五株海綿來源的真菌次級代謝產(chǎn)物及其生物活性研究.pdf

1、作為過濾性捕食的多細胞無脊椎動物,海綿獨特的捕食方式使其體內及體表富集了大量的微生物。海綿來源真菌由于其獨特的生存環(huán)境,在長期的自然選擇過程中形成了獨特而豐富多樣的生物合成途徑,能夠產(chǎn)生許多結構新穎和生物學活性多樣的次級代謝產(chǎn)物,成為海洋生物活性物質研究的熱點和尋找藥物先導化合物的重要資源。為了尋找新的活性先導化合物,本論文選取了5株海綿來源活性真菌的次級代謝產(chǎn)物進行了系統(tǒng)研究,并對海綿和海綿來源真菌之間的化學共生關系進行了初步探討。<

2、br>　　本研究從采集于廣東硇洲島附近海域和西沙群島附近海域16個海綿樣品中共分離純化出300余株真菌,采用小鼠P388白血病細胞鏡檢細胞毒活性篩選模型,共篩選出29株活性真菌。結合TLC薄層行為、HPLC圖譜特征對活性菌株的次級代謝產(chǎn)物進行化學篩選,從中選出葡萄穗霉屬真菌Stachybotrys chartarum HDN10-123、黃曲霉Aspergillus flavus HDN10-125、曲霉屬真菌Aspergillus s

3、p. HDN10-108、青霉屬真菌Penicillium sp. HDN10-173和土曲霉 Aspergillus terreus HDN10-109共五株海綿真菌,作為本論文的研究對象。
　　利用硅膠柱層析、凝膠柱層析反相、ODS柱色譜層析、Sephadex LH-20凝膠柱色譜層析和MPLC、HPLC色譜分析等化學分離純化手段,從五株目標真菌的發(fā)酵產(chǎn)物的乙酸乙酯的提取物中共分離得到72個單體化合物。采用質譜、核磁共振譜、紅

4、外光譜、紫外光譜、圓二色譜、單晶 X-射線衍射和旋光等多種波譜方法以及計算量子化學,結合化學反應和化學衍生化(如甲基化反應、Marfy法、Mosher法等)等化學方法以及化合物的理化性質,闡明了全部72個化合物的結構,其中包括新化合物26個。新化合物結構類型包括:7個螺環(huán)補身烷混苯酚(phenylspirodrimane)類混源萜(1-7)、1個含硫酸化的亞氨基異吲哚骨架的新化合物(12)、1個色烯衍生物(13)、4個環(huán)匹阿尼酸衍生物(

5、22-25)、1個具有氧代金剛烷骨架的新化合物(35)和3個含多元醇的苯的衍生物類(36-38)、3個環(huán)己烯酮類化合物(49-51)和5個環(huán)戊烯酮類化合物(52-54,56-57)以及1個丁內酯類(62)。其它已知化合物的結構類型還包括苯的衍生物類、酰胺類、吡喃酮類、二酮哌嗪類、曲霉酸類、混源萜類和二倍半萜類等。
　　以 VSVG/HIV-1重組假病毒(以水泡性口膜炎病毒的外殼糖蛋白包裝含耐藥突變位點的HIV-1核心,形成的耐藥型

6、HIV-1重組假病毒顆粒)為模型,對混源萜類化合物1-14、環(huán)匹阿尼酸類化合物22-25進行HIV-1病毒復制抑制活性評價,結果表明化合物1具有較明顯活性,進一步機制研究表明該化合物的作用靶點是 HIV病毒的逆轉錄酶,化合物1是新的非核苷類逆轉錄酶抑制劑(NNRTIs),對5株NNRTIs耐藥的HIV突變病毒株均具有較好的抑制活性和很小的耐藥倍數(shù)。此外,還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

7、評價,結果表明化合物13對不同腫瘤細胞顯示出不同程度的增殖抑制活性。
　　利用HPLC和LCMS的方法,分別對五株真菌和他們來源的海綿樣品的粗提物進行化學信息分析,結果顯示海綿樣品Xestospongia testudinaris XS-28和其來源的真菌 Stachybotrys chartarumHDN10-123的提取物都含有具有細胞毒性的色烯衍生物13。
　　綜上所述,本論文通過對5株海綿來源真菌次級代謝產(chǎn)物的研究,

8、共得到的72個單體化合物,包括26個新化合物。首次發(fā)現(xiàn)了含硫酸根亞氨基異吲哚骨架的混源萜(12)和含多元稠環(huán)骨架的環(huán)匹阿尼酸衍生物(22-23)兩類新骨架化合物;并發(fā)現(xiàn)了1個活性較好的具有抑制HIV病毒復制活性的非核苷類逆轉錄酶抑制劑 stachybotrin G(1);發(fā)現(xiàn)了在海綿及來源真菌中同時存在的具有細胞毒性的色烯衍生物(13)。上述研究為天然產(chǎn)物化學研究提供了新的化學結構類型,為篩選抗腫瘤和抗HIV病毒藥物先導化合物提供了化合