肖 咪,羅 蓉,薛宏坤,唐勁天,柳 鑫,蘇彥奇,蔡 旭*
(1.華中科技大學(xué)協(xié)和江北醫(yī)院/武漢市蔡甸區(qū)人民醫(yī)院藥劑科,湖北武漢 430065;2.清華大學(xué)工程物理系教育部粒子與輻射成像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100084;3.武漢市第四醫(yī)院藥劑科,湖北武漢 430034)
藥食兩用真菌含有豐富的氨基酸、維生素、蛋白質(zhì)等成分,享有“維生素A寶庫(kù)”“菜中之王”“素食之冠”等美譽(yù),營(yíng)養(yǎng)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值顯著[1-2]。作為寶貴的中藥資源,藥食兩用真菌多具有滋補(bǔ)功效,如云芝、茯苓、冬蟲夏草、猴頭菌等[3-5]。藥食兩用真菌是天然藥物的重要來(lái)源之一,從中開發(fā)了截短側(cè)耳素、茯苓多糖、安卓奎諾爾等相關(guān)的醫(yī)藥產(chǎn)品,用于抗菌、抗腫瘤、增強(qiáng)機(jī)體免疫等[6-8]。
真姬菇[Hypsizygusmarmoreus(Peck)H.E.Bigelow]屬于離褶傘科玉蕈屬真菌,又名斑玉蕈、蟹味菇等,作為營(yíng)養(yǎng)又低脂的美食,有“香在松口蘑,味在玉蕈”之稱[9-10]。真姬菇具有良好的抗氧化、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫的作用,但對(duì)其次生代謝產(chǎn)物的研究較少[11-12]。前期研究發(fā)現(xiàn),真姬菇乙酸乙酯部位提取物表現(xiàn)出良好的抗氧活性,IC50為144.3 μg/mL,并分離鑒定了10個(gè)苯甲醛類衍生物[1]。為進(jìn)一步挖掘真姬菇代謝產(chǎn)物的多樣性,以真姬菇發(fā)酵產(chǎn)物的乙酸乙酯提取物為對(duì)象,對(duì)真姬菇次生代謝產(chǎn)物開展化學(xué)成分研究。
1.1 試驗(yàn)材料Bruker Avance Ⅲ 400M核磁共振波譜儀(德國(guó)布魯克公司,400 MHz);Agilent LC-Q-TOF-MS 6520液質(zhì)聯(lián)用儀(美國(guó)安捷倫科技有限公司);SHP-500型智能生化培養(yǎng)箱(江蘇盛藍(lán)儀器制造有限公司);馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基、LB液體培養(yǎng)基、氘代氯仿、氘代二甲基亞砜(上海希格瑪高技術(shù)有限公司);柱層析硅膠、薄層硅膠、GF254薄層硅膠板(青島邦凱高新技術(shù)材料有限公司);RP-C18反相硅膠、Sephadex LH-20(德國(guó)Merck KGaA);石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲醇,均為分析純,北京市通廣精細(xì)化工公司;蒸餾水實(shí)驗(yàn)室自制。
真姬菇菌種[Hypsizygusmarmoreus(Peck)H.E.Bigelow]購(gòu)自中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心,編號(hào)CICC50078,保藏于清華大學(xué)醫(yī)學(xué)物理與工程研究所。
1.2 試驗(yàn)方法馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基、LB液體培養(yǎng)基、15瓶大米培養(yǎng)基(大米80 g、水120 mL)經(jīng)高壓滅菌后,冷卻備用。將菌株接種至馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基,復(fù)蘇后,取部分菌種接種于LB液體培養(yǎng)基,振蕩培養(yǎng)7 d(溫度25 ℃,轉(zhuǎn)速150 r/min),獲得種子培養(yǎng)液。取適量種子培養(yǎng)液接種至大米培養(yǎng)基,將培養(yǎng)瓶置于培養(yǎng)架上,室溫培養(yǎng)21 d。取乙酸乙酯對(duì)15瓶發(fā)酵物進(jìn)行萃取(200 mL × 3次),合并濾液,濃縮,得乙酸乙酯粗提物14.6 g。將乙酸乙酯粗提物用甲醇溶解,加入20.0 g硅膠拌樣,晾干。含有樣品的硅膠粉末經(jīng)RP-C18色譜柱層析,依次用0~100%甲醇梯度洗脫,收集餾分,合并濃縮,得餾分Fr.A ~ Fr.E。
Fr.D(2.8 g)經(jīng)硅膠柱(200~300目)層析,依次用石油醚-乙酸乙酯(6∶1~1∶2)梯度洗脫,依據(jù)薄層硅膠板檢測(cè)結(jié)果,合并流分,得到Fr.D1~D5餾分。Fr.D4餾分經(jīng)硅膠柱(薄層硅膠)層析,依次用二氯甲烷-甲醇(60∶1~10∶1)梯度洗脫,依據(jù)薄層硅膠板分析結(jié)果,合并濃縮,得Fr.D41~Fr.D45餾分。Fr.D42~D44分別經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱層析,等度洗脫,得化合物1(2.6 mg)、化合物2(5.1 mg)、化合物3(6.9 mg)、化合物4(3.8 mg)、化合物5(4.4 mg)。Fr.D3餾分經(jīng)Sephadex LH-20凝膠色譜柱層析后,再經(jīng)硅膠柱(薄層硅膠)層析,依次用二氯甲烷-甲醇(50∶1~10∶1)梯度洗脫,得化合物6(1.4 mg)、化合物7(1.4 mg)、化合物8(3.3 mg)。Fr.D2經(jīng)硅膠柱(薄層硅膠)層析,依次用石油醚-乙酸乙酯(5∶1~2∶1)梯度洗脫,合并濃縮,得Fr.D21~Fr.D26餾分;各餾分再經(jīng)RP-C18色譜柱層析,依次用50%~100%甲醇梯度洗脫,依次得化合物9(6.7 mg)、化合物14(12.1 mg)、化合物10(8.7 mg)、化合物11(2.2 mg)、化合物12(1.8 mg)、化合物13(11.5 mg)。
該研究從真姬菇大米發(fā)酵物的乙酸乙酯提取物中分離鑒定了14個(gè)化合物,其結(jié)構(gòu)式如圖1所示?;衔?~14均為首次從玉蕈屬真菌次生代謝產(chǎn)物中分離得到。
圖1 化合物1~14的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig.1 Chemical structures of compounds 1-14
化合物1:黃色粉末,HR-EI-MS譜中顯示m/z286.243 8[M]+,分子式為C15H11O6。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:12.24(2H,OH-1,8),11.17(1H,s,OH-3),7.73(1H,d,J=1.6 Hz,H-2),7.29(1H,d,J=1.6 Hz,H-4),6.64(1H,d,J=2.4 Hz,H-5),7.29(1H,d,J=2.4 Hz,H-7),4.80(2H,s,CH2OH-5);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:166.5(C-1),108.3(C-2),161.9(C-3),109.2(C-4),133.3(C-4a),121.2(C-5),153.2(C-6),117.5(C-7),164.9(C-8),109.5(C-8a),189.9(C-9),114.5(C-9a),181.8(C-10),135.5(C-10a),62.4(-CH2OH-5)。化合物1鑒定為羥基大黃素[13]。
化合物2:黃色粉末,HR-EI-MS譜中顯示m/z241.211 3[M+H]+,分子式為C14H8O4。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:12.01(2H,s,OH-1,8),7.39(2H,dd,J=8.2,1.5 Hz,H-2,7),7.82(2H,m,H-3,6),7.94(2H,m,H-4,5);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:162.4(C-1,8),124.7(C-2,7),137.5(C-3,6),119.4(C-4,5),133.5(C-4a,10a),115.9(C-8a,9a),193.2(C-9),181.1(C-10)?;衔?鑒定為1,8-二羥基蒽醌[14]。
化合物3:黃色粉末,HR-EI-MS譜中顯示m/z270.240 9[M]+,分子式為C14H8O4。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:12.13(2H,s,OH-1,8),11.43(1H,s,OH-3),6.55(1H,d,J=2.4 Hz,H-2),7.06(1H,d,J=2.4 Hz,H-4),7.52(1H,d,J=1.5 Hz,H-5),7.10(1H,d,J=1.5 Hz,H-7),2.39(3H,s,CH3-6);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:165.9(C-1),108.3(C-2),164.8(C-3),109.1(C-4),135.4(C-4a),124.5(C-5),148.6(C-6),120.8(C-7),161.8(C-8),109.3(C-8a),190.0(C-9),113.6(C-9a),181.6(C-10),133.1(C-10a),21.9(-CH3-6)?;衔?鑒定為大黃素[15]。
化合物4:黃色粉末,HR-EI-MS譜中顯示m/z284.273 3[M]+,分子式為C16H12O5。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:12.10(1H,s,OH-1),12.05(1H,s,OH-8),7.11(1H,s,H-2),7.68(1H,d,J=2.4 Hz,H-4),7.50(1H,s,H-5),6.89(1H,d,J=2.4 Hz,H-7),3.67(3H,s,-OCH3-3),2.28(3H,s,6-CH3);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:165.3(C-1),106.6(C-2),166.6(C-3),108.2(C-4),134.4(C-4a),113.8(C-5),148.5(C-6),121.0(C-7),162.4(C-8),111.5(C-8a),190.7(C-9),110.3(C-9a),181.5(C-10),133.4(C-10a),55.9(-OCH3-3),21.5(CH3-6)。化合物4鑒定為大黃素甲醚[15]。
化合物5:黃色粉末,HR-EI-MS譜中顯示m/z238.241 7[M]+,分子式為C15H10O3。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:12.36(1H,s,OH-1),7.61(1H,d,J=7.4 Hz,H-3),7.65(2H,d,J=8.4 Hz,H-4,7),8.21(1H,s,H-5),7.90(1H,d,J=7.4 Hz,H-6),8.30(1H,d,J=8.4 Hz,H-8),2.48(3H,s,2-CH3);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:162.7(C-1),124.1(C-2),134.4(C-3),120.8(C-4),135.4(C-4a),127.3(C-5),148.6(C-6),134.1(C-7),126.7(C-8),130.9(C-8a),188.0(C-9),132.8(C-9a),182.7(C-10),113.2(C-10a),22.2(CH3-2)?;衔?鑒定為1-羥基-2-甲基蒽醌[16]。
化合物6:白色粉末,HR-EI-MS譜中顯示m/z167.151 0[M]+,分子式為C8H12O4。1H-NMR(400 MHz,CD3OD)δ:7.38(1H,d,J=1.5 Hz,H-3),8.05(1H,d,J=1.5 Hz,H-5),6.39(1H,s,H-6),3.73(3H,s,H-8);13C-NMR(100 MHz,CD3OD)δ:114.6(C-1),156.8(C-2),97.1(C-3),167.9(C-4),101.8(C-5),132.6(C-6),169.7(C-7),61.2(C-8)?;衔?鑒定為2,4-二羥基苯甲酸甲酯[17]。
化合物7:白色粉末,HR-EI-MS譜中顯示m/z151.142 4[M]+,分子式為C8H8O3。1H-NMR(400 MHz,CD3OD)δ:7.77(2H,d,J=8.4 Hz,H-2,6),6.82(2H,d,J=8.4 Hz,H-3,5),3.84(3H,s,OCH3-4);13C-NMR(100 MHz,CD3OD)δ:124.3(C-1),133.4(C-2,6),117.1(C-3,5),161.4(C-4),169.5(C-7),51.8(C-8)。化合物7鑒定為4-羥基苯甲酸甲酯[17]。
化合物8:白色針晶,HR-ESI-MS 譜中顯示m/z467.741 3[M + Na]+,分子式為C30H52O2。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:2.20(1H,dd,J=13.1,4.8 Hz,H-1a),0.81(1H,dd,J=13.1,4.8 Hz,H-1b),4.2(1H,m,H-2),2.03(1H,m,H-16),1.78(2H,m,H-20),2.36(1H,m,H-21),0.91(3H,s,H-23),0.89(3H,s,H-24),0.91(3H,s,H-25),0.95(6H,s,H-26,27),0.87(3H,s,H-28),1.40(3H,s,H-29),1.36(3H,s,H-30);13C-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:50.3(C-1),63.7(C-2),51.9(C-3),34.7(C-4),55.5(C-5),18.3(C-6),33.8(C-7),41.4(C-8),50.1(C-9),38.9(C-10),21.6(C-11),24.7(C-12),49.8(C-13),41.9(C-14),34.4(C-15),22.1(C-16),54.3(C-17),44.1(C-18),41.8(C-19),26.7(C-20),51.3(C-21),72.2(C-22),33.5(C-23),22.5(C-24),16.2(C-25),16.9(C-26),17.0(C-27),16.7(C-28),31.2(C-29),29.5(C-30)?;衔?鑒定為(2ALPHA)-A′-新伽馬蠟烷-2,22-二醇[18]。
化合物9:白色針晶,HR-ESI-MS 譜中顯示m/z438.312 5[M + Na]+,分子式為C29H50O。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:3.53(1H,m,H-3),5.14(1H,m,H-6),0.70(3H,s,H-18),1.17(3H,s,H-19),1.02(3H,s,H-21),0.81(6H,m,H-26,27),0.93(3H,dd,J=6.0,3.5 Hz,H-29);13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δ:37.2(C-1),31.6(C-2),71.7(C-3),45.8(C-4),140.7(C-5),121.6(C-6),31.9(C-7,8),50.1(C-9),36.1(C-10),21.2(C-11),39.9(C-12),42.2(C-13),56.7(C-14),26.0(C-15),29.1(C-16),56.0(C-17),11.8(C-18),19.8(C-19),38.9(C-20),19.4(C-21),36.5(C-22),24.3(C-23),49.7(C-24),29.0(C-25),19.9(C-26,27),23.0(C-28),12.4(C-29)?;衔?鑒定為β-谷甾醇[19]。
化合物10:白色針晶,HR-ESI-MS 譜中顯示m/z436.692 7[M + Na]+,分子式為C29H48O。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:3.49(1H,m,H-3),5.18(1H,d,J=8.5 Hz,H-6),6.22(1H,d,J=8.5 Hz,H-7),0.66(3H,s,H-18),1.01(3H,s,H-19),0.98(3H,d,J=6.6 Hz,H-21),5.19(1H,dd,J=15.3,8.1 Hz,H-22),5.10(1H,dd,J=15.3,8.1 Hz,H-23),0.79(6H,m,H-26,27),0.88(3H,s,H-29);13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δ:36.8(C-1),30.2(C-2),70.6(C-3),40.7(C-4),139.6(C-5),120.9(C-6),30.8(C-7),30.6(C-8),49.2(C-9),35.3(C-10),20.5(C-11),39.9(C-12),41.7(C-13),54.8(C-14),23.8(C-15),27.7(C-16),56.3(C-17),13.0(C-18),18.3(C-19),39.5(C-20),21.0(C-21),136.4(C-22),127.4(C-23),50.9(C-24),30.1(C-25),19.8(C-26,27),24.7(C-28),12.0(C-29)?;衔?0鑒定為豆甾醇[19]。
化合物11:白色粉末,HR-ESI-MS譜中顯示m/z415.633 4[M + Na]+,分子式為C28H40O。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:5.76(1H,s,H-4),6.63(1H,d,J=9.5 Hz,H-6),6.05(1H,d,J=9.5 Hz,H-7),1.02(3H,s,3),0.98(3H,s,H-19),1.08(3H,d,J=6.7 Hz,H-21),5.25(2H,m,H-22,23),0.86(6H,t,J=6.8 Hz,H-26,27),0.95(3H,d,H-28);13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δ:35.5(C-1),36.3(C-2),199.6(C-3),122.9(C-4),124.4(C-5),124.4(C-6),135.0(C-7),164.4(C-8),44.3(C-9),36.7(C-10),20.2(C-11),36.0(C-12),44.1(C-13),156.1(C-14),25.3(C-15),27.7(C-16),55.6(C-17),16.7(C-18),19.6(C-19),39.3(C-20),20.0(C-21),134.0(C-22),132.5(C-23),42.8(C-24),33.0(C-25),19.4(C-26),19.6(C-27),18.9(C-28)?;衔?1鑒定為麥角甾-4,6,8(14),22-四烯-3-酮[20]。
化合物12:白色粉末,HR-ESI-MS 譜中顯示m/z419.633 4[M + Na]+,分子式為C28H40O。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:3.62(1H,d,J=15.4,4.6 Hz,H-3),5.21(1H,m,H-7),0.56(3H,s,H-18),0.82(3H,s,H-19),1.04(3H,d,J=6.8 Hz,H-21),0.96(3H,d,J=12.8 Hz,H-26),0.88(3H,d,J=12.8 Hz,H-27),0.98(3H,d,J=6.3 Hz,H-28);13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δ:37.0(C-1),41.2(C-2),198.0(C-3),42.1(C-4),37.7(C-5),29.4(C-6),117.4(C-7),139.4(C-8),49.3(C-9),34.1(C-10),21.3(C-11),39.3(C-12),43.4(C-13),55.2(C-14),22.8(C-15),27.9(C-16),56.0(C-17),11.8(C-18),13.0(C-19),39.1(C-20),21.5(C-21),134.6(C-22),131.0(C-23),42.8(C-24),33.8(C-25),20.0(C-26),20.8(C-27),16.9(C-28)?;衔?2鑒定為麥角甾-7,22-二烯-3-酮[20]。
化合物13:白色粉末,HR-ESI-MS譜中顯示m/z284.741 5[M]+,分子式為C18H36O2。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:2.37(2H,t,J=7.5 Hz,H-2),1.66(2H,m,J=7.4 Hz,H-3),0.98(3H,td,J=7.2,3.4 Hz,H-18),1.38[28H,m,-(CH2)14-];13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δ:178.9(C-1),34.4(C-2),32.7(C-3),30.2~30.5(C-4~15),25.2(C-6),23.4(C-17),14.9(C-18)。化合物13鑒定為硬脂酸[21]。
化合物14:白色粉末,HR-ESI-MS譜中顯示m/z282.453 6[M]+,分子式為C18H34O2。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:2.50(2H,t,J=6.7 Hz,H-2),1.75(2H,m,J=6.7 Hz,H-3),1.38[20H,m,H-4~7,H-12~17],2.08(4H,m,H-8,11),5.41(2H,m,H-9,10),0.95(3H,td,J=7.4,3.7 Hz,H-18);13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δ:180.2(C-1),35.1(C-2),25.3(C-3),30.1~30.5(C-4~7,C-12~17),27.6(C-8,11),130.4(C-9),131.1(C-10),32.3(C-16),23.1(C-17),14.7(C-18)?;衔?4鑒定為油酸[21]。
該研究從真姬菇大米發(fā)酵的乙酸乙酯提取物中分離鑒定出14個(gè)化合物,主要為蒽醌類和甾醇類化合物,分別鑒定為羥基大黃素(1)、1,8-二羥基蒽醌(2)、大黃素(3)、大黃素甲醚(4)、1-羥基-2-甲基蒽醌(5)、2,4-二羥基苯甲酸甲酯(6)、4-羥基苯甲酸甲酯(7)、(2ALPHA)-A′-新伽馬蠟烷-2,22-二醇(8)、β-谷甾醇(9)、豆甾醇(10)、麥角甾-4,6,8(14),22-四烯-3-酮(11)、麥角甾-7,22-二烯-3-酮(12)、硬脂酸(13)、油酸(14)。羥基大黃素、大黃素等作為虎杖、何首烏、決明子中藥重要的活性成分,具有良好的抑菌作用。真姬菇代謝產(chǎn)生大量蒽醌類化合物,表明真姬菇受大環(huán)境刺激,可通過(guò)產(chǎn)生抑菌物質(zhì)以抑制其他雜菌生長(zhǎng)[22-23]。該研究首次從真姬菇次生代謝產(chǎn)物中分離得到蒽醌類和甾醇類化合物,豐富了玉蕈屬真菌次生代謝產(chǎn)物的化學(xué)成分及其種類,為其深入研究和開發(fā)利用提供了理論與物質(zhì)的基礎(chǔ)。