【摘要】：海洋生物(無脊椎動(dòng)物、微生物以及植物)是海洋活性次級代謝產(chǎn)物的重要來源,是發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新藥物的重要源泉之一。在尋找具有生物活性的次級代謝產(chǎn)物過程中,本論文對2株源自深海沉積物的放線菌進(jìn)行了新型代謝產(chǎn)物的篩選研究,并對采集自我國南海海域的4種海洋無脊椎動(dòng)物(兩種珊瑚和兩種海綿)進(jìn)行了系統(tǒng)的化學(xué)成分和生物活性的篩選研究。運(yùn)用多種柱層析分離手段,本論文從以上6個(gè)海洋來源生物樣品中分離獲得70個(gè)化合物,結(jié)構(gòu)涉及肽類,倍半萜,降倍半萜,二萜,生物堿等化合物結(jié)構(gòu)類型,其中15個(gè)為新化合物,新骨架化合物1個(gè),并對2個(gè)已知化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)修正�；衔锏慕Y(jié)構(gòu)及其構(gòu)型表征是在分析1D、2DNMR、UV、IR旋光、圓二色譜等波譜學(xué)數(shù)據(jù)、X-ray單晶衍射、化學(xué)溝通以及與已知化合物所報(bào)道數(shù)據(jù)比較的基礎(chǔ)上確定的,同時(shí)進(jìn)行了生物活性篩選研究。本研究不僅豐富了海洋天然產(chǎn)物研究的理論依據(jù),更為深入開發(fā)和應(yīng)用海洋天然產(chǎn)物的藥用價(jià)值提供了科學(xué)依據(jù)。1)在對2株深海來源放線菌進(jìn)行代謝產(chǎn)物篩選研究時(shí),通過改變培養(yǎng)條件,對其不同代謝產(chǎn)物類型的產(chǎn)生進(jìn)行調(diào)控。從1株深海沉積物來源新種放線菌Amycolatopsis aibispora WP1T中分離獲得1個(gè)新型肽類嗜鐵素albisporachelin(2-1),該化合物是從海洋來源稀有放線菌Amycolatopsis屬中獲得的首個(gè)嗜鐵素類成分,也是源自于該新種放線菌A.albispora的第一個(gè)天然產(chǎn)物。對1株深海沉積物來源放線菌Streptowyces sp.YB104進(jìn)行了基于代謝產(chǎn)物多樣性的培養(yǎng)基篩選,結(jié)果表明該菌株能夠在寡營養(yǎng)條件下產(chǎn)生具有生物活性的inthomycin類化合物inthomycin B(2-2)。本研究通過代謝調(diào)控,首次挖掘出一株具有生物合成inthomycin類化合物的潛在工程菌Streptomyces sp.YB104,該菌也是第二個(gè)報(bào)道的具有產(chǎn)生inthomycin類化合物的微生物,inthomycin類化合物首次從海洋中獲得。2)在對采自我國南海海域的2種軟珊瑚(Lemmalia flava及Sinularia flexibilis)化學(xué)成分研究中,共分離得到52個(gè)化合物,其中12個(gè)為新化合物,包括1個(gè)具有罕見的6/9中環(huán)內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的倍半萜類化合物xishaflavalin F(3-1),2個(gè)首次從Lemnalia屬珊瑚中分離獲得含有過氧基團(tuán)的復(fù)雜倍半萜類化合物xishaflavalin B(3-2)和xishaflavalin(3-3)以及1個(gè)具有罕見α,β不飽和內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)的倍半萜xishaflavalin B(3-4),3個(gè)首次發(fā)現(xiàn)含有丁酯基結(jié)構(gòu)的西松烷型二萜xidaosinularides A-C(3-36,3-37,3-38)。本研究還成功地運(yùn)用了計(jì)算機(jī)輔助結(jié)構(gòu)解析策略,包括殘余偶極距耦合(residual dipolar coupling,RDC),計(jì)算碳譜,TDDFT-ECD 量子化學(xué)計(jì)算的方法確定了多個(gè)具有復(fù)雜手性中心化合物的相對構(gòu)型及絕對構(gòu)型。此外,還對 4 個(gè)倍半萜類化合物 xishaflavalin F(3-1),paralemnolin R(3-6),pathylactone A(3-26)及 2 個(gè)二萜類化合物 diepoxycembrene A(3-39)和11-epi-sinulariolide acetate(3-48)進(jìn)行了銅靶單晶衍射,對西松烷型二萜3-39的絕對構(gòu)型進(jìn)行了結(jié)構(gòu)修正。兩種珊瑚中分離獲得的部分二萜及倍半萜具有較好的抗炎活性及細(xì)胞毒活性,源自軟珊瑚L.flava的倍半萜類化合物,如化合物(3-20、3-22、3-24、3-27、3-30,IC50值分別為 4.2、4.0、6.1、6.8、1.0 μM)及源自軟珊瑚(S.flexibilis)的西松烷型二萜類化合物,如化合物(3-41、3-40、3-48、3-41,IC50值分別為5.2、4.7、2.7、6.5 μM)的體外抗炎活性均優(yōu)于陽性對照(dexamethasone,IC50=8.7μM)。通過對該類型二萜類化合物結(jié)構(gòu)及生物活性的比較,初步分析部分二萜類化合物的生物活性構(gòu)效關(guān)系。3)對采自我國南海海域的2種海綿化學(xué)成分研究中,共分離得到16個(gè)化合物,其中2個(gè)為新化合物,1個(gè)為新天然產(chǎn)物,對1個(gè)已知化合物的絕對構(gòu)型進(jìn)行了修正。其中新化合物neopetroside(4-1)是及其罕見的吡啶核苷類生物堿化合物,本研究為第二次報(bào)道化合物4-1這種結(jié)構(gòu)類型化合物;新化合物xidaoformamide A(4-9)是kalihinane型二萜類化合物,也是從自然界發(fā)現(xiàn)的第二個(gè)含有兩個(gè)甲酰胺結(jié)構(gòu)單元的二萜類化合物;通過利用銅靶單晶衍射糾正了倍半萜類化合物axiriabiline A(4-13)的絕對構(gòu)型。生物活性篩選時(shí)發(fā)現(xiàn)化合物jaspamide(4-16)具有異常顯著的細(xì)胞毒活性(IC50=97-412nM),這是首次從Acanthella屬海綿中發(fā)現(xiàn)該P(yáng)KS-NRPS雜合的jaspamide類生物活性物質(zhì)。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R914
【圖文】：

鐵素－抗生素耦吾物能選擇性地與病原微生物細(xì)胞膜表面的嗜鐵素外膜受體發(fā)生相逡逑Ｓ作用，利用鐵離子主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)跨過細(xì)胞外膜，進(jìn)入到細(xì)胞中釋放藥物殺死微逡逑生物，進(jìn)而發(fā)揮抗菌作用（圖２．１）。該機(jī)制被形象地稱為“特洛伊木馬（ｔｒｏｊａｎ邋ｈｏｒｓｅ）”逡逑特洛伊木馬”策略在傳遞藥物分子方面具有廣闊的應(yīng)用前景，可將藥物分逡逑子傳遞到特定藥物或類藥物分子的靶定位點(diǎn)，為遙學(xué)和藥學(xué)學(xué)科開辟了新的途徑，逡逑有利于緩解細(xì)菌的耐藥性何題。國內(nèi)外進(jìn)行該策略研究較為成功的是美國麻省理逡逑工的Ｎｏｌａｎ課題組，２０１２年至２０１５年該課題組在嗜鐵素及抗生素結(jié)＃物研究中發(fā)逡逑表了一系列系統(tǒng)的；１作［５＿７］。該課題組將源彶病原菌的嗜鐵素（ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｉｎ）與抗逡逑生素（焌￥＃霉素＿邋ＡＭＰ或：阿嘉西林Ａｍｘ等．）連接，使得該抗生kr－嗜鐵素綴合物逡逑能夠主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入微生物體內(nèi)，釋放抗生素提高抗生素抑制病原菌生長的作用。逡逑0逡逑＼邋Ｓｉｄｃｒｏｐｈｏｒｅ－Ｆｅ邋ｃｏｍｐｌｅｘ邐Ｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅ－ｄｒｕｇ邋ｃｏｎｊｕｇａｔｅ逡逑廣。＾逡逑Ｃｅｌｌ邋ｍｅｍｂｒａｎｅ邐Ｅｆｆｌｕｘ邋ｐｕｍｐ逡逑ｆ；Ｃ）｝——＜０逡逑Ｓｉｄｔｒｏｐｂｏｒｅ邋ｒ＼Ｑ邐°＼逡逑Ｍｉｃｔｏｏｒｇａｉｉｉｓａｉ邐＾逡逑Ｆｅ２．勢邐＾ＦｅＪ＋邐ＤｒｕＳ逡逑圖２．１．痛原細(xì)菌內(nèi)嗜鐵素介導(dǎo)的藥物傳遞模型逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．１邋Ｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅ－ｍｅｄｉａｔｅｄ邋ｄｒｕｇ邋ｄｅｌｉｖｅｒｙ邋ｍｏｄｅｌ邋ｉｎ邋ｐａｔｈｏｇｅｎｓ逡逑９逡逑

邐１逡逑發(fā)酵產(chǎn)物的提取及活灥試，發(fā)現(xiàn)其發(fā)藤取產(chǎn)物具逡逑有廣譜的抗菌活性（圖２．３）。其產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物對逡逑革蘭氏陽性菌（金黃色葡萄球菌，蠟狀芽孢桿菌）和逡逑革曼氏陰性菌（大腸桿菌，銅綠假單胞菌）均具有較好的抑菌活性。且該菌源自逡逑于深海２０００多米沉積物中，其費(fèi)養(yǎng)物質(zhì)相對較為貧瘠，在惡劣的生長環(huán)境下，為逡逑了維持其生長，該菌產(chǎn)}0功能性分子也值得進(jìn)一步探究。利用ＷＰ１Ｔ菌株的１６Ｓ逡逑ｒＲＮＡ序列與稀有放線菌其他種的１６ＳｒＲＮＡ序列構(gòu)建進(jìn)化樹，結(jié)．果顯示，ＷＰ１Ｔ逡逑菌株與嗜鹽菌的親緣關(guān)系最近（圖２．２）。這符合該菌株分離自海洋

本文編號：2722638