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耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)是一种严重危害人类健康的超级细菌,除医院外,在一些典型城市环境,如北京雾霾,广州地铁等,均有检出。由于MRSA具有多重耐药的特性,对多种抗生素具有抗性,MRSA感染者存在无药可治的风险,因此研究开发新型抗MRSA药物具有前瞻性的意义。 植物和微生物是两大极其重要的药源。药用植物如黄柏、板蓝根、穿心莲和鱼腥草等,以及穿心莲内酯、盐酸小檗碱和大黄素等著名的中药单体化合物,均具有良好的抗菌活性;青霉素是陆源青霉属真菌产生的第一个能高效治疗细菌性感染且副作用小的药物。长期以来陆源微生物都是抗生素的主要来源,但近年来从陆源微生物中发现新抗生素的报道日益减少,而海洋的高盐、高压、低温及缺氧等特点,使海洋微生物进化出独特的代谢途径以适应环境,这种代谢途径是产生结构新颖、作用独特的代谢产物的重要物质基础。 本研究,针对两株MRSA,即MRSA ATCC43300和MRSA CGMCC1.12409建立了高通量筛选方法,以此为基础,对一系列药用植物的粗提物和微生物的发酵产物进行初筛,结果显示植物山竹的果皮部分和海洋源曲霉属真菌SP2-8-1的半固体发酵产物具有良好的抗MRSA活性,进一步对这两个材料通过正相、反相硅胶柱层析、凝胶柱层析等方法进行系统分离,所得单体化合物借助核磁共振氢谱、碳谱、二维谱、质谱、红外光谱和紫外光谱等方法进行结构鉴定,并对活性单体化合物进行体外抗菌活性评价,旨在寻找新型抗MRSA活性化合物,为开发抗MRSA药物提供物质基础。 从山竹果皮的醇提物中分离得到11个化合物,其中10个为占吨酮类化合物,经鉴定,分别为:garmoxanthone,mangostanol,3-isomangostin hydrate,9-hydroxycalabaxnathone,br-xanthone A,gartanin,8-deoxygartanin,isogarcinol,garcinone E,dulxanthone A和nigrolineaxanthone T;从真菌SP2-8-1的乙酸乙酯提取物中,分离得到18个化合物,经鉴定,分别为:4甲基-candidusin A,aspetritone A,aspetritone B,3,4-二甲基-3"-异戊二烯candidusin A,4甲基-3"-异戊二烯candidusin A,3,4-二甲基-candidusin A,candidusin A,4,4"-去氧-terphenyllin,4"-去氧terphenyllin,3-异戊二烯terphenyllin,terphenyllin,3-羟基terphenyllin,3-羟基-4"-deoxyterphenyllin,3"-异戊二烯terphenyllin,大黄素,3-羟基-1,2,5,6-四甲氧基anthracene-9,10-dione,3-羟基-2-羟甲基-1-甲氧基anthracene-9,10-dione,1,2,3-3甲氧基-7-羟甲基anthracene-9,10-dione。其中,garmoxanthone,4甲基-candidusin A,aspetritoneA和aspetritoneB为新化合物,进一步采用TD-DFTECD的方法,确定了具有手性的新化合物的绝对构型。 以氯霉素为抗菌阳性对照药,化合物garmoxanthone,garcinone E,dulxanthone A,aspetritoneA和4甲基-3"-异戊二烯candidusin A均表现出强于对照的抗MRSA活性。初步构效关系研究显示,异戊二烯化的占吨酮、candidusin和terphenyllin类化合物具有更显著的抗菌活性,具有四氢芳香环的蒽醌类化合物,具有相对显著抗菌和细胞毒活性。 本研究从山竹果皮和真菌SP2-8-1的发酵物入手,较为系统地进行了抗MRSA活性物质的筛选,得到了一些具有抗MRSA活性的新分子实体,同时提出异戊二烯化的占吨酮、candidusin和terphenyllin类化合物具有显著的抗MRSA活性,可以作为后续药物设计的一个重要线索。 本研究同时丰富了山竹和曲霉属真菌的化学成分研究,为化学分类学提供了依据,为这两个材料的进一步开发和利用奠定了化学基础,也为抗MRSA活性物质从其他来源的进一步发现,提供了研究思路。