一种苯基螺环补身烷类化合物及其制备方法和应用

本发明属于医药及天然产物化学，具体涉及一种苯基螺环补身烷类化合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、氧化应激是由机体内活性氧（ros）的产生与清除之间的失衡所引起的一种病理状态。过量的自由基会攻击细胞膜中的不饱和脂肪酸、蛋白质及dna等生物大分子，导致脂质过氧化、蛋白质变性和基因突变，进而与衰老、炎症、心血管疾病、神经退行性疾病以及多种癌症的发生发展密切相关。因此，从天然产物中寻找高效、低毒的自由基清除剂和抗氧化活性化合物，对于开发抗氧化功能食品、保健品、化妆品以及治疗氧化应激相关疾病的药物具有重要的现实意义。

2、微生物次级代谢产物是药物先导化合物的重要来源。黑葡萄穗霉（stachybotryschartarum）可产生阿特拉酮类（atranones）、单端孢霉烯类、苯基螺环补身烷类（phenylspirodrimanes）和聚酮等多种次级代谢产物。其中，苯基螺环补身烷是一类源于聚酮-异戊二烯混源途径的杂萜，由补身烷骨架经呋喃螺环与苯环骈合而成，为葡萄穗霉属的特征性成分。目前对该类化合物的研究主要集中于抗肿瘤、抗炎和抗菌领域，抗氧化活性研究较少。虽有部分螺环化合物报道了dpph或abts自由基清除能力，但黑葡萄穗霉来源的苯基螺环补身烷类化合物迄今未见显著的dpph和abts自由基清除能力的系统报道，也无抗氧化用途的专利公开。

3、硅胶与烷基键合相硅胶等填料在微生物次级代谢产物的分离纯化方面得到广泛的应用，并显示出独特的作用。利用硅胶与键合相硅胶相反的吸附与分配机制可从真菌发酵产物中分离精制化合物单体。近年来随着高效液相色谱技术的发展，这一技术不仅在中药成分的分析中得到了广泛应用，而且逐渐成为分离和纯化真菌次级代谢产物的主要技术之一。

4、因此，利用高效液相色谱技术配合硅胶与烷基键合相硅胶等填料，发掘黑葡萄穗霉中结构新颖的次级代谢产物，并系统评价其抗氧化活性，对于丰富该类天然产物的功能研究、拓展其在抗氧化相关领域的应用潜力具有重要的科学意义和应用价值。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种新的苯基螺环补身烷类化合物及其制备方法和应用。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

3、本发明第一方面提供一种苯基螺环补身烷类化合物，所述苯基螺环补身烷类化合物的结构式如下：

4、。

5、其中，所述苯基螺环补身烷类化合物的化学名为：(e)-2-甲酰基-3,5-二羟基-4-((6-羟基-2,5,5,8a-四甲基八氢萘-1(2h)-亚基)甲基)乙酸苄酯；英文名为：(e)-2-formyl-3,5-dihydroxy-4-((6-hydroxy-2,5,5,8a-tetramethyloctahydronaphthalen-1(2h)-ylidene)methyl)benzyl acetate（以下简称stachybotrysin h）。

6、本发明第二方面提供一种苯基螺环补身烷类化合物的制备方法，包括如下步骤：

7、步骤1：将大米和水混合均匀，浸泡过夜，灭菌后得到大米培养基，将黑葡萄穗霉活化后置于pda液体培养基中培养，获得种子液，将种子液接入大米培养基中，发酵培养得到黑葡萄穗霉大米培养基发酵物；

8、步骤2：将黑葡萄穗霉大米培养基发酵物用乙酸乙酯浸泡过夜，超声提取，合并提取液，减压蒸馏回收溶解，重复3次，即得代谢产物；

9、步骤3：将代谢产物用硅胶柱层析、ods柱层析、再经制备高效液相色谱法纯化得到所述苯基螺环补身烷类化合物。

10、其中，步骤1中，所述黑葡萄穗霉的分类命名为stachybotrys chartarum，菌株号为jgl-01，已于2026年05月12日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc no. 42784。

11、其中，步骤1中，所述大米和水的质量体积比为4:5 g/ml；所述灭菌，其条件为：温度121℃，时间30分钟；所述种子液按5% v/v接入大米培养基中。

12、其中，步骤1中，所述发酵培养，其条件为：温度28℃培养30天。

13、其中，步骤2中，所述黑葡萄穗霉大米培养基发酵物和乙酸乙酯的体积比为1:1。

14、其中，步骤3中，所述硅胶柱层析，其条件为：将代谢产物用等重的硅胶拌样，将拌好的样品装入硅胶层析柱中，依次使用石油醚-二氯甲烷、二氯甲烷-乙酸乙酯、乙酸乙酯-甲醇系统梯度洗脱。

15、在本发明的一些实施例中，步骤3中，所述硅胶柱层析的具体步骤为：将乙酸乙酯萃取得到的代谢产物用等重的硅胶拌样，将拌好的样品装入硅胶层析柱中，依次使用石油醚（60-90℃）-二氯甲烷（其中v(石油醚)：v(二氯甲烷）=100:0/80:20/60:40/40:60/20:80/0:100）和二氯甲烷-乙酸乙酯（其中v(二氯甲烷)：v(乙酸乙酯）=100:0/80:20/60:40/40:60/20:80/0:100）体系进行梯度洗脱。每个比例洗脱体积为2500ml，减压蒸馏得到相应组分，最终得到12个组分，编号为fr a1~fr a12。

16、其中，步骤3中，所述ods柱层析，其条件为：甲醇-水系统梯度洗脱。

17、在本发明的一些实施例中，步骤3中，所述ods柱层析的具体步骤为：组分fr a8（二氯甲烷-乙酸乙酯=60:40部分，4.86g）经快速ods柱分离，甲醇-水（其中v（甲醇）：v（水）=60:40/80:20/100:0）梯度洗脱，柱体积为330ml，流速40ml/min，每100~150ml收集一瓶，减压蒸馏得到相应组分。

18、在本发明的一些实施例中，步骤3中，所述高效液相色谱法纯化的具体步骤为：经薄层色谱（tlc）检测，根据薄层色谱显色情况分析后，确定成分大致和同的流分，合并后，得14个组分fr b1~fr b14；取组分fr b9（0.51g）经高效液相色谱制备（甲醇：水= 65：35，210nm）得到目标化合物(12.2mg)。

19、本发明第三方面提供一种苯基螺环补身烷类化合物在制备自由基清除和/或抗氧化活性药物中的应用。

20、其中，所述自由基为dpph自由基和/或abts自由基。

21、在本发明的一些实施例中，通过将stachybotrysin h在体外分别和dpph自由基溶液或abts自由基溶液混合，经与l-抗坏血酸的对照，表明stachybotrysin h具有dpph自由基和abts自由基的清除活性，且效果和阳性对照药l-抗坏血酸相当，表明了本发明提供的苯基螺环补身烷类化合物在制备自由基清除和/或抗氧化活性药物中的应用前景。

22、有益效果：

23、本发明提供了一种结构新颖的苯基螺环补身烷类化合物-stachybotrysin h，其化学名为(e)-2-甲酰基-3,5-二羟基-4-((6-羟基-2,5,5,8a-四甲基八氢萘-1(2h)-亚基)甲基)乙酸苄酯，属于聚酮-异戊二烯混源途径的杂萜类化合物。本发明还提供了该化合物的制备方法，通过黑葡萄穗霉（stachybotrys chartarum）大米培养基发酵、乙酸乙酯提取、硅胶柱层析、ods柱层析及制备高效液相色谱法纯化获得，工艺稳定可靠，适用于该化合物的分离制备。

24、活性评价实验表明，本发明提供的stachybotrysin h具有显著的体外自由基清除活性。在dpph自由基清除实验中，stachybotrysin h的ec50值为21.56±0.60μm，与阳性对照药l-抗坏血酸（ec50=20.53±1.53μm）活性相当；在abts自由基清除实验中，stachybotrysin h的ec50值为9.28±0.36μm，活性优于阳性对照药l-抗坏血酸（ec50=11.79±0.98μm）。上述结果表明，本发明提供的苯基螺环补身烷类化合物具有优异的抗氧化活性，在制备自由基清除剂和/或抗氧化活性药物中具有良好的应用前景，也为黑葡萄穗霉来源天然产物的功能开发提供了新的方向。