Fostriecin及其类似物的提取分离与结构修饰

论文摘要

Fostriecin是Streptomyces pulveraceus fostreus ATCC 31906的次级代谢产物,对白血病、肺癌、乳腺癌和卵巢癌等具有良好的抑制作用,一期临床实验由于其稳定性及批次间化学纯度差异问题被迫中断。本课题研究重点主要是在提高fostriecin产量和获得实验室条件下fostriecin及类似物分离纯化工艺的基础上,对该类化合物C9位磷酸基团进行修饰,从而获得新型衍生物以进行活性、稳定性筛选。利用酶学反应脱除C9位磷酸基团,选用硅烷类保护基对去磷酸产物的羟基选择性保护,再对裸露的C9位羟基进行乙酰化和异氰酸烯丙酯反应,最后脱除保护基获得fostriecin及类似物的C9位修饰产物。采用MTT法考察了产物对人类乳腺癌细胞MCF-8的影响,并初步考察了fostriecin衍生物的碱性磷酸酶稳定性。修饰产物经C18柱层析和HPLC半制备纯化,MS、NMR方法确定其结构。初步考察了fostriecin的发酵条件（培养基、培养时间、发酵体积等）,确定在实验条件下的发酵培养条件：冻存的饱子悬液以合适的比例接种至YPD种子培养基中,培养2天。然后将培养好的种子液按合适比例转接至酒糟培养基中,继续培养4天,培养过程中对fostriecin的产量进行HPLC分析。发酵液经离心、大孔树脂柱处理,C18反相柱多次层析,由HPLC半制备精制获得fostriecin及其类似物。产物经UV、MS、NMR方法确定其化学结构。本论文从发酵液中提取纯化了fostriecin及其同族化合物PD113270，并将分子中C9位磷酸基团修饰为2种类磷酸基团,先后合成了4个fostriecin和PD113270 C9位乙酰化和烯丙氨基甲酸酯衍生物,总收率分别为36%、31%、21.4%、24.3%。其中三种衍生物对MCF-8细胞具有良好的抑制作用（IC50=10,30,70μM）。Fostriecin的两种修饰产物具有良好的耐碱性磷酸酶特性。本课题的研究结果为fostriecin及其家族化合物C9位修饰以获得新型、稳定而又不失活性的抗肿瘤药物提供基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 天然抗癌药物
• 1.1.1 微管蛋白抑制剂
• 1.1.2 DNA拓扑异构酶抑制剂
• 1.1.3 细胞周期蛋白依赖激酶抑制剂
• 1.1.4 端粒酶抑制剂
• 1.1.5 细胞信号通路干扰剂
• 1.1.6 新血管生成抑制剂
• 1.1.7 其他
• 1.2 聚酮类化合物
• 1.3 氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶及其抑制剂
• 1.4 Fostriecin及其研究近况
• 1.4.1 Fostriecin简介
• 1.4.2 Fostriecin的生物活性
• 1.4.3 Fostriecin家族化合物
• 1.4.4 Fostriecin全合成及构效关系研究
• 1.4.5 Fostriecin的临床研究
• 1.5 课题研究的目的与意义
• 2 Fostriecin及PD113270的结构修饰
• 2.1 引言
• 2.2 实验仪器与试剂
• 2.2.1 主要仪器
• 2.2.2 主要试剂
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 Fostriecin及PD113270的去磷酸化反应
• 2.3.2 去磷酸产物的选择性保护
• 2.3.3 Mimic磷酸基团的修饰
• 2.3.4 修饰产物的保护基脱除
• 2.3.5 产物对人类乳腺癌细胞MCF-8的影响
• 2.3.6 产物对碱性磷酸酶的稳定性考察
• 2.4 结果与分析
• 2.4.1 Fostriecin的碱性磷酸酶反应
• 2.4.2 去磷酸fostriecin选择性保护条件考察
• 2.4.3 C9位的结构修饰研究
• 2.4.4 保护基去除条件考察
• 2.4.5 产物对MCF-8细胞的影响及碱性磷酸酶稳定性考察
• 2.5 化合物的制备与表征
• 本章小结
• 3 Fostriecin及PD113270的提取分离
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料
• 3.2.1 菌株
• 3.2.2 培养基
• 3.2.3 主要试剂
• 3.2.4 主要仪器设备
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 种子培养
• 3.3.2 发酵培养条件考察
• 3.3.3 Fostriecin及PD113270的分析方法
• 3.3.4 产物的提取与分离纯化工艺
• 3.3.5 产物的结构鉴定
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 化合物的制备
• 3.4.2 化合物结构解析
• 3.4.3 发酵工艺
• 3.4.4 Fostriecin及PD113270的分离纯化方法确定
• 3.4.5 Fostriecin及PD113270分析方法的建立
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A Fostriecin、PD113270、1a和1b NMR图
• 附录B 化合物2a′、2e和3a的NMR图
• 附录C 化合物4a、4b、4c和4d的NMR图
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢