海绵Spongosorites sp.生物活性成分研究

论文摘要

海洋吲哚生物碱，特别是双吲哚生物碱是近年来分离到的一类重要的海洋天然产物。这些化合物具有新颖的化学结构，同时具有细胞毒，抗肿瘤，抗病毒，抗菌和抗炎等多种生物活性。利用活性追踪的方法对采集于朝鲜水域的浅水海绵Spongosorites sp．中的活性化学成分进行研究。甲醇提取物采用快速柱层析、制备HPLC等分离手段，利用活性部位逐步跟踪，分离得到30个化合物，包括24个双吲哚生物碱和6个单吲哚生物碱，其中15个为新化合物。通过理化常数测定和波谱数据（UV，IR，1D和2D NMR，以及MS）分析鉴定了这些化合物的平面结构，并根据1H-1H偶合常数、ROESY核磁共振谱和比旋光度数据确立了绝对构型。分别为：（R）-6"-Debromohamacanthin A（1）, （R）-6’-debromohamacanthin A （2）, （S）-6’,6"-didebromohamacanthin A （3）, （S）-hamacanthin A （4）, （R）-6’-debromohamacanthin B （5）, （R）-6’,6"-didebromohamacanthin B （6）,（R）-6"-debromohamacanthin B （7）, （S）-hamacanthin B （8）, （3S, SR）-6’,6"-didebromo-3,4-dihydrohamacanthin B （9）, （3S,5R）-6’-debromo-3,4-dihydrohamacanthin B （10）,（3S,5R）-6"-debromo-3,4-dihydrohamacanthin B （11）, （3S,5R）-3,4-dihydrohamacanthin B （12） , （3S,6R）-3,4-dihydrohamacanthin A （13）, （3S,6R）-6’-debromo-3,4-dihydrohamacanthin A （14）, （3S,6R）-6"-debromo-3,4-dihydrohamacanthin A （15）, dibromodeoxytopsentin （16）, topsentin （17）, bromotopsentin （18）, deoxytopsentin （19）, bromodeoxytopsentin （20）, isobromodeoxytopsentin （21）, spongotine A （22）, spongotine B （23）, spongotine C （24）, （6-bromo-1H-indol-3-yl）oxoacetic acid methyl ester （25）, （1H-indol-3-yl）oxoacetic acid methyl ester （26）, （1H-indol-3-yl）oxoacetamide （27）, （6-bromo-1H-indol-3-yl）oxoacetamide （28）, （6-hydroxy-1H-indol-3-yl）formic acid methyl ester （29）, （1H-indol-3-yl）formic acid methyl ester （30）。其中化合物1-3、6、7、9、16和22-29共15个为新化合物。化合物25-28具有罕见的1，2-二酮结构，同一海绵样品里分离到的双吲哚生物碱hamacanthin类和topsentin类化合物从生源上可能是由两个单元的具有这种结构的化合物缩合而成。值得一提的是，hamacanthin类化合物的R和S型两种立体异构体都被分离得到，而二氢hamacanthin类化合物只分离得到一种立体异构体。纠正了前人的结构鉴定错误，分离得到了真正属于4，5-二氢topsentin结构类型的化合物，并定名为spongotines。通过提供一系列强有力的证据和方法，解决了长期以来在hamacanthin和topsentin两类化合物的结构鉴定中存在的相互混淆的问题。化合物1-30进行了针对五种人体实体癌细胞系[肺癌（A549），卵巢癌（SK-OV-3），皮肤癌（SK-MEL-2），中枢神经癌（XF498），以及结肠癌（HCT15）]的细胞毒活性实验。化合物1、3-15、18、21、22、24和30对这五种肿瘤细胞显示出明显的细胞毒活性。其中，化合物1、4、5、7、8、10、12、14、22和24对所有五种肿瘤细胞均显示出明显的细胞毒活性，而化合物3、6、9、11、13、15、18、21和30显示出不同程度的选择性细胞毒活性。化合物1-3、5、6、10-14和23进行了针对20种临床纯化的菌株的抗菌实验。化合物2、5、12和14对以下7种菌株显示出微弱的抗菌活性：Streptococcus pyogenes 308A、Streptococcus pyogenes 77A、Streptococcus aureus SG 511、Streptococcus aureus 285、Streptococcus aureus 503、Pseudomonas aeruginosa 1771和Klebsiella oxytoca 1082 E。

论文目录

• List of Tables
• List of Figures
• Abbreviations and Symbols
• Abstract in Chinese
• Abstract in English
• Ⅰ.Introduction
• Ⅱ.Material and Methods
• 1.Animal Material
• 2.General Procedures
• 3.Bioassay
• 3.1 Cytotoxicity Assay
• 3.2 Antibacterial Assay
• Ⅲ.Extraction and Isolation
• Ⅳ.Structure Elucidation
• 1.Results
• 2.Discussion
• Ⅴ.Biogenesis of Topsentins and Hamacanthins
• Ⅶ.Biological Evaluation
• 1.Cytotoxicity Assay against Five Human Cancer Cell Lines
• 2.Antibacterial Assay
• Ⅶ.Summary
• Ⅷ.References and Notes
• Acknowledgement
• Curriculum Vitae
• Appendix