海洋微生物代谢产物抗肿瘤活性成分研究
海洋微生物生存环境特殊，其次级代谢产物化学结构新颖、种类繁多，是新活性先导化合物的重要来源。为了寻找抗肿瘤活性先导化合物，本论文采用活性追踪的方法开展了海洋微生物抗肿瘤活性代谢产物的研究工作。内容包括：海洋微生物抗肿瘤活性菌株的分级组合筛选；活性菌株复筛和发酵条件考察；抗肿瘤活性成分的追踪分离；化合物单体的结构解析；单体化合物抗肿瘤活性的初步评价。
采用海虾生物致死法和tsFT210细胞的流式细胞术筛选模型，以细胞周期抑制和细胞凋亡诱导以及坏死性细胞毒为活性指标，对采自青岛近海由实验室分离保藏的164株海洋微生物，进行了抗肿瘤活性的分级组合筛选。经海虾生物致死法一级初筛，得到活性菌株60株(LC50＜500μg/mL)，阳性率为36.6％。对初筛有效的60株菌利用流式细胞术筛选模型进行二级复筛，得到具有抗肿瘤活性的菌株27株，阳性率为复筛菌株数的45.0％、初筛菌株总数的16.5％。
本论文选择3株代谢产物活性强、稳定性好的放线菌H1002和007株，以及真菌H1-04作为目标菌株，对其活性产物进行了研究。通过培养基选择试验，发酵时间试验，确定了3株目标菌的大量发酵条件。经大量发酵和萃取实验分别得到了3株目标菌的活性部位，反复运用薄层层析，正相、反相硅胶柱层析，LH-20凝胶柱层析，反相高压液相等化学的分离纯化手段，采用小鼠乳腺癌tsFT210细胞的镜检结合流式细胞术的活性追踪模型，通过活性成分的跟踪分离，从H1002的代谢产物中分离得到12个化合物单体(1-12)；从007中得到了6个单体化合物(4、7、8、13-15)；从H1-04中分离得到12个单体化合物(16-27)。
继而，通过解析波谱数据并结合理化常数阐明了26个化合物的化学结构(化合物结构及名称参见Table1)，其中生物碱类化合物9个(吲哚咔唑类生物碱化合物2个，喹唑啉生物碱类化合物6个，其他生物碱类化合物1个)；二氧哌嗪类化合物12个(gliotoxin及其类似物4个，环二肽类化合物8个)；其他类化合物5个(酰胺类化合物2个，核苷类化合物1个，嘧啶类化合物1个，呋喃衍生物1个)。吲哚咔唑类化合物13为新化合物；喹唑啉生物碱类化合物27为新天然产物。喹唑啉生物碱类化合物19的结构解析工作正在进行中。
利用流式细胞术结合形态学检测的方法、MTT法和SRB法，对分离获得的单体化合物的抗肿瘤活性进行了初步评价。结果表明，新化合物13对多种人癌细胞及哺乳动物癌细胞具有直接杀伤作用和对细胞增殖的抑制、对细胞周期的G2/M期抑制以及细胞凋亡诱导等抗肿瘤活性，尤其是对人肺癌A549细胞具有非常强的增殖抑制作用；化合物14对tsFT210细胞具有非常强的细胞增殖抑制活性和坏死性细胞毒活性；化合物16对tsFT210细胞有强的诱导凋亡和细胞毒活性；化合物18、19及23-27具有中等强度的细胞增殖抑制活性；化合物17、20和22对tsFT210细胞具有一定程度的细胞增殖抑制活性；化合物2对tsFT210细胞具有细胞周期G0/G1期抑制作用；化合物11对tsFT210细胞具有较弱的G2/M周期抑制活性。
本文共获得单体化合物27个，其中活性化合物16个，高活性化合物3个。高活性新化合物13为结构新颖的吲哚咔唑类生物碱化合物，对多种人癌细胞及哺乳动物癌细胞显示强的抗肿瘤活性，尤其是对人肺癌A549细胞的增殖抑制作用极强。放线菌007株经分类学研究鉴定为马杜拉放线菌(新种)Actinomadurasp.nov.，本文对其代谢产物进行了系统研究，吲哚咔唑类生物碱化合物为首次从马杜拉放线菌属分离得到。真菌H1-04株经分类学研究鉴定为烟曲霉AspergillusfumigatusFres.，从其次级代谢产物中分离得到的喹唑啉生物碱类化合物27为新天然产物，其细胞增殖抑制活性为首次报道。上述研究为抗肿瘤新药提供了重要的先导结构，并为海洋药用资源提供了重要的活性菌株。
海洋微生物;代谢产物;分级组合筛选;抗肿瘤;活性追踪分离;活性先导化合物
中国海洋大学
博士
水产品加工与贮藏
崔承彬;顾谦群
2005
中文
Q17;R979.1
147
2006-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）