两株南极海洋来源真菌活性次级代谢产物的研究

摘要

南极海洋来源微生物生存环境特殊,其次级代谢产物结构新颖、活性独特,是新型药物先导化合物的潜在来源。本论文采用了活性筛选和化学筛选相结合的方法,对南极来源具有抗肿瘤活性的微生物进行分离和筛选,选取其中2株具有抗肿瘤活性的真菌进行了活性次级代谢产物的研究。
　　 从采自南极海域的海绵、海藻、海水、海泥等11个样品中分离得到了58株真菌。通过海虾生物致死法初筛,获得活性菌株8株。对这8株菌株,我们采用两种培养基发酵,并采用人慢性髓原白血病K562细胞通过SRB法筛选,得到5株具有较强细胞毒活性的菌株。对5株活性真菌进行发酵条件摸索,以其中2株(PRB-2、PR4-1-3)作为主要研究对象进行大量发酵,系统研究其活性次级代谢产物。
　　 对2株发酵产物的乙酸乙酯提取物采用薄层色谱、正相及反相硅胶柱色谱、LH-20凝胶柱色谱、高压液相色谱等现代分离纯化手段,从菌株PRB-2(Penicillium crustosum)的粗提物中分离得到15个单体化合物(1-15);从菌株PR4-1-3(Penicillin chrysogenum)的粗提物中分离得到9个单体化合物(16-24);共24个化合物。
　　 利用现代波谱学(IR,UV,MS,NMR,X-ray)确定了全部24个化合物(1-24)的化学结构(化合物结构及名称参见Table1),其中新化合物3个。新化合物结构类型为γ-丁内酯(1-3),其中1为新骨架化合物。已知化合物包括5个生物碱(4-7、18)、4个蒽醌(8、19-21),6个苯的衍生物(9-11、22-24)、2个杉酮类化合物(16-17)和4个其他类化合物。
　　 通过SRB法初步评价了新化合物1-3的细胞毒活性,化合物1-3没有表现出明显的细胞毒活性。同时以MDCK细胞株为模型,采用CPE方法,对新化合物1-3和已知化合物16.17的抗H1N1流感病毒活性进行了初步评价,化合物2在50 ug/mL时,抑制率达到42.9％,具有弱效抗病毒活性;化合物16在50 ug/mL时,抑制率达到50％,具有中效抗病毒活性。通过文献查阅得知,化合物viridicatin(4),viridicatol(5),cyclopenine(6),cyclopenol(7);secalonic acid D(16),meleagrin(18),citreorosein(19)和emodin(21)都具有较强的细胞毒活性,分别为两株菌发酵浸膏的主要活性成分,与浸膏活性筛选结果相符。
　　 综上,本文从采自南极海洋的共11个样品中分离筛选出5株具有细胞毒活性的真菌;从其中2株真菌中发现了24个次级代谢产物,阐明了全部24个单体化合物的结构,发现了3个新γ-丁内酯类化合物,其中1为新骨架化合物。上述研究为天然产物化学提供了新的结构类型,对拓展南极海洋微生物资源的开发利用,研究南极海洋来源真菌中活性次级代谢产物奠定了基础。