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Ⅰ、布格呋喃,洛伐他汀,加兰他敏的微生物转化
微生物转化是利用微生物细胞酶系统对外源性底物进行结构修饰的方法,其实质是酶催化反应,具有选择性强、效率高、反应条件温和、副产物少且绿色环保等特点,是化合物结构修饰的一种有效方法。尤其对于结构复杂或刚性结构的天然产物而言,微生物转化更有其独特的优势,能实现很多化学合成无法修饰的反应,且选择性强。利用生物体中丰富多样的酶对化合物进行多种催化反应,可获得结构多样、活性更好的衍生物,为新药研发提供先导化合物:另外,微生物含有动物或人体肝微粒体P450酶系的同工酶,可模拟哺乳动物药物代谢,得到哺乳动物难以获得的代谢产物并进行结构鉴定、活性及毒性评价。
1.采用31株不同微生物菌株对抗焦虑新药布格呋喃(AF-5)进行生物转化,发现多种微生物均能转化AF-5。选取产物丰富、转化率较高的雅致小克银汉霉AS3.3402、刺孢小克银汉霉AS3.3400以及蓝色犁头霉AS3.3538三株菌株对AF-5进行放大转化研究,分别获得12、5、2个转化产物,均为新化合物。产物类型包括:单羟基取代、双羟基取代、羰基取代。在确定以上化合物绝对构型的过程中,采用了一维NOE差谱、CD光谱和Rh2(OCOCF3)4螯合CD实验、Mosher’s法以及活性MnO2选择性氧化烯丙位羟基为羰基等方法。在大鼠脑突触体再摄取[3H]-5-HT实验中,化合物1-7、1-8的抑制率分别达到57%与50%;大鼠脑突触体再摄取[3H]-NE实验中,化合物1-7、1-9、1-10和1-11的抑制率分别达到64.9%、60.5%、65.3%和66.9%。对缺糖缺氧(OGD)损伤PC12细胞的保护作用评价实验中,化合物1-3、1-5、1-7、1-7a、1-12、1-16在10μM浓度下对细胞存活具有明显保护作用,尤其化合物1-3和1-5细胞存活率分别上升至80.9±2.3%和77.3±0.5%。
采用HPLC-UV以及LC-MS方法比较了AF-5的微生物转化与大鼠肝微粒体代谢轮廓,结果表明:微生物转化能够产生动物的代谢产物,如产物1-1、1-3、1-5、1-12,进一步显示微生物药物代谢可以模拟哺乳动物的药物代谢。
2.洛伐他汀(lovastatin,2-1)经白僵菌Beauveria bassianaAS3.4270静息细胞转化,产生了5个代谢产物,采用各种波谱学方法对产物结构进行了鉴定,分别为:(IS,2S,2′S,6R,8S,8aR,11R,13R)-(1,2,6,7,8,8a-hexahydro-11,13-dihydroxy-2,6-dimethyl-8-(2-methylbutyryl)oxy-1-naphthalene heptanoic acidmethyl ester(2-2),(3′S)-3′-hydroxy-lovastatin(2-3),(3′R)-3′-hydroxy-lovastatin(2-4),(1S,2S,2′S,3′S,6R,8S,8aR,11R,13R)-(1,2,6,7,8,8a-hexahydro-11,13-dihydroxy-2,6-dimethyl-8-(2-methyl-3-hydroxy-butyryl)-oxy-1-naphthalene heptanoic acid methyl ester(2-5),(1S,2S,2′S,3′R,6R,8S,8aR,11R,13R)-1.2,6,7,8,8a-hexahydro-11,13-dihydroxy-2,6-dimethyl-8-(2-methyl-3-hydroxy-butyryl)oxy-1-naphthalene heptanoic acid methyl ester(2-6)。发生的反应包括羟基化、内酯环水解、O-甲基化。体外活性测试表明:化合物2-4对3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶具有较好的抑制活性,其IC50为2.2μM,抑制率达81.4%。
3.在试验的37株不同微生物中,仅发现细菌imm-21、AS1.181能够对galantha-mlne进行转化反应,并分别得到2和3个转化产物。转化反应类型包括N-去甲基、N-氧化、重排、双键还原以及羰基取代等类型:抗抑郁实验活性评价结果显示以上化合物无显著的AChE抑制活性。
采用HPLC-UV以及LC-MS方法比较galanthalmine的微生物转化与大鼠肝微粒体代谢轮廓,结果表明:微生物转化能够产生动物的代谢产物,如产物3-1和3-2,进一步显示微生物药物代谢可以模拟哺乳动物的药物代谢。
Ⅱ、瑞香狼毒细胞培养物化学成分研究
采用常压与减压硅胶柱色谱、半制备HPLC、Sephadex LH-20等多种色谱方法从瑞香狼毒细胞培养物85%的乙醇提取物分离得到了24个化合物,通过其理化性质和各种波谱技术(UV,IR,1DNMR,2DNMR,MS)对其结构进行了鉴定,其中化合物4-1*~4-7*为新化合物,4-8~4-24为己知化合物。化合物4-3~4-8为倍半萜类化合物;化合物4-19为环二肽类化合物;4-24为甾醇类,其余均为木脂素类化合物。这24个化合物首次从该植物组织培养物中获得。己知化合物4-8在文献报道中没有解决邻二醇的绝对构型,本文通过Mo2(OAC)4-螯合CD的方法对其进行了测定。在确定新化合物构型的过程中采用了CD以及计算CD(ECD)的方法,为三环愈创木烷倍半萜绝对构型的测定提供新的方法。
体外保肝活性测试结果表明:化合物4-4*,4-18,4-22能显著降低CC14引起AST含量升高,抑制率分别达到达到29.49%,28.21%,29.49%。