仿刺参共附生真菌次级代谢产物及其抑制血管生成活性的研究

The secondary metabolites of marine microorganism are important source of marine medicine as well as their leads. Discovery of natural products with antiangiogenic activity as lead compounds of antitumor has been become new hotpot recently. This project will focus on three fungi with antiangiogenic activity, which is associated with Apostichopus japonicus in Shandong Peninsula, the medium and cultural condition will be selected using zebrafish and HPLC-DAD, which could be produce rich secondary metabolites with antiangiogenic activity. Then fungi will be cultivated in large scale, secondary metabolites will be separated with antiangiogenic activity-guided. Modern spectroscopy methods combined with chemical reaction will be used for elucidation of the compounds. At last, the antiangiogenic activity of the pure compounds will be tested by zebrafish embryo, in order to discover new natural compounds with antiangiogenic activity. Result of this project will provide new source for discovery of compounds with antiangiogenic activity, and will lay material foundation for development of antitumor drugs with independent intellectual right.

海洋微生物次级代谢产物是研究开发海洋药物及其先导化合物的重要来源。具有抑制血管生成活性的天然产物是近年来寻找抗肿瘤先导化合物的新热点。本项目拟以山东半岛海域传统药用仿刺参（Apostichopus japonicus）来源的三株具有抑制血管生成活性的真菌为研究对象，利用斑马鱼模型及HPLC-DAD筛选能产生抑制血管生成活性的、并具有较丰富的次级代谢产物的培养基及培养条件。然后放大发酵培养，以抑制血管生成活性为导向，对次级代谢产物进行活性跟踪指导的分离、纯化。综合利用现代波谱手段结合化学反应确定化合物的结构,进一步对单体化合物进行抑制血管生成活性评价，从中寻找结构新颖的具有抑制血管生成活性的天然产物。该项目的研究结果，将为寻找具有抑制血管生成活性的化合物提供新来源，为研发具有自主知识产权的抗肿瘤药物奠定物质基础。

近年来，抑制血管生成已经成为治疗肿瘤的新方法备受重视，具有抑制血管生成活性的天然产物是近年来寻找抗肿瘤先导化合物的新热点。斑马鱼成为一种新的模式生物用于抑制血管生成活性先导化合物的筛选。海参共附生真菌和海参长期共存，共同进化，能够代谢和本体相同或者相似的化合物。本项目以三株仿刺参（Apostichopus japonicus）共附生真菌为研究对象，利用薄层层析、柱层析、高效液相、二维色谱等多种分离手段，共分离了化合物64个。利用核磁氢谱、碳谱、二维谱、质谱等现代波谱手段，鉴定了53个化合物，主要为海松烷二萜化合物，杂萜类化合物， azapholine化合物细胞松弛素类化合物，醌类化合物以及二聚蒽醌类化合物、聚酮类化合物等。利用X-ray单晶衍射、圆二色谱（CD）和电子圆二色谱（ECD）确定了化合物的绝对构型。海松烷二萜化合物1，二氯代苯丙酮化合物4, azapholine化合物10和11，偶联苯并环戊酮化合物13，偶联苯化合物14，penicidone D15以及细胞松弛素20为首次从发现的新化合物，培养了新单晶4个，化合物34为首次从自然界得到。利用斑马鱼模型对部分化合物进行了抑制血管生成活性评价，首次发现木脂素类化合物具有显著的抑制血管生成活性。化合物27在100 ug/mL时，抑制率为43.4%，化合物28在在1 ug/mL时，抑制率为16.3%。. 本研究表明，海参共附生真菌可以代谢类型丰富的次级代谢产物，其中有些化合物是首次发现或者从自然界发现的，且首次研究发现木脂素类化合物具有显著的抑制血管生成活性。本项目建立了海参共附生真菌的分离、纯化、培养方法以及次级代谢产物的液质连用检测方法，探讨了利用二维色谱从浸膏到单体化合物快速分离纯化二萜类化合物的新方法。以上研究结果为开发海参共附生微生物资源，寻找抑制血管生成先导化合物提供了翔实的数据和单体化合物，为研发具有自主知识产权的抗肿瘤药物奠定了坚实基础。