The preparation and bioactivity research of agaro-oligosaccharides

Agaro-oligosaccharides were hydrolytically obtained from agar using hydrochloric acid, citric acid, and cationic exchange resin (solid acid). The FT-IR and NMR data showed that the hydrolysate has the structure of agaro-oligomers. Orthogonal matrix method was applied to optimize the preparation conditions based on alpha-naphthylamine end-labeled HPLC analysis method. The optimal way for oligosaccharides with different degree of polymerization (DP) was achieved by using solid acid degradation, which could give high yield and avoid solution neutralization process. Agaro-oligosaccharides with high purity were consequently obtained by activated carbon column isolation. Furthermore, the antioxidant and alpha-glucosidase inhibitory activity of three fractions were also investigated. The result indicated that 8% ethanol-eluted fraction showed highest activity against alpha-glucosidase with IC50 of 8.84 mg/mL, while 25% ethanol-eluted fraction possessed excellent antioxidant ability.

Heterologous expression and purification of recombinant allophycocyanin in marine Streptomyces sp isolate M097

Allophycocyanin is one of the most important marine active peptides. Previous studies suggested that recombinant allophycocyanin (rAPC) could remarkably inhibit the S-180 carcinoma in mice, indicating its potential pharmaceutical uses. Based on intergeneric conjugal transfer, heterologous expression of rAPC was first achieved in marine Streptomyces sp. isolate M097 through inserting the apc gene into the thiostrepton-induced vector pIJ8600. The transformation frequency for this system was approximately 10(-4) exconjugants/recipient. In the transformed Streptomyces sp. isolate M097, the yield of purified rAPC could amount to about 38 mg/l using a simple purification protocol, and HPLC analysis showed that the purity of the protein reached about 91.5%. In vitro activity tests also revealed that the purified rAPC had effective scavenging abilities on superoxide and hydroxyl radicals. This would widen the usefulness of the marine Streptomyces as a host to express the rAPC and to offer industrial strain for the production of rAPC.

attB site disruption in marine Actinomyces sp M048 via DNA transformation of a site-specific integration vector

An efficient conjugation method has been developed for the marine Actinomyces sp. isolate M048 to facilitate the genetic manipulation of the chandrananimycin biosynthesis gene cluster. A phi C31-derived integration vector pIJ8600 containing oriT and attP fragments was introduced into strain M048 by bi-parental conjugation from Escherichia coli ET12567 to strain M048. Transformation efficiency was (6.38 +/- 0.41) x 10(-5) exconjugants per recipient spore. Analysis of eight exconjugants showed that the plasmid pIJ8600 was stably integrated at a single chromosomal site (attB) of the Actinomyces genome. The DNA sequence of the attB was cloned and shown to be conserved. The results of antimicrobial activity analysis indicated that the insertion of plasmid pIJ8600 seemed to affect the biosynthesis of antibiotics that could strongly inhibit the growth of E. coli and Mucor miehei (Tu284). HPLC-MS analysis of the extracts indicated that disruption of the attB site resulted in the complete abolition of chandrananimycin A-C production, proving the identity of the gene cluster. Instead of chandrananimycins, two bafilomycins were produced through disruption of the attB site from the chromosomal DNA of marine Actinomyces sp. M048.

海带根中α-glucosidase 和PTP-1B 靶向生物活性物质的分离纯化及其抗糖尿病作用研究

海带根是一种治疗糖尿病的民间中药，在沿海地区有很长的民间用药历史。食用海带根能够有效降低糖尿病患者的血糖，起到治疗作用。本文目的在于发现海带根中抗糖尿病的天然活性物质并分析它们在糖尿病治疗中的靶点；进一步开发一种低价且无毒副作用的化学类新药或中药新药。 α-glucosidase和 PTP-1B是II型糖尿病的两个重要靶点，海带根提取物能同时作用于这两个靶点。通过抑制这两种酶，降低血糖水平，85%乙醇粗提物对两种酶的IC50分别为1589ug/ml、IC50 1271ug/ml。乙酸乙酯相和石油醚相分别抑制α-glucosidase和 PTP-1B，IC50分别为380ug/ml和220ug/ml。因此以α-glucosidase和 PTP-1B的抑制活性为导向，用天然产物化学的方法对活性成分进行追踪分离，寻找单体活性物质进而鉴定其结构。由于乙酸乙酯相具有α-glucosidase抑制活性，用硅胶柱层析（石油醚：丙酮5：1、1：1），（二氯甲烷：甲醇60：1、20：1、5：1），凝胶柱层析Sephadex LH20（二氯甲烷：甲醇1：1），HPLC （80% 甲醇-水），对α-glucosidase抑制剂进行分离，得到组分IC50 为3.6ug/ml。用质谱仪和核磁共振确定结构。 生物活性测定结果表明α-glucosidase和 PTP-1B是两种不同的物质，分别位于乙酸乙酯相和石油醚相。光照实验和高温实验表明抑制α-glucosidase的活性成分对光照和温度敏感。光照48h或者50℃ 12h而且对α-glucosidase的抑制活性显著降低，TLC检测并用FeCl3显色初步表明抑制α-glucosidase的活性成分可能是多数酚类物质。动物实验显示在1450ug/kg剂量下，乙酸乙酯相能够显著降低糖尿病小鼠血糖，与阴性对照组差异极显著（P<0.01）。表明，海带根提取物在体内和体外均呈现出抗糖尿病活性，是一种潜在的抗糖尿病药物。

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。

两种真核微藻类胡萝卜素代谢工程的初步研究

类胡萝卜素在生物体内具有重要的生理功能，其中虾青素的抗氧化活性、提高动物的免疫能力，预防癌症等生理功能更为显著。类胡萝卜素的代谢工程在大肠杆菌、酵母和高等植物中已取得了较大的进展。本文对真核微藻类胡萝卜素代谢工程进行了初步的探索。 1．克隆雨生红球藻β-胡萝卜素羟化酶基因crtR-B，基因枪法转入衣藻叶绿体，经强光处理转化子，HPLC分析表明细胞的叶黄素库（V＋A＋Z）量较野生型增加，表明是外源的β-胡萝卜素羟化酶将β-胡萝卜素生成玉米黄素。 2．克隆雨生红球藻β-胡萝卜素酮化酶基因bkt，基因枪法转入衣藻叶绿体，RT-PCR及RT-PCR Southern blot分析表明外源基因具有转录活性，但未检测到转化子中积累虾青素。 3．根据盐生杜氏藻大量积累β-胡萝卜素的特点，对其遗传转化体系进行了研究。发现20 µg/ml草丁膦Basta，能够完全抑制1.0×106个/ml细胞生长；通过GUS报告基因在细胞内的瞬时表达，确立了轰击压力450 psi、距离6 cm为基因枪法转化盐生杜氏藻的最佳条件；将bar基因转入细胞，得到稳定的转化子，初步建立了盐生杜氏藻稳定遗传转化体系。克隆了盐生杜氏藻八氢番茄红素合成酶基因psy的cDNA序列、基因组序列及psy基因上游459 bp片段。 本文首次开展了衣藻类胡萝卜素代谢工程研究，发现在强光处理下，衣藻crtR-B转化子外源的羟化酶作用使叶黄素库量增加，实现了对衣藻类胡萝卜素代谢途径的修饰。确立了bar基因为选择标记、Basta为筛选试剂的基因枪转化盐生杜氏藻的遗传转化体系，并克隆了其内源的psy基因5’上游序列，为通过基因工程手段在盐生杜氏藻细胞内积累虾青素奠定了基础。

甲壳质、壳聚糖生产废水中虾青素、蛋白质的回收及壳聚糖在水处理中的应用

近年来，甲壳质生产发展迅速，但是在生产过程中所产生的废水引发了一系列的环境污染问题，对于该废水的处理，目前尚未有行之有效的方法，大多数生产厂家仍处于无处理排放状态。本文在处理甲壳质、壳聚糖生产废水的同时回收得到了具有多种生物学功能的虾青素以及可以作为饲料添加剂的粗蛋白，这对于我国甲壳质、壳聚糖产业的发展以及保护我国近海环境具有重要的意义；另一方面，壳聚糖因其具有优良的吸附性能、螯合性能、可再生性及生物降解性，在水处理工艺中已经显示出广阔的应用前景，本研究中将壳聚糖应用于甲壳质、壳聚糖生产废水以及海藻工业水处理工艺中，这样既保护了环境又达到了资源综合利用的目的，并且节约了能源和资源。 首先研究了从甲壳质、壳聚糖生产废水中回收提取虾青素以及所得的虾青素对DPPH自由基的清除作用。分别采用单元有机溶剂、二元有机溶剂作为萃取剂从废水中回收虾青素，并确定了有机溶剂萃取的最佳条件，实验结果表明，二元有机溶剂萃取的效果优于单元有机溶剂萃取的效果；将得到的虾青素经HPLC分析，游离虾青素的含量达30.02%；最后，对所得的虾青素进行了有机自由基DPPH的清除作用的测定，结果表明，所得的虾青素具有很强的清除DPPH自由基的能力，IC50可以达到0.84mg/ml。 将得到的虾青素进行了深加工，合成了虾青素-β-环糊精的包合物。结果表明，当虾青素与β-环糊精形成包合物时，虾青素与β-环糊精以1：4的比例进行包合，包合物的水溶性稍好于虾青素（虾青素不溶于水）；在水相中，包合物很容易形成超分子结构；包合物中虾青素对温度和光的稳定性明显增强。 其次，研究了甲壳质、壳聚糖生产废水中蛋白质的回收技术，通过实验确定了蛋白质回收的最佳条件；并对所得的蛋白质沉淀进行了氨基酸分析，结果表明，该沉淀中含有丰富的氨基酸，其总量可以达到20.56%，这些结果表明该沉淀可以开发为饲料用蛋白质添加剂。 在回收虾青素和蛋白质的同时，对甲壳质、壳聚糖生产废水处理新工艺的开发，并且确定了最佳实验条件。经过处理后的废水由青岛市环境保护监测站监测结果表明，处理后的废水达到了国家二级排放标准。 利用壳聚糖对海藻工业水进行了处理，结果表明，壳聚糖絮凝海带工业水中“糖胶”的效果明显优于工业生产中通常使用的方法，在此基础上确定了壳聚糖作为絮凝剂对海带工业水进行处理的最佳实验条件。在本研究中还测定了I-浓度的变化，从I-的浓度变化来看，应用本方法处理海带工业水不影响碘的提取。

三种红藻活性物质的发现及松节藻醇提物抗糖尿病药理研究

海藻是海洋生物中的一大类群，由于其特殊的生活环境，能够代谢产生大量结构独特多变和活性特殊多样的代谢产物，是化学和生物活性多样性研究的重要对象之一。我国海域辽阔，海藻资源丰富，为寻找结构新颖、生理活性独特的先导化合物，加强对海藻资源的开发利用，本论文对中国沿海的三种海洋红藻进行了化学成分和生物活性研究，同时对山东青岛海域生物量丰富的一种海洋红藻松节藻进行了动物体内抗糖尿病活性研究。 利用正相硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱以及反相HPLC和重结晶等现代分离手段，对山东青岛沿海的红藻扇形叉枝藻（Gymnogongrus flabelliformis）进行了系统的化学成分研究，从中得到单体化合物26个，通过波谱学方法（IR、MS、NMR等）鉴定了他们的结构，分别为(3R,6R,7E)-(+)-3-O-phenylacetyl- 4,7-megastigmadiene-9-one（1），(3R,7E)-(-)-3-O-phenylacetyl-5,7-megastigmadiene -9-one（2），(3S,6R,7E)-(+)-3-hydroxyl-4,7-megastigmadien-9-one（3），(3S,5R,6S,7E)- (-)-3-hydroxy-5,6-epoxy-7-megastigmene-9-one（4），(3S,5S,6R,7E)-(+)-3-hydroxy- 5,6-epoxy-7-megastigmene-9-one（5），Dehydrovomifoliol（6），(3R)-(-)-4-[(2R,4S)-4- acetoxy-2-hydroxy-2,6,6-trimethylcyclohexylidene]-3-buten-2-one（7），2,3,3′-三溴-4,4′,5,5′-四羟基-1′-乙氧甲基双苯基甲烷（8），2,2′,3,3′-四溴-4,4′,5,5′-四羟基双苯基甲烷（9），3-溴-4,5-二羟基苯甲醛（10），2,3-二溴-4,5-二羟基苯甲基甲醚（11），2,3-二溴-4,5-二羟基苯甲醇（12），N, N-二甲基酪胺（13），4-羟基苯甲酸乙酯（14），4-羟基苯甲基乙醚（15），4-羟基苯乙基乙酯（16），4-羟基苯乙酸甲酯（17），4-羟基苯甲醛（18），豆甾-4-烯-3-酮（19），胆甾-4-烯-3-酮（20），胆甾醇（21），尿嘧啶（22），尿嘧啶核苷（23），腺嘌呤核苷（24），丁二酸（25），5-羟基-4-甲基-5-戊基-2,5-二氢呋喃-2-酮（26）。其中化合物1、2为新化合物，化合物3为新天然产物，所有化合物均为首次从该属海藻中分离得到。通过 MTT 法对部分单体化合物进行了肿瘤细胞毒活性筛选, 结果表明，化合物8、9、10、12对筛选的所有细胞株均有较强细胞毒活性，化合物11对人肺癌细胞株（A549）、人肝癌细胞株（Bel 7402）、人结肠癌细胞株（HCT-8）有一定细胞毒活性。通过研究单体化合物对小鼠腹腔巨噬细胞TNF-分泌的影响，对其进行抗炎活性筛选，结果表明，化合物8、9、11、13、17、23、24、25对小鼠腹腔巨噬细胞TNF-分泌表现出明显的抑制作用。 从采自山东荣成镆铘岛的红藻小珊瑚藻（Corallina pilulifera）的乙酸乙酯萃取物中分离得到16个单体化合物，通过波谱学方法鉴定化合物结构14个（另外2个正在鉴定中），分别为2α-乙氧酰基-2β-羟基-A-降胆甾-5-烯-4-酮（27），胆甾-4-烯-3-酮（28），胆甾醇（29），3β-羟基-胆甾-5,24(28)-二烯-7-酮（30），2α-羟基-胆甾-4-烯-3-酮（31），6α-羟基-胆甾-4-烯-3-酮（32），3β-羟基-胆甾-5-烯-7-酮（33），(E)-phytol epoxide（34），Phytenal（35），3,7,11,15- tetramethyl-hexadec-2-en-1-oll（Phytol）（36），Loloilide（37），(3S,5R,6S,7E)-(-)-3-hydroxy-5,6-epoxy-7- megastigmene-9-one（38），Dehydrovomifoliol（39），4-羟基苯甲醛（40）。其中，化合物 31为新天然产物，化合物27为首次从植物中分离得到，所有化合物均为首次从该种海藻中分离得到。通过 MTT 法对分离得到的单体化合物进行了肿瘤细胞毒活性筛选,化合物27和化合物32对筛选的所有肿瘤细胞株均有细胞毒活性，且化合物27对人胃癌细胞株（BGC-823）、人结肠癌细胞株（HCT-8）和人卵巢癌细胞株（A2780）具有中等强度抑制活性。化合物28、化合物31和化合物33对人肝癌细胞株（Bel 7402）、人结肠癌细胞株（HCT-8）和人卵巢癌细胞株（A2780）有一定细胞毒活性。 从采自广西北海涠洲岛的多管藻Polysiphonia sp.的乙酸乙酯萃取物中分离得到6个单体化合物，通过波谱学方法鉴定化合物结构5个（另外1个仍在鉴定），分别为胆甾醇（41），3,7,11,15-tetramethyl-hexadec-2-en-1-ol（Phytol）（42），3-吲哚甲醛（43），4-羟基苯甲醛（44），4-羟基苯甲酸（45）。 对山东青岛沿海的松节藻 (Rhodomela confervoides) 乙醇提取物进行了初步的体内抗糖尿病活性研究，采用链脲佐菌素诱导的2型糖尿病（STZ-DM）大鼠模型对其进行体内降糖实验，结果发现，松节藻乙醇提取物在糖尿病大鼠体内不仅具有显著的降血糖作用，且呈现良好的量–效关系，而且能够纠正糖尿病引发的物质代谢紊乱，增加体重，提高试验动物的成活率，因此具有良好的应用开发前景。

红树林植物海榄雌化学成分研究

本论文对红树林植物海榄雌的化学成分进行了研究，对其中分离得到的部分化合物进行了初步的生物活性筛选。 海榄雌采自海南东寨港，样品干燥后用氯仿甲醇（1：1）浸泡提取，合并提取物，先后用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取。得到石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相和水相。 各部分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、半制备HPLC以及重结晶等手段分离得到28个化合物。利用各种现代波谱技术(IR、UV、ESI-MS、FAB-MS、HR-FAB-MS、1D-NMR、2D-NMR等)，确定了其中20个化合物的结构，其中包括2个新化合物：化合物A1 2′-O-(5-phenyl-2E, 4E-pentadienoyl)mussaenosidic acid和化合物A2 2′-O-(p-methoxycinnamoyl)mussaenosidic acid，以及13个首次从海榄雌中报道的化合物。 对得到的20个化合物A1－A20进行了DPPH自由基清除活性筛选，化合物A4、A5、A6和A16表现出较好的活性，其IC50分别为9.61 μg/mL、8.55 μg/mL、11.72 μg/mL和7.73 μg/mL；化合物A13和A15表现出中等强度的DPPH自由基清除活性，其IC50分别为34.80 μg/mL和44.90 μg/mL；其他化合物只表现出微弱活性，其IC50均大于100 μg/mL；阳性对照BHT的IC50为18.00 μg/mL。 对分离得到的部分样品进行了抑菌活性测试，各样品在测试浓度下对测试菌均未表现出明显的抑菌活性。

红树林植物木榄和一株海藻内生真菌的化学成分研究

本论文对民间药用红树植物木榄（Bruguiera gymnorrhiza）中的次生代谢产物进行了研究，同时还对分离自似瘤凹顶藻（Laurencia similis Namet Saito）的内生真菌EN21（Exophiala oligosperma）进行了化学成分研究。对分离得到的部分化合物进行了初步的DPPH自由基清除活性和抗菌活性筛选。 采用常规的硅胶柱层析、反相硅胶柱层析、制备薄层层析、凝胶Sephadex LH-20 柱层析、半制备型高效液相色谱（HPLC）以及重结晶等手段，从木榄（Bruguiera gymnorrhiza）中分离得到23个化合物；从EN21（Exophiala oligosperma）中分离得到23个化合物。利用一维、二维核磁、质谱、元素分析等各种现代波谱技术及化学反应方法，确定了木榄中20个化合物的结构，包括黄酮单体化合物5个，三萜类化合物11个，甾体化合物2个，长链烷烃2个，其中4个化合物为首次从木榄中报道的黄酮；确定了EN-21中20个化合物的结构，其中脑苷脂1个，甾体化合物7个，芳环化合物3个，三萜类化合物2个，包括1个新天然产物。本文系首次报道Exophiala oligosperma 的化学成分。 对从木榄中分离得到的部分化合物进行了DPPH自由基清除活性筛选， 发现黄酮类化合物BRG-1、BRG-2、BRG-3 、BRG-4显示了较强的DPPH自由基清除活性，而三萜类化合物则未表现出DPPH自由基清除活性。抗菌筛选实验中所有测试样品未显示出活性。 研究结果充实了红树林植物和海藻内生真菌代谢产物的内容，为其有效利用提供了一定的科学依据。

两种海洋生物次生代谢产物的研究

本论文对多指软珊瑚（Sinularia numerosa）和鼠尾藻（Sargassum thunbergii）两种海洋生物的化学成分进行了研究，对从其中分离得到的大部分化合物进行了初步的生物活性筛选。 多指软珊瑚采自海南三亚，样品经冷冻干燥并粉碎后用丙酮浸泡提取得到提取物；鼠尾藻采自山东青岛沿岸，样品干燥后用乙醇提取，将提取物先后用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取，得到石油醚相、乙酸乙酯相和正丁醇相提取物。 采用常规的硅胶柱层析、反相硅胶柱层析、凝胶Sephadex LH-20柱层析、制备薄层层析、重结晶以及半制备HPLC等手段分离得到38个化合物。利用各种现代波谱技术（IR、UV、MS、HR-MS、1D-NMR、2D-NMR等），确定了其中27个化合物的结构。其中，从多指软珊瑚中得到30个化合物，鉴定了其中得19个化合物，包括2个新的西松烷二萜类化合物（化合物SN1，命名为Numerolides A；化合物SN2，命名为Numerolides B）、1个新的甾醇类化合物（化合物SN3，命名为Gorgost-3β, 7β-diol）以及15个首次从该种中报道的化合物。从鼠尾藻中分离鉴定了8个化合物，包括植醇、岩藻甾醇、2个单萜类化合物、1个环戊烯酮类化合物及3个不饱和长链化合物，这些化合物皆为首次从该种中报道。对大部分化合物作了针对人肝癌细胞株SMMC-7721体外细胞毒活性和抗菌活性筛选，所测样品均未显示针对SMMC-7721的细胞毒活性，而化合物SN15具有中等强度的抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的活性，化合物SN19有促进金黄色葡萄球菌生长的活性。

海洋红藻鸭毛藻化学成分及抗氧化活性的研究

本论文采用DPPH（αα-二苯基-β-苦味酰自由基）自由基清除法和β-胡萝卜素-亚油酸氧化法对采自青岛沿海的28种海藻的粗提物进行了抗氧化活性筛选，以2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、没食子酸(GA)和抗坏血酸(AscA)作为阳性对照。结果发现大多数海藻都表现了不同程度的抗氧化活性。其中，鸭毛藻Symphyocladia latiuscula的抗氧化活性最强。 鸭毛藻粗提物的乙酸乙酯相在两种方法中都表现了最强的抗氧化活性，乙酸乙酯相通过VLC被进一步分为7个组分(F1–F7)。其中F1对DPPH自由基的清除率最强，而在β-胡萝卜素-亚油酸实验中F4的抗氧化活性最强。 另外，还测定了粗提物、各相和各组分的总酚含量和还原能力。其中28种海藻粗提物的总酚含量变化范围为0.10到8.00 mg没食子酸/g海藻干重，还原能力变化范围为0.07到11.60mg抗坏血酸/g海藻干重。统计分析发现，对于粗提物和各相，抗氧化活性和总酚含量以及和还原能力都存在很强的正相关。这些结果将有助于进一步分析抗氧化活性强的海藻，从而确定活性原理。 由于鸭毛藻的抗氧化活性最强，所以对它的化学成分做进一步的调查。采用硅胶柱层析、制备薄层层析、凝胶Sephadex LH-20柱层析、反相硅胶柱层析、半制备HPLC及重结晶等手段分离得到19个化合物。运用各种现代波谱技术（IR、UV、ESI-MS、EI-MS、FAB-MS、HR-FAB-MS、1D-NMR、2D-NMR等）鉴定了它们的结构，其中包括4个新化合物：化合物S1 1-(2,3,6-三溴-4,5-二羟基苄基)-四氢吡咯-2-酮、化合物S2 1,2-双(2,3,6-三溴-4,5-二羟基苯基)乙烷、化合物S3 6-(2,3,6-三溴-4,5-二羟基苄基)-2,5-二溴-3,4-二羟基苄甲醚和化合物S4 2,3,6-三溴-4,5-二羟基苄甲砜，以及5个已知化合物和10个首次从鸭毛藻中报道的化合物。 分离到的溴酚化合物S1-S10具有显著的DPPH自由基清除活性，其IC50值在8.1-24.7 µM之间，且它们的活性是BHT（IC50 = 81.8 µM）的3.3到10倍左右。初步的构-效关系研究发现，分子中的羟基数目与活性有直接关系。

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。

治疗慢性肾功能衰竭的海洋复方新药初步研究

本论文在FPS研究的基础上，结合中医配伍理论，研究将FPS与几味传统中药－大黄、黄芪、泽泻、益母草的提取物组合成治疗慢性肾功能衰竭的海洋复方新药物。由于FPS研究相对成熟，故对复方药物中FPS外其它组分（以下简称复方）的提取、分离工艺以及制定复方质量的标准和检测方法等药学内容进行研究，为下一步新药的开发打下基础。 1. 对复方的醇提与水提进行了比较，确定了复方最佳提取方法－醇提。采用正交实验设计方法对醇提工艺进行优化，以复方中主要有效成分的含量为指标进行综合评价，得到了复方提取的最佳工艺：8倍量95％乙醇回流提取两次，1.5h/次，并对该提取工艺进行了验证实验，结果表明本工艺提取物中各主要有效成分的含量均较高，是可靠可行的。 2. 采用微波水提法，对复方中的单味药－黄芪的主要有效成分黄芪皂苷的提取进行了研究，通过正交实验设计方法优选出了最佳提取工艺为20倍量水、微波功率800 W、对60目黄芪提取两次、15 min/次。将该工艺与传统乙醇回流提取方法进行了对比，结果表明该工艺快速、经济、有较好的皂苷提取率，是黄芪皂苷提取的很好的方法。 3. 进行缺FPS的褐藻糖含量测定阴性对照实验，结果阴性无干扰，褐藻糖含量测定可以作为控制复方质量的一个指标。分别做缺大黄和缺黄芪阴性对照实验，结果总蒽醌和总皂苷含量测定阴性干扰较大，大黄素含量测定阴性无干扰，确定大黄素含量测定为控制复方质量的另一指标。 4. 进行复方提取物质量控制指标之一－大黄素含量测定的分析方法学研究，找到了一稳定可行的方法－HPLC方法，该方法测定条件为：流动相甲醇与0.1%磷酸比例为85：15，柱温40℃，通过ODS柱分离，用二极管阵列检测器在436 nm下测定含量。该方法测定复方提取物中大黄素含量精密度高、专一性好、干扰小，可用来控制复方的质量。

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。