十二元大环内酯类化合物研究

《十二元大环内酯类化合物研究》是国内外首次以苯二酚内酯家族中十二元大环内酯亚组为研究对象的一本专著，结合国内外大量相关文献及著者系列研究成果论述。本书系统全面地阐述了迄今被报道的十二元大环内酯类化合物的生物来源、化学结构、生物活性、生物合成等多方面特征，并对该类型化合物的分离纯化方法、结构解析策略及绝对构型快速确定方法进行整理总结。本书既有对前人工作的整理总结，也有对著者科研成果的阐述，理论性和创新性并重。本书对从事植物化学、中药学、微生物学、天然药物化学相关研究人员及从事天然药物研发的工作人员具有一定参考价值和借鉴意义。

十二元大环内酯（RAL12）是一类天然存在的具有β-二羟基苯甲酸并合大环内酯侧链的内酯类化合物。1971年，自第一个该类化合物——毛色二孢素从可可毛色二孢菌（Lasiodiplodia theobromae）发酵液中被分离鉴定以来，因其具有较强的马铃薯块茎诱导活性而引起广泛关注。随着分离纯化技术日新月异，迄今已有70余个该类型化合物相继被解析鉴定出来，来源包括青霉属、总状共头霉、网斑病菌、支顶孢属菌、嘴突凸脐蠕真菌、弯孢霉属和毛双孢属等多种真菌，且多数结构均显示出较好的生物活性，如抗肿瘤、抗菌、抗疟疾及植物保护等，在天然药物活性先导物的发现及新药研发中的作用越发重要。
本书以一株云南文山三七根际土壤来源的青霉属真菌Penicillium sp.（SYP-F-7919）为研究对象，结合十二元大环内酯类化合物特殊的紫外吸收特征，即在220nm、260nm和300nm处分别有三个强度较高的吸收峰，实现了一系列结构新颖的十二元大环内酯类化合物分离和纯化。此外，在对该类化合物进行结构解析的过程中，通过对其中四对差向异构体氢谱和碳谱数据的分析整理，发现可根据其结构中C-8位的2个氢信号及耦合常数大小快速判断其C-7位绝对构型，为此类结构的快速鉴别提供理论依据。
本书阐明了十二元大环内酯类化合物的生物合成途径，即首先由高度还原型聚酮合酶利用一分子乙酰辅酶A和3分子丙二酸单酰辅酶A为原料合成8个碳原子长度的饱和碳链，该8碳饱和碳链被非还原型聚酮合酶结构中的起始单元酰基转移蛋白结构单元识别，作为非还原型聚酮合酶的起始结构单元，然后再利用4分子丙二酸单酰辅酶A作为延伸单元合成非还原聚酮结构部分，再在非还原型聚酮合酶的产物模板结构域作用下通过聚酮链2，7位环合生成结构中的芳环部分，最后在不同的硫酯酶结构域作用下水解释放聚酮链产物同时实现内酯环的合成，生成十二元大环内酯类化合物。
本书阐述了著者前期研究中获得的十二元大环内酯类结构的生物活性评价结果，发现其中3个成分对多种恶性肿瘤细胞株具有较强的生长抑制活性，同时也显示出强于氢化可的松（日常用抗炎药物）的抗炎作用，在丰富天然RAL12类结构的同时，也为新天然产物来源的药物先导化合物研发提供基础和依据。
本课题来源于云南省重大科技支撑计划项目（2013FC008），也是著者安亚楠博士研究课题，本研究由著者安亚楠完成。本书由安亚楠、黄孟军、唐小龙共同整理而成。
本书得到重庆市自然科学基金（cstc2020jcyj-msxmX0849）、重庆文理学院科研项目（R2018SCH10和R2021SYX05）以及重庆文理学院学术专著出版资助等共同资助。
由于著者学识水平等有限，书中未尽事宜望读者批评指正。

安亚楠
2024年2月

1绪论1
1.1微生物药物研究与开发现状2
1.2植物根际微生物次级代谢产物研究概况5
1.2.1聚酮类化合物6
1.2.2萜类化合物7
1.2.3生物碱及其他含氮类化合物7
1.2.4大环内酯类化合物10
1.2.5蒽醌及双苯吡酮类化合物11
1.2.6其他类成分12
1.3十二元大环内酯（RAL12）类化合物的研究现状13
1.3.1十二元大环内酯类化合物的结构与来源13
1.3.2十二元大环内酯类化合物的生物活性15

2青霉属真菌（SYP-F-7919）次级代谢产物研究28
2.1菌株发酵产物的制备与提取分离29
2.1.1发酵产物制备29
2.1.2两种发酵条件下发酵产物分析30
2.1.3提取分离31
2.2新十二元大环内酯类化合物结构解析41
2.2.11H-NMR和13C-NMR信息41
2.2.2十二元大环内酯类化合物绝对构型的确定73
2.3已知十二元大环内酯类化合物结构解析76
2.4其他非十二元大环内酯类化合物的结构解析82
2.5十二元大环内酯类化合物的快速检识126
2.5.1UV特征126
2.5.2NMR特征分析126

3十二元大环内酯类化合物的生物合成129
3.1生物合成途径的关键酶130
3.2十二元大环内酯类化合物生物合成途径推测131

4十二元大环内酯类化合物的生物活性评价133
4.1化合物作用靶点预测134
4.2抗肿瘤活性135
4.2.1化合物对人肿瘤细胞株的生长抑制活性评价135
4.2.2MTT法评价化合物细胞毒活性136
4.2.3活性结果分析136
4.3抗肿瘤作用机制研究138
4.3.1化合物2与MEK1和ERK1的模拟分子对接实验138
4.3.2Hoechst 33258荧光染色法检测细胞凋亡实验139
4.3.3Annexin-VPI双染色法检测细胞凋亡实验140
4.3.4蛋白质印迹免疫分析实验141
4.4抗炎活性141

5核磁图谱144

缩略语说明193

参考文献195