專利名稱：一種大環(huán)內(nèi)酯類化合物及其制備和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)藥領(lǐng)域。更具體的說，本發(fā)明涉及一種新的大環(huán)內(nèi)酯類化合物、其制備方法、含有該化合物的組合物、以及該化合物的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
海洋環(huán)境獨特，其高壓、高鹽、低營養(yǎng)、低溫的特點被認(rèn)為是生命活動的極端環(huán)境， 這種環(huán)境造就了微生物種類及代謝途徑的特異性，可產(chǎn)生完全不同于陸地微生物的新穎生物活性物質(zhì)。海洋微生物產(chǎn)生的活性代謝產(chǎn)物有以下5個方面的特點結(jié)構(gòu)類型豐富多樣； 具有生態(tài)學(xué)重要意義(有些能夠抑制入侵種的生長，有些能給寄主提供保護(hù)作用)；具有獨特的生物活性；活性物質(zhì)比例高；與發(fā)酵條件密切相關(guān)。因此有關(guān)專家預(yù)測，海洋微生物將是今后獲得新的醫(yī)用、農(nóng)用抗生素的重要資源。世界各國在這方面正在逐年加強(qiáng)研發(fā)力度， 并獲得了一系列的抗生素，例如第一個海洋微生物源的成功上市的新抗生素頭孢菌素，從海洋真菌頂頭孢霉(C印halosporium acermonium)中分離提取而得；日本研究人員又從海洋細(xì)菌中分離到了廣譜、低毒的抗生素——伊他霉素(天神霉素)，并對其進(jìn)行人工修飾與合成工作。放線菌是一類形態(tài)差別極大的具有多核的單細(xì)胞原核生物，在伯杰細(xì)菌鑒定手冊中屬厚壁菌門，放線細(xì)菌綱。目前人類所用的抗生素大部分來自于陸棲放線菌，由于當(dāng)前對陸棲放線菌的研究已相當(dāng)深入，從陸棲放線菌中發(fā)現(xiàn)的新抗生素的幾率正逐漸下降，因此人們從上世紀(jì)50年代末便開始開發(fā)海洋放線菌。目前，由海洋放線菌產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)新穎的活性代謝產(chǎn)物最多，排在芽孢桿菌、粘細(xì)菌、假單胞桿菌之前，而海洋放線菌的活性產(chǎn)物90% 以上產(chǎn)自鏈霉菌屬，少量產(chǎn)自放線菌的其他菌屬。內(nèi)酯類抗生素是抗生素中數(shù)量最多的類別之一，特別是大環(huán)內(nèi)酯類。目前在醫(yī)藥上廣泛使用的許多抗生素都屬于大環(huán)內(nèi)酯類，比如有14元環(huán)的紅霉素、羅紅霉素、克拉霉素，15元環(huán)的阿奇霉素，16元環(huán)的乙酰螺旋霉素、麥迪霉素、吉他霉素、交沙霉素、羅他霉素等。上述抗生素都產(chǎn)自陸棲微生物，目前從海洋放線菌中也發(fā)現(xiàn)了許多大環(huán)內(nèi)酯類的抗生素，并且其中某些化合物具有很強(qiáng)的生物活性。國內(nèi)外許多科研人員以抑菌活性為活性跟蹤，分離得到了一些新結(jié)構(gòu)的大環(huán)內(nèi)酯類抗生素。比如，2002年，德國的Asolkar等人發(fā)現(xiàn)海洋放線菌Sti^ptomycete sp. B7064的發(fā)酵產(chǎn)物具有強(qiáng)抑菌活性，并提取得到了具有兩個糖苷鍵的新大環(huán)內(nèi)酯類抗生素chalcomycinB，以及已知抗生素chalcomycin，兩者都對多種細(xì)菌具有抑制作用，對 Staphylococcus aureus 的 MIC 為 0. 39 μ g/ml。2006 年，F(xiàn)enical 等人報道，從加州的 La Jolla沿海沉積物中分離得到一株海洋放線菌CNQ140，經(jīng)菌種鑒定，該菌種屬于新的屬，并命名為Marinispora屬，發(fā)酵后分離得到4個新的大環(huán)內(nèi)酯類抗生素marinomycins A-D,四個化合物均具有抑菌活性和抗癌細(xì)胞活性，對抗甲氧西林的金黃色葡萄球菌的MIC均小于 0. 25 μ g/ml，對抗萬古霉素的屎腸球菌的MIC均小于0. 63 μ g/ml, marinomycins A對結(jié)腸癌細(xì)胞 HCT-116 的 IC50 為 0. 18 μ g/ml。
近年來，從海洋放線菌中以抗癌細(xì)胞活性為活性跟蹤而分離得到新化合物的報道不斷增多。2000年，Canedo等人從海洋放線菌Micromonospora sp.的發(fā)酵后的菌絲體中提取得到了新的大環(huán)內(nèi)酯類化合物IB-96212，其結(jié)構(gòu)中含有沈元環(huán)及L-夾竹桃糖，是第一個發(fā)現(xiàn)的螺環(huán)縮酮大環(huán)內(nèi)酯類天然產(chǎn)物，IB-96212具有抗癌細(xì)胞活性，對P388細(xì)胞有極強(qiáng)細(xì)胞毒性(IC50 = 0. 0001 μ g/ml)，對Α5-49、ΗΤ-29及MEL-28細(xì)胞也有明顯細(xì)胞毒性(IC50 = lyg/ml)。2002年，Takeshi Yamada等人從海魚中分離出一株放線菌Mi^ptomyces hygroscopicus0UPS-N92,以對P388細(xì)胞的細(xì)胞毒性為活性跟蹤，從其發(fā)酵產(chǎn)物中分離得到一種新的大環(huán)內(nèi)酯化合物halichoblelide，對多種癌細(xì)胞有細(xì)胞毒性，對P388細(xì)胞的ED50為0. 63 μ g/ml。2009年，西班牙的Marta Perez等人從海洋放線菌Sti^ptomyces sp. MDG-04-17-069的發(fā)酵液中提取得到了新的大環(huán)內(nèi)酯類化合物tartrolon D，對肺癌細(xì)胞、結(jié)腸癌細(xì)胞、乳腺癌細(xì)胞的GI5tl分別為0. 16,0. 31,0. 79μ g/ml，而其結(jié)構(gòu)類似物 tartrolone C具有殺蟲活性，也是放線菌代謝產(chǎn)物。Bafilomycins類化合物具有十六元大環(huán)內(nèi)酯結(jié)構(gòu)，1983至1985年間，8種 bafilomycins化合物從放線菌代謝產(chǎn)物中被分離出來，分別為bafilomycin A1, A2, B1, B2, C1, C2, D，E，1995年有一種新的bafilomycin B的衍生物AH-758被發(fā)現(xiàn)，最近又有新的該類化合物被發(fā)現(xiàn)，Gavin Carr等人2010年報道，從海洋放線菌Sti^ptomyces sp. strains RJA71和RJA635中提取得到了 8個kifilomycins化合物，其中5個為新結(jié)構(gòu)化合物 bafilomycin F J，其余 3 個化合物為 kifilomycin A1,B1,D0 上述 bafilomycins 類化合物中，IDafilomycinA1是一種空泡H+-ATP酶(V-ATPase)的特異性抑制劑，其作用機(jī)制已得到深入研究，可用于治療骨質(zhì)疏松、耳聾，也可作為抗癌藥物；bafilomycin A1ApC1對多種革蘭氏陽性細(xì)菌和真菌具有拮抗作用；bafilomycin D和E具有殺蟲活性，kifilomycin D 還具有除草活性；bafilomycins F、G、H和J具有很強(qiáng)的抑制細(xì)胞自噬的活性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明者經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，由黃三素鏈霉菌Y1246代謝產(chǎn)生的1個新的十六元大環(huán)內(nèi)酯類化合物bafilomycin K對稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)等植物病原真菌具有較好的抑制活性，黃三素鏈霉菌Y1246的含有該化合物的菌絲體提取物對黃瓜白粉病、黃瓜炭疽病等植物真菌病害具有很好的防治效果，因此可以用作農(nóng)藥來防治這些真菌病害。本發(fā)明的目的在于提供黃三素鏈霉菌Y1246產(chǎn)生的一個新的具有應(yīng)用價值的十六元大環(huán)內(nèi)酯類化合物及其制備方法和應(yīng)用。具體地說，本發(fā)明第一方面提供具有新結(jié)構(gòu)的十六元大環(huán)內(nèi)酯化合物 bafilomycin K，所述化合物結(jié)構(gòu)如下圖所示。
權(quán)利要求
1.大環(huán)內(nèi)酯類化合物，所述化合物具有以下結(jié)構(gòu)
2.一種制備權(quán)利要求1所述的化合物的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)培養(yǎng)黃三素鏈霉菌(Sti^ptomycesflavotricini)，得到發(fā)酵液；(2)用一種或多種選自有機(jī)溶劑萃取、浸提或?qū)游龅姆椒◤乃霭l(fā)酵液中分離獲得所述化合物。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)包括以下一個或多個步驟(a)從所述發(fā)酵液分離得到上清液，用選自氯仿、乙酸乙酯、醋酸丁酯、二氯甲烷或正丁醇的溶劑萃取，然后用柱層析以二氯甲烷/甲醇梯度洗脫，將洗脫的活性流分經(jīng)薄層層析制備板進(jìn)行制備，層析液配比為二氯甲烷/甲醇40 1，收集&值為0.33 0.36的256nm 紫外顯色條帶，用無水甲醇浸泡，進(jìn)行HPLC分析并制備，最終得到權(quán)利要求1所述的化合物；(b)從所述發(fā)酵液分離得到的菌絲體，用甲醇或丙酮浸提，所得浸提物用柱層析以二氯甲烷/甲醇梯度洗脫，將洗脫的活性流分經(jīng)薄層制備色譜進(jìn)行制備，層析液配比為二氯甲烷/甲醇40 1，收集&值為0.33 0.36的256nm紫外顯色的條帶，用無水甲醇浸泡，進(jìn)行HPLC分析并制備，最終得到權(quán)利要求1所述的化合物。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述柱層析是硅膠柱層析。
5.一種防治植物病害的方法，該方法包括培養(yǎng)黃三素鏈霉菌(Sti^ptomyces flavotricini)，得到發(fā)酵液；將所述發(fā)酵液施加到所述植物上。
6.一種農(nóng)藥組合物，其特征在于，所述組合物包含有效量的權(quán)利要求1所述的化合物作為活性組分，以及農(nóng)藥學(xué)上可接受的載體。
7.如權(quán)利要求6所述的農(nóng)藥組合物，其特征在于，所述農(nóng)藥用于防治由稻瘟病菌 (Pyricularia oryzae)、黃瓜灰霉病菌(Botriytis cinerea)、番爺灰霉病菌(Botriytis cinerea) ,7K M ^C ^'M M (Rhizoctonia solani)、/R g 胃 H _ 胃(Collectotrichum lagenarium)、玉米小斑病菌(Helminthosporium maydis)或小麥赤霉病菌(Gibberella zeae)引起的植物病害。
8.權(quán)利要求1所述的化合物或在作為農(nóng)藥中的應(yīng)用。
9.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述農(nóng)藥用于抑制稻瘟病菌 (Pyriculariaoryzae)、黃瓜灰霉病菌(Botriytis cinerea)、番前灰霉病菌(Botriytis cinerea), 7K M ^ M M (Rhizoctonia solani),(Collectotrichum lagenarium)、玉米小斑病菌(Helminthosporium maydis)、小麥赤霉病菌(Gibberella zeae)。
10. 一種防治植物病害的方法，其特征在于，該方法包括將權(quán)利要求1所述的化合物或權(quán)利要求6或7任一項所述的農(nóng)藥組合物施加到所述植物上。
全文摘要
本發(fā)明提供了海洋微生物黃三素鏈霉菌(Streptomyces flavotricini)Y12-26代謝產(chǎn)生的具有拮抗植物病原真菌活性的一種新的十六元環(huán)大環(huán)內(nèi)酯類化合物bafilomycin K。本發(fā)明還涉及所述化合物的制備方法以及該化合物作為農(nóng)藥的應(yīng)用。
文檔編號C12R1/465GK102260251SQ20101018545
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者周瑜, 張道敬, 徐文平, 王麗云, 田黎, 薛陜, 陶黎明, 魏剛 申請人:華東理工大學(xué)