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本项目通过对一株吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)和一株八角莲内生真菌Penicillium sp.DVCF5091的次生代谢产物进行研究,得到若干新的次生代谢产物,结合相关的药理活性评价和生物合成途径的分析,较为深入地阐明次生代谢产物的结构种类分布特点,丰富微生物来源的天然产物多样性,以此作为新药研究的基础。利用微生物分离方法,将目的菌株从自然环境中纯化得到。针对微生物生长生理特性的不同,选择适当的微生物发酵培养技术(放线菌的生物发酵罐放大培养或真菌静息发酵培养),将目的菌株大量培养以获得其代谢产物粗提物。采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、正相和反相制备液相、薄层制备色谱等手段,对得到粗提物进行分离纯化并得到纯化合物。采用1H-NMR、13C-NMR、2D-NMR、HRESIMS、IR、UV等现代波谱技术完成对化合物结构鉴定,运用量子化学方法计算并模拟化合物的ECD光谱来确定化合物的绝对构型。从吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)和八角莲内生真菌Penicillium sp. DVCF5091的次生代谢产物中共分离并鉴定了26个化合物,其中5个为新化合物。通过分析其生物合成途径可知,微生物的次级代谢为复杂的网络。次生代谢产物生物合成的起始阶段可以选择不同的底物,从而在最终生物具有不同种类骨架产物。次生代谢产物生物合成的中间阶段,更有许多不同的选择。其中有主要的生物合成途径生产主要代谢产物,更有相关的次要生物合成途径,而形成多样性的代谢产物。以此,通过对次生代谢产物生物合成途径的分析,可以更好地理解其结构多样性。1.从吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus), HPLC-DAD-MS初步分析可知其主要次生代谢产物为格尔德霉素(Geldanamycin)。利用各种色谱技术分离获得14个代谢产物；经现代波谱技术对其结构进行鉴定,它们是：Geldanamycin (1)、17-O-demethylgeldanamycin (2)、Reblastatin (3)、Autolytimycin (4)、 Discongeldanamycin(5)、Geldanamycinlactone(6)、Thiazinogeldanamycin (7)、4,5-dihydrothiazinogeldanamycin (8)、Hygrocin A6(9)、1,22-dehydratehygrocin A6(10)、 L-155,175(11)、Hygrolidin(12)、17-Hydroxycyclooctatin(13)(R)-6-(2,3-dihydroxy-3-methylbutyl)indolin-2-one(14)。其中化合物(5)、(6)、(10)为新化合物。目前报道的天然格尔德霉素类化合物都是以AHBA为前体进行生物合成的,而化合物(5)和(6)是聚酮合酶选择3,5-二羟基苯甲酸为前体而产生的新型格尔德霉素类化合物。化合物(10)是化合物Hygrocin A6(9)的脱水产物。通过荧光偏振实验,以格尔德霉素为阳性对照药物(IC50=0.31μM),测得所有格尔德霉素类化合物1-8与Hsp90结合的活性。实验发现,C-17去甲基代格尔德霉素17-O-demethylgeldanamycin (2),还原型酚结构的格尔德霉素Reblastatin (3)和Autolytimycin (4)活性与格尔德霉素基本相当,19-硫代格尔德霉素或开环,成酯的格尔德霉素活性丧失。2.从实验室培养的一株八角莲(Dysosma versipellis)的叶片上分离得到一株八角莲内生真菌Penicillium sp. DVCF5091.利用各种色谱分离手段,分离获得12个次生代谢产物。经过核磁共振、质谱等波谱技术鉴定它们为：11β-acetoxyisoaustinone (15)、 Isoberkedienolactone (16)、Austin (17)、Austinolide (18)、Dehydroaustinol (19)、 Dehydroaustin (20)、Chrodrimanin A(21)、Chrodrimanin B (22)、O-methylmellein(23)、3-(propan-2-ylidene)-pyrrolidine-2,5-dione (24)、(E)-3-[2,5-Dioxo-3-(propan-2-ylidene)-pyrrolidin-1-yl]acrylic acid (25)、N-(4-hydroxy-2-methoxyphenyl)-acetamide (26)。其中化合物(15)、(16)为新化合物。化合物(15)为Austin类杂萜化合物,化合物(16)为丁内酯类化合物。通过Gaussian09软件,采用计算ECD光谱与实验测得ECD光谱相对比的方法,确定了化合物Isoberkedienolactone(16)的绝对构型。通过MTT法,以紫杉醇为阳性对照药物,测得所得化合物对五种细胞系(HCT-116、HepG2、BGC-823、NCI-H1650、A2780)的体外细胞毒活性。结果显示其细胞毒活性较弱,IC50>10μM。说明杂萜类化合物细胞毒活性较弱,可尝试其它药理活性进行筛选。