（有机化学专业论文）五种中国南海红树林内生真菌的次级代谢产物研究.pdf

五种中国南海红树林内生真菌的 次级代谢产物研究 专业：有机化学 博士生：黄洪波 导师：林永成教授 摘要 随着从海洋真菌代谢产物中发现大量结构独特、骨架新颖、活性显著的化合 物，海洋真菌次级代谢产物的研究已成为国内外研究的热点。 本论文阐述了红树林内生真菌的研究背景和意义，介绍了海洋红树林内生真 菌代谢产物及其活性的研究进展，主要为近十年文献报道的来源于红树林内生真 菌的新化合物以及相关的生物活性。对五种南海红树林真菌( g x l 5 e 、g x 4 - 1 b 、 z h 4 e 2 、s b e 1 4 、z h 2 0 9 ) 次级代谢产物进行研究。通过人工发酵培养，运用色 谱方法从其代谢产物中分离得到了四十九个化合物，运用u v ，i r ，n m r ，m s 等波 谱技术鉴定它们的结构，其中，( 2 - 1 h 2 4 ) ，( 3 - 1 ) ，( 3 - 3 ) ，( 4 - 1 ) ，( 4 2 ) ，( 4 3 ) ，( 4 - 4 ) 等 十个化合物是未见报道的新化合物；培养得n ( 2 1 ) ，( 2 2 ) ，( 2 7 ) ，( 4 1 ) 等四个新的 单晶，利用单晶x 衍射确定了化合物( 4 1 ) 的绝对构型；通过生源关系以及n o e s y 谱推测t ( 4 2 ) ，( 4 - 3 ) 的绝对构型；通过首次报道了一个香豆素类化合物( 3 2 ) 的完 整的n m r 数据，利用1 d 及2 dn m i 澍化合物( 3 2 ) 的核磁数据进行全归属，并纠 正了文献报道的两个碳信号的归属错误；推断了( 2 1 卜( 2 8 ) 之间及( 4 1 ) ( 4 - 3 ) 之间 可能的生源合成关系；并对部分化合物抑制a 葡萄糖苷酶和酪氨酸酶的生物活性 进行了研究，发现化合物( 2 6 ) 对酪氨酸酶具有抑制活性，其i c 5 0 为6 5 6 “m ，化 合物( 2 3 ) 对0 【葡萄糖苷酶具有轻微的抑制作用；发现新化合物( 2 1 ) 及化合物( 2 5 ) 对m c f 7 、m d a m b 4 3 5 、h e p 3 b 、h u h 7 、s n b l 9 、u 8 7 m g 等肿瘤细胞有中等 强度的细胞毒活性，新化合物( 2 3 ) 对肿瘤细胞u 8 7 m g 有抑制作用。 论文第一章首先阐述了海洋红树林内生真菌研究背景和意义，我国红树林及 红树林真菌的资源分布状况然，然后详细介绍了2 0 0 0 2 0 1 0 年文献报道来源于海 洋红树林内生真菌的化合物的结构及相关活性研究情况。 论文第二章研究了南海红树林真菌a s p e r g i l l u st u b i n g e n s i s ( g x l 5 e ) 次级代 谢产物。从该菌的菌体中分离得到8 个萘并吡喃酮类化合物，通过波谱分析和理 化常数对照，鉴定了它们的化学结构分别是r u b a s p e r o n ea ( 2 1 ) ，r u b a s p e r o n e b ( 2 - 2 ) ，r u b a s p e r o n ec ( 2 - 3 ) ，r u b a s p e r o n ed ( 2 - 4 ) ，t m c2 5 6a 1 ( 2 5 ) ，r u b r o f u s a r i n b ( 2 6 ) ，f o n s e c i n ( 2 - 7 ) ，f l a v a s p e r o n e ( 2 8 ) 。其中化合物( 2 - 1 ) 弋2 - 4 ) 为新的二聚萘并 吡喃酮化合物，并培养得到化合物( 2 - 1 ) ，( 2 2 ) ，( 2 7 ) 的单晶，通过单晶x 衍射 证实了新化合物( 2 1 ) ，( 2 2 ) 的结构。推断了这8 个化合物之间可能的生源合成关 系。对化合物( 2 - 1 h 2 - 3 ) ，( 2 5 ) ，( 2 6 ) 抑制酪氨酸酶和q 一葡糖糖苷酶的生物活性 测试发现，化合物( 2 6 ) 具有中等强度的酪氨酸酶抑制活性，其i c 5 0 值为6 5 6 i _ t m ； 化合物( 2 4 ) 具有温和的a 一葡糖糖苷酶抑制活性，i c 5 0 值为9 7 3 p m ；在对肿瘤细 胞的抑制活性测试中，发现新化合物( 2 1 ) 及化合物( 2 5 ) 对m c f 7 、 m d a m b 4 3 5 、h e p 3 b 、h u h 7 、s n b l 9 、u 8 7 m g 等肿瘤细胞有中等强度的细胞 毒活性，i c 5 0 值在而3 0 1 6 - , 7 5 5 2 i - t m 之间；新化合物( 2 - 3 ) 对肿瘤细胞u 8 7 m g 有 抑制作用，i c 5 0 值为6 1 9 1 1 x m 。 o 2 1r = h 2 2r = m e 2 - 3r = m e 2 - 4r = h 论文第三章研究了南海红树林真菌g x l 4 b 次级代谢产物。从该菌中分离得 到9 个化合物，通过波谱分析和理化常数对照，鉴定了它们的化学结构分别为 8 - h y d r o x y - 4 - h y d r o x y m e t h y l 一6 一m e t h o x y 一3 一m e t h y l i s o c o u m a r i n ( 3 - 1 ) ，3 - h y d r o x y m e t h y l 一6 ，8 一d i m e t h o x y c o u m a r i n ( 3 - 2 ) ，1 ，10 一b i h y d r o x y 一8 - m e t h y l d i b e n z b ，e o x e p i n 一6 ，11 d i o n e ( 3 - 3 ) ，1 ，10 一b i h y d r o x y d i b e n z b ，e o x e p i n - 6 ，11 - d i o n e ( 3 - 4 ) ，v e r m i s t a t i n ( 3 5 ) ， 6 - d e m e t h y l v e r m i s t a t i n ( 3 6 ) ，5 , 7 一二羟基一2 一甲基色原酮( 3 7 ) ，丁二酸( 3 8 ) ，麦角甾 醇( 3 9 ) 。其中( 3 1 ) 和( 3 3 ) 为未见报道的新化合物；首次报道了化合物( 3 2 ) 的完整 的n m r 数据，通过1 hn m r ，1 3 cn m r ，h s q c 以及h m b c 谱对( 3 2 ) 的1 hn m r i i 和1 3 cn m r 数据进行了全归属，并纠正了文献中两个碳信号的归属错误。 h o o o 3 1 夕卑x 洲 o o 3 - 2 ：3 - 3 论文第四章阐述了一株南海红树林真菌z h 4 e 2 代谢产物研究情况。从该菌 分离鉴定了8 个化合物，分别为( 7 r 8 s ) 一7 一h y d r o x y 3 ，7 d i m e t h y l 一8 ( ( s ) 一3 一m e t l l y l 2 - o x o p e n t y l ) 一7 ，8 一d i h y d r o 一6 h i s o c h r o m e n - 6 o n e ( 4 1 ) ，m o n o c h a e t i n ( 4 2 ) ，1 - h y d r o x y m o n o c h a e t i n ( 4 3 ) ，3 - h y d r o x y - 6 - d e s m e t h y l t e r p h e n y l l i n ( 4 - 3 ) ，3 ，3 ”- d i h y d r o x y 一6 一 d e s m e t h y l t e r p h e n y l l i n ( 4 5 ) ，3 - h y d r o x y 一4 一( 2 ，6 ，6 4 r i m e t h y l t e t r a h y d r o 一2 h - p y r a n 一2 - 多1 ) b e n z o i ca c i d ( 4 6 ) ，3 - h y d r o x y - 2 - m e t h y l b e n z o i ca c i d ( 4 7 ) ，3 ，8 一d i h y d r o x y 一3 一m e t h y l 一 3 ，4 - d i h y d r o i s o c h r o m e n - l o n e ( 4 - 8 ) ；其中化合物( 4 一1 ) ，( 4 3 ) ，( 4 - 4 ) 为新化合物。培养 得到了化合物( 4 1 ) 的单晶，运用c uk a 靶x 单晶衍射，确定了化合物( 4 1 ) 的绝 对构型。推断了化合物( 4 1 ) ( 4 - 3 ) 之间可能的生源合成关系。 4 1 4 24 - 8“ 论文第五章阐述了两株南海红树林真菌s b e 1 4 和z h 2 0 9 代谢产物研究情 况。从该菌分离鉴定了2 4 个化合物，它们分别为：a l t e m a r i o lm o n o m e t h y l e t h e r ( 5 - 1 ) ，a l t e m a r i o l ( 5 2 ) ，d e h y d r o a l t e n u s i n ( 5 - 3 ) ，a l t e r t o x i ni ( 5 - 4 ) ，a l t e n u s i n ( 5 5 ) ， 6 - 羟基芦荟大黄素( 5 6 ) ，大黄素( 5 7 ) ，大黄素甲醚( 5 8 ) ，大黄酚( 5 9 ) ，s k y r i n ( 5 一l o ) ，o x y s k y 洫( 5 - 1 1 ) ，环( 脯- 异亮) 二肽( 5 1 2 ) ，环( 脯一缬) 二肽( 5 - 1 3 ) ，环( 苯丙一 脯) 二肽( 5 - 1 4 ) ，3 , 6 一d i - s e c b u t y l - 1 ，4 - d i h y d r o x y p i p e r a z i n e 2 ，5 d i o n e ( 5 1 5 ) ，环( 脯 亮) 二肽( 5 1 6 ) ，2 ，4 一二羟基苯乙酮( 5 1 7 ) ，对羟基苯甲醛( 5 1 8 ) ，对羟基苯乙醇( 5 一1 9 ) ， 4 - 羟基一3 ，6 二甲基- 2 h 一吡喃- 2 一酮( 5 - 2 0 ) ，3 甲基6 ，8 一二羟基异香豆素( 5 - 2 1 ) ，3 , 4 二 氢一8 - 羟基一3 ，5 一二甲基一l h - 2 一苯吡喃- l 一酮( 5 2 2 ) ，过氧化麦角甾醇( 5 2 3 ) ，甘露醇 ( 5 2 4 ) 。 关键词：海洋真菌，红树林内生真菌，次级代谢产物，结构鉴定，生物活性 i i i s t u d i e so nt h es e c o n d a r ym e t a b o l i t e so f f i v em a n g r o v e e n d o p h y t i cf u n g i f r o mt h e s o u t hc h i n as e a p h d c a n d i d a t e ：h o n g b oh u a n g m a jo r ：o r g a n i cc h e m i s t r y s u p e r v i s o r ：p r o f y o n g c h e n g l i n a b s t r a c t n u m e r o u su n i q u ea n dn o v e lc o m p o u n d sw e r ei s o l a t e df r o mm a r i n e - d e r i v e d f u n g i ，a n dt h es t u d i e so fs e c o n d a r ym e t a b o l i t e sf r o mm a r i n e d e r i v e df u n g ib e c a m e p o p u l a ri nt h ew o r l di nr e c e n ty e a r s t h eb a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c eo ft h es t u d i e so nm a n g r o v ee n d o p h y t i cf u n g i ， a n dt h es t u d yp r o c e s so ft h eb i o a c t i v i t ym e t a b o l i t e sf r o mm a n g r o v ee n d o p h y t i cf u n g i i nt h ep a s td e c a d ew e r ed e s c r i b e di nt h i sd i s s e r t a t i o n t h es t u d i e so nt h es e c o n d a r y m e t a b o l i t e so ff i v em a n g r o v ef u n g i ( g x l 5 e ，g x 4 1 b ，z h 4 - e 2 ，s b e - 1 4 ，z h 2 0 9 ) c o l l e c t e df r o mt h es o u t hc h i n as e aw e r ec a r r i e do u t f o u r t y - n i n ec o m p o u n d s i n c l u d i n gt e nn e wc o m p o u n d s ，( 2 1 ) - - ( 2 4 ) ，( 3 - 1 ) ，( 3 3 ) ，( 4 1 ) ，( 4 - 2 ) ，( 4 3 ) a n d ( 4 4 ) ， w e r ei s o l a t e df r o mt h ec u l t u r eo ft h e s ef u n g it h r o u g hc h 。o m a t o 伊a p l l i cs e p a r a t i o n t h e i rs t r u c t u r e sw e r ei d e n t i f i e db yu vi r , n m ra n dm ss p e c t n m a i na d d i t i o n , f o u r n e ws i n g l ec r y s t a l s ( 2 1 ) ，( 2 - 2 ) ，( 2 7 ) a n d ( 4 1 ) w e r eo b t a i n e d ，t h ea b s o l u t e c o n f i g u r a t i o no f ( 4 - 1 ) w a se l u c i d a t e db yx r a yd i f f r a c t i o no fs i n g l ec r y s t a lu s i n g c u k ar a d i a t i o n t h ea b s o l u t ec o n f i g u r a t i o no f ( 4 - 2 ) a n d ( 4 - 3 ) w e r ep r e s u m e db y n o e s y s p e c t r u ma n dt h eb i o s y n t h e t i c a lr e l a t i o n s h i pw i t h ( 4 一1 ) t h ec o m p l e t e 。ha n d 1 3 cn m ra s s i g n m e n t sf o rc o u m a r i n ( 3 2 ) w e r er e p o r t e df o rt h ef i r s tt i m e ，a n dt w o e r r o r so n1 3 cn m ra s s i g n m e n t sf o rc o m p o u n d ( 3 2 ) p r e v i o u s l yr e p o r t e di nt h e l i t e r a t u r e sw e r ec o r r e c t e d t h ep r e s u m e db i o s y n t h e t i cr e l a t i o n s h i p si nc o m p o u n d s t v ( 2 1 ) ( 2 8 ) ，a n di nc o m p o u n d s ( 4 1 ) 4 3 ) w e r ep r o p o s e d i nt h eb i o a c t i v i t ya s s a y s a g a i n s tt y r o s i n a s ea n da - g l u c o s i d a s e ，( 2 6 ) e x h i b i t e dm o d e r a t et y r o s i n a s ei n h i b i t o r y a c t i v i t yw i t hi c s ov a l u eo f6 5 6l a m ，( 2 3 ) s h o w e dm i l di n h i b i t o r ya c t i v i t yo n a g l u c o s i d a s e c o m p o u n d s ( 2 - 1 ) a n d ( 2 - 5 ) d i s p l a y e dc y t o t o x i c i t yo nt u m o rc e l ll i n e s m c f - 7 ，m d a m b 一4 35 ，h e p 3 b ，h u h 7 ，s n b19a n du 8 7 m gw i t hi c 5 0v a l u e s b e t w e e n3 0 16 7 5 5 2 1 x m ，c o m p o u n d ( 2 - 3 ) s h o w e di n h i b i t o r ya c t i v i t yo nu 8 7 m g c e l lw i t hi c 5 0v a l u e6 1 9 1i i m i nc h a p t e r1 ，t h eb a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c eo ft h es t u d i e so nm a n g r o v e e n d o p h y t i cf u n g i w e r ed e s c r i b e d t h er e s o u r c ed i s t r i b u t i o no fm a n g r o v ea n d m a n g r o v ee n d o p h y t i cf u n g ii nc h i n aw e r es u m m a r i z e d t h es t u d yp r o c e s so ft h e b i o a c t i v i t ym e t a b o l i t e sf r o mm a n g r o v ee n d o p h y t i cf u n g ii nt h ep a s td e c a d ew e r e r e v i e w e d ，m a i n l yf o c u s e do nt h en e wc o m p o u n d sa n dt h e i rr e l e v a n tb i o l o g i c a l a c t i v i t i e s c h a p t e r2 f o c u s e do nt h em e t a b o l i t e so fm a r i n e d e r i v e dm a n g r o v ef u n g u s a s p e r g i l l u st u b i n g e n s i s ( g x l 5 e ) f r o mt h es o u t hc h i n as e a f o u rn e wc o m p o u n d s ， r u b a s p e r o n ea ( 2 - 1 ) ，r u b a s p e r o n eb ( 2 2 ) ，r u b a s p e r o n ec ( 2 - 3 ) ，r u b a s p e r o n ed ( 2 - 4 ) ， t o g e t h e r 谢t hf o u rk n o w nc o m p o u n d st m c2 5 6a1 ( 2 - 5 ) ，r u b r o f u s a r i nb ( 2 - 6 ) ， f o n s e c i n ( 2 7 ) ，f l a v a s p e r o n e ( 2 8 ) w e r ei s o l a t e df r o mt h ef u n g u s i na d d i t i o n , t h r e en e w s i n g l ec r y s t a l s ( 2 - 1 ) ，( 2 - 2 ) ，( 2 7 ) w e r eo b t a i n e d ，t h es t r u c t u r a l e l u c i d a t i o nf o r c o m p o u n d s ( 2 - 1 ) ，( 2 - 2 ) ，( 2 - 7 ) w e r ec o n f i r m e db ys i n g l e c r y s t a lx - r a yd i f f r a c t i o n t h e p o s s i b l eb i o s y n t h e t i cr e l a t i o n s h i p s i nt h e s e c o m p o u n d sw e r ed i s c u s s e d i nt h e b i o a c t i v i t ya s s a y sa g a i n s tt y r o s i n a s ea n dq - g l u c o s i d a s e ，( 2 - 6 ) e x h i b i t e dm o d e r a t e t y r o s i n a s ei n h i b i t o r ya c t i v i t y 嘶t l li c 5 0v a l u eo f6 5 6p m ，( 2 - 3 ) s h o w e dm i l d i n h i b i t o r ya c t i v i t y o n q g l u c o s i d a s e c o m p o u n d s ( 2 1 ) a n d ( 2 5 ) d i s p l a y e d c y t o t o x i c i t yo nt u m o rc e l ll i n e sm c f 一7 ，m d a - m b 一4 3 5 ，h e p 3 b ，h u h 7 ，s n b 19a n d u 8 7 m gw i t hi c 5 0v a l u e sb e t w e e n3 0 1 6 7 5 5 2 1 t m ，c o m p o u n d ( 2 - 3 ) s h o w e d i n h i b i t o r ya c t i v i t yo nu 8 7 m g c e l l 、析mi c 5 0v a l u e61 91p , m t h em e t a b o l i t e sf r o mt h es t r a i no fm a n g r o v ee n d o p h y t i cf u n g u sg x1 - 4 bw e r e s t u d i e di nc h a p t e r3 ，n i n ec o m p o u n d sw e r eo b t a i n e d ，t h e i rs t r u c t u r e sw e r ei d e n t i f i e d v a s8 - h y d r o x y 一4 一h y d r o x y m e t h y l 一6 一m e t h o x y 一3 一m e t h y l i s o c o u m a r i n ( 3 1 ) ，3 - h y d r o x y m e t h y l 一6 ，8 一d i m e t h o x y c o u m a r i n ( 3 2 ) ，l ，1 0 一b i h y d r o x y - 8 - m e t h y l d i b e n z b ，e o x e p i n 一6 ，11 - d i o n e ( 3 3 ) ，1 ，10 一b i h y d r o x y d i b e n z b ，e o x e p i n - 6 ，l1 - d i o n e ( 3 4 ) ，v e r m i s t a t i n ( 3 5 ) ，6 - d e m e t h y l v e r m i s t a t i n ( 3 6 ) ，5 , 7 - d i h y d r o x y 一2 - m e t h y l 一4 h - c h r o m e n 一4 一o n e ( 3 7 ) ，s u c c i n i ca c i d ( 3 - 8 ) a n de r g o s t e r o l ( 3 9 ) b a s e do nt h ea n a l y s i so fi t ss p e c t r a ld a t a a n dp h y s i - c h e m i c a lp r o p e r t i e s ，o fw h i c h ，( 3 1 ) a n d ( 3 3 ) w e r en e wc o m p o u n d t h e c o m p l e t e 1h a n d1 3 cn m ra s s i g n m e n t sf o rc o u m a r i n ( 3 2 ) w e r er e p o r t e df o rt h ef i r s t t i m e ，t w op r o b a b l ee r r o r so n cn m ra s s i g n m e n t sf o rc o m p o u n d ( 3 2 ) p r e v i o u s l y r e p o r t e di nt h el i t e r a t u r e sw e r ec o r r e c t e db y1da n d2 dn m r i nc h a p t e r4 ，e i g h tn a t u r a lc o m p o u n d s ，( 7 r ，8 s ) - 7 一h y d r o x y 一3 ，7 - d i m e t h y l 一8 一( ( s ) 一 3 - m e t h y l 一2 一o x o p e n t y i ) - 7 ，8 - d i h y d r o - 6 h - i s o c h r o m e n 一6 - o n e ( 4 - 1 ) ，m o n o c h a e t i n ( 4 - 2 ) ， 1 - h y d r o x y m o n o c h a e t i n ( 4 - 3 ) ，3 一h y d r o x y - 6 - d e s m e t h y l t e r p h e n y l l i n ( 4 4 ) ，3 , 3 - d i h y d r o x y 一6 - d e s m e t h y l t e r p h e n y l l i n( 4 5 ) ，3 - h y d r o x y - 4 - ( 2 ，6 ，6 一t r i m e t h y l t e t r a h y d r o 一2 h - p y r a n 一2 一y 1 ) b e n z o i ca c i d ( 4 - 6 ) ，3 - h y d r o x y - 2 一m e t h y l b e n z o i ca c i d ( 4 7 ) ，3 ，8 - d i h y d r o x y 一3 - m e t h y l - 3 ，4 一d i h y d r o i s o c h r o m e n - 1 一o n e ( 4 8 ) w e r ei s o l a t e df r o m t h ec u l t u r eo f m a n g r o v ee n d o p h y t i cf u n g u sz h 4 一e 2 ，t h r e eo fw h i c h a r en e wc o m p o u n d s ( 4 1 ，4 - 3 ， 4 4 ) as i n g l ec r y s t a lo f ( 4 1 ) w e r eo b t a i n e d ，t h ea b s o l u t ec o n f i g u r a t i o no f ( 4 - 1 ) w a s e l u c i d a t e db yx r a yd i f f r a c t i o no ft h es i n g l ec r y s t a lu s i n gc u k ar a d i a t i o n t h e p r e s u m e db i o s y n t h e t i cr e l a t i o n s h i p sf o rc o m p o u n d s ( 4 1 h 4 - 3 ) w e r ed i s c u s s e d t h er e s u l t so fs t u d i e so nt w os t r a i n so fm a n g r o v ef u n g is b e 一14a n dz h 2 0 9w e r e r e p o r t e di nc h a p t e r5 ，t w e n t y - f o u rc o m p o u n d sw e r ei s o l a t e df r o mt h e i rc u l t u r e s ，t h e i r s t r u c t u r e sw e r ee l u c i d a t e da sa l t e m a r i o lm o n o m e t h y le t h e r ( 5 1 ) ，a l t e m a r i o l ( 5 2 ) ， d e h y d r o a l t e n u s i n ( 5 3 ) ，a l t e r t o x i ni ( 5 4 ) ，a l t e n u s i n ( 5 5 ) ，c i t r e o r o s e i n ( 5 - 6 ) ，e m o d i n ( 5 7 ) ，p h y s c i o n ( 5 8 ) ，c h r y s o p h a n o l ( 5 9 ) ，s k y r i n ( 5 一lo ) ，o x y s k y r i n ( 5 11 ) ， c y c l o 一( p r o i l e ) ( 5 - 1 2 ) ，c y c l o 一( p r o v a l ) ( 5 1 3 ) ，c y c l o 一( p h e - p r o ) ( 5 - 1 4 ) ，3 , 6 - d i s e e b u t y l 一 1 ，4 一d i h y d r o x y p i p e r a z i n e 一2 ，5 一d i o n e ( 5 15 ) ，c y c l o 一( p r o - l e u ) ( 5 16 ) ，l 一( 2 ，4 一d i h y d r o x y p h e n y l ) e t h a n o n e ( 5 17 ) ，p h y d r o x y b e n z a l d e h y d e ( 5 18 ) ，4 - ( 2 一h y d r o x y e t h y l ) p h e n o l ( 5 1 9 ) ，4 - h y d r o x y - 3 ，6 一d i m e t h y l 一2 h p y r a n - 2 一o n e ( 5 2 0 ) ，3 - m e t h y l 一6 ，8 一d i h y d r o x y i s o c o u m a r i n ( 5 21 ) ，8 - h y d r o x y 一3 ，5 - d i m e t h y l i s o c h r o m a n - 1 - o n e ( 5 - 2 2 ) ，p e r o x y e r g o s t e r o l ( 5 2 3 ) ，m a n n i t o l ( 5 - 2 4 ) b yt h ea n a l y s i so ft h e i rs p e c t r a ld a t aa n dp h y s i c h e m i c a l v i p r o p e r t i e s k e yw o r d s ：m a r i n e d e d v e df u n g u s ，m a n g r o v ee n d o p h y t i cf u n g u s ，s e c o n d a r y m e t a b o l i t e ，s t r u c t u r a le l u c i d a t i o n ，b i o l o g i c a la c t i v i t y v l i 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导 下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内 容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作 品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中 以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承 担。 学位论文作者签名：荔j - ) 拦彼 日期：劢l 勺年6 月ge t 学位论文使用授权声明 本人完全了解中山大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交 论文的电子版和纸质版，有权将学位论文用于非赢利目的的少量 复制并允许论文进入学校图书馆、院系资料室被查阅，有权将学 位论文的内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或 其他方法保存学位论文。 学雠文作者签名姜德收导师躲 日期：矽i o 年b 月7 日 日期：7 , or 。年易月j 。日 知识产权保护声明 本人郑重声明：我所提交答辩的学位论文，是本人在导师指导 下完成的成果，该成果属于中山大学化学与化学工程学院，受国家知 识产权法保护。在学期间与毕业后以任何形式公开发表论文或申请专 利，均需由导师作为通讯联系人，未经导师的书面许可，本人不得以 任何方式，以任何其它单位作全部和局部署名公布学位论文成果。本 人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名 茜愕1 ，2 k7 ， 日期：加1o 年1 ) 月占e l 第一章红树林内生真菌及其次级代谢 产物研究概况 1 1 引言 疾病的肆虐将导致社会危机、威胁人类文明。随着医药科学的发展，人类在 战胜疾病、维护健康方面已有了长足的进步，药学家们联手医学家研制了许多针 对各种疾病的有效药物，如抗感染的抗生素，治疗高血压的降压药，对抗糖尿病 的降糖药，等等。在以前被认为是“顽疾 、“无药可医 、往往导致大疫的诸种 流行性疾病，如今已有多种预防和治疗手段。但是即便如此，对于目前已知的 3 0 0 0 0 余种疾病，只有l 3 可以用药物真正治愈，其余可以治疗但不能治愈。如某 些严重威胁人类健康的重大疾病如肿瘤、艾滋病、乙肝，至今仍然缺乏根治的特 效药物。据预n n 2 0 2 0 年，全球癌症病例将达3 0 0 0 万，将有1 0 0 0 万人死于癌症； 而目前全世界艾滋病感染者超过也3 0 0 0 万；我国是一个乙肝“大国”，乙肝病毒携 带者1 2 亿，因感染乙肝而需要治疗的超过2 0 0 0 万人。另一方面，各种病毒、病 菌无时不刻都在演化，导致新的疾病不断产生，如多耐药性肺结核、s a r s 、甲 型h 1 n 1 流感等等。因此，研发针对这些重大疾病的高效、低毒、广谱药物，具 有必要性、紧迫性，并将产生巨大社会效益。 先导化合物( l e a d i n gc o m p o u n d ) 的发现在新药研发过程中具有重要地位。 对于某些具有生物活性的化合物，对其结构进行局部的修饰和改造，以降低毒副 作用、提高疗效，进而筛选到对疾病具有确切疗效的、能够进入临床使用的化合 物，制成适宜给药的药物制剂而发挥治病防病的作用。天然产物一直是药物及先 导化合物的重要来源。据统计，目前临床用药约有一半是来自天然产物及其衍生 物。1 8 0 5 年从阿片生物碱中提纯吗啡，标志着单体化合物作为新药来源的开始。 随后相继发现许多种优秀天然药物用于临床，如奎宁、可卡因、青霉素、利血平、 长春新碱等。其中一些天然药物经结构改造后呈现更好的疗效。从来源广泛的天 然产物中寻找新的先导化合物，是天然产物化学研究者们一直努力的方向。 在天然药物资源中，海洋生物资源是保留最完整，来源最丰富，最具新药开 发潜力的领域。地球上的海洋面积约为3 6 7 亿平方公里，占整个地球表面积的7 1 ，海洋生物圈占地球总生物圈的9 5 ，海洋作为生命的发源地，其生物多样性 远远超过陆地生物的多样性。据估计，海洋生物有五十多万种。由于海洋生态环 境具有高盐度、高压力、缺氧及避光的特殊性，使得海洋生物的次级代谢产物的 生物合成途径和酶反应体系与陆地生物相比有着巨大的差异，导致海洋生物往往 能够产生一些化学结构新颖、生物活性显著而且多样的海洋药物先导化合物。美 国国家肿瘤研究中, 心1 9 9 9 年的调查显示，以抗肿瘤活性为指标，用高通量筛选方 法对陆地和海洋的动植物作比较，结果显示陆地动植物有活性的比例接近1 ， 而海洋动植物高达2 。海洋生物资源是一个巨大的、潜在的、未来新药来源的 宝库己成为一种共识，人们对从海洋生物中获得能治疗人类重大疾病的新药寄予 极大的期望【l 】。近年，对海洋生物的活性代谢产物研究的关注度也越来越高，自 2 0 0 6 年来，每年报道的新结构化合物都以两位数的速度在增长，具有里程碑式意 义的是在2 0 0 8 年，在各种刊物上发表的来源于海洋生物的新结构化合物数量突破 了1 0 0 0 个，达到1 0 6 5 个( 图1 1 ) 【2 ，3 1 。 新 化 厶 口 物 数 量 2 0 012 0 0 22 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 52 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 图1 - 1 海洋天然产物中的新化合物年份统计表 f i g 1 - 1a n n u a ld i s t r i b u t i o no f n e wc o m p o u n d so f m a r i n en a t u r a lp r o d u c t s 过去对海洋生物活性代谢产物的研究主要集中于动物、植物，人们一直认为 海洋微生物难于培养和鉴定，因而对其活性物质的研究难有作为。近年，微生物 研究技术获得重大甚至是突破性的进展，采用分子生物学手段，利用基因( 1 6 s r r n r ) 方法解决了很多分类学上的难题。这些新的技术在微生物研究领域的运 2 0 0 0 o 0 0 0 o 0 o 0 0 0 2 0 8 6 4 2 用使得科学家对微生物的认识就像蒙着的眼睛被揭jf 了一样，这些新技术同样使 海洋微生物以超乎想象的多样性、代谢产物的新颖性、生物活性的显著性呈现在 研究者的面前 4 】。 海洋微生物不仅存在于广泛存在于无生命的各种海洋基质当中，还以兆生、 寄生、附生、互惠同生的形式广泛存在于海洋高等动植物当中。有研究认为，海 洋动植物中8 0 以上活性成分被证明源于海洋微生物【5 “，更有研究者认为海洋 生物活性物质的初始来源，大部分甚至全部都来自海藻和海洋微生物等低等海洋 生物。b l u n t 教授在对1 9 6 5 2 0 0 7 年间发表的新化合物的生物学来源和地域来源进 行了分类l g 较( n 1 2 ) 1 7 】。结果发现，海洋微生物是继海绵和腔肠动物之外的第三 大主要的新化合物的来源。尤其引人注意的是2 0 0 7 年从海洋微生物中得到的新化 台物的数量比2 0 0 6 年增长了3 8 ，比1 9 6 5 2 0 0 5 年的年均数量增长t 6 0 0 ，这一 数字远远高于其它生物，这一增长趋势直观地反应出海洋微生物越来越引起科学 家们的兴趣，而科学家们对海洋微生物的研究也越来越重视。 图l o 按生物学来源分的新海洋天然产物的分布状态 f i 9 1 - 2 d i s t r u b i