朱 峰,盧衛(wèi)紅,陳 忻,吳靜姝
1佛山科學技術(shù)學院化學與化工系,佛山528000;2佛山科學技術(shù)學院動物醫(yī)學系,佛山528231
朱紅栓菌 Trametes cinnabarina(Jacq.)Franeh是一種野生高等真菌,在分類上屬于多孔菌科(Polyporaceae),生于櫟、樺、鍛、櫸等闊葉樹的腐木上,偶爾生于松木上。分布于華北、西北及黑龍江、吉林、江蘇、安徽、浙江、江西、河南、湖南、廣東、廣西等省區(qū)。在香菇、木耳栽培的段木上,常出現(xiàn)此菌,屬食菌段木上常見的“雜菌”。它具有多種藥用價值,具有祛風除濕,清熱解毒,行氣,止血,止癢等功效。其提取物對小白鼠肉瘤S180和艾氏腹水瘤的抑制率達90%,能明顯增加小鼠免疫器官胸腺和脾臟的重量,提高巨噬細胞的吞噬活力,促進T細胞體外增殖及接觸性皮炎反應(yīng),提高小鼠血清凝集素滴度,具有很高的開發(fā)利用價值[1,2]。
本文首次對采自廣東省上川島的野生朱紅栓菌化學成分進行了研究,發(fā)現(xiàn)其甲醇粗提物對大腸桿菌、沙門氏菌、鏈球菌和金黃葡萄球菌表現(xiàn)出有意義的抗菌活性,從該粗提物分離獲得兩個吩噁嗪酮類生物堿,通過波譜分析分別鑒定為朱紅菌素(1)和朱紅栓菌素(2),結(jié)構(gòu)式見圖1。
圖1 朱紅菌素(1)和朱紅栓菌素(2)的結(jié)構(gòu)式ig.1 The structures of cinnabarin(1)and tramesanguin(2)
1.1.1 儀器
INOVA 500 NB超導(dǎo)核磁共振譜儀(美國Varian公司);ZAB-HS雙聚焦磁質(zhì)譜儀(英國VG公司);X4型顯微熔點測定儀(上海荊和分析儀器有限公司)。
1.1.2 材料
野生朱紅栓菌(2009年6月3日采自廣東省上川島,根據(jù)文獻[1,2]鑒定為朱紅栓菌 Trametes cinna-barina(Jacq.)Franeh);微晶纖維素薄層色譜板。
1.2.1 甲醇粗提物的制備
137 g風干野生朱紅栓菌子實體粉碎后用1 L甲醇室溫浸泡提取3次,每次7 d,提取液合并減壓濃縮至一半體積,析出紅色沉淀,抽濾,得甲醇粗提物。
1.2.2 甲醇粗提物的抗菌活性
甲醇粗提物用DMSO配成1和5 mg/mL濃度樣品液。采用K-B紙片擴散法[3],將試驗微生物菌株用無菌生理鹽水配置成為0.5麥氏單位的懸液,接種于M-H瓊脂平皿上,分別貼上1和5 mg/mL甲醇粗提物藥敏紙片,于35℃孵育24 h,測定抑菌圈大小。
1.2.3 化合物分離純化
甲醇粗提物用吡啶重結(jié)晶,得紅色物質(zhì)(120 mg)。微晶纖維素薄層色譜分析表明,該紅色物質(zhì)由兩個主要成分組成。因此取20 mg紅色物質(zhì)用少量混合溶劑(吡啶∶正丁醇∶水 v/v/v 6∶2∶2)溶解,進一步通過制備微晶纖維素薄層色譜分離純化(展開溶劑系統(tǒng)為吡啶∶正丁醇∶水v/v/v 6∶2∶2),先后得到兩個紅色組分,這兩個紅色組分進一步通過吡啶重結(jié)晶,分別得到紅色晶體1(5mg)和紅色晶體2(9 mg)。
甲醇提取液在濃縮到一半體積時便析出大量紅色固體,發(fā)現(xiàn)該固體很難再次溶解于甲醇,并且難溶于一般的有機溶劑和水,在吡啶和乙酸中溶解性能有所增加。采用K-B紙片擴散法[3],以鏈霉素為參照,測定該甲醇粗提物對大腸桿菌、沙門氏菌、鏈球菌和金黃葡萄球菌等4種試驗微生物的體外抗菌活性,試驗結(jié)果見表1。
表1 朱紅栓菌甲醇粗提物的體外抗菌活性Table 1 Antibacterial activities in vitro of themethanol crude extract of Trametes cinnabarina(Jacq.)Franeh
體外抗菌試驗結(jié)果表明,甲醇粗提物對4種試驗菌株顯示出有意義的抑菌活性,其中對大腸桿菌的抑菌活性最強。
化合物1 紅色晶體(吡啶),mp.溫度大于300℃時逐漸分解。1H NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ:9.56(br s,1H,2-NHα),8.69(br s,1H,2-NHβ),7.55(m,1H,H-7),7.53(m,1H,H-8),7.46(d,J=7.5 Hz,1H,H-6),6.58(s,1H,H-4),4.86(s,2H,H-12);13C NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ:177.6(s,C-3),169.0(s,C-11),152.0(s,C-2),151.1(s,C-10'),146.1(s,C-4'),142.0(s,C-5'),138.2(s,C-9),129.2(d,C-7),126.6(s,C-9'),123.6(d,C-8),114.5(d,C-6),105.0(d,C-4),92.2(s,C-1),58.7(s,C-12);FABMS:m/z 287 [M+H]+。NMR譜表明這是一個吩噁嗪酮類生物堿,其波譜數(shù)據(jù)與文獻[4]報道的朱紅菌素一致,因此鑒定為朱紅菌素,結(jié)構(gòu)式見圖1。
化合物2 紅色晶體(吡啶),mp.溫度大于250℃逐漸分解;1H NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ:10.33(s,1H,H-12),9.78(br s,1H,2-NHα),8.90(br s,1H,2-NHβ),7.98(d,J=7.5 Hz,1H,H-8),7.85(d,J=7.8 Hz,1H,H-6),7.72(dd,J=7.5,7.8 Hz,1H,H-7),6.63(s,1H,H-4);13C NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ:191.4(d,C-12),168.7(s,C-11),177.8(s,C-3),152.6(s,C-2),150.4(s,C-10'),148.6(s,C-4'),142.0(s,C-5'),131.2(d,C-8),128.9(d,C-7),128.7(s,C-9'),128.4(s,C-9),121.6(d,C-6),105.0(d,C-4),92.1(s,C-1);FABMS:m/z285[M+H]+?;衔?的NMR譜與化合物1的NMR譜非常相似,也是一個吩噁嗪酮類生物堿,其波譜數(shù)據(jù)與文獻[4]報道的朱紅栓菌素一致,因此鑒定為朱紅栓菌素,結(jié)構(gòu)式見圖1。
生物堿廣泛存在于藥用植物中[5,6],并且是許多微生物代謝產(chǎn)物的主要成分[7,8],具有各種各樣的生物活性。吩噁嗪酮類生物堿也發(fā)現(xiàn)存在于其它多孔菌科高等真菌之中,比如Pycnoporus cinnabari-nus[4]、Trametes cinnabarina var.sanguinea(L.)Pilat[9]、T.cinnabarina Jacq.[10]和 Coriolus sanguineus(Polystictus cinnabarinus)[11],并且被認為是這些真菌呈現(xiàn)鮮艷的紅色的主要原因[4,9-12]。近年來,發(fā)現(xiàn)海洋放線菌ACMA006也能產(chǎn)生吩噁嗪酮類生物堿[13],其中放線菌素 D還具有顯著的抗腫瘤活性[14]。因而吩噁嗪酮類生物堿引起了人們的重視。
由于吩噁嗪酮類生物堿難溶于大多數(shù)有機溶劑和水溶液,因此人們一直致力于研究這類化合物的有效提取分離方法。早期對這類化合物的結(jié)構(gòu)分析手段主要是運用紅外和拉曼光譜、紫外光譜并結(jié)合化學合成與修飾方法[9-12,15-19]。近年來才開始逐漸應(yīng)用NMR手段對這類化合物進行表征,并導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)了一些新的吩噁嗪酮類生物堿[4,20,21]。
本文從廣東省上川島采集的野生朱紅栓菌分離獲得2個吩噁嗪酮類生物堿,經(jīng)NMR譜鑒定為朱紅菌素(1)和朱紅栓菌素(2)。由于這2個化合物難溶于一般有機溶劑,因而其生物活性還未得到有效研究。對其結(jié)構(gòu)進行修飾以增強其溶解性,從而深入研究其生物活性,開發(fā)其潛在的藥用價值,這些工作正在進一步研究之中。
1 Ying JZ(應(yīng)建浙),Mao XL(卯曉嵐).Illustrated handbook of Chinesemedicinal fungus(中國藥用真菌圖鑒).Beijing:Science Press,1987.218-219.
2 Zhou WN(周文能),Zhang DZ(張東柱).Illustrated handbook ofwild mushroom(野菇圖鑒).Taipei:Publishing business Limited by Share Ltd,2005.439.
3 Tan Y(譚瑤),Zhao Q(趙清).Antimicrobial susceptibility tested by Kirby-Bauer disk diffusion method.Lab Med Clin(檢驗醫(yī)學與臨床),2010,7:2290-2291.
4 Daniel AD,Sylvia U.HPLC and NMR studies of phenoxazone alkaloids from Pycnoporus cinnabarinus.Nat Prod Comm,2009,4:489-498.
5 Huang SZ(黃圣卓),Cao JX(曹金鑫),Jiang SP(蔣思萍),et al.Alkaloids of the Tibetan medicinal plant Aconitum naviculare Stapf.Nat Prod Res Dev(天然產(chǎn)物研究與開發(fā)),2011,23:655-657.
6 Wang H(王歡),Wang YH(王躍虎),Chen LJ(陳麗娟),et al.Research progress of alkaloids from Lycoris.Nat Prod Res Dev(天然產(chǎn)物研究與開發(fā)),2012,24:691-697.
7 Zhou JY(周俊勇),Huang HB(黃洪波),Wang ZW(汪中文),et al.The Metabolites of indolocarbazole alkloids from themarine-derived Streptomyces sp.SCSIO 1667.Nat Prod Res Dev(天然產(chǎn)物研究與開發(fā)),2011,23:415-419
8 Zhu F,Chen GY,Chen X,et al.Aspergicin,a new antibacterial alkaloid produced by mixed fermentation of twomarinederived mangrove epiphytic fungi.Chem Nat Comp,2011,47:767-769.
9 Gripenberg J.XIII.Tramesanguin,the pigment of Trametes cinnabarina var.sanguinea(L.)Pilat.Acta Chem Scand,1963,17:703-708.
10 Gripenberg J.Fungus pigments.I.Cinnabarin,a colouring matter from Trametes cinnabarina Jacq..Acta Chem Scand,1951,5:590-595.
11 Lemberg R.Nitrogenous pigments from the fungus Coriolus sanguineus(Polystictus cinnabarinus).Aust J Experi Biol&Med Sci,1952,30:271-278.
12 Gripenberg J,Honkanen E,Patoharju O.Fungus pigments V.Degradations of cinnabarin.Acta Chem Scand,1957,11:1485-1492.
13 Cao X(曹雪),Yang RL(楊瑞麗),Yuan XW(袁獻溫),et al.Separation,purification,and structural identification of antitumor active components from marine actinomycete ACMA006.J Ocean Taiwan Str(臺灣海峽),2011,30:400-404.
14 Zhang BZ(張邦治),Wang KR(王凱榮),Wang ZZ(王則周),et al.Design,synthesis and in vitro antitumor activity of novel actinomycin D analogs.Chem J Chin Univ(高等學?;瘜W學報),2010,31:1346-1352.
15 Schatz A,Schatz V,Adelson L M,et al.Spectrophotometric studies of Polyporus cinnabarinus and Polyporus sanguineus.Bull Torr Bota Club,1956,83:136-140.
16 Cavill GW,Clezy PS,Whitfield FB.The chemistry of mould metabolites-IV.Reductive acetylation and reoxidation of some phenoxazin-3-ones.Tetrahedron,1961,12:139-145.
17 Gripenberg J,Kivalo P.Polarography of cinnabarin.Suomen Kemistilehti B,1957,30B:134-136.
18 Cavill GWK,Ralph BJ,Tetaz JR,et al.The chemistry of mould metabolites Part I.Isolation and characterization of a red pigment from Coriolus sanguineus Fr..J Chem Soc,1953,525-529.
19 de Oliveira LFC,Le Hyaric M,Berg MM,et al.Raman spectroscopic characterization of cinnabarin produced by the fungus Pycnoporus sanguineus(Fr.)Murr..J Raman Spectr,2007,38:1628-1632.
20 Graf E,Schneider K,Nicholson G,et al.Elloxazinones A and B,new aminophenoxazinones from Streptomyces griseus Acta 2871.JAntibiot,2007,60:277-284.
21 Achenbach H,Blumm E.Investigation of the pigments of Pycnoporus sanguineus-Pycnosanguin and new phenoxazin-3-ones.Arch de Pharm,1989,324:3-6.