海洋来源真菌次级代谢产物的化学结构和抗H1N1流感病毒活性研究

发布时间：2018-06-29 02:27

本文选题：海洋真菌 + 抗甲型流感病毒　；参考：《中国海洋大学》2015年博士论文

【摘要】：海洋真菌次级代谢产物已成为天然产物研究的热点领域,是寻找新型药物先导化合物的重要资源。生物活性化合物的分离解析和化合物的立体构型问题是天然产物研究的两个重要方面。本论文研究内容主要分为两个部分：一是从海洋来源真菌次级代谢产物中寻找抗甲型H1N1流感病毒活性化合物的研究；二是利用量子化学ECD计算确定结构新颖的复杂天然产物立体构型的研究。抗甲型H1N1流感病毒活性化合物的研究：在实验室建立的海洋真菌资源库中选取了48株无细胞毒活性的菌株,采用H1N1病毒感染狗肾上皮细胞(MDCK)模型对其进行了初步活性筛选,然后再通过化学筛选(HPLC-UV-MS)和菌株种属的排重,最终选取了5株具有较强抗甲型流感活性的菌株作为目标菌株进行活性产物研究。采用最优的培养条件分别对5株目标菌株进行大量发酵,其发酵产物应用现有的各种常规分离柱色谱技术进行分离纯化得到化合物38个,其中在红树林来源的枝孢菌Cladosporium sp.PJX41中分离到化合物15个；在南海海泥来源产黄青霉Penicillin chrysogenum PJX17中分分离到化合物4个；在西沙海绵真菌Paraphaeosphaeria sp. PJXM5中分离到化合物6个；在另外两株海泥来源真菌Penicillium crustosum PJXJ23和Aspergillus fumigatus PJXZ72中共分离到化合物13个。运用常规的核磁共振波谱,X-Ray单晶衍射和量子化学ECD计算方法确定了38个化合物的化学结构和立体构型。其中.新化合物10个,结构类型包括6个新颖的吲哚喹唑啉酮类生物碱(1-5,15),2个具有新骨架类型的聚酮类化合物(16-17),2个新颖的四氢萘酮类化合物(20,22)；1个新的天然生物碱化合物(12)；首次确定了3个结构复杂的吲哚喹唑啉酮生物碱(6-8)和1个四氢萘酮类化合物(21)的绝对构型。其它的已知化合物结构类型包括：吲哚喹唑啉酮生物碱类化合物9个(6-14),聚酮类sorbicillin化合物2个(18-19),萘类palmarumycins化合物3个(23-25),二酮哌嗪类化合物10个(26-35),芳基喹啉viridicatin类化合物3个(36-38)。采用H1N1病毒感染狗肾上皮细胞(MDCK)模型,评价了化合物1-22的抗流感病毒活性,发现了18个活性化合物,其中有8个结构新颖的化合物(2b,5,7-9,11,16,20)显示出强效的抗甲型H1N1流感病毒活性(活性结果与阳性药利巴韦林相当)。首次发现具有显著的抗H1N1甲型流感病毒活性的吲哚喹唑啉酮生物碱、异源多环sorbicillin类和四氢萘酮类化合物。量子化学ECD计算确定结构新颖复杂天然产物的立体构型：海洋微生物次级代谢产物结构多样,活性独特,是发现药物先导化合物的重要来源。但是海洋天然产物具有结构复杂,含量少,一般含有多个手性中性,在结构确定,尤其是立体构型确定方面存在较大的困难。近年来,采用圆二色谱(CD)与现代量子化学计算相结合,准确鉴定有机手性小分子绝对构型的新技术在理论和实践上取得了重大的突破,迅速成为解决这一难题的有效手段。但该技术目前在国内天然产物研究组还没有广泛的应用。本人利用掌握的量子化学ECD计算技术解决海洋天然产物复杂结构的绝对构型问题,确定了本课题组在海洋真菌中分离到的结构复杂的新颖生物碱,萜类,sorbicillin,桔霉素类,螺环类化合物的立体构型,解决了本课题组分离到的部分结构复杂天然产物利用常规核磁和化学方法难以确定绝对构型的问题。综上,本文采用活性-化学-生物遗传种属筛选相结合的筛选模式从实验室不同生境来源菌株资源库中选取了5株抗流感病毒活性真菌菌株作为研究对象：分离并解析了38个化合物,其中新化合物10个,首次发现了抗甲型H1N1流感病毒活性的喹唑啉酮生物碱、异源sorbicillin和四氢萘酮类化合物。本文为筛选抗流感病毒活性新化合物提供了菌株资源,为寻找新型抗流感病毒先导化合物提供了化合物模板。此外还运用建立的量子化学ECD计算平台,确定了19个结构新颖的海洋微生物次级代谢产物的绝对构型,解决了部分海洋天然产物利用常规方法难以确定绝对构型的问题。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R915

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