海洋天然產(chǎn)物的電噴霧電離質(zhì)譜(ESI-MS)及其乙酰膽堿酯酶抑制活性構(gòu)效關(guān)系分析.pdf

1、海洋環(huán)境的特殊性（高鹽、高壓、低溫和寡營(yíng)養(yǎng)等）造就了海洋生物獨(dú)特的生活環(huán)境，因而其代謝途徑特殊、復(fù)雜，產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物往往都具有化學(xué)結(jié)構(gòu)新穎性和生物活性多樣性的特點(diǎn)。每年都有近1000個(gè)新的海洋天然產(chǎn)物的報(bào)道，其中來(lái)源于海綿、珊瑚及其共附生微生物的就占據(jù)差不多二分之一的份額。
　　在海洋天然產(chǎn)物在結(jié)構(gòu)確定過程中，質(zhì)譜分析方法起到了至關(guān)重要的作用，目前常見的質(zhì)譜分析方法包括，電子轟擊電離質(zhì)譜（EI-MS）、快點(diǎn)子轟擊電離質(zhì)譜（FA

2、B-MS）、基質(zhì)輔助激光解吸電離質(zhì)譜（MALDI-MS）以及電噴霧電離質(zhì)譜（ESI-MS）。其中ESI-MS具有快速、高效、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物領(lǐng)域。
　　本研究通過對(duì)101個(gè)本課題組提供的來(lái)源于海綿、珊瑚及其共附生微生物的天然產(chǎn)物進(jìn)行電噴霧電離質(zhì)譜（ESI-MS）分析，旨在找出常見的海洋天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)類型在進(jìn)行ESI-MS分析時(shí)的出峰規(guī)律，為今后對(duì)常見的海洋天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)類型適宜于哪種電噴霧電離質(zhì)譜分析模式，以及如何

3、利用電噴霧電離質(zhì)譜篩選化合物結(jié)構(gòu)類型提供借鑒。
　　總結(jié)發(fā)現(xiàn)一般含有堿性基團(tuán)的化合物適合正離子分析模式，如甾體、甾體皂苷、倍半萜、二萜、二倍半萜等結(jié)構(gòu)類型的化合物適合 ESI(+)模式分析，常見[M+H]+、[M-H2O+H]+、[M+Na]+、[M+K]+、[2M+H]+、[2M+Na]+、[2M+K]+等離子峰；含有酸性基團(tuán)的化合物適合負(fù)離子分析模式，如聚酮、色原酮、口山酮、環(huán)肽、醌類、內(nèi)酯、甘油醚等結(jié)構(gòu)類型的化合物適合 ES

4、I(–)模式分析，常見[M-H]–、[2M-H]–等離子峰。含有兩性基團(tuán)的化合物理論上在這兩種分析模式下都可以被電離，例如含有多個(gè)羰基和羥基的色元酮類化合物，在兩種分析模式下都可以被電離。不含有極性基團(tuán)的化合物不能被電離，而有部分化合物雖然含有極性基團(tuán)，但同樣也可能不會(huì)被電離，例如不含羰基的多羥基甾體類化合物。
　　同時(shí)對(duì)同位素峰、高分辨質(zhì)譜、多級(jí)質(zhì)譜以及質(zhì)譜分析方中的注意事項(xiàng)進(jìn)行了探究和討論。例如，當(dāng)化合物分子中含有氯原子，那么

5、在質(zhì)譜分析圖中會(huì)出現(xiàn)豐度比3：1且質(zhì)核比相差2的同位素離子峰，而含有溴原子的化合物則會(huì)出現(xiàn)豐度比1：1且質(zhì)核比相差2的同位素離子峰。高分辨質(zhì)譜可以幫助我們更好的確認(rèn)待測(cè)化合物的分子式，同時(shí)高分辨質(zhì)譜圖中會(huì)給出分析過程中某一時(shí)刻樣品的濃度以及離子峰的豐度等信息。多級(jí)質(zhì)譜則會(huì)更加明確的佐證待測(cè)化合物中含有的結(jié)構(gòu)片段，從而保證解析出來(lái)的化合物的結(jié)構(gòu)的正確性。而質(zhì)譜分析結(jié)果會(huì)受到化合物的溶解度、進(jìn)樣量等因素的影響。
　　本研究的另外一項(xiàng)工

6、作是，對(duì)本課題組來(lái)源的136個(gè)天然產(chǎn)物以及部分經(jīng)過結(jié)構(gòu)修飾的天然產(chǎn)物，進(jìn)行乙酰膽堿酶活性抑制實(shí)驗(yàn)，目的在于篩選活性化合物，以及通過構(gòu)效關(guān)系分析總結(jié)活性化合物的結(jié)構(gòu)類型及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以期為從海洋天然產(chǎn)物中篩選乙酰膽堿酯酶活性抑制劑提供參考意見。
　　經(jīng)過活性測(cè)試，發(fā)現(xiàn)有57個(gè)化合物顯示具有活性，結(jié)構(gòu)類型包括橘霉素、甾體、倍半萜、生物堿、內(nèi)酯、異香豆素、肽類、蒽醌、苯甲醛衍生物等，并且篩選出4個(gè)具有中等以及微弱活性的化合物，其IC50

7、值分別為78、42、23和166μM，其中包括2個(gè)橘霉素和2個(gè)甾體，而關(guān)于橘霉素具有乙酰膽堿酯酶抑制活性的報(bào)道目前還沒有。
　　對(duì)這些化合物及其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行構(gòu)效關(guān)系分析，發(fā)現(xiàn)氫化蒽醌活性低于芳香化蒽醌，C-4位的-OH會(huì)大大降低活性，而C-3位的側(cè)鏈變長(zhǎng)有利于增強(qiáng)活性。二聚體的橘霉素活性強(qiáng)于單體化合物，分子中C-2'位甲酸酯基會(huì)大大降低活性。對(duì)于異香豆素來(lái)說分子中含有長(zhǎng)側(cè)鏈時(shí)會(huì)增強(qiáng)化合物的活性，C-3、C-4位芳香化會(huì)大大降低化合