中國(guó)南海六種珊瑚次級(jí)代謝產(chǎn)物及其化學(xué)防御作用.pdf

1、熱帶海洋珊瑚礁中的低等無(wú)脊椎動(dòng)物富含結(jié)構(gòu)獨(dú)特新穎、生物活性顯著的次級(jí)代謝產(chǎn)物,是現(xiàn)代海洋天然產(chǎn)物化學(xué)和海洋藥物學(xué)研究的熱點(diǎn)資源。珊瑚、海綿等海洋低等無(wú)脊椎動(dòng)物,自身缺乏有效的物理防御機(jī)制,主要依靠化學(xué)防御策略生存,通過(guò)拒捕食、防附著、克生、魚毒等生態(tài)學(xué)作用形成自身的化學(xué)防御體系。近年來(lái),中國(guó)南海已成為海洋天然產(chǎn)物研究的熱點(diǎn)區(qū)域。本研究從中國(guó)南海珊瑚礁中選擇六種珊瑚和一株海綿內(nèi)生真菌,在化學(xué)生態(tài)學(xué)活性指導(dǎo)下,運(yùn)用現(xiàn)代天然產(chǎn)物化學(xué)的方法,篩

2、選發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)新穎的化學(xué)防御活性化合物,并對(duì)其構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行初步研究,從而為海洋活性天然產(chǎn)物及海洋藥用生物資源的開(kāi)發(fā)研究提供基礎(chǔ)資料。
　　選擇采自中國(guó)南海的蕾二歧燈芯柳珊瑚Dichotella gemmacea,花柳珊瑚Anthogorgia ocbracea,疣狀柳珊瑚Verrucella umbraculum,絨柳珊瑚Villogorgiasp.,小月柳珊瑚Menella sp.,肉芝軟珊瑚Sarcophyton sp.和一株海綿

3、內(nèi)生真菌Aspergillus sp.為研究對(duì)象,綜合運(yùn)用正、反相硅膠柱層析,Sephadex LH-20凝膠柱層析及半制備HPLC等分離手段,NMR、MS、IR、UV等波譜學(xué)技術(shù),并結(jié)合化學(xué)方法,分離并鑒定了147個(gè)化合物(1-147),其中,新化合物18個(gè)。涉及8種結(jié)構(gòu)類型,包括:倍半萜20個(gè),二萜38個(gè),甾體50個(gè),甲苯酚三聚體5個(gè),二肽2個(gè),脂肪族類29個(gè),堿基2個(gè),芳香族類1個(gè)。
　　采用多種化學(xué)生態(tài)學(xué)活性模型(防藤壺幼

4、蟲(chóng)附著、斑馬魚胚胎毒性、微藻克生和鹵蟲(chóng)致死等),對(duì)單體化合物進(jìn)行了化學(xué)生態(tài)學(xué)活性的篩選評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)具有抗藤壺幼蟲(chóng)附著、鹵蟲(chóng)致死、斑馬魚胚胎毒以及微藻生長(zhǎng)抑制活性的化合物56個(gè),其中18個(gè)抗藤壺幼蟲(chóng)附著化合物(25,26,27,28,30,31,32,35,36,37,38,39,44,62,72,74,75,139),15個(gè)鹵蟲(chóng)致死活性化合物(2,7,13,14,34,38,39,40,51,53,62,72,75,116,124),9個(gè)

5、斑馬魚胚胎毒活性化合物(72,73,74,118,124,125,127,128,129),14個(gè)微藻生長(zhǎng)抑制活性化合物(26,34,37,51,53,55,61,62,63,116,117,118,123,124),以及1個(gè)殺蟲(chóng)活性化合物(133)活性顯著。同時(shí)用藥理學(xué)活性模型(抗腫瘤、抗菌和抗病毒等)對(duì)化合物進(jìn)行了篩選評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)具有抗腫瘤、抗菌活性的化合物42個(gè),其中6個(gè)抗腫瘤活性化合物(38,39,40,51,61,62)活性顯著

6、,顯示了進(jìn)一步研究的價(jià)值。
　　對(duì)活性化合物進(jìn)行初步的構(gòu)效關(guān)系研究,發(fā)現(xiàn),對(duì)briarane型二萜系列化合物,呋哺環(huán)是其重要的活性基團(tuán);對(duì)多羥基甾體系列化合物,分子中的3-OH和C-24位縮酮是其重要的活性基團(tuán),特別是3-OH的消失(乙酰化)導(dǎo)致生物活性急劇下降;對(duì)沒(méi)藥烷倍半萜系列化合物,化合物116和118的活性明顯高于化合物117(內(nèi)消旋)的活性,表明化合物C-7’位的構(gòu)型的變化(由S構(gòu)型變?yōu)镽構(gòu)型)會(huì)導(dǎo)致活性的減弱。

7、　　對(duì)采自不同時(shí)間不同地點(diǎn)的蕾二歧燈芯柳珊瑚Dichotella gemmacea(WZ3-4,XS-16)中的化學(xué)防御物質(zhì)進(jìn)行了比較研究。結(jié)果表明,不同采集時(shí)間和地點(diǎn)的同種柳珊瑚的化合物結(jié)構(gòu)類型存在異同之處,二者均以Briarane型二萜為主要次級(jí)代謝產(chǎn)物,但Briarane型二萜化合物的氧化度存在不同。本發(fā)現(xiàn)對(duì)海洋環(huán)境中不同采集時(shí)間和地點(diǎn)的同種珊瑚中活性次級(jí)代謝產(chǎn)物的研究具有借鑒意義。
　　對(duì)海綿內(nèi)生真菌Aspergillus

8、 sp.中系列沒(méi)藥烷型倍半萜類化合物和甲苯酚三聚體類化合物之間的生物合成途徑進(jìn)行了初步分析。沒(méi)藥烷型倍半萜骨架來(lái)源于甲戊二羥酸途徑。甲苯酚三聚體類化合物的苯酚部分可能來(lái)源于莽草酸途徑的沒(méi)食子酸或苔蘚酸。表明兩類化合物具有緊密的生源合成關(guān)系,為其生源關(guān)系的闡釋提供了依據(jù)。
　　本研究的創(chuàng)新性體現(xiàn)在,在化學(xué)生態(tài)學(xué)活性指導(dǎo)下,從珊瑚礁無(wú)脊椎動(dòng)物及其內(nèi)生真菌中發(fā)現(xiàn)化學(xué)防御化合物,探討其化學(xué)生態(tài)學(xué)作用;分離獲得18個(gè)新化合物,發(fā)現(xiàn)具有極強(qiáng)或