婁地青霉中新穎二倍半萜的發(fā)現(xiàn)
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微生物作為自然界中最為龐大的生物群體，具有異于其他生物的特殊生理結(jié)構(gòu)與生存環(huán)境，能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)新穎活性多樣的次級代謝產(chǎn)物，一直以來都是新活性先導化合物的重要來源，因此，對微生物次生代謝產(chǎn)物的研究方興未艾。二倍半萜類化合物在萜類化合物家族中的占比較小，但其迷人的分子骨架依然吸引了眾多科學家的目光。多環(huán)二倍半萜的生源途徑復雜多樣，其形成過程往往伴隨有多個烷基遷移和氫遷移等過程，因此，對該類化合物形成的機制研究也將對其化學合成和仿生合成起到一定的借鑒作用。
圖1. Roquefornine A的化學結(jié)構(gòu)
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近日，我?；W院丁中濤教授和蔡樂教授研究組對從黃草烏中得到的一株婁地青霉的次生代謝產(chǎn)物進行了研究，從中發(fā)現(xiàn)了一個具有5/6/5/5/6新穎骨架的二倍半萜化合物roquefornine A，通過1D、2D NMR，HRESIMS對其平面結(jié)構(gòu)和相對構(gòu)型進行了指認。由于未能成功培養(yǎng)出該化合物的晶體，而較少的含量也排除了通過Mosher法確定其絕對構(gòu)型的可能性，最后，作者借助 Rh2(OCOCF3)4絡合的圓二色譜法（Rh2(OCOCF3)4-induced circular dichrosim，Rh-ICD）來確定其絕對構(gòu)型，通過Rh-ICD譜中350 nm附近的負Cotton效應確定了羥基所在的手性碳的絕對構(gòu)型為R。利用核磁計算對該化合物C-2和C-3的四種構(gòu)型進行可能性分析，結(jié)果顯示，DP4+、TAD、MAE以及線性相關(guān)均表明 (2S,3S)-1為其最可能的結(jié)構(gòu)。Roquefornine A與同樣從該菌株分離得到的peniroquesines系列二倍半萜有著相同的ABC環(huán)，而peniroquesines碳骨架可能的形成過程已通過同位素標記實驗進行了推測，考慮到二者的同源關(guān)系，因此判斷roquefornine A在ABC環(huán)的形成與peniroquesines相同，在此基礎(chǔ)上對roquefornine A可能的形成機制進行了推測。體外活性研究顯示，roquefornine A對人體4種腫瘤細胞表現(xiàn)出了一定的抑制作用。
圖3. Roquefornine A可能的生源途徑
該研究極大的豐富了二倍半萜類天然產(chǎn)物的研究內(nèi)容，將多環(huán)二倍半萜的種類提高到了新的維度，本研究也為單羥基化合物的絕對構(gòu)型的鑒定以及對多環(huán)萜類化合物的生物合成途徑的研究起到一定的借鑒意義。
相關(guān)成果以“Roquefornine A, a sesterterpenoid with a 5/6/5/5/6-fused ring system from the fungus Penicillium roqueforti YJ-14”為題在Organic Chemistry Frontiers上在線發(fā)表（https://doi.org/10.1039/D0QO00301H）。論文第一作者為博士后王家鵬和碩士研究生舒燕，通訊作者為丁中濤教授和蔡樂教授，通訊單位為云南大學化學科學與工程學院。該工作獲得國家自然科學基金（81860623和81960760）、“云嶺學者”以及云南大學“青年英才計劃”的資助。
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