 116.5 (C-1), 74.8 (C-9), 68.1 (C-12), 27.3
(C-8), 27.0 (C-15), 25.8 (C-19), 23.3 (C-13), 20.3
(C-7), 17.7 (C-18)。数据与文献报道一致[8],故鉴定
化合物 6 为毛壳菌吡喃宁。
5 抗氧化活性测试
将 DPPH 用甲醇配成浓度为 3.0×10−4 mol/L,然
后取 40 μL 分别加入 96 孔板中;样品用甲醇溶解后
加入 96 孔板中,最后用甲醇定容至 200 μL,使样品
的最终浓度分别为 1×10−3、1×10−4、1×10−5、1×
10−6、1×10−7和 1×10−8 mol/L。每个浓度平行 3 次。
混合均匀后在暗处放置 30 min,然后用酶标仪测定
517 nm 处其吸光度(A)值。VC为阳性对照。A 样品:
样品+DPPH+甲醇;A 阴性对照:DPPH+甲醇;A 样品对照:
样品+甲醇;用下列公式计算其自由基清除率:清
除率=[A 阴性对照-(A 样品-A 样品对照)] / A 阴性对照。计算
化合物对 DPPH 消除作用的半数抑制浓度(IC50)。
化合物 1~6 清除 DPPH 自由基的 IC50值分别
18.0、9.6、19.6、10.5、15.3 和 17.8 μmol/L。阳性
对照 VC的 IC50为 21.0 μmol/L。由实验结果可以看
出,化合物 1~6 均具有非常强的清除自由基的活
性,提示其具有抗氧化活性。并且如果侧链能与苯
环形成共轭体系,则可能明显提高化合物清除自由
基的活性。
参考文献
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