谷荊洲,任文靜,鮑夢雨,李 想,陳志武,姜 榮
黃蘆木內生真菌Talaromyces tiftonensis SN34的次生代謝產物研究
谷荊洲1, 4,任文靜2, 3,鮑夢雨2, 3,李 想4,陳志武1*,姜 榮2*
1. 安徽醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院,安徽 合肥 230022 2. 澳門科技大學中醫(yī)藥質量研究國家重點實驗室,澳門 999078 3. 山東中醫(yī)藥大學藥學院,山東 濟南 250355 4. 安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院,安徽 合肥230022
研究黃蘆木葉片內生真菌SN34的次生代謝產物及生物活性。采用正相硅膠、Sephadex LH-20凝膠、ODS等柱色譜和反相高效液相柱色譜對SN34的次生代謝物進行分離純化,利用HRESIMS、NMR等譜學技術對化合物進行結構鑒定,并通過體外實驗評價化合物抗菌、抗神經炎、細胞毒活性。從SN34 的大米發(fā)酵物中分離得到7個化合物,分別鑒定為(2)-4-甲氧基-2-羥基丙烷-6-甲基-2,3-二氫苯并呋喃-5-硫代甲酸酯(1)、()-4-羥基-2-羥基丙烷-6-甲基-2,3-二氫苯并呋喃-5-甲酸甲酯(2)、赤散囊菌素A(eurothiocin A,3)、2,3-二氫-2-(1-甲基乙烯基)-5-苯并呋喃甲醇(4)、意大利鼠李素(alaternin,5)、1,3,6-三羥基-7-(1-羥乙基)-9,10-蒽二酮(6)和BK223-B(7)。其中,化合物5對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin-resistant,MRSA)菌株的最小抑菌濃度為31.25 μg/mL。20 μmol/L的化合物3和5對脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)誘導的BV2細胞產生一氧化氮(nitric oxide,NO)的抑制率分別為(69.90±1.34)%和(54.50±4.15)%。此外,化合物5和7可以抑制胰腺癌細胞PANC-1和BxPC的細胞增殖?;衔?為新型含硫苯并呋喃衍生物,命名為赤散囊菌素C;化合物2~7為首次從SN34中分離得到?;衔?對MRSA菌株具有一定的抑制作用?;衔?和5可以抑制LPS誘導的小鼠小膠質細胞系BV2細胞中NO的產生,具有一定的抗神經炎活性。此外,化合物5和7對PANC-1和BxPC細胞增殖具有抑制作用。
黃蘆木;植物內生菌;SN34;生物活性;赤散囊菌素C;赤散囊菌素A;意大利鼠李素
植物內生菌幾乎普遍存在于植物的各個組織中,它們是植物防御共同體,由內生菌代謝的生物活性化合物又是內生菌進化的關鍵[1-2]。植物能夠產生多樣性生物活性次生產物,但需要大量的植物原料才能獲取少量的目標產物[3]。隨著對天然產物研究的不斷增加,作為具有結構多樣性的生物活性代謝物的重要來源,內生菌越來越廣泛的被探索[4]。內生菌及其次生代謝產物極大地豐富了天然產物的化學和生物多樣性[5]。黃蘆木Rupr. 屬于小檗科(Berberidaceae)的落葉灌木,具有清熱燥濕、瀉火解毒的功效,其根和莖用于治療高血壓、炎癥、痢疾、腸炎、黃疸等疾病[6],有廣泛的藥理作用和藥用價值。然而,對該植物內生菌代謝產物的研究卻鮮有報道。屬菌株頗為豐富,其次生代謝產物物類型具有多樣性,包括苯并二氫吡喃酮類、異香豆素類、苯并呋喃衍生物、蒽酮類及類萜類成分。其中苯并呋喃衍生物及蒽酮類曾多次被分離得到,其具有細胞毒、抗神經炎、抗菌、α-葡萄糖苷酶抑制等活性,而關于菌株SN34次生代謝產物尚未報道[7]。因此本研究以內生菌SN34的大米發(fā)酵物為研究對象,旨在獲得更多具有生物活性的苯并呋喃衍生物及蒽酮類化合物。最終分離得到7個化合物,分別鑒定為 (2)-4-甲氧基-2-羥基丙烷-6-甲基-2,3-二氫苯并呋喃-5-硫代甲酸酯赤散囊菌素 C [-methyl ()-2-(2-hydroxypropan-2-yl)-4-methoxy-6-methyl-2,3-dihydrobenzofuran-5-carbothioate,1]、()-4-羥基-2-羥基丙烷-6-甲基-2,3-二氫苯并呋喃-5-甲酸甲酯[methyl()-4-hydroxy-2-(2-hydroxypropan-2-yl)-6-methyl-2,3-dihydrobenzofuran-5-carboxylate,2]、赤散囊菌素A(eurothiocin A,3)、2,3-二氫-2-(1-甲基乙烯基)-5-苯并呋喃甲醇 [2,3-dihydro-2-(1-methylethenyl)-5-benzofuranmethanol,4]、意大利鼠李素(alaternin,5)、1,3,6-三羥基-7-(1-羥乙基)-9,10-蒽二酮[1,3,6-trihydroxy-7-(1-hydroxyethyl)-9,10-anthracenedione,6]和BK223-B(7)。其中,化合物1為新的含硫苯并呋喃衍生物,命名為赤散囊菌素C;化合物2~7均為首次從內生菌SN34獲得;以上化合物的抗菌、抗神經炎和細胞毒活性實驗表明,化合物5對MRSA菌株具有一定的抑制作用?;衔?和5可以抑制LPS誘導的小鼠小膠質細胞系BV2細胞中NO的產生,具有一定的抗神經炎活性。此外,化合物5和7對胰腺癌細胞系PANC-1和BxPC細胞增殖具有抑制作用。
Autopol III旋光儀(美國魯道夫公司),Evolution 300紫外光譜儀(美國賽默飛世爾科技公司),Bruker Tensor 27紅外光譜儀(德國布魯克公司),Bruker Avance III 500 MHz型核磁共振波譜儀(德國布魯克公司),安捷倫Agilent 6210 TOF LC-MS液質聯用(美國安捷倫公司),安捷倫Aligent 1100高效液相色譜儀(美國安捷倫公司),SPH 3332型大型雙層敞開式搖床(上海世平實驗設備有限公司),Biotek ELx800酶標儀(美國Biotek公司)。柱色譜硅膠(300~400目)和GF254薄層色譜硅膠板(青島海洋化工有限公司),反相RP-18(日本富士硅化學株式會社),Sephadex LH-20(美國通用電氣公司),Aligent Eclipse XDB-C18色譜柱(250 mm×9.4 mm,5 μm;美國安捷倫公司),色譜級甲醇和乙腈(美國TEDIA公司),其他試劑為成都科隆試劑有限公司。DMEM培養(yǎng)基、特級胎牛血清(FBS)和青霉素-鏈霉素溶液(×100,美國Gibco公司),美羅培南(美國MedChemExpress公司,批號274875),阿霉素(美國MedChemExpress公司,批號251055),槲皮素、脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)和噻唑藍(Thiazolyl Blue,MTT,美國Sigma-Aldrich公司),一氧化氮試劑盒(上海碧云天生物技術有限公司)。
菌株SN34分離自新鮮黃蘆木葉片(2021年7月采自中國陜西省安康市),植物經西北農林科技大學吳振海高級實驗師鑒定為黃蘆木Rupr.,菌株經北京麥克羅科技有限公司鑒定為SN34,現存放于安徽醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院。
小鼠小膠質細胞BV-2細胞系和胰腺癌細胞株 PANC-1、BxPC均購買自北京協(xié)和醫(yī)學院細胞資源中心。
2.1.1 菌株培養(yǎng)基制備 土豆液體/固體培養(yǎng)基:將200 g的土豆去皮切成1 cm3小塊,開水煮20 min,加入20 g葡萄糖,最后定容至1 L。固體培養(yǎng)基則加入20 g瓊脂粉。大米固體培養(yǎng)基:將40 g大米置于500 mL錐形瓶中,加入60 mL去離子水,置于高壓蒸汽滅菌鍋中在121 ℃滅菌30 min,備用。
2.1.2 菌株發(fā)酵 將菌株SN34接種于馬鈴薯葡萄糖瓊脂平板(potato glucose agar plates,PDA)上,置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d。觀察到菌絲長滿且菌落正常后,再將菌塊接種于多個PDA平板上,繼續(xù)孵育7 d。將約十幾塊菌塊(約0.5 cm2)接種于馬鈴薯葡萄糖(potato glucose,PD)液體培養(yǎng)基中,在120 r/min搖床上培養(yǎng)7 d后,將200 μL種子液接種于大米固體培養(yǎng)基中,室溫培養(yǎng)28 d。
將內生真菌SN34的發(fā)酵物用甲醇浸提3次,粗提液用醋酸乙酯萃取后得到醋酸乙酯部位浸膏約26.7 g,將該浸膏經硅膠柱色譜(石油醚-醋酸乙酯10∶1、5∶1、2∶1;二氯甲烷-甲醇100∶1、50∶1、25∶1)進行梯度洗脫,經薄層色譜(TLC)檢識后合并得到分成8個組分(Fr. A~H);Fr. A經Sephadex LH-20柱色譜(甲醇)得到7個組分Fr. A1~A7。Fr. A5經過反相ODS柱色譜(30%→80%甲醇-水)梯度洗脫,又通過制備 HPLC(50%乙腈-水,2 mL/min)進一步純化,得到化合物1(R=27.2 min,7.3 mg)、2(R=29.5 min,5.2 mg)和3(R=22 min,64.8 mg)。Fr. B經過Sephadex LH-20柱色譜(甲醇)及制備HPLC(50% 甲醇-水,2 mL/min)得到化合物4(R=31.5 min,4.5 mg)。Fr. C經過Sephadex LH-20柱色譜(甲醇-二氯甲烷3∶1)分離后得到Fr. C1~C4。Fr. C3經過反相ODS柱色譜(30%→80%甲醇-水)梯度洗脫及反復重結晶(甲醇)得到化合物5(28.1 mg)和6(35.3 mg)。Fr. D經過反相ODS柱色譜(50%→90%甲醇)和Sephadex LH-20柱色譜(甲醇-二氯甲烷3∶1)分離后得到Fr. D4.1~D4.4。其中Fr. D4.2經過反相ODS柱色譜(30%→80%甲醇-水)梯度洗脫及制備HPLC(60%乙腈-水,2 mL/min)得到化合物7(R=21.5 min,16.2 mg)。
將在Luria-Bertani(LB)固體平板上活化好的MRSA ATCC43300接種到Mueller-Hinton液體培養(yǎng)基上,在37 ℃下培養(yǎng)過夜,在4000 r/min離心10 min,棄上清,將收集的菌體重新懸浮于Mueller- Hinton培養(yǎng)基中,并稀釋至600 nm下吸光度()值為0.5。用Mueller-Hinton培養(yǎng)基將菌體進一步稀釋至約1×105CFU/mL,并接種至96孔板(100 μL/孔)。配制化合物終質量濃度為0~125 μg/mL。不含化合物的作為陰性對照;美羅培南作為陽性對照藥。在37 ℃下培養(yǎng)24 h后觀察沒有菌生長的最小濃度即為最小抑制濃度(minimal inhibit concentration,MIC)[8]。
采用Griess試劑法測定化合物對LPS誘導的BV2細胞NO產生的影響。將BV-2細胞培養(yǎng)于DMEM(10% FBS和1%青霉素/鏈霉素雙抗)培養(yǎng)基中,在37 ℃、5% CO2條件下培養(yǎng)至對數生長期,以2×104/孔的密度接種于96孔板中,培養(yǎng)24 h;加入1 μg/mL LPS和不同濃度的待測化合物同時處理24 h,槲皮素作為陽性對照;NO的生成量采用NO檢測試劑盒測定,最后用酶標儀測定550 nm處的值[9]。
采用MTT法測定化合物對2種胰腺癌細胞系(PANC-1和BxPC)的細胞毒活性。將2種胰腺癌細胞PANC-1和BxPC細胞培養(yǎng)于DMEM(10% FBS和1%青霉素/鏈霉素雙抗)培養(yǎng)基中,培養(yǎng)至對數生長期,以2×104/孔的密度接種于96孔板中,繼續(xù)培養(yǎng)24 h。再加入待測化合物(50 μml/L)處理48 h,阿霉素作為陽性對照。每孔加入5 mg/mL MTT溶液10 μL,靜置4 h,棄上清,每孔加入100 μL DMSO溶液,最后用酶標儀測定570 nm處的值[10]。
與化合物3不同之處在于,化合物1中含有1個甲氧基,根據HMBC譜圖中H-14 (3.86, 3H, s) 與C-4相關確定了甲氧基位于C-4位。HMBC譜中顯示,H-7 (6.37, 1H, s) 與C-3a和C-5相關,H-12 (2.47, 3H, s) 與C-11相關,以及H-13 (2.23, 3H, s) 與C-5和C-7相關,因此確證結構中苯并硫酸甲酯片段(圖1)。通過實測和計算的ECD光譜分析,推斷出化合物1的絕對構型為(圖2)。綜上所述,化合物1鑒定為 (2)-4-甲氧基-2-羥基丙烷-6-甲基- 2,3-二氫苯并呋喃-5-硫代甲酸酯,經檢索,該化合物為新化合物,命名為赤散囊菌素C(eurothiocin C)。
化合物2:無色油狀物;[α]25 D-83.9(0.5, CHCl3);HR-ESI-MS/289.104 6 [M+Na]+,推測其分子式為C14H18O5;1H-NMR (500 MHz, CDCl3): 11.8 (1H, s, 4-OH), 6.25 (1H, s, H-7), 4.71 (1H, dd,= 9.6, 8.2 Hz, H-2), 3.92 (3H, s, H-12), 3.14 (1H, dd,= 15.6, 9.6 Hz, H-3α), 3.05 (1H, dd,= 15.6, 8.3 Hz, H-3β), 2.50 (3H, s, H-13), 1.33 (3H, s, H-9), 1.21 (3H, s, H-10);13C-NMR (125 MHz, CDCl3): 172.3 (C-11), 164.6 (C-4), 160.2 (C-7a), 143.8 (C-6), 111.0 (H-3a), 105.7 (C-5), 105.3 (C-7), 91.2 (C-2), 72.0 (C-8), 51.8 (C-12), 27.7 (C-3), 25.9 (H-9), 24.7 (H-13), 23.7 (H-10)。上述數據與文獻報道一致[12],推測該化合物為()-4-羥基-2-羥基丙烷-6-甲基-2,3-二氫苯并呋喃-5-甲酸甲酯。
表1 化合物1的核磁波譜數據(500/125 MHz, CDCl3)
圖1 化合物1的主要1H-1H COSY和HMBC相關
圖2 化合物1的實測和計算ECD譜圖
化合物3:無色油狀物;[α]25 D-148.7(0.5, CHCl3);HR-ESI-MS/: 305.081 6 [M+Na]+,推測其分子式為C14H18O4S;1H-NMR (500 MHz, CDCl3): 11.9 (1H, brs, 4-OH), 6.24 (1H, s, H-7), 4.70 (1H, t,= 8.9 Hz, H-2), 3.12 (1H, dd,= 15.6, 9.6 Hz, H-3α), 3.04 (1H, dd,= 15.6, 8.3 Hz, H-3β), 2.66 (3H, s, H-13), 2.45 (3H, s, H-12), 1.30 (3H, s, H-9), 1.20 (3H, s, H-10);13C-NMR (125 MHz, CDCl3): 197.8 (C-11), 164.3 (C-7a), 157.9 (C-4), 141.7 (C-6), 116.2 (C-5), 111.5 (C-3a), 105.7 (C-7), 91.3 (C-2), 71.9 (C-8), 27.7 (C-3), 25.5 (C-9), 24.9 (C-13), 24.0 (C-10), 13.0 (C-12)。上述數據與文獻報道一致[11],推測該化合物為赤散囊菌素A。
化合物4:無色油狀物;HR-ESI-MS/: 213.089 3 [M+Na]+,推測其分子式為C12H14O2;1H-NMR (500 MHz, Acetone-6): 7.17 (1H, s, H-4), 7.08 (1H, d,= 8.1 Hz, H-6), 6.69 (1H, d,= 8.1 Hz, H-7), 5.18 (1H, t,= 8.8 Hz, H-2), 5.06 (1H, s, H-9α), 4.87 (1H, s, H-9β), 4.51 (2H, d,=3.6 Hz, H-11), 3.36 (1H, dd,= 15.7, 9.6 Hz, H-3α), 3.00 (1H, dd,= 15.7, 8.0 Hz, H-3β), 1.75 (3H, s, H-10);13C-NMR (125 MHz, Acetone-6): 159.0 (C-7a), 144.7 (C-8), 134.6 (C-5), 126.7 (C-4), 126.7 (C-6), 123.8 (C-3a), 110.8 (C-9), 108.2 (C-7), 85.4 (C-2), 63.8 (C-11), 34.4 (C-3), 16.5 (C-10)。上述數據與文獻報道一致[13],推測該化合物為2,3-二氫-2-(1-甲基乙烯基)-5-苯并呋喃甲醇。
化合物5:橘黃色粉末;HR-ESI-MS/: 309.036 4 [M+Na]+,推測其分子式為C15H10O6;1H-NMR (500 MHz, Acetone-6): 7.28 (1H, brs, H-4), 7.01 (1H, brs, H-5), 6.75 (1H, s, H-7), 2.32 (3H, s, H-15);13C-NMR (125 MHz, Acetone-6): 190.6 (C-9), 182.5 (C-10), 165.6 (C-3), 165.4 (C-1), 161.9 (C-8), 148.4 (C-6), 134.2 (C-14), 132.2 (C-11), 123.4 (C-7), 120.6 (C-5), 113.7 (C-12), 109.6 (C-13), 107.5 (C-4), 107.5 (C-2), 21.4 (C-15)。上述數據與文獻報道一致[14],推測該化合物為意大利鼠李素。
化合物6:黃色粉末;HR-ESI-MS/: 323.052 5 [M+Na]+,推測其分子式為C16H12O6;1H-NMR (500 MHz, CD3OD): 8.23 (1H, s, H-5), 7.40 (1H, s, H-8), 7.03 (1H, d,= 2.4 Hz, H-1), 6.45 (1H, d,= 2.4 Hz, H-3), 5.18 (1H, q,= 6.5 Hz, H-15), 1.46 (3H, d,= 6.5 Hz, H-16);13C-NMR (125 MHz, CD3OD):187.3 (C-10), 183.7 (C-9), 166.3 (C-2), 166.0 (C-4), 160.9 (C-7), 140.9 (C-6), 136.6 (C-11), 135.3 (C-13), 126.9 (C-14), 126.4 (C-5), 113.4 (C-8), 110.8 (C-12), 109.2 (C-1), 108.9 (C-3), 65.8 (C-15), 23.6 (C-16)。上述數據與文獻報道一致[15],推測該化合物為1,3,6-三羥基-7-(1-羥乙基)-9,10-蒽二酮。
化合物7:無色油狀物;[α]25 D-23.1(0.5, MeOH);HR-ESI-MS/: 685.210 9 [M+Na]+,推測其分子式為C32H38O15;1H-NMR (500 MHz, Acetone-6): 6.35 (1H, t,= 2.1 Hz, H-6), 6.34 (1H, t,= 2.1 Hz, H-24), 6.27 (1H, dd,= 2.5, 1.5 Hz, H-4), 6.26 (1H, dd,= 2.5, 1.5 Hz, H-22), 5.58 (1H, m, H-17), 5.50 (1H, m, H-31), 5.11 (1H, m, H-27), 5.02 (1H, m, H-9), 4.21 (1H, m, H-13), 4.16 (1H, d,= 4.8 Hz, H-14α), 4.04 (1H, dd,= 10.8, 5.3 Hz, H-14β), 3.57 (1H, dd,=13.3, 7.0 Hz, H-8α), 3.40 (1H, dd,= 13.7, 6.4 Hz, H-26α), 3.08 (1H, d,= 7.7 Hz, H-26β), 2.96 (1H, m, H-16α), 2.92 (1H, m, H-30α), 2.86 (1H, m, H-8β), 2.78 (2H, m, H-16β, 30β), 2.54 (1H, dd,= 15.4, 5.4 Hz, H-12α), 2.45 (1H, dd,= 15.4, 7.4 Hz, H-12β), 1.46 (3H, d,= 6.3 Hz, H-18), 1.43 (3H, d,= 6.3 Hz, H-32), 1.22 (3H, d,= 6.2 Hz, H-28), 1.17 (3H, d,= 6.2 Hz, H-10);13C-NMR (125 MHz, Acetone-6): 171.0 (C-1), 171.0 (C-19), 170.7 (C-15), 170.4 (C-29), 170.2 (C-11), 165.6 (C-23), 165.0 (C-5), 163.0 (C-3), 162.8 (C-21), 143.0 (C-7), 143.0 (C-25), 112.4 (C-6), 111.9 (C-24), 105.9 (C-2), 105.4 (C-20), 102.2 (C-22), 102.1 (C-4), 72.5 (C-27), 72.3 (C-9), 69.8 (C-17), 69.6 (C-31), 67.9 (C-14), 66.3 (C-13), 41.3 (C-8), 41.0 (C-26), 40.6 (C-30), 40.3 (C-16), 39.6 (C-12), 19.7 (C-18), 19.7 (C-10), 19.5 (C-32), 19.3 (C-28)。上述數據與文獻報道一致[16],推測該化合物為BK223-B。
分別對化合物1~7進行抗菌活性、抗神經炎活性、細胞毒活性篩選。其中抗菌活性試驗發(fā)現化合物5具有明顯抑制MRSA的活性,MIC值為31.25 μg/mL,陽性對照美羅培南的為0.5 μg/mL。以NO為指標進一步測定了化合物1~7的抗炎活性,發(fā)現在20 μmol/L的濃度下,化合物3和5可以抑制由LPS誘導的BV2小膠質細胞中NO的產生,抑制率分別為(69.90±1.34)%和(54.50±4.15)%;陽性對照槲皮素的為(85.30±0.89)%。然而與化合物3相比,化合物1沒有表現出抗神經炎活性,提示赤散囊菌素C中C-4處的甲氧基的存在可能降低了抗炎活性。此外,評估了化合物1~7對2種胰腺癌細胞系PANC-1和BxPC的細胞毒活性,發(fā)現化合物5和7具有一定的細胞毒性。在50 μmol/L濃度下,化合物5對PANC-1和BxPC細胞增殖的抑制率分別為(85.0±2.9)%和(74.20±6.11)%;化合物7對PANC-1細胞株的增殖抑制率為(77.90±5.34)%,稍弱于陽性藥阿霉素 [PANC-1為(99.20±1.56)%,BxPC為(97.60±3.97)%]。
植物內生菌種類豐富且廣泛分布在植物組織中,內生菌在與宿主協(xié)同進化的過程中具備了產生結構多樣性的次生代謝產物的能力,這些次生代謝產物被發(fā)現具有抑菌、抗腫瘤和神經細胞保護等多種生物活性,在醫(yī)藥應用和人類健康問題上展示出巨大的潛力和用途,也因此備受關注。目前,關于黃蘆木內生菌的次生代謝產物報道仍較少,有進一步研究的必要性。鑒于此,本研究以內生菌SN34大米發(fā)酵物為研究對象,分離得到1個新的苯并呋喃衍生物(1)及6個已知化合物(2~7),并測定了它們的抗菌、抗神經炎和細胞毒活性。植物內生菌通過產生具有抗菌活性的物質從而抑制植物病原菌生長,是植物抗病原菌的重要機制,從植物內生菌次生代謝產物中發(fā)現具有抗菌活性的某些化合物,具有開發(fā)成為抗菌藥物的可能性。MRSA是一種具有廣譜耐藥性的耐藥菌,是引起社區(qū)健康人群和醫(yī)療服務機構患者感染的重要原因,不僅對甲氧西林耐藥,對其他與甲氧西林具有相同母核的β-內酰胺類和頭孢類抗生素均耐藥,對氨基糖苷類、大環(huán)內酯類、磺胺類、利福平均產生不同程度的耐藥,本研究分離篩選出的化合物5對MRSA有抑制作用,為后期進行其抗菌機制提供理論依據,為進一步開發(fā)抗耐藥菌先導化合物提供了模板分子。通常,在中樞神經損傷、感染、毒素刺激下或自身免疫的作用下會出現神經炎癥。LPS是革蘭陰性細菌細胞壁的主要成分,通過與膜受體Toll樣受體4(Toll-like receptor 4,TLR 4)相互作用來觸發(fā)一系列小膠質細胞反應,從而導致促炎性介質的產生,長期激活的小膠質細胞會在中樞神經系統(tǒng)中引起過度的炎癥反應,從而導致并發(fā)癥,如認知功能障礙、抑郁癥行為等,化合物3和5可以抑制由LPS誘導的BV2小膠質細胞NO的產生,具有良好的抗神經炎性活性,為相關藥物的研究提供了先導化合物和理論依據。胰腺癌是消化系統(tǒng)常見惡性腫瘤之一,由于臨床癥狀隱匿且不典型,對放射治療不敏感,診斷和治療都具有很高的挑戰(zhàn)性,據統(tǒng)計其五年生存率不足10%,化合物5和7對胰腺癌細胞PANC-1和BxPC細胞株增殖有一定的細胞毒活性,為抗癌藥物研發(fā)提供了備選的先導化合物,具有開發(fā)成為抗胰腺癌治療藥物的潛力。綜上所述,體外活性篩選中發(fā)現化合物5具有一定的抑制MRSA生長,BV2細胞NO的產生及胰腺癌細胞株PANC-1和BxPC增殖的作用,提示化合物5可能是潛在的具有良好活性的藥源分子,后期可對其活性作用機制進行深入研究,以期為新藥研發(fā)提供堅實基礎。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突
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Secondary metabolites of endophytiesSN34 from
GU Jing-zhou1, 4, REN Wen-jing2, 3, BAO Meng-yu2, 3, LI Xiang4, CHEN Zhi-wu1, JIANG Rong2
1. School of Basic Medical Sciences, Anhui Medical University, Hefei 230022, China 2. State Key Laboratory of Quality Research in Chinese Medicine, Macau University of Science and Technology, Macau 999078, China 3. School of Pharmacy, Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250355, China 4. First Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei 230022, China
To study the secondary metabolites and biological activities of the endophytiesSN34 derived from the leaves of..The secondary metabolites ofSN34 were isolated and purified by normal-phase silica gel, Sephadex LH-20 gel, ODS column chromatography and reversed-phase high performance liquid column chromatography. The structures of isolated compounds were identified by HRESIMS and NMR. The antibacterial, antineuritis and cytotoxic activities of the compounds were evaluated byexperiments.A total of seven compounds were isolated from the rice fermentation ofSN34 and identified as-methyl ()-2-(2-hydroxypropan-2-yl)-4-methoxy-6-methyl-2,3-dihydrobenzofuran-5-carbothioate (1), methyl()-4-hydroxy-2-(2-hydroxypropan-2-yl)-6-methyl-2,3- dihydrobenzofuran-5-carboxylate (2), eurothiocin A (3), 2,3-dihydro-2-(1-methylethenyl)-5-benzofuranmethanol (4), alaternin (5), 1,3,6-trihydroxy-7-(1-hydroxyethyl)-9,10-anthracenedione (6), and BK223-B (7). Among them, compound 5 exhibited inhibition of methicillin-resistant(MRSA) bacterial strain, with a minimal inhibitory concentration (MIC) value of 31.25 μg/mL. At a concentration of 20 μmol/L, the inhibitory rates of compounds 3 and 5 on the production of nitric oxide (NO) in lipopolysaccharides (LPS)-induced mouse microglial cell line BV2 cells were (69.90±1.34)% and (54.50±4.15)%, respectively. In addition, compounds 5 and 7 could inhibit the proliferation of pancreatic cancer cell lines PANC-1 and BxPC.Compound 1 is a novel sulfur-containing benzofuran derivative, which is named eurothiocin C. Compounds 2—7 are isolated fromSN34 for the first time. Compound 5 has inhibitory effect on MRSA strains. Compounds 3 and 5 could inhibit NO production in the LPS-induced BV2 cells, suggesting that above compounds have antineuritis activity. In addition, compounds 5 and 7 exhibited inhibitory effects on the proliferation of PANC-1 and BxPC cells.
Rupr.; endophyties;SN34;bioactivities; eurothiocin C; eurothiocin A; alaternin
R284.1
A
0253 - 2670(2023)21 - 6946 - 07
10.7501/j.issn.0253-2670.2023.21.003
2023-07-10
國家自然科學基金資助項目(81973510)
谷荊洲,男,碩士研究生在讀,研究方向為天然藥物化學。E-mail: gujingzhou2022@163.com
通信作者:陳志武,男,教授,博士生導師,研究方向為心腦血管藥理學和神經藥理學。
姜 榮,女,博士,研究方向為天然藥物化學成分與活性研究。E-mail: jrong8727@163.com
[責任編輯 王文倩]