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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 源于高等真菌中新型抗生素的發(fā)現(xiàn)及活性評(píng)價(jià)
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本作品選擇高等真菌中的絨白乳菇和細(xì)質(zhì)乳菇作為研究對(duì)象，利用現(xiàn)代提取分離技術(shù)與生物活性追蹤技術(shù)，從中篩選分離出了大量的化合物。并使用現(xiàn)代波譜技術(shù)對(duì)化合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析。經(jīng)過兩年時(shí)間的工作，我們從兩種高等真菌中分離出了大量的化合物，其中從絨白乳菇中分離得到具有新骨架的新化合物Velleratretraol，從細(xì)質(zhì)乳菇中分離得到的具有新骨架的新化合物乳菇菌素（Mitissimol）A-G經(jīng)過查詢數(shù)據(jù)庫，確定為新骨架。我們對(duì)新發(fā)現(xiàn)的化合物分別進(jìn)行了抗HIV和抗腫瘤活性測(cè)試，發(fā)現(xiàn)Velleratretraol具有抗HIV活性（CC50為136.47mg/mL，EC50為67.95mg/mL，TI（醫(yī)療指數(shù)）為2.0），乳菇菌素（mitissimol）都具有抗腫瘤活性，其中的乳菇菌素（mitissimol）D抗腫瘤活性最高,對(duì)A549 (人肺腺癌細(xì)胞株)，HCT-8 (人結(jié)腸癌細(xì)胞株)，Bel-7402 (人肝癌細(xì)胞株)，Hela(人宮頸癌細(xì)胞株)的半數(shù)抑制濃度IC50分別為2.5, 11.0, 3.6, 4.6μg/ ml,與陽性對(duì)照藥劑順鉑幾乎相當(dāng)。隨后，我們對(duì)乳菇菌素D的抗腫瘤機(jī)制進(jìn)行了研究，初步確定其可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡。
- 詳細(xì)介紹：
- 高等真菌作為“創(chuàng)造系數(shù)”特別高的生物體，含有大量結(jié)構(gòu)新穎，具有獨(dú)特生物活性的天然產(chǎn)物。而我國我國復(fù)雜的地理地貌、眾多的氣候帶譜、豐富的植被類型及其它環(huán)境和生物因子，為真菌的繁衍和演化提供了得天獨(dú)厚的生態(tài)位。但目前國內(nèi)很少有人專門對(duì)高等真菌的藥用活性進(jìn)行開發(fā)。經(jīng)過查閱文獻(xiàn)，我們發(fā)現(xiàn)乳菇屬中的倍半萜結(jié)構(gòu)新穎，含量大，具有多種生物活性，所以我們決定對(duì)乳菇屬的絨白乳菇和細(xì)質(zhì)乳菇的藥用化合物進(jìn)行研究，以倍半萜類化合物為主，希望從中篩選出新型藥物先導(dǎo)物。 我們選擇絨白乳菇和細(xì)質(zhì)乳菇子實(shí)體作為研究對(duì)象，采用乙醇從中提取粗提物進(jìn)而使用多種分離方法（柱色譜，TLC色譜，制備TLC色譜，凝膠柱色譜，反相柱色譜，HPLC）分離其中的化合物。從中的得到了多種純品化合物。 隨后，我們進(jìn)一步使用現(xiàn)代波譜技術(shù)檢測(cè)分離得到的純品化合物，將其波譜信號(hào)與文獻(xiàn)進(jìn)行對(duì)比，確定文獻(xiàn)中沒有的新化合物結(jié)合波譜信號(hào)進(jìn)一步推導(dǎo)得到它們的具體結(jié)構(gòu)，并通過2D-NMR進(jìn)一步確定了它們的具體結(jié)構(gòu)。并在數(shù)據(jù)庫（sciencefinder）中確定其為新結(jié)構(gòu)。經(jīng)過一系列的鑒定工作我們分離鑒定了總共10個(gè)新化合物：verlleratretraol，乳菇菌素A-D和乳菇菌素A油酸酯和乳菇菌素A亞油酸酯。 我們隨后將新化合物做抗HIV和抗腫瘤活性測(cè)試，發(fā)現(xiàn)Velleratretraol具有抗HIV活性（CC50為136.47mg/mL，EC50為67.95mg/mL，TI（醫(yī)療指數(shù)）為2.0），該結(jié)果已發(fā)表于The Journal of antibiotics(Velleratretraol, an unusual highly functionalized lactarane sesquiterpene from Lactarius vellereus The Journal of Antibiotics (2009)62, 129-132),具有開發(fā)成新型抗HIV藥物的潛力。乳菇菌素（mitissimol）都具有抗腫瘤活性，其中的乳菇菌素（mitissimol）D抗腫瘤活性最高,對(duì)A549 (人肺腺癌細(xì)胞株)，HCT-8 (人結(jié)腸癌細(xì)胞株)，Bel-7402 (人肝癌細(xì)胞株)，Hela(人宮頸癌細(xì)胞株)的半數(shù)抑制濃度IC50分別為2.5, 11.0, 3.6, 4.6μg/ ml,與陽性對(duì)照藥劑順鉑幾乎相當(dāng)。該成果已申請(qǐng)國家專利，相關(guān)論文已寫好寄出。 目前，我們正對(duì)乳菇菌素D的抗腫瘤機(jī)制進(jìn)行了研究，根據(jù)光鏡和熒光顯微鏡觀察結(jié)果，發(fā)現(xiàn)死亡的腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)了凋亡小體，初步證明，乳菇菌素D可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 高等真菌屬于創(chuàng)造系數(shù)特別高的生物體，所含化合物結(jié)構(gòu)變化大、新穎，對(duì)于醫(yī)藥的發(fā)現(xiàn)有重要的意義。高等真菌還可以通過菌絲體或孢子體發(fā)酵培養(yǎng)，提供大量原料資源，方便研究和生產(chǎn)。 我國的真菌資源極其豐富，但國內(nèi)只有很少的實(shí)驗(yàn)組對(duì)其藥用價(jià)值進(jìn)行開發(fā)。 因此，我們采集絨白乳菇和細(xì)質(zhì)乳菇子實(shí)體，利用現(xiàn)代提取分離技術(shù)，現(xiàn)代波譜技術(shù)和生物活性追蹤從中篩選具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先導(dǎo)抗生素。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- （1）國際首次從細(xì)致乳菇中發(fā)現(xiàn)了9個(gè)具有抗腫瘤活性的新型化合物乳菇菌素。乳菇菌素D的活性非常高，對(duì)4種腫瘤細(xì)胞的殺滅能力與陽性對(duì)照藥劑順鉑幾乎相當(dāng)。該結(jié)果已申請(qǐng)國家專利。論文已經(jīng)寄出 （2）國際首次從絨白乳菇中發(fā)現(xiàn)了一種新型的的抗HIV化合物Velleratretraol（CC50136.47mg/mL，EC50為67.95mg/mL，TI（醫(yī)療指數(shù)）為2.0）。該結(jié)果相關(guān)論文已發(fā)表。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 1.從細(xì)質(zhì)乳菇中分離到的乳菇菌素都有抗腫瘤活性，其中乳菇菌素D活性與陽性對(duì)照劑順鉑相當(dāng)。乳菇菌素類骨架經(jīng)過修飾后可開發(fā)成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型抗腫瘤藥物。 2.從絨白乳菇中分離到的Velleratretraol具有一定的抗HIV活性，經(jīng)過修飾后可開發(fā)成為新型抗HIV藥物。 3.該項(xiàng)工作彌補(bǔ)了國內(nèi)對(duì)于乳菇屬真菌進(jìn)行新型藥用開發(fā)的空白。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本論文對(duì)絨白乳菇（Lactarius vellereus）和細(xì)質(zhì)乳菇（Lactarius mitissimus）兩種高等真菌的化學(xué)成分進(jìn)行了研究，利用活性追蹤方法，現(xiàn)代提取分離、波譜技術(shù)以及化學(xué)方法，從中提取分離鑒定了10種新型化合物，并對(duì)其進(jìn)行了生物活性測(cè)定。 1. 從高等真菌細(xì)質(zhì)乳菇子實(shí)體中得的9種具有新骨架的倍半萜類化合物乳菇菌素MitissimolA-H，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析與活性測(cè)定，并對(duì)其制藥工藝進(jìn)行了研究。 2. 從高等真菌絨白乳菇中共分離鑒定了13個(gè)化合物，包括6個(gè)倍半萜，1個(gè)含N化合物，其中有1個(gè)具有新型骨架的倍半萜類化合物，命名為Velleratretraol。 3. 對(duì)這些化合物進(jìn)行了抗HIV，抗腫瘤活性測(cè)試。其中Velleratretraol有抗HIV活性，其EC50為68.0μg/mL，TI為2.0。乳菇菌素Mitissimol D有強(qiáng)的抗腫瘤活性，其對(duì)四種腫瘤細(xì)胞A549，HCT-8，Bel-7402，Hela的半數(shù)抑制濃度IC50分別為2.5, 11.0, 3.6, 4.6μg/ mL,與陽性對(duì)照藥劑順鉑相當(dāng)。
獲獎(jiǎng)情況
- １）Velleratretraol, an unusual highly functionalized lactarane sesquiterpene from Lactarius vellereus The Journal of Antibiotics (2009)62, 129-132 （２）申報(bào)國家發(fā)明專利一項(xiàng)（抗腫瘤藥物乳菇菌素化合物的制備方法及其應(yīng)用, 2008，專利申請(qǐng)?zhí)枺?00810080133.9） （3）待發(fā)表論文（已投出）一篇Mitissimolone, a New Sesquiterpene with a Novel Carbon Skeletone from the Basidiomycete Lactarius mitissimus
鑒定結(jié)果
- 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)信息研究所 查新結(jié)論為： 本課題（源于高等真菌中新型抗生素的發(fā)現(xiàn)及活性評(píng)價(jià)）的創(chuàng)新點(diǎn)在檢索范圍內(nèi)未見與該課題研究內(nèi)容相同的國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道。
參考文獻(xiàn)
- 1. 劉吉開. 高等真菌化學(xué)成分及其生物活性的研究[J]. 中國科學(xué)基金, 2007,(02). 2. 劉吉開,胡琳,丁智慧,高錦明,董澤軍,譚建文. 高等真菌次生代謝產(chǎn)物及其生物活性[J]. 中草藥, 2003,(01). 3. Garlaschelli L, Mellerio G, Vidari G, Vita-Finiz P. New fatty acid esters of drimane sesquiterpenes from Lactarius uvidus. J. Nat. Prod 57: 905-910 (1994).
同類課題研究水平概述
- 國內(nèi)外對(duì)于絨白乳菇及細(xì)質(zhì)乳菇的藥用化學(xué)成分的研究還未進(jìn)行，只有對(duì)高等真菌乳菇屬其他真菌的藥用研究。 高等真菌屬于“創(chuàng)造系數(shù)”特別高的生物體，與植物相比高等真菌中所含的化合物結(jié)構(gòu)變化大、新穎。這種化學(xué)結(jié)構(gòu)多樣性對(duì)于醫(yī)藥的發(fā)現(xiàn)有重要的意義。一系列非常有用的藥物先導(dǎo)物從真菌中被先后發(fā)現(xiàn)（Penicilin, Cyclosporin, Polydyocins, bialaphos, avermectins,acarbose,merinolin,asperlicin,FK-506,rapamycin）。 目前來說，國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)主要放在從微生物次級(jí)代謝產(chǎn)物中篩選治療各種疾病的新型藥物以及新型抗生素上。目前從真菌中篩選得到的anti-cholesterol statins，antibiotic penicillin和immunosuppressant cyclosporin A均為top 10 profitable medicine product之一。但世界上仍有95%的高等真菌沒有被開發(fā)利用，所以潛力巨大。 我們實(shí)驗(yàn)小組從絨白乳菇和細(xì)質(zhì)乳菇中運(yùn)用生物活性追蹤方法，現(xiàn)代提取分離技術(shù)，現(xiàn)代波譜技術(shù)和多種化學(xué)方法提取分離鑒定得到的新化合物Velleratretraol和MitissimolA-H經(jīng)過生物活性測(cè)試，發(fā)現(xiàn)了其分別具有抗HIV和抗腫瘤活性。其中的MitissimolD的抗腫瘤活性幾乎與陽性對(duì)照劑順鉑相似，具有很強(qiáng)的抗腫瘤活性和藥用價(jià)值。以其為先導(dǎo)化合物的新型藥物很可能成為我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型抗腫瘤藥物。同時(shí)，我們實(shí)驗(yàn)組對(duì)乳菇科高等真菌的藥用先導(dǎo)化合物的研究也填補(bǔ)了國內(nèi)對(duì)與乳菇科高等真菌藥用開發(fā)的空白。
