高等真菌黑壳木层孔菌的化学成分研究

2016-07-22 08:55胡栋宝周北斗
安徽农业科学 2016年14期
关键词:化学成分

胡栋宝,周北斗

(1.玉溪师范学院资源环境学院,云南玉溪 653100;2.莆田学院药学与医学技术学院,福建莆田 351100)



高等真菌黑壳木层孔菌的化学成分研究

胡栋宝1,周北斗2*

(1.玉溪师范学院资源环境学院,云南玉溪 653100;2.莆田学院药学与医学技术学院,福建莆田 351100)

摘要[目的]研究高等真菌黑壳木层孔菌的化学成分。[方法]利用正向硅胶、反向硅胶、凝胶等现代色谱分离手段,采用核磁共振等波谱学方法对分离的化合物进行化学结构鉴定。[结果] 从高等真菌黑壳木层孔菌[Phellinus rhabarbarinus(Berk.)G.Cunn.]中分离到5个化合物,经鉴定分别为2个苯环衍生物、2个三萜和1个甾体化合物。 [结论]所有分离到的化合物均为首次从黑壳木层孔菌中分离到。

关键词黑壳木层孔菌;化学成分;结构鉴定

菌物中子实体大型的一类真菌称其为高等真菌或大型真菌,我国是世界上最早将高等真菌作为食用和药用菌类的国家。高等真菌在维护人类健康方面起着重要的作用,从有限的真菌资源中先后发现了一系列治疗人类重大疾病的药物,从高等真菌中还发现了许多具有让昆虫拒食和杀虫作用的化学成分,如萜类化合物、生物碱类、非蛋白氨基酸及肽类化合物、芳香烃类和醌类化合物、脂肪酸类化合物[1-5]。我国高等真菌资源非常丰富,在食用和药用等方面的应用和研究历史悠久,在植物保护研究方面有很好的基础。高等真菌中的大多数成分可用作食用或药用,从这些成分中开发出的植物保护产品具有无公害的特点,符合社会对植物保护产品的要求。真菌还具有食用和药用价值,很多研究表明食药用真菌含有多糖、多肽、氨基酸、甾醇类、萜类(如维生素E)和无机离子等生物活性物质,具有抗肿瘤、抗辐射、延缓衰老、降血脂、护肝排毒、预防心血管疾病多种生物功效。近年来,高等真菌在各领域迅速蓬勃发展,尤其在制药业起着重要作用,因为科学家在高等真菌中不断发现了大量具有显著生物活性且结构多样化的化合物,这些化合物对于药物的开发有着重要意义,同时这些真菌可以用子实体作为研究对象,并可以收藏菌种,许多种类的真菌还便于培养[6-8]。

黑壳木层孔菌[Phellinusrhabarbarinus(Berk.)G.Cunn.]是森林中的一种木腐菌,目前国内外对黑壳木层孔菌进行化学成分研究的报道较少。为了从该种真菌中寻找新的活性成分以及进一步了解该菌的化学成分,笔者对该种高等真菌开展了化学成分研究,并对分离的化合物进行结构鉴定。

1材料与方法

1.1试验材料样品于2013年7月20日采自云南省玉溪市哀牢山国家自然保护区,经北京林业大学戴玉成教授鉴定为黑壳木层孔菌[Phellinusrhabarbarinus(Berk.)G.Cunn.],标本保存于中国科学院昆明植物研究所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室。

1.2试验仪器BruKer Avance AV-400或DRX-500,由德国Bruker生产;Agilent 1100 HPLC类型和Agilent 1200 HPLH类型,检测器为DAD检测器,分析类型泵为四元泵,制备类型为二元泵(由美国安捷伦公司生产);正相柱层析硅胶和硅胶板,由青岛海洋化工厂生产;Rp-18反向硅胶,由日本Fuli silysua 化学公司生产;Sephadex LH-20,为瑞典Amersham BIOsciences公司产品。

1.3试验方法

1.3.1化合物的分离。取黑壳木层孔菌[Phellinusrhabarbarinus(Berk.)G.Cunn]的真菌子实体2.0 kg,粉碎成细小块状后用甲醇浸泡,室温静置提取3次,每次3 d;用4层纱布过滤除去残渣,滤液浓缩后用等体积的乙酸乙酯萃取3次,萃取液浓缩得到浸膏60 g。乙酸乙酯部分经硅胶柱层析,以石油醚-丙酮(50∶1~2∶1)进行梯度洗脱。

1.3.2化合物的结构鉴定。利用核磁共振等波谱学方法对分离的化合物进行结构鉴定。

2结果与分析

2.1化合物的分离结构乙酸乙酯部分经硅胶柱层析,以石油醚-丙酮梯度洗脱分为5段。20∶1洗脱部分用Sephadex LH-20凝胶柱层析得到化合物4(3.0 mg)与化合物3(12.3 mg);10∶1洗脱部分用正相硅胶柱层析(氯仿/甲醇)、反相RP-18硅胶柱层析以及制备高效液相色谱分离得到化合物1(4.7 mg)与化合物5(23.6 mg);5∶1洗脱部分经反复正相硅胶柱层析得到化合物2(19.4 mg)。

2.2化合物结构鉴定结果所有化合物的结构通过核磁共振波谱测定,并与已知参考文献做对比,5种化合物的结构如图1所示。分离到的5个化合物分别为2个苯环衍生物、2个三萜和1个甾体化合物,这5种化合物均为首次从黑壳木层孔菌中得到。

注:1.3,4-二羟基苯甲醛;2.邻苯二甲酸二甲酯;3.24-Methylen-elanost-8-ene-3b,22-diol;4.Gilvsin A;5.麦角甾-7,22-二烯-3β-醇。Note: 1. 3,4- Dihydroxybenzaldehyde; 2. Dimethyl phthalate; 3. 24-Methylen-elanost-8-ene-3b, 22-diol; 4. Gilvsin A; 5. Ergosta-7,22-dien-3β-ol.图1 5种化合物的化学结构Fig.1 Structures of chemical compounds

2.2.13,4-二羟基苯甲醛(化合物1)(3,4-Dihydroxybenzaldehyde)。分子式为C7H6O3,无色晶体,也称儿茶醛。1H NMR(MeOD,400 MHz)δ:9.70(H,s,-CHO),7.32(2H,d,J=7.2 Hz,H-5, H-6),6.92(1H,s,H-2)。13C NMR(MeOD,100 MHz)δ:191.7(s,-CHO),152.3(C-1),145.8(C-3),129.4(C-4),125.0(C-2),114.8(C-5),114.0(C-6)。以上数据与文献[4]报道结果相一致。

2.2.2邻苯二甲酸二甲酯(化合物2)(Dimethyl phthalate)。分子式为C10H10O4,为无色透明微黄色油状液体。1H NMR(CDCl3,400 MHz)δ:7.72(2H,dd,J= 5.7,3.3 Hz,H-2, H-5),7.53(2H,dd,J = 7.2,3.8 Hz,H-3, H-4),3.90(s,-OCH3)。13C NMR(CDCl3,100 MHz)δ:168.0(-C=O),131.8(CH,C-3),131.1(CH,C-4),128.8(CH,C-2)。128.6(CH,C-4)。以上数据与文献[2]报道相一致。

2.2.324-Methylen-elanost-8-ene-3b,22-diol(化合物3)。分子式为C31H52O2,白色无定型粉末。1H NMR(CDCl3,400 MHz)δ:1.23(H-1),1.70(H-2),3.25(dd,J=11.5,4.5 Hz,H-3),1.07(H-5),1.70(H-6),2.05(H-7),2.02(H-11),1.76(H-12),1.23(H-15),1.56(H-17),0.75(s,Me-18),1.00(s,Me-19),1.85(H-20),0.94(Me-21),3.78(d,J= 11.5 Hz,H-22),1.95(dd,J= 14.0,11.0 Hz,H-23),2.24(H-25),1.09(d,J= 7.0 Hz,Me-27),1.02(s,Me-28),0.83(s,Me-29),0.91(s,Me-30)。13C NMR(CDCl3,100 MHz)δ:35.6(C-1),27.8(C-2),79.0(C-3),38.9(C-4),50.4(C-5),18.2(C-6),26.5(C-7),134.2(C-8),134.6(C-9),37.0(C-10),21.0(C-11),31.0(C-12),44.9(C-13),49.4(C-14),31.0(C-15),27.2(C-16),47.2(C-17),15.7(C-18),19.1(C-19),41.1(C-20),12.5(C-21),70.2(C-22),36.0(C-23),153.6(C-24),109.8(C-24),33.1(C-25),21.6(C-26),22.3(C-27),28.0(C-28),15.4(C-29),24.3(C-30)。以上数据与文献[3]报道一致。

2.2.4Gilvsin A(化合物4)。分子式为C31H50O2,无色晶体(甲醇)。1H NMR(CDCl3,400 MHz)δ:1.62(H-1),2.41(H-2),1.62(H-5),1.62(H-6),2.10(H-7),2.07(H-11),1.77(H-12),1.27(H-15),1.55(H-17),0.78(s,Me-18),1.14(s,Me-19),1.85(H-20),0.95(Me-21),3.78

(d,J= 12.5 Hz,H-22),1.96(dd,J= 14.0,11.0 Hz,H-23),2.24(H-25),1.09(d,J= 7.0 Hz,Me-27),1.10(s,Me-28),1.08(s,Me-29),0.92(s,Me-30)。13C NMR(CDCl3,100 MHz)δ:36.0(C-1),34.6(C-2),217.8(C-3),47.4(C-4),51.2(C-5),19.4(C-6),26.4(C-7),135.1(C-8),133.4(C-9),36.9(C-10),21.1(C-11),30.9(C-12),44.9(C-13),49.5(C-14),31.0(C-15),27.2(C-16),47.2(C-17),15.8(C-18),18.7(C-19),41.1(C-20),12.5(C-21),70.2(C-22),36.0(C-23),153.6(C-24),109.8(C-24),33.1(C-25),21.6(C-26),22.3(C-27),26.1(C-28),21.3(C-29),24.4(C-30)。以上数据与文献[3]报道相一致。

2.2.5麦角甾-7,22-二烯-3β-醇(化合物5)(Ergosta-7,22-dien-3β-ol)。分子式为C28H46O,无色针晶。1H NMR(CDCl3,400 MHz):δ 3.57(m,H-3),5.16(m,H-6),0.52(s,H-18),0.77(s,H-19),0.99(d,J= 6.6 Hz,H-21),5.14~5.10(m,H-23),0.80(d,J= 6.3 Hz,H-26),0.82(d,J= 6.3 Hz,H-27),0.88 (d,J= 6.8 Hz,H-28)。经过薄层色谱TLC点板与标准品对照一致。

3讨论

黑壳木层孔菌属于木腐菌,目前国内外尚未见到对该木腐菌子实体的化学成分的研究报道。该研究结果丰富了对该种高等真菌子实体化学成分的认知。在该高等真菌中发现了2个三萜类化学成分,而且含量较大,说明该高等真菌的特征性化学成分应为三萜类化学成分;在该真菌中也发现了一个含量较大的甾醇类化学成分,因为甾醇类成分在高等真菌中是普遍存在的,如郭佳等[4]在火木层孔菌中发现了大量甾醇类成分,这类物质通常具有抑制DNA活性酶的作用。 参考文献

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[2] 刘吉开.高等真菌化学[M].北京:中国科学技术出版社,2004.

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[5] 刘培贵,王向华,于富强,等.中国大型高等真菌生物多样性的关键类群[J].云南植物研究,2003,25(3):285-296.

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[8] 刘吉开.西南高等真菌化学成分及其生物活性的研究[J].中国科学基金,2007(2):69-70.

基金项目福建省中青年教师教育科研项目(JA15453);莆田市科技计划项目[2014S02(3)];莆田学院科研项目(2014053,2015016)。

作者简介胡栋宝(1980- ),男,云南玉溪人,讲师,博士,从事天然产物的分离及生物活性研究。*通讯作者,讲师,博士,从事天然有机化学研究。

收稿日期2016-04-19

中图分类号S 718.81

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)14-018-02

Investigation on Chemical Constituents of Higher FungiPhellinusrhabarbarinus(Berk.)G.Cunn.

HU Dong-bao1, ZHOU Bei-dou2*

(1. School of Resource and Environment, Yuxi Normal University, Yuxi, Yunan 653100; 2. School of Pharmacy and Medical Technology, Putian University, Putian, Fujian 351100)

Abstract[Objective] To investigate the chemical constituents from higher Fungi Phellinus rhabarbarinus (Berk.) G. Cunn.[Method] Several modern chromatographic separation methods were adopted, such as gel, positive silica gel, and negative silica gel. Nuclear magnetic resonance and other spectroscopy methods were used to identify the chemical structure of the isolated chemical compounds, so as to determine their structure. [Result] A total of five chemical compounds were isolated from P. rhabarbarinus, which were two phenylcyclopropane derivatives, two triterpenes and one steroids. [Conclusion] All the chemical compounds are isolated from this kind of the higher fungi for the first time.

Key wordsPhellinus rhabarbarinus (Berk.) G. Cunn.; Chemical component; Structural identification

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