五株海綿來源的真菌次級(jí)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(xì)胞無脊椎動(dòng)物,海綿獨(dú)特的捕食方式使其體內(nèi)及體表富集了大量的微生物。海綿來源真菌由于其獨(dú)特的生存環(huán)境,在長期的自然選擇過程中形成了獨(dú)特而豐富多樣的生物合成途徑,能夠產(chǎn)生許多結(jié)構(gòu)新穎和生物學(xué)活性多樣的次級(jí)代謝產(chǎn)物,成為海洋生物活性物質(zhì)研究的熱點(diǎn)和尋找藥物先導(dǎo)化合物的重要資源。為了尋找新的活性先導(dǎo)化合物,本論文選取了5株海綿來源活性真菌的次級(jí)代謝產(chǎn)物進(jìn)行了系統(tǒng)研究,并對(duì)海綿和海綿來源真菌之間的化學(xué)共生關(guān)系進(jìn)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(gè)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(xì)胞鏡檢細(xì)胞毒活性篩選模型,共篩選出29株活性真菌。結(jié)合TLC薄層行為、HPLC圖譜特征對(duì)活性菌株的次級(jí)代謝產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)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(duì)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(xué)分離純化手段,從五株目標(biāo)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(gè)單體化合物。采用質(zhì)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(jì)算量子化學(xué),結(jié)合化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)衍生化(如甲基化反應(yīng)、Marfy法、Mosher法等)等化學(xué)方法以及化合物的理化性質(zhì),闡明了全部72個(gè)化合物的結(jié)構(gòu),其中包括新化合物26個(gè)。新化合物結(jié)構(gòu)類型包括:7個(gè)螺環(huán)補(bǔ)身烷混苯酚(phenylspirodrimane)類混源萜(1-7)、1個(gè)含硫酸化的亞氨基異吲哚骨架的新化合物(12)、1個(gè)色烯衍生物(13)、4個(gè)環(huán)匹阿尼酸衍生物(

5、22-25)、1個(gè)具有氧代金剛烷骨架的新化合物(35)和3個(gè)含多元醇的苯的衍生物類(36-38)、3個(gè)環(huán)己烯酮類化合物(49-51)和5個(gè)環(huán)戊烯酮類化合物(52-54,56-57)以及1個(gè)丁內(nèi)酯類(62)。其它已知化合物的結(jié)構(gòu)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(diǎn)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(duì)混源萜類化合物1-14、環(huán)匹阿尼酸類化合物22-25進(jìn)行HIV-1病毒復(fù)制抑制活性評(píng)價(jià),結(jié)果表明化合物1具有較明顯活性,進(jìn)一步機(jī)制研究表明該化合物的作用靶點(diǎn)是 HIV病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶,化合物1是新的非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(NNRTIs),對(duì)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(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

7、評(píng)價(jià),結(jié)果表明化合物13對(duì)不同腫瘤細(xì)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(duì)五株真菌和他們來源的海綿樣品的粗提物進(jìn)行化學(xué)信息分析,結(jié)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(xì)胞毒性的色烯衍生物13。
　　綜上所述,本論文通過對(duì)5株海綿來源真菌次級(jí)代謝產(chǎn)物的研究,

8、共得到的72個(gè)單體化合物,包括26個(gè)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(gè)活性較好的具有抑制HIV病毒復(fù)制活性的非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑 stachybotrin G(1);發(fā)現(xiàn)了在海綿及來源真菌中同時(shí)存在的具有細(xì)胞毒性的色烯衍生物(13)。上述研究為天然產(chǎn)物化學(xué)研究提供了新的化學(xué)結(jié)構(gòu)類型,為篩選抗腫瘤和抗HIV病毒藥物先導(dǎo)化合物提供了化合