中国南海一种海绵和两种柳珊瑚的化学成分及生物活性研究

摘要

近半个世纪以来,海洋天然产物以新颖的化学结构、突出而多样的生物活性引起了药物化学家的广泛关注,特别是珊瑚礁生态系统中的无脊椎生物一直是海洋药物研究的热点。在寻找具有生物活性的海洋天然产物过程中,本论文对采自中国南海海域的三种无脊椎生物:简易板海绵Plakortis simplex、弯真丛柳珊瑚Euplexaura curvata和壮真丛柳珊瑚Euplexaura robusta进行了系统的化学成分和生物活性研究。研究内容主要包括:化学成分的分离纯化及结构鉴定;新颖结构化合物生物合成途径的推测;单体化合物生物活性的初步评价。
　　本论文利用薄层色谱、凝胶柱色谱、硅胶柱色谱、ODS柱色谱以及反相高效液相色谱等分离纯化手段,从简易板海绵P.simplex中分离得到了35个单体化合物,解析出其中的30个(1～30);从弯真丛柳珊瑚E.curvata中分离得到了15个单体化合物,解析出其中的11个(31～41);从壮真丛柳珊瑚E.robusta中分离得到了25个单体化合物,解析出其中的22个(31～52)。利用理化性质和波谱学方法(NMR,MS,IR,UV,CD,Mosher法)阐明了以上52个化合物的化学结构。结构类型包括:聚酮类化合物11个(1～7、9～12)、生物碱类化合物28个(8、13～15、22～29、31～37、42～43、46～52)、甾体化合物9个(19～21、38～41、44～45)、二酮哌嗪类化合物3个(16～18)、苯衍生物1个(30)。对获得的单体化合物,采用MTT法和SRB法,在细胞水平对抗肿瘤活性进行了初步评价,从中筛选出了4个活性化合物(3、5～6、42);采用ELISA法,从分子水平对单体化合物的c-Met酶活抑制作用进行了初步评价,从中筛选出了2个活性化合物(4、8)。
　　通过本论文研究,主要取得了以下几点创新。1.丰富了海洋天然产物的新颖结构,本论文共发现新化合物11个,包括7个聚酮类化合物(1～7)、4个生物碱(8、31、42～43)。2.P.simplex海绵是国外持续研究的热点物种,聚酮类物质是该物种的特征活性成分,我国南海海域同一物种中一批新颖聚酮化合物的再次发现,特别是具有环氧片段的α,β-不饱和γ-内酯型新骨架聚酮(1和2)以及罕见的含有环戊烷五环片段新颖结构(3)的发现,充分表明了该种海绵丰富的化学多样性和显著的生境特异性;其次,针对聚酮类新化合物较复杂的立体构型问题,本论文结合分子模型,采用NOESY谱和CD谱确定了聚酮类化合物(1～4)的绝对构型,采用NOESY谱和Mosher法确定了聚酮类化合物(5～6)的绝对构型。3.柳珊瑚鲜有生物碱成分的报道,本论文首次从E.curvata和E.robusta中分离得到了一系列二萜生物碱,包括3个新化合物(31、42～43);研究结果表明同属柳珊瑚在化学成分上既表现出亲缘关系,又具有显著的种特异性,初步显示了珊瑚的化学分类学意义。4.新发现了一批具有突出抗肿瘤活性的海洋天然产物,为海洋天然药物研发提供了科学数据。