不同海洋生境來(lái)源真菌次級(jí)代謝產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性研究.pdf

1、特殊的生態(tài)環(huán)境孕育了海洋來(lái)源真菌的化學(xué)多樣性與生物活性多樣性，因此，海洋來(lái)源真菌是尋找新藥先導(dǎo)化合物的重要資源。本文以不同海洋生境來(lái)源的真菌作為研究對(duì)象，開(kāi)展次級(jí)代謝產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與生物活性的研究工作。研究的主要內(nèi)容包括：活性菌株的分離篩選；次級(jí)代謝產(chǎn)物的分離純化；單體化合物平面結(jié)構(gòu)及立體結(jié)構(gòu)的確定；單體化合物生物活性的初步評(píng)價(jià)。
　　從采集自不同海洋生源環(huán)境的20個(gè)海泥和紅樹(shù)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(xì)胞鏡檢細(xì)胞毒活性篩選模型，結(jié)合 TLC及HPLC化學(xué)篩選，得到10株活性菌株。從中選取膠州灣海泥來(lái)源青霉Penicillium sp. GHQ-18、?？诩t樹(shù)林來(lái)源青霉Penicillium sp. GHQ-208、廣東紅樹(shù)林來(lái)源土曲霉Aspergillus terreus GWQ-48和枝孢霉Cladosporium sp. TZP-29、福建紅紅樹(shù)林來(lái)源真菌疏展曲霉Aspergillus effuses H1-1、黃海海泥來(lái)

3、源雜色曲霉Aspergillus versicolor ZLN-60、西沙海綿來(lái)源青霉Penicillium citrinum MXH-28及南海海泥來(lái)源翹孢霉Emericella sp. XJW-9，共計(jì)8株目標(biāo)菌株作為本論文的研究對(duì)象。
　　對(duì)目標(biāo)菌株的發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)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(xué)分離純化手段，從疏展曲霉Aspe

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

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

6、cillium citrinum MXH-28寡營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基發(fā)酵的提取物中分離得到18個(gè)化合物(63-80)；從翹孢霉屬Emericella sp.XJW-9真菌2號(hào)培養(yǎng)基發(fā)酵的提取物中分離得到8個(gè)化合物(81-88)，共88個(gè)化合物。
　　繼而，采用質(zhì)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(xué)方法以及化合物的理化性質(zhì)，闡明了全部88個(gè)化合物的結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)類(lèi)型包括：生物堿類(lèi)化合物

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

8、5個(gè)新的脂肪酸類(lèi)衍生物(26,28,57-59)，2個(gè)新的Xanthone類(lèi)化合物(31,63)，3個(gè)新的苯甲酸類(lèi)衍生物(29,81-82)，2個(gè)新的α-吡喃酮類(lèi)化合物(33,34)，1個(gè)新的丁內(nèi)酯類(lèi)化合物(37)，2個(gè)新的混源萜類(lèi)化合物(51,52)以及3個(gè)新的其他類(lèi)生物堿(32,45,49)。采用NOE、CD、計(jì)算CD及生物合成推導(dǎo)，確定了化合物(1-3)的絕對(duì)構(gòu)型；采用生物合成關(guān)系、X-Ray單晶衍射、NOESY、化學(xué)轉(zhuǎn)化、CD以

9、及計(jì)算CD確定了化合物(4-11)的絕對(duì)構(gòu)型；X-Ray單晶衍射、NOESY、旋光、Marfy法以及生物合成推導(dǎo)，確定化合物(15-18)的絕對(duì)構(gòu)型；采用Marfy法確定化合物(19-20)的絕對(duì)構(gòu)型；采用NOESY確定化合物(31)的雙鍵構(gòu)型；采用偶合常數(shù)對(duì)比確定化合物(34,35,49,81,82)的雙鍵構(gòu)型；采用與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)比確定化合物(37)的絕對(duì)構(gòu)型。
　　為了研究化合物的生物學(xué)活性，我們對(duì)部分單體化合物的抗腫瘤、抗病毒

10、等生物活性進(jìn)行評(píng)價(jià)。以不同腫瘤細(xì)胞株為模型，用SRB法或MTT法對(duì)部分單體化合物的抗腫瘤活性進(jìn)行了初步評(píng)價(jià)，結(jié)果表明部分化合物對(duì)不同腫瘤細(xì)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(duì)HepG2、HL-60、K562、A-549和P-388細(xì)胞株有不同程度的抑制活性，其中化合物2對(duì)P388、HL-60和A-549均有較強(qiáng)的抑制活性（IC50值分別為1.83、4.70和17.1μM）；化合物4

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

12、43具有較強(qiáng)的抗H1N1流感病毒活性（IC50值分別為32.3μg,29.1μg和28.5μg，與陽(yáng)性藥利巴韋林活性相當(dāng)），構(gòu)效關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)該丁內(nèi)酯類(lèi)化合物環(huán)外雙鍵為E構(gòu)型時(shí)活性好于Z構(gòu)型。
　　綜上所述，本論文共闡明了在8株不同海洋生境來(lái)源真菌中分離得到的88個(gè)化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，其中包括34個(gè)新化合物和3個(gè)新天然產(chǎn)物。在新化合物的研究中，本文首次闡明了含新骨架的類(lèi)雜螺環(huán)化合物1-3的絕對(duì)構(gòu)型，含有罕見(jiàn)八元環(huán)和異戊烯基側(cè)鏈的吲哚生