三株柳珊瑚来源真菌中氯代聚酮类海洋天然防污剂的发现与优化研究

Marine biofouling is the undesired accumulation of microorganisms, animals, plants, and their byproducts on an ocean-submerged surface which is one of the most serious natural disasters in the course of use marine resources for human being. As a result, the demand for highly efficient, low-toxic, and environmentally friendly marine antifouling agents from marine bioresources especially from marine microorganisms has become a new hot spot in recent years. In our previous study, the antifouling chlorinated polyketide natural products were isolated from the three gorgonian coral-derived fungi Penicillium sclerotiorum (TA33-01, SYM04-06, and NSM17-023) collected from the different sea area of the South China Sea. The main purpose of this program is to focus on the discovery of chemical diversity of chlorinated polyketides, the structure optimization, and the large-scale preparation of bioactive compounds. The marine natural products and their synthetic derivatives will be evaluated for their antifouling activity, safety evaluation, and field experiments and the structure-activity relationships will be also discussed. Another important goal is to obtain structurally novel, biologically remarkable, and environmentally friendly marine antifouling agents. The results of this program will provide important reference and guidance for developing new marine natural antifoulants and lead compounds with independent intellectual property rights.

海洋生物污损是指海洋动物、植物、微生物等在海洋水下设施表面的非预期集聚现象，已成为严重影响人类利用海洋资源的自然危害之一。从海洋生物资源特别是海洋微生物中寻找开发高效、低毒、环境友好的海洋防污剂是近年来研究的新热点。前期研究发现来源于不同海域的3株菌株Penicillium sclerotiorum (TA33-01, SYM04-06和NSM17-023)均可以产生抗污损氯代聚酮天然产物。本项目拟重点从其氯代聚酮类化合物结构多样性发现、活性天然产物结构优化以及活性化合物规模化制备三方面开展工作，进而对海洋天然产物及其衍生物进行实验室抗污损活性评价、安全性评价和野外挂板实验，并研究其构效关系，以其发现结构新颖、活性显著、对环境友好的海洋天然防污剂及其先导化合物。本研究将对开发具有自主知识产权的新型海洋天然防污剂及先导化合物提供借鉴和指导意义。

海洋生物污损是指海洋动物、植物、微生物等在海洋水下设施表面的非预期集聚现象，已成为严重影响人类利用海洋资源的自然危害之一。从海洋生物资源特别是海洋微生物中寻找开发高效、低毒、环境友好的海洋防污剂是近年来研究的新热点。在抗污损活性和分子网络技术指导下，从海洋真菌中分离纯化获得十克级规模的海洋天然产物(+)-sclerotiorin，在此基础上对其进行系统的衍生物制备和结构优化研究，共获得新衍生物共85个；活性筛选评价发现12个化合物具有抑藻活性，10个化合物具有抑制贻贝附着活性，23个化合物具有抗细菌活性和19个化合物具有抗真菌活性；初步构效关系研究发现，结构中的氯原子和乙酰基对活性有一定的影响；较系统评价了活性化合物(+)-sclerotiorin和商用防污剂 Sea-Nine 211 联合使用后，在静态实海挂板试验中表现出明显的协同作用，抗污损广谱性明显提高，具有重要的开发潜力。在本项目的资助下，培养博士后2名，博士研究生5名，硕士研究生10名；在本领域国际期刊J. Org. Chem., Eur. J. Med. Chem., J. Nat. Prod., Chem. Commun., Mar. Drugs等发表SCI论文16篇；获得授权美国发明专利1项，授权中国发明专利7项，申请中国发明专利1项；获得山东省高等学校科学技术奖一等奖和青岛市科学技术奖自然科学奖二等奖各1项。上述研究成果为进一步深入开展新型海洋天然防污剂的发现提供了重要的科学依据。