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CN102643765A - 链霉菌、抗肿瘤化合物Spiro-Indimycin A-D及其制备方法和应用 - Google Patents

链霉菌、抗肿瘤化合物Spiro-Indimycin A-D及其制备方法和应用 Download PDF

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CN102643765A
CN102643765A CN2012100875377A CN201210087537A CN102643765A CN 102643765 A CN102643765 A CN 102643765A CN 2012100875377 A CN2012100875377 A CN 2012100875377A CN 201210087537 A CN201210087537 A CN 201210087537A CN 102643765 A CN102643765 A CN 102643765A
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spiro
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Abstract

本发明公开了一种链霉菌、抗肿瘤化合物Spiro-Indimycin A-D及其制备和应用。链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032于2011年7月18日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC),地址:中国武汉市武汉大学,其保藏编号为CCTCC NO:M 2011258。本发明提供了一种新的链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032,该菌可以生产结构新颖的具有抗肿瘤活性的化合物Spiro-Indimycin A、B、C和D,化合物Spiro-Indimycin A、B、C和D除具有罕见的螺环结构外,还对肿瘤细胞有选择性的、高效的活性,是开发成为高效、低毒的抗肿瘤化合物理想的候选化合物。

Description

链霉菌、抗肿瘤化合物Spiro-Indimycin A-D及其制备方法和应用
技术领域:
本发明属于工业微生物领域,具体涉及一种能够产生多种抗肿瘤化合物的新的链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032,以及该菌生产的抗肿瘤化合物Spiro-Indimycin A-D及其制备方法和应用。 
背景技术:
近年来,发现新型海洋放线菌资源,并从中筛选新型的活性次生代谢产物成为国际上海洋微生物研究的重要方向。从海洋放线菌中寻找结构新颖、高效、低毒的代谢产物逐渐成为药物寻找的新源泉。 
发明内容:
本发明的第一个目的是提供一种新的链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032,该菌于2011年7月18日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC),地址:中国武汉市武汉大学,其保藏编号为CCTCC NO:M 2011258。 
本发明的新的链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032是从印度洋(E 87°59.7′,N 9°59.3′)水深3412米的海底沉积物中分离获得的。 
1、形态学特征和生理生化分析 
链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032属于革兰氏阳性,好氧放线菌,基丝微黄分枝,气丝灰白色分支并分化成卷曲的孢子链;孢子椭球状(图2),长0.4-0.7μm,表面光滑。在PDA培养基上长势较弱,在ISP5上生长有可溶性色素产生。接触酶、脲酶、牛奶凝固和胴化反应阳性,明胶液化、黑色素产生和氧化酶反应阴性。能水解淀粉、纤维素、吐温20,40, 80;H2S产生和硝酸盐还原反应阴性;可以利用D-阿拉伯糖,D-纤维二糖,果糖,肌醇,丙酮酸钠,D-棉子糖,L-鼠李糖,D-甘露醇,D-葡萄糖,D-山梨糖和木糖醇,为唯一碳源和能源生长。而不能利用D-半乳糖,D-乳糖,D-甘露糖,D-核糖,D-海藻糖和D-木糖;对甲氧嘧啶和林可霉素敏感。pH、盐浓度和温度的耐受范围分别为pH 6.0-9.0,0-9%和15-40℃。细胞壁含有L-DAP。优势醌为MK-9(H6)和MK-11;主要脂肪酸为i-C15:0(8%),i-C16:0(24%),i-C16:1G(14%),ai-C17:0(15%)和ai-C17:1A(12%)。G+C摩尔含量为71.6(±0.5)%。 
2、分子生物学鉴定 
常规PCR扩增菌株SCSIO 03032的16S rDNA并测序,其序列如SEQ ID NO.1所示,而后提交到GenBank中,对16S rDNA核苷酸序列进行BLAST分析,结果显示,该菌株与Streptomyces specialis GW41-1564T的相似度为97%,重新构建该属系统发育树显示菌株SCSIO 03032聚在该类群,说明该菌株SCSIO 03032为链霉菌属。如图1所示,通过邻接法清晰地揭示了该菌株与一组链霉菌属物种的系统进化关系,表明该菌属于链霉菌属的一种。 
根据以上形态学、生理学、化学等分析,其与已知最接近的菌株与Streptomyces specialis GW41-1564T有较大的差异,且基因组杂交显示其杂交值为23%,远低于种内差异标准的70%(Stackebrandt,E.& Ebers,J.Taxonomic parameters revisited:tarnished gold standards.Microbiol Today.(2006).33,152-155.);因此,综合分析多项分类数据,鉴定此菌株为链霉菌属(Streptomyces)的一个新种,命名为:链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032,该菌于2011年7月18日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC),地址:中国武汉市武汉大学,其保藏编号为CCTCC NO:M 2011258。 
本发明的链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032能够产生4种具有新颖结构的抗肿瘤化 合物Spiro-Indimycin A-D。 
因此本发明的第二个目的是提供化合物Spiro-Indimycin A-D,其结构式如式(I)所示: 
Figure BDA0000147968520000031
本发明人通过实验发现,化合物Spiro-Indimycin A-D对人癌细胞包括乳腺癌MCF-7,人胰腺癌1990,人肝癌HepG2,人宫颈癌Hale,人黑色素瘤B16,人肺癌H460和人急性淋巴细胞白血病T淋巴细胞CCRF-CEM有选择性细胞毒活性,其中Spiro-Indimycin B对人黑色素瘤B16细胞、人肺癌H460细胞和人急性淋巴细胞白血病T淋巴细胞CCRF-CEM的IC50分别是11μM、36.6μM和4.5μM,而对其它受试细胞株无明显生长抑制活性;Spiro-Indimycin C对人肝癌细胞HepG2和人肺癌H460细胞的IC50分别是14.1μM和35.4μM,而对其它受试细胞株无明显生长抑制活性;Spiro-Indimycin D对人肝癌细胞HepG2、人黑色素瘤B16细胞和人肺癌H460细胞的IC50分别是44.4μM、40.4μM和36.3μM,而对其它受试细胞株无明显生长抑制活性,Spiro-Indimycin A对人急性淋巴细胞白血病T淋巴细胞CCRF-CEM的IC50为44.4μM,而对其它受试细胞株无明显生长抑制活性(表3)。 
本发明的第三个目的是提供化合物Spiro-Indimycin A-D在制备抗肿瘤药物中的应用。 
优选,所述的化合物Spiro-Indimycin A在制备治疗人急性淋巴细胞白血病药物中的应用。 
优选,所述的化合物Spiro-Indimycin B在制备治疗人黑色素瘤、人肺癌或人急性淋巴细胞白血病药物中的应用。 
优选,所述的化合物Spiro-Indimycin C在制备治疗人肝癌或人肺癌药物中的应用。 
优选,所述的化合物Spiro-Indimycin D在制备治疗人黑色素瘤、人肝癌或人肺癌药物中的应用。 
本发明的第四个目的是提供链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032在用于制备化合物Spiro-Indimycin A、B、C或D的应用。 
本发明的第五个目的是提供Spiro-Indimycin A、B、C或D的制备方法,其特征在于,所述的化合物Spiro-Indimycin A、B、C或D是从链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032的发酵培养物中制备分离得到的。 
优选,是通过以下方法从链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032的发酵培养物中制备得到化合物Spiro-Indimycin A、B、C或D,具体步骤如下: 
a)制备链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032的发酵培养物,将该发酵培养物的发酵液和菌丝体分离开,发酵液经大孔树脂吸附,后用丙酮洗脱大孔树脂,洗脱液回收丙酮后剩余的水混合液用乙酸乙酯萃取,乙酸乙酯层经蒸馏浓缩后得到浸膏A;菌丝体先用丙酮浸提,浸取液回收丙酮后剩余的水混合液再用乙酸乙酯萃取,乙酸乙酯层经蒸馏浓缩后得到浸膏B; 
b)将浸膏A和浸膏B合并的粗提物经硅胶柱层析,用氯仿/甲醇作为洗脱剂,从体积比100∶0~0∶100进行梯度洗脱,收集氯仿/甲醇体积比95∶5梯度洗脱下来的馏分Fr.1, 后经ODS反相中压液相色谱,用水/甲醇作为洗脱剂,从体积比100∶0~0∶100进行梯度洗脱,收集水/甲醇体积比30∶70梯度洗脱下来的馏分Fr.1-1,再过LH-20凝胶柱,以氯仿/甲醇体积比1∶1作为流动相洗脱,用薄层层析追踪分离,收集薄层板上用氯仿/丙酮体积比为9∶1作为展开剂时Rf值为0.8的馏分,即为Spiro-Indimycin B,Rf值为0.6的馏分,即为Spiro-Indimycin A;收集薄层板上用石油醚/乙酸乙酯体积比为40∶60作为展开剂时Rf值为0.8的馏分,即为Spiro-Indimycin C;收集薄层板上用石油醚/乙酸乙酯体积比为50∶50作为展开剂时Rf值为0.8的馏分,即为Spiro-Indimycin D。 
所述的a)步骤的制备链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032的发酵培养物优选通过以下方法制备:将活化的链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032接入种子培养基,28℃,200rpm,培养48h得种子液,将种子液以10%的接种量接入到发酵培养基中,28℃,200rpm,振荡培养120h,而制得发酵培养物,所述的种子培养基和发酵培养基的配方都为每升培养基中含有:淀粉10g,酵母粉5g,蛋白胨4g,CaCO32g,粗海盐30g,余量为水,pH 7.2。 
本发明提供了一种新的链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032,该菌可以生产结构新颖的具有抗肿瘤活性的化合物Spiro-Indimycin A、B、C和D,化合物Spiro-Indimycin A、B、C和D除具有罕见的螺环结构外,还对肿瘤细胞有选择性的、高效的活性,是开发成为高效、低毒的抗肿瘤化合物理想的候选化合物。 
本发明的链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032于2011年7月18日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC),地址:中国武汉市武汉大学,其保藏编号为CCTCC NO:M 2011258。 
附图说明:
图1是链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032基于16S rDNA序列的邻接法重建的与之亲缘关系最近的种之间关系的系统发育树; 
图2是链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032的扫描电镜显微形态; 
图3是上清液的提取物-浸膏A和菌丝体的提取物-浸膏B的高效液相色谱图; 
高效液相色谱(HPLC)条件:色谱柱为phenomex 150×4.6mm(SphereClone SAX),流动相包括流动A相和流动B相,流动相A相:10%(体积分数)的乙腈+0.08%(体积分数)的三氟乙酸,溶剂为水,流动B相:90%(体积分数)的乙腈,溶剂为水;进样程序:0-20min,流动相比例为A相/B相(体积比):95∶5-0∶100,20-21min,流动相比例为A相/B相(体积比):0∶100,21-22min,流动相比例为A相/B相(体积比):0∶100-95∶5,22-30min,流动相比例为A相/B相(体积比):95∶5,检测波长254nm,流速1ml/min,其中1代表化合物1,2代表化合物2,3代表化合物3和4代表化合物4。 
图4是化合物1的X-ray结构图; 
图5是化合物2的X-ray结构图。 
具体实施方式:
以下实施例是对本发明的进一步说明,而不是对本发明的限制。 
实施例1: 
一、链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032的分离和鉴定 
本发明的链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032是从印度洋:(E 87°59.7′,N 9°59.3′)水深3412米的海底沉积物中分离获得的。分离培养基为现有技术中优化的ISP2培养基,每升含有酵母提取粉2.0g,麦芽提取粉2.0g,葡萄糖1.0g,琼脂20.0g,蒸馏水500ml,天然 海水500ml,pH 7.2。分离培养条件为:28℃,14天。由此从海底沉积物分离纯化得到一菌株SCSIO 03032(链霉菌Streptomyces sp.SCSIO 03032)。 
1、形态学特征和生理生化分析 
该菌属于革兰氏阳性,好氧放线菌,基丝微黄分枝,气丝灰白色分支并分化成卷曲的孢子链;孢子椭球状(图2),长0.4-0.7μm,表面光滑。在PDA培养基上长势较弱,在ISP5上生长有可溶性色素产生。接触酶、脲酶、牛奶凝固和胴化反应阳性,明胶液化、黑色素产生和氧化酶反应阴性。能水解淀粉、纤维素、吐温20,40,80;H2S产生和硝酸盐还原反应阴性;可以利用D-阿拉伯糖,D-纤维二糖,果糖,肌醇,丙酮酸钠,D-棉子糖,L-鼠李糖,D-甘露醇,D-葡萄糖,D-山梨糖和木糖醇,为唯一碳源和能源生长。而不能利用D-半乳糖,D-乳糖,D-甘露糖,D-核糖,D-海藻糖和D-木糖;对甲氧嘧啶和林可霉素敏感。pH、盐浓度和温度的耐受范围分别为pH 6.0-9.0,0-9%和15-40℃。细胞壁含有L-DAP。优势醌为MK-9(H6)和MK-11;主要脂肪酸为i-C15:0(8%),i-C16:0(24%),i-C16:1G(14%),ai-C17:0(15%)和ai-C17:1A(12%)。G+C摩尔含量为71.6(±0.5)%。 
2、分子生物学鉴定 
链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032鉴定中涉及的基因组DNA的提取,16S rDNA的PCR扩增,序列比对和系统进化树的构建以及生理学、化学和形态学鉴定等,均参考文献[Tian,X.P.,Zhi,X.Y.,Qiu,Y.Q.,Zhang,Y.Q.,Tang,S.K.,Xu,L.H.,Zhang,S.,Li,W.J.Sciscionella marina gen.nov.,sp.nov.,a marine actinomycete isolated from a sediment in the northern South China Sea.Int J Syst Evol Microbiol,2009,59(Pt 2):222-228]。 
按照参考文献中的方法提取菌株SCSIO 03032的基因组DNA,PCR扩增该菌株的16S rDNA并测序,获得1430个碱基,其序列如SEQ ID NO.1所示,而后提交到GenBank中,对16S rDNA核苷酸序列进行BLAST分析,结果显示,该菌株与Streptomyces specialis GW41-1564T的相似度为97%,重新构建该属系统发育树显示菌株SCSIO 03032聚在该类群,说明该菌株SCSIO 03032为链霉菌属。如图1所示,通过邻接法清晰地揭示了该菌株SCSIO03032与一组链霉菌属物种的系统进化关系,表明该菌属于链霉菌属的一种,通过基因组杂交方法结果显示菌株SCSIO 03032与最相似菌种Streptomyces specialis GW41-1564T的杂交值为23%,该杂交值远低于种内差异标准的70%(Stackebrandt,E.& Ebers,J.Taxonomic parameters revisited:tarnished gold standards.Microbiol Today.(2006).33,152-155.);同时在形态学、生理学、细胞化学等方面与已知最相似菌株均有较大的差异,因此,综合分析多项分类数据,鉴定此菌株为链霉菌属(Streptomyces)的一个新种,命名为:链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032,该菌于2011年7月18日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC),地址:中国武汉市武汉大学,其保藏编号为CCTCC NO:M 2011258。 
二、活性代谢产物Spiro-Indimycin A-D的分离和制备 
1、培养基(种子培养和发酵培养基):每升含有淀粉10g,酵母粉5g,蛋白胨4g,CaCO32g,海盐30g,余量为水,pH 7.2。121℃,灭菌30min; 
2、发酵 
2.1、种子培养:将培养皿上活化的链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032的单菌落分别接入18瓶,每瓶含有50mL培养基的250mL的锥形培养瓶中,28℃,200r·min-1,培养48h,制得种子液900mL。 
2.2、发酵培养:将种子液以10%的接种量(体积百分比)接入到9L发酵培养基(置于 250mL的锥形培养瓶,每瓶含有50ml培养基,共180瓶)中,28℃,200r·min-1,振荡培养120h,得到9L发酵培养物。 
3、萃取:发酵培养物先进行离心分离(3500r·min-1,8min),得到9L体积的上清液(发酵液)和菌丝体。发酵液经大孔树脂XAD16固相萃取,后用丙酮洗脱大孔树脂3次,洗脱液回收丙酮后剩余的水混合液用乙酸乙酯萃取3次,乙酸乙酯层经蒸馏浓缩后得到上清液提取物-浸膏A(4.1g);菌丝体用2L丙酮在室温下浸提3次,每次3小时,合并提取液,减压回收丙酮后剩余水混合液用6L乙酸乙酯萃取,乙酸乙酯层减压蒸馏得菌丝体提取物-浸膏B(0.9g)。 
4、活性化合物的提取分离和鉴定 
4.1化合物Spiro-Indimycin A-D的提取分离和鉴定:分别取少量浸膏A和浸膏B的样品溶于100μl甲醇中,离心取上清10μl,经HPLC进样检测,表明,浸膏A中含有化合物1(1)和2(2),浸膏B中含有化合物3(3)和4(4)(图3),将浸膏A和浸膏B合并。将该合并的粗提物经硅胶柱(300-400目)层析,用氯仿/甲醇作为洗脱剂,从体积比100∶0~0∶100进行梯度洗脱,收集氯仿/甲醇体积比95∶5梯度洗脱下来的馏分Fr.1(3.03g),蒸干,经ODS反相中压液相色谱(YMC*GEL ODS-A球型填料,120A孔径,50um粒径,240×4.0cm I.D.),流速为25ml/min,用水/甲醇作为洗脱剂,从体积比100∶0~0∶100进行梯度洗脱,收集水/甲醇体积比30∶70梯度洗脱下来的馏分Fr.1-1(1.57g),再过LH-20凝胶柱(2.5*100cm),以氯仿/甲醇体积比1∶1作为流动相洗脱,流速为1ml/min,每100ml收集合并为一份,顺序得到Fr.1-1-A-G 7份样品,其中Fr.1-1-C(331mg),Fr.1-1-D(626mg),Fr.1-1-E(27mg)。Fr.1-1-C用氯仿/丙酮体积比为9∶1作为展开剂,经过薄层制备,刮取Rf值为0.8的条带,乙酸乙酯 洗脱得到化合物2(18.0mg)(Spiro-Indimycin B);刮取Rf值为0.6的条带,乙酸乙酯洗脱得到化合物1(5.0mg)(Spiro-Indimycin A);Fr.1-1-D用石油醚/乙酸乙酯体积比为40∶60作为展开剂,经过薄层制备,刮取Rf值为0.8的条带,乙酸乙酯洗脱得到化合物3(22.0mg)(Spiro-Indimycin C);Fr.1-1-E用石油醚/乙酸乙酯体积比为50∶50作为展开剂,经过薄层制备,刮取Rf值为0.8的条带,乙酸乙酯洗脱得到化合物4(6.6mg)(Spiro-Indimycin D)。 
通过结构分析,对本发明的从链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032的发酵培养物中制备得到的4个化合物1-4-化合物Spiro-Indimycin A-D(式(II))对其进行鉴定,其鉴定结果如下: 
化合物1:白色晶体,其核磁数据归属如表1所示, 
Figure BDA0000147968520000102
UV(MeOH)λmax(logε)272nm(4.05);227nm(4.40);IR(KBr)λmax 3443,1725,1229cm-11H NMR(500MHz,CD3OD)见表1,13C NMR(125MHz,CD3OD)见表2。高分辨质谱HRESIMS m/z C24H15Cl2N3O3(实测值[M-H]-478.0353,计算值为478.0361),不饱和度为18。化合物1的氢谱显示有2个甲氧基[δH 3.53(3H,s),4.00(3H,s)],7个芳香质子,2个活泼氢[δH 11.47(1H,s),12.20(1H,brs)]。13C NMR和DEPT NMR显示有2个羰基碳[δC 159.6(s),160.3(s)],13个季 碳,7个次甲基碳,2个甲基碳。化合物1的氢谱C谱与已知化合物Lynamicin D相比[McArthur,K.A.;Mitchell,S.S.;Tsueng,G.;Rheingold,A.;White,D.J.;Grodberg,J.;Lam,K.S.;Potts,B.C.Lynamicins A-E,chlorinated bisindole pyrrole antibiotics from a novel marine actinomycete,J Nat Prod,2008,71,1732-7.],发现二者极其相似,不同之处在于:化合物1在分子式中少2个氢,同时多一个不饱和度;化合物1的碳谱中多1个sp3杂化季碳,同时Lynamicin D中少一个sp2杂化的季碳;化合物1中的C-2′的化学位移明显偏向低场(δC 169.2)。根据以上的证据推测,化合物1的C-3′和C-5″相连接成环,同时原C-2′与C-3′间存在的共轭发生转移,变为C-2′与N-1′间的共轭。以上推测通过化合物1的X-ray(图4)进一步证明。且分子中存在的氯原子,使得X-ray可以清晰地将化合物1的绝对构型确定为C-3′S构型。化合物1的结构如式(II)所示,命名为Spiro-Indimycin A。 
化合物2:白色晶体。[α]20 D+169.2(c 0.67,MeOH);UV(MeOH)λmax(logε)252nm(4.77);209nm(4.66);IR(KBr)λmax3418,1695,1284cm-1。负离子高分辨质谱在436.0602处给出[M-H]-峰,(计算值为436.0620),结合碳谱、氢谱得出该化合物的分子式为C23H16Cl2N3O2,包含有16个不饱和度。化合物的1D NMR(1HNMR(500MHz,CD3OD)见表1,13C NMR(125MHz,CD3OD)见表2。)提示氢谱中存在以下信号:1个氮甲基[δH 2.88(1H,s)],1个氧甲基[δH 3.36(3H,s)],7个次甲基质子,1个亚甲基质子[δHa3.63(1H,d,J=8.5Hz)和δHb4.06(1H,d,J=8.5Hz)]和2个可交换的质子;碳谱中存在以下信号:1个羰基碳,13个季碳(包括12个sp2杂化的季碳及1个sp3杂化的季碳),7个次甲基碳,1个亚甲基碳,1个氧甲基碳及1个氮甲基碳。比较化合物2与已知化合物Lynamicins A[McArthur,K.A.;Mitchell,S.S.;Tsueng,G.;Rheingold,A.;White,D.J.;Grodberg,J.;Lam,K.S.;Potts,B.C.Lynamicins  A-E,chlorinated bisindole pyrrole antibiotics from a novel marine actinomycete,J Nat Prod,2008,71,1732-7.]的氢谱碳谱数据,发现二者相似,提示化合物2与化合物Lynamicins A结构类似,也属于双吲哚类生物碱。化合物2的氢谱中存在着两个ABX偶合体系(H-5′/H-7′/H-8′;H-5″/H-7″/H-8″),与Lynamicins A相似,表明在化合物2中存在着两个1,2,4-三取代苯环,分别将其归属为1a和1b(式(III))。进一步,1a片段通过以下的HMBC相关建立:从H-5′到C-6′/C-7′/C-9′;从H-7′到C-5′/C-9′;从H-8′to C-6′/C-4(以上相关同时表明氯在C-6′位取代)及从H-2′到C-3′/C-4′/C-9′。H-10′位的氮甲基质子[δH 2.88(s)]到C-2′[δC 64.3(t)]和C-9′[δC 151.9(s)]的HMBC相关把这个氮甲基定位到1a片段的N-1′。1b片段通过下列HMBC得到:从H-5″到C-3″/C-7″/C-6″/C-9″,从H-7″到C-5″/C-6″/,和从H-8″到C-3″/C-5″/C-4″/C-6″/C-9″。1c片段由下列HMBC相关:H-2到C-3/C-4/C-5及H-2/NH-1的COSY相关得到。除此,从H-2到C-3″的弱的HMBC相关提示甲氧酰基在C-5位取代。与已知化合物Lynamicins A不同的是,化合物2形成一个罕见的5/5螺环,关键的HMBC相关:H-2′[δH 3.63(d)]到C-3[δC 140.1(s)],H-2′[δH 4.06(d)]到C-2″[δC 154.5(s)]及H-2[δH6.91(d)]到C-3″[δC 112.1(s)]支持螺环结构的形成。以上对化合物2的结构推测被X-ray(图5)进一步证明,且分子中存在的氯原子,使得X-ray可以清晰地将化合物2C-3′的绝对构型确定为R构型。化合物2的结构如式(II)所示,命名为Spiro-Indimycin B。 
Figure BDA0000147968520000131
化合物3:白色固体,其核磁数据归属如表1所示。 
Figure BDA0000147968520000132
UV(MeOH)λmax(logε)251nm(4.44);210nm(4.63);IR(KBr)λmax 3417,1701,1285cm-11H NMR(500MHz,CD3OD)见表1,13C NMR(125MHz,CD3OD)见表2。HRESIMS m/z[M-H]-422.0499(calcd for C22H14Cl2N3O2422.0463),其分子式与化合物2相差一个甲基,仔细分析H-谱,C-谱,HSQC及HMBC谱,得出化合物3是化合物2缺失1′-N甲基的同系物,其结构如式(II)所示,命名为Spiro-Indimycin C。 
化合物4:白色固体,其核磁数据归属如表1所示。 UV(MeOH)λmax(ε)266nm(4.23);243nm(26373);208nm(4.48);IR(KBr)λmax 3307,1718,1268cm-11H NMR(500MHz,CD3OD)见表1,13C NMR(125MHz,CD3OD)见表2。HRESIMS m/z[M-H]-494.0661,(calcd for C25H18Cl2N3O4,494.0674)。将化合物4的氢谱和碳谱与化合物2相比,发现比化合物2多一个甲酯基团,还发现2中的C-2位的sp2杂化的次甲基碳[δH 6.91(d,J=3.0Hz,H-2);δC 110.3(d,C-2)]被sp2杂化的季碳[δC 111.5(s,C-2)]所取代,这说明化合物4是化合物2的2位甲酯取代结构类似物,其结构如式(II)所示,命名为Spiro-Indimycin D。 
表1:化合物1-4的1H-NMR核磁数据归属(数据于500MHz测定,括号中为偶合常数(Hz)) 
Figure BDA0000147968520000141
a样品溶于DMSO检测;b样品溶于CDCl3检测 
表2:化合物1-4的13C-NMR核磁数据归属(数据于125MHz测定) 
Figure BDA0000147968520000151
a样品溶于DMSO检测;b样品溶于CDCl3检测 
实施例3:Spiro-Indimycin A-D的细胞毒活性测定 
Spiro-Indimycin A-D针对七种肿瘤细胞株:人乳腺癌MCF-7细胞,人胰腺癌1990,人肝癌细胞HepG2,人宫颈癌Hale,人黑色素瘤B16细胞,人肺癌H460细胞和人急性淋巴细胞白血病T淋巴细胞CCRF-CEM进行了活性测定,实验方法参考文献[Wu,Z.C.;Li,D.L.;Chen,Y.C.;Zhang,W.M.,A new isofuranonaphthalenone and benzopyrans from the endophytic fungus Nodulisporium sp.A4 from Aquilaria sinensis.Helv.Chim.Acta 2010,93,(5),920-924.],以Staurosporine作为对照。 
其结果如表3所示,结果表明Spiro-Indimycin A-D有选择性细胞毒活性,其中Spiro-Indimycin B对人黑色素瘤B16细胞、人肺癌H460细胞和人急性淋巴细胞白血病T淋巴细胞CCRF-CEM的IC50分别是11μM、36.6μM和4.5μM,而对其它受试细胞株无明显生长抑制活性;Spiro-Indimycin C对人肝癌细胞HepG2和人肺癌H460细胞的IC50分别是14.1μM和35.4μM,而对其它受试细胞株无明显生长抑制活性;Spiro-Indimycin D对人肝癌细胞HepG2,人黑色素瘤B16细胞和人肺癌H460细胞的IC50分别是44.4μM、40.4μM和36.3μM,而对其它受试细胞株无明显生长抑制活性;Spiro-IndimycinA对人急性淋巴细胞白血病T淋巴细胞CCRF-CEM的IC50为44.4μM,对其它受试细胞株无明显生长抑制活性;与阳性对照Staurosporine相比,Spiro-Indimycin A-D对所测的七种细胞的表现为选择性的抑制作用,且其活性较强,通过生物工程或化学修饰可望开发成为抗肿瘤新药。 
表3:Spiro-Indimycin A-D的细胞毒性测定 
Figure BDA0000147968520000171
注:-IC50>100μg/ml 
Figure IDA0000147968630000011
Figure IDA0000147968630000021

Claims (10)

1.链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032,其保藏编号为CCTCC NO:M 2011258。
2.化合物Spiro-Indimycin A-D,其结构式如式(I)所示:
Figure FDA0000147968510000011
3.权利要求2所述的化合物Spiro-Indimycin A-D在制备抗肿瘤药物中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述的化合物Spiro-Indimycin A在制备治疗人急性淋巴细胞白血病药物中的应用。
5.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述的化合物Spiro-Indimycin B在制备治疗人黑色素瘤、人肺癌或人急性淋巴细胞白血病药物中的应用。
6.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述的化合物Spiro-Indimycin C在制备治疗人肝癌或人肺癌药物中的应用。
7.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述的化合物Spiro-Indimycin D在制备治疗人黑色素瘤、人肝癌或人肺癌药物中的应用。
8.权利要求1所述的链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032在用于制备化合物Spiro-Indimycin A、B、C或D的应用。
9.一种化合物Spiro-Indimycin A、B、C或D的制备方法,其特征在于,所述的化合物Spiro-Indimycin A、B、C或D是从权利要求1所述的链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032的发酵培养物中制备分离得到的。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
a)制备链霉菌(Streptomyces sp.)SCSIO 03032的发酵培养物,将该发酵培养物的发酵液和菌丝体分离开,发酵液经大孔树脂吸附,后用丙酮洗脱大孔树脂,洗脱液回收丙酮后剩余的水混合液用乙酸乙酯萃取,乙酸乙酯层经蒸馏浓缩后得到浸膏A;菌丝体先用丙酮浸提,浸取液回收丙酮后剩余的水混合液再用乙酸乙酯萃取,乙酸乙酯层经蒸馏浓缩后得到浸膏B;
b)将浸膏A和浸膏B合并的粗提物经硅胶柱层析,用氯仿/甲醇作为洗脱剂,从体积比100∶0~0∶100进行梯度洗脱,收集氯仿/甲醇体积比95∶5梯度洗脱下来的馏分Fr.1,后经ODS反相中压液相色谱,用水/甲醇作为洗脱剂,从体积比100∶0~0∶100进行梯度洗脱,收集水/甲醇体积比30∶70梯度洗脱下来的馏分Fr.1-1,再过LH-20凝胶柱,以氯仿/甲醇体积比1∶1作为流动相洗脱,用薄层层析追踪分离,收集薄层板上用氯仿/丙酮体积比为9∶1作为展开剂时Rf值为0.8的馏分,即为Spiro-Indimycin B,Rf值为0.6的馏分,即为Spiro-Indimycin A;收集薄层板上用石油醚/乙酸乙酯体积比为40∶60作为展开剂时Rf值为0.8的馏分,即为Spiro-Indimycin C;收集薄层板上用石油醚/乙酸乙酯体积比为50∶50作为展开剂时Rf值为0.8的馏分,即为Spiro-Indimycin D。
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