实验海洋生物学重点实验室知识库

聚酮类化合物是天然产物的重要组成部分，其结构类型丰富多样且表现出良好的抗细菌、抗肿瘤、抗炎症、抗氧化和免疫抑制等活性，因此本论文将挖掘海洋真菌次级代谢产物中聚酮骨架类化合物的结构多样性作为本研究的主要任务。以文献调研和菌株发酵粗提物的HPLC分析、TLC分析、NMR分析结果为筛选条件，确定三株海洋真菌AS-338、CS-138和CS-590为研究对象，对其进行了规模发酵，综合利用各类色谱方法及波谱技术从其粗提物中分离和鉴定单体化合物，并进行了一系列的生物活性测试。

从日本花棘石鳖（Liolophura japonica）内生真菌Emericellopsis maritima AS-388的次级代谢产物中分离并鉴定了48个单体化合物，其中新化合物33个（EM1–EM33），包括4个新骨架化合物（EM1–EM4），主要结构类型为一系列聚合或环化方式不同的2-甲基苯丙酮衍生物，其结构特点是在苯丙素单元的基础上，C-2位多了一个甲基取代，形成了C₆-C₃-C₁结构单元。采用HPLC-UV的导向策略和高效液相制备的分离方法，成功地获得了粗提物中含量较少的二聚体和三聚体衍生物。其中，EM1是一个甲基苯丙酮二聚体，其具有罕见的高度融合的6/6/6/6-四环碳骨架，EM2和EM3是在EM1的结构基础上多一个C₆-C₃-C₁单元取代的三聚体，EM4是首个由甲基苯丙酮和N-杂甲基苯丙酮形成的二聚体，结构中罕见的6/6/6/6/6-五环骨架系统也增加了化合物的新颖性。另外综合利用旋光测试、ECD测试、X-射线单晶衍射实验和手性HPLC分析的方法准确地识别了16对新的对映异构体，并使用手性柱完成了13对化合物的拆分工作。最后对分离获得的新化合物进行了神经氨酸酶抑制活性、抗细菌活性、抗肿瘤活性、乙酰胆碱酯酶抑制活性以及抗氧化活性测试，其中EM1和EM2两对对映异构体均表现出显著的神经氨酸酶抑制活性（IC₅₀值为3.9–6.2 μM），明显优于阳性对照奥司他韦酸（IC₅₀为8.3 μM）。

从平端深海偏顶蛤（Gigantidas platifrons）内生真菌Talaromyces minioluteus CS-138中分离并鉴定了21个化合物。其中新化合物8个（TM1–TM8），包括1对对映异构体，化合物的结构类型主要为苯并吡喃或苯并呋喃类芳香聚酮化合物。对新化合物进行了抗氧化、抗细菌活性测试，其中TM1、TM4和TM7具有较强的DPPH自由基清除活性（IC₅₀值为9.03–24.10 μM），优于阳性对照BHT（IC₅₀为61.39 μM）。

从中国南海冷泉沉积物来源真菌Paecilomyces formosus CS-590中分离并鉴定了24个化合物，其中新化合物7个（PF1–PF7），主要结构类型为异香豆素和色原酮衍生物，以及二吡咯苯醌类化合物。对得到部分化合物进了抗细菌活性筛选，但结果不理想，后续将尝试其他生物活性测试，如抗氧化、抗肿瘤和神经氨酸酶抑制活性。

综上，从三株海洋真菌的发酵粗提物中共分离并鉴定93个单体化合物，其中新化合物48个，包括4个新骨架化合物，17对对映异构体化合物，结构类型主要为2-甲基苯丙酮类、色原酮、异香豆素及其他芳香聚酮化合物。活性测试表明部分化合物具有显著的神经氨酸酶抑制活性和DPPH自由基清除活性。本研究结果在一定程度上丰富了海洋真菌来源聚酮类天然产物和海洋对映异构体化合物的结构多样性，并为海洋真菌资源的利用提供了一定的科学依据。

第1章 绪论      1

1.1 海洋天然产物的研究意义和趋势       1

1.2 天然对映异构体的定义和研究内容   2

1.3 海洋来源天然对映异构体的研究进展      3

1.4 天然对映异构体的生物合成机制       21

1.5 小结      22

第2章 日本花棘石鳖来源真菌Emericellopsis maritima AS-388次级代谢产物及其生物活性研究    25

2.1 实验器材和方法       25

2.1.1 实验仪器和材料    25

2.1.2 菌株AS-388的分离纯化与菌株鉴定     26

2.1.3 菌株AS-388的规模发酵    27

2.1.4 菌株AS-388发酵产物的提取和分离     28

2.2 菌株AS-388单体化合物的结构鉴定 29

2.2.1 菌株AS-388新化合物的结构鉴定  29

2.2.2 菌株AS-388新化合的晶体数据与波谱数据       78

2.2.3 菌株AS-388已知化合物的结构鉴定     84

2.3 菌株AS-388单体化合物的生物活性测试       93

2.3.1 化合物EM1和EM2的神经氨酸酶抑制活性测试    93

2.3.2 抗菌活性测试 94

2.3.3 抗肿瘤活性测试    95

2.3.4 其他活性测试 96

第3章 平端深海偏顶蛤来源真菌Talaromyces minioluteus CS-138次级代谢产物及其生物活性研究       97

3.1 实验器材和方法       97

3.1.1 实验仪器和材料    97

3.1.2 菌株CS-138的分离纯化与菌株鉴定     97

3.1.3 菌株CS-138的规模发酵    98

3.1.4 菌株CS-138发酵产物的提取和分离     98

3.2 菌株CS-138单体化合物的结构鉴定 99

3.2.1 菌株CS-138新化合物的结构鉴定  99

3.2.2 菌株CS-138新化合的晶体数据与波谱数据       109

3.2.3 菌株CS-138已知化合物的结构鉴定     111

3.3 菌株CS-138单体化合物的生物活性测试       119

3.3.1 抗氧化活性测试    119

3.3.2 抗细菌活性测试    119

3.3.3 抗真菌活性测试    120

第4章 海洋冷泉沉积物来源真菌Paecilomyces formosus CS-590次级代谢产物及抗细菌活性研究       121

4.1 实验器材和方法       121

4.1.1 实验仪器和材料    121

4.1.2 菌株CS-590的分离纯化与菌株鉴定     121

4.1.3 菌株CS-590的规模发酵    122

4.1.4 菌株CS-590发酵产物的提取和分离     123

4.2 菌株CS-590单体化合物的结构鉴定 123

4.2.1 菌株CS-590新化合物的结构鉴定  123

4.2.2 菌株CS-590新化合的波谱数据      131

4.2.3 菌株CS-590已知化合物的结构鉴定     131

4.3 菌株CS-590单体化合物的抗细菌活性测试   141

第5章 结论与展望 143

5.1 结论      143

5.2 创新点  143

5.3 展望      143

参考文献     145

附录 部分化合物NMR谱图       153

致 谢    167

作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与其他相关学术成果       169