聚苯胺导电机理的探讨

本文根据ESR及宽线~1H-NMR的实验结果,对聚苯胺(PAn)导电机理作了初步探讨。结果表明,醌二亚胺与苯二胺双自由基间存在着共振关系,二者总是以一定的比例共存:掺杂时,共振平衡向苯二胺双自由基方向偏移;在频率高于50MHz时,一维的电子运动为占优势的传递方式,这种电子的传递通过Heisenberg交换来实现;当频率低于50MHz时,三维的电子扩散在导电机制中起了重要作用。

Extraction behavior of Mo and W as homologs of Sg with α-benzoinoxime

Solvent extraction of molybdenum and tungsten as homologues of Sg with a-benzoinoxime from HCl solutions has been investigated. The extraction equilibration was achieved at 20s for Mo and W. Molybdenum was almost quantitatively extracted from 0.001 to 4M HCl solutions, and the extraction yields decreased at higher and lower acid concentrations due to the formation of anionic oxychloride complex and anionic species MO42-, respectively. The extraction yield of W was lower than that of Mo during the whole range of acid concentration. The composition of the extracted species was determined by using the slope method in present experiment. The elemental analysis, IR and 1H NMR spectra of the extracted species suggest that the extracted complex contain one MoO22+or WO22+ groups bonded with two a-benzoinoxime molecules.

Benzodiazepine Alkaloids from Marine-Derived Endophytic Fungus Aspergillus ochraceus

A new fungus-derived benzodiazepine analogue, 2-hydroxycircumdatin C (1), and a compound which has been isolated from a natural resource for the first time, but has been previously synthesized, namely (11aS)-2,3-dihydro-7-methoxy-1H-pyrrolo[2,1-c][1,4]benzodiazepine-5,11(10H,11aH)-dione (2), along with five structurally related known alkaloids (3-7), were isolated from Aspergillus ochraceus, an endophytic fungus derived from the marine brown alga Sargassum kjellmanianum. Their structures were established on the basis of spectroscopic methods. The absolute configuration of I was determined through CD evidence. Compound 1 displayed significant DPPH radical-scavenging activity with an IC50 value of 9.9 mu M, which is 8.9-fold more potent than that of butylated hydroxytoluene (BHT), a well-known synthetic positive control.

Aristolane sesquiterpenes and highly brominated indoles from the marine red alga Laurencia similis (Rhodomelaceae)

Three new polybrominated 1H-indoles, compounds 1-3, and three new aristolane sesquiterpenes, compounds 4-6, were isolated from the marine red alga Laurencia similis, together with seven known natural products. Their structures were elucidated on the basis of detailed spectroscopic and mass-spectrometric analyses, as well as by comparison with literature data.

Terpenes and polybromoindoles from the marine red alga Laurencia decumbens (Rhodomelaceae)

Two new brominated diterpenes, namely, laurendecumtriol (1) and 11-O-deacetylpinnaterpene C (2), one new polybromoindole, 2,3,4,6-tetrabromo-1-methyl-1H-indole (7), and six known natural products were isolated and identified from the marine red alga Laurencia decumbens. Their structures were elucidated on the basis of detailed spectroscopic and mass-spectrometric analysis as well as by comparison with literature data. Based on 2D-NMR experiments, the previously reported NMR data for pinnaterpene C (3) were reassigned.

海洋中天然高分子有机物来源、结构物片以及碎屑小生境非平衡态现象的研究

海洋高分子有机物在水生态系统中具有很重要的作用。以生化稳定性为特征的腐植质能促进生物细胞的呼吸和营养盐吸收；腐化过程使生化反应的中部分生物转化为相对的物质从而增加生态系统中有机物的稳定性；腐植质还参与液－液、液－固和气－液界面过程对许多微量元素的生物地球化学循环有很大的影响。论文首次用GDX－102树脂从硅藻代谢产物和分解产物中分离提取腐植质（EHS、DHS）以及乙醇可溶物（EES、DES）。用~1H-NMR、IR和紫外光进行结构分析并同海水腐蚀植质（HS）和乙醇可溶物（ES）进行比较。在测定~3H-NMR谱时，样品先在加有NaOD和D_2O溶液中溶解50天，结果得到结构信息十分丰富的谱图。HSEHS和DHS经碱水解后，许多小分子（如甲酸、甲醇、醋酸等）从大分子网络中释放出来，在~1H-NMR谱中出现许多离散尖峰，反映了它们前体物质的相似性。HS、EHS、和DHS都含有较多的高支链烷烃、碳水化合物和氨基酸结构及少量的芳烃和杂环化合物。另外，EHS和DHS中含有许多活性基团如腈基（可能是蛋白质、核本和卟啉的分解产物）、参键等，说明其仍处于腐植化过程中。结果表明，浮游植物分解产物和代谢产物是海水植质的重要来源。~1-NMR和IR谱表明，ES、EES和DES结构差别较大。ES和DES含有大量高支链烷烃（可能来源于藻类中的类脂化合物），而在EES中烷烃含量相对很少。ES、EES和DES具有不同类型的羰基（IR谱上的吸收峰分另为1720cm~(-1)、1750cm~(-1)、1680cm~(-1)）；另外，三者与氧、氮相连的α－碳上的质子类型也有很大不同。EES的低含量高支链烷烃（高支链烷结构不易被细菌降解）以及DES中含有复杂的降解产物组份表明它们潜在的不稳定性。海洋环境中广泛存在着松散的絮状聚合物－－海洋雪。海洋雪是光合作用过程和营养盐循环的重要场所，作为大洋中特殊微环境－－碎屑小生境具有和周围水体明显不同的生化性质，如有很高的新陈代谢活性，在海洋的物质、能量流动中起着重要作用。实验研究了碎小生境演分过程中特殊营养盐迁移过程和脱氢酶活性的变化，认为碎聚合物表面不仅有微生物群落的演替，而且存在非平衡过程的连续变化。当碎表面有机物氧化，O_2被消耗碳出现氧化还原电位梯度时，在时间分布上NO_3~-、SO_4~(2-)、CO_3~(2-) 可分别成为缺微区代谢过程的最终电子受体。而碎小生境氧化还原电位梯度的存在使一些要求不同氧化还原势的过程紧靠在一起进行，即在碎屑表面分布上存在不同的电子最终受体。具有特殊性质的碎屑小生境允许一些在周围水体中不能进行或受抑制的特殊营养盐迁移过程（如固氮、硝化、反硝化、氨化甚至发酵）在碎屑表面进行。对于碎屑小生境非平衡态过程的改变，作为一种适应，微生群落重新调节新陈代谢，在分叉点附近，脱氢酶活性增大。因此，碎屑小生境是一个时空有序的半封闭结构。论文还对碎屑小生境的涨落和稳定性机制作了探讨。

胶州湾海洋链霉菌抑菌活性筛选、2株抑菌活性菌株的鉴定及次级代谢产物的研究

本文对256株胶州湾海洋链霉菌进行了抑菌活性的筛选，并选取10株典型菌株进行化学筛选，获得2株有研究价值的菌株。通过大规模发酵，获得纯化的次级代谢产物，进行了结构解析。通过与其他5株活性菌株的16S rRNA基因序列比较，并结合生理生化、形态特征和培养特征分析，探讨了这两株菌的分类地位。 　　采用液体扩散法，选用金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、八叠球菌、隐球菌、白色念珠菌、Mucor miehei (TÜ 284)和Streptomyces viridochromogenes (TÜ57) 8株受试菌进行抑菌活性的筛选，结果22%的菌株显示出对至少一种受试菌具有抑制作用(抑菌圈Æ ³ 8 mm)。根据菌株的形态特征和抑菌活性特点，选择M024、M028、M042、M083、M086、M095、M097、M124、M134和M226 10株链霉菌进行化学筛选。考察了8种培养基和4种培养条件，结果发现菌株M095在Meat extract培养基、pH 6.5、28℃和95 r/min条件下，菌株M097在Meat extract培养基、pH 7.8、 28℃、95 r/min(条件Ⅰ)和M2+培养基、pH 7.8、 35℃、110 r/min(条件Ⅱ)条件下，可供进一步研究。 对菌株M095(24 L规模)和M097(Ⅰ为30 L规模，Ⅱ为14 L规模)进行发酵，采用乙酸乙酯提取和柱层析分离纯化次级代谢产物，通过ESI-MS、EI-MS、1H-NMR和13C-NMR等波谱解析，鉴定出次级代谢产物的结构。发现菌株M095产生一抑菌活性很强的化合物全霉素，首次证实该全霉素具有抑制丝状真菌的作用；菌株M097主要产生10个化合物，其中8个具有不同程度的生物活性，另外两个化合物中，Aloesaponaria Ⅱ为首次从微生物野生菌株(wild strain)中获得，化合物Cui D为一新结构的蒽醌类化合物。 经分子鉴定，初步认为本实验分离的7株活性海洋链霉菌分属于4个链霉菌类群，结合生理生化、形态特征和培养特征分析，认为菌株M095可能为灰色链霉菌的变种，M097可能为球孢类群中的一个新种。

双壳贝类幼虫变态诱导及其机理研究

变态过程是双壳贝类由幼虫向成体转变的一个必不缺少的发育阶段。研究双壳贝类幼虫的变态过程及其机理，对于阐明它们的种群数量变动，促进重要经济双壳贝类增养殖的发展有重要的理论和实践意义。本论文除了用化学物质对几种双壳贝类(海湾扇贝、墨西哥湾扇贝和硬壳蛤)幼虫的变态进行诱导外，主要以激素和神经递质的作用方式为基础，通过直接测定双壳贝类(以海湾扇贝为代表)幼虫体内激素和神经递质、第二信使cAMP等生化物质含量的变化来研究双壳贝类幼虫变态过程中的信息传递途径，从分子生物学和神经生物学角度阐明双壳贝类幼虫变态机理。主要结果如下：1．通过参考国内外大量文献的基础上，较为系统地评述了近二十年来海洋无脊椎动物幼虫附着变态研究的一些进展情况，主要包括诱导因子、附着变态机理模型、人工诱导物的应用和延迟变态四个方面。到目前为止，人们已经发现了许多海洋无脊椎动物幼虫附着变态的诱导物质，主要分为天然诱导物和人工诱导物两大类，一些人工诱导物如GABA、肾上腺素和去甲肾上腺素已经在经济贝类苗种生产中得到应用。幼虫附着变态机理模型主要有长牡蛎(Crassostrea gigas)幼虫附着变态的双调控模型、红鲍(Haliotis rufescens)幼虫附着变态的上行调节模型以及多毛类Phragmatopoma california幼虫附着变态的脂肪酸调控模型。本论文还评述了海洋无脊椎动物幼虫发生延迟变态的原因以及延迟变态对海洋无脊椎动物造成的影响，并提出了解决的方法和今后研究的重点问题。2．在室内用氯化乙酰胆碱、ATP和CaCl_2 3种化学物质对海湾扇贝幼虫的变态进行了诱导实验。结果表明，虽然在个别浓度和处理时间氯化乙酰胆碱和ATP有诱导作用，但总体诱导效果不显著。而10×10~(-3)～40×10~(-3M的CaCl_2在处理12～24h后诱导效果较显著，其诱导效果对处理时间的依赖性较显著，在浓度为40×10~(-3)M和处理时间为24h时诱导效果最好，与对照组相比，变态率提高23.18％。3种诱导物对幼虫死亡率均有显著影响，并且死亡率对浓度和处理时间均有显著的依赖性，浓度越高，处理时间越长，死亡率越高。3．用KCl、肾上腺素、去甲肾上腺素和氯化胆碱进行了墨西哥湾扇贝(Argopectenirradians concentricus Say)幼虫变态的诱导作用实验。结果表明，KCl、肾上腺素、去甲肾上腺素和氯化胆碱对墨西哥湾扇贝幼虫变态均有显著诱导作用。KCl在处理时间为12h～48h范围内均有诱导作用；13.42×10~(-3)M和20.13×10~(-3)M的KCl诱导效果较好，变态率平均提高10％以上。1．O×10~(-6)M～50×10~(-6)M的肾上腺素在处理时间为lh～12h较适宜，此时变态率均提高10％以上。1.0×10~(-6)M～50×10~(-6)M的去甲肾上腺素在处理时间为1h～24h都较适宜，变态率平均均提高10％以上，最高可提高31．07％。0.01×10~(-4)M～1.O×10~(-4)M的氯化胆碱在处理时间为12h～48h时诱导效果均较好，它们之间的平均变态提高率并没有显著差别，均在12％～13％之间。10×10~(-4)M的氯化胆碱在处理时间为12h时诱导效果较明显，变态率可以提高19.14％，超过12h，变态率明显下降，100×10~(-4)M的氯化胆碱明显产生毒害作用，幼虫变态率均为零，而幼虫的死亡率均为100％。4．用KCl、肾上腺素、去甲肾上腺素、L-DOPA、5-羟色胺(5-hydroxytryptamine，Serotonin，5-HT)和GABA(γ-氨基丁酸)进行了不同浓度不同处理时间对硬壳蛤(Mercenaria mercenaria L.)幼虫变态诱导实验。结果表明，KCl、肾上腺素、去甲肾上腺素、L-DOPA和5-羟色胺对硬壳蛤幼虫的变态均有诱导作用，而GABA的诱导 作用不显著。KCl的最佳诱导浓度随处理时间不同而有所不同。当处理时间为1～24h时，KCl的最佳诱导浓度为33.56×10~(-3)M，此时幼虫变态率均提高24％以上，当处理时间为48h时，KCl的最佳诱导浓度为20.13～26.85×10~(-3)M，处理时间为72h时，最佳诱导浓度为13.42×10~(-3)M。肾上腺素和去甲肾上腺素的诱导作用与浓度和处理时间均有关。肾上腺素的最佳处理浓度为100×10~(-6)M，最佳处理时间均为8h，此时幼虫变态率提高最大，为36.97％。当去甲肾上腺素的诱导浓度为100×10~(-6)M，处理时间为8h～16h时，幼虫变态提高率较高，均大于18％，死亡提高率均低于30％，当去甲肾上腺索诱导浓度为500×10~(-6)M时，虽然在8h～16h的处理时间范围内，幼虫变态提高率也较高，均大于18％，但当处理时间超过8h，在16～48h范围内，幼 虫死亡提高率明显升高，均大于50％。L-DOPA的适宜诱导浓度为10×10~(-6)M～50×10~(-6)M，适宜处理时间为8～24h，此时幼虫变态率均提高30％以上，最高可提高79.43％。5-羟色胺的诱导作用较强，其适宜诱导浓度为100×10~(-6)M—1000×10~(-6)M，适宜处理时间为0.5～24h，此时幼虫变态率提高均在30％以上，当处理时间为8h时，最佳诱导浓度为1000×10~(-6)M，此时幼虫变态率提高57.5％，当处理时间为24h时，最佳诱导浓度为100×10~(-6)M，此时幼虫变态率提高69.29％。GABA的诱导作用较弱，最佳诱导浓度随处理时间的不同而有所不同。处理时间为24h和48h时，最佳诱导浓度为0.1×10~(-6)M；处理时间为0.5～16h时，最佳诱导浓度为100×10~(-6)M。5．KCl、肾上腺素、去甲肾上腺索、L-DOPA、5-羟色胺、GABA、茶碱和咖啡因8种诱导物对不同发育阶段海湾扇贝幼虫变态的诱导作用是不同的。13．42×10~(-3)M和20.13×10~(-3)M的KCl对第12天幼虫的变态有抑制作用，变态提高率为负值；之后当幼虫发育至第13和14天时，两浓度的KCl能够明显诱导幼虫变态，变态提高率均高于20％，而对于第16天的幼虫诱导作用有所减弱，变态提高率有所降低；26.85×10~(-3)M的KCl对第12和13天幼虫的变态均有抑制作用，变态提高率为负值，对第14和16天幼虫的变态却有明显的持续的诱导作用，变态提高率分别为22.98％和37.5％。神经递质肾上腺素、去甲肾上腺素、L-DOPA、5-羟色胺和GABA的诱导作用规律基本相似，即对第13天海湾扇贝幼虫的变态有明显的抑制作用，变态提高率均为负值，而对第14天幼虫的诱导作用较显著。茶碱和咖啡因作为影响细胞内cAMP的物质，它们的诱导作用规律与神经递质有所不同。它们对第13天海湾扇贝幼虫变态的诱导效果最好。6．测定了不同发育阶段及人工诱导后海湾扇贝幼虫体内去甲肾上腺素、多巴胺和5-羟色胺含量的变化规律。结果表明，海湾扇贝幼虫体内去甲肾上腺索含量在变态前和变态后没有明显变化，变态前为2352(pg／mg湿重)，变态后为2770(pg／mg湿重)。多巴胺和5-羟色胺含量在变态前随幼虫的发育而增加，变态前(第13天)急剧增加，第13天的幼虫比第12天的幼虫分别增加了2.8倍和5.7倍，变态后急剧下降，变态后幼苗比第13天的幼虫分别降低了25.1倍和16.4倍。海湾扇贝幼虫体内DA：NE比和5-HT：NE比在变态前和变态后变化比较剧烈。DA：NE比和5-HT：NE比在变态前(第13天)急剧增加，第13天的幼虫比第12天的幼虫增加了3.O倍(DA：NE比)和5.0倍(5-HT:NE比)；变态后急剧降低，变态后幼苗比第13天的幼虫降低了29.8倍(DA：NE比)和19.5倍(5-HT：NE比)。海湾扇贝幼虫经KCl和氯化钙诱导24h后，体内去甲肾上腺素、多巴胺和5-羟色胺以及DA：NE比和5-HT：NE比均有所降低。本实验的结果表明，多巴胺和5-羟色胺可能启动了海湾扇贝幼虫的变态过程。7．茶碱和咖啡因对墨西哥湾扇贝幼虫的变态均有明显诱导作用。它们的诱导作用均对浓度的依赖性较强，对处理时间的依赖性较弱。10×10~(-4)M的茶碱诱导效果最好，平均变态提高率达33％，其次为1.0×10~(-4)M和100×10~(-4)M的茶碱，平均变态提高率分别为23.15％和21.97％。处理时间对茶碱诱导效果影响不显著，在1～24h范围内，平均变态提高率在19.07～26.1％之间变动。10×10~(-4)M的咖啡因诱导效果最佳，4个处理时间的平均变态提高率为36.01％，其次为100×10~(-4)M，平均变态提高率为26.43％。处理时间对茶碱的诱导效果影响不大，在1～24h范围内，平均变态提高率在19.65～22.02％之间变动。8．采用直接测定cAMP的方法来研究cAMP是否参与了海湾扇贝幼虫的变态过程。结果表明，cAMP参与了海湾扇贝幼虫的变态过程。海湾扇贝幼虫体内cAMP含量随着发育阶段的不同而有所变化。在D形幼虫期最低，为73 pmol／(mg蛋白质)；当到达壳顶期幼虫时cAMP含量明显增加，比D形幼虫期提高了12.7倍。从壳顶期幼虫到眼点幼虫(100％，第13天)cAMP含量增加速度较慢，各发育阶段分别比前一发育阶段增加了0.4倍、0.3倍和0.2倍。但当幼虫变态后，体内cAMP含量又急剧增加，幼苗体内cAMP含量比眼点幼虫(100％，第13天)增加了6.1倍。当用KCl、肾上腺索和L-DOPA诱导后，幼虫体内cAMP含量明显增加，分别比对照组提高了7.8倍、1.5倍和10.7倍，说明cAMP参与了这3种诱导物诱导海湾扇贝幼虫变态的过程。9．在前面实验结果和参考有关文献的基础上，初步提出了以海湾扇贝为代表的双壳贝类幼虫变态机理模型：幼虫变态分为两个过程：启动过程和后续过程。当幼虫发育到一定阶段，在外界刺激因子的作用下，体内分泌多巴胺和5-羟色胺，多巴胺和5-羟色胺通过某种信号转导途径(如以DG和IP_3为第二信使)启动变态过程，变态过程启动后，又激活以cAMP为第二信使的信号转导途径(暂时称为后续过程)，两者共同完成了幼虫的变态过程。

海洋红藻多管藻和松节藻的化学成分及抗氧化活性研究

海洋生物具有产生丰富多样的次生代谢产物的能力，其中红藻门松节藻科海藻卤代次生代谢产物以其结构新颖、生物活性独特引起了天然产物化学家的重视。 本论文对海洋红藻多管藻和松节藻进行了化学成分研究，综合利用各种色谱学方法 (硅胶柱层析、反相硅胶柱层析、凝胶Sephadex LH-20柱层析、半制备高效液相色谱以及重结晶等) 和现代波谱学技术 (IR、UV、EI-MS、FAB-MS、HR-ESI-MS、CD、1H-NMR、13C-NMR、DEPT、1H-1H COSY、HSQC、HMBC等)，共分离鉴定了100个化合物，发现25个新化合物。 从多管藻中分离鉴定38个化合物 (24个溴酚化合物)，其中7个新化合物 (均为溴酚化合物)，包括1个菲并呋喃结构溴酚 (P1), 2个二氢菲结构溴酚 (P2, P3)，1个含 5,7-dihydrodibenzo[c,e]oxepine 结构溴酚 (P4)和3个简单溴酚 (P5, P6, P7)。P1 (urceolatin) 属首例报道的具有菲并呋喃结构的天然产物，从该种中分离的化合物P12 和 P13 可能是其生源合成的前体。P2和P3为第二例报道的具有二氢菲结构的溴酚化合物。 从松节藻中分离并鉴定了62 个化合物，其中18 个为溴酚类新化合物，44 个为已知化合物。化合物具有多变的取代基团，包括2 个脲基吡咯烷酮溴酚化合物 (R1, R2), 4 个γ-脲基丁酸溴酚化合物 (R3-R6)，5 个酰胺溴酚化合物 (R7, R8, R9, R13, R14)，1 个溴酚砜化合物 (R12), 1 个Xanthene 溴酚化合物 (R10)和5 个简单溴酚化合物 (R11, R15, R16, R17, R18)。R1、R2 是首例报道的含有脲基吡咯烷酮片段的天然产物，R10 为首次报道的溴代Xanthene 类天然产物。 对分离到的化合物进行了清除DPPH 和ABTS两种自由基活性的筛选。结果发现溴酚类天然产物具有显著的DPPH自由基清除活性，其中R3 的IC50 仅为3.3 μM, 其活性强度约为阳性对照BHT (IC50 为82.1 μM) 的24倍。另外，溴酚类天然产物对ABTS自由基有较强的清除活性，R2 的TEAC（Trolox efficency activity capacity）值为5.2 mM，约为阳性对照 (ascorbic acid, 1.02 mM) 的 5 倍。初步的构效关系研究发现，稠环分子、多羟基和邻位甲氧基等结构特点能有效增强DPPH 自由基清除活性；特殊取代基如脲基、吡咯烷酮等含有氮原子的基团，能有效增强ABTS 自由基清除活性，多羟基、溴代等结构特点也使其活性有所增强。 本研究结果丰富了海藻卤代化合物的结构类型，为多管藻和松节藻的合理利用提供了一定的科学依据。

皱纹盘鲍血细胞内活性氧抗病机制及几种环境污染物及其影响的研究

本研究首次揭示了皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai) 血细胞内存在着利用活性氧（Reactive oxygen species, ROS）的抗病机制。为今后我国研究贝类的活性氧抗病机制和筛选免疫药物提供了理论基础。本研究主要结果如下：1. 利用鲁米诺（Luminol, 3-氨基邻苯二甲酰肼）为依赖的化学发光法在体外条件下用不同刺激物（酵母细胞和酵母聚糖）对皱纹盘鲍血细胞进行刺激，测定血细胞吞噬活动中历经呼吸爆发产生活性氧的化学发光反应。结果表明皱纹盘鲍血细胞在体外条件下，经刺激物诱导吞噬活动中有明显的呼吸爆现象和很强的活性氧产生。不同有刺激物诱导血细胞产生的化学发光强度不同；同一刺激物的不同处理和不同浓度对血细胞产生活性氧的化学发光强度的影响不同。刺激物经皱纹盘鲍自体血清调理和未经调理对血细胞刺激所产生的化学发光强度不同。SOD和NaN_3对皱纹盘鲍血细胞吞噬过程中活性氧产生的化学发光有抑制作用。上述结果证明了皱纹盘鲍血细胞内存在有象高等动物血细胞内一样的MPO-H_2O-卤素系统的氧化性抗病机制，即在血细胞吞噬异物过程中能够释放活性氧（ROS）对异物进行杀灭的功能。2. 利用活性氧清除剂（过氧化氢酶、SOD、苯甲酸钠、2，5-二甲基呋喃、NBT和EDTA等）对皱纹盘鲍血细胞释放的活性氧进行分类测试，结果表明活性氧清除剂对皱纹盘鲍血细胞吞噬的化学发光都有明显的抑制作用，从而证明皱纹盘鲍血细胞能够释放的活性氧的种类有：超氧阴离子（O_2~-），过氧化氢（H_2O_2），羟自由基（OH~·）和单线态氧（~1O_2）。3. 在体外条件下利用化学发光法定量地研究了不同种类和不同浓度的农药：对硫磷（Parathion）、敌敌畏（Dichlorovos)、乐果（Dimethoate)、2，4-D 丁酯(2,4-D butylester)和甲胺磷（Methamidophos）对皱纹盘鲍血细胞氧化性抗病机制的影响。结果显示不同农药对皱纹鲍血细胞产生ROS的影响程度不同，及同一种农药的不同浓度的浸泡1h或浸泡12h处理皱纹盘鲍血细胞都能够抑制血细胞吞噬时的化学发光，表明农药能够抑制皱纹敌国鲍血细胞吞噬活动中的活性氧（ROS）的产生，而且这种抑制作用随着农药浓度的增加而加强。几种农药抑制皱纹盘鲍血细胞产生活性氧（ROS）的强度不同：2，4D-丁酯，敌敌畏和乐果的抑制作用强于对硫磷和甲胺磷。同时测定了不同浓度的农药浸泡12h后的皱纹盘鲍因细胞吞噬酵母细胞的吞噬百分率和吞噬指数，结果显示多数农药在低浓度时能够提高皱纹盘鲍血细胞的吞噬百分率和吞噬指数，而在高浓度时则能抑制血细胞吞噬酵母细胞的活力而降低血细胞的吞噬百分率的吞噬指数。4. 在体外条件下利用化学发光法定量地研究了不同种类和不同浓度的重金属：铭（Cr）、镉（Cd）、汞（Hg）、铅（Pb）、铜（Cu）和锌（Zn）对皱纹盘鲍血细胞氧化性抗病机制的影响。结果显示不同种类和不同浓度的重金属浸泡1hr.处理皱纹盘鲍血细胞都不同程度地抑制了血细胞吞噬时的化学发光，表明重金属能够抑制皱纹盘鲍血细胞吞噬活动中的活性氧（ROS）的产生，而且这种抑制作用随着重金属浓度的增加而加强。不同的重金属抑制强度不同，从强到弱依次为Hg > Cd > Cu > Pb > Cr > Zn. 研究表明六种重金属中，Hg对皱纹盘鲍血细胞的免疫毒性最大。

从胶州湾海洋放线菌中发现的新型星形孢菌素等7种新结构化合物

本课题组自1999年以来，将培养条件优化、生物活性跟踪及化学跟踪技术应用到胶州湾海洋放线菌的次级代谢产物研究中，发现了一批具有生物活性的新结构化合物。 本研究从青岛胶州湾分离出各类海洋微生物423株，包括海洋放线菌287株，海洋细菌116株，海洋真菌20株，对胶州湾海洋微生物的资源和分布规律有了基本的认识。对其中海洋放线菌的次级代谢产物进行了活性和化学筛选，获得了它们对八种病原微生物的抑制活性数据。发现胶州湾海洋放线菌对至少一种受试微生物具有中等以上拮抗能力的比例为50%。 从三株海洋放线菌的发酵粗提物中鉴定出7个新结构化合物和31个已知化合物。具体是：①从菌株M518中鉴定出21个化合物，包括3个新结构天然化合物：N-Foramidostaurosporine，5,7-Dihydroxy-5,6,7,8-tetrahydro-1H-azocin-2-one，Selina-4(14),7(11)-diene-8,9-diol和1个新结构衍生物Trimer 3。其中化合物5,7-Dihydroxy-5,6,7,8-tetrahydro-1H-azocin-2-one为新骨架类型的天然化合物。② 从菌株M491 中鉴定出10个化合物，包括3个新结构化合物10α-14-Dihydroxyamorph-4-en-3-one，10α,11-Dihydroxyamorph-4-ene，5α,10α,11-Triydroxyamorphan-3-one； 并首次从微生物中分离得到已知化合物10α-Hydroxyamorph-4-en-3-one；③从菌株M311中鉴定出7个已知化合物。 发现天然化合物5,7-Dihydroxy-5,6,7,8-tetrahydro-1H-azocin-2-one很容易发生重排反应，分离出了两个重排反应产物，并得出该化合物可能的重排反应过程及三聚体形成的方式。 生物活性实验结果表明新型星形孢菌素N-Formamidostaurosporine具有很强的抗肿瘤活性：对于37株人类肿瘤细胞的平均IC50，IC70和IC90分别为0.016µg/ml，0.171µg/ml和2.352µg/ml。对37株肿瘤细胞株的抗肿瘤选择性为27%。还首次发现Staurosporine类化合物具有抑制微藻生长的活性。 对产生新化合物的菌株M518 和M491 进行了形态、生理生化及分子鉴定，提交两株菌的16S rDNA 序列到GenBank（DQ184649 和DQ184648）。结合形态、生理生化特征及系统 发育树分析表明：菌株M518 属于链霉菌属，并可能属于该属中的粉红孢类群；菌株M491属于链霉菌属，并可能属于该属中的青色类群。

评价水产动物生长性能的生理生化指标和分子生物学指标

以奥利亚罗非鱼(Oreochromis aureus)为实验对象，设计了3种不同的摄食类型，分别是鲜活饵料组、饥饿3周后饱食投喂组和人工饲料组。鲜活饵料组投喂冰冻赤子爱胜蚓，利用蚯蚓体内丰富的营养成分和活性物质，以期获得奥利亚罗非鱼良好的生长状况；饥饿后饱食组是指饥饿3周后，以人工饲料饱食投喂2周，用于研究饥饿与补偿生长获得快速生长时血液理化指标的变化情况；人工饲料组作为对照组。纯淡水条件下养殖，水温25±2℃。测定了奥利亚罗非鱼在3种摄食类型饲喂下某些血液生理生化指标变化的情况，并将指标变化情况与增重率做相关性分析，试图找出能够反映奥利亚罗非鱼生长性能的血液生理生化指标。 研究结果表明，奥利亚罗非鱼在饥饿3周后获得了补偿生长，补偿生长时的增重率和特定生长率显著高于人工饲料组(P<0.05)，高于鲜活饵料组，但差别不显著；相关性分析研究表明血清总蛋白、胆固醇、四碘甲状腺原氨酸（T4）与增重率极显著相关(P<0.01)，血红蛋白显著相关(P<0.05)，红细胞、白细胞、碱性磷酸酶高度相关(相关系数为0.580、0.551和0.557)，因此，建议血清总蛋白、胆固醇和血红蛋白可作为能够反映罗非鱼生长性能的新指标。 根据序列设计引物，PCR反应条件：变性温度：95 ℃，3 min；退火温度：57℃，20 sec；延伸温度：72℃，5 min，共36个循环，从牙鲆、黑鲪和鲈鱼中克隆出胰岛素样生长因子（IGF-Ⅰ）部分序列，首次证实了IGF-Ⅰ在3种海水鱼中的存在。 利用蛋氨酸与ZnSO4•7H2O，在pH 5.5、80℃下，反应1小时，采用蛋氨酸与硫酸锌2：1的配料比，合成出了产物蛋氨酸螯合锌，蛋氨酸螯合锌外观白色，粉状，室温下微溶于水，不溶于乙醇，并用原子吸收光谱法测定其含锌量为15%，螯合率为88.2%。

两种海洋生物内生真菌的化学成分及其生物活性研究

海洋微生物次生代谢产物是海洋天然产物研究的重要组成部分。其中海洋真菌因其代谢可以产生大量结构新颖活性独特的化合物，已经成为天然药物的重要来源。近来已经有许多关于海洋生物内生真菌的生理活性次生代谢的报道，为寻找发现新的药物先导化合物提供了可能。本论文对一株毛壳霉属海藻内生真菌Chaetomium sp和一株红树林内生真菌的次生代谢产物的化学成分进行了研究，对其中分离得到的化合物进行了初步的生物活性筛选。 毛壳霉属海藻内生真菌Chaetomium sp.系从青岛近海采集的红藻多管藻Polysiphonia urceolate Grev中分离得到。红树林内生真菌Fs系从采自中国南海红树林植物海桑Sonneratia caseolaris中分离得到。对这两株真菌分别进行了发酵培养，对真菌培养物的菌丝体和发酵液分别用甲醇和乙酸乙脂进行提取。将提取液经减压蒸干后经HPLC检测，两部分基本相同，合并进行化学分离。 对发酵提取物采用常规的硅胶柱层析、制备薄层层析、凝胶Sephadex LH-20柱层析、反相硅胶柱层析，重结晶以及半制备高效液相色谱等分离手段，得到单体化合物。利用各种现代波谱技术(IR、UV、EI-MS、FAB-MS、HR-ESI-MS、1H-NMR、13C-NMR、DEPT、1H-1H COSY、HMQC、HMBC等)，结合甲醇解等化学转化方法鉴定了其中45个化合物的结构。其中，从Chaetomium sp分离鉴定了35个化合物，其中2个为新化合物，分别为化合物EN1 （命名为Chaetopyranin）、EN2 （命名为Chaetofuranin）。从Fs中分离鉴定了10个化合物的结构，其中1个为新化合物Fs1。 对大部分分离到的单体化合物进行了细胞毒活性测试，结果显示新化合物EN1对3株细胞系SMMC-7721, HMEC和A-549具有中等细胞毒活性，IC50分别为28.5, 15.4, 39.1 μg/mL。同时一些已知化合物特别是苯甲醛类衍生物对A-549显示了较强的细胞毒活性，这些在以前文献中未见报道。

两种海藻提取物的化学成分和生物活性的研究及其应用

本论文的研究工作由两部分组成，第一部分研究了海带（Laminaria japonica）水提取物中的活性物质，并研究了提取物对蔬菜促生长的影响及其作用机制。第二部分对三列凹顶藻(Laurencia tristicha)乙醇提取物的乙酸乙酯相进行了活性筛选和化学成分研究，并对其中分离得到的单体化合物进行了生物活性筛选。 第一部分主要以中国人工养殖的海带为原料，使用与海藻多糖生产相结合的提取技术并浓缩其中的有效成分。对浓缩提取物进行了蔬菜的农田效果实验，并对作物抗旱性能的增加、作物硝酸盐积累的减少、作物品质的改善、以及作物抵抗病毒病的能力等影响进行了作用机制方面的研究。海藻浓缩提取物进行的农田效果实验表明：作物抗旱型相对含水量RWC值在92%~94%之间；病毒病的防治效果最高可达到91%；作物的品质有明显的改善，最重要的是首次发现海藻提取物有降低蔬菜中硝酸盐的含量（硝酸盐的含量是与有机蔬菜区别的重要指标之一）的作用。该部分研究工作的创新性主要体现在：（1）首次在国内外提出和采用与海藻多糖生产相结合的提取技术。该技术的应用不但减少了提取成本，使工业化生产成为可能,更重要的是使我国的海藻工业生产可能实现高值化和开辟综合利用的新途径。（2）首次发现海藻中的小分子海藻多糖具有和细胞激动素、甜菜碱、植物生长素等活性物质同样的生物活性。 第二部分的研究是在查阅了大量的近20年来国内外有关红藻凹顶藻中化学成分研究的相关文献的基础上，对凹顶藻中的次生代谢产物进行了综述。该论文主要是通过对红藻三列凹顶藻的95%乙醇提取物的乙酸乙酯相进行化学成分分析和生物活性筛选以期能够发现具有药用前景的活性先导化合物。 为了寻找具有生物活性的化合物，我们对采自我国南海硇洲岛海域的红藻三列凹顶藻的95%乙醇提取物的乙酸乙酯相进行了活性筛选。采用MTT法对其在KB细胞株、Bel-7402细胞株、PC-3M细胞株、MCF-7细胞株、Ketr-3细胞株模型上进行了细胞毒活性测试；采用酶模型对其进行了Na+,K+-ATPase的抑制活性测试；采用MTT法对其在犬主动脉血管模型上进行了血管平滑肌细胞增殖抑制活性测试；结果表明，三列凹顶藻的95%乙醇提取物的乙酸乙酯相对Na+,K+-ATPase和犬血管平滑肌细胞增殖具有一定的抑制活性。 利用正相和反相色谱、Sephadex LH-20色谱以及反相HPLC等手段进行分离纯化，从我国南海海域的红藻三列凹顶藻中分离得到33种化学成分，通过波谱学方法（IR、MS、NMR）以及X-ray单晶衍射试验对其化学结构进行了确证，其中化合物L1~L8为新结构化合物，化合物L5为具有新骨架的全新结构化合物，化合物L9~L13为新天然产物，化合物L18和L22系首次从海洋生物中获得，所有化合物均为首次从该属海藻中得到。新化合物L1~L8均为倍半萜类化合物，命名分别为：(1R,3R)-(-)-3-(3-hydroxy-4-methylphenyl)- 1,3-dimethyl–2-methylidene cyclopentanol (L1), (1R,3R)-(-)-3-(4-methylphenyl)-1,3-dimethyl-2-methylidenecyclopentanol (L2)， (1R, 3R)-(-)-3-(2-hydroxy-4-methylphenyl)-1,3-dimethyl–2–methylidenecyclopentanol (L3)，(+)-(1S,2R)–2-(3–hydroxy–4–methylphenyl)-1,2-[3.1.0]bicy-clohexane (L4)，()-(1S,2R) -5-hydroxy–6–methyl-spiro-dihydrobenzofuran-2(3H),2-{1-methyl-[3.1.0]bicyclohexane} (L5), (+)-6-methyl-2-(p-tolyl)hept-4-en-2,6-diol (L6)，(3R,3aS,8bS)-(-)-2,3,3a,8b–tetrahydro–7-bromo – 3 a– hydroxymethyl - 3, 6, 8b - trimethyl-1H- cyclopenta[b] benzofuran (L7 )，(3R, 3aS, 8bS) - (-) - 2,3,3a,8b–tetrahydro–3 a–hydroxymethyl-3,6,8b -trimethyl -1H – cyclopenta [b] benzofuran (L8)。25个已知结构化合物确定为：(+)-(1R,2R)-4-bromo-1,5, 9–trimethyl–12– methylidene–8–oxa-tricyclo[7.2.1.02]dodeca-2,4,6-triene (L9)，(3S,3aR,8bS)-(-)-2,3,3a, 8b– tetra -hydro–7-bromo–3–hydroxy-3,3a,6,8b-tetramethyl-1H-cyclopenta[b]benzofu- ran (L10 )，(3R, 3aR, 8bS) - (-) - 2, 3, 3a, 8b – tetrahydro – 7 - bromo – 3 – hydroxy - 3,3a,6,8b - tetramethyl - 1H - cyclopenta [b] benzofuran (L11 )，(3S,3aR,8bS) - (-) - 2, 3, 3a, 8b – tetrahydro –3–hydroxy -3, 3a, 6, 8b - tetramethyl-1H-cyclopenta[b]benzofuran (L12 )， ( 3aR, 8bS) - (-) - 3a,8b –dihydro–7 - bromo – 3, 3a, 6, 8b - tetramethyl - 1H - cyclopenta[b]benzofuran (L13 )，aplysinol (L14 ) ，aplysin (L15)，laurebiphenyl (L16)，johnstonol (L17)，gossonorol (L18)，7,10-epoxy-ar- bisabol-11-ol (L19)，10-epi-7,10-epoxyarbisabol-11-ol (L20) 3β-hydroxy- 5α, 6α-epoxy- β- ionone (L21 )，3β-hydroxy-5β,6β-epoxy-β-ionone (L22 )，胆甾醇 (L23 )，胆甾-5-烯-3β,7α二醇胆甾-5-烯-3β,7α二醇 (L24)，β-谷甾醇 (L25)，叶绿醇 (L26 )，玉米黄素 (L27 )，对羟基苯甲醛 (L28 )，3-吲哚甲醛 (L29 )，1-O-十六烷酰基-3-O-β-D-吡喃半乳糖基-丙三醇(L30 )，1-O-十八烷酰基-3-O-β-D-吡喃半乳糖基-丙三醇 (L31 )，丙三醇-1-软脂酸单酯 (L32 )，正十六碳酸 (L33 )。 采用MTT法对其中23个单体化合物在Bel-7402细胞株、BGC-823细胞株、A549细胞株、A2780细胞株、HCT-8细胞株和HELL细胞株模型上进行了细胞毒活性测试；采用MTT法对其中13个单体化合物在犬主动脉血管模型上进行了血管平滑肌细胞增殖抑制活性测试；结果表明，部分单体化合物显示出一定的生物活性。

PTP1B抑制剂的制备与构效关系研究

蛋白酪氨酸磷酸酶1B（protein tyrosine phosphatase, PTP1B）是蛋白酪氨酸磷酸酶（protein tyrosine phosphatases, PTPs）家族中的一个经典的非受体型酪氨酸磷酸酶，在胰岛素信号通路中起着重要的负调控作用，是目前公认的一个新颖的糖尿病和肥胖症治疗靶点。寻找PTP1B的高活性抑制剂对糖尿病和肥胖症治疗有着重要的应用前景。 双-(2,3-二溴-4,5-二羟基苯基)-甲烷（BDDPM）是从松节藻醇提物中分离鉴定出的溴酚类化合物，体外活性筛选发现，它具有极强的蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)抑制活性(IC50=2.4μmol/L)。采用高脂饮食-链脲佐菌素诱导的大鼠模型（STZ-DM）对富含BDDPM的松节藻醇提物进行动物实验，发现中、高剂量组同样表现出惊人的活性，降糖效果优于阳性对照临床药物文迪雅，并呈剂量依赖性。于是拟采用STZ-DM大鼠模型对单一组分BDDPM进行药理、药效学等体内降糖活性研究，但体内动物实验需要30g以上BDDPM，所以首先要解决药源的问题。本文尝试从天然海藻提取分离和化学合成两种途径来解决BDDPM制备的问题。 首先本文尝试从松节藻中提取分离BDDPM的制备方法。通过正相硅胶色谱、凝胶Sephadex LH-20色谱和重结晶等纯化手段分离纯化目标化合物BDDPM，并借助IR，MS和NMR等技术确定了其化学结构。最终从常温风干的50kg松节藻干样品中分离得到7.8g BDDPM。由于松节藻藻体构成复杂，给分离纯化BDDPM带来极大困难，致使分离纯化过程耗费大量时间和金钱；并且原材料松节藻的采集也易受季节和原料短缺等自然因素的影响。所以，从天然海藻中分离纯化的方法不适宜用于BDDPM的制备。 本文的重点是对BDDPM（4e）的化学合成途径进行研究。本文通过5步合成法（Friedel-Craftz酰基化反应、苯环逐级溴代、羰基还原、羟基脱保护）成功地合成了BDDPM，合成总产率为23.6%。同时本文采用上述合成路线获得了四个系列共计20个溴酚系列衍生物（4e为目标产物BDDPM，其余19个为溴酚系列衍生物），其中10个为新化合物。合成的20个化合物经1H NMR、13C NMR、MSEI和IR进行了结构鉴定。合成的20个化合物在体外活性筛选中均表现出不同程度的PTP1B抑制活性，其中合成的目标产物4e具有与天然分离纯化获得的BDDPM同等效率的PTP1B抑制作用。 另外，通过比较四个系列化合物PTP1B抑制活性间的差异，对此类溴酚化合物的构效关系作了初步分析，结果表明：1．羰基官能团的存在会明显降低此类化合物的PTP1B抑制率；2．化合物中的羟基官能团被甲氧基保护后，PTP1B抑制活性会得到一定程度的加强；3．化合物苯环上溴原子取代基数目增多时，其PTP1B抑制率也会随之增强。但是，筛选结果中也有少部分化合物的PTP1B抑制作用与上述规则相违背。因此，本文总结的初步构效关系还需要进一步的实验研究加以验证。 最后本文通过化学合成的方法，经过5步反应成功地制备出了30g BDDPM，为后续的药理、药效学研究奠定了基础。