三种狗牙花属植物中新颖单萜吲哚生物碱的发现及抗微生物活性研究

Indole alkaloids with the characteristics of wide distribution in nature and diverse structures, are important sources for finding and discovering drug lead compounds. Tabernaemontana species are widely used as a national medicine in the dai nationality of yunnan province and have been used for the treatment of a variety of ailments. Previous phytochemical investigations on Tabernaemontana plants had resulted in the isolation of diverse monoterpenoid indole alkaloids (MIAs) with potent antimicrobial activity, especially, 46 MIAs were isolated and identified by the applicant from Tabernaemontana chinensis, including 2 nepenthe-like indole alkaloids and 7 novel compounds, and some alkaloids were found to have significant antimicrobial activity by the applicant. Based on this, the project intends to carry out an in-depth study on the monoterpenoid indole alkaloids from three Tabernaemontana genus plants, and focus on the screening of antimicrobial activity as well as structure-activity relationships. The study of this project will be of great significance to the Tabernaemontana genus development and the discovery of drug lead compounds.

吲哚生物碱类化合物在自然界中分布广泛、其骨架类型复杂多变，具有多种多样的药理生理功能，是寻找和发现临床一线药物先导化合物的重要源泉。夹竹桃科狗牙花属(Tabernaemontana)植物作为民族药在云南傣族有广泛使用，具有重要的民间药用价值，前期研究工作表明该属植物中富含单萜吲哚生物碱类成分。申请人前期从该属植物中国狗牙花中共分离鉴定了46个单萜吲哚生物碱，包括1个具有猪笼草状的新颖骨架和7个新颖结构的天然产物，并发现部分化合物具有显著的抗微生物活性。基于此，本项目拟对我国资源丰富的三种狗牙花属植物中单萜吲哚生物碱类成分展开深入的化学成分和药理作用研究，对分离得到的化合物重点进行抗微生物活性筛选，以期获得结构新颖的活性单体化合物，并进行构效关系和作用机制探讨。该项目的申请将对狗牙花属植物资源的研究开发和先导化合物的发现具有重要的科学意义。

由致病微生物引起的感染性疾病严重威胁着人类的健康。目前，致病菌病原体感染的主要防治手段是使用抗生素和化学合成抗菌药物。但是近年来，抗生素的剂量越用越大，效果却并不好。吲哚生物碱类化合物在自然界中分布广泛、其骨架类型复杂多变，具有多种多样的药理生理功能，是寻找和发现临床一线药物先导化合物的重要源泉。夹竹桃科狗牙花属(Tabernaemontana)植物作为民族药在云南傣族有广泛使用，具有重要的民间药用价值，前期研究工作表明该属植物中富含的单萜吲哚生物碱类成分具有抗菌活性。. 本项目按资助计划书执行，对单瓣狗牙花（Tabernaemontana divaricata）、伞房狗牙花（T. corymbose,）及药用狗牙花（T. bovina）三种植物进行提取分离、结构鉴定工作，共计分离鉴定了103个不重复的生物碱化合物，其中新化合物22个，含3个新颖骨架。包括单萜吲哚生物碱单体化合物92个，二聚单萜吲哚生物碱化合物19个，三聚单萜吲哚生物碱化合物1个。. 项目采用微量肉汤稀释法对生物碱单体化合物进行了普通菌株和耐药大肠杆菌菌株的抗微生物活性筛选。其中化合物apparicine兼具抗普通菌株和产ESBLs大肠杆菌耐药菌株活性，具有一定的广谱抗菌活性。在微量肉汤稀释法活性筛选基础上，进一步采用杀菌动力学和扫描电镜进行作用机制研究，明确其中1个新颖骨架化合物可通过作用于细胞膜，导致细胞膜固缩变形，内容物泄漏凋亡而发挥抗菌作用。. 项目执行期内已发表SCI论文3篇，申请发明专利1项，授权实用新型专利2项，入选云南省中青年学术和技术带头人后备人才1人，获得云南省科技进步一等奖1项（排名7），培养硕士生已毕业2名，在读硕士生2名。该项目研究内容有望为天然化合物抗微生物筛选提供先导分子。