球毛壳霉和黑团孢霉的次生代谢产物及其生物活性研究

发布时间：2020-10-28 12:04

　　 论文一共分为三个部分。第一部分主要论述了Armadillidium vulgare内生真菌球毛壳霉(Chaetomium globosum)的发酵产物的化学成分以及生物活性研究;第二部分介绍了黑团孢属真菌黑团孢霉(Periconia sp.)次生代谢产物和生物活性研究,并提出了分离得到的麦角甾烷的新骨架可能的生源途径;第三部分综述了近些年来文献报道的重排麦角甾醇类(ergostane-type)化合物的研究进展。真菌是一种真核生物,属于不同于动物、植物和细菌的真菌界。真菌界包含各种各样的生物分类群,其中有各种生态学各异、生命周期策略各异的真菌,其体型也从单细胞水生真菌到大型蘑菇不等。然而,对真菌真正的生物多样性知之甚少,估计其总数有220万至380万种。其中,仅描述了约120000种,已知有超过8000种对植物有害,至少有300种对人类具有致病性。真菌产生的代谢产物也是多种多样,且大多具有良好的活性。有很多代谢产物经过开发研究做成了我们今天广泛应用的药物,例如绝大多数的抗生素、土曲霉中产生的洛伐他丁等等。课题组在之前的研究中从鼠妇虫(Armadillidium vulgare)体内分离到了一株球毛壳霉(Chaetomium globosum),从其固体发酵产物中分离得到了大量的结构复杂细胞松弛素类化合物。为了进一步挖掘该株球毛壳霉的代谢产物的多样性,我们改变其固体发酵的培养条件,从而得到了许多之前未被发现的新结构。从该株球毛壳霉的固体发酵产物中共分离鉴定了45个化合物,包括17个新化合物,其主要成分为细胞松弛素类化合物,同时也分离得到了azaphilones和其他类型的化合物。综合运用各种光谱分析技术、X-射线单晶衍射实验与计算化学技术等确定了化合物的平面结构与立体构型。从结构上看,我们首次发现以酪氨酸为前体的具有13元碳环的细胞松弛素,具有罕见的19,20位开环的细胞松弛素,以及首次发现具有1′-N-甲基的细胞松弛素。我们评价了部分分离得到的化合物的细胞毒活性,部分化合物显示一定的细胞毒活性;同时我们也对部分化合物的抗耐药微生物的活性进行了评价,其中个别化合物表现有良好的潜力,可以为进一步研究的提供物质基础。另外,我们对月季(Rosa chinensis Jacq.)叶部来源的的黑团孢霉(Periconia sp.)的次生代谢产物进行了研究。从实验室条件下固体发酵物中共分离鉴定了25个化合物,包括16个新化合物。其中,一个为罕见的具有双环[2.2.2]辛烷环结构的麦角甾烷类新骨架甾体化合物,相比于常见的甾体的6/6/6/5四环骨架,新骨架形成了新的环系;一个是新颖的具有双环[3.3.1]壬烷单元的麦角甾烷型甾体类化合物。除此之外还分离鉴定了三萜倍半萜和链状小分子化合物。本文对鼠妇虫来源的球毛壳霉和分离自月季叶部的黑团孢霉的次生代谢产物进行了系统的研究,结果显示两种内生真菌均具有强大的代谢新颖独特的次生代谢产物的基因编码能力。同时,通过初步的活性筛选,为进一步研究其药理活性打下了坚实的基础。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R915
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 球毛壳霉化学成分和生物活性研究
    1.1 概述
    1.2 结果与讨论
        1.2.1 新化合物结构鉴定
            1.2.1.1 5/6/13环系的pyrichalasin类细胞松弛素的结构鉴定
            1.2.1.2 具有1′-氮甲基化合物的结构鉴定
            1.2.1.3 19,20-sceochaetoglobins的结构鉴定
            1.2.1.4 5/6/13环系化合物的结构鉴定
        1.2.2 针对多种肿瘤细胞的细胞毒活性筛选结果
        1.2.3 新化合物抗耐药菌活性筛选结果
    1.3 实验部分
        1.3.1 实验仪器与材料
        1.3.2 菌株来源
        1.3.3 发酵培养及提取分离
        1.3.4 细胞毒活性筛选实验
        1.3.5 体外耐药微生物的抗菌活性
    1.4 小结
    1.5 化合物理化数据
    参考文献
第二章 黑团孢霉化学成分及生物活性研究
    2.1 概述
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 新化合物结构鉴定
            2.2.1.1 麦角甾烷型甾体新骨架结构鉴定
            2.2.1.2 phomopsterone类甾体结构鉴定
            2.2.1.3 三萜类结构鉴定
            2.2.1.4 sirenin类似物结构鉴定
            2.2.1.5 倍半萜及其衍生物结构鉴定
        2.2.2 部分化合物细胞毒活性筛选结果
    2.3 实验部分
        2.3.1 实验仪器与材料
        2.3.2 菌株来源
        2.3.3 发酵培养及提取分离
        2.3.4 针对白血病细胞毒活性筛选实验
    2.4 小结
    2.5 化合物理化数据
    参考文献
第三章 重排麦角甾烷型甾体（ergostane-type）的研究进展
    3.1 概述
    3.2 具有重排A环的麦角甾烷类化合物
        3.2.1 Phomopsterone A
            3.2.1.1 分离与结构解析
            3.2.1.2 生物合成途径研究
            3.2.1.3 药理活性研究
        3.2.2 Ganotheaecolin A
            3.2.2.1 分离与结构解析
            3.2.2.2 生物合成途径研究
            3.2.2.3 生物活性研究
    3.3 具有重排B环的麦角甾烷类化合物
        3.3.1 Pinnigorgiols A-C
            3.3.1.1.分离与结构鉴定
            3.3.1.2 生物合成途径研究
            3.3.1.3 生物活性研究
        3.3.2 Erinarol J
            3.3.2.1 分离与结构解析
            3.3.2.2 生物活性研究
        3.3.3 Eringiacetal A
            3.3.3.1 分离与结构解析
            3.3.3.2 生物合成途径研究
            3.3.3.3 生物活性研究
        3.3.4 Solanioic acid
            3.3.4.1 分离与结构解析
            3.3.4.2 生物合成途径研究
            3.3.4.3 生物活性研究
    3.4 具有重排C环的麦角甾烷类化合物
        3.4.1 Matsutakone和pleurocin A and pleurocin B
            3.4.1.1 分离与结构解析
            3.4.1.2 生物合成途径研究
            3.4.1.3 生物活性研究
        3.4.2 Leptosterol A, ganoderin A, 和pinnisterol A, D, and E
            3.4.2.1 分离与结构解析
            3.4.2.2 生物合成途径研究
            3.4.2.3 生物活性研究
        3.4.3 Eringiacetal B
            3.4.3.1 分离与结构解析
            3.4.3.2 生物合成途径研究
            3.4.3.3 生物活性研究
        3.4.4 Dankasterone A和B
            3.4.4.1 分离与结构解析
            3.4.4.2 生物合成途径研究
            3.4.4.3 生物活性研究
    3.5 具有重排D环的麦角甾烷类化合物
        3.5.1 Penicillitone
            3.5.1.1 分离与结构鉴定
            3.5.1.2 生物合成途径研究
            3.5.1.3 生物活性研究
        3.5.2 Strophasterol A-D和glaucoposterol A
            3.5.2.1 分离与结构解析
            3.5.2.2 生物合成途径研究
            3.5.2.3 生物活性研究
            3.5.2.4 半合成研究
        3.5.3 Tricholumin A
            3.5.3.1 分离与结构解析
            3.5.3.2 生物合成途径研究
            3.5.3.3 生物活性研究
    3.6 结论
    参考文献
作者简历
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致谢

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本文编号：2860067