不同海洋生境來源真菌次級代謝產物的化學結構和生物活性研究.pdf

1、特殊的生態(tài)環(huán)境孕育了海洋來源真菌的化學多樣性與生物活性多樣性，因此，海洋來源真菌是尋找新藥先導化合物的重要資源。本文以不同海洋生境來源的真菌作為研究對象，開展次級代謝產物的化學結構與生物活性的研究工作。研究的主要內容包括：活性菌株的分離篩選；次級代謝產物的分離純化；單體化合物平面結構及立體結構的確定；單體化合物生物活性的初步評價。
　　從采集自不同海洋生源環(huán)境的20個海泥和紅樹林底泥樣品中共分離得到真菌300株，采用小鼠 P388

2、白血病細胞鏡檢細胞毒活性篩選模型，結合 TLC及HPLC化學篩選，得到10株活性菌株。從中選取膠州灣海泥來源青霉Penicillium sp. GHQ-18、?？诩t樹林來源青霉Penicillium sp. GHQ-208、廣東紅樹林來源土曲霉Aspergillus terreus GWQ-48和枝孢霉Cladosporium sp. TZP-29、福建紅紅樹林來源真菌疏展曲霉Aspergillus effuses H1-1、黃海海泥來

3、源雜色曲霉Aspergillus versicolor ZLN-60、西沙海綿來源青霉Penicillium citrinum MXH-28及南海海泥來源翹孢霉Emericella sp. XJW-9，共計8株目標菌株作為本論文的研究對象。
　　對目標菌株的發(fā)酵產物進行萃取，并采用硅膠柱色譜層析、薄層色譜層析、反相ODS柱色譜層析、Sephadex LH-20凝膠柱色譜層析和HPLC柱色譜層析等化學分離純化手段，從疏展曲霉Aspe

4、rgillus effuses H1-1真菌2號培養(yǎng)基發(fā)酵的提取物中分離到3個化合物(1-3)；從雜色曲霉Aspergillus versicolor ZLN-60真菌2號培養(yǎng)基發(fā)酵的提取物中分離得到11個化合物(4-14)；從其大米培養(yǎng)基發(fā)酵的提取物中分離得到14個化合物(15-28)；從青霉Penicillium sp. GHQ-18真菌2號培養(yǎng)基發(fā)酵的提取物中分離得到8個化合物(29-36)；從青霉Penicillium sp.

5、GHQ-18真菌2號培養(yǎng)基發(fā)酵的提取物中分離得到8個化合物(29-36)；從土曲霉Aspergillus terreus GWQ-48真菌2號培養(yǎng)基發(fā)酵的提取物中分離得到8個化合物(37-44)；從青霉Penicillium sp. GHQ-208寡營養(yǎng)培養(yǎng)基發(fā)酵的提取物中分離得到12個化合物(45-56)；從枝孢霉Cladosporium sp. TZP-29真菌2號培養(yǎng)基發(fā)酵的提取物中分離得到6個化合物(57-62)；從青霉Peni

6、cillium citrinum MXH-28寡營養(yǎng)培養(yǎng)基發(fā)酵的提取物中分離得到18個化合物(63-80)；從翹孢霉屬Emericella sp.XJW-9真菌2號培養(yǎng)基發(fā)酵的提取物中分離得到8個化合物(81-88)，共88個化合物。
　　繼而，采用質譜、核磁共振譜、圓二色譜、X-ray單晶衍射、紅外光譜和紫外光譜等多種波譜方法、Marfy等化學方法以及化合物的理化性質，闡明了全部88個化合物的結構。其結構類型包括：生物堿類化合物

7、33個(1-21,32,45-49,56,87-88)，聚酮類化合物44個(22,25-28,31,33-36,40-44,50,57-83,86)，萜類化合物7個(23-24,51-55)，糖苷類化合物2個(84-85)，其它類化合物2個(29-30)。其中新化合物34個，新天然產物3個，包括7個罕見含八元環(huán)和異戊烯基側鏈的吲哚生物堿類化合物(4-11)，4個新穎的環(huán)三肽類化合物(15-18)，2個新穎的環(huán)六肽類化合物(19-20)，

8、5個新的脂肪酸類衍生物(26,28,57-59)，2個新的Xanthone類化合物(31,63)，3個新的苯甲酸類衍生物(29,81-82)，2個新的α-吡喃酮類化合物(33,34)，1個新的丁內酯類化合物(37)，2個新的混源萜類化合物(51,52)以及3個新的其他類生物堿(32,45,49)。采用NOE、CD、計算CD及生物合成推導，確定了化合物(1-3)的絕對構型；采用生物合成關系、X-Ray單晶衍射、NOESY、化學轉化、CD以

9、及計算CD確定了化合物(4-11)的絕對構型；X-Ray單晶衍射、NOESY、旋光、Marfy法以及生物合成推導，確定化合物(15-18)的絕對構型；采用Marfy法確定化合物(19-20)的絕對構型；采用NOESY確定化合物(31)的雙鍵構型；采用偶合常數對比確定化合物(34,35,49,81,82)的雙鍵構型；采用與文獻數據對比確定化合物(37)的絕對構型。
　　為了研究化合物的生物學活性，我們對部分單體化合物的抗腫瘤、抗病毒

10、等生物活性進行評價。以不同腫瘤細胞株為模型，用SRB法或MTT法對部分單體化合物的抗腫瘤活性進行了初步評價，結果表明部分化合物對不同腫瘤細胞顯示出不同程度的增殖抑制活性。其中已知化合物30、46、47及新化合物2、4、29、32對HepG2、HL-60、K562、A-549和P-388細胞株有不同程度的抑制活性，其中化合物2對P388、HL-60和A-549均有較強的抑制活性（IC50值分別為1.83、4.70和17.1μM）；化合物4

11、對HL-60和K-562的抑制活性較強（50μM時的抑制率分別是88.61％和88.38%）；化合物29和30對HepG2的抑制活性較強（IC50分別為9.9和9.7μM）；化合物32對HL-60和P388的抑制活性較強（IC50分別為2.5和3.1μM）；化合物46和47對HepG2的抑制活性較強（IC50分別為11.3和13.2μM），而3位沒有取代的同系物45則沒有活性，提示此類化合物3位的取代基對活性影響較大?；衔?7、39和

12、43具有較強的抗H1N1流感病毒活性（IC50值分別為32.3μg,29.1μg和28.5μg，與陽性藥利巴韋林活性相當），構效關系研究發(fā)現該丁內酯類化合物環(huán)外雙鍵為E構型時活性好于Z構型。
　　綜上所述，本論文共闡明了在8株不同海洋生境來源真菌中分離得到的88個化合物的化學結構，其中包括34個新化合物和3個新天然產物。在新化合物的研究中，本文首次闡明了含新骨架的類雜螺環(huán)化合物1-3的絕對構型，含有罕見八元環(huán)和異戊烯基側鏈的吲哚生