一株阿姆斯特丹散囊菌和苯并呋喃类化合物及其制备方法与流程

文档序号:16447529发布日期:2019-01-02 21:30阅读:245来源:国知局
本发明涉及一株阿姆斯特丹散囊菌(Eurotiumamstelodami)和苯并呋喃类化合物及其制备方法,具体地,涉及一株阿姆斯特丹散囊菌、利用该阿姆斯特丹散囊菌制备苯并呋喃类化合物的方法以及苯并呋喃类化合物。
背景技术
:散囊菌广泛分布于自然环境,也是中国、韩国和日本等国一些传统发酵食品中的重要发酵剂,例如它们是日本鲣鱼发霉工艺和中国茯砖茶发花工艺的优势菌。作为一类与人类生活密切相关的常见真菌,人们一直致力于了解散囊菌在各种生态环境中的分布情况,发现及研究散囊菌的次级代谢产物(已知的主要包括蒽醌衍生物类色素、苯甲醛衍生物类色素以及二酮哌嗪类霉菌毒素等),以期阐明散囊菌在食品工业领域的功能价值或安全性等,这也是天然产物资源研究开发的重要内容。技术实现要素:本发明的目的是提供一株新的阿姆斯特丹散囊菌和苯并呋喃类化合物及其制备方法。为了实现上述目的,一方面,本发明提供了一株阿姆斯特丹散囊菌,该阿姆斯特丹散囊菌的保藏编号为CCTCCNO:M2014413。另一方面,本发明提供了一种制备苯并呋喃类化合物的方法,该方法包括将保藏编号为CCTCCNO:M2014413的阿姆斯特丹散囊菌进行发酵,得到含有苯并呋喃类化合物的发酵培养物,其中,所述苯并呋喃类化合物的结构式如下式(I)所示:再一方面,本发明提供了结构式如式(I)所示的苯并呋喃类化合物。通过上述技术方案,本发明的阿姆斯特丹散囊菌可以发酵获得苯并呋喃类化合物,获得的苯并呋喃类化合物几乎不溶于水,可以用作黄色色素。本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。生物保藏本发明的阿姆斯特丹散囊菌(Eurotiumamstelodami),于2014年9月14日被保藏在中国典型培养物保藏中心(地址:武汉市武昌珞珈山,武汉大学,邮政编码:430072)(保藏单位的缩写为CCTCC),保藏编号为CCTCCNO:M2014413。附图说明附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:图1是本发明的阿姆斯特丹散囊菌的形态照片,其中,图1-A至图1-C为显微镜照片,图1-D表示平板培养的菌落照片;图2是本发明的苯并呋喃类化合物的1H-13C相关图谱(HMBC)和1H-1H相关图谱(COSY),其中,细线表示HMBC谱,粗线表示COSY谱;图3是由紫外分光光度计测得的本发明的苯并呋喃类化合物的光谱扫描曲线图。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。在本发明中,在未作相反说明的情况下,本发明中的各种实验均在常压下进行;涉及的各个物质(特别是柱层析使用的硅胶和凝胶)的重量以干基计。本发明提供了一株阿姆斯特丹散囊菌,该阿姆斯特丹散囊菌的保藏编号为CCTCCNO:M2014413。本发明的阿姆斯特丹散囊菌(实验室命名为TIB.BPE.12001)的分生孢子呈灰绿色,菌落反面呈黄褐色,子囊近球形,子囊孢子双凸镜形,两瓣中间具沟,表面粗糙,其形态特征如图1所示(图1中,图1-A、图1-B和图1-C为阿姆斯特丹散囊菌在固体PDA培养基中培养4天后的显微镜观察照片,图1-D为PDA平板菌落观察照片)。本发明提供的制备苯并呋喃类化合物的方法包括将保藏编号为CCTCCNO:M2014413的阿姆斯特丹散囊菌进行发酵,得到含有苯并呋喃类化合物的发酵培养物,其中,所述苯并呋喃类化合物的结构式如下式(I)所示:根据本发明,对所述发酵的方式没有特别限定,优选地,所述发酵的方式为在20-25℃下静置培养20-40天。根据本发明,所述发酵优选为固体发酵,因此,所述发酵采用的培养基含有1重量份的基材和1-1.5重量份的水(即,发酵采用的培养基含有基材和水,且基材和水的重量比为1:1-1.5),所述基材优选为小麦、大麦、莜麦、燕麦、粳米、籼米、玉米、糯米、芡实和薏米中的至少一种。相对于每克的发酵采用的培养基,所述阿姆斯特丹散囊菌的接种量为104-108个。本发明中,所述方法还包括在发酵前对阿姆斯特丹散囊菌依次进行活化和种子培养,活化是为了将保藏状态的菌种放入适宜的培养基中培养,使其恢复发酵性能;种子培养是为了得到较多的纯而壮的培养物,即获得活力旺盛、接种数量足够的阿姆斯特丹散囊菌。可以采用本领域常规的方法进行活化和种子培养,例如,所述活化可以包括将阿姆斯特丹散囊菌的菌丝体接种至PDA平板上,28-32℃下培养3-5天。所述种子培养可以包括将活化后的阿姆斯特丹散囊菌接种至种子培养基(液体)中,28-32℃培养2-3天。PDA平板和种子培养基均为本领域技术人员所熟知,在此不再赘述。根据本发明,所述方法还可以包括从发酵培养物中纯化苯并呋喃类化合物,所述纯化包括以下步骤:(1)用有机溶剂对发酵培养物进行萃取,所述有机溶剂为甲醇、乙醇、正丁醇、正丁酮、丙酮、二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯和乙酸甲酯中的至少一种;(2)将萃取后的产物进行柱层析分离。优选地,步骤(1)中,所述萃取的温度为20-35℃,时间为10-30h。优选地,步骤(2)中,所述柱层析分离包括交替进行硅胶柱层析和凝胶柱层析。更优选地,进行柱层析的方式为交替进行硅胶柱层析和凝胶柱层析两次。第一次硅胶柱层析收集由二氯甲烷与甲醇体积比为100:0-99:1的洗脱液洗脱的馏分,第二次硅胶柱层析收集由石油醚和氯仿体积比为1.5-2.5:1的洗脱液洗脱的馏分,两次凝胶柱层析均收集由甲醇洗脱的馏分。本发明中,硅胶柱层析中使用的硅胶与待纯化的苯并呋喃类化合物的重量比优选为20-50:1。使用的硅胶的颗粒大小优选为200-300目。硅胶柱层析中,待纯化的苯并呋喃类化合物与硅胶接触的时间优选为0.5-3h。本发明中,凝胶柱层析使用的凝胶与待纯化的苯并呋喃类化合物的重量比优选为60-150:1。使用的凝胶的载量优选为250-350mg/mg凝胶。使用的凝胶可以为交联葡聚糖凝胶(如SephadexG或SephadexLH-20),优选为羟丙基葡聚糖凝胶(如SephadexLH-20)。凝胶柱层析中,待纯化的苯并呋喃类化合物与凝胶接触的时间优选为0.5-3h。在进行凝胶柱层析时,可以使用自动收集器收集洗脱液,并采用薄层层析进行检测,薄层层析使用的固定相可以为硅胶、氧化铝或纤维素,流动相可以是体积比为3:1的石油醚-乙酸乙酯、10:1石油醚-丙酮或20:1的二氯甲烷-甲醇,薄层层析显示黄色条带,则收集并合并该部分的洗脱液。在进行凝胶柱层析时,也可以直接收集保留体积为70-80mL的过柱后洗脱液,并将其用于后续步骤。根据本发明,本领域技术人员能够理解的是,柱层析分离过程中,前一步得到的洗脱液用于下一步的柱层析之前,需要根据情况适当地对洗脱液进行浓缩,而本文不再对此进行赘述。本发明还提供了一种苯并呋喃类化合物,该苯并呋喃类化合物的结构式如上式(I)所示。本发明提供的苯并呋喃类化合物的分子式为C19H22O3,不溶于水,呈黄色粉末状,可以用作黄色色素。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中,200-300目硅胶购自青岛海洋化工有限公司;凝胶购自Merck公司。实施例1本实施例用来说明本发明苯并呋喃类化合物的制备方法。(一)发酵培养(1)菌株活化:将阿姆斯特丹散囊菌TIB.BPE.12001(CCTCCNO:M2014413)菌丝体接种于PDA平板上,30℃培养4天。PDA平板:由马铃薯200g,葡萄糖20g,琼脂15g加蒸馏水至1L,121℃高压蒸汽灭菌20min,制成平板。(2)种子培养:待菌长满PDA平板后,将5个1cm2大小的菌苔连同培养基接种到含有200mL种子培养基的500mL三角瓶中,在120rpm摇床上,30℃培养3天,得到种子培养液。所述种子培养基每升含有:葡萄糖30g,酵母膏20g,2g的KH2PO4,2g的MgSO4·7H2O,余量为水,pH值为6.0;121℃灭菌20分钟。(3)发酵:将种子培养液按体积比1:20的比例接入固体培养基中,于25℃静置培养30天,得到固体发酵培养物;所述固体培养基由320g大米和480mL蒸馏水组成;将320g大米和480mL纯净水加入2L三角瓶(共20瓶)中,浸泡过夜,121℃高压蒸汽灭菌30min,冷却待用。(二)化合物的分离纯化(1)将所述固体发酵培养物用器械捣碎,加入乙酸乙酯进行提取,静置浸泡1天,得到提取液,将所述提取液减压蒸馏,得到粗提物10.8g。(2)粗提物经硅胶柱层析(200-300目硅胶,Ф6×40cm),用二氯甲烷-甲醇体积比为100:0-99:1进行洗脱,控制流速为5mL/min,收集洗脱的馏分A。(3)所述馏分A减压旋转浓缩后(3mL)进行凝胶SephadexLH-20柱层析(Ф1×100cm),用甲醇进行洗脱,控制流速为0.5mL/min,用自动收集器收集洗脱液,薄层层析检测,合并具有黄色条带的组分,得到A3。A3经硅胶柱层析(200-300目硅胶,Ф1.5×30cm)体积比为2:1的石油醚-氯仿洗脱(控制流速为5mL/min)后浓缩至3mL再经凝胶SephadexLH-20柱层析(Ф1×100cm),控制流速为0.5mL/min,得到甲醇洗脱液,再经浓缩干燥得到黄色粉末(化合物1)17.3mg。(三)化合物的表征将步骤(二)的产物(化合物1)进行红外光谱(仪器型号为BrukerTensor27)、有机质谱(仪器型号为BrukermicroTOF-QII)和核磁共振谱(仪器型号为600MHzBrukerAvanceIII)分析。产物的表征数据如下:黄色粉末;有机质谱分析得到高分辨质谱HRESIMS:m/z321.1572[M+Na]+(calcd.forC19H22O3Na,321.1569);核磁共振谱分析得到氢谱(1H-NMR)和碳谱(13C-NMR)见表1;核磁共振谱分析得到的HMBC谱和COSY谱见图2。表1氢谱(1H-NMR)和碳谱(13C-NMR)数据编号δHδC1110.8(s)2128.2(s)3148.6(s)47.47(s)119.5(d)5125.4(s)6157.3(s)710.23(s)193.1(d)1'6.68(s)98.5(d)2'162.7(s)3'2.75(t,7.5)28.4(t)4'2.21(q,6.8)32.3(t)5'5.43(dt,14.3,6.5)130.0(d)6'5.52(m)126.9(d)7'1.68(d,7.2)17.8(q)1″3.42(d,7.4)27.6(t)2″5.31(t,7.4)121.2(d)3″133.8(s)4″1.79(s)25.6(q)5″1.71(s)17.8(q)6-OH11.62(s)注:(CDCl3)δ:ppm,J:Hz,溶剂CDCl3,1H:600MHz,13C:150MHz。综合高分辨质谱、氢谱、碳谱、HMBC谱和COSY谱可以推出化合物1的结构如式(I)所示,分子式为:C19H22O3,分子量为:298。(四)化合物的性能测试将化合物1用甲醇配制成浓度为0.15mg/mL的试液,经TU-1810型紫外分光光度计测定,得到化合物1在波长230nm、275nm、385nm处有强吸收峰(参见图3);而且,该化合物呈黄色;在25℃且1atm的条件下在水中的溶解度小于0.01g/100cm3,难溶于水;说明其可用作黄色色素。从以上实施例可以看出,本发明的阿姆斯特丹散囊菌可以发酵获得式(I)所示的苯并呋喃类化合物,该化合物可用作黄色色素。而且,通过进一步的实验发现,本发明的苯并呋喃类化合物的耐光性和耐氧化还原性均较强。以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页1 2 3 
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