摘要
红树林是地处热带和亚热带地区海岸潮间带的湿地生态植物群落,受到海水周期性浸泡,形成了高水分、高盐分、高营养等特征的特殊生态环境,孕育着极为丰富的微生物资源,具有重要的保护和开发研究利用价值。微生物的生物多样性,以及其代谢产物的结构和功能多样性,使得微生物次级代谢产物成为现代各种创新药物发现的重要来源。放线菌是一类极其重要的微生物资源,能产出种类繁多的具有生物活性的化合物。在所有已知的天然抗生素中,约有三分之二来自放线菌。 红树林放线菌因其特殊的生存环境而具有与普通放线菌不同的家族背景和代谢机制,进而能够产生大量结构多样、生物活性良好的次级代谢产物。近年来科学家们从红树林来源的放线菌次级代谢产物中分离到了许多强活性、新骨架的化合物,如halichoblelideD、hainanmycinA、borrelidinH等。实践证明,红树林来源的放线菌具有巨大的研究价值。为进一步从红树林放线菌中发现具有良好生物活性的新天然产物,我们采用化学和活性相结合的集成筛选方法对红树林放线菌开展了研究工作。主要包括:目标菌株的筛选、发酵条件摸索、菌株发酵、化合物的分离与结构鉴定、化合物生物活性初步评价等。 本论文对来源于泰国红树林的4株海洋放线菌进行化学多样性(TLC、HPLC等)和生物活性集成筛选来确定目标菌株。通过对培养基种类、培养基pH值、培养天数的摸索确定了菌株的最佳发酵条件,规模发酵得到菌株发酵粗提物。继而综合采用薄层色谱、凝胶柱色谱、硅胶柱色谱、高效液相色谱等手段相结合的方法对其中一株红树林放线菌Nocardiopsissp.OUCMDZ-4958的粗提物进行化学分离。得到15个化合物,其中13个已经进行了结构解析(化合物结构及名称见Fig-1)。利用核磁共振谱(NMR)、质谱(MS)紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)等现代波谱技术以及化学反应确定了13个化合物的结构,其中有2个新化合物。包括5个吩嗪类化合物(1-5),2个二酮哌嗪类化合物(11-12),3个酰胺类化合物(6-8),2个苯甲醛类化合物(9-10)和1个苯并噁嗪类化合物(13)。 采用MTT法测定了化合物对人体正常肝细胞L-02、人乳腺癌细胞MCF-7、人非小细胞肺癌细胞A549三株肿瘤细胞的细胞毒活性,化合物浓度为10μM,阳性药阿霉素浓度为1μM。测试结果表明:新化合物1对A549细胞株具有较好的选择性抑制活性,其抑制率为58.20%;新化合物2对L-02和A549细胞株有较好的抑制活性,其抑制率分别为51.97%、56.95%;化合物13对L-02、A549和MCF-7细胞株均有抑制活性,其抑制率分别为56.68%、67.74%和60.52%(阳性药阿霉素对三株细胞的抑制率分别为79.10%、80.08%和48.89%)。此外,化合物3-5均对三株细胞有不同程度的抑制活性。本研究还采用滤纸片扩散法评价了化合物1-13的抑菌活性,结果表明所有化合物在0.1mg/mL浓度下16株致病菌模型均没有抑菌作用。 综上所述,本文通过对红树林放线菌Nocardiopsissp.OUCMDZ-4958次级代谢产物的初步研究,分离鉴定了13个化合物,其中2个新的吩嗪糖苷类化合物(1和2)有较好的细胞毒活性,化合物1对A549肿瘤细胞具有较好的选择性抑制活性。