海洋鏈霉菌IMB094和糖單孢菌7-98-1活性代謝產(chǎn)物研究.pdf

1、當前，細菌耐藥問題突出，尤其是多重耐藥革蘭氏陰性細菌感染問題日益嚴重，成為全球公共健康最大的威脅之一。與細菌耐藥性的不斷出現(xiàn)相對的是，具有全新骨架結(jié)構(gòu)和作用機制的新型抗菌藥物嚴重匱乏。研發(fā)新的抗耐藥菌藥物迫在眉睫。放線菌是微生物藥物發(fā)現(xiàn)的重要來源，大約40％的天然抗生素由放線菌產(chǎn)生。海洋放線菌由于特殊的生存環(huán)境，可能發(fā)展的次生代謝途徑，合成新結(jié)構(gòu)的代謝產(chǎn)物，成為近年的研究熱點。
　　本學位論文對兩株海洋來源放線菌—鏈霉菌（Stre

2、ptomyces sp.）IMB094和糖單孢菌（Saccharomonospora sp.）7-98-1的抗耐藥菌活性次級代謝產(chǎn)物進行分離純化、結(jié)構(gòu)鑒定和活性評價研究。通過活性追蹤，利用多種色譜方法從鏈霉菌IMB094發(fā)酵液中分離純化得到4個化合物（1～4，圖1）。利用UV、IR、MS、1D和2DNMR等波譜及化學方法確定了化合物結(jié)構(gòu)，均為放線菌素類化合物。與常見的天然放線菌素生色團母核為三環(huán)稠合的吩噁嗪不同的是，化合物1和2的生色團

3、母核為罕見的噁唑并[4,5-b]吩噁嗪四環(huán)稠合結(jié)構(gòu)，即2-氨基-4，6-二甲基-5H-噁唑并[4,5-b]吩噁嗪-1，9-二甲酸。該母核結(jié)構(gòu)在天然放線菌素中為首次發(fā)現(xiàn)，也并未見于其他天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)中。化合物1為一新結(jié)構(gòu)化合物，命名為新放線菌素A(Neo-actinomycin A)?；衔?為首次發(fā)現(xiàn)的天然放線菌素衍生物，命名為新放線菌素B(Neo-actinomycinB)。化合物2的核磁共振波譜數(shù)據(jù)為首次報道。化合物3和4的結(jié)構(gòu)分別確

4、定為放線菌素D和X2。
　　對新放線菌素的生物合成途徑進行了初步的探索。原位前體添加試驗結(jié)果表明，在發(fā)酵液中添加α-酮戊二酸和丙酮酸，能夠使新放線菌素A(1)和B(2)的產(chǎn)量增加6～12倍。體外轉(zhuǎn)化實驗顯示，放線菌素D(3)在水和發(fā)酵培養(yǎng)基中，能夠與α-酮戊二酸和丙酮酸反應(yīng)，分別生成新放線菌素A(1)和B(2)。此外，在半乳糖-谷氨酸-礦物鹽培養(yǎng)基的IMB094發(fā)酵液中，檢測到較高濃度的α-酮戊二酸和丙酮酸。這些研究結(jié)果提示，新放

5、線菌素A(1)和B(2)可能是由放線菌素D與三羧酸循環(huán)(TCA)途徑產(chǎn)生的中間體α-酮戊二酸和丙酮酸經(jīng)非酶促反應(yīng)生成。
　　化合物1對甲氧西林耐藥金黃色葡萄球菌(MRSA)、甲氧西林耐藥表皮葡萄球菌(MRSE)、耐萬古霉素糞腸球菌、屎腸球菌(VRE)等多種革蘭氏陽性耐藥菌表現(xiàn)出中等的抗菌活性，最低抑菌濃度(MIC)值為16-64μg/mL。化合物2沒有表現(xiàn)出抑菌活性(MIC＞128μg/mL)。化合物3和4對多種革蘭氏陽性耐藥菌具

6、有很強的抑菌活性（MIC值：0.06-0.25μg/mL）。體外細胞毒性表明，化合物1對人肺腺癌(A549)、人結(jié)腸癌(HCT116)、肝癌(Hep G2)等腫瘤細胞具有較強的抗腫瘤細胞活性，IC50值分別為65.8、38.7、43.0nM。對化合物1-4的抗菌和抗腫瘤細胞活性構(gòu)效關(guān)系進行了分析和總結(jié)，表明生色團2-氨基和分子的平面結(jié)構(gòu)對放線菌素的抗菌和抗腫瘤活性至關(guān)重要。
　　利用大孔樹脂、反相色譜、凝膠色譜等多種色譜手段，對海

7、洋糖單孢菌（Saccharomonospora sp.）7-98-1發(fā)酵產(chǎn)物中的水溶性抗多重耐藥陰性菌活性物質(zhì)開展活性物質(zhì)研究。從水溶性活性部位分離得到4個化合物(5～8)。通過質(zhì)譜、核磁共振波譜學方法鑒定其結(jié)構(gòu)分別為尿苷(uridine，5)、脫氧尿苷(deoxyuridine，6)、鳥苷(guanosine，7)和腺苷(adenosine，8)。由于該菌株活性成分水溶性較強，常規(guī)分離手段分離純化較為困難，雖經(jīng)多種分離手段嘗試，未分離