Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất từ nấm ký sinh trên côn trùng (isaria japonica) ở vườn quốc gia pù mát

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN THỊ KIM ANH PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ NẤM KÝ SINH TRÊN CÔN TRÙNG (Isaria japonica) Ở VƯỜN QUỐC GIA PÙ MÁT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Vinh - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN THỊ KIM ANH PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ NẤM KÝ SINH TRÊN CÔN TRÙNG (Isaria japonica) Ở VƯỜN QUỐC GIA PÙ MÁT Chuyên ngành : HOÁ HỮU CƠ Mã số: 60.44.01.14 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: GS TS TRẦN ĐÌNH THẮNG Vinh - 2017 LỜI CẢM ƠN Luận văn thực phòng thí nghiệm chun đề Hố hữu – Trung tâm Thực hành – Thí nghiệm - Trường Đại học Vinh Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, tơi xin chân thành cảm ơn: GS TS Trần Đình Thắng giao đề tài, tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện suốt trình thực luận văn PGS.TS Hoàng Văn Lựu, TS Đậu Xuân Đức đọc đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho luận văn PGS TS Ngô Anh, trường Đại học Khoa học – Đại học Huế giúp định danh mẫu thực vật Nhân dịp này, xin gửi lời cảm ơn đến thầy, cơ, cán bộ mơn Hố hữu cơ, Viện Sư phạm tự nhiên, phòng Đào tạo Sau đại học Trường Đại học Vinh; bạn đồng nghiệp; nghiên cứu sinh; học viên cao học; sinh viên; gia đình người thân động viên giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Vinh, tháng năm 2017 Tác giả Trần Thị Kim Anh i MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Đối tượng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Chương TỔNG QUAN 1.1 Nghiên cứu thành phần hóa học lồi nấm thuộc chi Isaria .4 1.1.1 Các hợp chất phân lập từ nấm Isaria feline 1.1.2 Các hợp chất phân lập từ loài Isaria tenuipes .6 1.1.3 Các hợp chất phân lập từ loài Isaria japonica .8 1.1.4 Các hợp chất phân lập từ nấm khác chi isaria .9 1.2 Nấm ký sinh côn trùng (Isaria japonica) 14 1.2.1 Đặc điểm 14 1.2.2 Thành phần hóa học nấm Isaria japonica 16 1.2.3 Hoạt tính sinh học nấm Isaria japonica .16 Chương 17 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 17 2.1 Phương pháp nghiên cứu .17 2.1.1 Phương pháp lấy mẫu 17 2.1.2 Phương pháp chiết xuất, phân lập .17 2.1.3 Phương pháp khảo sát cấu trúc hợp chất 17 2.2 Hóa chất thiết bị 17 2.2.1 Hoá chất 17 2.2.2 Thiết bị 17 2.3 Nghiên cứu hợp chất nấm Isaria japonica .18 2.3.1 Quy trình nghiên cứu 18 2.3.2 Phương pháp lấy mẫu 19 ii 2.3.2 Phương pháp phân lập 19 2.3.3 Phân lập hợp chất 22 2.3.4 Hằng số vật lý hợp chất 25 2.3.4.1 Hợp chất A………………………………………………………………25 2.3.4.2 Hợp chất B 25 Chương 26 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .26 3.1 Phân lập hợp chất 26 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất .26 3.2.1 Hợp chất A 26 3.2.2 Hợp chất B .37 KẾT LUẬN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 Tiếng Việt 46 Tiếng Anh 47 iii DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1 Nấm Isaria japonica Yasuda 16 Hình 2.1: Ni cấy nấm mơi trường PDA 20 Hình 2.2: Mơ tả bước cấy nấm môi trường lỏng 22 Hình 3.1 Phổ 1H-NMR hợp chất A 27 Hình 3.2 Phổ 1H-NMR hợp chất A 27 Hình 3.3 Phổ 1H-NMR hợp chất A 28 Hình 3.4 Phổ 13C-NMR hợp chất A 28 Hình 3.5 Phổ 13C-NMR hợp chất A 29 Hình 3.6 Phổ DEPT hợp chất A 29 Hình 3.7 Phổ DEPT hợp chất A 30 Hình 3.8 Phần cấu trúc vịng A B hợp chất A 30 Hình 3.9 Phần cấu trúc vòng B C hợp chất A 31 Hình 3.10 Phần cấu trúc vịng C D hợp chất A 31 Hình 3.11 Phần cấu trúc vịng D E hợp chất A 31 Hình 3.12 Phổ HMBC hợp chất A 32 Hình 3.13 Phổ HMBC hợp chất A 32 Hình 3.14 Phổ HMBC hợp chất A 33 Hình 3.15 Phổ HMBC hợp chất A 33 Hình 3.16 Phổ HMBC hợp chất A 34 Hình 3.17 Phổ HSQC hợp chất A 34 Hình 3.18 Phổ HSQC hợp chất A 35 Hình 3.19 Phổ HSQC h fungus Metarhizium anisopliae, J Nat Prod., 71(2) pp 278-80 19 Ballantine J A., Hassall C H., Jones B D (1968), The biosynthesis of phenols—XVII : Some phenolic metabolites of mutant strains of Aspergillus regulosus, Phytochemistry, 7(9) pp.1529–1534 20 Bentley R (2008), A fresh look at natural tropolonoids, Nat Prod Rep., 25(1) pp.118–138 21 Briggs L H., Fergus B J., Shannon J S (1966), Chemistry of fungiIV cyclodepsipeptides from a new species of Isaria, Tetrahedron, 22, pp 269–278 22 Brunner M., Koskinen A M P (2004), Biology and chemistry of sphingosine-related metabolites, Curr Org Chem., 8(17) pp 1629– 1645 23 Bunyapaiboonsri T., Yoiprommarat S., Intereya K., Kocharin K (2007), New diphenyl ethers from the insect pathogenic fungus Cordyceps sp BCC 186, Chem Pharm Bull., 55(2) pp 304–307 24 Bunyapaiboonsri T., Yoiprommarat S., Intereya K., Rachtawee P., Hywel-Jones N L., Isaka M (2009), Isariotins E and F, spirocyclic 49 and bicyclic hemiacetals from the entomopathogenic fungus Isaria tenuipes BCC 12625, J Nat Prod., 72(4) pp 756–759 25 Chan H H., Juang S H., Thang T D., Chen M Y., Kuo P C., Yang M L., Ngan N T., Linh N N., Wu T S (2012), Drimane-type secquiterpenes with a dioxabicyclooctane sketon from the fruiting bodies of Nigrofomes melanoporus and their cytotoxicity, Planta Medica, 78(1) pp 737-739 26 Cheng Y., Schneider B., Riese U., Schubert B., Li Z., Hamburger M (2004), Farinosones A-C, neurotrophic alkaloidal metabolites from the entomogenous deuteromycete Paecilomyces farinosus, J Nat Prod., 67(11) pp 1854–1858 27 Cheng Y., Schneider B., Riese U., Schubert B., Li Z., Hamburger M (2006), (+)-N-Deoxymilitarinone A, a neuritogenic pyridone alkaloid from the insect pathogenic fungus Paecilomyces farinosus, J Nat Prod., 69(3) pp 436–438 28 Claydon N., Grove J F (1982), Insecticidal secondary products from the entomogenous fungus Verticillium lecanii, J Invertebr Pathol., 40(3) pp 413-418 29 Corbett R E., Cumming S D (1971), Lichens and fungi Part VII Extractives from the lichen Sticta mougeotiana var Dissecta Del, J Chem SOC (C), pp 955-960 30 Craveri R., Manachini P L., Aragozzini F (1972), Thermozymocidin new antifungal antibiotic from a thermophilic eumycete, Experientia, 28(7) pp 867–868 31 Cross B E., Edinberry M N., Turner W B (1972), Pigments of Gnomonia erythrostoma I The structures of erythrostominone, deoxyerythrostominone, and deoxyerythrostominol, J Chem Soc 50 Perkin 1, 3, pp 380–390 32 Degenkolb T., Heinze S., Schlegel B., Dornberger K., Möllmann U., Dahse H M., Gräfe U (2000), Roseoferin, a new aminolipopeptide antibiotic complex from Mycogone rosea DSM 12973, structures and biological activities, J Antibiot., 53(2) pp 184-190 33 Desjardins A E., Proctor R H (2007), Molecular biology of Fusarium mycotoxins (2007), Int J Food Microbiol., 119(1-2) pp 47-50 34 Doekel S., Marahiel M A (2001), Biosynthesis of natural products on modular peptide synthetases, Metab Eng., 3(1) pp 64–77 35 El Basyouni S H and L C Vining, (1966), Biosynthesis of oosporein in Beauveria bassiana (Bals.) vuill, Can J Biochem Physiol., 44, pp 557–565 36 Elsworth J F., Grove J F (1980), Cyclodepsipeptides from Beauveria bassiana Part Beauverolides A to F and their relationship to isarolide, J Chem Soc., Perkin Trans 1, pp 1795–1799 37 Espada A., Dreyfuss M M (1997), Effect of the cyclopeptolide 90215 on the production of destruxins and helvolic acid by Metarhizium anisopliae, J Ind Microbiol Biotechnol., 19(1) pp 7–11 38 Evans R H Jr., Ellestad G A., Kunstmann M P (1969), Two new metabolites from an unidentified Nigrospora species, Tetrahedron Lett., 10(22) pp 1791–1794 39 Evidente A., Iacobellis N.S., Scopa A., Surico G (1990), Isolation of β-phenyllactic acid related compounds from Pseudomonas syringae, Phytochemistry, 29(5) pp 1491-1497 40 Firakova S., Proksa B., Sturdikova M (2007), Biosynthesis and biological activity of enniatins, Pharmazie, 62(8) pp 563–568 41 Fotie J., Nkengfack A E., Rukunga G., Tolo F., Peter M G., 51 Heydenreich M., Fomum Z T (2003), In-vivo antimalarial activity of some oxygenated xanthones, Ann Trop Med Parasitol., 97(7) pp 683–688 42 Fujita T., Inoue K., Yamamoto S., Ikumoto T., Sasaki S., Toyama R., Chiba K., Hoshino Y., Okumoto T (1994), Fungal metabolites Part 11 A potent immunosuppressive activity found in Isaria sinclairii metabolite, J Antibiot., 47(2) pp 208-215 43 Fujita T., Takaishi Y., Okamura A., Fujita E., Fuji K., Hiratsuka N., Komatsu M., Arita I (1981), New peptide antibiotics, trichopolyns I and II, from Trichoderma polysporum, J Chem Soc Chem Commun., 12, pp 585–587 44 Garner B (2008), Myriocin as an atherosclerosis inhibitor, Future Lipidology, (3) pp 221–224 45 Gledhill J R., Walker J E (2006), Inhibitors of the catalytic domain of mitochondrial ATP synthase, Biochem Soc Trans., 34(5) pp 989-992 46 Gräfe U., Ihn W., Ritzau M., Schade W., Stengel C., Schlegel B., Fleck W F., Künkel W., Härtl A, Gutsche W (1995), Helioferins; novel antifungal lipopeptides from Mycogone rosea: screening, isolation, structures and biological properties, J Antibiot., 48(2) pp 126-133 47 Hanson J R., Hitchcock P B., Jarvis A G., Rodriguez-Perez E M., Ratcliffe A H (1992), Aphidicolane metabolites of Cephalosporium aphidicola, Phytochemistry, 31(3) pp 799–803 48 Hasumi K., Shinohara C., Iwanaga T., Endo A (1993), Lateritin, a new inhibitor of acyl-CoA: cholesterol acyltransferase produced by Gibberella lateritium IFO 7188, J Antibiot., 46(12) pp 1782–1787 49 Hill A M (2006), The biosynthesis, molecular genetics and enzymology of the polyketide-derived metabolites, Nat Prod Rep., 52 23(2) pp 256-320 50 Hoffmeister D., Keller N P (2007), Natural products of filamentous fungi: enzymes, genes, and their regulation, Nat Prod Rep., 24(2) pp 393-416 51 Hong I P., Nam S H., Sung G B., Chung I M., Hur H., Lee M W., Kim M K., Guo S X (2007), Chemical Components of Paecilomyces tenuipes (Peck) Samson, Mycobiology, 35(4) pp 215-218 52 Huang T C., Chang H Y., Hsu C H., Kuo W H., Chang K J., Juan H F (2008), Targeting therapy for breast carcinoma by ATP synthase inhibitor aurovertin B, J Proteome Res., 7(4) pp 1433-1444 53 Ichihara A., Oikawa H., Hayashi K., Hashimoto M., Sakamura S., Sakai R (1984), Short communication: 3-Deoxyaphidicolin and aphidi- colin analogues as phytotoxins from Phomabetae, Agric Biol Chem., 48(6) pp 1687-1689 54 Iida A., Mihara T., Fujita T., Takaishi Y (1999), Peptidic immunosuppressants from the fungus Trichoderma polysporum, Bioorg Med Chem Lett., 9(24) pp 3393-3396 55 Isaka M., Boonkhao B., Rachtawee P., Auncharoen P (2007), A xanthocillin-like alkaloid from the insect pathogenic fungus Cordyceps brunnearubra BCC 1395, J Nat Prod., 70(4) pp 656-658 56 Isaka M., Kittakoop P., Kirtikara K., Hywel-Jones N L., Thebtaranonth Y (2005), Bioactive substances from insect pathogenic fungi, Acc Chem Res., 38(10) pp 813-823 57 Isaka M., Palasarn S., Kocharin K., Hywel-Jones N L (2005), Comparison of the bioactive secondary metabolites from the scale insect pathogens, Anamorph Paecilomyces cinnamomeus, and Teleomorph Torrubiella luteorostrata, J Antibiot., 60(9) pp 577-581 ...1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN THỊ KIM ANH PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ NẤM KÝ SINH TRÊN CÔN TRÙNG (Isaria japonica) Ở VƯỜN QUỐC GIA PÙ MÁT Chuyên ngành... hóa học lồi nấm thuộc chi Isaria .4 1.1.1 Các hợp chất phân lập từ nấm Isaria feline 1.1.2 Các hợp chất phân lập từ loài Isaria tenuipes .6 1.1.3 Các hợp chất phân lập từ loài Isaria... Phần cấu trúc vòng B C hợp chất A 31 Hình 3.10 Phần cấu trúc vịng C D hợp chất A 31 Hình 3.11 Phần cấu trúc vòng D E hợp chất A 31 Hình 3.12 Phổ HMBC hợp chất A 32 Hình 3.13 Phổ HMBC hợp chất