凹顶藻次级代谢产物及其生物活性和化学分类学研究

1、凹顶藻次级代谢产物及其生物活性和化学分类学研究凹顶藻属海藻在分类地位上属于红藻门、红藻纲、仙菜目、松节藻科 , 主要分布于热带、亚热带和温带海域的低潮线附近及深海部分, 约 135 种 , 中国有 20种以上。凹顶藻次级代谢产物的结构类型主要包括倍半萜、二萜、三萜和 C15-聚乙酰等 , 以卤代著称, 并具有抗菌和细胞毒等多种生物活性。本论文对近10 年凹顶藻中分离鉴定的 146 个结构新颖的次级代谢产物及其生物活性和结构鉴定技术进行了总结, 并对采自中国沿海的 8 种凹顶藻 （ 马岛凹顶藻、 俯仰凹顶藻、 冈村凹顶藻、复生凹顶藻、齐腾凹顶藻、羽枝凹顶藻、三列凹顶藻和似瘤凹顶藻）的次级代谢产物

2、进行了提取分离、结构鉴定、生物活性筛选和化学分类学探讨。干燥并粉碎的凹顶藻样品分别进行有机溶剂提取, 粗提物进行硅胶柱层析、凝胶 Sephadex LH-20 柱层析、制备薄层层析和高效液相色谱等方法分离纯化得单体化合物 , 利用超导核磁共振、质谱和红外光谱等现代谱学技术鉴定化合物的结构。从上述8 种凹顶藻中分离鉴定的化合物共计139 个 （ 部分化合物由不同种中多次分离鉴定）, 其中新化合物 33 个 , 新天然产物 6 个。 分离鉴定的化合物结构类型涵盖了倍半菇、二菇、三菇、C15-聚乙酰、呷咪和番体类等，并且大多为卤代结构 , 其中新化合物中包括17 个新倍半萜、 4个新二萜、 2 个新

3、聚醚三萜、 5个新C15-聚乙酰、4个新多澳呷珠和1个新番体，新天然产物中包括4个倍平据 和 2 个甲基环己二醇的同分异构体。其中从马岛凹顶藻中分离鉴定 26 个化合物 , 发现新化合物 8 个 , 新天然产物2个;从俯仰凹顶藻中分离鉴定20个化合物 , 发现新化合物 9个;从冈村凹顶藻中分离鉴定 9 个化合物 , 发现新化合物 2 个 ; 从复生凹顶藻中分离鉴定30 个化合物 ,发现新化合物 5个,新天然产物 2个; 从齐腾凹顶藻中分离鉴定11 个化合物 , 发现新化合物 7 个 ; 从羽枝凹顶藻中分离鉴定9 个化合物 , 发现新化合物 1 个 ; 从三列凹顶藻中分离鉴定18个化合物 , 发

4、现新化合物 2个,新天然产物 1 个; 从似瘤凹顶藻中分离鉴定16 个化合物 , 发现新化合物 5 个 , 新天然产物 1 个。 大量新化合物、新天然产物和罕见结构的发现丰富了凹顶藻次级代谢产物的分子多样性, 生源前体和中间体结构的分离为凹顶藻次级代谢过程的研究提供了新的参考。 在系统查阅并总结 8 种凹顶藻中分离鉴定的已知化合物的生物活性的基础上, 选取部分单体化合物进行了抗细菌 （ 金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏杆菌 ） 、抗真菌 （ 黑曲霉和白色念珠菌）、细胞毒（P388小鼠白血病和HL60人白血病月中瘤细胞株）和拒食杀虫 （ 植物害虫灰翅夜蛾） 活性筛选和构效关系研究。结果表明 ,8 种凹

5、顶藻的部分次级代谢产物 , 特别是大量存在的卤代化合物 ,具有抗细菌、 抗真菌、 细胞毒和拒食杀虫活性, 其中多溴吲哚LS13 的抗金黄色葡萄球菌、澳代聚醴三菇LM18（LD9）的P388月中瘤细胞毒和澳代、氯代 chamigrane类倍平据LM2 （LD1, LS8）、LO5对植物害虫灰翅夜蛾的拒食杀虫活性较为显著。初步的构效关系研究表明 , 溴或甲基取代对吲哚类结构的抗金黄色葡萄球菌活性具有重要影响; 进一步证实了侧链结构的改变对thyrsiferol 类聚醚三萜的 P388月中瘤细胞毒活性具有重要的影响，而LM19II的活性提示增加thyrsiferol 类聚醴三萜侧链末端的极性可能导致活性的降低; 卤代倍半萜LM2 （LD1, LS8） 中 7位羟基和 2 位氯代烯键是拒食杀虫活性的关键部位,LO5 中溴代烯键也是较为关键的活性基团 , 而环氧和环外双键结构对活性的影响较小。初步的生物活性筛选和构效关系研究为 8 种凹顶藻的药用开发和化学生态学研究增加了新的依据。根据分离鉴定的卤代和非卤代的倍半菇、二菇、三菇、C15-聚乙酰和呷珠类次级代谢产物及其可能的生源合成途径, 对 8 种凹顶藻进行了初步的化学分类学探讨。8种凹顶藻中特征的倍半菇