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NTOU4196 由國立臺灣海洋大學海洋生物研究所彭家禮教授實驗室所提 供,其從基隆八斗子之潮境公園內的細翼枝菜 (Pterocladiella capillacea) 中所單 離。此菌株藉由 ITS 分子鑑定,於 NCBI 的資料庫中比對與 Chondrostereum sp.

最為相近,但相似度僅 84%,未來有待進一步依外部型態進行鑑定確認。

4.3 真菌培養成分分離流程

4.3.4 真菌 NTOU4196 之乙酸乙酯層成分分離流程

取 NTOU4196 培養液 (30.0 升) 之乙酸乙酯層萃取物 28.1 克,使用 Diaion HP-20 膠體管柱 (2.8 cm i.d. x 25 cm) 進行梯度分離,流動相為 100% H2O 到 100% MeOH,每 10%為一個梯度,每個梯度使用 1 升的體積沖提,最終再以 2 升 的 80% Acetone 沖提,共收集 12 個分液分別為 Fr. 1-12。其中 Fr. 2 經由逆相高效 液相層析儀 (Reversed-phase high-performance liquid chromatography; RP-HPLC)分 離純化得到化合物 1; Fr. 6 經 RP-HPLC 分離得到 7 個次分液 1–7,再以 RP-HPLC

取 Fr.6-6 以 RP-HPLC 進行純化分離,使用 Thermo Hypersil-Keyston HS C18 半製備 管柱 (10 x 250 mm) 配合 RI 偵測器,流動相為 35% MeCN,流速為 2 mL/min。

於滯留時間為 27.67 min,得到化合物 5 (13.64 mg)。

Chondroterpene F (6)

取 Fr.6-7 以 RP-HPLC 進行純化分離,使用 Thermo Hypersil-Keyston HS C18 半製備 管柱 (10 x 250 mm) 配合 RI 偵測器,流動相為 30% MeCN,流速為 2 mL/min。

於滯留時間為 42.03 min,得到化合物 6 (4.63 mg)。

Chondroterpene G (7)

取 Fr.6-7 以 RP-HPLC 進行純化分離,使用 Thermo Hypersil-Keyston HS C18 半製備 管柱 (10 x 250 mm) 配合 RI 偵測器,流動相為 30% MeCN,流速為 2 mL/min。

取 Fr.6-2 以 RP-HPLC 進行純化分離,使用 Thermo Hypersil-Keyston HS C18 半製備 管柱 (10 x 250 mm) 配合 RI 偵測器,流動相為 25% MeCN,流速為 2 mL/min。

於滯留時間為 42.33 min,得到化合物 13 (29.34 mg)。

Arthrosporone (14)

取 Fr.6-4 以 RP-HPLC 進行純化分離,使用 Thermo Hypersil-Keyston HS C18 半製備 管柱 (10 x 250 mm) 配合 RI 偵測器,流動相為 25% MeCN,流速為 2 mL/min。

取 Fr.6-1 以 RP-HPLC 進行純化分離,使用 Thermo Hypersil-Keyston HS C18 半製 備管柱 (10 x 250 mm) 配合 RI 偵測器,流動相為 25% MeCN,流速為 2 mL/min。

Fr.4 經過 silica gel 膠體管柱 (3.0 cm o.d. x 23 cm) 進行分離,流動相為 100% CH2Cl2 到 CH2Cl2-MeOH (5:1,v/v) 的梯度沖提,共收集 41 個 sub-fraction。

將 sub-fraction 38,40 及 41 以 RP-HPLC 分離純化得化合物 2-4 與 9-12。各化合物 之分離、純化之步驟分述如下。

Chondroterpene B (2)

取 Fr.4-38 以 RP-HPLC 進行純化分離,使用 Thermo Hypersil-Keyston HS C18 半製 備管柱 (10 x 250 mm) 配合 RI 偵測器,流動相為 50% MeOH,流速為 2 mL/min。

於滯留時間為 15.57 min,得到化合物 2 (14.86 mg)。

Chondroterpene C (3)

取 Fr.4-41 以 RP-HPLC 進行純化分離,使用 Thermo Hypersil-Keyston HS C18 半製 備管柱 (10 x 250 mm) 配合 RI 偵測器,流動相為 50% MeOH,流速為 2 mL/min。

於滯留時間為 16.96 min,得到化合物 3 (2.38 mg)。

Chondroterpene D (4)

取 Fr.4-41 以 RP-HPLC 進行純化分離,使用 Thermo Hypersil-Keyston HS C18 半製 備管柱 (10 x 250 mm) 配合 RI 偵測器,流動相為 50% MeOH,流速為 2 mL/min。

於滯留時間為 25.31 min,得到化合物 4 (2.60 mg)。

(+)-Hirsutanol A (9)

取 Fr.4-40 以 RP-HPLC 進行純化分離,使用 Thermo Hypersil-Keyston HS C18 半製 備管柱 (10 x 250 mm) 配合 RI 偵測器,流動相為 30% MeCN,流速為 2 mL/min。

於滯留時間為 15.76 min,得到化合物 9 (7.21 mg)。

Hirsutanol C (10)

取 Fr.4-40 以 RP-HPLC 進行純化分離,使用 Thermo Hypersil-Keyston HS C18 半製 備管柱 (10 x 250 mm) 配合 RI 偵測器,流動相為 30% MeCN,流速為 2 mL/min。

於滯留時間為 18.03 min,得到化合物 10 (11.55 mg)。

Hirsutanol E (11)

取 Fr.4-41 以 RP-HPLC 進行純化分離,使用 Thermo Hypersil-Keyston HS C18 半製 備管柱 (10 x 250 mm) 配合 RI 偵測器,流動相為 50% MeOH,流速為 2 mL/min。

於滯留時間為 38.73 min,得到化合物 11 (5.92 mg)。

ent-Gloeosteretriol (12)

取 Fr.4-41 以 RP-HPLC 進行純化分離,使用 Thermo Hypersil-Keyston HS C18 半製 備管柱 (10 x 250 mm) 配合 RI 偵測器,流動相為 50% MeOH,流速為 2 mL/min。

於滯留時間為 75.76 min,得到化合物 12 (3.72 mg)。

4.4 一氧化氮抑制試驗 (NO production inhibitory activity)

利用 Griess reagent assay 分析一氧化氮的濃度,來評估真菌中所生產的次級代 謝物是否對離體 RAW264.7 細胞與 BV-2 細胞產生的 NO 具有抑制作用。

4.4.1 細胞培養

BV-2 細 胞 培 養 在 含 有 10% FBS (fetal bovine serum) 和 L-glutamine 、 penicillin、 streptomycin、HEPES 與 NaHCO3 的 DMEM (Dullbecco’s modified Eagle medium) 培養液中,培養條件維持在 37 °C 與 5% 二氧化碳/95% 空氣中[22]

4.4.2 Griess reagent assay

將定量好的 BV-2 細胞 (5 x 105 cells/well) 分置於 24 wells 培養盤中,於恆 溫箱內培養 16 小時後,移除培養液後,加入不含酚紅的 DMEM 新培養液,並 加入溶於 DMSO 中的化合物包含: 空白對照組 (dimethyl sulfoxide; 0.1%) 、 compounds (1-17),30 分鐘後給予 LPS 150 ng/ml ,反應 24 小時。取出細胞培養 液之上清 液,再 加入同 體積的 Griess reagent (1% sulfanilamide 接著 0.1%

naphthyl-ethylenediamine dihydrochloride),在室溫下反應 10 分鐘,利用 ELISA reader 於螢光波長 550 nm 下,測其吸光強度 (Optical density: O.D.),並計算化 合物對於離體 BV-2 細胞產生一氧化氮之抑制強度[21]

伍、討論 (Discussions)

本研究針對之醱酵液所含代謝產物進行一系列的分離、純化與結構解析,計 分離出 17 個化合物,其中 hirsutane-type 倍半萜類化合物 chondroterpene A-H (1-8) 及 (+)-hirsutanol A (9) 與 humulane-type 倍半萜類化合物 (+)-antrodol C (16) 為新化合物。其中的化合物 8、9、13、15 與 17 對經 LPS 刺激之 BV-2 細胞株 產生一氧化氮具有抑制效果,此結果可對應到其粗萃物所具有之一氧化氮產生的 抑制效果。

Chondroterpene A–H (1-8) 這一類的化合物,經資料庫搜尋其類似物,發現其 為 hirsutane-type 的骨架。Hirsutanols A-C 在 1998 年於分佈在印度洋及太平洋中 的蜂海綿 (Haliclona sp.) 分離出的未知真菌 (coll. no. 95-1005C) 分離得到[19],其 後在源於肉質軟珊瑚 (Sarcophyton tortuosum) 的 Chondrostereum sp.也有分離到 hirsutanol A,對於大腸癌細胞 (SW620、 SW480 與 LoVo) 、肝癌細胞 (Hep3B、

圖 86、Cucumins A-G 之結構

圖 87、Hirsutenols A-C 之結構

類似骨架的化合物於瓜形大囊傘 (Macrocystidia cucumis) 中分離出 cucumins A-G (圖 86),其中 cucumin A 具有抗菌活性與細胞毒性[23]。於毛韌革菌 (Stereum hirsutum) 中分離到 hirsutenol A-C (圖 87),並具有抗細菌與抗真菌活性[24]

藉由評估化合物一氧化氮抑制活性測試的強弱結果,可嘗試歸納其構效相關 性 (structure-activity relationship),目前較有一氧化氮生成抑制活性為 8、9、13、

15 與 17,其中除 17 外皆為 hirsutane-type 的倍半萜,並且在 4 號碳上都接有共軛 羰基,除 13 外在 3 號碳上都接有末端雙鍵。

陸、各成分之物理數據 (Physical data)

Chondroterpene A (1) Colorless oil

[α] 27D + 44 (c 0.1, MeOH)

IR νmax:3389, 2943, 2864, 1688, 1657, 1455, 1369, 1309, 1146, 1064, 1006, 647 cm-1

1H-NMR 及13C-NMR 如表 7 與表 8

IR νmax:3740, 3421, 2961, 2931, 1692, 1635, 1459, 1387, 1266, 1056, 661 cm-1 UV (MeOH) λmax (log ε):232 (4.12) nm

IR νmax:3373, 2958, 2929, 2871, 1681, 1627, 1455, 1386, 1043, 1006, 660 cm-1 UV (MeOH) λmax (log ε):243 (3.90) nm

1H-NMR 及13C-NMR 如表 11 與表 12

IR νmax:3281, 2957, 2927, 2870, 1455, 1368, 1260, 1122, 1053, 676 cm-1 UV (MeOH) λmax (log ε):246 (3.98) nm

IR νmax:3740, 3437, 2945, 2870, 1726, 1461, 1376, 1299, 1272, 1186, 1115, 1056, 1023, 948, 888, 667 cm-1

1H-NMR 及13C-NMR 如表 15 與表 16 HRESIMS: m/z 275.1608 [M + Na]+ calcd for C15H24O3Na, 275.1623

Chondroterpene F (6) White solid

[α] 27D + 76 (c 0.1, MeOH)

IR νmax:3740, 3619, 3300, 2944, 2867, 1693, 1463, 1052, 1043, 677, 660 cm-1

1H-NMR 及13C-NMR 如表 17 與表 18

IR νmax:3740, 3619, 2951, 2869, 1706, 1693, 1532, 1514, 1464, 1053, 677 cm-1

1H-NMR 及13C-NMR 如表 19 與表 20

IR νmax:3732, 2945, 2869, 2834, 1722, 1643, 1531, 1516, 1463, 1385, 1372, 1311, 1265, 1055, 1043, 677 cm-1

UV (MeOH) λmax (log ε):235 (4.37) nm

1H-NMR 及13C-NMR 如表 21 與表 22

calcd for C18H23O2, 247.1695

IR νmax:3428, 3280, 2966, 1674, 1603, 1460, 1166, 1067, 1002, 885, 676, 621 cm-1 UV (MeOH) λmax (log ε):283 (4.26) nm

HRESIMS: m/z 271.1303 [M + Na]+ calcd for C15H20O3Na, 271.1312

Hirsutanol E (11) White solid

[α] 27D + 122 (c 0.1, MeOH)

IR νmax:3740, 3373, 2944, 2867, 1645, 1455, 1387, 1310, 1056, 1005, 894, 661 cm-1 HRESIMS: m/z 275.1619 [M + Na]+

calcd for C15H24O3Na, 275.1625

ent-Gloeosteretriol (12) White solid

[α] 27D - 16 (c 0.1, MeOH)

IR νmax:3740, 3474, 3302, 2944, 2868, 1461, 1307, 1051, 989, 790, 662 cm-1 HRESIMS: m/z 277.1764 [M + Na]+

calcd for C15H26O3Na, 277.1782

Chondrosterin B (13) Yellowish oil

[α] 27D + 137 (c 0.1, MeOH)

IR νmax:3740, 3619, 2972, 2869, 1741, 1706, 1693, 1531, 1516, 1054, 677 cm-1 UV (MeOH) λmax (log ε):302 (3.85) nm

HRESIMS: m/z 269.1138 [M + Na]+ calcd for C15H18O3Na, 269.1154

Arthrosporone (14) White solid

[α] 27D - 46 (c 0.1, MeOH)

IR νmax:3740, 3437, 2944, 2869, 1727, 1462, 1375, 1310, 1277, 1190, 1023, 675 cm-1 HRESIMS: m/z 275.1620 [M + Na]+

calcd for C15H24O3Na, 275.1625

Chondrosterin A (15) Yellowish oil

[α] 28D + 99 (c 0.1, MeOH)

IR νmax:3740, 2947, 2869, 1693, 1624, 1532, 1516, 1464, 1394, 1315, 1259, 1054, 1024, 677 cm-1

IR νmax:3740, 3423, 2962, 2870, 1693, 1532, 1516, 1463, 1385, 1043, 1009, 907, 677 cm-1

UV (MeOH) λmax (log ε):203 (3.60) nm

1H-NMR 及13C-NMR 如表 26 與表 27 HRESIMS: m/z 275.1615 [M + Na]+

calcd for C15H24O3Na, 275.1625

trans-2,3-Epoxydeca-4,6,8-triyn-1-ol (17) Yellow solid

[α] 28D - 33 (c 0.1, MeOH)

IR νmax:3740, 3619, 3302, 2960, 2922, 2866, 2223, 1706, 1693, 1532, 1516, 1464, 1368, 1056, 1024, 846, 746, 677 cm-1

UV (MeOH) λmax (log ε):214 (4.75) nm

柒、 參考文獻 (Reference)

[1] Bhadury, P.; Mohammad, B.T.; Wright, P.C. The current status of natural products from marine fungi and their potential as anti-infective agents. J. Ind. Microbiol.

Biotechnol. 2006, 33, 325–337.

[2] Faulkner, D.J. Marine natural products. Nat. Prod. Rep. 2001, 18, 1R–49R.

[3] Hawksworth D. L.. The fungal dimension of biodiversity: magnitude, significance, and conservation. Mycol. Res 1990, 95, 641-655.

[4] Roemer, T.; Davies, J.; Giaever, G.; Nislow, C., Bugs, drugs and chemical genomics.

Nature chemical biology 2012, 8, (1), 46-56.

[5] Chung, E. J.; Lim, H. K.; Kim, J. C.; Choi, G. J.; Park, E. J.; Lee, M. H.; Chung, Y.

R.; Lee, S. W., Forest soil metagenome gene cluster involved in antifungal activity expression in Escherichia coli. Applied and environmental microbiology 2008, 74, (3), 723-730.

[6] 郭懷民等人,海洋微生物天然物,科學發展,2012,479。

[7] Kerwin, J. F., Jr.; Lancaster, J. R., Jr.; Feldman, P. L., Nitric oxide: a new paradigm for second messengers. J Med Chem 1995, 38, (22), 4343-4362.

[8] Wink, D. A.; Mitchell, J. B., Chemical biology of nitric oxide: insights into regulatory, cytotoxic, and cytoprotective mechanisms of nitric oxide. Free Radical Biology and Medicine 1998, 25, (4-5), 434-456.

[9] Swarts, H. J.; Verhagen, F. J. M.; Field, J. A., Wijnberg, J. B. P.

A.. Novelchlorometabolites produced by Bjerkandera species. Phytochemistry 1996, 42, (6), 1699-1701.

[10] Kokubun, T.; Rozwadowski, Z.; Duddeck, H.. Benzaldehyde Derivatives from Sarcodontia crocea. J. Nat. Prod. 2007, 70, 1539–1541.

[11] Kopecky, J.; Saman, D.; Vanek, T.; Novotny, L.. Components of the wood-rotting fungus Sarcodontia setosa. Collection Czechoslovak Chern. Commun., 1984, 49, 1622-1626.

[12] Marumoto, R.; Klostermeyer, D.; Steglich, W.; Wunder, A.; Anke, T..

Phlebiachrysoic acids, new inhibitors of leukotriene biosynthesis from Phlebia chrysocrea (Basidiomycetes). Liebigs Ann., Recuei, l997, 313-316.

[13] Jin, W., Zjawiony, J. K. 5-Alkylresorcinols from Merulius incarnatus. J. Nat. Prod.

2006, 69, 704-706.

[14] Li, H.J.; Chen, T.; Xie, Y.L.; Chen, W.D.; Zhu, X.F.; Lan, W.J. Isolation and structural elucidation of chondrosterins F–H from the marine fungus Chondrostereum sp.

[15] Jonassohn, M., Anke, H., Sterner, O., Svensson, C. New compounds isolated from the culture filtrate of the fungus Merulius tremellosus. Temtrahedron lettes,1993, Vol. 35, (10), 1593-1596.

[16] Li, H.J.; Lan, W.J.; Lam, C.K.; Yang, F.; Zhu, X.F. Hirsutane sesquiterpenoids from the marine-derived fungus Chondrostereum sp. Chem. Biodivers, 2011, 8, 317–324.

[17] Li, H.J., Xie, Y.L., Xie, Z.L., Chen, Y., Lam, C.K., Lan, W.J. Chondrosterins A–E, triquinane-type sesquiterpenoids from soft coral-associated fungus Chondrostereum sp.

Mar. Drugs, 2012, 10, 627–638.

[18] Li, H.J, Jiang.. W.H., Liang, W.L., Huang, J.X., Mo, Y.F., Ding, Y.Q., Lam, C.K., Qian, X.J., Zhu, X.F., Lan, W.J. Induced marine fungus Chondrostereum sp. as a means of producing new sesquiterpenoids chondrosterins I and J by using glycerol as the carbon source. Mar. Drugs, 2014, 12, 167-175.

[19] Wang, G.Y.S., Abrell, L.M., Avelar, A., Borgeson, B.M., Crews, P. New hirsutane based sesquiterpenes from salt water cultures of a marine sponge-derived fungus and the terrestrial fungus Coriolus consors. Tetrahedron, 54, 1998, 7335-7342

[20] Chen, A.M., Fan, Q.Y., Yin, X., Yang, X.Y., Li, Z.H., Feng, T., Liu, J.K. Three new humulane sesquiterpenes from cultures of the fungus Antrodiella albocinnamomea. Nat.

Prod. Bioprospect. , 2014, 4, 207–211

[21] Hsiao, G.; Fong, T. H.; Tzu, N. H.; Lin, K. H.; Chou, D. S.; Sheu, J. R. A potent antioxidant, lycopene, affords neuroprotection against microglia activation and focal cerebral ischemia in rats. In Vivo. 2004, 18, 351–356.

[22] Jung, K. K.; Lee. H. S.; Cho, J. Y.; Shin, W. C.; Rhee, M. H.; Kim, T. G.; Kang, J.

H.; Kim, S. H.; Kang, S. Y. Inhibitory effect of curcumin on nitric oxide production from lipopolysaccharide-activated primary microglia. Life Sci. 2006, 79, 2022–2031.

[23] Hellwig, V., Dasenbrock, J., Schumann, S., Steglich, W., Leonhardt, K., Anke, T.

New triquinane-type sesquiterpenoids from Macrocystidia cucumis (Basidiomycetes).

Eur. J. Org. Chem., 1998, 73-79

[24] Yun, B.S., Lee, I.K., Cho, Y., Cho, S.M., Yoo, I.D., New tricyclic sesquiterpenes from the fermentation broth of Stereum hirsutum. J. Nat. Prod. 2002, 65, 786-788

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