积雪草酸微生物转化衍生物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于医药技术领域，公开了一种积雪草酸微生物转化衍生物及其制备方法与应用。本发明专利技术利用微生物的酶体系，对积雪草酸的母核非化学反应活性位点7位、20位，21位和22位成功地引入了羟基，并进一步使20位和28形成内酯，获得了2α,3β,7β,23

【技术实现步骤摘要】
积雪草酸微生物转化衍生物及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于医药
，具体涉及一种积雪草酸微生物转化衍生物及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]积雪草酸(asiatic acid)又可称亚细亚酸，是伞形科植物积雪草中提取出的乌苏烷型五环三萜酸。70年代，研究人员发现积雪草酸具有促进皮肤创面修复的作用后，积雪草酸及其衍生物的结构修饰和药理活性逐渐成为人们关注的重点。但是此类化合物存在溶解度差，生物利用度低的问题，在临床应用上比较局限。化学修饰是解决此类问题的常用的方法，具体可以通过化学修饰对积雪草酸进行结构改造，以期能得到具有更强溶解性和生物活性的衍生物。然而，五环三萜类化合物结构具有特殊性，母核缺乏化学反应活性基团。利用有机化学方法对积雪草酸进行结构修饰的位点主要为积雪草酸中原有的两种化学反应活性基团——A环上2位、3位和23位的羟基以及D/E环上28位的羧基。积雪草酸母核上的大多数C
‑
H键为非化学反应活性位点，采用常规化学反应方法难以对母核结构进行修饰，从而获得母核上具有羟基、羰基等化学活性基团修饰的衍生物。因此，严重限制了积雪草酸化学结构修饰的反应位点与衍生物的多样性。
[0003]微生物转化是利用微生物细胞体内的酶对底物进行结构修饰，使其转化成为其他化合物的过程。发酵真菌、放线菌等微生物在生长过程中产生的细胞内或细胞外特殊的酶不仅可以催化自身物质，对于外来化合物也能催化特定的化学反应，例如水解、氧化、还原、裂解、骨架重排等，因而成为了复杂天然产物结构修饰与改造的有力工具。本课题组长期从事天然活性成分的微生物转化研究，尤其是天然活性三萜的微生物转化研究。利用多种微生物对天然来源的常见三萜(包括达玛烷型、环阿尔廷烷型、乌苏烷型、齐墩果烷型三萜和羽扇豆烷型等)进行转化研究，发现微生物酶体系能选择性催化三萜母核上的多个非化学反应活性位点，从而获得母核上具有羟基、羰基等化学活性基团的衍生物(Journal ofnaturalproducts 2021,84:2664
‑
2674；Phytochemistry 2021,182:112608；Natural Product Research 2021,35(16):2685
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2690；Phytochemistry 2019，166:112076；Planta Medica 2019,85(1):56
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61)。微生物转化产物一方面可以获得更强生物活性的衍生物直接用于药物研发，另一方面经微生物转化后母核上新引进的化学活性基团增加了进行化学修饰与改造的位点，解决了三萜类化合物有机化学制备衍生物反应位点少的难题。
[0004]而与有机化学的方法相比，微生物转化是不能从理论上或者发酵方法本身预测或确定哪个微生物具有转化的能力，也不能预测或确定转化产物的结构，只有制备得到化合物后经结构鉴定才能确认。已有研究表明，即使先导化合物结构差异不大，经过微生物酶体系选择性催化所获得的衍生物结构差异会非常显著。即使是相同的先导化合物，不同的微生物酶催化后所获得的衍生物结构也会有显著差异，而这也是微生物转化的多样性特色。因而，微生物转化法作为一种化合物结构修饰的方法，其产物结构具有多样性和不确定性的特征，只有制备获得并经结构确证才能最终确定。因此，微生物转化法并不能像有机化学
那样先设计好化合物，然后再去反向合成。同时，自然界中微生物的种类繁多，挑选合适的微生物菌株是采用微生物转化法对积雪草酸进行结构修饰与改造的关键。
[0005]此外，自然界微生物种类繁多，不同种类的微生物具有的转化能力千差万别。而药物分子作为完整的化合物结构，仅仅是羰基、羟基和甲基的区别，表现出来的药理活性也会有显著差异。而在没有获得相应化合物并进行药理性测试之前，并不能准确预测其效果。因此，微生物菌株的筛选与选择对于发现活性更好的化合物至关重要。例如，Xu等人的研究就发现积雪草酸(4)经微生物转化后的产物(4a)并未表现出抗肿瘤活性(RSC Advances 2017,7:20754)。
[0006]
技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种积雪草酸微生物转化衍生物及其制备方法与应用，该积雪草酸衍生物相比于积雪草酸具有更多可进行化学修饰与改造的位点以及更显著的抗肿瘤活性，可用于制备医药中间体或抗肿瘤的药物，医学用途广泛。
[0008]本专利技术提供了一种积雪草酸微生物转化衍生物，该积雪草酸微生物转化衍生物为2
α
,3
β
,7
β
,23
‑
四羟基
‑
20(21)
‑
双键乌苏烷
‑
28
β
‑
羧酸，具有式Ⅰ结构：
[0009][0010]本专利技术提供了一种积雪草酸微生物转化衍生物，所述积雪草酸微生物转化衍生物为2
α
,3
β
,7
β
,23
‑
四羟基
‑
21(22)
‑
双键乌苏烷
‑
20
β
,28
β
‑
内酯，具有式Ⅱ结构：
[0011][0012]本专利技术还提供了一种式Ⅰ结构或式Ⅱ结构所示积雪草酸微生物转化衍生物的制备方法，其制备过程的反应路线如下式所示，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
[0013]1)发酵培养微生物，向培养基中加入积雪草酸，接着进行转化培养，除去菌丝体后得到发酵液，所述微生物为小克银汉霉属的菌株；
[0014]2)将所述发酵液经萃取，得到转化物；
[0015]3)将所述转化物经过反相硅胶柱色谱纯化，所述反相硅胶柱纯化采用甲醇
‑
水两相系统梯度洗脱，收集合并组分；
[0016]4)将所述组分用反相高效液相色谱纯化，得到2
α
,3
β
,7
β
,23
‑
四羟基
‑
20(21)
‑
双键乌苏烷
‑
28
β
‑
羧酸和2
α
,3
β
,7
β
,23
‑
四羟基
‑
21(22)
‑
双键乌苏烷
‑
20
β
,28
β
‑
内酯。
[0017][0018]优选的，所述微生物为刺孢小克银汉霉Cunninghamella echinulata CGMCC 3.970。
[0019]优选的，步骤1)中，转化培养温度为28℃，摇床转速为140转/分，培养时间为72小时。
[0020]优选的，步骤2)中，所述萃取的萃取溶剂为二氯甲烷。
[0021]优选的，步骤3)中，优选梯度洗脱条件为甲醇：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种积雪草酸微生物转化衍生物，其特征在于，所述积雪草酸微生物转化衍生物为2
α
,3
β
,7
β
,23
‑
四羟基
‑
20(21)
‑
双键乌苏烷
‑
28
β
‑
羧酸，具有式Ⅰ结构：2.一种积雪草酸微生物转化衍生物，其特征在于，所述积雪草酸微生物转化衍生物为2
α
,3
β
,7
β
,23
‑
四羟基
‑
21(22)
‑
双键乌苏烷
‑
20
β
,28
β
‑
内酯，具有式Ⅱ结构：3.一种积雪草酸微生物转化衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)发酵培养微生物，向培养基中加入积雪草酸，接着进行转化培养，除去菌丝体后得到发酵液，所述微生物为小克银汉霉属的菌株；2)将所述发酵液经萃取，得到转化物；3)将所述转化物经过反相硅胶柱色谱纯化，所述反相硅胶柱纯化采用甲醇
‑
水两相系统梯度洗脱，收集合并组分；4)将所述组分用反相高效液相色谱纯化，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈广通，吴艳妮，易颖，王佳慧，宋妍，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：