Sclerotiorin衍生物及其制备方法与作为海洋防污剂的应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种Sclerotiorin衍生物及其制备方法与应用，特别是设及一种对海 洋污损生物藤壶Balanus am地itrite幼虫具有极强的抑制活性的Sclerotiorin衍生物及 其制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 海洋生物污损是有机分子、微生物、动物、植物、W及它们的副产物在海洋潜没设 施表面的危害性积聚。运种危害性积聚经常发生在没有保护的海洋潜没设施的表面，包括 海运和旅游的船舶，海军军舰，热交换器，海洋传感器W及水产养殖基地等。生物污损引起 了巨大的经济损失，仅W美国海军军舰为例，每年在运方面的经济损失在18到26亿美元之 间，而美国海军军舰数量仅占全球船舶数量的0.5%，因此海洋生物污损是极其严重的自然 危害。藤壶因其很强的黏附能力是目前所知的污损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剂有机锡的使用后，寻找安全高效的海洋防污剂成为国际上急需解 决的课题。海洋天然产物被认为是新型海洋防污剂的重要来源。实际上，在过去的几十年里 已经从海绵，珊瑚和海藻等海洋生物中发现了很多有强抗污损活性的化合物。然而，从上述 大型生物中发现的活性化合物由于受到量的限制而大大影响了其潜在的应用。海洋微生物 由于在实验室中可W大规模发酵，不易破坏自然环境，而成为活性海洋化合物的最重要来 源。然而，近年来尚未见到从海洋微生物中获得有重要抗污损活性的Sclerotiorin衍生物 作为防污剂的使用。（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。）
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种来源于海洋真菌的Sclerotiorin衍生物的制备方法 与作为海洋防污剂的应用，它能满足现有技术的上述需求。菌种保藏信息:保藏单位名称： 中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中屯、;保藏单位地址:北京市朝阳区北辰西路1 号院3号中国科学院微生物研究所;保藏日期:2014年4月3日；保藏编号:CGMCC No.8994;分 类命名：Penicillium sp·。
[0004] 本发明提供式I化合物或其药学上可接受的盐：
[0005] 或
[0006] 本发明提供式I化合物的制备方法，其特征在于先在菌种培养基中对分离自柳珊 瑚的内生真菌化nicillium sp.(TA33-l)进行菌种培养，再在发酵培养基中对该真菌进行 发酵培养，将所得菌丝体用氯仿-甲醇混合液（1:1)浸提3次减压浓缩后，用乙酸乙醋萃取3 次得粗浸膏；乙酸乙醋相粗浸膏分别进行正相硅胶柱层析、S巧hadex LH-20凝胶柱层析后， 再经HPLC高效液相制备色谱，将所得洗脱液浓缩，得黄色粉末，即为( + )-Sclerotiorin;在 溶有( + )-Sclerotiorin的二氯甲烧溶液中，加入有机伯胺和碳酸钟，反应后得到式I化合 物。
[0007] 上述制备方法中菌种培养基优选含有葡萄糖0.1%-5.0% (重量百分比，下同）、酵 母膏0.01%-1%、蛋白腺0.01%-1%、琼脂0.1%-3.0%、氯化钢0.05%-5%，其余为水，培 养溫度优选为0-30 °C，培养时间优选为3-15天;发酵培养基优选含有大米1.0 % -80.0 % (重 量百分比，下同）、氯化钢0.05 % -5 %，其余为水，培养溫度优选为0-30 °C，培养时间优选为 10-60天;所述的正相硅胶柱层析采用的固定相优选200-300目硅胶，流动相优选体积比为 15 %-60 %的乙酸乙醋-石油酸混合溶剂;所述Se地adex LH-20凝胶柱层析采用的流动相优 选体积比为石油酸:氯仿：甲醇=2:1:1的混合溶剂;所述HPLC高效液相制备色谱中采用的 色谱柱为本领域常规0DS C18柱，优选为Kromasi 1 10 X 250mm，5皿，流速优选为1.0-5.0血/ mi η，流动相优选体积比为50 %-80%的甲醇-水混合溶剂；所述的有机伯胺为
[0008] 本发明的另一实施方案提供式I化合物的晶体，其Cu祀X-射线晶体衍射数据:空 间群为P2 ( 1 ) 2 ( 1 ) 2 ( 1 )，晶胞参数为 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] 本发明的另一实施方案提供上述式I化合物晶体的制备方法，其特征在于将式I化 合物溶于甲醇、乙醇、水、四氨巧喃或丙酬中的任一种或几种，静置缓慢结晶即可得到式I化 合物的晶体。
[0010] 上述晶体的制备方法中静置缓慢结晶的条件优选在0-3(TC下，静置1-30天。
[0011] 本发明从海洋真菌中获得的5。161'〇1:;[01'；[]1衍生物对海洋污损生物藤壶13日1日]1118 am地itrite幼虫具有极强的抑制活性，可用于开发海洋防污剂，应用前景广阔。
[0012] 本发明的另一实施方案提供式I化合物或其药学上可接受的盐在制备海洋防污剂 中的应用。
[0013] 本发明中术语"药学上可接受的盐"是指非毒性的无机或有机酸和/或碱的加成 盐。可参见"Salt selection for basic 化ugs"，Int.J.Pha;rm. (1986)，33,201-217。
【附图说明】
[0014] 说明书附图为式I化合物的XRD图。
【具体实施方式】
[0015] 为了便于对本发明的进一步理解，下面提供的实施例对其做了更详细的说明。但 是运些实施例仅供更好的理解发明而并非用来限定本发明的范围或实施原则，本发明的实 施方式不限于W下内容。
[0016] 实施例1
[0017] (1)巧剛瑚内生真菌Penicillium sp.(TA33-l)的菌种培养
[0018] 菌种培养所用的培养基含有葡萄糖1.0% (重量百分比，下同）、酵母膏0.2%、蛋白 腺0.2%、琼脂1.0%、氯化钢3.0%，其余为水，使用时制成试管斜面，真菌菌株在30°C下培 养3天。
[0019] (2)柳珊瑚内生真菌Penicillium sp.(TA33-l)的发酵
[0020] 发酵培养所用的培养基含有大米40.0 % (重量百分比，下同）、氯化钢3.0 %，其余 为水;真菌菌株于28 °C培养30天。
[0021 ] (3) ( + )-Scle;rotio;rin 的提取分离
[0022] 取60瓶步骤(2)得到的菌丝体，用氯仿-甲醇混合液（1:1)浸提3次减压浓缩后，用 乙酸乙醋萃取3次得粗浸膏；乙酸乙醋相粗浸膏分别进行正相硅胶柱层析（固定相为200- 300目硅胶;流动相为30%乙酸乙醋/石油酸混合溶剂，体积比）、Se地adex LH-20凝胶柱层 析(石油酸:氯仿：甲醇=2:1:1的混合溶剂，体积比）后，再经HPLC高效液相制备色谱分离 (色谱柱为Kromasi 1 10 X 250mm，5皿，流速为2 . OmL/min，流动相为65 %的甲醇-水混合溶 剂，体积比），将所得洗脱液浓缩，得黄色粉末，即为( + )-Sclerotiorin。
[0023] 实施例2
[0024] (1)柳珊瑚内生真菌化nicilli皿sp.(TA33-l)的菌种培养
[002引菌种培养所用的培养基含有葡萄糖0.1 % -5.0 % (重量百分比，下同）、酵母膏 0.01%-1%、蛋白腺0.01%-1%、琼脂0.1%-3.0%、氯化钢0.05%-5%，其余为水，使用时 制成试管斜面，真菌菌株在0-30°C下培养3-15天。
[0026] (2)柳珊瑚内生真菌化nicillium sp. (TA33-1)的发酵
[0027] 发酵培养所用的培养基含有大米1.0%-80.0% (重量百分比，下同）、氯化钢 ο. 05%-5%，其余为水，真菌菌株于0-30°C培养10-60天。
[002引（3)( + )-Scle;rotio;rin化合物的提取分离
[0029] 取10-300瓶步骤(2)所得的将所得菌丝体用氯仿-甲醇混合液（1:1)浸提3次减压 浓缩后，用乙酸乙醋萃取3次得粗浸膏；乙酸乙醋相粗浸膏浓缩后分别进行正相硅胶柱层析 (固定相为本领域常规正相硅胶，流动相为15%-40%的乙酸乙醋-石油酸混合溶剂，体积 比）、Sephadex LH-20凝胶柱层析(流动相为石油酸；氯仿：甲醇=2:1:1的混合溶剂，体积 比）后，再经册LC高效液相制备色谱（色谱柱为本领域常规0DS C18柱，流速为1.0-5 . OmL/ min，流动相为50 % -80 %的甲醇-水混合溶剂，体积比），将所得洗脱液浓缩，得黄色粉末固 体，即为( + )-Scle;rotio;rin 化合物。
[0030] 实施例1-2中未具体指明的其他菌种培养、发酵条件，W及正相硅胶柱色谱分离、 S邱hadex LH-20凝胶柱层析分离、高效液相色谱分离等其他实验操作条件均为本领域常规 的实验操作条件，本领域的技术人员可W根据实际需要，进行合理的选择。
[0031 ] 实施例3
[0032] 称取上述干燥后的（ + )-Sclerotiorin(0.1mol)溶解在二氯甲烧中，常溫条件下， 在充分揽拌下将有机伯胺(〇.12mol)逐滴滴加到反应溶液中，反应1小时后，向反应物中加 入蒸馈水（200mL)来终止反应，用乙酸乙醋（500mL)进行萃取，将萃取液浓缩后，进行柱层 析，用乙酸乙醋洗脱，洗脱液浓缩，重结晶后得到式I化合物。
[0033] 实施例3中未具体指明的其他有机化学反应条件，W及正相硅胶柱色谱分离等其 他实验操作条件均为本领域常规的实验操作条件，本领域的技术人员可W根据实际需要， 进行合理的选择。
[0034] 式I化合物的具体化合物结构实例：
[0035]
[0036]
[0037] 式I化合物的结构确证数据：
[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