Sclerotiorin衍生物及其制備方法與作為海洋防污劑的應用
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種Sclerotiorin衍生物及其制備方法與應用，特別是設及一種對海 洋污損生物藤壺Balanus am地itrite幼蟲具有極強的抑制活性的Sclerotiorin衍生物及 其制備方法與應用。
【背景技術】
[0002] 海洋生物污損是有機分子、微生物、動物、植物、W及它們的副產物在海洋潛沒設 施表面的危害性積聚。運種危害性積聚經常發生在沒有保護的海洋潛沒設施的表面，包括 海運和旅游的船舶，海軍軍艦，熱交換器，海洋傳感器W及水產養殖基地等。生物污損引起 了巨大的經濟損失，僅W美國海軍軍艦為例，每年在運方面的經濟損失在18到26億美元之 間，而美國海軍軍艦數量僅占全球船舶數量的0.5%，因此海洋生物污損是極其嚴重的自然 危害。藤壺因其很強的黏附能力是目前所知的污損生物中非常普遍的代表性生物。自2008 年全球取消了有毒防污劑有機錫的使用后，尋找安全高效的海洋防污劑成為國際上急需解 決的課題。海洋天然產物被認為是新型海洋防污劑的重要來源。實際上，在過去的幾十年里 已經從海綿，珊瑚和海藻等海洋生物中發現了很多有強抗污損活性的化合物。然而，從上述 大型生物中發現的活性化合物由于受到量的限制而大大影響了其潛在的應用。海洋微生物 由于在實驗室中可W大規模發酵，不易破壞自然環境，而成為活性海洋化合物的最重要來 源。然而，近年來尚未見到從海洋微生物中獲得有重要抗污損活性的Sclerotiorin衍生物 作為防污劑的使用。（J.A.Cal low, M.E. Cal low，Nat.Commun. 2011，2,244-253; C.M.Kirschner，A.B.Brennan，Annu.Rev.Mater.Res.2012,42,Schultz， J.Bendick,E.Holm,W.Hertel,Biofouling 2011,27,87-98；N.Fusetani, 化t. Prod . Rep .2004，21，94-104;N. i^setani，Nat. Prod . Rep .2011，28，400-410;P.- Y. Qian，Y.Xu，N.F^ise^ni，Biofouling 2010,26,223-2:34。）
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于提供一種來源于海洋真菌的Sclerotiorin衍生物的制備方法 與作為海洋防污劑的應用，它能滿足現有技術的上述需求。菌種保藏信息:保藏單位名稱： 中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中屯、;保藏單位地址:北京市朝陽區北辰西路1 號院3號中國科學院微生物研究所;保藏日期:2014年4月3日；保藏編號:CGMCC No.8994;分 類命名：Penicillium sp·。
[0004] 本發明提供式I化合物或其藥學上可接受的鹽：
[0005] 或
[0006] 本發明提供式I化合物的制備方法，其特征在于先在菌種培養基中對分離自柳珊 瑚的內生真菌化nicillium sp.(TA33-l)進行菌種培養，再在發酵培養基中對該真菌進行 發酵培養，將所得菌絲體用氯仿-甲醇混合液（1:1)浸提3次減壓濃縮后，用乙酸乙醋萃取3 次得粗浸膏；乙酸乙醋相粗浸膏分別進行正相硅膠柱層析、S巧hadex LH-20凝膠柱層析后， 再經HPLC高效液相制備色譜，將所得洗脫液濃縮，得黃色粉末，即為( + )-Sclerotiorin;在 溶有( + )-Sclerotiorin的二氯甲燒溶液中，加入有機伯胺和碳酸鐘，反應后得到式I化合 物。
[0007] 上述制備方法中菌種培養基優選含有葡萄糖0.1%-5.0% (重量百分比，下同）、酵 母膏0.01%-1%、蛋白腺0.01%-1%、瓊脂0.1%-3.0%、氯化鋼0.05%-5%，其余為水，培 養溫度優選為0-30 °C，培養時間優選為3-15天;發酵培養基優選含有大米1.0 % -80.0 % (重 量百分比，下同）、氯化鋼0.05 % -5 %，其余為水，培養溫度優選為0-30 °C，培養時間優選為 10-60天;所述的正相硅膠柱層析采用的固定相優選200-300目硅膠，流動相優選體積比為 15 %-60 %的乙酸乙醋-石油酸混合溶劑;所述Se地adex LH-20凝膠柱層析采用的流動相優 選體積比為石油酸:氯仿：甲醇=2:1:1的混合溶劑;所述HPLC高效液相制備色譜中采用的 色譜柱為本領域常規0DS C18柱，優選為Kromasi 1 10 X 250mm，5皿，流速優選為1.0-5.0血/ mi η，流動相優選體積比為50 %-80%的甲醇-水混合溶劑；所述的有機伯胺為
[0008] 本發明的另一實施方案提供式I化合物的晶體，其Cu祀X-射線晶體衍射數據:空 間群為P2 ( 1 ) 2 ( 1 ) 2 ( 1 )，晶胞參數為 a = 6.2646(8) A，b = 14.7728^8) A，C = 25.133(3) Α，β = 90(0)。，V = 2326.0(5) A3，Z = 4，Dc = 1.233g/cm3，F(000)=920，y = 0.193mm-i。
[0009] 本發明的另一實施方案提供上述式I化合物晶體的制備方法，其特征在于將式I化 合物溶于甲醇、乙醇、水、四氨巧喃或丙酬中的任一種或幾種，靜置緩慢結晶即可得到式I化 合物的晶體。
[0010] 上述晶體的制備方法中靜置緩慢結晶的條件優選在0-3(TC下，靜置1-30天。
[0011] 本發明從海洋真菌中獲得的5。161'〇1:;[01'；[]1衍生物對海洋污損生物藤壺13日1日]1118 am地itrite幼蟲具有極強的抑制活性，可用于開發海洋防污劑，應用前景廣闊。
[0012] 本發明的另一實施方案提供式I化合物或其藥學上可接受的鹽在制備海洋防污劑 中的應用。
[0013] 本發明中術語"藥學上可接受的鹽"是指非毒性的無機或有機酸和/或堿的加成 鹽。可參見"Salt selection for basic 化ugs"，Int.J.Pha;rm. (1986)，33,201-217。
【附圖說明】
[0014] 說明書附圖為式I化合物的XRD圖。
【具體實施方式】
[0015] 為了便于對本發明的進一步理解，下面提供的實施例對其做了更詳細的說明。但 是運些實施例僅供更好的理解發明而并非用來限定本發明的范圍或實施原則，本發明的實 施方式不限于W下內容。
[0016] 實施例1
[0017] (1)巧剛瑚內生真菌Penicillium sp.(TA33-l)的菌種培養
[0018] 菌種培養所用的培養基含有葡萄糖1.0% (重量百分比，下同）、酵母膏0.2%、蛋白 腺0.2%、瓊脂1.0%、氯化鋼3.0%，其余為水，使用時制成試管斜面，真菌菌株在30°C下培 養3天。
[0019] (2)柳珊瑚內生真菌Penicillium sp.(TA33-l)的發酵
[0020] 發酵培養所用的培養基含有大米40.0 % (重量百分比，下同）、氯化鋼3.0 %，其余 為水;真菌菌株于28 °C培養30天。
[0021 ] (3) ( + )-Scle;rotio;rin 的提取分離
[0022] 取60瓶步驟(2)得到的菌絲體，用氯仿-甲醇混合液（1:1)浸提3次減壓濃縮后，用 乙酸乙醋萃取3次得粗浸膏；乙酸乙醋相粗浸膏分別進行正相硅膠柱層析（固定相為200- 300目硅膠;流動相為30%乙酸乙醋/石油酸混合溶劑，體積比）、Se地adex LH-20凝膠柱層 析(石油酸:氯仿：甲醇=2:1:1的混合溶劑，體積比）后，再經HPLC高效液相制備色譜分離 (色譜柱為Kromasi 1 10 X 250mm，5皿，流速為2 . OmL/min，流動相為65 %的甲醇-水混合溶 劑，體積比），將所得洗脫液濃縮，得黃色粉末，即為( + )-Sclerotiorin。
[0023] 實施例2
[0024] (1)柳珊瑚內生真菌化nicilli皿sp.(TA33-l)的菌種培養
[002引菌種培養所用的培養基含有葡萄糖0.1 % -5.0 % (重量百分比，下同）、酵母膏 0.01%-1%、蛋白腺0.01%-1%、瓊脂0.1%-3.0%、氯化鋼0.05%-5%，其余為水，使用時 制成試管斜面，真菌菌株在0-30°C下培養3-15天。
[0026] (2)柳珊瑚內生真菌化nicillium sp. (TA33-1)的發酵
[0027] 發酵培養所用的培養基含有大米1.0%-80.0% (重量百分比，下同）、氯化鋼 ο. 05%-5%，其余為水，真菌菌株于0-30°C培養10-60天。
[002引（3)( + )-Scle;rotio;rin化合物的提取分離
[0029] 取10-300瓶步驟(2)所得的將所得菌絲體用氯仿-甲醇混合液（1:1)浸提3次減壓 濃縮后，用乙酸乙醋萃取3次得粗浸膏；乙酸乙醋相粗浸膏濃縮后分別進行正相硅膠柱層析 (固定相為本領域常規正相硅膠，流動相為15%-40%的乙酸乙醋-石油酸混合溶劑，體積 比）、Sephadex LH-20凝膠柱層析(流動相為石油酸；氯仿：甲醇=2:1:1的混合溶劑，體積 比）后，再經冊LC高效液相制備色譜（色譜柱為本領域常規0DS C18柱，流速為1.0-5 . OmL/ min，流動相為50 % -80 %的甲醇-水混合溶劑，體積比），將所得洗脫液濃縮，得黃色粉末固 體，即為( + )-Scle;rotio;rin 化合物。
[0030] 實施例1-2中未具體指明的其他菌種培養、發酵條件，W及正相硅膠柱色譜分離、 S邱hadex LH-20凝膠柱層析分離、高效液相色譜分離等其他實驗操作條件均為本領域常規 的實驗操作條件，本領域的技術人員可W根據實際需要，進行合理的選擇。
[0031 ] 實施例3
[0032] 稱取上述干燥后的（ + )-Sclerotiorin(0.1mol)溶解在二氯甲燒中，常溫條件下， 在充分攬拌下將有機伯胺(〇.12mol)逐滴滴加到反應溶液中，反應1小時后，向反應物中加 入蒸饋水（200mL)來終止反應，用乙酸乙醋（500mL)進行萃取，將萃取液濃縮后，進行柱層 析，用乙酸乙醋洗脫，洗脫液濃縮，重結晶后得到式I化合物。
[0033] 實施例3中未具體指明的其他有機化學反應條件，W及正相硅膠柱色譜分離等其 他實驗操作條件均為本領域常規的實驗操作條件，本領域的技術人員可W根據實際需要， 進行合理的選擇。
[0034] 式I化合物的具體化合物結構實例：
[0035]
[0036]
[0037] 式I化合物的結構確證數據：
[0038] 1:1η 醒R(600MHz，CDC13)Sh7.84(1H，s，H-1 ),7.16(lH，s，H-4) ,6.98(lH，d，J = 15.6Hz，H-10) ,6.58(lH，t，J = 2.4Hz) ,6.41 (2H，d，J=l.細z)，5.70(lH，d，J=15.6Hz，H- 9)，5.68aH，d，J = 9.6Hz，H-12)，3.83(W，s)，2.42(lH，m，H-13)，2.18(3H，s，H-20)，1.59 (3H，s，H-17)，1.57(3H，s，H-18)，1.42(lH，m，H-14)，1.32(lH，m，H-14)，1.00(3H，d，J= 6.6Hz，H-16)，0.85(3H，t J = 7.2Hz，H-15).i3c 醒Ra50MHz，CDCl3)Sd93.9(C-6)，184.7 (C-8)，170.3(C0CH3),161.8,161.8,147.9(01)，147.4,144.2,143.2,141.8,141.1,132.0 (C-ll)，116.2(C-9)，114.3(C-5)，109.6，109.6，109.6，103.3(C-8a)，101.8(C-4)，84.9(C- 7)，56.0(-0C曲），55.9(-0C曲），35.1(013)，30.1(014)，23.3(018)，20.4(016)，20.3 (COC曲），12.5(017)，12.1(C-15).ESIMS m/z 526.05/528.05[M+H]7[M+H+2] + (3:1)， 547.99/550.01[M+Na]V[M+Na+2] + (3:1),1072.84/1072.77[2M+化]7[2M+Na+2] + (3:l) .HRESIMS m/z 526.1981 [M+扣+ (calcd for C2姐3306NC1,526.1991).
[0039] 2:1h 醒R(600MHz，CDC13)Sh7.85(lH，s，H-l),7.16(lH，s，H-4) ,6.98(lH，d，J = 15.6Hz，H-10) ,6.98( lH，d，J = 8.4Hz) ,6.88( lH，dd，J = 8.4,2.4Hz) ,6.77 (lH，d，J = 2.4Hz)，5.68(lH，d，J = 9.6Hz，H-12)，5.67(lH，d，J=15.6Hz，H-9)，3.97(3H，s)，3.90(3H， s)，2.42(lH，m，H-13)，2.18(3H，s，H-20)，1.59(3H，s，H-17)，1.55(3H，s，H-18)，1.42(lH，m， H-14)，1.32(lH，m，H-14)，0.99(3H，d J = 6.6Hz，H-16)，0.85(3H，t，J = 7.2Hz，H-15).Uc NMR( 150MHz，CDCl3)Scl93.9(C-6)，184.6(C-8)，170.2(C0CH3) ,150.2,149.9,147.9,147.9， 144.3,143.2,141.5,133.1，131.9(C-11),119.0,116.2(09)，114.2(C-5),111.4,109.7， 109.6，103.0(C-8a)，84.8(C-7)，56.4(-0CH3)，56.3(-0CH3)，35.0(C-13)，30.0