总状蕨藻(Caulerpa racemosa)属于绿藻门(Chlorophyta)绿藻纲(Chorophceae)管藻目(Siphonales)蕨藻科(Caulerpaceae)蕨藻属(Caulerpa)的海洋植物,主要分布在热带及亚热带浅海域,浅海的岩石和珊瑚礁上。我国具有丰富的总状蕨藻资源,主要分布于台湾、西沙群岛、广东沿海、福建东山、广东沿海。到目前为止,从蕨藻属海藻中已经发现了生物碱类、萜类、酰胺类、胺类、甾体、脂肪酸及酚类等七大类型的化学物质。其生物碱具有双吲哚环结构,是该属海藻的主要成分,具有独特新颖的化学结构。这类生物碱在结构上属于双吲哚类生物碱。自1970～1997年间从蕨藻属海藻中共发现了4个双吲哚类生物碱(Caulersin、Caulerpin acid、Caulerpin、Monomethyl caulerpinate),然而,在之后的15年间未有新的生物碱报道。本课题组在国家自然科学基金(项目编号:20862013)资助下,从采自广东湛江的总状蕨藻中不仅分离得到了上述4个已知的生物碱,同时还发现了4个结构重排的新型双吲哚类生物碱(Caulerchlorin和Racemosins A-C)。同时,课题组对分离得到的生物碱进行了初步的活性筛选,发现该类生物碱在抑制PTP1B活性和保护神经细胞表现出显著的生理活性。鉴于此,我们再一次从广东湛江沿海采集到总状蕨藻,从中定向分离双吲哚类生物碱成分,并对其进行了系统的生物活性研究。将阴干的总状蕨藻用95%酒精浸渍提取6次,浓缩合并后得总浸膏,所得的总浸膏用水悬浮,然后依次用石油醚和乙酸乙酯萃取。综合运用硅胶、凝胶(Sephadex LH-20)、反相硅胶(C18)以及高效液相色谱(RP-HPLC)等层析方法从中共分离得到16个生物碱化合物。对分离得到的单体化合物运用各种光谱学分析方法(核磁共振谱(1D和2DNMR)、质谱(EI-MS、ESI-MS和HR-ESI-MS)、紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)和旋光)等,同时结合文献共确定了15个生物碱化合物的化学结构。其中14个生物碱化合物(1-1～1-13、1-16)为双吲哚类生物碱,2个(1-14、1-15)为单吲哚环类生物碱。15个生物碱化合物中除了7个(1-1～1-7)为已知的生物碱,有6个(1-8～1-13、1-16)为新型双吲哚类生物碱,2个(1-14-1-15)为首次从蕨藻属分离得到。7个(1-8～1-13、1-16)新型双吲哚类生物碱分别命名为:Racemosin D(1-8)、Racemosin E(1-9)、Racemosin F(1-10)、Racemosin G(1-11)、Racemosin H(1-12)、Racemosin I(1-13)、Racemosin J(1-16)。令我们惊喜的是,分离得到的7个新型双吲哚类生物碱具有新颖的化学结构,Racemosin D(1-8)、Racemosin F(1-10)和Racemosin G(1-11)结构中间为八元环结构,Racemosin E(1-9)化合物中间开环,Racemosin H(1-12)和Racemosin I(1-13)化合物结构中间为七元环结构,Racemosin J(1-16)没有甲氧基。有意思的是,Racemosin F(1-10)和Racemosin G(1-11)结构上为一对同分异构体,而且是首次在双吲哚环上发现有基团取代,Racemosin J(1-16)为首次发现没有甲氧基的双吲哚生物碱,为说明该类双吲哚类生物碱结构的多样性提供重要的依据。在对化合物进行结构鉴定时发现,所有分离得到生物碱化合物在结构上具有一定联系,这给我们讨论该类化合物在总状蕨藻内生物转化提供了启示。另外,我们在定向分离生物碱的同时得到的31个其他类型的化合物,包括:3个倍半萜类(2-1～2-3)、8个链状二萜类(2-4～2-11)、4个生育酚类(2-12～2-15)、14个甾体(2-16～2-29)、1个芳香类(2-30)、1个三萜类(2-31)。其中倍半萜类(2-2,2-3),甾体类(2-17,2-28,2-29)均为首次从蕨藻属分离得到,倍半萜(2-1)为首次从海洋生物分离得到。结合文献报道,我们重点对分离得到的生物碱化合物进行了PTP1B抑制活性筛选、神经细胞损伤保护测试、抗肿瘤活性筛选和抗菌活性筛选。结果显示,生物碱化合物1-1、1-2、1-5、1-6、1-7、1-10、1-11、1-12表现出较好的PTP1B抑制活性,其中生物碱化合物1-6、1-10、1-11的活性最强。化合物1-1、1-2、1-5、1-7、1-12、1-13显示较弱的PTP1B抑制活性。在神经细胞损伤保护测试实验中,生物碱化合物1-6和1-9在神经细胞损伤保护方面表现出较强的活性,生物碱化合物1-7、1-8、1-10、1-11显示出较弱的神经保护作用。