一种含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯及其制备方法与应用
阅读说明：本技术 一种含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯及其制备方法与应用 (18-hydroxy octadecanoic carbonate containing diphenyl ether unit and preparation method and application thereof ) 是由 熊亚红 李春远 丁唯嘉 祝钧杰 冯楠楠 于 2021-01-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯及其制备方法与应用。本发明含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯,其分子式为C-(36)H-(54)O-9,结构式如式I所示：本发明还公开了上述化合物的制备方法和应用。本发明的二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯对于香蕉炭疽菌、番茄枯萎菌以及O78血清型大肠杆菌具有不同程度的抑制作用,可用作相关的植物病原菌杀菌剂或兽药制剂,而且原料可以大规模生产,应用前景广阔。(The invention discloses 18-hydroxy octadecanoic carbonate containing diphenyl ether unit and a preparation method and application thereof. The molecular formula of the 18-hydroxy octadecanoic carbonate containing diphenyl ether unit is C 36 H 54 O 9 The structural formula is shown as formula I:)
技术领域
本发明涉及生物化工技术领域，特别涉及一种含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯及其制备方法与应用。
背景技术
微生物代谢产物是抗菌活性物质的重要来源之一，然而近年来微生物抗菌活性物质的重复发现问题越来越严重，同时病原菌对现有抗生素的耐药性也不断加剧，亟待设计新方法，尽快获取更多新结构的抗菌产物从而加快有自主知识产权的新农用抗生素的研制。目前在培养基中添加外源性化学物质诱导微生物代谢的策略是国内外研究热点，但均未涉及利用植物宿主成分对其内生菌代谢的影响效应发掘新的抗菌活性物质，同时，含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯类的抗菌天然产物也很少见。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯。
本发明的另一目的在于提供上述含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯(Phomaspether J)，其分子式为C36H54O9，结构式如式I所示：
上述含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯的制备方法，包括以下步骤：
(1)在菌种培养基中对茎点霉菌(Phoma sp.)L28进行菌种培养；
(2)在发酵培养基中对步骤(1)中培养后的菌种进行发酵培养，萃取，浓缩，分离纯化，得到含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯。
步骤(1)中所述的茎点霉菌(Phoma sp.)L28在文献“Song Huang,Jiaxin Xu,Fenqi Li,Danli Zhou,Li Xu,Chunyuan Li,Identification and Antifungal Activityof Metabolites from the Mangrove Fungus Phoma sp.L28,Chemistry of NaturalCompounds,2017,53(2):237-240.”中公开。
优选的，步骤(1)中所述的菌种培养基含有如下质量百分数计的组分：葡萄糖1.0～3.5％，酵母膏0.01～2.0％，蛋白胨0.01～2.0％，琼脂2.0～3.0％，氯化钠0.2～2.5％，余量为水。
优选的，步骤(1)中所述的菌种培养基使用时制成试管斜面。
优选的，步骤(1)中所述的菌种培养的条件为：在20～35℃下培养5～10天。
优选的，步骤(2)中所述的发酵培养基含有如下质量百分数计的组分：0.0001-0.00025％的愈创醇，粳米40-50％，氯化钠0.05～1.5％，余量为水。
优选的，步骤(2)中所述的发酵培养的条件为：在20～30℃下培养25～60天。
优选的，步骤(2)中所述的萃取采用的有机溶剂为乙酸乙酯和正丁醇中的一种。
优选的，步骤(2)中所述的萃取的次数为2～5次。
优选的，步骤(2)中所述的浓缩为减压浓缩。
优选的，步骤(2)中所述的分离纯化是将浓缩的萃取物通过硅胶柱层析、凝胶柱层析和高效液相色谱HPLC进一步纯化。
优选的，所述的硅胶柱层析是在200～300目硅胶柱中进行色谱分离。
优选的，所述的硅胶柱层析采用石油醚-乙酸乙酯的混合溶剂为洗脱剂进行梯度洗脱。
优选的，所述的梯度洗脱是将乙酸乙酯的体积百分数从0逐步增加到30％，设置6个梯度，分别为0，5％，10％，20％，25％，30％，合并30％石油醚/乙酸乙酯的洗脱液。
优选的，所述的凝胶柱层析采用Sephdex LH-20凝胶柱，采用甲醇为流动相。
优选的，所述的高效液相色谱HPLC采用5μm粒径的C18填料色谱柱，流动相为MeOH/H2O；以流动相体积比和流速为(v/v,90～100:10～0,3.0mL/min,0～10min；v/v,100:0,3.0mL/min,10～20min)进行洗脱，在12～14min得到含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯。
上述含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯(Phomaspether J)在制备杀菌剂中的应用。
优选的，所述的杀菌剂包括植物病原菌杀菌剂和兽用杀菌剂。
优选的，所述的植物病原菌为香蕉炭疽菌(Colletotrichum musae)和番茄枯萎菌(Fusarium oxysporum)。
优选的，所述的兽用杀菌剂为家禽致病性大肠杆菌杀菌剂。
优选的，所述的家禽致病性大肠杆菌为O78血清型大肠杆菌(Escherichia coli)。
优选的，所述的植物病原菌杀菌剂可以添加溶剂和/或助剂，制成喷剂或粉剂。
优选的，所述的兽用杀菌剂可以制成盐的水溶液或与饲料混合，用于喂服或注射，以治疗或预防家禽致病性大肠杆菌导致的疾病。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
本发明的二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯(Phomaspether J)对于香蕉炭疽菌(Colletotrichum musae)、番茄枯萎菌(Fusarium oxysporum)具有较强的抑制作用，对于O78血清型大肠杆菌(Escherichia coli)具有中等的抑制效果，可用作相关的植物病原菌杀菌剂或兽药制剂，而且原料可以大规模生产，应用前景广阔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明中涉及的茎点霉菌(Phoma sp.)L28在文献“Song Huang,Jiaxin Xu,FenqiLi,Danli Zhou,Li Xu,and Chunyuan Li,Identification and Antifungal Activity ofMetabolites from the Mangrove Fungus Phoma sp.L28,Chemistry of NaturalCompounds,2017,53(2):237-240.”中公开。
实施例1
通过以下步骤制备含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯(Phomaspether J)：
(1)先在菌种培养基里对苦槛蓝(Myoporum bontioides A.Gray)内生真菌茎点霉菌(Phoma sp.)L28进行菌种培养，所用菌种培养基为含有质量百分数计的葡萄糖1.0％，酵母膏0.01％，蛋白胨0.01，琼脂2.0％，氯化钠0.2％，其余为水。使用时将其制成试管斜面，上述菌种在28℃下培养5天；
(2)再对培养后的茎点霉菌(Phoma sp.)L28进行发酵培养，所用发酵培养基为0.0001％的愈创醇(guaiol)，粳米40％，氯化钠0.05％，余量为水，于20℃下静置培养60天。
(3)将步骤(2)中发酵好的菌株用乙酸乙酯萃取3次，浓缩萃取液，在200～300目硅胶柱(青岛海洋化工有限公司)中进行色谱分离，以石油醚-乙酸乙酯混合溶剂洗脱，其中乙酸乙酯所占体积百分数从0逐步增加到30％，设置6个梯度，分别为0，5％，10％，20％，25％，30％；合并30％乙酸乙酯的洗脱液液；再用Sephdex LH-20凝胶柱层析采用甲醇流动相进行分离；再用高效液相色谱HPLC采用5μm粒径的C18填料色谱柱，以流动相(MeOH/H2O)体积比和流速为(v/v,90～100:10～0,3.0mL/min,0～10min；v/v,100:0,3.0mL/min,10～20min)进行洗脱，在12～14min得到无色油状物，即为所述含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯(Phomaspether J)。
实施例2
通过以下步骤制备含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯(Phomaspether J)：
(1)先在菌种培养基里对苦槛蓝(Myoporum bontioides A.Gray)内生真菌茎点霉菌(Phoma sp.)L28进行菌种培养，所用菌种培养基为含有葡萄糖3.0％，酵母膏1.5％，蛋白胨1.5％，琼脂2.5％，氯化钠2.0％，其余为水。使用时将其制成试管斜面，上述菌种在20℃下培养10天；
(2)再对培养后的茎点霉菌(Phoma sp.)L28进行发酵培养，所用发酵培养基为0.00025％的愈创醇，粳米50％，氯化钠1.5％，余量为水，于25℃下静置培养50天；
(3)将步骤(2)发酵好的菌株用正丁醇萃取5次，浓缩萃取液，在200～300目硅胶柱中进行色谱分离，以石油醚-乙酸乙酯混合溶剂洗脱，其中乙酸乙酯所占体积百分数从0逐步增加到30％，设置6个梯度，分别为0，5％，10％，20％，25％，30％；合并30％乙酸乙酯的洗脱液；再用Sephdex LH-20凝胶柱层析采用甲醇流动相进行分离；再用制备高效液相色谱HPLC采用5μm粒径的C18填料色谱柱，以流动相(MeOH/H2O)体积比和流速为(v/v,90～100:10～0,3.0mL/min,0～10min；v/v,100:0,3.0mL/min,10～20min)进行洗脱，在12～14min得到无色油状物，即为所述含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯(Phomaspether J)。
实施例3
通过以下步骤制备含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯(Phomaspether J)：
(1)先在菌种培养基里对苦槛蓝(Myoporum bontioides A.Gray)内生真菌茎点霉菌(Phoma sp.)L28进行菌种培养，所用菌种培养基为含有葡萄糖2.0％，酵母膏1.0％，蛋白胨1.0％，琼脂2.0％，氯化钠1.0％，其余为水。使用时将其制成试管斜面，上述菌种在25℃下培养7天；
(2)再对培养后的茎点霉菌(Phoma sp.)L28进行发酵培养，所用发酵培养基为0.00015％的愈创醇(分离自菌株宿主植物苦槛蓝的化学成分)，粳米45％，氯化钠0.08％，余量为水，于30℃下静置培养25天；
(3)将步骤(2)发酵好的菌株用正丁醇萃取5次，浓缩萃取液，在200～300目硅胶柱中进行色谱分离，以石油醚-乙酸乙酯混合溶剂洗脱，其中乙酸乙酯所占体积百分数从0逐步增加到30％，设置6个梯度，分别为0，5％，10％，20％，25％，30％；合并30％乙酸乙酯的洗脱液，再用Sephdex LH-20凝胶柱层析采用甲醇流动相进行分离，再用制备高效液相色谱HPLC采用5μm粒径的C18填料色谱柱，以流动相体积比和流速为MeOH/H2O(v/v,90～100:10～0,3.0mL/min,0～10min；v/v,100:0,3.0mL/min,10～20min)进行洗脱，在12～14min得到无色油状物，即为所述含二苯醚单元的18-羟基十八碳酸酯(Phomaspether J)。
经检测，实施例1、2和3所得化合物Phomaspether J的波谱数据如下：HRESIMS m/z653.3663[M+Na]+(calcd.for C36H54O9Na,653.3666)；1H-NMR(400MHz,CD3COCD3)：δ11.10(s,1H),6.45(d,1.8Hz,1H),5.98(d,1.8Hz,1H),2.19(s,3H),4,45(q,7.2Hz,2H),1.39(t,7.2Hz,3H),6.59(d,3.0Hz,1H),6.57(d,3.0Hz,1H),8.65(s,1H),5.01(s,2H),3.82(s,3H),2.12(t,6.6Hz,2H),1.46(m,2H),1.25-1.31(br s,24H),1.36(m,2H),1.52(m,2H),3.56(m,6.0Hz,2H),3.46(t,1H,6.0Hz)；13C-NMR(100MHz,CD3COCD3)：δ102.9,163.3,111.8,146.6,106.8,160.1,171.2,22.1,62.3,14.6,134.6,131.8,106.9,158.8,103.7,151.6,61.8,55.9,173.2,34.5,25.6,29.8-30.5(重叠碳),26.9,33.9,62.6。
实施例1、2和3所得化合物的结构式如下所示：
实施例4
本发明化合物对香蕉炭疽菌、番茄枯萎菌及O78血清型大肠杆菌的抑菌活性试验：采用二倍稀释法测定实施例1所得化合物Phomaspether J对香蕉炭疽菌(Colletotrichummusae)、番茄枯萎菌(Fusarium oxysporum)及O78血清型大肠杆菌(Escherichia coli，购买自上海烜雅生物科技有限公司，ATCC 35401)的最小抑菌浓度(MIC)。待测菌株于28℃恒温培养箱中培养24h，观察试管中菌的生长情况，没有菌生长的试管所对应的浓度即为其最小抑菌浓度。三唑酮作真菌阳性对照(针对香蕉炭疽菌和番茄枯萎菌)，氧氟沙星作细菌阳性对照(针对O78血清型大肠杆菌)。结果见表1。
表1.Phomaspether J的抗菌活性(MIC，μg/mL)
实施例4的实验结果表明本发明化合物对香蕉炭疽菌、番茄枯萎菌有较强抑制生长作用，可以添加各类溶剂、助剂，制成喷剂或粉剂用作农用杀菌剂；同时本发明化合物还对O78血清型大肠杆菌有中等抑制生长作用，可以制成各种盐的水溶液或与饲料混合用于喂服或注射治疗或预防O78血清型大肠杆菌导致的疾病。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种氢化柠檬基叔胺的合成方法