六種南海海洋真菌次級代謝產(chǎn)物研究.pdf

1、近年海洋微生物及其代謝產(chǎn)物的研究仍在迅猛發(fā)展，大量結(jié)構(gòu)奇特和新穎的化合物不斷被發(fā)現(xiàn)，這顯示了從海洋微生物中尋找藥理活性物質(zhì)的光輝前景。 本文利用現(xiàn)代生物發(fā)酵技術(shù)對六株南海海洋真菌(＃ZSU-H36、＃B60、＃B77、＃DZ39、＃ZZF32、＃386)進行了人工發(fā)酵培養(yǎng)，從其代謝產(chǎn)物中分離鑒定了65個化合物，其中有8個是未見報道的新化合物，有6個為首次從自然界中分離得到，有15個為首次從海洋真菌中分離得到。對部分化合物進行了初

2、步的藥理活性測試，發(fā)現(xiàn)部分化合物具有很強的抗菌和抗腫瘤活性。對來自南海真菌386的生物堿類代謝產(chǎn)物Penicillazine進行了結(jié)構(gòu)修飾，得到了八個新的半合成衍生物，對它們進行了α-葡萄糖苷酶(a-glucosidase)以及人DNA拓撲異構(gòu)酶I(HumanDNA topoisomerase I)活性測試，有些衍生物具有很好的活性，并探討了這些化合物的構(gòu)效關(guān)系。我們還初步研究了微量金屬離子對海洋真菌＃B77生長代謝情況的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)

3、znz+在一定濃度范圍內(nèi)可以明顯促進海洋真菌B77的生長與代謝，而其它八種金屬離子(Ce<'6+>，F(xiàn)e<'3+>，Cu<'2+>，Mn<'2+>，Li<'+>，pd<'2+>，Ni<'2+>，Ce<'4+>)均對它的生長有抑制作用。我們還以兩種萘醌(4-3)和(4-6)為量化標準，得出真菌B77的最優(yōu)化培養(yǎng)條件以及最佳發(fā)酵培養(yǎng)時間。 論文第1章論述了海洋微生物代謝產(chǎn)物的研究背景和現(xiàn)狀，簡要綜述了海洋微生物中的四類活性物質(zhì)，包括

4、醌類，鹵代化合物，大環(huán)內(nèi)酯以及肽類化合物。 論文第2章總結(jié)了對海洋真菌ZSU-H36的代謝產(chǎn)物的研究結(jié)果，從該菌中共分離鑒定了20種化合物，其中6,8-di-O-methyl versiconol(2-1)和1’，6,8,-tri-O-methyl averantin(2-3)是兩個首次從天然界發(fā)現(xiàn)的新的葸醌類化合物。6，8-di-O-methyl versiconol(2-1)用DMSO做溶劑進行核磁測試后發(fā)現(xiàn)，水峰掩蓋了部分

5、信息峰，影響了氫的歸屬，通過在不同溫度下(溫度從25℃到75℃)進行核磁測試后，發(fā)現(xiàn)隨著溫度升高水峰向右移，所有被掩蓋的峰都顯示出來了。從生源關(guān)系上看， 6,8-di．O-methyl versiconol(2-1)可能是aversin(2-2)的前體化合物。另外對四種蒽醌化合物1’，6，8，-tri-O-methyl averantin(2-3)，1，-O-methylaverantin(2-4)，6,8-di-O-methyl av

6、erufin(2-5)，6,8-di-O-methyl averufanin(2-6)之間可能存在的生源關(guān)系也進行了探討。化合物(2-9)是一個異黃酮類化合物，該類化合物普遍存在于高等植物中而很少從真菌中分離得到，尤其是海洋真菌。 論文第3章闡述了海洋真菌B60的代謝產(chǎn)物，從該菌中共分離鑒定了18種化合物，三個是含有硝基苯類化合物，其中B60-1(3-1)是一個含有葡萄糖基的新化合物，它對α-葡萄糖苷酶具有弱的抑制活性，其IC<

7、'50>為160-3μM。其它兩個含有硝基的化合物B60-2(3-2)和B60-3(3-3)都是首次從天然界中發(fā)現(xiàn)?；衔顱60-4(3-7)也是一個新的化合物，它是一個含有異戊烯基的苯甲酸類衍生物，初步的藥理活性顯示，它對．Staphyococcus aureus ATCC 27154和Escherichia coliATCC 25922以及Fusarium oxysporum的最小抑制濃度MIC分別為6.25，25和12.5μg/m

8、L，對鼠肝癌細胞hepG2也有很好的抑制作用，其IC<,50>約為10μg/mL。令人驚奇的是我們從真菌B77的培養(yǎng)液中也分到了三個含有硝基的化合物B77-1(3-4)，B77-2(3-5)，B77-3(3-6)，它們也都是首次從天然界中分離得到的。這兩株真菌之間存在著怎樣的遺傳或是生態(tài)關(guān)系使得它們產(chǎn)生了這樣相近的化合物，這是一個值得深入研究的問題。 論文第4章是關(guān)于海洋真菌B77的代謝產(chǎn)物研究情況，從該菌中共分離鑒定了16種化

9、合物，其中化合物(4-1)是一個新的葸醌化合物，由于該化合物難以找到合適的氘代試劑溶解，因此它的結(jié)構(gòu)解析主要是通過其單乙?；苌?4-2)得以確認的。據(jù)我們所知，化合物(4-1)是首個在天然界中發(fā)現(xiàn)的α位含有乙?；妮祯惢衔铩Ｎ覀冞€研究了微量金屬離子對海洋真菌B77生長代謝情況的研究，添加到真菌的培養(yǎng)液中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Zn<'2+>在濃度范圍為0.0075-0.15gZn(NO<,3>)<,2>6H<,2>O/L時均可以促進海洋真菌B

10、77的生長與代謝，而其它八種金屬離子(Ce<'6+>，F(xiàn)e<'3+>，Cu<'2+>，Mn<'2+>， Li<'+>，pd<'2+>， Ni<'2+>， Ce<'4+>)則表現(xiàn)出抑制作用。同時以兩種萘醌(4-3)和(4-6)作為量化標準，得出內(nèi)生真菌B77的最優(yōu)化培養(yǎng)條件為GYT+0.015g zn(NO<,3>)<,2>·6H<,2>O/L，而最佳發(fā)酵時間為21天，這一培養(yǎng)條件不僅可以提高次級代謝產(chǎn)物的含量，而且可以使培養(yǎng)時間縮短兩周

11、。 論文第5章闡述了海洋真菌DZ39的代謝產(chǎn)物研究情況，從該菌中共分離鑒定了13種化合物，其中包括一個新的倍半萜類化合物(5-1)和六個已知的二氫異香豆素?；衔?5-1)在氘代氯仿中會逐漸轉(zhuǎn)化為一對差向異構(gòu)體?；衔?5-1)的差向異構(gòu)體在60天，70天，80天，90天所占總樣品的含量分別為17.7﹪，25.1﹪，28.5﹪，29.9﹪，隨后基本保持在30﹪左右，說明兩種差向異構(gòu)體在該條件下達到了平衡。從海洋微生物中分離得到的

12、倍半萜類化合物是比較罕見的。4-hydroxy-5-methoxymellein(5-6)為首次從天然界中發(fā)現(xiàn)的二氫異香豆素類化合物。 論文第6章是關(guān)于海洋真菌ZZF32的代謝產(chǎn)物的研究工作，從該菌中共分離鑒定了13種化合物，其中包括兩個新的xanthone類化合物8-(methoxycarbonyl)-1-hydroxy-9-oxo-9H-xanthene-3-carboxylic acid (6-1)和dimethyl 8-

13、methoxy-9-oxo-9H-xanthene-1，6-dicarboxylate(6-2)，它們的結(jié)構(gòu)都是通過廣泛的波譜數(shù)據(jù)，尤其是一維和二維核磁(<'1>H NMR，<'13>C NMR，HMBC，HMQC)以及EIMS，HREI MS得到確認的。從生源關(guān)系上看，化合物(6．3)中的一個甲基被氧化成羧基后得到化合物(6-1)。另外3-甲基-2-乙基-4,4-二羥基苯甲醛(6-5)，2,3-二甲基-4,4-二羥基苯甲醛(6-6)和

14、4,5-二羥基-7-甲基香豆素(6-7)均為首次從海洋真菌中分離得到。 論文第7章是關(guān)于來自南海海洋真菌386的結(jié)構(gòu)新穎的生物堿Penicillazine的結(jié)構(gòu)修飾，藥理活性測試以及構(gòu)型關(guān)系等內(nèi)容的研究。通過半合成得到了八種新的衍生物，命名為Penicillazines A-H。在a-glucosidase的抑制活性實驗中，乙?；荘enicillazine類衍生物的活性基團，隨著乙酰基的增多，其活性逐漸升高。同時5’位的羰基對

15、于提高活性也起到非常重要的作用。而對Human DNAtopoisomerase I的抑制活性實驗中，5’位的羰基對于Penicillazine類衍生物的活性起著決定性的作用，而乙?；鶇s是活性提高的不利基團，隨著乙酰基的增多其活性逐漸降低。這一結(jié)論與對a-glucosidase的活性得出的結(jié)論完全相反。在所有的Penicillazine衍生物中，三溴代衍生物Penicillazine C對Human DNA topoisomeraseI