技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于海洋生物領(lǐng)域,具體涉及一個(gè)環(huán)五肽化合物和一個(gè)線性肽化合物及其制備方法和在制備抗hsv-1病毒藥物中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
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海洋生物資源豐富,代謝產(chǎn)物類型多樣,結(jié)構(gòu)新穎,有較好的生物活性,是近年來(lái)研究學(xué)者的焦點(diǎn)。肽類化合物是海洋生物代謝產(chǎn)物中的一大類型,目前發(fā)現(xiàn)的海洋肽類具有細(xì)胞毒、抗菌、抗污損等活性,另一類具有神經(jīng)藥理活性,如芋螺的肽類毒素ziconotide具有鎮(zhèn)痛作用,是第一個(gè)海洋藥物(商品名為prialt),被用作治療脊髓損傷引起的慢性疼痛。在海洋微生物的次級(jí)代謝產(chǎn)物中,肽類化合物也占有重要的比例,海洋細(xì)菌的代謝產(chǎn)物超過(guò)56%的是肽類化合物。
孢疹病毒屬于孢疹病毒家族的成員,具有α,β,γ三個(gè)類型,其中hsv-1s屬于α型。hsv的臨床表現(xiàn)是多樣性的,一般為輕癥或無(wú)癥狀感染,但新生兒和免疫低下者能引起嚴(yán)重的感染。hsv-1主要通過(guò)呼吸道、皮膚和粘膜密切接觸感染,引起口唇、咽、眼及皮膚感染,少數(shù)則引起生殖感染。當(dāng)原發(fā)型孢疹感染后,由于其殘存的病毒長(zhǎng)期潛存與三叉神經(jīng)(hsv-1),當(dāng)機(jī)體體抗力降低或某些激發(fā)因素如發(fā)熱、受涼、感染等會(huì)引起復(fù)發(fā)性感染。
目前臨床主要用核苷類藥物治療單純孢疹病毒感染,適用于hsv-的原發(fā)性和復(fù)發(fā)性感染,對(duì)潛伏期則難以奏效,常用的藥物主要是阿昔洛韋及其類似藥物,選擇性高,對(duì)正常細(xì)胞毒性小,但長(zhǎng)期使用有一定的副作用,引起接觸性皮炎等,產(chǎn)生耐藥朱,因此,開(kāi)發(fā)利用新的資源,尋求更好地抗hsv藥物已勢(shì)在必行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供具有抗hsv-1病毒活性的一個(gè)新環(huán)五肽化合物aspergillpeptided和一個(gè)新線性肽化合物aspergillpeptidee。
本發(fā)明的一個(gè)新的環(huán)五肽化合物和一個(gè)新的線性肽化合物,其結(jié)構(gòu)式如式(ⅰ)所示,
其中化合物1:命名為aspergillpeptided;化合物2:命名為aspergillpeptidee。
本發(fā)明的環(huán)五肽化合物aspergillpeptided、線性肽化合物aspergillpeptidee是通過(guò)以下方法制備的,該方法包括以下步驟:
(a)制備曲霉菌aspergillussp.scsgaf0076cctccno:m2012397的發(fā)酵液;
(b)將步驟(a)得到的發(fā)酵液用大孔樹(shù)脂吸附,接著用水沖洗大孔樹(shù)脂去掉培養(yǎng)基成分,再用甲醇或乙醇沖洗大孔樹(shù)脂得到甲醇或乙醇提取物;也可將步驟(a)得到的發(fā)酵液用乙酸乙酯、二氯甲烷或氯仿溶劑萃取,濃縮得到乙酸乙酯提取物、二氯甲烷提取物或氯仿提取物;
(c)將步驟(b)所述甲醇提取物、乙醇提取物、乙酸乙酯提取物、二氯甲烷提取物或氯仿提取物經(jīng)過(guò)正相硅膠柱層析,依次用二氯甲烷與甲醇體積比例分別為100%、90%、80%、70%、60%和50%的二氯甲烷-甲醇系統(tǒng)梯度洗脫,分別收集用二氯甲烷體積分?jǐn)?shù)為90%和60%的二氯甲烷-甲醇為洗脫劑沖洗下來(lái)的組份a,b,這兩個(gè)組分分別經(jīng)過(guò)硅膠柱和凝膠柱層析得到粗品,經(jīng)hplc純化,分別得到化合物aspergillpeptided以及化合物aspergillpeptidee。
步驟(a)中所述的發(fā)酵液可通過(guò)以下方法制備:將曲霉菌aspergillussp.scsgaf0076cctccno:m2012397接種到曲霉屬真菌適用的培養(yǎng)基中,在通常的發(fā)酵條件下制得,優(yōu)選的制備方法是將曲霉菌aspergillussp.scsgaf0076cctccno:m2012397在曲霉屬真菌適用的平板培養(yǎng)基中生長(zhǎng),待真菌長(zhǎng)出孢子后,用竹簽將真菌從平板上至盛有水的三角瓶中,用移液槍將真菌液接種到培養(yǎng)基中(1l三角瓶中盛有300ml培養(yǎng)基),于室溫靜置培養(yǎng)30天,得到發(fā)酵液,所述的培養(yǎng)基為:每升含山梨醇20g,酵母膏3g,mgso4·7h2o0.3g,味精10g,色氨酸2g,kh2po40.5g,麥芽糖20g,海鹽30g,甲醇5ml,余量為水,ph6.5。
步驟(b)所述的濃縮采用減壓濃縮。
本發(fā)明的環(huán)五肽化合物aspergillpeptided、線性肽化合物aspergillpeptidee經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),它們具有抗hsv-1病毒活性,其ic50值分別為9.5、19.8μm;且化合物aspergillpeptided在濃度12.5μm時(shí)也能抑制阿昔洛韋耐藥菌株hsv-1-106和hsv-1-153所致的細(xì)胞病變,抑制率約50%。
由此本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供環(huán)物肽化合物aspergillpeptided或線性肽化合物aspergillpeptidee在制備抗病毒藥物中的應(yīng)用。
所述的抗病毒藥物優(yōu)選為抗hsv-1病毒藥物。
一種抗病毒藥物,其特征在于,含有化合物aspergillpeptided或化合物aspergillpeptidee作為活性成分。
本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供曲霉菌aspergillussp.scsgaf0076cctccno:m2012397在制備環(huán)五肽化合物aspergillpeptided及一個(gè)線性肽化合物aspergillpeptidee中的應(yīng)用。
本發(fā)明從一株柳珊瑚共附生曲霉菌aspergillussp.scsgaf0076cctccno:m2012397的發(fā)酵液中分離得到兩個(gè)新的具有抗hsv-1病毒活性的環(huán)五肽化合物aspergillpeptided、線性肽化合物aspergillpeptidee,這些化合物具有抗hsv-1病毒活性,可以開(kāi)發(fā)成具有抗hsv-1病毒的抗生素的先導(dǎo)化合物。
本發(fā)明的aspergillussp.scsgaf0076,于2012年10月11日保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(cctcc),地址:中國(guó)武漢武漢大學(xué),其保藏編號(hào)為:cctccno:m2012397,該菌種公開(kāi)于專利號(hào):zl201210431886.6,發(fā)明名稱:一類環(huán)四肽化合物及其制備方法和在制備抗污損劑中的應(yīng)用的專利中。
具體實(shí)施方式:
以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明,而不是對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1:
將山梨醇20g,酵母膏3g,mgso4·7h2o0.3g,味精10g,色氨酸2g,kh2po40.5g,麥芽糖20g,甲醇5ml,海鹽30g混合,用水定容到1l,調(diào)節(jié)ph至6.5,得到1l培養(yǎng)基,按照此方式配置培養(yǎng)基。將該培養(yǎng)基裝入約330個(gè)1000ml的三角燒瓶中,每瓶約300ml,在115℃高壓蒸汽滅菌25分鐘。
將曲霉菌aspergillussp.scsgaf0076cctccno:m2012397在曲霉屬真菌適用的平板培養(yǎng)基中生長(zhǎng),待真菌長(zhǎng)出孢子后,用竹簽將真菌從平板上移至盛有水的三角瓶中,用移液槍將真菌接種到培養(yǎng)基中(1l三角瓶中盛有300ml培養(yǎng)基),于室溫(26℃)靜置培養(yǎng)30天后,收取發(fā)酵液。
將經(jīng)上述培養(yǎng)基培養(yǎng)得到的發(fā)酵液100l用大孔樹(shù)脂吸附,接著用水沖洗大孔樹(shù)脂去掉培養(yǎng)基成分,再用乙醇(也可用甲醇)沖洗大孔樹(shù)脂得到乙醇提取物,(發(fā)酵液也可用乙酸乙酯、二氯甲烷或氯仿萃取),減壓濃縮得到乙醇粗提物85g。乙醇粗提物用正相硅膠(100-200目)干法拌樣后,裝入玻璃層析柱(h細(xì)硅膠),常溫減壓柱層析,依次用二氯甲烷體積分?jǐn)?shù)為100%、90%、80%、70%、60%、50%的二氯甲烷-甲醇系統(tǒng)梯度洗脫(甲醇比例不斷加大),根據(jù)薄層層析情況合并各個(gè)流分,回收洗脫溶劑,蒸干流分用甲醇轉(zhuǎn)移。分別收集用甲醇體積分?jǐn)?shù)為90%和60%的二氯甲烷-甲醇為洗脫劑沖洗下來(lái)的組份a,b。組分a經(jīng)常壓硅膠柱層析分離(直徑3cm,柱長(zhǎng)60cm,含h細(xì)硅膠填料),用氯仿/甲醇(v/v100:0-50:50)為洗脫溶劑系統(tǒng),梯度洗脫得到5個(gè)小組分,其中用氯仿/甲醇(v/v90:10)洗脫得到的組分經(jīng)反相硅膠干法拌樣后,裝入玻璃層析柱(直徑5cm,柱長(zhǎng)50cm,含反相rp-18填料),常溫減壓柱層析,依次用甲醇體積分?jǐn)?shù)為10%、30%、40%、50%、60%、70%、85%和100%的水-甲醇系統(tǒng)梯度洗脫(甲醇比例不斷加大),收集甲醇體積分?jǐn)?shù)為60%的組分,經(jīng)過(guò)凝膠(直徑10mm,柱長(zhǎng)1600mm,凝膠為sephedexlh-20,流動(dòng)相為體積比1:1的甲醇-氯仿),得粗品,粗品采用高效液相制備分離,檢測(cè)波長(zhǎng)為280nm,流速為5ml/min,流動(dòng)相為甲醇-水(v/v47:53),色譜柱為phenomenexgemini10mm×250mm,得到化合物1(tr=27.0min)。組分b經(jīng)正相硅膠柱層析依次用二氯甲烷體積分?jǐn)?shù)為100%、90%、80%、70%、60%、50%的二氯甲烷-甲醇系統(tǒng)梯度洗脫,收集二氯甲烷體積分?jǐn)?shù)為80%洗脫的組分,再采用反相層析柱層析依次用甲醇體積分?jǐn)?shù)為10%、30%、40%、50%、60%、70%、85%和100%的水-甲醇系統(tǒng)梯度洗脫(甲醇比例不斷加大),收集甲醇體積分?jǐn)?shù)為45%洗脫的組分,采用高效液相制備分離,檢測(cè)波長(zhǎng)為280nm,流速為5ml/min,流動(dòng)相為乙腈-水(v/v72:28),色譜柱為phenomenexgemini10mm×250mm,得到化合物2(tr=30.0min)
結(jié)構(gòu)推定:
化合物1,1h和13cnmr譜數(shù)據(jù)如表1所示,通過(guò)高分辨質(zhì)譜(hresims)在m/z處給出準(zhǔn)分子離子峰728.3680[m+h]+,結(jié)合nmr波譜數(shù)據(jù),得知化合物的分子式為c40h49n5o8。13cnmr譜顯示在低場(chǎng)區(qū)有5個(gè)酰胺或酯羰基的碳信號(hào)(δc168.4,169.0,169.6,170.2,170.5),在高場(chǎng)區(qū)有5個(gè)氨基酸的α-c信號(hào)(δc49.2,55.4,55.4,60.7,62.0),1hnmr譜顯示出3個(gè)酰胺質(zhì)子信號(hào)(δh8.63,6.99,6.63),這說(shuō)明該化合物是一個(gè)環(huán)肽類化合物。通過(guò)hsqc、hmbc以及h-hcosy信號(hào),可知該化合物含有2個(gè)氧甲基酪氨酸(o-me-tyr),氮甲基酪氨酸(n-me-tyr),脯氨酸(pro),纈氨酸(val),進(jìn)一步通過(guò)hsqc、hmbc以及h-hcosy,我們推測(cè)出該化合物氨基酸片段的連接方式為val-(n-me-)tyr-(o-me-)tyr-(o-me-)tyr-pro,確定該化合物的平面結(jié)構(gòu)如式(ⅰ)示。
化合物1的絕對(duì)構(gòu)型通過(guò)marfey反應(yīng)得以確定。基本方法:①化合物水解。稱取該化合物0.5mg溶于1ml的6nhcl中,115℃條件下17小時(shí),冷卻蒸干后溶于100ul水中;②marfey反應(yīng)。100ul水樣樣品中,加1m的nahco320ul,fdaa(1%,丙酮溶解)100ul,40℃條件下1小時(shí),冷卻后,加入20ul2mhcl,蒸干后溶于甲醇;③hplc分析。用15%-45%的乙腈/水進(jìn)行梯度洗脫,其中水相中含有0.04%tfa,流速1.0ml/min,檢測(cè)波長(zhǎng)340nm,分析用色譜柱為ymc-packods-acolumn(250×10mm)。標(biāo)準(zhǔn)品d-ala,l-ala,d-pro,l-pro,n-me-d-tyr,n-me-l-tyr,o-me-d-tyr,o-me-l-tyr,用同樣的方法進(jìn)行上述②,③處理。最終通過(guò)比較反應(yīng)物的fdaa衍生物和標(biāo)準(zhǔn)品fdaa衍生物在hplc分析的保留時(shí)間確定為l-val,n-me-d-tyr,o-me-l-tyr,andl-pro(如式ⅰ示),由此確定化合物1的結(jié)構(gòu)式如式(ⅰ)中的1所示,化合物1命名為aspergillpeptided。
化合物2,1h和13cnmr譜數(shù)據(jù)如表2所示,通過(guò)高分辨質(zhì)譜(hresims)在m/z處給出準(zhǔn)分子離子峰467.2296[m+h]+,結(jié)合nmr波譜數(shù)據(jù),確定化合物的分子式為c25h30n4o5。13cnmr譜顯示在低場(chǎng)區(qū)有3個(gè)酰胺或酯羰基的碳信號(hào)(δc161.9,171.9,173.5),1hnmr譜顯示出3個(gè)酰胺質(zhì)子信號(hào)(δh8.78,8.63,10.85),這說(shuō)明該化合物是一個(gè)肽類化合物,通過(guò)hsqc、hmbc以及h-hcosy信號(hào),推測(cè)該化合物包含3個(gè)氨基酸片段,分別為纈氨酸(val),酪氨酸(tyr)和色氨酸(trp)。進(jìn)一步通過(guò)hmbc相關(guān)信號(hào),nh-val(δh8.63)與c=o-trp(δc171.9)相關(guān),nh-trp(δh8.78)與c=o-tyr(δc161.9)相關(guān),從而確定該化合物氨基酸的排列方式為tyr-trp-val,確定該化合物的平面結(jié)構(gòu)如式(ⅰ)示。
化合物2的絕對(duì)構(gòu)型通過(guò)上述相同的marfey反應(yīng)得以確定?;衔锼夂?,標(biāo)準(zhǔn)品d-val,l-val,d-tyr,l-tyr,d-trp,l-trp用相同的方法進(jìn)行處理,最終通過(guò)比較反應(yīng)物的fdaa衍生物和標(biāo)準(zhǔn)品fdaa衍生物在hplc分析的保留時(shí)間確定為d-val,d-tyr。化合物中的色氨酸經(jīng)過(guò)水解后,hplc沒(méi)有檢測(cè)到色氨酸,由于l型色氨酸作為前體物質(zhì)加入到培養(yǎng)基中,所以我們推測(cè)該化合物中的色氨酸的構(gòu)型為l-trp,化合物2的結(jié)構(gòu)式如式(ⅰ)中的2所示,化合物2命名為aspergillpeptidee。
表1:化合物1的1h和13c數(shù)據(jù)(500,125mhz,dmso-d6,δppm)
表2:化合物2的1h和13c數(shù)據(jù)(500,125mhz,dmso-d6,δppm)
實(shí)施例2:環(huán)五肽類化合物aspergillpeptided、線性肽化合物aspergillpeptidee的抗hsv-1病毒活性測(cè)試
通過(guò)采用mtt法觀察樣品對(duì)vero細(xì)胞的細(xì)胞毒性、以及細(xì)胞病變效應(yīng)法(cpe法)測(cè)試樣品對(duì)單純皰疹病毒(hsv-115577)菌株、阿昔洛韋耐藥菌株hsv-1-106、以及阿昔洛韋耐藥菌株hsv-1-153所致細(xì)胞病變的抑制作用,了解aspergillpeptided和aspergillpeptidee的抗單純皰疹病毒ⅰ型(hsv-ⅰ)作用。細(xì)胞病變效應(yīng)法簡(jiǎn)述如下:(1)vero細(xì)胞以1.5*105個(gè)/ml接種于96孔細(xì)胞培養(yǎng)板中,100ug/孔,置37度,5%co2,培養(yǎng)24h長(zhǎng)成單層。(2)棄生長(zhǎng)培養(yǎng)液,將不同濃度的環(huán)五肽類化合物aspergillpeptided、線性肽化合物aspergillpeptidee與hsv-1病毒稀釋液(100tcid50)等體積混合后加至單層細(xì)胞,每個(gè)濃度設(shè)4個(gè)復(fù)孔,同時(shí)設(shè)陽(yáng)性藥物阿昔洛韋(acv)對(duì)照組、正常細(xì)胞對(duì)照組及病毒對(duì)照組。(3)37℃,5%co2繼續(xù)培養(yǎng)48h。(4)48h后,光鏡下觀察,記錄細(xì)胞病變效應(yīng)(cpe)。細(xì)胞病變程度評(píng)價(jià):0~25%為+,26%~50%為++,51%~75%為+++,76%~100%為++++。詳細(xì)實(shí)驗(yàn)方法參考文獻(xiàn)(j.ethnopharm.2002,79,205–211)所述。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,細(xì)胞毒活性測(cè)試表明化合物aspergillpeptided和aspergillpeptidee抑制宿主vero細(xì)胞生長(zhǎng)的最大無(wú)毒濃度tc0分別為81.9,153.2μm;在它們的最大無(wú)毒濃度下,化合物aspergillpeptided和aspergillpeptidee抗hsv-1病毒的ic50值分別為9.5、19.8μm;此外,化合物aspergillpeptided在濃度12.5μm時(shí)也能抑制阿昔洛韋耐藥菌株hsv-1-106和hsv-1-153所致的細(xì)胞病變,抑制率約50%。陽(yáng)性對(duì)照阿昔洛韋抗hsv-1病毒的ic50值為3.0μm,抑制宿主vero細(xì)胞生長(zhǎng)的最大無(wú)毒濃度tc0為>1000μm。雖然aspergillpeptided和aspergillpeptidee的抗hsv-1病毒活性不如阿昔洛韋,但它們不屬于阿昔洛韋系列的核苷類化合物,作用機(jī)制將與阿昔洛韋不同,且化合物aspergillpeptided對(duì)阿昔洛韋耐藥菌株hsv-1-106和hsv-1-153也有較好抑制作用。由此可見(jiàn)aspergillpeptided、aspergillpeptidee具有較好抗hsv-1病毒活性。