一种聚酮类化合物及其制备方法和应用

本发明涉及天然药物化学的，具体涉及一种聚酮类化合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、细菌耐药性的持续蔓延已成为全球公共卫生安全面临的核心难题。临床抗生素的普及应用、不合理使用及滥用现象，加速了细菌耐药基因的传播与多重耐药菌株的进化，导致传统抗菌药物的临床治疗效能大幅衰减，难治性细菌感染发病率逐年攀升。临床常见致病细菌可依据细胞壁结构分为革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌两大类，致病特征与耐药机制存在显著差异。其中，金黄色葡萄球菌是临床高发的致病性革兰氏阳性菌，可侵袭人体多组织器官，诱发皮肤软组织感染、重症肺炎、感染性心内膜炎及败血症等危重疾病；枯草芽孢杆菌为典型条件致病菌，在人体免疫屏障受损、抵抗力低下时可能引发继发性严重感染；单核细胞增生李斯特菌作为高危食源性致病菌，对孕妇、新生儿及免疫缺陷人群具有极强致病性。而以大肠杆菌为代表的革兰氏阴性菌，因细胞外膜形成的天然通透性屏障，极易产生广谱交叉耐药性，对多数常规临床抗生素表现出耐药特征，大幅提升了临床抗感染治疗的难度。在此背景下，研发骨架结构新颖、抗菌机制独特、不易诱导耐药的新型抗菌活性化合物，是破解耐药菌感染治疗困境的关键突破口，具备重要的临床应用价值与公共卫生意义。

2、特殊生境微生物是新型天然抗菌产物的优质资源宝库，相较于陆生微生物，海洋及共生环境微生物为适应极端生存条件，可代谢生成结构特殊、生物活性显著的次级代谢产物，是创新抗菌药物的重要筛选来源。杂色曲霉（aspergillus versicolor）作为曲霉属典型真菌，广泛定殖于海洋沉积物、海洋海绵、红树林生态系统及动植物共生体系等特殊生境，其代谢通路丰富，可合成多种结构差异化的次级代谢产物。聚酮类化合物是杂色曲霉的特征性活性代谢产物之一，由聚酮合酶介导乙酰辅酶a、丙二酰辅酶a发生缩合、还原、环化等系列酶促反应生成，包含蒽醌类、氧杂蒽酮类、二苯醚类、螺缩酮类等多种特色骨架结构，结构多样性赋予其多元化的生物活性，现有研究已证实该类化合物具备优异的抗菌潜力，是新型抗菌先导化合物的重点研究方向。

3、然而，现有研究中针对杂色曲霉聚酮类化合物同时抑制革兰氏阳性菌（如枯草芽孢杆菌、单核细胞增生李斯特菌、金黄色葡萄球菌）和革兰氏阴性菌（如大肠杆菌）的广谱抗菌活性报道尚不充分。多数研究聚焦于抗肿瘤或抗真菌活性，对革兰氏阴性菌的抑制活性报道尤为有限。鉴于革兰氏阴性菌因外膜通透性屏障而对多种抗菌药物天然耐药，发掘能同时覆盖革兰氏阳性菌和阴性菌的杂色曲霉聚酮类化合物，对于拓展抗菌谱、应对混合感染及耐药菌挑战具有重要价值。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种聚酮类化合物及其制备方法和应用。本发明技术方案如下：

2、第一方面，本发明提供一种聚酮类化合物，所述聚酮类化合物结构如式i所示：

3、

4、式i。

5、第二方面，本发明提供一种上述聚酮类化合物的制备方法，包括以下步骤：

6、（1）将aspergillus versicolor m-7-sw9接种于装有灭菌的pdb液体培养基中，28℃静置发酵培养32-34天，得到发酵产物；

7、（2）将步骤（1）中所得发酵产物使用有机溶剂进行浸泡提取，再对提取液进行萃取，合并萃取液，减压浓缩，获得发酵粗提物；

8、（3）将步骤（2）制备得到的发酵粗提物采用梯度洗脱方法进行硅胶柱层析，分段收集洗脱液；采用薄层色谱对各段洗脱液进行追踪检测，薄层展开剂选用体积比20:1的二氯甲烷与甲醇混合溶剂，合并薄层色谱rf值为0.5-0.6的各段洗脱液；

9、（4）将步骤（3）合并所得洗脱液依次进行反相硅胶柱层析和高效液相色谱hplc纯化；其中，反相硅胶柱层析以水-甲醇混合溶剂进行梯度洗脱，水与甲醇的体积比由4:1逐步变化至0:1，收集水与甲醇体积比为1:1的洗脱组分；将该洗脱组分用高效液相色谱进行纯化，以水与甲醇体积比为1:1的混合溶剂为流动相，在195nm波长处检测，收集保留时间为20.5min的组分，浓缩干燥，即得式i所示的聚酮类化合物。

10、优选的，所述aspergillus versicolor m-7-sw9保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉，保藏日期为2021年4月25日，保藏编号为cctcc no: m 2021454，分类命名为aspergillus versicolor m-7-sw9。

11、优选的，所述步骤（1）中，pdb液体培养基以水为溶剂，包括土豆粉200g/l，葡萄糖20g/l，蛋白胨5g/l，酵母浸粉3g/l，海盐35g/l。

12、优选的，所述步骤（2）中，有机溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇中的至少一种。

13、优选的，所述步骤（3）中，梯度洗脱所采用的洗脱剂为混合溶剂，所述混合溶剂为石油醚-乙酸乙酯混合溶剂、石油醚-丙酮混合溶剂、石油醚-丙醇混合溶剂、石油醚-异丙醇混合溶剂、二氯甲烷-乙酸乙酯混合溶剂、二氯甲烷-甲醇混合溶剂、二氯甲烷-乙醇混合溶剂、二氯甲烷-丙醇混合溶剂或二氯甲烷-异丙醇混合溶剂中的至少一种。

14、优选的，步骤（3）中采用的梯度洗脱方法为依次使用至少一种所述混合溶剂作为洗脱剂，各洗脱剂中两种组分的体积比由50:1-0:1进行梯度变化。

15、优选的，步骤（3）中，在洗脱剂中两种组分的体积比由50:1-0:1的梯度变化过程中，当体积比介于20:1-0:1之间时收集的洗脱液，其薄层色谱rf值为0.5-0.6。

16、第三方面，本发明提供一种上述聚酮类化合物在制备抑制细菌产品中的应用。

17、优选的，所述细菌为枯草芽孢杆菌、单核细胞增生李斯特菌、金黄色葡萄球菌或大肠杆菌。

18、本发明的有益效果在于：

19、本发明提供的聚酮类化合物为首次从杂色曲霉（aspergillus versicolor）发酵产物中分离得到，所述聚酮类化合物对革兰氏阳性菌（枯草芽孢杆菌、单核细胞增生李斯特菌、金黄色葡萄球菌）和革兰氏阴性菌（大肠杆菌）均表现出明显的抑制活性，抗菌谱覆盖了临床常见致病菌和食源性病原菌，克服了多数天然抗菌化合物仅对革兰氏阳性菌有效的局限性。经抑菌活性实验得出化合物对枯草芽孢杆菌的最小抑菌浓度为1.0μg/ml，对单核细胞增生李斯特菌的最小抑菌浓度为1.0μg/ml，对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为2.0μg/ml，对大肠杆菌的最小抑菌浓度为16.0μg/ml。

1.一种聚酮类化合物，其特征在于，所述聚酮类化合物结构如式i所示：

2.一种如权利要求1所述的聚酮类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述aspergillus versicolor m-7-sw9保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉，保藏日期为2021年4月25日，保藏编号为cctcc no: m 2021454，分类命名为aspergillus versicolor m-7-sw9。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，pdb液体培养基以水为溶剂，包括土豆粉200g/l，葡萄糖20g/l，蛋白胨5g/l，酵母浸粉3g/l，海盐35g/l。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，有机溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇中的至少一种。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，梯度洗脱所采用的洗脱剂为混合溶剂，所述混合溶剂为石油醚-乙酸乙酯混合溶剂、石油醚-丙酮混合溶剂、石油醚-丙醇混合溶剂、石油醚-异丙醇混合溶剂、二氯甲烷-乙酸乙酯混合溶剂、二氯甲烷-甲醇混合溶剂、二氯甲烷-乙醇混合溶剂、二氯甲烷-丙醇混合溶剂或二氯甲烷-异丙醇混合溶剂中的至少一种。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中采用的梯度洗脱方法为依次使用至少一种所述混合溶剂作为洗脱剂，各洗脱剂中两种组分的体积比由50:1-0:1进行梯度变化。

8.如权利要求7所述的制备方法，步骤（3）中，在洗脱剂中两种组分的体积比由50:1-0:1的梯度变化过程中，当体积比介于20:1-0:1之间时收集的洗脱液，其薄层色谱rf值为0.5-0.6。

9.一种如权利要求1所述的聚酮类化合物在制备抑制细菌产品中的应用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述细菌为枯草芽孢杆菌、单核细胞增生李斯特菌、金黄色葡萄球菌或大肠杆菌。