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条纹拟海牛和大室膜孔苔虫生物活性成分研究

许强芝  
【摘要】: 在对海洋生物进行体外细胞毒活性筛选的过程中,我们发现条纹拟海牛(Philinopsis lineolate)和大室膜孔苔虫(Membranipora grandicella)的甲醇提取物对人早幼粒白细胞(HL-60)显示明显的细胞毒活性,IC50值分别为14(g/ml和3.6(g/ml,对稻瘟霉(Pyricularia oryzae)分生孢子萌发生长有较好的抑制活性,最小变形浓度(MMDC)分别为500(g/ml和50(g/ml。 本研究采用稻瘟霉模型活性追踪方法,应用低压柱层析(LPLC)、快速减压柱层析(FLASH Chromatagraphy)、中压柱层析(MPLC)、高效液相层析(HPLC)、薄层制备层析(PTLC)和凝胶柱层析等现代层析分离技术,对产于广东省湛江海域的条纹拟海牛和产于浙江省南麂岛海域的大室膜孔苔虫进行活性成分追踪分离,共分离得到化合物18个。运用多种现代光谱学技术(IR、1H-NMR、13C-NMR、HMQC、 TOCSY、DQF-COSY、HMBC、NOESY、EI-MS、HREI-MS、ESI-MS)和化学方法鉴定了其中13个化合物的结构,其中新化合物5个。 条纹拟海牛Philinopsis lineolate在我国南海广泛分布,资源丰富,自古作为药用。有关条纹拟海牛的化学成分和药理活性迄今未见报道。本研究从条纹拟海牛中分得化合物7个,鉴定了5个化合物的结构,均为新化合物。新化合物中有羊毛甾烷型三萜皂甙4个,即16(-乙酰氧基-3-O-[3-O-(-D-甲基吡喃葡萄糖-(1?3)-(-D-吡喃木糖-(1?4)-(-D-吡喃奎诺糖-(1?2)-4-O-磺酸钠-(-D-吡喃木糖]-海参烷-7, 24-二烯-3(-醇,命名为Philinopside A(I); 16(-乙酰氧基-3-O-[3-O-(-D-甲基吡喃葡萄糖-(1?3)-(-D-吡喃吡喃木糖 (1?4) -2-O-磺酸钠--(-D-吡喃奎诺糖-(1?2)-4-O-磺酸钠-(-D-吡喃木糖]-海参烷-7, 25-二烯-3(-醇,命名为Philinopside B(II);16(-乙酰氧基-3-O-[(-D-吡喃木糖-(1?4)-(-D-吡喃奎诺糖-(1?2)-4-O-磺酸钠-(-D-吡喃木糖]-海参烷-7, 24-二烯-3(-醇,命名为Philinopside C(III);16(-乙酰氧基-3-O-[(-D-吡喃奎诺糖-(1?2)-4-O-磺酸钠-(-D-吡喃木糖]-海参烷-7, 24-二烯-3(-醇,命名为Philinopside D(IV),齐墩果烷型三萜皂甙一个,3(-O-[(-D-吡喃葡萄糖(1?4)-(-D-吡喃木糖]-5(-H-齐墩果酸-12-烯-28-酸-30-酸甲酯,命名为Philinopside E(V)。尚在结构鉴定之中有多羟基甾醇一个(VI)、甾体二木糖甙一个(VII)。体外细胞毒活性研究表明,羊毛甾烷型的4个三萜皂甙对P388小鼠白血病和A-549人肺癌两种肿瘤细胞株具有中等强度的细胞毒活性。对其中活性较好且含量较高的化合物I进行了系统的药理学研究。首次发现,Philinopiside A(I)能显著抑制肿瘤新生血管生成,其作用主要表现在以下几个方面: 1.能明显抑制内皮细胞HMEC-1的增殖,其平均IC50为1.60(0.48(M(n=2), 作用效果呈明显量效关系。 WP=6 2.能明显抑制内皮细胞的管腔形成,其IC50为0.058(0.018(M (n=2),作用效果呈明显量效关系。 3.能明显抑制内皮细胞的迁移,其IC50为0.046(M,作用效果呈明显量效关系。 4.对两个与血管生成密切相关的酪氨酸激酶受体VEGFR-2,PDGFR-β的酪氨酸激酶活性有明显的抑制作用,对VEGFR-2的IC50为2.6(0.1(M(n=2);对PDGFR的IC50为4.9(0.3(M (n=2)。 5.鸡胚尿囊膜(CAM)模型实验表明,化合物I能够明显抑制鸡胚尿囊膜血管生成,其IC50为11nmol/egg。 体内抗肿瘤试验表明化合物I对小鼠H22肝癌抑制率37.9%(2mg/kg,i.v,P0.01)对小鼠S-180肉瘤抑制率59.4%(4mg/kg,i.v,P0.01)。 鉴于稻瘟霉模型具有细胞毒和抗真菌双重筛选作用,我们对以上化合物进行了抗真菌活性的研究。结果显示,化合物I对白色念珠菌MIC80为16mg/L,对热带念株菌MIC80为64mg/L,对近平滑念珠菌MIC80为128mg/L,对新生隐球菌MIC80为64mg/L。 大室膜孔苔虫(Membranipora grandicella)属苔藓动物门(Bryozoa)膜孔苔虫科(Membraniporadae)。在我国河北、山东、江苏、浙江、福建、广东、海南等地沿海近岸水深0-45米处大量分布。有关该种苔虫的化学成分研究尚未见报道。我们采用美国Pettit研究小组报道的萃取方法富集大室膜孔苔虫甲醇提取物中的有效成分,然后利用稻瘟霉模型作为活性检测手段进行追踪分离。自大室膜孔苔虫有效部位浸膏中分离得到化合物11个,鉴定了其中8个化合物的结构,它们分别是:硬脂酸(VIII)、软脂酸(IX)、胆甾醇(X)、胆甾-6-烯5(,8(-环二氧-3(-醇(XI)、9Z-十八碳烯甘油醚(XII)、尿嘧啶(XIII)、胸腺嘧啶(XIV)和胸腺嘧啶脱氧核苷(XV)。其余的化合物由于得量较少而未能进行全面的结构测定。 本课题的研究,使我们对条纹拟海牛的活性成分有较为全面的认识,为进一步开发利用这种海洋生物资源提供了重要的化学成分研究资料。同时,本研究还首次发现了三萜皂苷类成分抑制肿瘤新生血管生成的活性,为开发抑制肿瘤新生血管生成的药物提供了新的先导化合物。该研究项目为国家自然科学基金课题(20072054),并于2001年列入国家“863”计划(2001AA624100),现正在进行Philinopside A的临床前研究。


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