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海洋微生物代谢产物研究是近年来国际上新兴的研究课题。海洋微生物由于特殊的海洋环境,有独特的代谢途径,能产生结构独特,骨架新颖的各式各样次级代谢产物。海洋微生物活性物质开发是新型药物的重要来源。
内生真菌处于一个相对独立而不受干扰的生态环境中,而且又与寄主之间相互作用,因而植物内生真菌的次级代谢产物又是一个重要的药物来源。红树林是热带和亚热带海岸潮间带特有的植物群落。红树林内蕴藏着丰富的微生物资源,其中尤以真菌居多,而成为天然产物化学家的关注的热点。
本论文共五章,系统研究了来自中国南海红树林的七种内生真菌的次级代谢产物,并初步研究了部分代谢产物的抗肿瘤活性及抗菌活性。从七种红树林内生真菌的发酵液及其菌体中得到六十多种次级代谢产物,鉴定了其中五十三个化合物的结构。发现新化合物七个,分别为bacillosporin D,SBE-14A,SBE-14B,paecilin A,B及ketolactone A,B。它们的结构非常新奇,具有强的抑制KB细胞的活性。
在论文的第一章,综述了近七年来的植物内生真菌次级代谢产物的研究概况。
论文的第二章研究了南海红树林内生真菌SBE-14的次级代谢产物。从SBE-14的培养液和菌体中一共分到十六个化合物,其中三个新化合物分别是bacillosp-orin D,SBE-14A,SBE-14B。Bacillosporin C(2-2)和D(2-1)是一类结构奇特含有七个环化合物。迄今为止,从自然界发现的此类结构化合物只有bacillosporin C一个,bacillosporin D是第二次发现此类结构的化合物。 Bacillosporin C虽然是中山大学博士论文-郭志勇在1980年发现的化合物,但二十多年来一直没有得到该化合物。我们是第二次在自然界中发现该化合物,并首次对其碳氢进行归属。Bacillosporin D(2-1)和C(2-2)显示对两种口腔癌细胞强的抑制活性,其IC<,50>分别为0.032 μ mol/mL,0.053 μ mol/mL和0.034 μ mol/mL,0.06 μ mol/mL。还讨论了bacillosporin C和D两者之间可能的生源合成关系;SBE-14A,SBE-14B是两个含6/8/6环系结构奇特的化合物。其抑制两种口腔癌细胞活性相差很大,2-3的抑制活性分别为8.68 μ g/mL,0.98 μ g/mL,而2-4的抑制活性却均大于50 μ g/mL。2-3与2-4的结构差别在于2-3中脂肪链上的羟基在2-4中被乙酰化,这说明脂肪链上的羟基是抑制口腔癌细胞活性的关键官能团;2-5,2-6是两个色原酮衍生物的二聚体化合物,具有强的抑制口腔癌细胞的活性,其抑制浓度都小于1 μ g/mL。2-7是一个松胞素类的衍生物。2-8是柄曲霉素,是一个毒素,有致癌作用。2-9-2-10均为葸醌类衍生物。2-12为N甲基-2-羟基苯甲酰胺,是一种有机合成中间体,首次从自然界分到。2-13,2-14为xanthone衍生物。2-15,2-16为麦角甾醇和过氧麦角甾醇。
在第3章,研究了红树林内生真菌Paecilomyces sp.(teel-7)的次级代谢产物。通过实验室静置发酵,从其培养液和菌体中运用硅胶柱层析分离得到十六个化合物,两个新化合物,paecilin A,B。Paecilin A是一个具有崭新骨架的色原酮衍生物的二聚体,通过核磁共振确定其结构。其抑制鼻咽癌细胞KB,KBv-200的IC<,50>值分别为0.04,0.05 μ mol/mL。Paecilin B是paecilin A的单体化合物。活性未测。简要推导了paecilin A,B可能的生源合成关系。3-3,3-4,3-5均与2-3,2-4,2-5相同,奇怪的是这两个菌里面都分到这三个化合物,我们猜测SBE-14有可能与Treel-7是相同种属,这还有待于进一步鉴定。3-6是一个松胞素类衍生物。3-7为一个由三个亮氨酸和两个异亮氨酸组成的环五肽,具有抑制细菌生长,抗炎,驱虫的活性。3-8为alatemin,一醌类化合物。3-9,3-10分别为乙酰化的麦角甾醇和三羟基麦角甾醇。3-11和3-12为脂肪酸甲酯类衍生物。3-13,3-14分别为对羟基苯乙酸中山大学博士论文-郭志勇和3,4-二羟基苯乙酮。3-15是由异亮氨酸和脯氨酸组成的环二肽,3-16为chrysophanol。在最后还讨论了chrysophanol与secalonic acid A(3-5),paecilin A(3-1)和paecilin B(3-2)的生源合成关系。
第4章研究了红树林内生真菌SBE-98,DZ35,DZ55的次级代谢产物。从中分到十六个化合物,其中ketolactone A(4-1),B(4-2)为新化合物。这类化合物从自然界中分到的只有四个化合物,ketolactone A,B是第五和第六个例子。其分子中含6/7/6环系结构,其体外抗肿瘤活性实验表明对两种口腔癌细胞活性均大于50 μ g/mL。4-3确定为citrinin,一种毒素有致癌和白血病的毒效。4-4为肉桂酸,是一种重要的化工原料。4-5为对羟基苯乙酸甲酯。4-6是一个异香豆素衍生物,3,4-二氢-8-羟基-3-甲基-1H-2-苯吡喃-1-酮-5-羧酸。4-7~4-10为四个环二肽类化合物,分别为cyclo(Gly-Phe),cyclo(phe-Ala),cyclo(Gly-Pro),cyclo(Gly-Ile)。4-11-4-16为六个具有不同链长的单脂肪酸甘油酯类衍生物。这些化合物具有抑制口腔癌细胞的活性。
论文的第5章研究了红树林内生真菌ZZF05,ZZF65的次级代谢产物。从其中分到十种已知的代谢物。分别为flavoglaucin,一种对肝有损伤作用的色素;sorbici-llin,大黄素甲醚,cyclo(Trp-Ana),Neoechinulin A,能够抑制人类病原菌霍乱弧菌Vibrio cholerae的活性。Tetracenomycin D,有抗肿瘤,抑制微生物生长的活性;2-acetylquinazolin-4(3H)-one,2-甲基-3-羟基-4H-吡喃-4-酮,cyclo(Gly-Pro),cyclo(Thr-Pro)。