两株海洋来源的放线菌次级代谢产物及其抗肿瘤活性的研究
放线菌是活性物质的重要来源，与陆地环境相比，海洋环境由于具有盐度高、压强大、寒冷和营养成分较少等特点，海洋放线菌长期适应复杂的海洋环境而生存，有其独特的代谢方式，其次级代谢产物具有新颖的化学结构和广泛的生物活性，为新药的开发提供了丰富的先导化合物。为了从海洋来源的放线菌中寻找抗肿瘤活性先导化合物，本研究从20个海洋来源的样品中共分离纯化出108株放线菌，通过抗肿瘤活性的筛选，共筛选出17株活性菌株。进一步采用生物和化学组合筛选的方法，从上述活性菌株和实验室活性菌株库中选出代谢产物丰富、活性显著的海南红树林来源的链霉菌THS-55(Streptomyces sp.)和西沙海绵来源的链霉菌HDN10-293(Streptomyces sp.)两株放线菌作为目标菌株，对其次级代谢产物的化学结构和抗肿瘤活性进行研究。 分别对2株目标菌株进行大量发酵，用乙酸乙酯对发酵液进行萃取后真空浓缩获得发酵粗提物。综合运用正相硅胶柱、反相硅胶柱、凝胶柱(SephadexLH-20)、中压液相色谱(MPLC)、半制备高效液相色谱(semi-HPLC)等化学分离手段，从目标菌株THS-55的提取物中分离得到19个化合物，从目标菌株HDN10-293中获得11个化合物。利用紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、质谱(MS)、核磁共振(NMR)、圆二色谱(CD)、X射线单晶衍射(X-ray)等波谱学方法阐明了30个化合物的化学结构，其中新化合物8个，新天然产物6个，已知化合物16个。其结构类型为抗霉素类化合物13个(1-13)，硫桥二聚的吡喃萘醌类化合物5个(20-24)，七尾霉素类化合物5个(25-29)，此外还包括环二肽，苯的衍生物，黄酮类化合物等。 采用MTT和SRB法，以HeLa，HL-60和K562为细胞模型，对抗霉素类化合物1-13的体外抗肿瘤活性进行了初步评价。结果表明:抗霉素类化合物1-13对HeLa细胞系具有极强的细胞毒活性，其活性浓度低至纳摩尔级别，其IC50为0.02-0.58μM，对HL-60和K562仅表现出弱的细胞毒活性。部分化合物的生物活性评价仍在进行中。 本文从两株海洋来源的抗肿瘤放线菌THS-55和HDN10-293的次级代谢产物中分离鉴定出30个化合物，其中包括:8个新化合物，6个新天然产物。新化合物1-6为首次报道的含3-乙酰水杨酰胺的抗霉素类化合物，新天然产物7-10为首次发现天然来源的含氨基水杨酰胺的抗霉素类化合物;到目前为止，天然来源的硫桥二聚毗喃萘醌类化合物仅有4例报道，本文从菌株HDN10-293获得5个该类化合物，其中2个新化合物，2个新天然产物。化合物22为首次发现由硫桥二聚吡喃萘醌与一个罕见不饱和糖醛酸骈合形成的新骨架化合物。抗霉素类化合物1-13对人宫颈癌HeLa细胞表现出了极强的细胞毒活性。已报道具有广谱抗肿瘤活性的硫桥二聚吡喃萘醌类化合物抗肿瘤活性评价正在进行中。上述研究为海洋放线菌天然产物化学研究提供了新颖的化合物骨架，为抗肿瘤药物的研制提供了活性先导化合物。研究结果也表明，海洋来源放线菌能够产生结构新颖活性显著的代谢产物，作为药用微生物资源具有巨大的研究价值。
海洋放线菌;次级代谢产物;化学结构;抗肿瘤活性
中国海洋大学
硕士
微生物与生化药学
朱天骄
2015
中文
R282.71;R284.1
120
2016-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）