真菌代謝產(chǎn)物布雷菲德菌素A的熱分析研究

布雷菲德菌素A(Brefeldin A，BFA)是一種大環(huán)內(nèi)酯類真菌代謝產(chǎn)物，最早分離自Penicilliumbrefeldianum，具有多種生物活性，如抗病毒、抗真菌、抗線蟲、抗有絲分裂和抗腫瘤等。BFA能誘導(dǎo)高爾基體的分解，抑制蛋白從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)中轉(zhuǎn)移為高爾基體的復(fù)合物(小分子BFA能非競爭性地抑制蛋白)，目前作為一種重要的分子工具廣泛用于哺乳動物信號傳導(dǎo)途徑的研究。近年來，BFA的抗腫瘤生物活性也引起了人們的廣泛重視[1～4]。

作者應(yīng)用熱重分析儀和差示掃描量熱分析儀研究了布雷菲德菌素A的熱化學(xué)性質(zhì),為熱分析鑒別布雷菲德菌素A提供了實驗依據(jù)。

1 實驗

1.1 主要試劑和儀器

布雷菲德菌素A(99%)，武漢遠(yuǎn)城科技發(fā)展有限公司。Al2O3，光譜純。

DSC-Q10 型差示掃描量熱分析儀、TGA-Q50 型熱重分析儀(氮氣流速50 mL·min-1)，美國TA 儀器公司；精密天平(精確度0.01 mg)，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司。

1.2 方法

取布雷菲德菌素A 4～5 mg置于Al2O3坩堝,加熱速率為10℃·min-1。參考物質(zhì)為光譜純Al2O3，氮氣氣氛，對布雷菲德菌素A從室溫到500℃進(jìn)行DSC 掃描。

取4.93594 mg 布雷菲德菌素A置于坩堝，氮氣氣氛,以10℃·min-1的速率升溫，得到其從室溫到600℃的熱重曲線。

2 結(jié)果與討論

2.1 TG-DTG分析(圖1)

圖1 布雷菲德菌素A的TG-DTG曲線

由圖2可知，布雷菲德菌素A加熱失重分為兩個階段。第一階段失重溫度范圍大致為179～219℃,DTG曲線顯示熱解失重最快的溫度為199℃,質(zhì)量損失為6.41%。推斷此歷程為受熱后環(huán)上羥基與鄰位碳上的氫縮合失去一個水分子,理論質(zhì)量損失為6.42%,這與實際質(zhì)量損失基本吻合。第二階段失重溫度范圍大致為219～330℃,這一階段的質(zhì)量損失為92.5%。推斷此歷程是布雷菲德菌素A環(huán)骨架熱解過程,DTG曲線顯示熱解失重最快溫度為277℃。此時殘留物的質(zhì)量約占總質(zhì)量的1.1%,表明布雷菲德菌素A已經(jīng)燃燒完全，所失去的基團(tuán)在高溫下氧化燃燒生成CO2和H2O[5]。繼續(xù)升溫,未檢測到質(zhì)量損失,殘余物可能為高溫下保持穩(wěn)定的殘渣。

2.2 DSC分析

布雷菲德菌素A的熔點為204～205℃。用差示掃描量熱法測量布雷菲德菌素A的熔化過程,見圖2。

圖2 布雷菲德菌素A的DSC-DDSC曲線

由圖2可知，205.8℃出現(xiàn)一個明顯的吸熱峰，應(yīng)為熔化吸熱峰；207.1℃出現(xiàn)一個明顯的放熱峰，為布雷菲德菌素A開始分解的放熱峰；隨后在280.4℃出現(xiàn)另一個強吸熱峰，在290.7℃出現(xiàn)另一個放熱峰。

DDSC曲線說明DSC曲線的三個峰都是單獨、無重復(fù)的峰。

實驗還發(fā)現(xiàn)，布雷菲德菌素A在相同實驗條件、 不同升溫速度下的DSC 圖形非常相似,這為熱分析鑒別布雷菲德菌素A提供了實驗依據(jù)。

3 結(jié)論

通過熱重分析和差示掃描量熱分析對布雷菲德菌素A熱化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究,布雷菲德菌素A在加熱到219℃時質(zhì)量損失約6.41%；219～330℃時質(zhì)量損失約92.5%；DSC曲線在205.8℃和280.4℃處出現(xiàn)強吸熱峰，在207.1℃和290.7℃有兩個放熱峰。布雷菲德菌素A在179℃以下很穩(wěn)定，為熱分析鑒別布雷菲德菌素A提供了實驗依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] Miller S G，Carnell L，Moore H H.Post-Golgi membrane traffic:Brefeldin A inhibits export from distal Golgi compartments to the cell surface but not recycling[J].J Cell Biol,1992,118(2):267-283.

[2] Shao R G,Shimizu T,Pommier Y.Brefeldin A is a potent inducer of apoptosis in human cancer cells independently of p53[J].Exp Cell Res,1996,227(2):190-196.

[3] Anadu N O,Davisson V J,Cushman M.Synthesis and anticancer activity of Brefeldin A ester derivatives[J].J Med Chem,2006,49(13):3897-3905.

[4] 劉萬云，方美娟，許鵬翔,等.產(chǎn)胞外布雷菲德菌素A青霉發(fā)酵條件的研究[J].微生物學(xué)通報,2005，32(6):52-57.

[5] 鄒盛勤，梅光泉，陳武.陸英提取物烏索酸的熱分析研究[J].分析試驗室，2007，26(11)：29-31.