化合物cytosporaphenoneA及其制备方法和在制备抗肿瘤药物中的应用与流程

本发明属于医药生物技术领域，具体涉及利用植物内生真菌Cytospora rhizophorae A761制备cytosporaphenone A的方法，化合物cytosporaphenone A及其在制备抗肿瘤药物中的应用和作为抗肿瘤药物活性成份方面的应用。

背景技术：
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癌症是目前危害人类健康的主要疾病之一。国际抗癌联盟发布的数据表明，2008年，全球有1270万人患癌，死亡人数高达760万。世界范围内因癌症死亡的人数，比艾滋病、疟疾和结核病加起来还要多。如果不采取有效的措施，预计到2030年，每年将出现2600万新增癌症病例，癌症死亡人数将达1700万。我国癌症发生率正处于快速上升时期，每年癌症发病人数约260万，死亡180万。癌症已成为中国城市和农村居民的第一死因，癌症带来的经济负担和对社会发展的不良影响也日益突显。在癌症的三大疗法中，药物治疗占有主要位置。

植物内生真菌(endophytic fungi)是指生活史的一定阶段或全部阶段生活在健康植物组织内，但不对植物组织引起明显病害症状的真菌(Tan RX and Zou WX,2001)。内生真菌物种丰富多样，它们处于植物内部的特殊环境中，能够产生各种结构的次生代谢产物，其化合物的结构类型远远超出其植物代谢产物的范围，容易从中发现新颖结构的化合物，并且具有多种生物活性，因此内生真菌已成为发现新天然活性物质的重要资源，在农业和医药工业中具有重要的应用潜力(施琦渊等，2007)。

巴戟天(Morinda officinalis)为茜草科多年生攀援木质藤本植物，是我国著名的四大南药之一，有补肾壮阳、强筋骨、祛风湿的作用，用于阳痿遗精、宫冷不孕、月经不调、少腹冷痛、风湿痹痛、筋骨痿软等症(国家药典委员会，2000)。现代研究表明，巴戟天含有蒽醌类、环烯醚萜苷萜、有机酸类、糖类、甾醇类(林美珍等，2010)。现代药理研究表明，巴戟天具有抗菌、抗氧化、抗肿瘤、消炎镇痛等广泛药理作用(徐吉银等，2006)。因此，从巴戟天内生真菌发现的具有抗肿瘤活性作用的新化合物cytosporaphenone A可为新药研发提供化学实体。

技术实现要素：
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本发明的第一个目的是提供一种具有抗肿瘤活性的化合物cytosporaphenone A。

本发明的化合物cytosporaphenone A，其结构式如式(Ⅰ)所示：

本发明的第二个目的是提供一种化合物cytosporaphenone A的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：化合物cytosporaphenone A是从巴戟天内生真菌Cytospora rhizophorae A761的发酵培养物中分离制备得到的。

所述的化合物cytosporaphenone A从巴戟天内生真菌Cytospora rhizophorae A761的发酵培养物中分离制备得到的，具体步骤如下：

(1)制备巴戟天内生真菌Cytospora rhizophorae A761的发酵培养物，分离菌丝体和发酵液，取菌丝体干燥后粉碎用乙醇或乙醇水溶液浸提，浓缩浸提液至无乙醇，再用水悬浮，悬浮液用乙酸乙酯萃取，萃取液经浓缩后得浸膏；

(2)浸膏经C₁₈反相柱层析，用甲醇-水作为洗脱剂，从体积比30:70至100:0梯度洗脱，收集甲醇-水体积比为40:60洗脱下来的馏分，经凝胶柱层析Sephadex LH-20，以氯仿-甲醇体积比1:1作为洗脱剂洗脱，再经纯化后得到化合物cytosporaphenone A。

所述的步骤(1)制备巴戟天内生真菌Cytospora rhizophorae A761的发酵培养物具体步骤为：挑取Cytospora rhizophorae A761的菌丝接种于马铃薯葡萄糖液体培养基中，在28℃、120r/min条件下培养5天，制得种子液，然后将种子液按10％的接种量接种于马铃薯葡萄糖液体培养基中，28℃、120r/min条件下培养7天，而制得Cytospora rhizophorae A761的液体发酵培养物，所述的马铃薯葡萄糖液体培养基，每升是通过以下方法配制的：用500mL的纯水煮200g的马铃薯，煮沸20min，过滤得马铃薯汁，再加入葡萄糖20g、KH₂PO₄ 3g、MgSO₄ 1.5g、维生素B₁ 10mg、用水补足至1000mL。

所述的乙醇水溶液优选为体积分数98％的乙醇水溶液。

所述的纯化是用高效液相色谱和制备薄层层析纯化。

本发明通过实验发现，化合物cytosporaphenone A对HepG-2细胞和MCF-7细胞的IC₅₀值分别为19.2和22.4μg/mL，阳性对照物顺铂对上述四种肿瘤细胞株的IC₅₀值分别为0.51和1.84μg/mL。此结果表明：本发明的化合物cytosporaphenone A具有比较显著的抗肿瘤活性。

因此，本发明的第二个目的是提供化合物cytosporaphenone A在制备抗肿瘤药物中的应用。

所述的抗肿瘤药物优选为抗肝癌和乳腺癌的药物。

本发明的第三个目的是提供一种抗肿瘤药物，其特征在于，包含化合物cytosporaphenone A作为活性成分。

所述的抗肿瘤药物优选为抗肝癌和乳腺癌的药物。

本发明的第四个目的是提供巴戟天内生真菌Cytospora rhizophorae A761在制备化合物cytosporaphenone A中的应用。

本发明从巴戟天内生真菌Cytospora rhizophorae A761中制备分离得到化合物cytosporaphenone A，该化合物cytosporaphenone A具有抗肿瘤活性，可以用于制备抗肿瘤药物，为研究与开发新的抗肿瘤药物提供了候选化合物，为开发利用植物内生微生物来源的天然活性物质提供了科学依据。

本发明的巴戟天内生真菌Cytospora rhizophorae A761于2016年12月15日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，地址：中国.广州.广东省微生物研究所，其保藏编号为GDMCC No.3.617，该菌种保藏中心的菌株是对外销售的，因此本领域技术人员可以在申请日之前获得该菌株。

附图说明：

图1是化合物1(cytosporaphenone A)的¹H-NMR谱；

图2是化合物1(cytosporaphenone A)的¹³C-NMR谱；

图3是化合物1(cytosporaphenone A)的HSQC谱；

图4是化合物1(cytosporaphenone A)的HMBC谱；

图5是化合物1(cytosporaphenone A)的HR-ESIMS谱。

图6是化合物1的X-ray晶体衍射图。

具体实施方式：

下面通过具体实施例来对本发明做进一步的阐述，但是本发明并不受限于下面的实施例。

实施例1：

一、巴戟天内生真菌Cytospora rhizophorae A761的分离纯化和鉴定

本发明的内生真菌Cytospora rhizophorae A761是2015年1月从采自广东省高要市的巴戟天植物的叶中分离得到的，经ITS序列分析鉴定，GenBank基因登录号为：KU529867，经blast比对，同源分析，鉴定该菌株属于Cytospora属真菌，命名为Cytospora rhizophorae A761。

二、Cytospora rhizophorae A761的液体发酵

培养基为马铃薯葡萄糖液体培养基，每升培养基是通过以下方法配制的：用500mL水煮200g的马铃薯，煮沸20min，过滤得马铃薯汁，再加入葡萄糖20g、KH₂PO₄ 3g、MgSO₄1.5g、维生素B₁ 10mg、用水补足至1000mL，121℃高压灭菌20min，冷却待用。

挑取适量的Cytospora rhizophorae A761的菌丝接种于马铃薯葡萄糖液体培养基中，在28℃、120r/min条件下培养5天，制得种子液。然后将种子液按体积分数10％的接种量接种于装有500mL马铃薯葡萄糖液体培养基的1000mL三角瓶中，共发酵100L，28℃、120r/min条件下培养7天，制得Cytospora rhizophorae A761的液体发酵培养物。

三、化合物cytosporaphenone A的制备

50L Cytospora rhizophorae A761的液体发酵培养物经离心得发酵液和菌丝体。菌丝体置于55℃烘箱烘干、粉碎，用体积分数98％的乙醇水溶液冷浸提取多次至提取液基本无色，合并提取液，减压浓缩至无醇味，加500mL水悬浮，再用乙酸乙酯萃取4次，合并乙酸乙酯萃取物，在40℃下减压浓缩得浸膏26g。

浸膏经C₁₈反相柱层析，用甲醇-水作为洗脱剂，从体积比30:70至100:0梯度洗脱，收集甲醇-水体积比为40:60洗脱下来的馏分，经凝胶柱层析Sephadex LH-20，以氯仿-甲醇体积比1:1作为洗脱剂洗脱，通过TLC板合并相同流分，得到组分1(展开剂正己烷：乙酸乙酯＝1:5v/v，rf＝0.3～0.4)和组分2(展开剂正己烷：乙酸乙酯＝1:5v/v，rf＝0.5～0.7)。组分2再经C₁₈反相柱色谱，以甲醇-水为洗脱剂，从体积比40:60至100:0梯度洗脱，根据薄层色谱合并相同点组分，收集以正己烷：乙酸乙酯＝1:5v/v作为展开剂，rf＝0.5～0.7的馏分，该馏分再经硅胶柱层析，用正己烷-乙酸乙酯做洗脱剂，从体积比5:1-1:5进行梯度洗脱，合并正己烷-乙酸乙酯(1:2)极性段得到目标化合物1(化合物cytosporaphenone A)(20mg)。

四、化合物cytosporaphenone A的结构鉴定

¹H NMR、¹³C NMR、HMBC核磁共振谱图用Bruker Advance-500核磁共振光谱仪测定，以四甲基硅烷(TMS)为内标；ESI-MS数据用VG Autospec-3000型质谱仪测定；紫外光谱用上海元析仪器有限公司UV6000紫外可见分光光度计测定。

图1是化合物1(cytosporaphenone A)的¹H-NMR谱；

图2是化合物1(cytosporaphenone A)的¹³C-NMR谱；

图3是化合物1(cytosporaphenone A)的HSQC谱；

图4是化合物1(cytosporaphenone A)的HMBC谱；

图5是化合物1(cytosporaphenone A)的HR-ESIMS谱。

图6是化合物1的X-ray晶体衍射图

化合物1(Cytosporaphenone A)：化合物1为暗黄色晶体；根据其ESIMS准分子离子峰，确定化合物1的分子量为320；根据HRESIMS[M-H]^-m/z 319.0404，C₁₅H₁₁O₈计算值为319.0454，确定化合物的分子式为C₁₅H₁₂O₈，不饱和度为10；氢谱和碳谱(表1)显示AB间位取代的苯的三个芳环质子信号，一个方环单峰，以及一个甲基信号。化合物1的¹³C NMR和HSQC谱显示该化合物共有14个碳信号，包括12个芳环碳信号(两个苯环)以及一个羰基碳信号，一个甲基信号。HMBC谱中H-2与C-4，C-6，C-7相关可以确定分子中的存在A环结构片段；此外，H-11(H-13)与C-9和C-13的HMBC相关可以推测分子中含有一个部分对称的B环片段；甲基与C-11，C-13的关键HMBC相关则可推测甲基位于C-12位(B环上)。通过H-11和H-13与C-8的相关可以确定羰基与B环的C-9位上。

因为化合物1高氧化度，使得鉴定他的结构比较困难，因而我们尝试对其进行单晶培养，最终，通过努力获得了它在甲醇溶液中的单晶，并通过X-ray单晶衍射最终确定了化合物1的结构(图6)。最终，化合物1被确定为一个二苯甲酮类新颖化合物。

表1 cytosporaphenone A的核磁数据(δin ppm,J in Hz)。

^a Recorded in CD₃OD

经过上述方法分离的目标化合物1命名为化合物cytosporaphenone A，其结构式如式(Ⅰ)所示：

实施例2：

采用SRB法[SkehanP,Storeng R,Dominic S.New colorimetric cytotoxicity assay for anticancer-drug screening[J].J Natl Cance Inst,]测试化合物cytosporaphenone A的抗肿瘤活性。

1、试验用试剂：将本发明制备的化合物cytosporaphenone A用二甲基亚砜(DMSO)溶解得浓度为10mg/mL的母液，再用RPMI-1640培养基稀释至所需浓度。阳性对照为顺铂水溶液。

本实验所用肿瘤细胞株为肝癌细胞HepG-2乳腺癌细胞MCF-7。

2、实验方法：取对数生长期的HepG-2和MCF-7细胞，用胰酶消化，台盼蓝染色计数，台盼蓝排斥实验检测细胞活力大于95％后，用新鲜RPMI-1640培养基调整细胞浓度为3×10⁴个/mL，细胞接种于96孔板，每孔加入180μL的细胞悬液，并设3个空白孔调零，于37℃、5％CO₂培养箱培养24h。待细胞贴壁后，每孔加入20μL一定浓度的上述化合物cytosporaphenone A的溶液，阴性对照加20μL RPMI-1640培养基，以顺铂作阳性对照。置37℃、5％CO₂培养箱中培养72h后，加入50μl 50％冷三氯醋酸固定细胞，4℃放置1小时后用蒸馏水洗涤5次，空气中自然干燥。然后加入由1％冰醋酸配制的SRB 4mg/ml溶液100μL/孔，室温中染色30min，去上清，用1％冰醋酸洗涤5次，空气干燥。最后加入200μL/孔10mmol/ml的Tris溶液，用酶标仪测定570nm处的吸光值(A)，用以下公式计算药物对细胞生长的抑制率：细胞生长抑制率(％)＝(1-A_样品组/A_对照组)×100％。

3、实验结果：本发明制备的化合物cytosporaphenone A对HepG-2细胞和MCF-7细胞的IC₅₀值分别为19.2和22.4μg/mL，阳性对照物顺铂对上述两种肿瘤细胞株的IC₅₀值分别为0.51和1.84μg/mL。此结果表明：本发明的化合物cytosporaphenone A具有显著的抗肿瘤活性，因此，本发明为研究与开发新的抗肿瘤药物提供了候选化合物，为开发利用植物内生微生物来源的天然活性物质提供了科学依据。