海洋鏈霉菌IMB094和糖單孢菌7-98-1活性代謝產(chǎn)物研究.pdf

1、當(dāng)前，細(xì)菌耐藥問(wèn)題突出，尤其是多重耐藥革蘭氏陰性細(xì)菌感染問(wèn)題日益嚴(yán)重，成為全球公共健康最大的威脅之一。與細(xì)菌耐藥性的不斷出現(xiàn)相對(duì)的是，具有全新骨架結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制的新型抗菌藥物嚴(yán)重匱乏。研發(fā)新的抗耐藥菌藥物迫在眉睫。放線菌是微生物藥物發(fā)現(xiàn)的重要來(lái)源，大約40％的天然抗生素由放線菌產(chǎn)生。海洋放線菌由于特殊的生存環(huán)境，可能發(fā)展的次生代謝途徑，合成新結(jié)構(gòu)的代謝產(chǎn)物，成為近年的研究熱點(diǎn)。
　　本學(xué)位論文對(duì)兩株海洋來(lái)源放線菌—鏈霉菌（Stre

2、ptomyces sp.）IMB094和糖單孢菌（Saccharomonospora sp.）7-98-1的抗耐藥菌活性次級(jí)代謝產(chǎn)物進(jìn)行分離純化、結(jié)構(gòu)鑒定和活性評(píng)價(jià)研究。通過(guò)活性追蹤，利用多種色譜方法從鏈霉菌IMB094發(fā)酵液中分離純化得到4個(gè)化合物（1～4，圖1）。利用UV、IR、MS、1D和2DNMR等波譜及化學(xué)方法確定了化合物結(jié)構(gòu)，均為放線菌素類(lèi)化合物。與常見(jiàn)的天然放線菌素生色團(tuán)母核為三環(huán)稠合的吩噁嗪不同的是，化合物1和2的生色團(tuán)

3、母核為罕見(jiàn)的噁唑并[4,5-b]吩噁嗪四環(huán)稠合結(jié)構(gòu)，即2-氨基-4，6-二甲基-5H-噁唑并[4,5-b]吩噁嗪-1，9-二甲酸。該母核結(jié)構(gòu)在天然放線菌素中為首次發(fā)現(xiàn)，也并未見(jiàn)于其他天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)中。化合物1為一新結(jié)構(gòu)化合物，命名為新放線菌素A(Neo-actinomycin A)。化合物2為首次發(fā)現(xiàn)的天然放線菌素衍生物，命名為新放線菌素B(Neo-actinomycinB)?；衔?的核磁共振波譜數(shù)據(jù)為首次報(bào)道?；衔?和4的結(jié)構(gòu)分別確

4、定為放線菌素D和X2。
　　對(duì)新放線菌素的生物合成途徑進(jìn)行了初步的探索。原位前體添加試驗(yàn)結(jié)果表明，在發(fā)酵液中添加α-酮戊二酸和丙酮酸，能夠使新放線菌素A(1)和B(2)的產(chǎn)量增加6～12倍。體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)顯示，放線菌素D(3)在水和發(fā)酵培養(yǎng)基中，能夠與α-酮戊二酸和丙酮酸反應(yīng)，分別生成新放線菌素A(1)和B(2)。此外，在半乳糖-谷氨酸-礦物鹽培養(yǎng)基的IMB094發(fā)酵液中，檢測(cè)到較高濃度的α-酮戊二酸和丙酮酸。這些研究結(jié)果提示，新放

5、線菌素A(1)和B(2)可能是由放線菌素D與三羧酸循環(huán)(TCA)途徑產(chǎn)生的中間體α-酮戊二酸和丙酮酸經(jīng)非酶促反應(yīng)生成。
　　化合物1對(duì)甲氧西林耐藥金黃色葡萄球菌(MRSA)、甲氧西林耐藥表皮葡萄球菌(MRSE)、耐萬(wàn)古霉素糞腸球菌、屎腸球菌(VRE)等多種革蘭氏陽(yáng)性耐藥菌表現(xiàn)出中等的抗菌活性，最低抑菌濃度(MIC)值為16-64μg/mL?；衔?沒(méi)有表現(xiàn)出抑菌活性(MIC＞128μg/mL)?；衔?和4對(duì)多種革蘭氏陽(yáng)性耐藥菌具

6、有很強(qiáng)的抑菌活性（MIC值：0.06-0.25μg/mL）。體外細(xì)胞毒性表明，化合物1對(duì)人肺腺癌(A549)、人結(jié)腸癌(HCT116)、肝癌(Hep G2)等腫瘤細(xì)胞具有較強(qiáng)的抗腫瘤細(xì)胞活性，IC50值分別為65.8、38.7、43.0nM。對(duì)化合物1-4的抗菌和抗腫瘤細(xì)胞活性構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行了分析和總結(jié)，表明生色團(tuán)2-氨基和分子的平面結(jié)構(gòu)對(duì)放線菌素的抗菌和抗腫瘤活性至關(guān)重要。
　　利用大孔樹(shù)脂、反相色譜、凝膠色譜等多種色譜手段，對(duì)海

7、洋糖單孢菌（Saccharomonospora sp.）7-98-1發(fā)酵產(chǎn)物中的水溶性抗多重耐藥陰性菌活性物質(zhì)開(kāi)展活性物質(zhì)研究。從水溶性活性部位分離得到4個(gè)化合物(5～8)。通過(guò)質(zhì)譜、核磁共振波譜學(xué)方法鑒定其結(jié)構(gòu)分別為尿苷(uridine，5)、脫氧尿苷(deoxyuridine，6)、鳥(niǎo)苷(guanosine，7)和腺苷(adenosine，8)。由于該菌株活性成分水溶性較強(qiáng)，常規(guī)分離手段分離純化較為困難，雖經(jīng)多種分離手段嘗試，未分離