四株南海肉芝軟珊瑚共附生真菌次級代謝產(chǎn)物及其化學生態(tài)作用與藥理活性.pdf

1、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)是熱帶海洋中最大的生態(tài)系統(tǒng),種類繁多,數(shù)量龐大的海底生物充分利用珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)有限的生存資源,且高壓、高鹽、缺氧、避光等較特殊的海洋生態(tài)環(huán)境,也使得各種生物對食物、空間的競爭異常激烈。軟珊瑚等許多海洋低等無脊椎動物,固著生長,體質(zhì)柔軟,缺乏有效的物理防御手段,卻能夠在殘酷的海洋環(huán)境中安然生存,正是依靠其化學防御機制。目前已經(jīng)從軟珊瑚中發(fā)現(xiàn)了一批具有拒捕食、防附著、克生、抗微生物等化學防御作用的化合物,有些具有藥物開發(fā)潛力。

2、值得關(guān)注的是,軟珊瑚中的化學防御物質(zhì)不僅具有重要的化學生態(tài)學意義,而且部分化合物在藥理學方面也表現(xiàn)了較好的活性。因此探討化學生態(tài)作用與藥理活性之間的關(guān)系,對海洋的新藥發(fā)現(xiàn)具有一定的啟迪作用。研究發(fā)現(xiàn),海洋無脊椎動物中的共附生微生物可能參與了宿主的化學生態(tài)學活性化合物的生物合成如?？舅?芋螺毒素等。因此,通過比較共附生微生物與宿主次級代謝產(chǎn)物之間的關(guān)系,來探討共附生微生物在宿主化學防御中的作用,已成為海洋化學生態(tài)學研究的興奮點。

3、　　本研究對一種中國南海肉芝軟珊瑚Sarcophyton sp.(GX-WZ-20080011)中分離獲得的15株共附生真菌,在化學防御活性模型指導(dǎo)下,選擇4株共附生真菌,鏈格孢屬真菌(Alternaria sp.),曲霉屬真菌(Aspergillus elegans和Aspergillus versicolor)和扁孔腔菌屬真菌(Lophiostoma sp.),進行發(fā)酵培養(yǎng)。采用化學防御活性追蹤分離的方法,對真菌發(fā)酵產(chǎn)物綜合運用硅膠

4、柱層析、凝膠柱層析與半制備HPLC等分離手段,利用理化性質(zhì)和NMR,MS,IR,UV,X-ray和CD等波譜學技術(shù),并結(jié)合化學方法,從中分離鑒定了79個化合物(1-79)的結(jié)構(gòu),其中18個為新化合物。涉及8種結(jié)構(gòu)類型,包括葸醌類化合物(24個),苯釀類化合物(5個),含氮化合物(20個),萜類化合物(5個),內(nèi)酯類化合物(5個),甾體(7個),芳香族化合物(11個)和脂肪族化合物(2個)。對顯示多種生物活性的葸醌類化合物10,12和葸醌

5、二聚體類化合物21,22和24進行了化學修飾,通過乙?；?、甲基、苯甲?；?、芐基及脂肪鏈取代獲得系列衍生物20個(10a-c,12a-g,20a-c,21a-d,24a-b)。通過化學方法Mosher法確定了氫化蒽醌類化合物的絕對構(gòu)型;通過X-ray單晶衍射確定了化合物8和9的相對構(gòu)型;發(fā)現(xiàn)了蒽醌二聚體類化合物新的連接方式,確定了葸醌二聚體化合物新的連接方式;同時初步探討了共附生真菌與宿主軟珊瑚代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及活性之間的關(guān)系。
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6、用化學生態(tài)學活性模型(抗藤壺幼蟲附著、抑藻活性、斑馬魚胚胎毒性等)對化合物進行了活性篩選,發(fā)現(xiàn)具有生態(tài)活性活性化合物12個,如苯醌類化合物25顯示較強的抗藤壺附著活性,EC50為0.27μg/mL。并對活性化合物進行了初步構(gòu)效關(guān)系的探討。在評價化學生態(tài)活性同時進行藥理活性(細胞毒、抗菌、抗病毒等)評價,并初步探討化合物的構(gòu)效關(guān)系。在活性測試中,發(fā)現(xiàn)化合物10.12和39等化合物不僅顯示較好的化學生態(tài)學活性,而且還具有較強的藥理活性。其中

7、,葸醌類化合物10對斑馬魚胚胎的48 h尾部致畸。EC50值達到2.40μg/mL,對斑馬魚72 h致死IC50值達到2.91μg/mL;對米氏凱倫藻K.Mikimotoi的生長抑制活性達到1.16μg/mL;同時,對5種腫瘤細胞肝癌細胞(HepG2和Hep3B),乳腺癌阿霉素耐藥細胞(MCF-7/ADR),前列腺癌細胞(PC-3)和結(jié)腸癌細胞(HT-116)均顯示較強的細胞毒性,IC50值達到0.70-2.85μg/mL,其中對HCT