Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Новые поликетиды и новые производные бензойной кислоты из морской губчатой ​​грибы Neosartorya quadricincta KUFA 0081

New Polyketides and New Benzoic Acid Derivatives from the Marine Sponge-Associated Fungus Neosartorya quadricincta KUFA 0081
Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4962024/

Два новых пентакетиса, включая новое производное бензофурана-1-она (1) и новый изохромен-1-он (5) и семь новых производных бензойной кислоты, включая два новых производных бензопирана (2а, b), новое производное бензоксипина (3) были выделены две новые производные хромен-4-она (4b, 7) и две новые производные бензофурана (6а, b) вместе с ранее описанными 2,3-дигидро-6-гидрокси-2,2- диметил-4Н-1-бензопиран-4-он (4а), из культуры морского губчатого гриба Neosartorya quadricincta KUFA 0081. Структуры новых соединений были созданы на основе спектрального анализа 1D и 2D ЯМР, а в случая соединений 1, 2а, 4b, 5, 6а и 7, абсолютные конфигурации их стереогенных атомов углерода определялись рентгеновским кристаллографическим анализом. Ни одно из изолированных соединений не было активным в тестах на антибактериальную активность против грамположительных и грамотрицательных бактерий, а также резистентных к множественной лекарственной устойчивости изолятов из окружающей среды (MIC> 256 мкг / мл), противогрибковой активности против дрожжей (Candida albicans ATTC 10231), филаментный гриб (Aspergillus fumigatus ATTC 46645) и дерматофит (Trichophyton rubrum FF5) (MIC> 512 мкг / мл) и ингибирующая активность роста in vitro против MCF-7 (аденокарцинома груди), NCI-H460 (не-мелкая клетка рак легкого) и линии клеток A375-C5 (меланомы) (GI50> 150 мкМ) методом SRB с белковым связыванием.

Раздел Aspergillus Fumigati и его teleomorph Neosartorya включают многие важные виды, поскольку они могут быть патогенными или аллергенными для человека, а также вызывать порчу продуктов питания и продуцировать микотоксины. Также обнаружено, что некоторые виды производят интересные биоактивные вторичные метаболиты, которые могут считаться потенциальными для развития лекарственного средства [1]. По этой причине мы исследовали биологически активные вторичные метаболиты, полученные из культур четырех видов неосарторья, собранных из почвы в Таиланде, то есть Neosartorya glabra KUFC 6311 [2], N. pseudofischeri KUFC 6422 [3], N. siamensis KUFC 6349 [ 4] и N. fischeri KUFC 6344 [5], а также шесть морских видов неосарторья, включая N. paulistensis KUFC 7898 [6], N. laciniosa KUFC 7896 [5], N. spinosa KUFC 8104, N. tsunodae KUFC 9213 [5], N. siamensis KUFA 0017 и N. takakii KUFC 7898 [7], а также один из морских видов Aspergillus (Aspergillus similanensis KUFA 0013) [8,9]. Недавно мы также сообщали о противогрибковой активности неочищенного экстракта N. quadricincta KUFA 0064, выделенного из сельскохозяйственной почвы в южном Таиланде, против растительных патогенных грибов, которые являются причинами заболеваний экономически важных растений Таиланда [10] , До сих пор единственным сообщением о вторичных метаболитах N. quadricincta был Ozoe et al., Который описал выделение производного дигидроизокумарина PF1223 из культуры штамма N. quadricincta PF1223 (неопознанный источник). Было показано, что это соединение ингибирует [3H] EBOB-связывание на 65% [11]. Таким образом, в нашем постоянном поиске биоактивных вторичных метаболитов из морских грибов из тайских вод мы исследовали культуру N. quadricincta KUFA 0081, выделенную из морской губки Clathria reinwardti, которая была собрана из кораллового рифа на острове Samae San в Сиамском заливе. Этилацетатный экстракт культуры этого гриба дал, помимо ранее описанного 2,3-дигидро-6-гидрокси-2,2-диметил-4Н-1-бензопиран-4-он (4а) [12], два новых производные поликетида (1, 5) и семь новых производных бензойной кислоты (2а, 2b, 3, 4b, 6a, 6b и 7) (рисунок 1). Все изолированные соединения были протестированы на их антибактериальную активность против грамположительных и грамотрицательных бактерий, а также резистентных к множественной лекарственной устойчивости изолятов из окружающей среды и их противогрибковой активности против дрожжей (Candida albicans ATCC 10231), нитевидного гриба (Aspergillus fumigatus ATCC 46645) и дерматофитом (Trichophyton rubrum FF5). Кроме того, эти соединения также оценивали на их ингибирующую активность в отношении роста in vitro против клеток MCF-7 (аденокарцинома груди), NCI-H460 (немелкоклеточный рак легких) и A375-C5 (меланома) с помощью связывающего белок красителя SRB метод.

Соединение 1 выделяли в виде белых кристаллов (т. Пл. 176-177 ° С), а его молекулярная формула C14H18O5 была установлена ​​на основе (+) — HRESIMS m / z 267.1243 [M + H] + (рассчитано 267,1332), что указывает шесть степеней ненасыщенности. ИК-спектр показал полосы поглощения гидроксильных (3455 см-1), конъюгированных сложноэфирных карбонильных (1723 см-1) и ароматических (1612, 1596 см-1) групп. Спектры 13С ЯМР, DEPT и HSQC (таблица 1, дополнительная информация, рисунки S2 и S4) демонстрировали сигналы одного конъюгированного сложного эфира карбонила (δC 168,2), пяти четвертичных sp2 (δC 164,6, 158,3, 152,8, 111,7, 105,5), одного метилин sp2 (δC 94,5), один кислородсодержащий четвертичный sp3 (δC 88,8), один кислородсодержащий метин sp3 (δC 70,8), два метоксила (δC 56,1 и 56,0) и три группы метила (δC 21,5, 17,8 и 11,2). Спектр 1H-ЯМР (таблица 1, дополнительная информация, рис. S1) выявил наличие, кроме синглета одного ароматического протона при δH 6,41, квартета пропионата оксиметина при δH 4,22 (J = 6,4 Гц), два синглета метоксильных групп при δH 3,97 с и 3,92 с, двух метильных синглетах при δH 2,12 с и 1,76 с, метил-дублета при δH 0,87 (J = 6,4 Гц) и широкой полосе гидроксильного протона при δH 2,15. Данные 1H и 13C (таблица 1) показали наличие пентазамещенного бензольного кольца. То, что это пентазамещенное бензольное кольцо является частью системы 5,7-диметокси-3,4-диметил-2-бензофуран-1 (3H) -она, было подтверждено корреляциями HMBC (таблица 1, рис. 2a, дополнительная информация, рисунок S5) H-6 (δH 6,41, с) до C-7a (& delta; C 105,3), C-4 (& delta; C 111,7), C-7 (& delta; C 158,3), C-5 (& delta; C 164,6) и C-1 (& 168,2), OMe-5 (δH 3,92, s) до C-5, OMe-7 (δH 3,97, s) до C-7, H3-8 (δH 2,12, s) до C-4, C- 3a (δC 152,8) и C-5, H3-9 (δH 1,76, s) до C-3a и NOESY-корреляций H-6 с OMe-5 и OMe-7. Этот другой заместитель С-3 представляет собой 1-гидроксиэтильную группу, поддерживаемую корреляциями КОЗИ H-10 (δH 4,22, q, J = 6,4 Гц) с H3-11 (δH 0,87, d, J = 6,4 Гц), с помощью HMBC-корреляций H3-9 -C-10 (δC 70,8), C-3 (δC 88,8) и C-3a и H3-11 (δH 0,87, d, J = 6,4 Гц) до C-3 и C -10 (таблица 1, рис. 2а), а также корреляциями NOESY от H3-8 до H-10, H3-9, от H3-11 до H-10, OH-10 и от H3-9 до H- 10 (таблица 1, рисунок 2b, дополнительная информация, рисунок S6). Окончательное доказательство структуры и стереохимии, отнесенных к соединению 1, было обеспечено его рентгеновским анализом (рис. 3), и поскольку данные дифракции были собраны с помощью Gemini PX Ultra, оборудованного излучением CuKα, можно было установить абсолютные конфигурации C-3 и C-10 соответственно, как 3R и 10S. Поскольку 1 — новое соединение, мы назвали его quadricinctone A.

Соединение 2а также выделяли в виде белых кристаллов (т. Пл. 147-148 ° С) и определяли его молекулярную формулу C12H12O4 на основе (+) — HRESIMS m / z 221.0820 [M + H] + (рассчитано 221.0814), что указывает на семь степени ненасыщенности. ИК-спектр показал полосы поглощения гидроксильных (3447 см-1), конъюгированных карбонильных (1696 см-1), ароматических (1609 см-1) и олефиновых (1647 см-1) групп. Спектры 13С ЯМР, DEPT и HSQC (таблица 2, дополнительная информация, рисунки S8 и S10) демонстрировали сигналы одного конъюгированного карбоксикарбонила (δ 167,0), трех четвертичных sp2 (δC 156,8, 123,0, 120,5), пяти метинов sp2 (δC 130,8, 128,6, 127,9, 122,8, 115,7), один окси-четвертичный sp3 (δC 80,5), один оксиметилен sp3 (& Dgr; 67,1) и одна группа метил (& Dgr; 23,3). Спектр 1H-ЯМР (таблица 2, дополнительная информация, рисунки S7) показал, кроме присутствия трех ароматических протонов 1,2,4-тризамещенного бензольного кольца при δH 6,79, d (J = 8,4 Гц), 7,65, d (J = 2,1 Гц) и 7,69, dd (J = 8,4, 2,1 Гц), два дублета протонов цис-двойной связи при δH 6,56, d (J = 10,0 Гц) и 5,74, d (J = 10,0 Гц) метил-синглет при δH 1,31, синглет двух протонов при δH 3,46 и два широких сигнала гидроксильных протонов при δH 12,59 и 5,07 соответственно. Спектр COZY (таблица 2, фиг. 4a, дополнительная информация, рисунки S9) демонстрировали кросс-пики H-4 (δH 6,56, d, J = 10,0 Гц) до H-3 (δH 5,74, d, J = 10,0 Гц) , H-7 (δH 7,69, dd, J = 8,4, 2,1 Гц) до H-5 (δH 7,65, d, J = 2,1 Гц) и H-8 (δH 6,79, d, J = 8,4 Гц), подтверждая присутствие 1,2,4-тризамещенного бензольного кольца и цис-двойную связь. То, что 1,2,4-тризамещенное бензольное кольцо и цис-двойная связь были частью фрагмента 2H-хромен-6-карбоновой кислоты, были подтверждены корреляциями HMBC (фиг. 4a, дополнительная информация, рисунки S11) H-5 к C-4 (& delta; C 122,8), C-7 (& delta; C 130,8), C-8a (& delta; C 156,8) и C-11 (& delta; 167,0), от H-7 до C-5 (& delta; C 127,9), C-8a, C-11, от H-8 до C-4a (δC 120,5), C-6 (δC 123,0) и C-8a, а также от H-3 до C-4a и от H-4 до C-4a, C-5 и C-8a. Поскольку спектр HMBC также обнаруживал корреляции метилового синглета при δH 1,31 (H3-9) с C-3, C-2 (δC 80,5) и C-10 (δC 67,1) и синглета при δH 3,46 (H-10 ) до С-2, С-3 и СН3-9 (& delta; С 23,3), метильную и гидроксиметильную группы помещали на С-2. Корреляции NOESY (фиг. 4b, дополнительная информация, рисунки S12) H-4-H-3 и H-5, H-3-H-4, H3-9 и H2-10, H-8-H- 7, H2-10 и H3-9 и H3-9 до H-8, H-10 также подтвердил эту гипотезу. Поскольку соединение 2а было получено в подходящем кристалле, был проведен рентгеновский анализ, а вид ОРТЭП, показанный на фиг. 5, показал, что абсолютная конфигурация С-2 равна S. В литературном поиске указано, что 2а никогда ранее не сообщалось; поэтому он был назван quadricinctapyran A.

Соединение 2b выделяли в виде белого твердого вещества (т. Пл. 118-119 ° С) и его молекулярную формулу C14H14O5 устанавливали на основе (+) — HRESIMS m / z 263.0971 [M + H] + (рассчитано 263,0919) что указывает на восемь степеней ненасыщенности. Спектральные характеристики 1H и 13C ЯМР (дополнительная информация, рисунки S13 и S14) соединения 2b напоминают спектры соединения 2a, за исключением дополнительного карбонильного углерода при δC 170,8 и метильной группы при δC 20,7 (δH 1,98, с), что характерно для ацетоксильной группы (таблица 2). Более того, поскольку сигналы протонов оксиметилена (H2-10) соединения 2b проявлялись как два дублета при δH 4,13 (J = 11,7 Гц) и 4,24 (J = 11,7 Гц), ок. 0,7 м.д. выше, чем у H2-10 в соединении 2а, было ясно, что ацетоксильная группа находится на С-10. Это также подтверждалось корреляциями HMBC (таблица 2, рис. 6a, дополнительная информация, рисунок S17) H2-10 и метил-синглетом при δH 1,98 с карбонилом ацетоксильной группы (δ 170,8). Поскольку соединение 2b не может быть получено в качестве подходящего кристалла для рентгеновского анализа, абсолютная конфигурация его С-3 не может быть определена с уверенностью. Однако, поскольку соединение 2b представляет собой ацетатное производное соединения 2а, было высказано предположение, что стереохимия его С-2 должна быть такой же, как у С-2 соединения 2а, то есть 2S. Чтобы подтвердить эту гипотезу, были проведены эксперименты NOESY. Спектр NOESY соединения 2b показал слабую корреляцию H-8 с H3-9, а не с H2-10 (фиг. 6b, дополнительная информация, рисунок S18), аналогично тому, что наблюдалось для соединения 2a. Кислотный гидролиз 2b дает продукт, структура которого подтверждена как 2a по данным 1H и 13C ЯМР, а также оптическое вращение. Следовательно, абсолютная конфигурация C-2 2b назначается как 2S. Соединение 2b также является новым соединением, поэтому мы назвали его quadricinctapyran B.

Молекулярная формула C12H12O4 соединения 3, белого твердого вещества (т. Пл. 189-191 ° C) была установлена ​​на основе (+) — HRESIMS m / z 221.0819 [M + H] + (рассчитано 221.0814), и, следовательно, это изомер соединения 2а. Кроме того, общие черты его спектров ЯМР 1 и 13С были аналогичны спектрам соединения 2а. Однако значения химического сдвига некоторых сигналов протона и углерода несколько отличаются от тех, которые наблюдаются в соединении 2а. Спектры 13С ЯМР, DEPT и HSQC (таблица 3, дополнительная информация, рисунки S20 и S22) демонстрировали сигналы одного конъюгированного карбоксикарбонила (δ 166,7), трех четвертичных sp2 (δC 161,2, 125,3, 125,0), пяти метинов sp2 (δC 139,5, 134,6, 129,8, 123,5, 119,8), один окси-четвертичный sp3 (δC 70,7), один оксиметилен sp3 (δC 77,0) и один метил (δC 26,1). Спектр 1H-ЯМР (таблица 3, дополнительная информация, рис. S19) показал наличие трех ароматических протонов 1,2,4-тризамещенного бензольного кольца, аналогичного таковому соединения 2а, при δH 7,05, d (J = 8,4 Гц ), 7,74, dd (J = 8,4, 2,1 Гц), 7,89, d (J = 2,1 Гц), два олефиновых протона цис-двойной связи при δH 5,95, dd (J = 12,0, 1,2 Гц) и 6,31, d (J = 12,0 Гц), два оксиметиленовых протона при δH 3,84, d (J = 11,1 Гц) и 4,02, dd (J = 11,1, 1,6 Гц) и метил-синглет при δH 1,26. Что функциональность карбоновой кислоты была на С-7, а заместитель с цис-двойной связью был на С-5а, был подтвержден корреляциями HMBC H-6 (7,89, d, J = 2,1 Гц) с C-10 ( δC 166,7), C-9a (& delta; C 161,2), C-8 (& delta; C 129,8) и C-5 (& delta; C 123,5), H-5 (& Dgr; 6,31, d, J = 12,0 Гц) до C-6 (& ) и C-9a и H-4 (δH 5,95, dd, d, J = 12,0, 1,2 Гц) до C-5a (δC 125,0) (таблица 3 и фиг.7a, дополнительная информация, рисунок S23). Однако, в отличие от соединения 2а, соединение 3 показало HMBC-корреляции H2 2 (δH 3,84, d, J = 11,1 Гц и 4,02, dd, J = 11,1, 1,6 Гц) не только с C-4 (δC 139,5), но и к С-9а (табл. 3 и рис. 7а). Следовательно, остаток бензойной кислоты слит с кольцом 2,3,6,7-тетрагидрооксепина через С-5а и С-9а. То, что метильная группа и гидроксильная группа находились на С-3 оксепинового кольца, были подтверждены с помощью HMBC-корреляций метил-синглета при δH 1,26 (H-11) до C-3 (δC 70,7), C-2 (δC 77,0 ) и C-4, а также от H2 2 до C-11 (δC 26,1) и C-3 (таблица 3 и рисунок 7). Это было также подтверждено корреляциями NOESY от H3-11 до OH-3 (δH 3,39, br), H2-2 и H-4 (таблица 3 и рис. 7b, дополнительная информация, рисунок S24). Следовательно, соединение 3 идентифицировали как 3-гидрокси-3-метил-2,3-дигидро-1-бензоксетин-7-карбоновую кислоту.

Поскольку соединение 3 не могло быть получено в качестве подходящего кристалла для рентгеновского анализа, было предпринято попытку экспериментально определить относительную конфигурацию стереогенного углерода (C-3) с помощью анализа конформации молекулярной механики и были проведены эксперименты NOESY. Стохастический конформационный поиск на вычислительных моделях структуры 3 с C-3 в R-конфигурации с последующей минимизацией энергии сводился к двум полуконцевым конформациям семичленного кольца C1 и C2, как показано на рисунке 8, независимо от уровень моделирования используемой теории (MP2 / 6-311G, PM3, MMFF и MM2). Все методы, за исключением PM3, также согласны с тем, что конформация C2 с метильной группой в экваториальном положении более стабильна прибл. 2 ккал / моль. Однако эту разницу можно отнести к слабой внутримолекулярной водородной связи в конформации С2 между HO-3 и O-1, что невозможно в конформации C1. Полуэмпирический метод PM3 дает меньший вес неидеальным внутримолекулярным водородным связям по сравнению с другими методами и присваивает практически одну и ту же энергию обеим конформациям 3, но при этом ориентирует HO-3 на семичленное кольцо. Поскольку молекулы растворителя ДМСО конкурируют за водородную связь HO-3, более вероятно, что внутримолекулярная связь не является важной особенностью кольцевой конформации C2 и что на самом деле обе конформации имеют примерно одну и ту же энергию.

Обе модельные конформации 3 предсказывают водородно-водородные расстояния, близкие к 0,2 Å, за исключением некоторых расстояний до метильной группы (H3-11). Наиболее заметными являются диастереотопные водороды (H2-2), частично представленные на рисунке 8. Хотя обе конформации показывают почти то же расстояние между H-2a и H-11, разница между H-2b и H-11 предсказана, если преобладает конформация С1, которая должна быть очевидна при скорости нарастания поперечных пиков NOESY для малых времен смешивания. В качестве альтернативы, преобладание конформации C2 было бы обозначено двумя поперечными пиками равной силы для H-2a и H-2b в кросс-релаксации с H-11. Наблюдается, что перекрестный пик H-2b (δH 3,84, d, J = 11,1 Гц) / H-11 NOESY слаб, а H-2a (δH 4,02, dd, J = 11,1, 1,6 Гц) / H- 11 является средой, что указывает на преобладание конформации С1. Эффективные расстояния NOE, reff, рассчитываются по [13]:
Reff = (13ΣirH-2 / Н-10i-6) -1/6

Средние эффективные положения трех протонов метил-H-11i относятся к H-2a или H-2b. Прогнозируемое отношение reff (H-2a / H-11) / reff (H-2b / H-11) составляет 1,40 (1,36, если вместо r-6 используются средние значения r-3). Предполагая, что скорость поперечной релаксации в обоих случаях одинакова, интенсивность NOE также должна иметь аналогичное соотношение [14]. Поскольку наблюдаемое отношение интенсивностей фактически ближе к двум, свидетельства указывают на преобладание конформации С1. Поскольку, как указывалось ранее, обе конформации имеют сходную конформационную энергию, более высокая стабильность 3R-C1 3 (или ее стереоизомера 3S-C2) должна происходить из готового взаимодействия экваториального HO-3 с водородсодержащим растворителем и также из высшей энтропийной вращательной свободы гидроксильных и метильных групп. Спектр NOESY также выявил корреляции как H2-2, так и H-9. Однако только один из Н2-2, т. Е. Дублет при δH 3,84 (J = 11,1 Гц), показал слабый перекрестный пик для H-4, тогда как двойной дублет при δH 4,02 (J = 11,1, 1,6 Гц) не дали никакого перекрестного пика для Н-4. Это наблюдение привело к выводу, что выщипнутое оксепиновое кольцо должно принимать конформацию, в которой H-2 при δH 3,84 находится вблизи H-4, то есть в α (аксиальном), тогда как H-2 при δH 4,02 находится в β (экваториальный ), что согласуется с нашим конформационным анализом. В литературном поиске показано, что соединение 3 также является новым соединением, поэтому мы назвали его quadricinctoxepine.

Соединение 4b выделяли в виде белых кристаллов (т. Пл. 227-228 ° С) и его молекулярную формулу C12H14O4S устанавливали на основе (+) — HRESIMS m / z 255,0694 [M + H] + (рассчитано 255.0691). ИК-спектр показал полосы поглощения гидроксильных (3442 см-1), конъюгированных кетоновых карбонильных (1690 см-1) и ароматических (1622 см-1) групп. Спектры 13С ЯМР, DEPT и HSQC (таблица 4, дополнительная информация, рисунки S26 и S28) демонстрировали сигналы одного конъюгированного кетонового карбонила (δC 191,2), четырех четвертичных sp2 (δC 151,6, 147,4, 135,7, 120,8), двух метинов sp2 (δC 118,0, 112,4), один окси-четвертичный sp3 (δC 80,9), один метилен sp2 (δC 48,0) и три метил (δ 40,8, 26,1 и 25,7) группы. Спектр 1H-ЯМР (таблица 4, дополнительная информация, рис. S25) показал, помимо широкого синглета фенольной гидроксильной группы при δH 9,85, сигналы двух метасвязанных ароматических протонов при δH 7,17, d (J = 3,1 Гц) и δH 7,35, d (J = 3,1 Гц), два связанных с geminal протонов протонов метила при δH 2,80, d (J = 16,6 Гц) и 2,82, d (J = 16,6 Гц) и три метиловых синглета при δH 1,38, s, 1,39, с и 2,77 с. Значение химического сдвига метил-синглета при δH 2,77, s (δC 40,8) показало, что оно находилось на электроноакцепторной части. Это соединение 4b было 2,2,6,8-тетразамещенным производным 2,3-дигидро-4H-хромен-4-она, которое поддерживалось HMBC-корреляциями H-5 (δH 7,17, d, J = 3,1 Гц) до C-4 (δC 191,2), C-7 (δC 118,0) и C-8a (δC 147,4), H-7 (δH 7,35, d, J = 3,1 Гц) до C-5 (δC 112,4), C- 8 (δC135,7), C-8a, а также H-2 (δH 2,80, d, J = 16,6 Гц и 2,82, d, J = 16,6 Гц) до C-3 (δC 80,9) и C-4 (Таблица 4, Рисунок 9, Дополнительная информация, Рисунок S28). Поскольку спектр HMBC также проявлял кросс-пики широкого синглета фенольного гидроксильного протона при δH 9,85 до C-5, C-6 (δC 151,6) и C-7 и синглетов метильных групп при δH 1,38 и 1,39 к С-2 (& Dgr; 48,0) и С-3 гидроксильную группу помещали на С-6, и две метильные группы помещали на С-2. Поскольку эта частичная структура учитывала только C11H11O3, другая часть молекулы должна содержать CH3SO. То, что метилсульфоксидная группа находилась на С-8, была подтверждена присутствием дешифрованной метильной группы при δH 2,77, s (δC 40,8), а также перекрестным HBMC H3-11 (δH 2,77, с) до С-8. Окончательное доказательство структуры соединения 4b было обеспечено его рентгеновским анализом, и его вид ORTEP показан на фиг. 10. Кроме того, вид ORTEP также показал, что абсолютная конфигурация сульфоксидной группы в соединении 4b равна R. Литература поиск показал, что соединение 4b представляет собой новое соединение, и поэтому мы назвали его quadricinctone B.

Молекулярную формулу C12H14O6 соединения 5 определяли на основе (+) — HRESIMS m / z 255.0875 (рассчитано 255.0869), что указывает на шесть степеней ненасыщенности. ИК-спектр проявлял полосы поглощения гидроксильных (3439 см-1), конъюгированных карбоксильных групп (1660 см-1) и ароматических (1643 см-1) групп. Спектры 13С ЯМР, DEPT и HSQC (таблица 5, дополнительная информация, рисунки S31 и S33) демонстрировали сигналы одного конъюгированного сложного эфира карбонила (δC 168,8), пяти четвертичных sp2 (δC 162,9, 161,3, 144,6, 113,5, 98,9), одного метилин sp2 (δC 99,9), один четвертичный sp3 гемикеталя (δC 104,8), один метин sp3 (δC 34,9), один оксиметилен sp3 (δC 63,7) и два атома метила (δ 16,3 и 9,8). Спектр 1H-ЯМР (таблица 5, дополнительная информация, рисунок S30), помимо синглета одного ароматического протона при δH 6.27, показал синглет фенольного гидроксила с водородной связью при δH 11,24 и широкий сигнал другого фенольного гидроксила при δH 10,62 , два широких сигнала гидроксильных групп при δH 5,26 и 7,07, один широкий дублет двух протонов метилена при δH 3,65 (J = 16,6 Гц), широкий сигнал одного метинового протона при δH 3,26, один метил-дублет при δH 1,06 (J = 7,2 Гц) и один метил-синглет при δH 1,98. Это соединение 5 представляет собой 3,3,4,5,6,8-гексазамещенный 3,4-дигидро-1Н-изохромен-1-он, поддерживаемый HBMC-корреляциями OH-8 (δH 11,24, s) с C- 8 (& delta; С 161,3), C-7 (& delta; C 99,9), C-8a (& delta; C 98,9) и H-7 (& Dgr; 6,27, с) до C-5 (& delta; C 113,5), C-6 (& -8 и C-8a (таблица 5, рисунок 11, дополнительная информация, рисунок S34). Поскольку метил-синглет при δH 1,98 дал перекрестные пики HMBC для C-5 и атомов углерода при δC 144,6 и 162,9 (таблица 5, рисунок 11), метильная группа (δH 1,98; δC 9,8) и другая гидроксильная группа (δH 10,62, br) помещали на C-5 и C-6 соответственно, и сигналы углерода при δC 144,6 и 162,9 были назначены для C-4a и C-6 соответственно. С другой стороны, спектр COZY (таблица 5, дополнительная информация, рисунок S32) показал кросс-пики широкого сигнала при δH 3,26 к метил-дублету при δH 1,06 (J = 7,2 Гц) и широкого сигнала при δH 5,26 к широкому дублету при δH 3,65 (J = 16,6 Гц), тогда как спектр HMBC (таблица 5, рис. 11) дал поперечные пики метил-дублета при δH 1,06 (J = 7,2 Гц) до C-4a, C-4 (δC 34,9), а сигнал четвертичного углерода при δC 104,8 (C-3) метил и гидроксиметильные заместители помещали на C-4 и C-3 соответственно. Поэтому другая гидроксильная группа (δH 7,07, br) находилась на С-3. Это подтверждается величиной химического сдвига С-3, что характерно для гемикетального углерода. Так как соединение 5 может быть получено в качестве подходящего кристалла (т. Пл. 223-224 ° С), его рентгеновский анализ был выполнен. Представление ORTEP соединения 5, показанного на рисунке 12, не только подтвердило предложенную структуру, но также определило абсолютную конфигурацию C-3 и C-4 как 3S, 4R. Поскольку соединение 5 представляет собой новое соединение, оно было названо quadricinctone C.

(+) — HRESIMS соединения 6b дает [M + H] + при m / z 239.0919 (рассчитано 239.0919), что указывает на его молекулярную формулу C12H14O5 и, следовательно, на шесть степеней ненасыщенности. Общие черты его спектров ЯМР 1H и 13C были сходны с характеристиками соединения 6а. Спектры 13С ЯМР, DEPT и HSQC (таблица 6, дополнительная информация, рисунки S42 и S44) демонстрировали сигналы одного конъюгированного карбоксикарбонила (δ 167,2), двух четвертичных sp2 (δC 128,4, 122,6), одного окси-четвертичного sp2 (δC 163,6), три метина sp2 (δC 130,8, 126,4, 108,4), один окси-четвертичный sp3 (δC 72,5), один оксиметин sp3 (δC 86,5), один метилен sp2 (δC 28,7), один оксиметилен sp2 (δC 66,7) и один метил (δC 20,0). Спектры 1H-ЯМР и COZY (таблица 6, дополнительная информация, рисунки S41 и S43) показали сходные протонные сигналы ядра 2,3-дигидро-1-бензофуран-5-карбоновой кислоты с ядром 6a. Однако он показал только один метиловый синглет при δH 1,09 и еще один синглет протонов оксиметилена при δH 3,33 вместо двух метилцетов, как в соединении 6а. Следовательно, разница между структурами соединений 6а и 6b находится в замещениях на С-2. То, что заместитель на С-2 соединения 6b представляет собой 1,2-дигидроксипропил, подтверждается не только его молекулярной формулой (C12H14O5), которая имеет еще один атом кислорода, чем у соединения 6a (C12H14O4), но также и присутствие оксиметилена углерод при δC 66,7 (C-2 ‘, δH 3,33, с). Кроме того, значение химического сдвига C-2 (δC 86,5) было почти на 4 ppm ниже, чем у соединения 6a (δC 90,2). Таким образом, соединение 6b идентифицировали как 2- (1,2-дигидроксипропан-2-ил) -2,3-дигидро-1-бензофуран-5-карбоновую кислоту. Это подтверждают корреляции HMBC H3-3 ‘(δH 1,09) с C-1’ (δC 72,5) и C-2 ‘(δC 66,7), а также H2 2’ (δH 3,33, s) до C -1 ‘(δC 72,5) и C-3’ (δC 20,0) (фиг. 15, дополнительная информация, рисунок S45). Поскольку соединение 6b не может быть получено в качестве подходящих кристаллов для рентгеновской кристаллографии, невозможно было определить абсолютную конфигурацию С-2 с помощью рентгеновского анализа. Кроме того, поскольку соединение 6b также имеет третичную гидроксильную группу на С-1 ‘и первичную гидроксильную группу на С-2’, невозможно определить абсолютные конфигурации С-2 и С-1 ‘по методу Мошера. С другой стороны, поскольку метильную группу на С-1 в соединении 6а заменяли на соединение гидриметильной группы 6b, вполне допустимо постулировать, что соединения 6b получают из соединения 6а. Следовательно, абсолютная конфигурация С-2 соединения 6b должна быть такой же, как и для соединения 6а, т.е. 2R. Тем не менее, пока невозможно определить абсолютную конфигурацию C-1 ‘. Соединение 6b также является новым соединением, и мы назвали его quadricinctafuran B.

Соединение 7 также выделяли в виде белых кристаллов (т.пл. 196-197 ° С), а его молекулярная формула C14H12O5 была установлена ​​на основе (+) — HRESIMS m / z 237.0792 [M + H] + (рассчитано 237.0763), указывая на 7 градусов ненасыщенности. ИК-спектр показал полосы поглощения гидроксильных (3404 см-1), конъюгированных кетонов карбонильных (1708 см-1), конъюгированных карбоксикарбонил (1670 см-1) и ароматических (1558, 1540 см-1) групп. Спектры 13С ЯМР, DEPT и HSQC (таблица 7, дополнительная информация, рисунки S48 и S50) демонстрировали сигналы одного конъюгированного кетонового карбонила (δC 191,1), одного конъюгированного карбоксикарбонила (δ 166,4), одного окси-четвертичного sp2 (δC 162,9 ), два четвертичных sp2 (δC 123,0, 119,6), три метина sp2 (δC 136,4, 127,5, 118,5), один окси-четвертичный sp3 (δC 83,0), один оксиметилен sp2 (δC 66,8), один метилен sp2 (δC 43,4) и один метил (δC 21,2). Спектры 1H-ЯМР (таблица 7, дополнительная информация, рис. S47) показали помимо сигналов трех ароматических протонов 1,2,4-тризамещенного бензольного кольца при δH 8,26, d (J = 2,3 Гц), 8,04, дд ( J = 8,7, 2,3 Гц), 7,07, d (J = 8,7 Гц), метил-синглет при δH 1,30, две пары связанных с гемаминами протонов метилена при δH 2,74, d (J = 16,7 Гц) / 3,00, d (J = 16,7 Гц) и δH 3,49, dd (J = 11,6, 4,5 Гц) / 3,59, dd (J = 11,6, 4,2 Гц); последний показал корреляции КОЗИ с широким триплетом гидроксильного протона при δH 5,26 (таблица 7, рис. 16а, дополнительная информация, рис. S49). Поскольку спектр HMBC обнаруживал корреляции сигнала ароматического протона при δH 8,26, d (J = 2,3 Гц, H-5) с окси-четвертичным sp2-углеродом при δC 162,9 (C-8a), а также с конъюгированным кетоном карбонилом углерод при δC 191,1 (C-4) и метин sp2 при δC 136,4 (C-7) (таблица 7, фиг. 16a, дополнительная информация, фиг. S51), кетонную часть помещали на C-4a. Кроме того, спектр HMBC также показал корреляции H-8 (δH 7,07, d, J = 8,7 Гц) с C-8a и четвертичные углеродные атомы sp2 при δC 123,0 и 119,6; поэтому они были соответственно привязаны к C-4a и C-6 (таблица 7, рис. 16a). Присутствие 1-гидрокси-2-метил-2-оксипропильного фрагмента подтверждали с помощью HMBC-корреляций метил-синглета при δH 1,30 (CH3-9) с окси-четвертичным sp3-углеродом при δC 83,0 (C-2), оксиметилен sp3-углерод при δC 66,8 (C-10) и метилен sp3-углерод при δC 43,4 (C-3), а также H2 3 (δH 2,74, d, J = 16,7 Гц / 3,00, d, J = 16,7 Гц) до С-2, С-9 (& Dgr; 21,2) и С-10 (таблица 7, фиг.16а). Так как H2-3 также дает перекрестный пик HMBC до C-4, 1-гидрокси-2-метил-2-оксипропильный фрагмент был связан с C-4. Из-за того, что эти две части составляли только C11H12O4, был сделан вывод о том, что карбоксильная группа (δC 166,4, δH 12,69 br) находилась на C-6. Поэтому соединение 7 идентифицировали как 2- (гидроксиметил) -2-метил-4-оксо-3,4-дигидро-2Н-хромен-6-карбоновую кислоту. Поскольку соединение 7 было получено в качестве подходящего кристалла для дифракции рентгеновских лучей, был проведен его рентгеновский анализ. Представление ORTEP соединения 7, показанного на фиг. 17, показало абсолютную конфигурацию для C-2 как 2S. Поиск литературы показал, что соединение 7 также является новым соединением, поэтому мы назвали его quadricinctone D.

Для установления конформации 2,3-дигидро-4Н-пиран-4-он был проведен анализ корреляций NOESY. Спектр NOESY (таблица 7, рис. 16b, дополнительная информация, рис. S52) показал не только сильную корреляцию H-7 с H-8, но и недельные корреляции H3-9 с H-5 и H-8. Поэтому CH3-9 находится в α-осевом положении. Кроме того, поскольку H3-9 также демонстрировал сильный поперечный пик с сигналом протона метилена при δH 2,74, d (J = 16,7 Гц) и слабым поперечным пиком с протонным сигналом при δH 3,00, d (J = 16,7 Гц), первый был назначен H-3α, а второй — H-3β. Интересно отметить, что структура соединения 7 аналогична структуре соединения 3 в том, что она также имеет тот же структурный признак метилметиленового моста (при С-9 и С-3) с той же относительной интенсивностью NOESY перекрестные пики между протонами двух групп и с аналогичными конформационными энергиями для двух полупериодных конформаций неароматического кольца. Поэтому выводы, сделанные для соединения 3, также применимы для соединения 7, стереохимия которого однозначно определяется методом рентгеновского анализа.

Соединения 1 и 5 можно предположить, исходя из промежуточного соединения пентакета (I). Метилирование (по SAM) дает II, который подвергается циклизации и енолизации с получением промежуточного соединения III. Метилирование фенольных гидроксильных групп и α-углерода карбонилкетона приводит к промежуточному IV. Энолизация, сопровождаемая лактонизацией, происходит из V, которая подвергается гидратации с образованием VI, и окисление одной из метильных групп приводит к соединению 5. Альтернативно, окисление -углерода боковой цепи IV приводит к промежуточному VII , который после лактонизации и восстановления кетона карбонила приводит к соединению 1 (фиг. 18).

Биосинтетически соединения 2а, 2b, 4а, 4b, 6а, 6b и 7 имеют смешанное происхождение, то есть пути сикиминовой кислоты и мевалоновой кислоты, аналогичные предложенным для фоманноксина [19], как показано на рисунке 19. Ликвидация пирувата из хоризмат (IX) хоризматом пируватлиазой приводит к образованию п-гидроксибензойной кислоты (X), которая после пренилирования с помощью DMAPP (XI) образует промежуточное соединение XII. Эпоксидирование и циклизация XII по маршруту a приводит к образованию фуранового кольца в соединении 6a и после окисления одной из метильных групп приводит к соединению 6b. С другой стороны, циклизация по маршруту b приводит к образованию пиранового кольца в XIV. Дегидратация и окисление одной из метильных групп происходит из соединения 2а, которое после ацетилирования первичной спиртовой функции боковой цепи будет являться соединением 2b. Альтернативно, промежуточное соединение XIV также может подвергаться обезвоживанию, восстановлению и окислению, чтобы получить кетоновую функцию в соединении 7. Окислительное декарбоксилирование соединения 7 приводит к образованию соединения 4а, которое после сульфинилирования бензольного кольца происходит из соединения 4b. Однако возможно, что введение метилсульфоксидной группы в ароматическое кольцо может произойти до циклизации.

Соединение 3 также получают из пренилирования п-гидроксибензойной кислоты (X); однако это может произойти с IPP (XVI) вместо DMAPP (XI). Эпоксидирование двойной связи боковой цепи XVII с последующей циклизацией XVIII приводит к образованию оксепинового кольца в XIX. Окисление и дегидратация оксепинового кольца приведет к образованию соединения 3, как показано на фиг. 20.

Соединения 1-7 оценивали на их антибактериальную активность против грамположительных и грамотрицательных бактерий, а также резистентных к множественным лекарственным средствам изолятов из окружающей среды в соответствии с ранее описанным протоколом [6], а также их противогрибковой активностью против дрожжей (Candida albicans ATCC 10231), филаментный гриб (Aspergillus fumigatus ATCC 46645) и дерматофит (Trichophyton rubrum FF5) в противогрибковом анализе [20]. Результаты показали, что ни одно из испытуемых соединений не проявляет значительную антибактериальную активность (MIC> 256 мкг / мл) или противогрибковую активность (MIC> 512 мкг / мл). Эти соединения также оценивали на их ингибирующую активность в отношении роста in vitro против MCB-7 (аденокарцинома молочной железы), NCI-H460 (немелкоклеточный рак легкого) и линии клеток A375-C5 (меланомы) методом связывания белка с белком SRB [ 21], и они не проявляли активности в этом анализе (GI50> 150 мМ).

Точки плавления были определены на монофоре Бока и не исправлены. Оптические вращения измерялись на Полариметре ADP410 (Bellingham + Stanley Ltd., Tunbridge Wells, Kent, U.K.). Инфракрасные спектры регистрировали на микропланшете KBr на спектрометре FTIR Nicolet iS10 от Thermo Scientific (Waltham, MA, США) с помощью аксессуара Smart OMNI-Transmission (Программное обеспечение 188 OMNIC 8.3). УФ-спектры были взяты в CHCl3 и зарегистрированы на спектрофотометре Varian CARY 100. Спектры 1H и 13C ЯМР регистрировали при температуре окружающей среды на приборе Bruker AMC (Bruker Biosciences Corporation, Billerica, MA, USA), работающем при 300,13 и 75,4 МГц, соответственно. Масс-спектры высокого разрешения измеряли с помощью масс-спектрометра Waters Xevo QToF (Waters Corporations, Milford, MA, USA), соединенного с системой UPLC с использованием Waters Acquity. Для препаративной ТСХ использовали силикагель GF254 Merck (Дармштадт, Германия), а для колоночной хроматографии использовали гель Merck Si 60 (0,2-0,5 мм).

Штамм KUFA 0081 был выделен из морской губки Clathria reinwardti, которая была собрана путем подводного плавания на глубине 15-20 м от кораллового рифа на острове Samae San (12 ° 34 ‘36,64 «N 100 ° 56’ 59,69 «E» в Сиамском заливе, провинция Чонбури, в июле 2013 года. Губку промывали 0,06% раствором гипохлорита натрия в течение 1 мин, затем три раза стерилизовали морскую воду и затем сушили на стерильной фильтровальной бумаге, разрезали на мелкие кусочки (5 × 5 мм) и помещали в среду с агаром солодового экстракта (MEA), содержащую 70% морской воды и 300 мг / л сульфата стрептомицина, затем инкубировали при 28 ° С в течение 7 дней, после чего гифальные кончики переносили на наклонный МЭА и поддерживается как чистая культура для дальнейшей идентификации. Гриб был идентифицирован как один из нас (TD) по методу Neosartorya quadricincta (E. Yuill) Malloch & Cain, основанный на морфологических характеристиках, таких как темпы роста колонии и характер роста на стандартных средах, а именно агар Чапека, агар с автолизатом дрожжей Czapek и солод экстракт агар. Микроскопические характеристики, в том числе размер, форма и орнамент аскоспор, были исследованы в легких и сканирующих электронных микроскопах. Эта идентификация подтверждалась последовательным анализом генов β-тубулина, калмодулина и актина, как описано в предыдущем докладе [22]. Neosartorya quadricincta также подтверждается последовательностью анализа внутреннего транскрибируемого спейсера (ITS) гена в соответствии с ранее описанной нами процедурой [7]. Его последовательности генов были депонированы в GenBank с номерами доступа KM095492 и KT201525, соответственно. Чистые культуры были депонированы как KUFA0081 в коллекции грибов Kasetsart, отдел патологии растений, факультет сельского хозяйства, Университет Kasetsart, Бангкок, Таиланд.

Гриб культивировали в течение одной недели при 28 ° С в 10 чашках Петри (т.е. 90 мм), содержащем 25 мл МЭА. Чтобы получить суспензию мицелия, мицелиальные пробки переносили в две колбы Эрленмейера емкостью 500 мл, содержащие 200 мл бульона с картофельной декстрозой, и затем инкубировали на вращающемся шейкере при 120 об / мин при 28 ° С в течение 4 дней. Пятьдесят 1000-мл колбы Эрленмейера, каждая из которых содержит 300 г вареного риса, подвергали автоклавированию при 121 ° С в течение 15 мин, затем инокулировали 20 мл мицелиальной суспензии N. quadricincta и инкубировали при 28 ° С в течение 30 дней, после чего заплесневелый рис мацерировали в этилацетате (всего 25 л) в течение 7 дней и затем фильтровали. Раствор этилацетата концентрировали при пониженном давлении с получением 176,5 г неочищенного этилацетатного экстракта, который растворяли в 500 мл CHCl3 и затем промывали H2O (3 × 500 мл). Органические слои объединяли и сушили безводным Na2SO4, фильтровали и выпаривали при пониженном давлении с получением 31,1 г неочищенного хлороформного экстракта, который наносили на колонку с силикагелем (440 г) и элюировали смесью бензина-CHCl3 и CHCl3 -Me2CO; 250 мл фракции собирали следующим образом: Frs 1-15 (бензин-CHCl3, 1: 1), 16-55 (бензин-CHCl3, 3: 7), 56-118 (бензин-CHCl3, 1: 9), 119 -284 (CHCl3-Me2CO, 9: 1), 285-329 (CHCl3-Me2CO, 7: 1), 330-359 (CHCl3-Me2CO, 1: 1). Frs 175-181 объединяли (250 мг) и очищали с помощью ТСХ (силикагель G254, CHCl3-Me2CO-HCO2H, 3: 2: 0,01), получая 86,8 мг 1 и 15,0 мг 2b. Frs 182-197 объединяли (565,1 мг) и очищали с помощью ТСХ (силикагель G254, CHCl3-Me2CO-HCO2H, 17: 3: 0,02) с получением 35,1 мг 1 и 14,3 мг 2b. Frs 224-235 объединяли (249,3 мг) и очищали с помощью ТСХ (силикагель G254, CHCl3-Me2CO-HCO2H, 4: 1: 0,01) с получением 11,4 мг 4a [12]. Frs 236-285 объединяли (1,2 г), наносили на колонную хроматографию на силикагеле (42 г) и элюировали смесью бензина-CHCl3 и CHCl3-Me2CO, где 100 мл субфракции собирали следующим образом: sfrs 1-17 (бензин-CHCl3, 1: 9), 18-61 (CHCl3-Me2CO, 9: 1). Sfrs 24-33 объединяли (423,4 мг) и осаждали в смеси CHCl3 и Me2CO с получением белого твердого вещества (46,2 мг), которое затем перекристаллизовывали в смеси CHCl3 и Me2CO с получением 9,4 мг белых кристаллов 6a, и маточный раствор очищали с помощью ТСХ (силикагель G254, CHCl3-Me2CO-HCO2H, 9: 1: 0,01), получая 23,2 мг 6а и 4,9 мг 2а. Маточный раствор sfrs 24-33 (133,0 мг) очищали с помощью ТСХ (силикагель G254, CHCl3-Me2CO-HCO2H, 7: 3: 0,01), получая 41,1 мг 2а и 12,4 мг 3. Sfrs 34-39 были (77,7 мг) и очищают с помощью ТСХ (силикагель G254, CHCl3-Me2CO-HCO2H, 3: 1: 0,01), получая 7,9 мг 4b и 17,1 мг 2a. Sfrs 40-61 объединяли (496,4 мг) и очищали с помощью ТСХ (силикагель G254, CHCl3-Me2CO-HCO2H, 4: 1: 0,01) с получением 22,7 мг 5. Frs 307-315 объединяли (291,0 мг), применяли над колоночной хроматографией Sephadex LH-20 (10 г) и элюировали смесью CHCl3: MeOH с соотношением 1: 1, чтобы получить двенадцать субчастиц по 1 мл. Sfrs 9-12 объединяли и очищали с помощью ТСХ (силикагель G254, CHCl3-Me2CO-HCO2H, 3: 2: 0,01) с получением 13,4 мг 6b и 9,4 мг 7. Frs 316-359 объединяли (1,2 г), наносили на колоночную хроматографию Sephadex LH-20 (10 г) и элюировали смесью CHCl3: MeOH в соотношении 1: 1, получая двадцать одну субчастицу по 1 мл. Sfrs 12-21 объединяли (645,7 мг), наносили на колонную хроматографию Sephadex LH-20 (10 г) и элюировали смесью CHCl3: MeOH с соотношением 1: 1, чтобы получить шестнадцать фракций по 1 мл. Ssfrs 5-16 объединяют (597,5), наносят на колонную хроматографию на силикагеле (15 г) и элюируют смесью бензина-CHCl3 и CHCl3-Me2CO, где фракции по 100 мл собирают следующим образом: frs 1-8 (бензин-CHCl3, 1: 9), 9-28 (CHCl3-Me2CO, 9: 1), 29-41 ((CHCl3-Me2CO, 7: 3). Frs 17-18 объединяли (47,4 мг) и очищали ТСХ (силикагель G254, CHCl3-Me2CO-HCO2H, 3: 2: 0,01) с получением 20,8 мг 6b.

Белые кристаллы; т.пл. 176-177oC (бензин / CHCl3); [α] D20 -59 ° (с 0,05, CHCl3); УФ (MeOH) λmax (log ε) 233 (4,39), 260 (4,03), 298 (3,78) нм; ИК (KBr) υmax 3455, 2981, 2490, 1723, 1612, 1596, 1499, 1467, 1432, 1228 см-1; 1H и 13C ЯМР, см. Таблицу 1; HRESIMS m / z 267.1243 [M + H] + (рассчитано для C14H19O5, 267,1332).

Белые кристаллы; т.пл. 147-148oC (CHCl3 / Me2CO); [α] D20 + 30 ° (с 0,03, МеОН); УФ (MeOH) λmax (log ε) 237 (4,61) нм; ИК (KBr) υmax 3447, 2922, 2359, 2341, 1696, 1647, 1609, 1578, 1490, 143, 1301, 1267 см-1; 1H и 13C ЯМР, см. Таблицу 2; HRESIMS m / z 221,0820 [M + H] + (рассчитано для C12H13O4, 221,0814).

Белый твердый; т.пл. 118-119oC (бензин / CHCl3); [α] D20 + 58 ° (c 0,07, CHCl 3); УФ (MeOH) λmax (log ε) 201 (4,13), 237 (4,47) нм; ИК (KBr) υmax 3441, 2986, 2943, 1745, 1678, 1640, 1607, 1574, 1453, 1419, 1297, 1264, 1228 см-1; 1H и 13C ЯМР, см. Таблицу 2; HRESIMS m / z 263,0971 [M + H] + (вычислено для C14H15O5, 263,0919).

Белый твердый; т.пл. 189-191oC (CHCl3 / Me2CO); [α] D20 + 21 ° (с 0,07, МеОН); УФ (MeOH) λmax (log ε) 234 (4,50) нм; ИК (KBr) υmax 3404, 2921, 2359, 2342, 1701, 1606, 1574, 1497, 1384, 1297, 1259, 1117 см-1; 1H и 13C ЯМР, см. Таблицу 3; HRESIMS m / z 221.0819 [M + H] + (рассчитано для C12H13O4, 221.0814).

Белые кристаллы; т.пл. 227-228oC (CHCl3 / Me2CO); [α] D20 + 30 ° (с 0,03, МеОН); УФ (MeOH) λmax (log ε) 205 (4,27), 234 (4,22), 358 (3,64) нм; ИК (KBr) υmax 3442, 2975, 2922, 1690, 1622, 1484, 1441, 1417, 1326, 1251, 1177 см-1; 1H и 13C ЯМР, см. Таблицу 4; HRESIMS m / z 255,0694 [M + H] + (рассчитано для C12H15O4S, 255,0691).

Белые кристаллы; т.пл. 223-224oC (CHCl3 / Me2CO); [α] D20 + 64 ° (с 0,06, МеОН); УФ (MeOH) λmax (log ε) 214 (4,23), 271 (3,96), 312 (3,70) нм; ИК (KBr) υmax 3439, 3006, 2976, 2360, 2342, 1660, 1644, 1600, 1494, 1472, 1448, 1385, 1157 см-1; 1H и 13C ЯМР, см. Таблицу 5; HRESIMS m / z 255.0875 [M + H] + (рассчитано для C12H15O6, 255,0869).

Белые кристаллы; т.пл. 149-150oC (CHCl3 / Me2CO); [α] D20 + 74 ° (с 0,03, МеОН); УФ (MeOH) λmax (log ε) 203 (3,40), 254 (3,49) нм; ИК (KBr) υmax 3417, 2920, 1681, 1634, 1491, 1261 см-1; 1H и 13C ЯМР, см. Таблицу 6; HRESIMS m / z 223.9067 [M + H] + (вычислено для C12H15O4, 223,0970).

Белый твердый; т.пл. 209-210oC (CHCl3 / Me2CO); [α] D20 + 20 ° (c 0,05, MeOH); УФ (MeOH) λmax (log ε) 205 (4,27), 261 (4,03) нм; ИК (KBr) υmax 3328, 2984, 2941, 1673, 1610, 1599, 1495, 1362, 1290, 1247 см-1; 1H и 13C ЯМР, см. Таблицу 6; HRESIMS m / z 239,0919 [M + H] + (рассчитано для C12H15O5, 239,0919).

Белые кристаллы; т.пл. 196-197oC (CHCl3 / Me2CO); [α] D20 + 19 ° (с 0,05, МеОН); УФ (MeOH) λmax (log ε) 232 (4,21), 254 (3,84) нм; ИК (KBr) υmax 3404, 2934, 2360, 2341, 1708, 1670, 1614, 1492, 1466, 1250 см-1; 1H и 13C ЯМР, см. Таблицу 7; HRESIMS m / z 237,0792 [M + H] + (рассчитано для C12H15O5, 237,0763).

Данные дифракции собирали при 293 К с помощью Gemini PX Ultra, оборудованного излучением CuKα (λ = 1,54184 Å). Структуры были решены прямыми методами с использованием SHELXS-97 и уточнены с помощью SHELXL-97 [23]. Углерод, кислород и атомы серы были очищены анизотропно. Атомы водорода либо помещались в их идеализированные положения с использованием соответствующих инструкций HFIX в SHELXL и включались в последующие циклы уточнения, либо были непосредственно найдены из разностных карт Фурье и были легко уточнены с параметрами изотропного смещения. Подробная информация о сборе и уточнении данных и таблицах координат атомов, длинах связей и углах и углах кручения была отложена в Центре кристаллографических данных Кембриджа.

Quadricinctone A (1): Кристаллы были триклинными, пространственная группа P1, объем ячейки 663,27 (7) Å3 и размеры элементарной ячейки a = 7,3973 (5) Å, b = 8,4830 (6) Å и c = 11,2438 (6) Å и углы α = 107,541 (5) °, β = 92,005 (5) ° и γ = 98,365 (6) ° (неопределенность в скобках). Уточнение сходится к R (все данные) = 3,68% и wR2 (все данные) = 9,54%. Абсолютная структура была установлена ​​с уверенностью (параметр flack x 0,028 (18)). CCDC 1465376.

Quadricinctapyran A (2a): Кристаллы были ромбическими, пространственная группа Pbcn, объем ячейки 2189.45 (9) Å3 и размеры элементарной ячейки a = 21.3981 (5) Å, b = 14.5017 (3) Å и c = 7.05561 (18) Å. Уточнение сходится к R (все данные) = 15.06% и wR2 (все данные) = 40.39%. CCDC 1468869.

Quadricinctone B (4b): кристаллы были ромбическими, пространственная группа Iba2, объем ячейки 2469,66 (11) Å3 и размеры элементарной ячейки a = 8,52510 (19) Å, b = 30,2340 (7) Å и c = 9,5817 (3) Å. Уточнение сходится к R (все данные) = 5,90% и wR2 (все данные) = 15,62%. Абсолютная структура была установлена ​​с уверенностью (параметр flack x -0,04 (4)). CCDC 1468868.

Quadricinctone C (5): Кристаллы были моноклинными, пространственная группа P21, объем ячейки 1116,25 (5) Å3 и размеры элементарной ячейки a = 12,1131 (3) Å, b = 7,0501 (2) Å и c = 13,2091 (3) Å и β = 98,291 (2) °. Уточнение сходилось к R (все данные) = 6,85% и wR2 (все данные) = 17,04%. CCDC 1468170.

Quadricinctafuran A (6a): Кристаллы были моноклиническими, пространственная группа P21 / n, объем ячейки 1066,67 (10) Å3 и размеры элементарной ячейки a = 11,6064 (7) Å, b = 5,9953 (2) Å и c = 15,8588 (8) Å и β = 103,481 (6) °. Уточнение сходится к R (все данные) = 11.08% и wR2 (все данные) = 24.01%. CCDC 1468171.

Quadricinctone D (7): кристаллы были ромбическими, пространственная группа Pca21, объем ячейки 1081,35 (13) Å3 и размеры элементарной ячейки a = 19,5607 (13) Å, b = 7,4646 (5) Å и c = 7,4058 (5) Å. Уточнение сходится к R (все данные) = 3,81% и wR2 (все данные) = 8,57%. CCDC 1468166.

Молекулярное моделирование для структур 3 и 7 было проведено в ChemBio3D Ultra 14 (Perkin-Elmer). Молекулярная механика минимизации энергии использовала поля силы MM2 и MMFF с последними по умолчанию параметрами и реализацией ChemBio3D, адекватными для моделей на основе малой и средней углеродистой стали. Ab initio MP2 / 6-311G и полуэмпирическое молекулярное моделирование PM3 проводилось с использованием CS GAMESS, сопряженного с ChemBio3D. Конформационный поиск проводился методом стохастических, диэдральных драйверов и молекулярной динамики. Около 60 конформаций были стохастически созданы, а затем сведены к минимуму с использованием методов PM3, MMFF и PM3. Полученные модели затем были сгруппированы под результирующими двумя семичленными конформациями колец (пример показан на рисунке 8 для 3). Минимальная энергия для каждого набора моделей была найдена путем поворота на 360 ° двугранных углов одиночных связей, которые присоединяют группы заместителей к кольцам. Модели мо- лекулярной динамики также применялись к моделям для подтверждения сходимости к минимальной энергетической конформации для каждого набора моделей.

Хотя Ozoe et al. впервые сообщил об изоляции производного изокумарина от культуры штамма гриба N. quadricincta PF1223, используя лиганд GABA-рецептора в качестве контрольной мишени, источник гриба не был обнаружен. Поэтому это первый отчет о вторичных метаболитах культуры морского квазикристалла N. (KUFA 0081). Среди девяти новых изолированных соединений два являются производными поликетида, а семь являются производными бензойной кислоты. Выделение этих структурно уникальных, но связанных с ними метаболитов из этого гриба позволило нам предложить пути биосинтеза, ведущие к этим метаболитам. Интересно, что беспрецедентная структура quadricinctone B (4b), которая обладает метилсульфинильной группой в ядре бензопирана, отражает способность этого морского штамма вводить серу в ароматическое кольцо. Поэтому этот морской штамм N. quadricincta (KUFA 0081) может иметь потенциал для биотехнологической трансформации. Несмотря на то, что изолированные метаболиты не проявляли противогрибковых / антибактериальных активностей или ингибирующую рост активность против трех линий раковых клеток в наших протоколах анализа, это не означает, что они лишены других интересных биологических активностей. Таким образом, необходимо исследовать эти метаболиты в других протоколах анализа на основе целей.

Эта работа была разработана в Лаборатории исследований природных продуктов химического факультета Института биотехнологий Абеля Салазара (ICBAS) Университета Порту и частично поддерживалась за счет национальных фондов, предоставляемых Фондом ФКТ по ​​науке и технике и Европейскому региональному развитию (ERDF) и COMPETE в рамках проектов PEst-C / MAR / LA0015 / 2013, PTDC / MAR-BIO / 4694/2014, а также по проекту INNOVMAR (Инновации и устойчивое развитие в области управления и эксплуатации морских ресурсов) (Ссылка NORTE-01-0145-FEDER-000035, в рамках исследовательской линии NOVELMAR / INSEAFOOD / ECOSERVICES) при поддержке Региональной оперативной программы Северной Португалии (NORTE 2020) в соответствии с Соглашением о партнерстве ПОРТУГАЛИЯ 2020 через Европейский фонд регионального развития (ERDF ). Мы благодарим г-жу Юлию Бессу и Сара Краво за техническую поддержку.

Дополнительные материалы доступны в Интернете по адресу: www.mdpi.com/1660-3397/14/7/134/s1.

Щелкните здесь для получения дополнительных данных.

А. Киджоа и М. Пинто задумали, разработали эксперименты и написали статью; C. Prompanya выполнил изоляцию и очистку соединений; Т. Детуп собирал, изолировал, идентифицировал и культивировал гриб; Л. Галес провел рентгенологический анализ; Дж. Перейра провел анализ конформации молекулярной механики; А. Сильва предоставил спектры ЯМР; М. Ли предоставил HRMS.

Авторы объявили, что нет никаких конфликтов интересов.

Вторичные метаболиты N. quadricincta KUFA0081.

Ключ HMBC (→) (a) и NOESY (↔) (b) корреляции для соединения 1.

Схема ORTEP соединения 1.

Key COZY (-), HMBC (→) (a) и NOESY (↔) (b) корреляции для соединения 2a.

Схема ORTEP соединения 2а.

Key COZY (-), HMBC (→) (a) и NOESY (↔) (b) корреляции для соединения 2b.

Key COZY (-), HMBC (→) (a) и NOESY (↔) (b) корреляции для соединения 3.

Две минимальные конформации энергии, C1 и C2, для структуры 3, с R-конфигурацией для C-3. Все рассчитанные расстояния и энергии одинаковы для пар 3R-C1 / 3S-C2 и 3R-C2 / 3S-C1. Представлены более короткие предсказанные меж водородные расстояния H-2 / H-11; для обсуждения средних эффективных расстояний NOE, пожалуйста, обратитесь к основному тексту.

Ключи CZY (-) и HMBC (→) для соединения 4b.

Схема ORTEP соединения 4b.

Ключевые HMBC (→) корреляции для соединения 5.

Схема ORTEP соединения 5.

Key COZY (-), HMBC (→) (a) и NOESY (↔) (b) корреляции для соединения 6a.

ORTEP диаграммы 6a.

Ключевые соотношения COZY (-) и HMBC (→) для соединения 6b.

Key COZY (-), HMBC (→) (a) и NOESY C-2 (↔) (b) C-2 для соединения 7.

ORTEP соединения 7.

Предлагаемые пути биосинтеза для соединений 1 и 5.

Предлагаемый путь биосинтеза для соединений 2a, 2b, 4a, 4b, 6a, 6b и 7.

Предлагаемый путь биосинтеза для соединения 3.

1H и 13C ЯМР (CDCl3, 300,13 МГц и 75,4 МГц), назначения HMBC и NOESY для 1.

1H и 13C ЯМР (ДМСО, 300,13 МГц и 75,4 МГц) для 2a и 2b.

1H и 13C ЯМР (ДМСО, 300,13 МГц и 75,4 МГц) и назначение HMBC для 3.

1H и 13C ЯМР (ДМСО, 300,13 МГц и 75,4 МГц) и назначение HMBC для 4b.

1H и 13C ЯМР (ДМСО, 300,13 МГц и 75,4 МГц) и назначение HMBC для 5.

1H и 13C ЯМР (ДМСО, 300,13 МГц и 75,4 МГц) и назначение HMBC для 6a и 6b.

1H и 13C ЯМР (CDCl3, 300,13 МГц и 75,47 МГц) и назначение HMBC для 7.

Комментариев нет.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *