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天然产物及其合成、半合成化合物广泛应用于临床医疗和农业生产中,随着病害耐药性的增加,迫使科学家不断发现新活性先导化合物来保障人类健康与农业生产。具有生物活性的有机小分子对复杂的生物系统具有调节作用,这类小分子通过干扰生物功能大分子而导致生物体表型发生变化。然而,由于缺少功能生物大分子和配体的结构与功能信息,化学多样性对基于表型生物活性筛选就显得尤为重要。为获得结构新颖、环系复杂、类型多样的化合物,并通过生物活性研究发现先导化合物,本文开展如下研究:（1）基于石竹烯类化合物的高重排反应活性,探索其衍生物的化学多样性,对重排反应产物进行了系统分离纯化;（2）利用化学表观遗传修饰手段诱导一株朱黄青霉Penicillium minioluteum产生次生代谢产物;（3）基于OSMAC策略研究一株巴西青霉Penicillium brasilianum活性化学成分。通过利用多种色谱分离技术手段（中压制备色谱、高效液相色谱、葡聚糖凝胶以及正反相硅胶分离技术）以及多种现代结构解析手段（1D-和2D-核磁共振、红外光谱、高分辨质谱）共鉴定了59个化合物,包括33个碳骨架新颖的化合物、9个新化合物和3个新天然产物。部分新化合物的绝对构型借助生源学说、圆二色谱CD量子化学计算、X光单晶衍射、化学反应以及手性分析得到证明,并对大部分化合物进行了生物活性筛选。探索并建立了一种高效获得结构新颖、环系复杂、类型多样类天然产物的方法是本文的亮点之一,得到了含有[2.2.1]二环庚烷的5/5/6环骨架结构新颖的化合物以及22个含氮的C16石竹烯系列新衍生物。本文研究结果如下:1、在苦楝内生真菌塔宾曲霉Aspergillus tubingensis催化下,从β-石竹烯重排产物中共分离鉴定了12个化合物,其中8个为新化合物（1-8）,包括含有[2.2.1]二环庚烷的5/5/6环系结构骨架新颖倍半萜化合物1和2;另外,（4-ethoxy-3-methoxyphenyl）propane-1,2-diol（9）为首次从天然产物中分离得到苯丙素类化合物,aspericin B（12）为首次从陆生真菌中分离得到的呋喃衍生物的天然产物。活性测试结果表明:化合物1和3-9对莴苣生长有较弱抑制活性。2、从石竹烯β内酰胺衍生物（13、14）的重排产物中共得到22个化合物,均为碳骨架新颖的含氮石竹烯衍生物。其中在质子酸的催化下,得到了6个新化合物（15-20）,且均为含有酰胺取代的类倍半萜骨架结构;在塔宾曲霉生物催化下,分离鉴定了14个新化合物（21-34）,其中31-33含有γ内酰胺环,多环稠合、刚性的笼状结构;另外,化合物34具有天然产物中常见的2位吡啶酮类多环结构骨架。化合物14、16、20、24、26、28、30、31、32的立体结构由X晶体衍射证实;27、31的绝对构型通过量子化学计算圆二色谱CD得到证实。活性测试结果表明:化合物16、19和30对水稻稻瘟病原菌表现出了不同程度的抑制生长作用,其中化合物19和30的抑菌效果最为明显。同时,化合物17还具有较强的α-葡萄糖苷酶抑制活性,抑制活性强于阳性药物阿卡波糖,与强阳性对照1-脱氧野尻霉素抑制活性相当。3、氧化石竹烯的降碳化合物kobusone（35）在质子酸的催化下,得到6个降碳石竹烯衍生物（36-41）,且均为新化合物。化合物36和39立体结构得到X单晶衍射的进一步证实。HeLa细胞毒活性和α-葡萄糖苷酶抑制活性测试研究表明:化合物35-41均无抑制活性。4、从一株朱黄青霉在DNA甲基转移酶抑制剂阿扎胞苷的诱导下产生的次级代谢产物中分离鉴定了14个天然产物（42-54、11）,其中包括化学结构新颖的呋喃酮类二聚化合物miniolion A-D（43-46）和其前体化合物aspertetronin A（42）、新化合物（13Z）-vermistatin（48）,以及新天然产物ent-gregatin B（47）。活性测试结果表明:aspertetronin A（42）没有细胞毒活性,而呋喃酮二聚物43-45表现出中等HeLa细胞毒活性,IC50值分别为33.3、28.7和21.4μM。5、从一株巴西青霉的发酵产物中共分离鉴定了6个天然化合物（55-59、11）,其中包括一个新天然产物（Z）-isoroquefortine C（55）以及其他5个已知天然产物:灰黄霉素griseofulvin（56）和ergosterol peroxide（11）、ergosta-5,8,22-triene-3β-ol（57）、cerevisterol（58）、6-methoxycerevisterol（59）。活性测试结果表明:（Z）-isoroquefortine C（55）对植物病原真菌番茄早疫和苹果炭疽病原菌表现出中等强度的抑菌活性;griseofulvin（56）对马铃薯干腐和番茄早疫病原菌具有显著的抑菌活性,对革兰氏阳性细菌（枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌）表现出中等偏强的抑菌作用,对革兰氏阴性菌（大肠杆菌）没有抑制活性;同时,griseofulvin（56）对萝卜根和下胚轴的生长均有较强的抑制活性,活性优于阳性对照草甘膦。