（有机化学专业论文）海绵phacellia+fusca+schmidt化学成分的研究.pdf

ab s t r a c t ma r in e s p o n g e p h a c e l l i a f u s c a s c h m i d t b e l o n g s t o t h e c l a s s o f d e m o s p o n g e a , t h e o r d e r o f a x i n e l l i a a n d t h e f a m i l y o f p h a k e l l i a , i s o n e o f t h e m o s t p r i m o r d i a l m u l t i c e l lu l a r a n i m a l s i n t h e e a r th . t h i s d i s s e r ta t i o n d e s c r i b e s t h e i s o l a t i o n a n d s t r u c t u r e i d e n t i f i c a t i o n o f t h e c h e m i c a l c o m p o n e n t s o f t h e n - b u t a n o l e x t r a c t i o n fr o m t h i s s p o n g e , c o l l e c t e d fr o m t h e y o n g x i n g i s l a n d o f t h e x i s h a i s l a n d s i n t h e s o u t h c h i n a s e a . 2 1 c o m p o u n d s w e r e i s o l a t e d a n d 1 7 c o m p o u n d s w e r e i d e n t i f i e d . a m o n g w h i c h , t h e r e a r e 5 n o v e l c o m p o u n d s a n d 3 f i r s t r e p o r te d k n o w n c o m p o u n d s fr o m t h i s s o u r c e , i n a d d i t i o n , 2 k n o w n a l k a l o i d s a n d 7 k n o w n a - n o r - s t e r o l s a r e r e p o r te d c o m p o u n d s f r o m t h i s s p o n g e . s u n - d r i e d s p e c i m e n s o f t h i s s p o n g e w e r e e x t r a c t e d w i t h e t h a n o l , a n d t h e e x t r a c t i o n w a s e v a p o r a t e d u n d e r r e d u c e d p r e s s u r e t o g iv e a r e s i d u e t h a t w a s p a r t i t i o n e d b e t w e e n c h l o r o f o r m a n d w a t e r , t h e n b e t w e e n n - b u t a n o l a n d w a t e r . t h e n - b u t a n o l s o l u b l e fr a c t i o n s w e r e c o n d e n s e d a n d w e r e s u b j e c t e d t o c l a s s i c a l i s o l a t i o n p r o c e d u r e s t o g i v e 2 1 c o m p o u n d s . 1 7 c o m p o u n d s w e r e i d e n t i f ie d b y t h e m e a n s o f s p e c t r a a n a ly s i s s u c h a s h n m r , 3 c n m r , d e p t , h m q c , h m b c , h - h c o s y , e s i m s , f a b m s , e i m s , i r , l t v a n d x - r a y , a n d r e s o r t t o c l a s s i c a l c h e m i c a l m e t h o d s s u c h a s a c e t y l a t i o n a n d m e t a n o l y s i s . t h e 5 n o v e l c o m p o u n d s a r e 1 - 0 - a - d - g l u c o p y r a n o s y l - ( 2 s , 3 s , 4 r , 5 r ) - 2 - ( 2 r ) - 2 - h y d r o x y t e t r a c o s y l a m i d o - t r i d e c a n e - 3 , 4 , 5 - t r i o l , 1 - m e t h o x y c a r b o y l m e t h y l - 5 - fl u o r o u r a c i l , 1 一 ( 2 - h y d r o x y l - 2 - m e t h y l o x y l e t h y l ) - 5 - fl u o r o u r a c i l , 1 - h y d r a z i n e c a r b o n y l m e t h y l - 5 - fl u o r o u r a c i l a n d n , n - b i s 2 - e t h o x y l - 1 ( z ) - v i n y l u r e a , w h i c h b e l o n g t o c e r e b r o s i d e s , u r a c i l a l k a l o i d s a n d u r e a a l k a l o i d s , r e s p e c t i v e l y . t h e f i r s t r e p o r t e d k n o w n c o m p o u n d s a r e 1 一 ( 2 一d r o x y l e t h y l ) - 5 - fl u o r o u r a c i l , 5 - fl u o r o u r a c i l a n d d ib r o m o p h a k e l l i n h y d r o c h l o r a t e . o t h e r 2 r e p o r te d k n o w n a l k a l o i d s , a l d i s in a n d 2 - b r o m o a l d i s i n , a n d 7 r e p o r t e d k n o w n a - n o r - s t e r o l s w e r e a l s o i s o l a t e d fr o m t h i s s p o n g e . k e y w o r d s : m a r i n e s p o n g e , p h a c e l l i a f u s c a s c h m i d t , p h a k e l l ia s p . ， a l k a l o i d s , a - no r - s t e r o l s , c e r e b r o s i d e s . 海 绵p h a c e l l i a j u s c a化学成分的研究 笛 一 灌 纷 已f 1 沪 产 】 叨占f.j i f 刁 大 海是孕育生命的适宜环境， 海洋生物种类繁多，共计 5 0多万种，约占 地球_ 1 : i 1 : 物种类的8 0 %。 海洋生物由于处于海水这样一个特异的闭锁环境中， 在其进化过 程中产生了与陆地生物不同的代谢系统和机体防御体系， 所以海洋生物中蕴含肴大量结 构奇特， 生理活性极强且作用特殊的物质。自2 0 世纪6 0 年代兴起海洋天然产物的研究 热潮以来， 人们已经从海洋生物中分离到了众多结构新颖， 具有一系列极强生理活性特 别 是 抗结 核病 、 抗肿 瘤 2 、 抗菌、 抗炎、 抗病毒 及蛋白 酶 抑 制 性的 海 洋天 然 产物 3 , 4其 中 至少己 有1 0 多 种海洋天然产物已 在美国 和加拿大进入临床前研究和临 床实 验2 , 5 , 6 因此海洋天然产物仍是天然有机化学家和药物学家研究的热点。 海洋生物活性物质主要包括生物信息物质、 各类活性成分、 海洋毒素和生物功能材 料等， 研究海洋生 物活性物质是海洋药物研究的主要方向 6 。 近年来，国际上出 现了 大 量涉及药学、 食品、 功能食品、 化妆品、 酶制剂和生物工具药方面的海洋天然产物专利 产品， 发现了一大批高效的抗菌、抗病毒、 抗炎、 抗肿瘤、 镇痛、防止心脑血管疾病的 海洋生物活性物质，多数化合物具有新药开发潜力。但与来源于陆生植物的巧万多种 天然产物相比， 海洋天然产物至今才 1 万多种， 从资源研究上看，目 前用于研究的海洋 生 物仅几千种， 这充分表明了 海洋生物具有巨 大的 潜力等待研究与开发2 , 6 - 1 0 经过近4 0 年的 努力，人们从海洋生物中分离出了上万个结构各异的次生代谢物， 尽管进入临床试验或临床前研究的先导化合物为数不多， 但就目 前处临床试验的海洋药 物评价来看， 它们皆比 市售药品的活性好、 选择性高， 显示出 其特有的 潜力。目 前在临 床上试用的海洋药物包括抗肿瘤、 抗病毒、 抗炎、 生物工具药与探针及保健品、 化妆品 等方面。重点在抗肿瘤、抗病毒和神经系统药物及心血管系统药物。 一 海洋抗肿瘤药物 从 海洋 生物中 得到了 众多 具 有 抗肿 瘤活 性的 化合 物2 , 6 ， 并 有 十多 种己 进 入临 床前 或 临 床研究。 从 总 合草苔 虫b u g u l a n e r i t i n a 中 分离 的 草 苔 虫素b ry o s t a t in 1 对白 血病、 乳 腺癌、 皮肤癌、 肺癌、 结肠癌、 宫颈癌、 卵巢癌及淋巴 癌皆 有明显的 疗效，r 1 前已 进入 1 1 期临 床研究。 b ry o s t a t i n 1 为 特殊抗癌肿瘤药物， 对白 血病人血液中 分离的戈 性自in 病细胞、慢性淋巴细胞及 h l - 6 0白血病仅有明显的诱导分化作用，并抑制其生长 e c t e i n as c i d i n 7 4 3系另一进入1 1 期临床的优秀药物，该化合物分离自加勒比海海鞘 e c l e i n a s c i d i a l u r b i n a l a 用于治疗肺癌和皮肤癌， 并可用于综合治疗乳腺癌和淋巴 系统肿 瘤， 该 化合物以 被 c o r e y教授研究室全合成成功， 并经组织培养亦获得成功。 从海兔 一2塑 p h a c e llia f d s c a s c h m id t 1t -r4 些(m 哩匕 d o l a b e l l a a u r ic u l a r ia中分得的化合物d o l a s t a t i n 1 0 及其同系物 l u 1 0 3 7 9 3 ) 毛 有抑制 l 1 2 1 。 小鼠白 细胞生长，抑制肿瘤细胞的微管聚合作用，是一类新型强效的微管蛋i t x t ) 是从河豚中分离出来的一种电压敏感的n a 通道外1- 1 特异性阻滞剂， 对神经、 肌肉、 浦金野氏 纤维等可兴奋细胞膜的n a 通道均有高 度专- 性， 是一种较强的镇痛剂，曾代替吗啡、 杜冷丁等治疗神经痛， 且无成瘾性， 它比常用 麻醉要强万倍以上。 四.应用前景 目 前， 人们广泛而又迫切关注的一个危机是:由于病原体抗药性的产生， 使得许多 行之有效的抗菌药的药效减弱甚至失效， 同时又有许多新的、 没有有效治疗方法的传染 病出现; 攻克癌症虽然略有进展， 但仍没有有效的药物根治它们; 治疗艾滋病还看不到 一线希望， 而常用抗生素抗药性的威胁又迫在眉睫。 因此现在迫切需要找寻新的、 生理 活性显著的先导化合物用于有效药物的开发， 而海洋生物中蕴含着大量结构新颖、 ! 7 q 1 活性显著的天然产物， 所以从海洋生物中提取、 鉴定并筛选出就有药用价值的化合物理 论 模板和先导化合物， 具 有重大的理论意义和良 好的应用前景s , 9 ， 。 。 海绵p h a c e l l i a 户 s c a s c h m i d t 化学成分的 研究 第二章 选题依据及研究方法 一 中国南海生物化学成分研究的意义 我国是应用海洋药物最早的国 家之一， ， 海洋药物是我国中医药学不可分割的一部 分， 中华本草中描述的海洋药物达6 0 0 余种。用海洋药物防治疾病，从开始便与祖 国医药学的理论结合在一起， 说明 海洋药物在中国发展的历史源远流长。 我国 海11 辽阔. 海岸线很长， 特别是我国南海地处热带， 海洋生物异常丰富， 开展海洋天然产物研究 对于发现新颖的药物先导化合物、开发利用我国 海洋生物资源具有重要意义。 2 0 世纪8 0 年代以 来，以中山 大学曾 陇梅和苏镜娱教授为代表的 海洋天然有机化学 家对我国南海珊瑚、 海绵和海藻等海洋生物进行了系统和深入的研究， 发现了许多结构 新颖、 生 理活 性显 著的 海 洋天 然产 物， 取得了 显著的 成 就， 2 , 1 3 。 其中以 苏 镜娱4 从 扭曲 肉 质软珊瑚中首次分离出具有明显细胞毒性和双十四环骨架的四菇最为突出， 此工作被 j . a m . c h e m . s o 。编辑部誉为“ 一个令人兴奋的 发现” 。 龙康候等， 5 从南海短指多 型软 珊 瑚s in u l a r i a p o ly d a c ty l a 中 分离出7 - t 1 基 一 8 一 甲 氯 基 一 4 ( 1 h ) 一 喳琳 酮具 有明 显的 心 血管 活性、 舒张血管平滑肌、 增加脑血流量并具正性肌力作用和缓解心肌缺血及抗心率失常 作用， 被认为是用于开发抗心率失常药物极有潜力的化合物. 另外.曾陇梅等 6 从海绷 p h y l l o s p n g i a f o l i a s c e n s 中 分出1 5 个新四 元环二 倍半m， 其中p h y l l o f e n o n e b 对p 3 9 3 in 瘤抑制活性的i c 5 。 为5 u g / m l 。 这些研究 成果对我国 珊瑚、 海绵和海藻等海洋生 物资 源 的开发利用提供了科学依据、 展示了良 好的开发应用前景， 填补了我国在这方面的空白。 与此同时我国海洋药物发展迅速， 涉及海洋中药、现代药物、新老制剂、保健食品 及己 知重要成分和功效的药用海洋生物共3 0 0 余种， 应用范围包括抗菌、 抗病毒类、 心 脑血管系统类和抗肿瘤类等” 。 因此， 结合现代药物技术， 利用现代分离分析方法，以中医药理论为指导来开发和 充分利用我国南海生物资源具有战略意义。 二. 扁小轴属 ( p h a k e l l i a s p . ) 海绵 研究进展 海绵作为地球上最原始的多细胞动物， 出现在距今六千外年以 前的寒武纪时代， 分 布在自 潮汐地带 ( i n t e rt i d a l z o n e s ) 到水深上千米的的 世界 各大海域中。 海绵的 种类繁 多， 约有5 0 0 0 多 种， 分为 钙质 海绵( h o m o s c l e r o m o r p h a ) 、 六星 海绵( t e t r a c t in o m o r p h a ) 和韧 带 海绵 ( c e r a c t i n o r p h a ) 三 大 类。 多 数的 海 绵具 有 寿 命长、 不易 被 其它 生 物 捕食 、 一一一一一一一一一m a p h a c e llia j u s c a s 不能被细菌分解等特点， 因此有人认为: 这可能是海绵存在多变的化学防御物质， 产生 众多 生 理 活 性 化 合 物的 原 因 之 一 17 。 另 外 海 洋 微 生 物 与 海 绵 得 共 生 是 海 绵 产生 多 种 生 理 活 性显著及化学结构新颖化合物的另一因 素， 吕 。 海 绵 化 学 成 分 研究 是 海 洋 天 然 产 物 研 究中 的 一 个 热 点 。自 从1 9 5 5 年b e r g m a n n 首 次 从 海 绵。 y p o t e t h ia c r p ta 中 分 离 到泌 体 和 核 昔 类 化 合 物以 后” ， 人 们已 从 海 绍 的 不 同 种类中分到了数百种凿体类、菇类、 皂类、 胆碱、生物碱、 环肤、 聚醚和类胡萝 卜 素等 化合物3 扁小轴属海绵 ( p h a k e l l i a s p . ) 属寻常海绵纲 ( d e m o s p o n g e a ) , 棒海绵 l . 斧 海e li 亚目、扁海绵科动物。扁小轴属海绵种类很多，自 1 9 6 9年 s h a r m a等人从该属海绵 p h a k e ll i a 如b e l l a t a 中 分 离出d ib r m o p h a k e ll in 和m o n o b r o m o p h a k e ll in 以 来 2 0 ， 人 们 从该 属海绵中己分到了众多结构新颖， 大多具有显著活性的化合物。 本文按所分化合物的结 构类型先来综述扁小轴属海绵化学成分的研究进展。 1 .含氮生物碱 ( a l k a l o i d s ) 扁小轴属海绵中富含含氮生物碱，现已分出 毗嚓,毗咯、毗吮和啼 类生物碱 ( 1 )毗嗦类生 物碱 ( p y r a z i n e a l k a l o i d s ) 1 9 6 9 年， s h a r m a 及其合作者从海绵p h a k e l l i a j l a b e l l a t a 中 首次分离到了 毗嗦生 物碱 d i b r o m o p h a k e l l i n 1 和m o n o b r o m o p h a k e l l i n 2 ， 从而揭开了 扁小 轴属化学成分研究的 肠 幕， 这也是最早从海洋代谢 物中分离并鉴定的 化合物之一2 0 。 化合物1 和2 均1411f 咯 烷、 毗咯、咪哇琳和毗啧酮四中杂环组成，显示出广谱抗菌活性，后经乙酞化用单晶 x 一 衍 射进一步确证了 它们的结构2 1 b r21 n _ h . n _ / h n 仓 、 随后， p e t t i t 及其合作者于1 9 9 7 年从印 度洋海绵p h a k e l l i a m a u r i t i a n a d e n d y 中 也分 离 到 了 化 合 物2 ， 同 时 得 到 了 与2 结 构 极 为 相 似 的d i b r o m o p h a k e l l is ta t i n 3 2 2 。 化 合 物2 和3 的结构不同之处在于2 中的肌基变成了3 中的脉基， 立体结构经单晶x - 衍射确证 结构稍变，其生理活性却大大提高。如:2对卵巢癌 o v c a r - 3 、脑癌 s f - 2 9 5 ,肾 癌 a 4 8 9 , 肺癌h 4 6 0 、 结肠癌k m2 0 l 2 和黑色素癌s k me l - 5 细胞的e d 5 。 值分别为1 5 . 7 , 1 8 .8 , 1 7 .8 , 2 2 . 0 , 2 0 . 1 和1 7 . 0 u g / m l ， 而3 对上述癌细胞的e d 5 o 值分别为0 .4 6 , 1 .5 , 0 .2 1 , 0 .6 2 , 0 . 1 1 和0 . 1 1 u g / m l o ( 2 ) 毗咯生物碱 ( p y r r o l a l k a l o i d s ) 5 海 绵p h a c e ll ia f u s c a化学成分的 研究 r =r = 昌 r 8 . r - h 9 . r= br 毗咯内 酞胺 类化 合 物广 泛存 在于 海 绵中3 。 扁小 轴属 海 绵中目 前 仅 发 现3 种 毗咯内 酞胺类化合物，基本骨架都是 ( 澳代)毗咯并一个七元环的内酸胺。1 9 8 0 , s h a r m a等 人 从 大 堤 礁 ( g r e a t b a r r ie r r e e f ) 海 绵p h a k e ll ia 加b e lla ta 中 首 次 分 到了 黄 色 化 合 物4 ? , 它 具 有中 等 细 胞 毒 性 2 4 ， 对 前 述 细 胞的e d s o 值 分 别 为1 .8 , 3 8 .9 , 2 4 .7 , 4 2 .0 , 8 .5 和5 .7 u g /m l 2 2 。 吴 厚 铭 等 从中国 南 海 海绵p h a k e ll i a s p . 中 2 5 ，曾 陇 梅 等 从中 国 南 海 海 绷 p h a c e l l ia f u s c a s c h m i d t 2 6 , p e tt it 等 从印 度 洋 海 绵p h a k e l l ia m a u r it ia n a d e n d y 2 2 中 也 先 后分别得到过此淡黄色化合物， 相应的溟代物 5虽是 a m i n o等人从地中海海绵阿 a x i n e l l a v e r r u c o s a 和红海海绵a c a n t h e l la a u r a n t i a c a 中首次分到的 2 7吴厚铭等人从中 国 南 海 海 绵p h a k e l l ia s p 2 5 . 中 也 分 到 了 化 合 物5 尸、41 p h a k e l l i s t a t i n 4 2 3 3 9 c o s t a 中分离出的 环七肤， 苏氨酸。 、 5 2 4 4 0 和s t y lo p e p t id e 1 2 5 均具有细胞生长抑制性，其中 岁is o p h e : 二 ，is ta tin 3 (2 2 ) 都是从西太平洋海绵p h a k e l l i a p h a k e l l i s t a t i n 4 含有一个d型 %c s 1 _ -n h h h n 二 p h e k e l l is t a t i n 6 ( 2 4 ) s t y l o p e p t i d e 1 ( 2 5 ) c明 ilot .k.i 匀 p e t t i t 等人发现从p h a k e l l i a c o s t a 和s ty l o t e l l a a r u a n t i u m中 得到的s t y l o p e p t i d e 1 的 生理活 性差别较大， 如对p 3 8 8 淋己白 血病细胞的e d 5 o 值分别为1 0 和0 . 1 11 g / m l 。 所以 p e t t i t 猜到这类环肤中很可能含有某种高活性但却用化学方法无法监测到的微量成分。 为 了 证 实 这 种 想 法 ， p e tt it 课 题 组 先 后 对s t y lo p e p t i d e 1 4 2 , p h a k e l li s t a t in 2 4 3 和5 4 4 进 行 了全合成研究， 进一步证实了其化学结构。 但同时发现: 合成的环肤虽然光学性质与天 然环肤完全一致， 但却没有活性。 这充分证明了p e tt i t 猜测的正确性，即源自 海洋动物 且具有抗癌活性的某种海洋海肤很可能含有一种具有一种极强生理活性、 只能用生物技 术显示而无法用化学方法检测的微量组分， 海洋环肤只是这类微量组分的载体。 ( 2 ) 环八肤 扁小轴属海绵中仅分到p h a k e l l i s t a t i n 1 0 2 6 和p h a k e l l i s t a t i n 1 1 2 7 两个环八 肤4 5 二者对p 3 8 8 淋巴白 细胞有显著的生长抑制性 ( e d s o 值分别为2 . 1 和0 .2 1 u g / m 1 ) o 海绵p h a c e l l ia j u s c a s c h m id t 化学成 分的 研究 了矛 丫。0义厂 火口 n a k * n i. du n 1 1 ( 7 7 ) ( 3 ) 环十肤 扁 小 轴 属 海 绵 中 环 十 肤 也 不 多 见， 目 前 仅 分 到p h a k e l li s t a t in 7 , 8 ( 2 8 ) 和9 = -个 14 (, 十 肤 4 6 ， 三 者都 是 从p h a k e l l i a c o s t a t a 海绵中 得到， 是首次 报道的 具 有 抗 癌活 性的 环十 肤， 对p 3 8 : 细 胞的e d 5 0 值 分 别 为3 .0 , 2 .9 和4 . 1 u g / m l 。 三 个 环 肤结 构以 为 相 似， 1-1 6 i 仅用单品衍射确证了p h a k e l l i s t a t in 8 的结构 4 7 5 . 聚 醚 类化 合 物 ( p o l y e t h e r ) 含有复 杂 吠喃体 系的 聚 醚化 合 物广 泛 存在于 海 洋生 物中3 . 目 前， 从 扁小 轴属 海绵 中仅分到了两类聚醚化合物:聚醚大环内 酷和聚醚酸。 ( 1 ) 聚醚大环内 酷 ( p o l y e t h e r m a c ro l i d e ) p e tt i t 等人从东印 度洋海绵 p h a k e l l i a c a r t e r i 中分到了 两个己 知的聚醚大环内 酩 ( h a l i c h o n d ri n b 2 9 和h o m o h a l i c h o n d ri n b 3 0 ) 和一个新的聚醚大环内酷h a l i s t a t i n 1 3 l 4 8 。 它 们 均 具 有 显 著 抗 癌 活 性 ， 特 别 是h a l is ta ti n 1 3 1 对巧 “ 的e d ” 值 分 别 为4 x ) 少、 g / m l 。 随 后， p e tt i t 等 人从亚 太 平洋 海绵p h a k e l l i a s p . 中 得 到了 上 述 三种聚 醚大 环内 酉 a a l 一 种 新 的 聚 醚 大 环内 酷h a l is t a t i n 3 3 2 4 9 . h a li s t a t in 3 3 2 生 理 活 性 极 高 ， 对p 3 8 8 细 胞的 e d 5 0 值 分 别 为3 .5 x 1 0 5 it g / m l ， 对 人 脑 癌( s f - 2 9 5 ) 、 肺 癌 ( n c i - 4 6 0 ) 、 结 肠 癌k m 2 0 6 2 , 卵 巢 癌、 肾 癌 和 黑 素 癌 细 胞 的g 1 5 0 值 分 别 为: 3 .5 x 1 0 5 , 2 .5 x 1 0 -5 , 5 . 1 x 1 0 - , 1 .3 x 1 0 -5 , 5 .6 x 1 0 5 , 2 .5 x 1 0 5 u g /m l 。 所以h a l is t a t i n 3 3 2 是 具 有 抗 肿 瘤 活 性的 聚 醚 大 环内 酷类h a l i s t a t i n系列中的一个重要成员， 提供了新的结构活性信息。这几个聚醚大环内 酣类化合物结构极为 相似， 不同 之处 在于r ， 和r z 的不同。由 于这类化合物活性极高， 海绵p h a c e l l i a j u s c a s c h m i d t 化 学成分的 研究 所以 许多 课 题组己 对其 进行了 全合成 研究 5 0 0 /ho - - - , o 了冷o h , o h _h a h o a ; t aih =_ 。 争1 吕 o ox 0 ” ” l.io/i 3 0 . h o mo h a fi ma n d d n日 3 2 . 州口i f. 恤 四n3 ( 2 ) 聚 醚酸 ( p o ly e t h e r a c i d ) s a k a i 和r i n e h a r t 从一 种 冷水 海绵中 得到了 两 种已 知的 聚 醚酸 ( d i n o p h y s i s t o x i n - i 3 3 和o k a d a i c 酸3 4 ) 和一 种新的 聚醚酸3 5 . 3 3 , 3 4 , 3 5 三个聚醚酸结构极为 柞 i似， 3 5 和3 3 不同 之处在于c 1 4 和c 1 5 的 双键变为了单 键， 它们对l 12 1 0 鼠 类淋巴 细i泡o c 分别为2 .5 和3 u g / m l ) 和c v - 1 猴肾细胞均显示出 极强的细胞毒性。 3 3 . r - c h 33 4 . r - h 6 . m醇和降w醇 ( s t e r o i d s a n d a - n o r - s t e r o i d s ) 川 醉化合物在自 然界中 很普通， 海洋生物中 更蕴含着众多 骨架奇特的川 醇 . m a l i k 和d j e r a s s i 从澳大利亚海绵p h a k e l l i a a r u e n s is 中 分离并坚定了6 种不同ii i 核的晰 醇. 1司 时 还得到了8 个a 一 降出 醇( 3 个 1 5 - a 一 降当 醇, 3 个o 7 - a 一 降幽 醇和2 个饱和a - 降拼 醉1 5 z 。 吴 厚 铭z ， 和曾 陇 梅 5 3 分 别 从 中 国 南 海 海 绵p h a k e l l ia s p .和p h a k e ll ia f u s c a s c h m id t ii i 用g c - ms 技术分离并鉴定了3 种和 1 0 种降渊醇。 海 绵p h a c e l l i a f u s c a s c h m id t 化 学 成 分的 研 究 7 .菇类 ( t e r p e n e s ) 菇类化合物拼海洋生物中很常见，但直到 1 9 9 8 年w o l f 和s c h m i t z 才 从扁小轴属 海 绵中p h a k e l l ia p u l c h e r r im a r id l e y 和d e n d y 1 8 8 6 中 分 到了 菇 类 化 合 物 ， 4 。 这 些 p i类 化 合物 均 属二菇， 包 括8 种已 知的k al i h i n o l 系列 化 合 物: k a l i h i n o l s a ( 3 7 ) , b ( 3 8 ) , c ( 3 9 ) . x ( 4 0 ) , y ( 4 1 ) , z ( 4 2 ) , k a l ih e n e n e ( 4 3 ) 和1 一 外一 k al i h i n e n e ( 4 4 ) ; 6 种新的k a l i h i n o l s ( 4 5 - 5 0 ) 和一种新的 双花母草素二异氰酷 ( 5 1 ) . k a l i h i n o l 系列化合物结构极为相似， 显示出 ) 泛的抗菌、驱虫、细胞毒和防污等活性。这类化合物都具有双花母草素的碳骨架。除 k al i h i n o l 系 列化合 物 外， 双花母 草素 的 碳 骨 架 在海洋 代谢 物 种 很罕 见， 仅 从c y m b a s t e l a h o o p e r 海绵和a d o c i d a 。 海绵中 得到过两种异氰酸醋取代的 双花母草素二 烯类化合物 新的k a l i h i n o l s 1 - 6 和p u l c h e r r im o l 7 化合物给众所周知的二菇类家族中 增添了 新的成 员，这是从除a c a n t h e l l a c a v e r n o s a 海绵以外首次报道的k al i h i n o l s 化合物。这类二 0 4 5 化合物共有三个类型:( a ) t r a n s 一 十氢化蔡加四氢毗喃 ( b ) t r a n s 一 十氢化蔡加四氢a jo v j ( c ) c i s 一 十氢化蔡加四氢吠喃。如图所示: nl/ 7 1 / w v / v / 0 /vi-, ix r s - 三 g n c 撇 概 嵌 税 r 1 二mb 佘 乎 ， . k . i . c - c h , n c 月 孟 ， 刹 . 翻. ， 刹， mo 耀 ho, nay ,n mn 0 疏褚an c r .火 。 . 、 : ， n . 14 1. k r nc n . n 6 b x k . n co . 14 1. l r n c b 4 9. m . n c s m . n c 是n.如 。.ncn砂 盯胡朋朋 8 . 炔类 ( a c e t y l em cc o m p o u n d s ) 目前，从扁小轴属海绵中仅分到两类炔类化合物: ( 1 ) 类胡罗卜 素类炔化合物 一些诸如 h a l o c y n t h i a x a n t h i n之类的海洋类胡罗卜 素类化合物具有抗肿瘤活性。 h i g a等人从亮黄色海绵 p h a k e l l i a s t e l l i d e r m a中分到了 两个红色组分 1 9 ， 一 己 酞氧基 - m y t i l o x a n th i n ( 5 2 ) 和1 9 - t ir 氧 基 一 m y t il o x a n t h i n ( 5 3 ) 5 5 。 这 两 个 炔 类 化 合 物 具 有 类胡 罗 卜 素的 骨架， 是已 知 化合 物m y t i l o x a n t h i n 的 衍生 物。 其中5 2 对p a s : 的i c 5 。 值为 0 11 g / ml o ( 2 ) 长链炔酸 一一一一一一一一一一 7 a p h a c e lh a f u s c a s c h m id t i k * a f m gj 1 p _ 从海绵中 分到的 长链炔酸的 端基一 般是 ( i ) 烯基滨或 ( i i ) 炔基， 而b a r r o w和 c a p o n从澳大利亚海绵 p h a k e l l i a c a r d u u s中分到的 c 2 3 系列炔酸的 c a r d u u s y n e s a - e ( 5 4 - 5 8 ) 的 端 基却 是 伯 烷 基 5 6 。 而 且， 从 生 物 合 成的 角 度 看， 奇 数 碳的 碳 链 也 是 不 常 见的。文献报道的 寻常海绵纲 ( d e m o s p o n g e a ) 的 脂肪酸主要是c 2 4 - c 3 0 得直链酸，井 且 通常是 偶 数碳的 长 链酸， 这与乙 酸酷的 生 物合 成吻 合。 c 2 3 系 列的 炔酸c a r d u u s y n e s a - e ( 5 4 - 5 8 ) 不但结 构奇特， 而且具有抗菌活性。 h o - v 、 飞 灸 沃、 日 r 二、 、 5 5 . ca r d u us t na s b 加 . c. nu u s t n . c 6 7 .s e . 之 : or u u s t - d r c h 3 u u s t n n e r - h 8 3 : 1 7 ( s : r ) 9 . 低级性组分( v o l a t i l e c o m p o n e n t s ) 目 前， 对扁小 轴 属海绵 低 级 性组分 研究 得并 不多， 仅孟艳辉 等 人 5 7 对中 国 南 海 海绷 p h a k e l l i a f u s c a s c h m i d t 的 低级性组分用g c - m s 进行过研究。 从中 分到了1 0 种梭酸0 6 和1 6 种链炔化合物。 发现了自 然界很少见的邻苯二甲 酸单丁酷， 补充了 对p h a k e l l i a海 绵低级性研究成果。 三. 中国南海海绵p h c e l l i a f u s c a s c h m i d t 研究的意义 采自 中国南海西沙群岛 永兴岛的海绵 p h c e l l i a 加c a s c h m i d t 属于寻常海绵钢 ( d e m o s p o n g e a ) 、 棒海绵目 、秦海绵亚目 、 扁海绵科， 其种属由中国科学院 骨岛 海洋 研究 李锦 和 教 授鉴定。 虽 然扁小 轴 属海 绵 研究的 较多， 但 对 海绵p h c e l l i a f u s c a s c h m i d t 的 化 学 成 分 研究 的 并 不 多， 目 前 仅 有5 篇 论 文 发 表2 6 . 2 8 . 3 3 . 5 3 . 5 7 。 从中 共 分 到了6 个 纯 化合物 ( 4 , 6 , 8 , 9 , 1 3 , 1 6 ) ， 其中6 和1 6 是新化合物， 用g c - ms 技术分离并鉴定 了1 0 种降幽 醇5 3 , 1 0 种狡 酸醋 和1 6 种链 烃5 7 。 纯 化合 物4 , 6 , 8 , ， 和1 3 失 己 从 其 水 相中得的，新化合物1 6 是从乙酸乙酷相中得到的，1 0 种降跪醇是从氯仿相中得到的， 低级性组分是从乙酸乙酷相中得到的。 然 而中 国 南 海海绵p h a c e l l i a f u s c a s c h m i d t 的 正 丁 醇 相的 化 学成 分却未 见 报 道。 所 以 本论文的工作主要 集中 在海绵p h a c e l l i a f u s c a s c h m i d t 的正丁醇相的 化学成分的 分离 与结构鉴定上。 四.中国南海海绵p h a c e l l i a s c h m i d t 化学成分的研究方法 首先进行预实验，大致了解海绵中含有哪些组分。一般是试管试验，进一步采用 纸层析及薄层层析的方法，把各类成分初份后喷洒各类显色剂，再加以判断。然后用 9 5 %得乙醇浸泡海绵提取大量的试材，过滤，活性炭脱色，浓缩成浸膏。先用氯仿/ 水 进行分配后，再用正丁醇/ 水分配，初步分成几个组分。随后对各个组分进行f i t 分、细 分、纯化，反复进行柱层析 ( 常压、减压、加压) 、甚至制备薄层色谱等来得到纯品。 最 后 用h , c n m r , d e p t , h m b c , h m q c , h - h c o s y , n o e 差 谱 等 核 磁 技 术 ; f a b - m s , e i - m s , e s i - m s 等质谱技术; i r以 及x 一 单晶 衍射试验等现代光谱 技术来鉴 定每个化合物的结构。 并对数量较大且结构新颖的新化合物进行生理活性或生物活性测 试。 海 绵p h a c e l l ia 户 s c a s c h m i d t 化 学 成 分 的 研 究 第三章 实验部分 一生物样品、仪器及试剂 1 . 生 物样品: 海绵p h a c e l l i a f u s c a s c h m i d t , 1 9 8 8 年四月 采自 中国南海v g 沙群岛 的永兴岛，由中国科学院青岛海洋研究李锦和教授鉴定。 2 .试剂:9 5 %工业乙醇，其余试剂均为分析纯，溶剂均经重蒸。薄层 h )及柱 层析硅胶 ( 2 0 0 - 3 0 0目)均为青岛海洋化工厂所生产。离子交换树脂为南开大学化1 _ 一 生产。 3 . 显色剂: 5 % - 1 0 % 磷钥酸乙 醇溶液: 5 g 磷铝酸溶于1 0 0 m l 乙 醇中。 2 % o d 7 三 酮乙 醇 溶 液: 0 .2 g 茹 三 酮溶 于1 0 0 m l 乙 醇中。 4 . 仪器: 紫外灯 ( 3 6 6 n m ,2 5 4 n m) ; g c d : h p g 1 8 0 0 a型; 核磁共振仪为: b r u k e r a c - p 2 0 0 q , b r u k e r w m型和i n o v a - 5 0 0 型; 质谱仪为v g z a b - 3 f , v g z a b - h s 和 a u t o s p e c - u l t i m a e t o f 型; 红 外仪为: b r u k e r f i - i r 型; 紫外 仪为: c a r y b i o u v - v i s i b l e s p e c t r o p h o t o m e t e r ; 单 晶x 一 射 线 衍 射 仪为 : b r u k e r s m a r t 1 0 0 0 型 面 探 测x 一 射 线衍 射 仪; 熔点仪为: y a n a c o m p - 5 0 0 型 ( 温度计未矫正) 。 二.预实验 1 .正丁醇相提取物，点在薄层板上，喷洒磷铝酸乙醇溶液，斑点变为深蓝色， 表明有菇类或m体化合物。 2 .正丁醇相提取物，点在薄层板上，用甲醇展开后喷洒苟三酮乙