三种红藻活性物质的发现及松节藻醇提物抗糖尿病药理研究

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	三种红藻活性物质的发现及松节藻醇提物抗糖尿病药理研究
其他题名	Bioactive Constituents from Three Red Algae and Anti-diabetes Investigation of Ethanol Extraction of Rhodomela confervoides
	袁兆慧
学位类型	博士
	2007-06-06
学位授予单位	中国科学院海洋研究所
学位授予地点	海洋研究所
关键词	扇形叉枝藻小珊瑚藻多管藻松节藻化学成分生物活性结构鉴定糖尿病
摘要	海藻是海洋生物中的一大类群，由于其特殊的生活环境，能够代谢产生大量结构独特多变和活性特殊多样的代谢产物，是化学和生物活性多样性研究的重要对象之一。我国海域辽阔，海藻资源丰富，为寻找结构新颖、生理活性独特的先导化合物，加强对海藻资源的开发利用，本论文对中国沿海的三种海洋红藻进行了化学成分和生物活性研究，同时对山东青岛海域生物量丰富的一种海洋红藻松节藻进行了动物体内抗糖尿病活性研究。利用正相硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱以及反相HPLC和重结晶等现代分离手段，对山东青岛沿海的红藻扇形叉枝藻（Gymnogongrus flabelliformis）进行了系统的化学成分研究，从中得到单体化合物26个，通过波谱学方法（IR、MS、NMR等）鉴定了他们的结构，分别为(3R,6R,7E)-(+)-3-O-phenylacetyl- 4,7-megastigmadiene-9-one（1），(3R,7E)-(-)-3-O-phenylacetyl-5,7-megastigmadiene -9-one（2），(3S,6R,7E)-(+)-3-hydroxyl-4,7-megastigmadien-9-one（3），(3S,5R,6S,7E)- (-)-3-hydroxy-5,6-epoxy-7-megastigmene-9-one（4），(3S,5S,6R,7E)-(+)-3-hydroxy- 5,6-epoxy-7-megastigmene-9-one（5），Dehydrovomifoliol（6），(3R)-(-)-4-[(2R,4S)-4- acetoxy-2-hydroxy-2,6,6-trimethylcyclohexylidene]-3-buten-2-one（7），2,3,3′-三溴-4,4′,5,5′-四羟基-1′-乙氧甲基双苯基甲烷（8），2,2′,3,3′-四溴-4,4′,5,5′-四羟基双苯基甲烷（9），3-溴-4,5-二羟基苯甲醛（10），2,3-二溴-4,5-二羟基苯甲基甲醚（11），2,3-二溴-4,5-二羟基苯甲醇（12），N, N-二甲基酪胺（13），4-羟基苯甲酸乙酯（14），4-羟基苯甲基乙醚（15），4-羟基苯乙基乙酯（16），4-羟基苯乙酸甲酯（17），4-羟基苯甲醛（18），豆甾-4-烯-3-酮（19），胆甾-4-烯-3-酮（20），胆甾醇（21），尿嘧啶（22），尿嘧啶核苷（23），腺嘌呤核苷（24），丁二酸（25），5-羟基-4-甲基-5-戊基-2,5-二氢呋喃-2-酮（26）。其中化合物1、2为新化合物，化合物3为新天然产物，所有化合物均为首次从该属海藻中分离得到。通过 MTT 法对部分单体化合物进行了肿瘤细胞毒活性筛选, 结果表明，化合物8、9、10、12对筛选的所有细胞株均有较强细胞毒活性，化合物11对人肺癌细胞株（A549）、人肝癌细胞株（Bel 7402）、人结肠癌细胞株（HCT-8）有一定细胞毒活性。通过研究单体化合物对小鼠腹腔巨噬细胞TNF-分泌的影响，对其进行抗炎活性筛选，结果表明，化合物8、9、11、13、17、23、24、25对小鼠腹腔巨噬细胞TNF-分泌表现出明显的抑制作用。从采自山东荣成镆铘岛的红藻小珊瑚藻（Corallina pilulifera）的乙酸乙酯萃取物中分离得到16个单体化合物，通过波谱学方法鉴定化合物结构14个（另外2个正在鉴定中），分别为2α-乙氧酰基-2β-羟基-A-降胆甾-5-烯-4-酮（27），胆甾-4-烯-3-酮（28），胆甾醇（29），3β-羟基-胆甾-5,24(28)-二烯-7-酮（30），2α-羟基-胆甾-4-烯-3-酮（31），6α-羟基-胆甾-4-烯-3-酮（32），3β-羟基-胆甾-5-烯-7-酮（33），(E)-phytol epoxide（34），Phytenal（35），3,7,11,15- tetramethyl-hexadec-2-en-1-oll（Phytol）（36），Loloilide（37），(3S,5R,6S,7E)-(-)-3-hydroxy-5,6-epoxy-7- megastigmene-9-one（38），Dehydrovomifoliol（39），4-羟基苯甲醛（40）。其中，化合物 31为新天然产物，化合物27为首次从植物中分离得到，所有化合物均为首次从该种海藻中分离得到。通过 MTT 法对分离得到的单体化合物进行了肿瘤细胞毒活性筛选,化合物27和化合物32对筛选的所有肿瘤细胞株均有细胞毒活性，且化合物27对人胃癌细胞株（BGC-823）、人结肠癌细胞株（HCT-8）和人卵巢癌细胞株（A2780）具有中等强度抑制活性。化合物28、化合物31和化合物33对人肝癌细胞株（Bel 7402）、人结肠癌细胞株（HCT-8）和人卵巢癌细胞株（A2780）有一定细胞毒活性。从采自广西北海涠洲岛的多管藻Polysiphonia sp.的乙酸乙酯萃取物中分离得到6个单体化合物，通过波谱学方法鉴定化合物结构5个（另外1个仍在鉴定），分别为胆甾醇（41），3,7,11,15-tetramethyl-hexadec-2-en-1-ol（Phytol）（42），3-吲哚甲醛（43），4-羟基苯甲醛（44），4-羟基苯甲酸（45）。对山东青岛沿海的松节藻 (Rhodomela confervoides) 乙醇提取物进行了初步的体内抗糖尿病活性研究，采用链脲佐菌素诱导的2型糖尿病（STZ-DM）大鼠模型对其进行体内降糖实验，结果发现，松节藻乙醇提取物在糖尿病大鼠体内不仅具有显著的降血糖作用，且呈现良好的量–效关系，而且能够纠正糖尿病引发的物质代谢紊乱，增加体重，提高试验动物的成活率，因此具有良好的应用开发前景。
其他摘要	Algae, one of the important marine organism, are rich of secondary metabolites owning novel structure and unique bioactive because of their special living environment. In order to search for new bioactive compounds from algae distributed in Chinese sea, three red algae were investigated. Also the Rhodomela confervoides which is widely distributed along coast of Qingdao, Shandong Province, was screened for its anti-diabetes activity in vivo. 26 compounds were isolated from EtOAc-soluble portion of red alga Gymnogongrus flabelliformis by chromatography including normal phase silica gel, Sephadex LH-20 gel and HPLC, as well as recrystallization. Structures were elucidated by spectroscopic methods including IR, MS and NMR. They are (3R,6R,7E)-(+)-3-O-phenylacetyl-4,7-megastigmadiene-9-one（1），(3R,7E)-(-)-3-O- phenylacetyl-5,7-megastigmadiene-9-one（2），(3S,6R,7E)-(+)-3-hydroxyl-4,7-mega- stigmadien-9-one（3），(3S,5R,6S,7E)-()-3-hydroxy-5,6-epoxy-7-megastigmene-9- one（4），(3S,5S,6R,7E)-(+)-3-hydroxy-5,6-epoxy-7-megastigmene-9-one（5），Dehydrovomifoliol（6），(3R)-(-)-4-[(2R,4S)-4-acetoxy-2-hydroxy-2,6,6-trimethyl- cyclohexylidene]-3-buten-2-one（7），2,3,3′-tribromo-4,4′,5,5′-tetrahydroxy-1′- ethyloxymethyldiphenyl methane （8），2,2′,3,3′-tetrabromo-4,4′,5,5′-tetrahydroxy- diphenyl methane（9），3-bromo-4,5-dihydroxybenzaldehyde（10），2,3-dibromo-4,5- dihydroxybenzylmethyl ether（11），2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl alcohol（12），N, N-Dimethyltyramine（13），ethyl 4-hydroxybenzoate（14），ethyl 4-hydroxyphen- methylether（15），4-hydroxyphenethyl acetate（16），methyl 4-hydroxybenzeneacetate（17），4-hydroxybenzaldehyde（18），stigmast-4-en-3-one（19），cholest-4-en-3-one （20）， cholesterol （21），uracil （22），uridine （23），adenosine （24）, succinic acid （25），5-Hydroxy-4-methyl-5-pentyl-2,5-dihydro-furan-2-on（26）. All of these compounds were obtained from this species for the first time including two new compounds 1, 2 and new natural product 3. Cytotoxicity of compounds was screened by MTT method on human cancer cell lines including HCT-8, Bel-7402, BGC-823, A549 and A2780. Compounds 8, 9, 10 and 12 were active against all the cancer cell lines screened. Compounds 11 was active against A549, Bel7402 and HCT-8. Compounds 8、9、11、13、17、23、24、25 showed significantly inhibition against secretion of murine peritoneal emacrophage TNF-during anti-inflammation assay. From the red alga Corallina pilulifera 14 compounds were isolated and identified, including a new natural product 2α-hydroxycholest-4-en-3-one（31）and other known compounds 2α-ethoxycarbonyl-2β-hydroxy-A-nor-cholest-5-ene-4-one（27），cholest-4-en-3-one（28），cholesterol（29），3β-hydroxy-24(28)-methylene- 5-choleste-7-one（30），6α-hydroxy-cholest-4-en-3-one（32），3β-hydroxycholest-5- en-7-one（33），(E)-phytol epoxide（34），Phytenal（35），3,7,11,15-tetramethyl- hexadec-2-en-1-oll（Phytol）（36），Loloilide（37），(3S,5R,6S,7E)- (-)-3-hydroxy- 5,6-epoxy-7-megastigmene-9-one（38），Dehydrovomifoliol（39），4-hydroxybenzal- dehyde（40）. These compounds were all obtained from this species for the first time. Cytotoxicity of the compounds was screened by using the standard MTT method. Compounds 27 and 32 were active against all the cancer cell lines screened with compounds 27 showed middle inhibition against BGC823, HCT-8, and A2780. Compounds 28, 31 and 33 showed selective activity against cell lines Bel 7402, HCT-8 and A2780. Chemical constituents investigation into EtOAc-soluble portion of red alga Polysiphonia sp. led to the isolation of 6 compounds and 5 of them were characterized as cholesterol（41），3,7,11,15-tetramethyl-hexadec-2-en-1-ol（42），indolyl-3- carbaldehyde（43），4-hydroxybenzaldehyde（44），4-hydroxybenzoic acid （45）. STZ-DM on rat was employed to investigate the anti-diabetes activity of the ethanolic extraction of a red alga Rhodomela confervoides. The results proved that ethanolic extraction of R. confervoides could significantly decrease the level of blood glucose and improve metabolic disturbance partly, as well as increase the surviving rate of diabetes rat.
页数	166
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/755
专题	海洋环流与波动重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	袁兆慧. 三种红藻活性物质的发现及松节藻醇提物抗糖尿病药理研究[D]. 海洋研究所. 中国科学院海洋研究所,2007.

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