形成大环内酰胺方法的进展

本文综述了近年来发展的形成大环和柄型大环内酰胺的方法及其在天然产物合成中的应用。Wasserman组用β-内酰胺的方法合成含多个氨基的大环内酰胺是此领域的一大进展。用金属原子作摸板的双倍活化法最具发展前景。

臭假黄皮中的新大环内酰胺——黄皮素

从臭假黄皮(Clausena excavata)叶的乙酸乙酯提取部分分离到9个化合物,化合物Ⅰ为一新的大环内酰胺,经各种波谱分析,其化学结构鉴定为1,1′-二十二(碳)内二酰胺,命名为黄皮素(1)。化合物Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ及Ⅵ分别为11β-羟基黄柏酮(2)、5,7,3′,4′,5′-五羟基-3-0-鼠李糖黄酮甙(3)、阿魏酸(4)、7-羟基香豆素(5)及三乙胺氢碘酸盐。

阿维菌素B_(2a)大环内酰胺的合成及生物活性

以阿维菌素B_(2a)为原料,经保护、开环、氧化、胺化和关环5个步骤合成目标化合物阿维菌素B2a大环内酰胺。通过核磁共振氢谱(1 HNMR)、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)、高分辨质谱(HRMS)等对目标化合物进行结构表征,并测定了目标化合物对东方粘虫、棉铃虫、蚊幼虫及朱砂叶螨的杀虫活性。结果表明,在浓度为10mg·L^(-1)时,目标化合物对幼螨的杀虫活性高达70%,优于阿维菌素B2a。

海洋异壁放线菌WH1-2216-6产生的多环含特特拉姆酸大环内酰胺

采用紫外跟踪分离和波谱鉴定的方法,从海洋异壁放线菌(Actinoalloteichus cyanogriseus WH1-2216-6)的发酵产物中分离鉴定了6个5,5,6-多环含特特拉姆酸大环内酰胺(PTMs)类天然产物:16-hydroxymaltophilin(1)、dihydromaltophilin(2)、4-deoxydihydromaltophilin(3)、maltophilin(4)、xanthobaccin C(5)和FI-2(6),其中1为新化合物.评价了化合物1~5对人正常肝细胞L-02及人癌细胞A549、MCF-7、Jurkat、BXPC-3、HCT-116、PANC-1和K562的细胞毒活性,结果表明:化合物1~5对上述人癌细胞具有细胞毒活性,其半数抑制浓度(IC50)为0.1~9.7μmol·L-1;新化合物1对L-02的毒性较低,但对Jurkat、HCT-116和BXPC-3的选择指数(SI)分别高达31.5、41.1和52.4.除化合物2和3对A549和MCF-7的肿瘤细胞毒活性外,其余的肿瘤细胞毒活性是首次报道.还测试了化合物1~6的抗烟曲霉活性,发现化合物2和4的活性较好,其最小抑菌浓度(MIC)分别为3.04和6.12μmol·L-1,这是首次发现5,5,6-PTMs类化合物具有抗烟曲霉活性.

含氨基14员环内酰胺类化合物的合成

以烯丙基甘氨酸为原料,通过氨基保护、酰胺化、成环、烯键还原同时脱保护等步骤合成含氨基14员环内酰胺化合物,总收率41.7%,所有化合物的结构均经核磁共振谱(NMR)、质谱(ESI-MS)等方法确证,本合成法可推广至类似大环化合物的合成.

海洋链霉菌Streptomyces parvus SCSIO Mla-L010中大环内酰胺类抗生素vicenistatin的糖基定向改造

目的利用海洋链霉菌Streptomyces parvus SCSIO Mla-L010中糖基转移酶的底物宽泛性对vicenistatin进行糖基定向化改造。方法采用组合生物合成技术分别将其他糖苷类天然产物生物合成途径中的糖基合成基因导入到SCSIO Mla-L010菌株中,构建糖基合成基因异源表达重组菌株;以有机溶剂萃取重组菌株发酵产物并利用现代色谱分离技术进行化合物纯化,进一步使用质谱、核磁共振光谱技术鉴定所获化合物的结构。结果将streptolydigin、grincamycin和lobophorin生物合成途径中合成d-olivose、L-rhodinose、d-kijanose和L-digitoxose糖基的基因导入到SCSIO Mla-L010菌株中,构建了3株异源糖基合成基因重组菌株,并从中分离得到4个含有不同糖基的新vicenistatin类天然产物。结论不仅丰富了糖苷类天然产物结构库,为海洋药物的研发提供化学实体,还为利用糖基转移酶的底物宽泛性对其他天然产物进行糖基定向改造提供参考和借鉴。

红树林源白骨壤链霉菌中多环稠合大环内酰胺类化合物的结构多样性研究

【目的】通过基因组挖掘的方法,研究红树林来源白骨壤链霉菌Streptomyces avicenniae 9-9中多环稠合大环内酰胺(PTMs)类化合物的结构多样性。【方法】通过生物信息学分析白骨壤链霉菌基因组序列,寻找PTMs类化合物的生物合成相关基因;利用UPLC-MS/MS技术对该菌的次级代谢产物进行分析。【结果】在白骨壤链霉菌基因组中发现PTMs生物合成基因簇(aviA-D);从菌液提取物中鉴定出5个PTMs类化合物,其中包括ikarugamycin(化合物1)和capsimycin B(化合物2);基于PTMs类化合物5-6-5环类型的MS/MS碎裂规律,对化合物3–5的结构进行了推测。【结论】红树林来源白骨壤链霉菌S.avicenniae 9-9具有产生5-6-5环类型的PTMs类化合物的能力。

链霉菌S001代谢产生的多环特特拉姆酸大环内酰胺

从链霉菌S001的重组菌株S001-PoTeM(S023)中分离获得1个结构新颖的含有5/5/6三环体系的多环特特拉姆酸大环内酰胺(PoTeMs)类化合物montamide A (1),通过一维和二维核磁(NMR)、高分辨质谱和圆二色谱确定了其化学结构.采用滤纸片法测定了化合物1的抗细菌和抗真菌活性,结果显示在载样量40μg时化合物1无抗菌活性;采用噻唑蓝(MTT)比色法测定了化合物1的细胞毒活性,结果显示化合物1对人肺癌细胞A549有较弱的细胞毒性(IC(50)~22.6μmol/L),其中C16位为细胞毒活性关键位点.此外,在链霉菌S001基因组中定位了化合物1的生物合成基因簇mtm,推测了其可能的生物合成途径.

新多环大环内酰胺Clifednamide K的发现

利用组合生物合成策略构建了人工杂合多环特特拉姆酸大环内酰胺(PoTeM)基因簇,并从异源表达重组菌株SR111-cbmA-OX1-cftC中分离得到2个PoTeM类化合物preikarugamycin(1)和clifednamide K(2).通过核磁共振和高分辨质谱分析确定化合物1为ikarugamycin生物合成中间体,化合物2为结构新颖的5/6双环PoTeM.采用滤纸片法测定了化合物1和2的抗细菌和抗真菌活性,结果显示二者在20μg载药量下均无抗菌活性.采用噻唑蓝比色法(MTT)测定了化合物1和2的细胞毒活性,结果显示化合物1对人肝癌细胞HepG-2和人乳腺癌细胞MCF-7具有较强细胞毒活性,半抑制浓度(IC_(50))分别为3.34和2.72μmol/L,化合物2对测试细胞株无明显细胞毒活性.

新多环特特拉姆酸大环内酰胺3-HydroxycombamideⅠ的发现

从链霉菌S001的重组菌株S001-cbm-OX4-ikaD中分离获得1个新多环特特拉姆酸大环内酰胺(Po TeMs)类化合物3-hydroxycombamide Ⅰ (2),通过一维、二维核磁共振波谱(NMR)和高分辨质谱(HRMS)数据分析确定其化学结构.化合物2的C-3位羟基推测为宿主链霉菌S001所含羟基化酶催化形成.分别采用滤纸片法和噻唑蓝(MTT)比色法测定了化合物2的抗菌和细胞毒活性,结果显示化合物2无明显活性.此外,化合物2在100μmol/L时对鼠伤寒沙门菌Ⅲ型分泌系统(T3SS)无抑制活性.结果显示Po TeMs的C-3位羟基化修饰可能发生在多环体系氧化修饰之后.

四内酰胺大环的分子识别与应用研究进展

分子识别在自然界中广泛存在,是许多生物过程以及超分子化学的核心.水的极性环境会显著削弱特定的非共价相互作用(如氢键),因此利用人工大环主体在水相中进行分子识别具有挑战性.四内酰胺大环是一类疏水空腔内部具有极性结合位点的人工大环主体,通过模仿生物受体的识别特性实现了水中亲水分子的识别,在疏水效应以及氢键的协同作用下可以实现药物分子、糖类、染料、有机污染物及疾病标志物等物质的选择性识别.总结了近三十年来四内酰胺大环在分子识别与应用方面的研究进展,尤其是在水相中的分子识别与应用研究,希望为今后四内酰胺大环的发展提供参考.

链霉菌NOV-0827产生的抗肿瘤活性成分的分离纯化和结构鉴定

目的分离、纯化和鉴定链霉菌NOV-0827发酵液中的抗肿瘤活性成分。方法采用大孔吸附柱层析、硅胶柱层析、凝胶柱层析等方法对该菌株的次级代谢产物进行分离纯化;根据理化性质和波谱学方法进行化学结构的鉴定;利用MTT法来检测化合物的抗肿瘤活性。结果从该菌株发酵液中共分离到3个化合物,NOV-0827-A、NOV-0827-B和NOV-0827-C,经波谱方法鉴定分别与文献中报道的氨基香豆素类(aminocoumarin)抗生素新生霉素,大环内酰胺类抗生素GT-32A和GT-32B同质。活性研究表明NOV-0827-B和NOV-0827-C均对结肠癌细胞SW620具有较强的增殖抑制活性,其IC50值分别1.107μmol/m L和5.358μmol/m L。结论首次从同一陆生链霉菌菌株的发酵液中分离得到新生霉素及其他两个具有抗肿瘤活性的大环内酰胺类物质。

深海链霉菌Streptomyces somaliensis SCSIO ZH66 ptm生物合成基因簇中orf7功能的探究

目的探究深海链霉菌Streptomyces somaliensis SCSIO ZH66中编码多环特特拉姆酸大环内酰胺(polycyclic tetramate macrolactams,PTMs)类化合物somamycin A~D的生物合成基因簇ptm中orf7对该基因簇编码产物的影响。方法采用PCR-targeting策略将ptm基因簇中的orf7进行阻断,然后将野生株与突变株在相同条件下发酵后通过高效液相色谱(HPLC)分析比较代谢产物的差异。结果生物信息学分析结果表明orf7的编码产物为细胞色素P450,实验成功得到了阻断突变株Δorf7,通过发酵产物HPLC分析发现,orf7被阻断后,somamycin D的产量提高,而其14位羰基氧化物somamycin C则不再产生。结论ptm基因簇中细胞色素P450基因orf7在PTMs生物合成过程中参与了14位碳上的氧化修饰。

斑鸠霉素氧化酶CftA体外生物活性研究

【背景】斑鸠霉素及其氧化衍生物属于多环特特拉姆酸大环内酰胺类化合物,具有良好的生物活性,挖掘更多新颖斑鸠霉素类似物具有重要意义。细胞色素P450氧化酶CftA被认为能催化斑鸠霉素的氧化反应,但未有相关体外实验数据的报道。【目的】通过体外生化实验鉴定氧化酶CftA的功能,并探索其催化斑鸠霉素氧化反应的机制。【方法】利用基因合成的方法直接克隆斑鸠霉素氧化酶基因cftA,于大肠杆菌中诱导表达后,纯化蛋白进行体外酶反应,利用高效液相色谱与高分辨质谱联用技术鉴定酶反应产物。【结果】在体外,氧化酶CftA催化斑鸠霉素生成一个新的氧化衍生物Hydroxyikarugamycin D和一个已知氧化衍生物Clifednamide A。【结论】进行了细胞色素P450氧化酶CftA的体外生化研究,证实其能特异性催化斑鸠霉素C29位的两步氧化反应,为进一步探索斑鸠霉素P450氧化酶的催化机制,以及通过生物酶催化拓展斑鸠霉素类多环特特拉姆酸大环内酰胺化合物的结构多样性奠定了基础。

下一代ALK-TKI类药物在晚期非小细胞肺癌中的疗效研究

目的探索下一代间变淋巴瘤激酶-酪氨酸激酶抑制剂(ALK-TKI)药物治疗晚期非小细胞肺癌的疗效及进展方式。方法回顾性分析2014年至2017年就诊于本院的22例病理诊断明确且接受了下一代ALK-TKI治疗的晚期非小细胞肺癌患者的临床资料及结局。结果 22例患者中,男15例,女7例,中位年龄48岁,均为病理确认的晚期腺癌患者,接受ceritinib、alectinib、briga-tinib及lorlatinib治疗的患者分别为12、2、7例及1例;共有14例患者可以进行疗效评估,其中CR 2例,PR 3例,SD 6例,PD 3例,ORR为35. 7%,DCR为78. 6%; 22例患者的中位无进展生存时间(PFS)为8. 7个月;共有17例患者可进行复发方式评估,10例患者因肺部原发进展导致治疗失败,占58. 8%,是导致治疗失败的主要原因; 5例因中枢神经系统进展导致治疗失败,占29. 4%,是导致治疗失败的次要原因。结论下一代ALK-TKI类药物为克唑替尼耐药的患者提供了合理的治疗选择,肺部原发进展是导致下一代ALK-TKI类药物治疗失败的主要原因。通过多学科手段(如放疗)等,增强肺部原发病灶的局部控制率,有可能为延长下一代ALK-TKI类药物的使用时间提供潜在的策略。