图1 IQAs的两种基本骨架
纸质出版日期:2023-07-25,
网络出版日期:2023-04-23,
收稿日期:2022-10-21,
录用日期:2023-01-12
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对1株富产吲哚喹唑啉类生物碱(IQAs)的海绵共附生真菌Aspergillus giganteus MA 46-5的IQAs类成分进行了研究。根据IQAs的结构特征,在TLC、LC-MS和GNPS(global natural products social molecular networking)技术的共同指导下,从大米培养基的乙酸乙酯部位分离得到10个IQAs类生物碱。通过NMR、HR-ESI-MS、OR和CD等方法并结合文献比对鉴定其分别为:tryptoquivaline(1)、nortryptoquivaline(2)、deoxytryptoquivaline(3)、deoxynortryptoquivaline(4)、aspertoryadin C(5)、aspertoryadin G(6)、quinadoline A(7)、fiscalin E(8)、quinadoline B(9)和prelapatin B(10)。8和10为首次从Aspergillus属中得到,2、4~7为首次从Aspergillus giganteus中分离得到。
According to the structure feature of indole quinazoline alkaloids(IQAs),under the guidance of TLC,LC-MS and GNPS(global natural products social molecular networking),IQAs from sponge-associated fungus Aspergillus giganteus MA 46-5 were studied and ten IQAs were isolated from rice medium of MA 46-5. Based on NMR,HR-ESI-MS,OR,CD and comparison with the literature,their structures were determined as tryptoquivaline (1),nortryptoquivaline (2),deoxytryptoquivaline (3),deoxynortryptoquivaline (4),aspertoryadin C (5),aspertoryadin G (6),quinadoline A (7),fiscalin E (8),quinadoline B (9) and prelapatin B (10). 8 and 10 were isolated from Aspergillus for the first time,and 2,4-7 were firstly obtained from Aspergillus giganteus.
吲哚喹唑啉类生物碱(IQAs)是由邻氨基苯甲酸、色氨酸和其他氨基酸缩合而成的三肽吲哚生物碱(
图1 IQAs的两种基本骨架
Fig.1 Two basic skeletons of IQAs
在OSMAC(one strain many compounds)策略指导下确定海绵共附生真菌Aspergillus giganteus MA 46-5富产生物碱类成分,其UV在λmax 204、227、249、265、276、303和316 nm处有特征紫外吸收,相对分子质量集中在340~600之间;1H和13C NMR呈现芳香环、羰基、酰胺等官能团信息。基于上述骨架信息,在“TLC-LC-MS-GNPS-NMR”技术指导下,对MA 46-5大米培养基的乙酸乙酯提取物进行靶向分离,并对其结构进行鉴定,获得10个IQAs类生物碱(
图2 菌株Aspergillus giganteus MA 46-5中分离得到的化合物1~10
Fig.2 Compounds 1-10 from Aspergillus giganteus MA 46-5
实验过程中所涉及的仪器及试剂信息见
仪器/试剂 | 型号/规格 | 品牌 |
---|---|---|
核磁共振波谱仪 | 400 MHz AVANCE Ⅲ型 | 德国 Bruker公司 |
高分辨液质联用仪 | Triple TOFTM 5600+ | 美国 AB SCIEX公司 |
高效液相色谱 | QuikSep半制备型 | 北京慧德易科技有限公司 |
紫外透射反射仪 | WFH-201B | 上海精科实业有限公司 |
显微熔点测定仪 | X-5 | 广州予华公司 |
自动旋光仪 | MCP 500 | 安东帕公司 |
圆二色光谱仪 | Applied Photophysics Chirascan | 英国应用光物理公司 |
旋转蒸发器 | XHRE-2000A | 上海霄汉实业发展有限公司 |
低温冷却液循环泵 | DLSB-5/20 | 上海霄汉实业发展有限公司 |
单人单面超净工作台 | SW-CJ-1FD | 苏州净化设备厂 |
立式压力蒸汽灭菌器 | LS-100H | 江阴滨江医疗设备有限公司 |
恒温振荡器 | DZ-900 | 太仓市实验设备厂 |
色谱柱1:Kromasil C18制备柱 | 21 mm × 250 mm,10 μm | 瑞典Akzo Nobel公司 |
色谱柱2:Kromasil C18半制备柱 | 10 mm × 250 mm,5 μm | 瑞典Akzo Nobel公司 |
色谱柱3:H&E C18半制备柱 | 10 mm × 250 mm,5 μm | 北京慧德易科技有限公司 |
色谱柱4:ACE-C18-PFP半制备柱 | 10 mm × 250 mm,10 μm | 英国ACE公司 |
色谱柱5:Luna分析柱 | 4.6 mm × 100 mm,5 μm | 美国 Phenomenex公司 |
常规柱层析硅胶 | 200~300目、300~400目 | 青岛海洋化工厂 |
Sephadex LH-20 | YILIMART 500 G | 瑞典cytiva公司 |
C-18反相色谱填料 | YMC*GEL ODS-A-HG | 日本YMC公司 |
乙酸乙酯、甲醇、乙腈等常规试剂 | 分析纯 | 广东光华科技股份有限公司 |
氘代氯仿、DMSO-d6 | 25 G | 美国剑桥CIT公司 |
葡萄糖 | 分析纯 | 天津致远化学试剂有限公司 |
技术琼脂粉 | 分析纯 | 广东环凯微生物科技有限公司 |
海盐、大米、土豆 | 市场采购 |
实验用菌株MA 46-5为2020年分离自中国北部湾海域海绵的共附生真菌。对菌株MA 46-5进行DNA提取,通过 PCR 扩增真菌核糖体 ITS 基因区段,将扩序结果与NCBI网站的GenBank数据库中已知序列进行比对,菌种鉴定结果为Aspergillus giganteus(序列号MT529399,同源度100%)。菌株保存于广州中医药大学中药学院海洋天然药物实验室(编号MA 46-5)。
用无菌接种环蘸取菌株MA 46-5,接种至无菌PDB固体培养基,待培养基上长出单菌落,挑取单菌落接种到PDB液体培养基(1 L培养瓶、400 mL/瓶)。恒温摇床上(28 ℃、165 r/min)培养2~3 d,即可获得菌株种子液。将MA 46-5种子液接种至大米培养基(1 L培养瓶、10 mL/瓶),于28 ℃静置培养30 d。共培养500瓶。
菌株MA 46-5大米培养基规模培养后,依次采用乙酸乙酯(EtOAc、300 mL/瓶/次,2次)、甲醇(300 mL/瓶/次,1次)浸提,EtOAc提取液合并、减压浓缩得到EtOAc-1浸膏(540 g)。甲醇提取液减压浓缩,水捏溶后依次用乙酸乙酯、正丁醇萃取,减压浓缩EtOAc提取液,得EtOAc-2浸膏(15 g)。TLC、LC-MS和NMR分析EtOAc-1和EtOAc-2,将二者合并为EtOAc浸膏(555 g)。
对EtOAc浸膏(555 g)进行硅胶柱层析,经TLC薄层板追踪合并得12个流份,并综合LC-MS和GNPS分析,确定Fr.4~Fr.7为富含生物碱部位,并将Fr.5、Fr.6和Fr.7合并为Fr.(5~7)继续展开分离,1~10的详细分离过程见
图3 菌株Aspergillus giganteus MA 46-5大米培养基化合物1~10分离流程图
Fig.3 The flowing chart of 1-10 from Aspergillus giganteus MA 46-5 on the rice medium
化合物1:白色固体(MeOH),θmp 157~161 ℃(MeOH),[α]25D +145.6 (c 0.1,CHCl3);HR-ESI-MS:m/z 547.215 9 [M+H]+,分子式C29H30N4O7 (Calcd. for C29H31N4O7+: 547.219 3)。CD (MeOH) λmax (Δε) 200 (-12.5),212 (+13.13),232 (-7.69),298 (-0.47) nm。1H NMR (CDCl3,400 MHz) δH和13C NMR (CDCl3,100 MHz) δC见
No. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
δC,type | δH,mult,J /Hz | δC,type | δH,mult,J /Hz | δC,type | δH,mult,J /Hz | δC,type | δH,mult,J /Hz | δC,type | δH,mult,J / Hz | δC,type | δH,mult,J / Hz | ||
2 | 87.9,d | 5.00,s | 90.2,d | 5.21,s | 80.9,d | 5.47,d,7.3 | 83.4,d | 5.47,d,6.8 | 86.5,d | 5.19,s | 175.6 s | ||
3 | 84.4,s | 84.3,s | 84.4,s | 85.3,s | 83.0,s | 80.9,s | |||||||
4 | 133.9,s | 133.8,s | 134.7,s | 134.6,s | 133.2,s | 126.3,s | |||||||
5 | 124.1,d | 7.39,brd,7.8 | 124.0,d | 7.41,brd,7.6 | 126.3,d | 8.01,d,7.6 | 126.1,d | 8.01,d,7.6 | 126.2,d | 7.83,d,7.6 | 125.3,d | 7.68,d,7.6 | |
6 | 125.6,d | 7.23,td,7.8,1.2 | 125.6,d | 7.26,td,7.6,1.2 | 125.2,d | 7.34,td,7.6,1.5 | 125.6,d | 7.37,t,7.4 | 125.3,d | 7.35,td,7.5,1.2 | 123.0,d | 7.16,td,7.6,1.0 | |
7 | 131.9,d | 7.45,td,7.8,1.2 | 132.0,d | 7.48,td,7.6,1.2 | 131.4,d | 7.53,td,7.6,1.2 | 131.4,d | 7.54,t,7.4 | 131.7,d | 7.55,td,7.5,1.2 | 131.6,d | 7.40,td,7.8,1.0 | |
8 | 116.2,d | 7.60,brd,7.8 | 116.1,d | 7.63,brd,7.6 | 114.9,d | 7.50,dd,7.9,1.2 | 115.8,d | 7.48,d,7.6 | 114.6,d | 7.48,d,7.6 | 110.7,d | 6.95,d,7.6 | |
9 | 138.1,s | 137.8,s | 138.0,s | 138.7,s | 138.1,s | 142.9,s | |||||||
11 | 169.7,s | 169.4,s | 170.7,s | 170.6,s | 171.1,s | 171.5,s | |||||||
12 | 55.0,d | 5.67,t,10.1 | 54.9,d | 5.69,t,9.9 | 54.3,d | 5.77,d,9.0 | 54.5,d | 5.79,d,8.7 | 54.8,d | 6.07,t,10.0 | 53.9,d | 5.94,t,9.7 | |
13a | 34.0,t | 3.06,dd,13.9,9.5 | 33.6,t | 3.04,dd,13.9,9.3 | 34.1,t | 3.21,dd,13.8,10.5 | 32.5,t | 3.18,dd,13.8,10.5 | 34.8,t | 3.41,overlap | 33.3,t | 3.00,dd,9.9,13.6 | |
13b | 3.17,dd,13.9,10.6 | 3.21,dd,13.9,10.5 | 2.83,dd,14.0,8.4 | 2.83,dd,14.0,8.8 | 2.94,dd,13.0,9.5 | 2.95,dd,9.9,13.6 | |||||||
14 | 171.1,s | 169.3,s | 174.9,s | 174.9,s | 171.0,s | ||||||||
15 | 71.7,s | 68.1,d | 4.37,q,7.1 | 64.6,s | 59.6,d | 3.98,m | 68.9,s | ||||||
16 | 7.10,s | 7.29,s | 3.16,d,7.4 | 3.64,t,6.3 | 8.79,s | ||||||||
18 | 161.6,s | 161.6,s | 160.3,s | 160.3,s | 161.4,s | 160.7,s | |||||||
19 | 120.4,s | 120.2,s | 119.7,s | 119.8,s | 119.9,s | 120.0,s | |||||||
20 | 126.9,d | 8.24,dd,7.9,1.2 | 126.8,d | 8.23,dd,7.7,1.3 | 126.4,d | 8.21,dd,7.9,1.3 | 126.4,d | 8.19,d,8.0 | 126.2,d | 8.23,dd,8.0,1.2 | 126.4,d | 8.23,dd,8.0,1.3 | |
21 | 128.3,d | 7.53,td,8.1,1.6 | 128.2,d | 7.55,td,7.7,1.3 | 127.9,d | 7.62,td,7.2,1.2 | 127.9,d | 7.63,t,8.0 | 127.5,d | 7.62,td,7.5,1.2 | 128.1,d | 7.64,td,7.6,1.0 | |
22 | 135.6,d | 7.82,td,8.1,1.6 | 135.3,d | 7.84,td,7.7,1.3 | 135.5,d | 7.91,td,7.6,1.5 | 135.6,d | 7.91,t,8.0 | 135.3,d | 7.91,td,7.5,1.5 | 135.6,d | 7.93,td,7.6,1.5 | |
23 | 128.0,d | 7.78,dd,7.8,1.0 | 127.9,d | 7.79,brd,7.7 | 127.4,d | 7.74,d,8.0 | 127.4,d | 7.74,d,8.0 | 127.2,d | 7.74,d,7.6 | 127.5,d | 7.75,d,8.0 | |
24 | 146.7,s | 146.6,s | 146.2,s | 146.2,s | 146.2,s | 146.1,s | |||||||
26 | 152.7,s | 152.6,s | 155.0,s | 155.1,s | 157.0,s | 153.7,s | |||||||
27 | 77.3,d | 5.58,d,9.2 | 77.2,d | 5.57,d,9.1 | 75.8,d | 6.15,q,9.0 | 75.8,d | 6.15,t,9.8 | 80.6,d | 4.39,dd,9.5,4.7 | 78.3,d | 5.52,d,9.2 | |
28 | 32.0,d | 2.65,m | 31.9,d | 2.66,m | 31.9,d | 2.46,m | 32.0,d | 2.46,m | 32.3,d | 2.25,m | 31.5,d | 2.36,m | |
29 | 18.8,q | 1.05,d,6.4 | 18.8,q | 1.05,d,6.9 | 18.2,q | 0.95,d,6.8 | 18.2,q | 0.94,d,6.8 | 20.2,q | 1.05,d,6.5 | 18.7,q | 1.12,d,6.5 | |
30 | 19.0,q | 1.18,d,6.8 | 18.7,q | 1.20,d,6.9 | 17.7,q | 1.15,d,6.8 | 17.6,q | 1.15,d,6.8 | 19.2,q | 0.82,d,6.5 | 18.0,q | 0.93,d,6.7 | |
32 | 171.2,s | 171.2,s | 170.7,s | 170.9,s | 170.2,s | ||||||||
33 | 20.9,q | 2.18,s | 20.7,q | 2.19,s | 20.4,q | 2.10,s | 20.4,q | 2.10,s | 20.4,q | 2.07,s | |||
34 | 17.2,q | 1.48,s | 11.2,q | 1.60,d,7.1 | 24.9,q | 1.44,s | 18.5,q | 1.41,d,7.0 | 16.2,q | 1.33,s | |||
35 | 22.9,q | 1.51,s | 25.6,q | 1.36,s | 22.8,q | 1.25,s | |||||||
27-OH | 6.38,d,4.8 |
化合物2:白色固体(MeOH),θmp 227~229 ℃(MeOH),[α]25D +121.5 (c 0.1,CHCl3);HR-ESI-MS:m/z 533.202 9 [M+H]+,分子式C28H28N4O7 (Calcd. for C28H29N4O7+: 533.203 6)。CD (MeOH) λmax (Δε) 206 (-7.61),222 (+12.35),250 (-4.56),308 (+1.14) nm。1H NMR (CDCl3,400 MHz) δH和13C NMR (CDCl3,100 MHz) δC见
化合物3:白色固体(MeOH),θmp 150~152 ℃(MeOH),[α]25D +48.8 (c 0.1,CHCl3);HR-ESI-MS:m/z 531.219 6 [M+H]+,分子式C29H30N4O6 (Calcd. for C29H31N4O6+: 531.224 4)。CD (MeOH) λmax (Δε) 218 (+9.53),240 (-0.20),306 (+1.37) nm。1H NMR (DMSO-d6,400 MHz) δH和13C NMR (DMSO-d6,100 MHz) δC见
化合物4:白色固体(MeOH),θmp 192~193 ℃(MeOH),[α]25D +54.1 (c 0.1,CHCl3);HR-ESI-MS:m/z 517.205 8 [M+H]+,分子式C28H28N4O6 (Calcd. for C28H29N4O6+: 517.208 7)。CD (MeOH) λmax (Δε) 202 (-16.12),218 (+21.19),238 (-2.04),308 (+1.02) nm。1H NMR (DMSO-d6,400 MHz) δH和13C NMR (DMSO-d6,100 MHz) δC见
化合物5:白色固体(MeOH),θmp 195~199 ℃(MeOH),[α]25D -23.5 (c 0.1,MeOH);HR-ESI-MS:m/z 505.2059 [M+H]+,分子式C27H28N4O6 (Calcd. for C27H29N4O6+:505.208 7)。CD (MeOH) λmax (Δε) 210 (+63.01),228 (-47.86),298 (-3.68) nm。1H NMR (DMSO-d6,400 MHz) δH和13C NMR (DMSO-d6,100 MHz) δC见
化合物6:白色固体(MeOH),θmp 196~203 ℃(MeOH),[α]25D +101 (c 0.07,MeOH);HR-ESI-MS:m/z 462.163 1 [M+H]+,分子式C25H23N3O6 (Calcd. for C25H24N3O6+: 462.166 5)。CD (MeOH) λmax (Δε) 214 (-23.55),228 (+23.23),250 (+1.90),264 (+6.06),288 (+2.09),306 (+4.06) nm。1H NMR (DMSO-d6,400 MHz) δH和13C NMR (DMSO-d6,100 MHz) δC见
化合物7:无色晶体(MeOH),θmp 205~211 ℃(MeOH),[α]25D -21 (c 0.1,MeOH);HR-ESI-MS:m/z 486.207 4 [M+H]+,分子式C27H27N5O4 (Calcd. for C27H28N5O4+: 486.214 1)。CD (MeOH) λmax (Δε) 226 (-14.48),250 (+2.94),268 (+0.45),288 (+1.92),320 (-3.23) nm。1H NMR (CDCl3,400 MHz) δH和13C NMR (CDCl3,100 MHz) δC见
No. | 7 | 8 | 9 | 10 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
δC,type | δH,mult,J / Hz | δC,type | δH,mult,J / Hz | δC,type | δH,mult,J / Hz | δC,type | δH,mult,J / Hz | |
1 | 168.3,s | 170.3,s | 170.7,s | 169.4,s | ||||
2 | 7.98,brs | 9.19,s | 7.68,d,8.0 | 9.71,d,5.2 | ||||
3 | 120.9,s | 88.5,s | 60.9,d | 4.61,d,5.5 | 54.4,d | 5.68,m | ||
4 | 145.7,s | 147.9,s | 150.4,s | 152.3,s | ||||
6 | 147.1,s | 145.9,s | 147.1,s | 146.9,s | ||||
7 | 127.6,d | 7.69,dd,8.0,1.1 | 127.6,d | 7.76,d,8.0 | 127.3,d | 7.68,d,8.0 | 127.0,d | 7.61,d,8.0 |
8 | 134.9,d | 7.77,td,8.2,1.6 | 134.9,d | 7.90,td,7.6,1.5 | 135.0,d | 7.79,td,7.6,1.1 | 134.9,d | 7.80,td,7.8,1.6 |
9 | 127.7,d | 7.49,t-like,8.6 | 127.7,d | 7.62,td,7.6,1.0 | 127.7,d | 7.55,td,7.6,1.1 | 127.3,d | 7.51,td,7.6,1.0 |
10 | 127.2,d | 8.30,dd,8.0,1.1 | 126.4,d | 8.21,dd,8.0,1.3 | 127.4,d | 8.33,dd,8.0,1.2 | 126.4,d | 8.13,dd,8.0,1.2 |
11 | 120.0,s | 120.6,s | 121.1,s | 120.3,s | ||||
12 | 160.4,s | 160.4,s | 158.5,s | 159.3,s | ||||
14 | 51.3,d | 5.85,m | 52.2,d | 5.40,dd,8.2,3.0 | 53.0,d | 5.76,m | 51.2,d | 5.33,d |
15a | 40.4,t | 2.28,dd,14.5,8.5 | 40.2,t | 2.79,dd,15.0,3.5 | 33.9,t | 1.82,m | 25.6,t | 3.43,dd,17.4,3.4 |
15b | 2.65,dd,14.5,4.4 | 2.66,dd,15.0,8.3 | 3.03,dd,14.0,4.2 | 3.24,dd,17.4,4.4 | ||||
16 | 74.2,s | 74.6,s | 53.5,s | 105.1,s | ||||
17 | 78.4,d | 5.26,s | 79.0,d | 5.22,d,8.2 | 91.8,d | 4.98,s | 131.6,s | |
18 | 3.15,overlap | |||||||
19 | 64.9,s | 64.5,s | 69.4,d | 3.82,m | ||||
20 | 175.3,s | 175.3,s | 173.7,s | |||||
22 | 138.1,s | 137.5,s | 137.0,s | 134.9,s | ||||
23 | 115.9,d | 7.53,d,8.6 | 114.6,d | 7.37,dd,8.0,1.2 | 116.8,d | 7.55,d,7.6 | 111.7,d | 7.37,d,14.0 |
24 | 130.2,d | 7.30,td,8.0,1.1 | 129.5,d | 7.33,td,7.8,1.2 | 129.6,d | 7.35,td,7.6,1.1 | 122.3,d | 7.11,td,7.8,1.0 |
25 | 125.3,d | 7.08,td,7.7,1.0 | 124.7,d | 7.12,td,7.6,1.5 | 126.2,d | 7.17,td,7.6,1.1 | 119.4,d | 6.99,td,7.6,1.0 |
26 | 124.2,d | 7.33,dd,7.7,1.0 | 124.8,d | 7.44,d,7.6 | 123.3,d | 7.49,d,7.6 | 118.3,d | 7.40,d,14.0 |
27 | 136.7,s | 138.5,s | 136.9,s | 127.3,s | ||||
28 | 132.7,s | 31.2,d | 3.03,m | 56.5,t | 1.82 ,m | |||
29 | 21.9,q | 2.02,s | 14.4,q | 0.93,d,6.8 | 25.0,t | 1.47 ,m | ||
30 | 21.2,q | 2.42,s | 17.0,q | 1.05,d,7.0 | 29.7,t | 1.92,dd,14.0,2.0 | ||
1.98,m | ||||||||
31 | 25.6,q | 1.50,s | 24.4,q | 1.24,s | ||||
32 | 24.8,q | 1.62,s | 25.1,q | 1.24,s | ||||
34 | 50.3,d | 3.18,s | ||||||
16-OH | 5.49,s | |||||||
21-NH | 11.52,s |
化合物8:白色固体(MeOH),θmp 201~205 ℃(MeOH),[α]25D -177.7 (c 0.1,CHCl3);HR-ESI-MS:m/z 518.232 1 [M+H]+,分子式C28H31N5O5 (Calcd. for C28H32N5O5+: 518.240 3)。CD (MeOH) λmax (Δε) 204 (+2.04),212 (+9.21),234 (-9.79),286 (-0.36),306 (-0.98) nm。1H NMR (DMSO-d6,400 MHz) δH和13C NMR (DMSO-d6,100 MHz) δC见
化合物9:白色固体(MeOH),θmp 187~193 ℃(MeOH),[α]25D -82.2 (c 0.1,MeOH);HR-ESI-MS:m/z 440.169 1 [M+H]+,分子式C25H21N5O3 (Calcd. for C25H22N5O3+: 440.172 3)。CD (MeOH) λmax (Δε) 210 (-34.33),224 (+9.96),240 (-30.42),302 (+5.13) nm。1H NMR (CDCl3,400 MHz) δH和13C NMR (CDCl3,100 MHz) δC见
化合物10:白色固体(MeOH),θmp 281~284 ℃(MeOH),[α]25D +74.7 (c 0.1,EtOAc);HR-ESI-MS :m/z 343.115 0 [M+H]+,分子式C20H14N4O2 (Calcd. for C20H15N4O2+: 343.119 5)。CD (MeOH) λmax (Δε) 214 (-24.90),232 (+10.66),266 (+14.37),292 (-5.95),320 (+2.77) nm。1H NMR (DMSO-d6,400 MHz) δH和13C NMR (DMSO-d6,100 MHz) δC见
粗流份样品质量浓度为2.0 mg/mL,单体样品质量浓度为0.1 mg/mL,甲醇配制。UPLC流动相为乙腈水(0~2.5 min 10%~30% ACN-H2O、2.5~11.5 min 30%~90% ACN-H2O、11.5~16 min 100% ACN-H2O),流速0.7 mL/min,进样量5 μL,柱温30 ℃。色谱柱5,测试仪器为Triple TOFTM 5600+质谱系统。质谱条件和GNPS的建立方法参考
化合物1 HR-ESI-MS m/z 547.215 9 [M+H]+,结合13C NMR和DEPT分析(29个碳:11个C、12个CH、1个CH2以及5个CH3),确定1分子式为C29H30N4O7,不饱和度为17。NMR显示1含有2组芳香环信号[δC 133.9 (s,C-4)、124.1 (d,C-5)、125.6 (d,C-6)、131.9 (d,C-7)、116.2 (d,C-8)、138.1 (s,C-9)、120.4 (s,C-19)、126.9 (d,C-20)、128.3 (d,C-21)、135.6 (d,C-22)、128.0 (d,C-23)、146.7 (s,C-24);δH 7.39 (1H,brd,J=7.8 Hz,H-5)、7.23 (1H,td,J=7.8,1.2 Hz,H-6)、7.45 (1H,td,J=7.8,1.2 Hz,H-7)、7.60 (1H,brd,J=7.8 Hz,H-8)、8.24 (1H,dd,J=7.9,1.2 Hz,H-20)、7.53 (1H,td,J=8.1,1.6 Hz,H-21)、7.82 (1H,td,J=8.1,1.6 Hz,H-22)、7.78 (1H,dd,J=7.8,1.0 Hz,H-23)]、3个羰基信号[δC 169.7 (s,C-11)、171.1 (s,C-14)、161.6 (s,C-18)]和1个亚甲基[δC 34.0 (t,C-13);3.06 (1H,dd,J=13.9,9.5 Hz,H-13a)、3.17 (1H,dd,J=13.9,10.6 Hz,H-13b)],以上信号符合IQAs类生物碱结构特征,提示1可能为此类生物碱(
化合物2 HR-ESI-MS(m/z 533.202 9 [M+H]+)显示其分子式为C28H28N4O7,不饱和度为17。对比2和1的NMR数据发现,二者十分相似。与1相比,2仅缺少一个甲基(1:δC 22.9,q,C-35;δH 1.51,3H,s,H3-35)和一个季碳(1:δC 71.7,s,C-15),增加了一个次甲基(δC 68.1,d,C-15; δH 4.37,1H,q,J=7.1 Hz,H3-15),提示2的C-15位由原来的偕二甲基变为单甲基取代。将2的NMR数据进行归属,确定2的平面结构与nortryptoquivaline([α]25D+115,CHCl3)一致(
化合物3 HR-ESI-MS(m/z 531.219 6 [M+H]+)显示其分子式为C29H30N4O6,不饱和度为17。与1的NMR数据对比发现,3缺少与N-16相连的羟基信号(1:δH 7.10,1H,s,16-OH)而增加了一个氢信号δH 3.16 (1H,d,J=7.4 Hz,H-16)。且其C-2和C-15位的碳谱数值(1:δC 87.9,d,C-2和71.7,s,C-15)明显向高场移动(3:δC 80.9,d,C-2和64.6,s,C-15),同时H-2的峰型由原来的单峰(1:δH 5.00,1H,s,H-2)裂分为双峰(δH 5.47,1H,d,J=7.3 Hz,H-2),说明N-16羟基的缺失。将3的NMR、OR和CD与deoxytryptoquivaline (Buchi et al.,1977;
化合物5 HR-ESI-MS m/z 505.205 9 [M+H]+,分子式为C27H28N4O6,不饱和度为16。NMR数据显示5比1仅少了乙酰基信息(1:δC 171.2,s,C-32和20.9,q,C-33;δH 2.18,3H,s,H3-33),而增加了一个活泼氢信号δH 6.38 (1H,d,J=4.8 Hz,27-OH)。同时27位的碳谱数据(1:δC 77.3,d,C-27)向低场移动δC 80.6 (d,C-27),暗示其27位乙酰基消失。将5的NMR数据进行归属,确定5的平面结构与aspertoryadin C([α]25D -20,MeOH)一致(
化合物6 HR-ESI-MS m/z 462.163 1 [M+H]+提示其分子式为C25H23N3O6,不饱和度16。将6的NMR与1比较发现6缺少羰基咪唑环信号(1:δC 87.9 ,d,C-2、171.1,s,C-14和71.7,s,C-15;δH 5.00,1H,s,H-2和7.10 ,1H,s,OH-16),而增加一个羰基(δC175.6,s,C-2),同时根据质谱的N规则也可得出6含有奇数个N元素,因此6缺失羰基咪唑环且二氢吲哚环C-2位被氧化为羰基。将6的NMR数据与aspertoryadin G([α]25D +93,MeOH)对比(
化合物7结合13C NMR和DEPT(27个碳:12个C、10个CH、1个CH2以及4个CH3)及HR-ESI-MS(m/z 486.207 4 [M+H]+)显示其分子式为C27H27N5O4,不饱和度为17。与1比较,7增加了酰胺羰基(δC 168.3,s,C-1)和活泼氢(δH 7.98,1H,brs,H-2),且与N相连的叔碳(1:δC 55.0,d,C-12)向高场移动(δC 51.3,d,C-14),提示7存在六元吡嗪环与喹唑啉酮环稠和而五元内酯环消失,故7为FQ类结构(
化合物8 HR-ESI-MS(m/z 518.232 1 [M+H]+)、13C NMR和DEPT(28个碳:11个C、11个CH、1个CH2及5个CH3)确定其分子式C28H31N5O5,不饱和度为16。8的NMR数据与7非常相似,仅缺少一组四取代双键信号(7: δC 120.9,s,C-3和132.7,s,C-28),而增加了一个季碳信息(δC 88.5,s,C-3)和一个次甲基(δC 31.2,d,C-28;δH 3.03,1H,m,H-28),提示其3位双键消失。同时NMR还显示其增加了一个甲氧基信息(δC 50.3,d,C-34和δH 3.18,3H,s,H3-34)。将8的NMR数据进行归属,确定其平面结构与fiscalin E([α]22D -172,CHCl3)(
化合物9 HR-ESI-MS(m/z 440.169 1 [M+H]+)、13C NMR和DEPT(25个碳:9个C、12个CH和4个CH2)确定其分子式C25H21N5O3,不饱和度为18。NMR信息提示9除了吡嗪喹唑啉酮环片段和二氢吲哚骈羰基咪唑环片段外,还存在4个亚甲基信号[δC 33.9 (t,C-15)、56.5 (t,C-28)、25.0 (t,C-29)、29.7 (t,C-30);δH 1.82 (1H,m,H-15)、3.03 (1H,dd,J=14.0,4.2 Hz,H-15)、1.82 (2H,m,H-28)、1.47 (2H,m,H-29)、1.92 (1H,dd,J=14.0,2.0 Hz,H-30)、1.98 (1H,m,H-30)],其中C-28 ~ C-30是与羰基咪唑环稠和的五元环上的3个亚甲基信号。9的NMR和相对分子质量与quinadoline B(
化合物10 HR-ESI-MS(m/z 343.115 0 [M+H]+)、13C NMR和DEPT(20个碳:9个C、10个CH、1个CH2)确定其分子式C20H14N4O2,不饱和度为16。NMR显示除吡嗪喹唑啉酮环片段和吲哚环外,仅有一个亚甲基(δC 25.6,t,C-15;δH 3.43,1H,dd,J=17.4,3.4 Hz、3.24,1H,dd,J=17.4,4.4 Hz),再无其他取代基信息。将10的NMR数据进行归属,与prelapatin B(
全球天然产物分子网络技术(GNPS,global natural products social molecular networking)是一种可视化计算策略,通过计算机算法计算化合物在同一条件下产生的LC-MS/MS二级质谱碎片的相似度,具有相同二级质谱碎片的相对分子质量将聚合成一个分子笼(
图4 Fr.1~Fr.12与1~10 GNPS分子网络图
Fig.4 The GNPS molecular network diagram of Fr.1-Fr.12 and 1-10
本研究从菌株Aspergillus giganteus MA 46-5大米培养基的乙酸乙酯提取物中共分离并鉴定10个IQAs类生物碱,结构类型主要为FQ类和TQ类。8和10为首次从Aspergillus属中得到,2、4~7为首次从本菌株中分离得到。而9则以C-16为螺点形成独特的螺环,10则以吲哚的呋喃环与吡嗪喹唑啉酮的C-3和C-14位形成桥环结构。
蔡金旋,冯冉奇,韦霞,等,2022.2株软珊瑚共附生曲霉属真菌EGF7-0-1和EGF15-0-3共培养中杂萜类成分研究[J]. 中国海洋药物,41(4): 19-26. [百度学术]
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