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三株红树林来源真菌次级代谢产物及其活性研究

甘琪

三株红树林来源真菌次级代谢产物及其活性研究

甘琪1
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作者信息

  • 1. 中国海洋大学
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摘要

特殊生境的微生物,是结构新颖、活性多样的天然产物(NPs)的重要来源。红树林生态系统环境特殊,包括高盐、有机质丰富、低pH值、强光、潮汐变化等特点,使得生存在其中的微生物代谢途径产生相应变化从而更具潜力产生结构新颖且活性良好的次级代谢产物。 本论文以福建红树林来源的真菌为研究对象,从采自福建漳州红树林的12个样品(包括植物的根茎叶果实等)中分离得到236株真菌,并结合TLC薄层板和HPLC的化学筛选排重后剩余164株真菌。以K562细胞为筛选模型,采用MTT法进行细胞毒活性筛选,得到12株活性真菌。进一步结合UPLC-MS分析和rDNA-ITS测序进行菌株鉴定的结果最终选出3株实验真菌:StachybotryschartarumHDN16-358,Lophiostomasp.HDN16-417,TalaromyceshelicusHDN16-359。对实验菌株进行培养条件筛选优化,确定规模发酵的条件。 采用常规分离手段(柱色谱、液相等)对三株真菌发酵产物进行分离纯化,最终获得29个单体化合物。其中,从StachybotryschartarumHDN16-358中分离得到10个化合物(1-10);从Lophiostomasp.HDN16-417中获得15个化合物(11-25);从TalaromyceshelicusHDN16-359中分离得到4个化合物(26-29)。 综合运用波谱学方法(IR,UV,MS,NMR,CD)并结合ECD技术、化学反应等阐明了全部29个单体化合物的化学结构。结构类型:异戊烯基化(口山)酮类化合物5个(1-5),混元萜类化合物3个(6-8),γ-丁内酯类化合物1个(9),苯衍生物1个(10),螺二萘类化合物13个(11-23),倍半萜类结构2个(24,26)以及三联苯类结构1个(25),环七肽类化合物3个(27-29)。其中新化合物12个:5个异戊烯基化(口山)酮类化合物(1-5),5个含有螺二萘类化合物(11-15),2个环七肽类化合物(28-29);新天然来源化合物2个(6,24)。值得注意的是化合物1含有天然产物中罕见的二氧戊环片段,化合物14是一个罕见的含有硫甲基取代的螺二萘类化合物,化合物29为第三个含有N-OH基团天然环肽。目前通过NOESY谱结合化学反应及ECD技术解决了含有二氧戊环结构的异戊烯化(口山)酮类化合物(1)中存在的绝对构型问题。通过NOESY谱结合ECD技术并结合生源确定了螺二萘类化合物(11,13,15)中存在的绝对构型问题。 对所获得的新化合物及部分已知化合物进行了细胞毒、抑菌、抗病毒、促胰腺β细胞增殖等活性的初步评价。结果显示,异戊烯基化(口山)酮类化合物1/2/5显示出促进胰腺β细胞扩增的活性,其中化合物2/5作用效果与阳性对照泼尼松龙相当。螺二萘类化合物具有较好的细胞毒活性,其中化合物15/17显示出对多种肿瘤细胞的细胞毒活性,IC50在3.19-18.13μM之间;化合物14具有中等强度的细胞毒活性,IC50在之8.80-22.38μM之间。 综上所述,本文对三株福建红树林来源真菌进行了系统研究,共分离鉴定29个化合物,其中新化合物12个,包括3种骨架类型:异戊烯基化(口山)酮、螺二萘类、环七肽。除此之外,化合物1为首个含有二氧戊环的天然来源的化合物。经活性评价共获得了6个活性化合物(其中新化合物5个)。首次发现了一类新颖的具有抗糖尿病潜力的化合物(1/2/5),并确定了该类化合物促进胰腺β细胞增殖的作用。螺二萘类化合物(14/15/17)具有良好的细胞毒活性。这为抗肿瘤及抗糖尿病药物的发现提供了结构新颖的化合物模板,对我国创新药物的研发具有重要的意义。

关键词

红树林来源真菌/次级代谢产物/异戊烯基化酮/螺二萘类/抗糖尿病/细胞毒活性

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授予学位

硕士

学科专业

药物化学

导师

李德海

学位年度

2019

学位授予单位

中国海洋大学

语种

中文

中图分类号

R9
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