海藻中溴酚化合物研究进展

郭书举, 李 敬, 苏 华, 史大永, 范 晓

(1. 中国科学院 海洋研究所, 山东 青岛 266071; 2. 中国科学院研究生院, 北京 100039)

海藻中溴酚化合物研究进展

Recent progress in the study of bromophenol derivatives from algae

郭书举1,2, 李 敬1,2, 苏 华1,2, 史大永1, 范 晓1

(1. 中国科学院 海洋研究所, 山东 青岛 266071; 2. 中国科学院研究生院, 北京 100039)

海洋作为全球至为重要的资源库, 为人们提供了丰富的生物资源。海藻是海洋代谢的原动力,由于其特殊的生存环境, 使得其机体内生成许多结构新颖、活性独特的次生代谢产物, 为获得全新结构的新药提供了宝贵的化合物来源。与陆生植物相比, 海藻中有大量的有机卤化物, 尤其是溴酚类化合物, 该类化合物广泛存在于各类海洋动植物中, 结构从简单的单苯环溴酚类化合物到溴酚苄基与生物碱基等形成的化合物, 复杂多样。该类化合物在抗炎、抗菌、抗氧化、抗肿瘤、生物拒食性、α-葡萄糖苷酶抑制、PTP1B抑制等方面也表现出不同的生物活性。本文以其中一些典型的化合物为代表对海藻中的溴酚类化合物研究进展进行综述。

1 红藻中的溴酚类化合物

红藻是溴酚化合物的重要来源, 人们已从红藻中分离得到很多溴酚化合物, 这些红藻主要松节藻、鸭毛藻、多管藻等, 尤其是近几年研究比较多的松节藻更是富含溴酚类化合物。

1.1 松节藻(Rhodomela C.Agardh)

早在1967 年, Katsui 等[1]就从采自日本北海道的松节藻属红藻Rhodomela larix 中, 分离得到两个溴酚化合物1～2。随后, 日本学者又从同种海藻中分离得到溴酚化合物3～4[2], 5[3]。

近年来, 我国学者从采自中国青岛沿岸的红藻松节藻Rhodomela confervoides 中, 分离得到大量结构新颖的溴酚化合物。如： 范晓等[4]从中分离得到 6个新的溴酚化合物6～11, 其中化合物8有一定的抗菌活性。赵杰禄等[5～6]从同种海藻中分离得到溴酚化合物12~23, 其中化合物12为一个罕见的亚砜类天然产物, 18是蛋白磷酸激酶C的抑制剂, 20~22为首次从自然界中获得的由溴酚苄基与谷氨酸内酰胺通过C—N键相偶联的海藻代谢产物, 23为溴酚苄基与脱氧核苷形成通过 C—N键形成的化合物。马明等[7,8]从同种海藻中得到溴酚与不同结构的化合物形成的各类衍生物24~38, 其中24~27为首次报道的溴酚苄基与γ脲基丁酸通过C—N键形成的海藻代谢产物, 28~31为以苯乙醇或苯乙醇磺酸酯为基本结构的溴酚类化合物, 33~35为溴酚苄基与碱基通过 C—N键形成的化合物, 36~38则是有四氢异喹啉骨架机构的溴酚化合物。

1.2 鸭毛藻 (Symphyocladia Fkbg)

人们从鸭毛藻中也分离得到不少溴酚化合物,这些化合物多为高度溴代, 且苯环被全取代的溴酚化合物, 如： 20世纪80年代Kurata等, 从采自日本北海道的红藻鸭毛藻 Symphyocladia latiuscula 中,分离得到一个溴酚硫酸盐 39[9]和双苄基溴酚醚类化合物40, 化合物40对曲霉菌Aspergillus niger、假丝酵母菌Candida albicans、革兰氏阳性菌和阴性菌具有一定的抑制活性[10]。2000年 Choi 等[11]从采自朝鲜釜山附近的同种海藻中, 分离得到一个环己酮取代的溴酚化合物 41, 该化合物通过清除自由基DPPH 而具有抗氧化活性, 其 IC50值为 8.5 μmol/L。同年Lim 等[12], 从同种海藻中, 分离得到两个溴酚化合物42~43, 化合物43 的结构由X射线单晶衍射确定, 这两个化合物均具有抗菌活性。2007年段晓娟等[13]从我国的同种海藻中分离得到新的溴酚类化合物 44~47, 这些化合物均表现出一定的清除自由基DPPH的活性, IC50值在10～24 μmol/L之间。

1.3 多管藻 (Polysiphonia Greville)

1980 年 Kurata 等[14], 从采自日本的红藻多管藻Polysiphonia urceolata 中, 分离得到溴酚化合物48~55。1985 年 Glombitza 等[15], 从红藻 Polysiphonia lanosa中, 分离得到两个溴酚化合物 56和 57,这两个化合物先进行化学转化, 然后通过光谱手段和 X射线单晶衍射分析确定结构, 它们具有抗生活性。1992年Aknin 等[16], 从采自塞内加尔的红藻钝尖多管藻Polysiphonia ferulacea 中, 分离得到一个9,10-二氢菲骨架化合物58, 分子结构和绝对构型由光谱数据确定, 该化合物的形成过程由分子力学进行了模拟。我国学者李可等[17,18]从采自中国青岛海域的红藻多管藻 Polysiphonia urceolata中发现了溴酚类化合物59~64, 且均表现出清除自由基DPPH的活性, IC50值在6～22 μmol/L之间不等。

1.4 其他红藻

1990 年 Kubo等[19], 从红藻 Odonthalia washingtoniensis 的甲醇提取物和Odonthalia floccosa 的二氯甲烷提取物中, 均分离得到化合物 65, 并发现其对陆地植物, 如水稻和生菜, 均有促进生长和延长生长期的作用。1997 年 Kurata 等[20], 从采自日本北海道的红藻Odonthalia corymbifera中, 分离得到化合物 66~68, 其中化合物 67 具有生物拒食作用。1999年Kurihara 等[21], 从同种海藻中, 分离得到两个溴代的二苯醚类化合物 69~70, 这两个化合物均表现出了α-葡萄糖苷酶抑制活性。

1991 年 Wiemer 等[22], 从采自加勒比海的红藻旋叶藻Vidalia obtusaloba 中, 分离得到两个对磷脂酶具有抑制作用的溴酚化合物71和72。1997 年Konig 等[23], 从采自加勒比海的红藻钝形凹顶藻Laurencia obtusa 中, 分离得到有抗细菌、抗真菌活性的溴酚化合物73。

2 绿藻中的溴酚类化合物

除红藻外, 不少绿藻也含有溴酚化合物。1983年 Sun 等[24], 从采自加勒比海的绿藻 Avrainvillea longicaulis 中, 分离得到一个具有抗菌活性以及拒食作用的溴代二苯甲烷衍生物 74。1987 年 Colon等[25], 从采自赤道的同属绿藻Avrainvillea nigricans中, 分离得到一个多溴代的二苯甲烷化合物 75, 该化合物具有抗菌活性。1989年 Carte等[26], 从同属绿藻 Avrainvillea rawsoni中, 分离得到具有对还原酶HMG-CoA 抑制活性的化合物76。1994 年Chen等[27], 从同种海藻中, 分离得到溴酚类化合物77。1982 年 McConnell 等[28], 从绿藻 Cymopolia barbata 中, 分离得到溴代单萜对苯二酚化合物 78及其单甲基醚化物79。1987 年Estrada 等[29], 从采自加那利群岛的同种海藻中, 分离得到一个溴代对苯二酚取代的单萜化合物80。1989 年Wall等[30], 从同种海藻中分离得到 81和 82, 二者对沙门氏菌T-98 和 T-100 没有毒性, 但对 2-氨基蒽和乙基甲烷磺酸盐导致的T-98和T-100 诱变性表现了很强的抑制活性。1992 年 Park 等[31], 从采自佛罗里达的同种海藻中, 分离得到具有生物拒食作用的化合物83。1999 年Flodin 等[32], 对绿藻石莼Ulva lactuca进行了研究, 发现在该绿藻中, 存在着一些简单的溴酚化合物, 如： 2,4,6-三溴苯酚, 通过对其次级代谢物进一步的研究推测, 4-羟基苯甲酸是2,4,6-三溴苯酚等一系列溴酚化合物的最可能的生物合成先导物。

3 褐藻中的溴酚类化合物

同红藻和绿藻相比, 褐藻中发现的溴酚类化合物较少。1993年 Green等[33], 从红海褐藻囊藻Colpomenia sinuosa中, 分离得到有细胞毒活性的溴酚化合物84。2004年, 徐秀丽等[34]从采自中国黄海海域的褐藻小黏膜藻Ledthesia nana中分离得到6个新的溴酚化合物85~90。

4 结语

近年来, 随着研究的深入, 越来越多的溴酚化合物从海洋动植物中被分离出来, 其中包括很多结构新颖, 活性突出的化合物。对于这类化合物的生源,结构与活性的关系有待进一步研究。

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R282.77

A

1000-3096(2010)04-0089-06

2008-05-10;

2008-08-20

国家 863计划项目(2007AA09Z410)“重大新药创制”科技重大专项(2009ZX09103-148); 青岛市市南区科技发展项目(2009-2-14-HY); 山东省博士基金(200913SA02008)

郭书举(1981-), 男, 山东省聊城人, 博士研究生, 研究方向为海洋天然产物, E-mail： guoshuju@ms.qdio.ac.cn; 史大永, 通信作者,电话： 0532-82898719, E-mail： shidayong@ms.qdio.ac.cn

(本文编辑： 张培新)