海洋真菌抗腫瘤活性次級(jí)代謝產(chǎn)物及其生物轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、海洋真菌次級(jí)代謝產(chǎn)物化學(xué)結(jié)構(gòu)的多樣性為尋找新的抗腫瘤先導(dǎo)化合物提供了重要資源。本文選取了從不同生源環(huán)境中分離得到的海洋真菌作為研究對(duì)象，開(kāi)展抗腫瘤活性次級(jí)代謝產(chǎn)物的研究工作，研究主要內(nèi)容包括：活性菌株篩選和發(fā)酵條件考察；代謝產(chǎn)物的分離純化及結(jié)構(gòu)鑒定；單體化合物的抗腫瘤活性初步評(píng)價(jià)；活性化合物的生物轉(zhuǎn)化研究。 從不同來(lái)源的海洋動(dòng)物樣品中分離純化海洋微生物90株，通過(guò)以活性篩選為主、化學(xué)篩選為輔的新二級(jí)組合篩選模式，共篩選出活性真菌

2、15株。經(jīng)過(guò)發(fā)酵條件考察，最終確定根霉Rhizopus sp.2-PDA-61和煙曲霉Aspergiilus fumigatus WFZ-25作為進(jìn)一步化學(xué)研究的目標(biāo)菌株。同時(shí)，我們還選取了一株來(lái)源于青島膠州灣海泥、高產(chǎn)細(xì)胞松弛素的真菌曲麗穗霉Spicaria elegans KLAO3作為生物轉(zhuǎn)化研究的對(duì)象。 經(jīng)過(guò)大發(fā)酵，從根霉2-PDA-61和煙曲霉WFZ-25乙酸乙酯萃取物中共分離得到化合物70個(gè)，采用現(xiàn)代波譜學(xué)、化學(xué)方法

3、并結(jié)合理化性質(zhì)，確定了其中60個(gè)化合物的結(jié)構(gòu)(1-60)，包括新化合物23個(gè)和一個(gè)新天然產(chǎn)物(43)。新化合物類型涉及到甾醇類化合物(1-6)、呋喃衍生物(12-18)、fumitremorgin類生物堿(30-37)和螺內(nèi)酰胺類化合物(51-52)。新化合物1為首次從微生物中報(bào)道的14β-15-酮甾醇，化合物30-34為天然罕見(jiàn)的雜螺環(huán)fumitremorgin類生物堿。其它已知化合物分別為5個(gè)甾醇類化合物(7-11)、13個(gè)fumi

4、tremorgin類生物堿(38-50)、1個(gè)呋喃類衍生物(19)、1個(gè)螺內(nèi)酰胺類化合物(53)、3個(gè)苯丙氨酸和絲氨酸衍生的生物堿(55-57)、3個(gè)喹唑啉類生物堿(58-60)、2個(gè)環(huán)五肽(20-21)、5個(gè)苯的衍生物(22-25，54)、2個(gè)核苷(26-27)、1個(gè)腦苷脂(28)和1個(gè)甘油單酯(29)。此外，我們還推測(cè)了甾醇類化合物和fumitremorgin類生物堿(30-50)可能的生物合成途徑。 采用氨基酸前體添加的方

5、式初步研究了細(xì)胞松弛素類化合物在曲麗穗霉KLAO3中的生物轉(zhuǎn)化，結(jié)果表明：a靜置培養(yǎng)促進(jìn)細(xì)胞松弛素類化合物的產(chǎn)生；b添加D-Trp明顯地影響KLAO3的代謝，代謝產(chǎn)物中分離得到6個(gè)細(xì)胞松弛素，其中包括3個(gè)新化合物(61-63)，共同的特征是具有6，7-環(huán)氧結(jié)構(gòu)，推測(cè)其原因可能是代謝過(guò)程中細(xì)胞色素P450氧化酶活性被提高；c D-Trp在KLAO3中沒(méi)有被直接利用，而是被降解并形成一系列吲哚衍生物(69-72)。本文首次報(bào)道了D-Trp在

6、海洋真菌中的代謝并結(jié)合文獻(xiàn)進(jìn)一步推測(cè)了其在曲麗穗霉Spicaria elegans KLAO3中可能的轉(zhuǎn)化途徑。 以不同腫瘤細(xì)胞株為模型，用SRB法或MTT法對(duì)分離得到的46個(gè)單體化合物的抗腫瘤活性進(jìn)行了初步評(píng)價(jià)，結(jié)果表明這些化合物對(duì)不同腫瘤細(xì)胞系表現(xiàn)出不同程度的增殖抑制活性。其中甾醇化合物1、3-4對(duì)P388、A549、HL-60和BEL-7402細(xì)胞以及環(huán)五肽20、21對(duì)P388細(xì)胞表現(xiàn)出較好的抗腫瘤活性；fumitremo

7、rgin類化合物33-35對(duì)MOLT-4、A549、HL-60和BEL-7402腫瘤細(xì)胞株表現(xiàn)出較好的抗腫瘤活性；細(xì)胞松弛素61和64對(duì)A549細(xì)胞顯示較強(qiáng)的抗腫瘤活性(IC50分別為8.2和3.1μM)。進(jìn)一步構(gòu)效分析發(fā)現(xiàn)：α，β-不飽和-7-酮骨架的甾醇(1-5，7)比過(guò)氧化麥角甾醇骨架的甾醇(6，8-10)表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗腫瘤活性；α、β-不飽和-7-酮骨架的甾醇中，15-OH的有無(wú)對(duì)活性的貢獻(xiàn)顯得非常重要；fumitremorgi

8、n類化合物33-35表現(xiàn)出較好的抗腫瘤活性，推測(cè)其可能是化合物33的支鏈上存在過(guò)氧結(jié)構(gòu)，而34、35支鏈上連有羥基的緣故。 總之，本文篩選獲得15株海洋真菌活性菌株；闡明了三株海洋真菌中73個(gè)單體化合物的結(jié)構(gòu)，其中包括26個(gè)新化合物和1個(gè)新天然產(chǎn)物。新化合物1為首次從微生物中報(bào)道的14β-15-酮甾醇，化合物30-34為天然罕見(jiàn)的雜螺環(huán)fumitremorgin類生物堿；推測(cè)了甾醇和fumitremorgin類化合物的生物合成途