灰黄霉素衍生物的合成及其生物学效应的研究

摘要

灰黄霉素是一种非多烯类的抗真菌抗生素,在传统临床上主要是用于治疗皮肤癣菌属引起的感染。灰黄霉素可以强烈地抑制真菌细胞的有丝分裂,而对哺乳动物却只是产生影响纺锤体微管的功能这样轻微的作用。灰黄霉素通过抑制肿瘤细胞系的中心体联合、有丝分裂捕获及随后的细胞死亡来诱导产生多极纺锤体。服用灰黄霉素引起的副作用一般都比较小,也不会引起较严重的后果,它常被建议作为其他抗癌药物的佐剂来使用。近年来对灰黄霉素的研究仍然主要集中在临床皮肤病感染的治疗和对癌症的抑制。
　　 本论文从灰黄霉素的结构特点出发,对其特定的位点进行化学修饰,合成了一系列的灰黄霉素衍生物(灰黄霉素酸,环氧灰黄霉素,5-硝基灰黄霉素,4'-灰黄霉素缩氨基硫脲,灰黄霉素缩羟胺,4'-羟基灰黄霉素),并研究了它们对几种植物病害真菌(串珠镰刀菌、茄形镰刀菌、尖孢镰刀菌和炭疽菌)和酪氨酸酶的抑制效应和抑制机理,同时也研究了灰黄霉素的结构与抑菌效果之间的构效关系。
　　 通过抑菌圈及菌落生长速率实验发现,尽管采自甜瓜、黄瓜、西瓜、苦瓜、辣椒和西红柿的不同专化型的10株致病性尖孢镰刀菌对灰黄霉素的敏感程度不同,但是灰黄霉素对它们表现出很好的抑制效果,并且灰黄霉素对尖孢镰刀菌菌丝具有很显著的致畸作用。而通过菌落生长速率实验发现,合成灰黄霉素衍生物中,灰黄霉素酸、5-硝基灰黄霉素和4'-羟基灰黄霉素三种完全没有抑菌活性;而另外三种有活性的物质,环氧灰黄霉素、4'-灰黄霉素缩氨基硫脲和灰黄霉素缩羟胺,与灰黄霉素相比,则对不同的真菌表现出不同的抑制活性。
　　 根据灰黄霉素衍生物的抑菌活性可以总结出灰黄霉素各个位点对抑菌作用的构效关系:4'-羟基灰黄霉素对四种供试菌均没有抑菌作用,说明灰黄霉素4'-位的C=O対灰黄霉素的抑菌作用十分重要,结合4'-灰黄霉素缩氨基硫脲和灰黄霉素缩羟胺的实验结果,说明4'-位的双键对抑菌效果有重要的作用,且C=N较C=O更有利于抑菌作用的提高;5-硝基灰黄霉素对四种供试菌均没有抑菌作用,说明5位的改造对抑菌能力的提高贡献不大;而将2'和3'位的双键改造成环氧化合物,其抑菌效果有一定的提高;灰黄霉素酸的抑菌实验结果表明,2'位甲氧基对灰黄霉素的抑菌效果也起着重要的作用。
　　 至于对酪氨酸酶的抑制作用,合成的六种衍生物中,只有灰黄霉素缩氨基硫脲表现出良好的抑制效果。它对酪氨酸酶的IC50为37.8μmol/L,抑制作用属于可逆过程,而抑制类型则为非竞争性抑制。灰黄霉素缩氨基硫脲对酶.底物络合物的抑制常数KIS=38.42μmol/L。