三种云南特有胡椒属植物的化学成分及抗深部真菌研究

Deep fungal infection increased dramatically in recent years, Deep fungal infections occur in immunocompromised patients, mortality was significantly higher than other infections. Currently used in clinical antifungal drugs are easy to produce resistance and cytotoxicity. Antibiotics of plant origin with the traditional antibiotics derived from bacteria and fungi have different mechanisms of action and improved drug resistance, So to find anti deep fungal lead compound from the plant has an important significance. Previous studies have shown: There are rich natural anti-fungal active ingredient in piper plants. We found that extracts of three Endemic Piper plants from Yunnan (P. yunnanense、P. terminaliflorum and P. pleiocarpum) showed strong anti-fungal activity in the preliminary study. To illustrate anti-fungal mechanisms of these three Endemic Piper plants from Yunnan, the most common pathogenic fungi were selected as model for activity screening. Under the guidance of anti-fungal activity, Systematic research on isolation and identification of active compounds, anti-fungal activity evaluation and preliminary structure-activity relationship studies will be conducted, which can find novel structure, strong anti-fungal leads and unique mechanism of action of the compounds. The present research will provide the scientific basis for discovery of new anti-fungal drugs.

近年来深部真菌感染率急剧增加，由于深部真菌感染多发生于免疫缺陷患者，造成深部真菌感染的死亡率明显高于其它感染，但目前临床使用的抗深部真菌药面临毒性强、耐药性明显等问题。植物来源的抗生素与传统细菌和真菌来源的抗生素有着不同的作用机制和改善的耐药性，因此植物是发现抗真菌先导化合物的重要资源。研究表明：胡椒属植物中含有丰富的天然抗真菌活性成分。申请者在前期研究中发现三种云南特有的胡椒属植物：蒟子、顶花胡椒和线梗胡椒的乙醇提取物对常见的几种深部真菌均表现出较强的抗真菌活性，本项目以临床最常见的几种深部真菌为抗真菌活性筛选模型，在活性筛选的指导下，对云南特有的这三种胡椒属植物中的抗深部真菌活性成分进行系统的化学成分研究，分离鉴定活性化合物，并进行抗深部真菌活性评价和初步构效关系研究，以发现具有新颖化学结构、良好抗深部真菌活性、独特作用机制的先导化合物，为新型抗深部真菌药物开发提供科学依据。

为了阐明云南地区特有的三种胡椒属抗深部真菌的化学成分，本项目以人体常见的5种条件致病性真菌为筛选模型, 以活性筛选为指导，对采自云南的顶花胡椒、线梗胡椒和蒟子进行了系统的植物化学成分研究，通过溶剂浸提，溶剂萃取,常压硅胶色谱，反相C18色谱，MCI色谱, 葡聚糖凝胶色谱和高效液相色谱等色谱方法及重结晶等物理化学方法，从三种植物中分离纯化得到93个化合物。运用高分辨质谱（HR-MS），核磁共振谱（1D-NMR、2D-NMR）及红外光谱（IR）等波谱学方法，结合理化性质和已知化合物文献数据对照，对获得的化合物进行结构鉴定,共鉴定了82个化合物的化学结构。分离鉴定的化学成分以酰胺生物碱类和木脂素类化合物为主；主要含酰胺生物碱类51个，包括3个吡咯酰胺类生物碱、25个吡咯烷酰胺类生物碱、5个哌啶酰胺类生物碱和18个异丁基酰胺类生物碱；木脂素类化合物15个；其中含2个新的木脂素类化合物和1个新的吡咯烷酰胺生物碱类化合物。采用琼脂稀释法,以两性霉素B为阳性对照，对分离鉴定的化合物进行了抗深部真菌活性评价，结果发现2个酰胺类生物碱、2个木脂素物、2个倍半萜、1个单萜和1个巴豆环氧素类化合物表现出较好的抗真菌活性，其IC50为4.70-14.26 ug/mL。本研究进一步丰富了胡椒属植物化学成分的结构类型,明确了抗深部真菌的化合物,揭示了重要的化学分类学意义,研究结果具有重要的科学意义和潜在应用前景。