青霉HLKG-44次级代谢产物研究及膦二肽的合成与质谱研究

青霉HLKG-44次级代谢产物研究及膦二肽的合成与质谱研究

论文摘要

天然产物具有广泛的生物活性,是人们获得药物的主要途径之一。微生物广泛地分布于整个生物圈,具有丰富多样的代谢产物,是天然药物的一个重要的来源。本论文以沙溪河污染地分离得到的一株具有抗肿瘤活性的青霉菌作为研究菌株,希望通过对其发酵、分离得到具有抗肿瘤活性的次级代谢产物。我们对青霉菌HLKG-44进行发酵培养并采用不同的分离方法对其脂溶性次级代谢产物进行初步分离分析,分离出6个化合物,进一步通过核磁(1H NMR、13CNMR、DEPT、HSQC、HMBC等)、质谱、单晶衍射、红外和元素分析等方法确定化合物的结构。对化合物进行了抗肺肿瘤细胞A549的活性测试,结果显示其中的两个化合物具有比较好的抗肿瘤活性,半数抑制浓度(IC50)分别是0.02μg/mL和18.9μg/mL。磷不仅在生命代谢和遗传过程中起着重要的作用,而且在生命起源、发育以及所有生命化学过程中都扮演重要的角色。磷化学与生命活动有着非常密切的关系。研究表明,膦肽作为一类含磷化合物具有抑制植物生长、抑制癌细胞生长、抗烟草花叶病毒的活性,同时也是丝氨酸蛋白酶类(如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、凝血酶、粒酶、二肽基肽酶等)的一类重要的抑制剂。这些酶在体内代谢中具有重要作用,通过这类化合物的研究,可为药物开发建立基础。本文探索出产率好、成本低、简单有效的无溶剂合成膦二肽前体氨基亚膦酸酯(APP)的方法。合成了5个新型膦二肽化合物,并对其进行结构鉴定。通过磷谱、HPLC、晶体衍射及圆二色分析方法对膦二肽合成过程中的氨基酸选择性与APP反应进行研究,表明Trp和Pro对消旋的(R/S)-APP具有完全的选择性,Ile、Val及Phe只具有部分的选择性。对膦二肽ESI-MS的裂解规律进行研究,发现和验证其两个特殊的重排。以胃蛋白酶为模型研究其抑制丝氨酸蛋白酶的活性,表明该类化合物并没有抑制活性,对其他类丝氨酸蛋白酶的抑制作用有待于进一步研究。

论文目录

  • 摘要
  • 英文摘要
  • 缩写符号表
  • 第一章 前言
  • 1.1 天然药物研究
  • 1.1.1 来源
  • 1.1.2 活性
  • 1.2 真菌的次级代谢产物
  • 1.3 膦肽的活性
  • 1.4 膦肽的合成研究
  • 1.4.1 P-C键形成
  • 1.4.2 膦酯肽中肽键形成
  • 1.5 现代质谱
  • 1.6 课题意义
  • 第二章 青霉HLKG-44次级代谢产物研究
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验部分
  • 2.2.1 试剂材料
  • 2.2.2 仪器
  • 2.2.3 实验方法
  • 2.3 结果与分析
  • 2.3.1 化合物P1
  • 2.3.2 化合物P2
  • 2.3.3 化合物P3
  • 2.3.4 化合物P4
  • 2.3.5 化合物P5
  • 2.3.6 化合物P6
  • 2.4 菌株HLKG-44产物P1和P3的验证
  • 2.4.1 方法
  • 2.4.2 结果与讨论
  • 2.5 化合物抗肿瘤活性测试
  • 2.5.1 肿瘤细胞培养
  • 2.5.2 抗肿瘤活性测定
  • 2.5.3 结果
  • 2.6 小结
  • 第三章 膦二肽的合成与质谱研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 膦二肽的合成
  • 3.2.1 试剂材料
  • 3.2.2 仪器
  • 3.2.3 合成研究及数据
  • 3.3 反应的选择性
  • 3.3.1 磷谱分析
  • 3.3.2 HPLC分析
  • 3.3.3 晶体衍射分析
  • 3.3.4 圆二色(CD)分析
  • 3.4 膦二肽的电喷雾质谱研究
  • 3.4.1 实验条件
  • 3.4.2 结果与讨论
  • 3.5 活性测试
  • 3.5.1 方法
  • 3.5.2 试剂
  • 3.5.3 步骤
  • 3.5.4 结果与讨论
  • 3.6 小结
  • 第四章 总结
  • 4.1 真菌次级代谢产物发酵分离
  • 4.2 膦二肽合成及质谱研究
  • 参考文献
  • 附录
  • 发表论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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