孔石莼主要化学组分的提取分析及多糖生物活性的研究

孔石莼（Ulva pertusa Kjellm）是一种大型经济海藻，除了可直接食用外在医药方面也有广泛的应用。在古代医书上便记载有多种药用活性，我国民间也流传用孔石莼治疗中暑、水肿和小便不利等病症。本论文比较全面地分析了孔石莼多糖和类脂等主要化学组合，探讨用红外和核磁光谱来解释多糖结构，并首次研究了孔石莼多糖的体外抗肿瘤的体内降血脂活性。为进一步开发孔石莼资源做了部分基础性的工作。通过对提取扎石莼多糖和类脂的方法研究，确定了两种主要组仇的提取方法，得到了多糖样品WPS、APS、DWPS、DAPS和类脂样品。用化学和仪器分析方法对多糖样品进行了水分、灰分、硫酸基含量、总糖含量、特性粘度、元素分析、单糖分析、氨基酸分析、红外和核磁光谱分析等。结果表明：用乙醇脱脂后的脱脂孔石莼水提物（DWPS）得率最高，含硫酸基量和总糖量最高，特性粘度最小；孔石莼水提物（WPS）得率和含硫酸基量次之；孔石莼碱提物（APS）因深解性不好未能按常规方法测定其总糖含量，且未检测出水解硫酸根。孔石莼多糖的单糖要有鼠李糖、葡萄糖、木糖、糖醛酸等，并检测到少量的甘露糖和阿拉伯糖。谷氨酸、天冬西氨酸是多糖样品蛋白质中的主要氨基酸，D－3－OH－半胱氨酸含量亦较高。IR谱图中出现了硫酸基的吸收峰：~H－NMR及~(13)C－NMR谱图中出现了鼠李糖和糖醛酸的特征峰。类脂样品中，非极性类脂与极性类脂的比例约为1：2；GC－MS 分析结果表明，不饱和脂质含量达61.37％，其中多不饱和脂类占44.17％，n-3系列高度不饱和脂类占39.90％。三个多糖样品WPS、DWPS、DAPS进行抗口腔上皮癌（KB）和肝癌（Bel）肿瘤细胞体外实验，结果表明在5μg/ml的剂量时三个样品抑制率均在10％以下，无明显活性表现。以烟酸肌醇为阳性对照药，蒸馏水为空白对照，对孔石莼水提多糖WPS进行了三个剂量的降血脂动物实验。实验结果表明：脂蛋白改善情况有明显的剂量依赖性；中高剂量组可显著降低胆固醇、甘油酸三脂，明显改善脂蛋白胆固醇的含量分布：高剂量样品组（500mg/kg·d~(-1)）的药用活笥最高，与相同剂量的阳性对照药烟酸肌醇结果相比，药效理佳。并对孔石莼多糖血脂的机理进行了讨论。

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。

文蛤体液抗肿瘤蛋白的分离纯化与作用方式研究

恶性肿瘤是严重威胁人类健康的疾病，目前的抗肿瘤药物虽然具有一定疗效，但存在选择性差、毒副作用大等缺点，药物治疗期待着新的突破。因此，寻找高效低毒的抗肿瘤药物已经成为当前肿瘤研究的重要内容。传统抗肿瘤天然药物的来源局限在陆地，近年来在海洋来源的具有抗肿瘤活性物质的开发上取得了很多成果，获得了多种高活性、毒副作用小、作用机制新颖的活性化合物，为新型抗肿瘤药物的研发提供了新思路。 本研究采用硫酸铵分级沉淀、弱阳离子交换层析、疏水层析、强阴离子交换层析等分离技术，结合MTT活性追踪方法，从海洋软体动物文蛤体液中纯化得到单一蛋白组份MML，SDS-PAGE检测其分子量约为40kD。该蛋白在体外具有显著的抗人肝癌细胞BEL-7402的活性，其IC50达到52µg/mL。相差显微镜下观察发现，MML起效较快，细胞处理半小时后，形态开始发生改变，细胞膜逐渐与胞内物质分离，最终形成明显的空泡状结构。 为进一步研究MML的作用方式，分别从细胞膜毒性、细胞周期阻滞及诱导肿瘤细胞凋亡的角度开展了相关研究。在细胞膜毒性方面，采用扫描电镜观察、Hoechst33342/ PI双染色和乳酸脱氢酶漏出率检测的方法，初步证明了MML对BEL-7402具有细胞膜毒性。结合流式细胞仪、微管蛋白免疫荧光检测技术，研究了MML作用后的细胞周期及微管蛋白的变化情况，结果发现MML的抗肿瘤作用方式可能是通过改变肿瘤细胞膜通透性，进而破坏微管蛋白聚合、阻滞细胞周期，产生抑制肿瘤细胞增殖的活性。DNA Ladder琼脂糖凝胶电泳分析发现，MML作用后的细胞出现一定程度的凋亡，这种凋亡现象的产生是由于MML的直接诱导，还是间接作用产生，尚有待于深入研究。

鲨鱼软骨抗血管生成多肽的分离纯化及其生物活性

以血管生成为靶点的抗肿瘤策略是抗肿瘤领域的研究热点，目前已经发现许多天然和化学合成的抗血管生成药物。鲨鱼软骨作为抗新生血管生成因子的重要来源的研究已有20多年的历史，很多研究显示鲨鱼软骨提取物有抗血管生成活性。但鲨鱼软骨活性多肽的完整分子结构一直未见报道；鲨鱼软骨活性多肽干扰血管生成通路的信号途径尚不明确。 本文应用盐酸胍抽提、丙酮分级沉淀、超滤、凝胶层析等分离技术，从青鲨（Prionace glauca）软骨中分离纯化并鉴定了一种新的具有抗新生血管生成活性的多肽。经SDS-PAGE和N-末端氨基酸序列分析显示，该多肽分子量为15500 Da，采用蛋白数据库分析表明该多肽是一种新发现的鲨鱼软骨多肽（Polypeptide from Prionace glauca，PG155）。 体外实验显示，PG155抑制内皮细胞生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）介导的人脐静脉内皮细胞（human umbilical vein endothelial cell ，HUVEC）迁移和管腔形成，并呈剂量依赖关系。200 μg/ml PG155对牛主动脉内皮细胞（Bovine Aortic Endothelial Cells，BAECs）和HUVECs及以下癌细胞，包括人肝癌细胞（human hepatoma Bel-7402 cells，Bel-7402）、 口腔上皮癌细胞（human oral epidermoid carcinoma KB cells ，KB）、人结肠癌细胞（human colon cancer HCT-18 cells，HCT-18）和人乳腺癌细胞（human breast MCF7 cancer cells ，MCF7）的增殖均无抑制作用，说明PG155无细胞毒作用。20 μg/ml PG155显著抑制HUVEC的迁移和管腔形成；40-80 μg/ml PG155 对VEGF 介导的HUVEC的迁移和管腔形成几乎完全抑制。 体内实验显示，PG155显著抑制斑马鱼胚胎模型新生血管生成，并呈剂量依赖关系。形态学观察表明PG155显著抑制斑马鱼胚胎肠下静脉（subintestinal vessels， SIVs）的生长，随着浓度的升高SIVs的生长可受到完全抑制。碱性磷酸酶染色分析显示，在一定浓度范围内，PG155随着浓度的升高对斑马鱼胚胎整体血管生成抑制作用依次增强。160 μg/ml PG155会引起斑马鱼胚胎心脏功能障碍。 由海洋生物中发现新的肿瘤新生血管生成抑制剂国内外的报道较少，我们的工作表明鲨鱼软骨可作为血管生成抑制剂的重要来源，鲨鱼软骨活性多肽PG155由于具有极低的细胞毒作用，并能抑制VEGF介导的血管生成过程，有希望成为一类新型抗肿瘤药物。

Sesquiterpenes from the red alga Laurencia tristicha

Seven new sesquiterpenes (1-7), together with seven known sesquiterpenes, aplysin (8), aplysinol (9), gossonorol (10), 7,10-epoxy-ar-bisabol-11-ol (11), 10-epi-7,10-epoxy-ar-bisabol-11-ol (12), johnstonol (13), and laurebiphenyl (14), have been isolated from the red alga Laurencia tristicha. The structures of new compounds were established as laur-11-en-2,10-diol (1), laur-11-en-10-ol (2), laur-11-en-1,10-diol (3), 4-bromo-1,10-epoxylaur-11-ene (4), cyclolauren-2-ol (5), laurentristich-4-ol (6), and ar-bisabol-9-en-7,11-diol (7) by means of spectroscopic methods including IR, HRMS, and ID and 21) NMR techniques. Compound 6 possessed a novel rearranged skeleton. All compounds were tested against several human cancer cell lines including lung adenocarcinoma (A549), stomach cancer (BGC-823), hepatoma (Bel 7402), colon cancer (HCT-8), and HELA cell lines. Laurebiphenyl (14) showed moderate cytotoxicity against all tested cell lines, with IC50 values of 1.68, 1.22, 1.91, 1.77, and 1.61 mu g/mL, respectively. Other compounds were inactive (IC50 > 10 mu g/mL).

Crystallographic and NMR studies on sterols from green alga Chaetomorpha basiretorsa Setchell

Chemical investigation of the ethanol extract of the marine green alga Chaetomorpha basiretorsa Setchell led to the isolation of a new sterol stigmast-4,28-dien-3 alpha 6 beta-diol 1 in addition to the five known sterols of beta-lawsaritol 2, saringosterol 3, 24-hydroperoxy-24-vinyl - cholesterol 4, beta-stigmasterol 5, 29-hydroxystigmasta-5, 24(28) -dien-3 beta-ol 6. Compounds were isolated by normal phase silica gel and Sephadex LH - 20 gel colum chromatography, reverse phase HPLC and recrystalization. Their structures were elucidated by spectroscopic methods including MS, IR 1D/2D NMR and X-ray analysis. Cytotoxicity of compounds was screened by using the standard WIT method. All these compounds were isolated from the green alga Chaetomorpha basiretorsa Setchell for the first time and they were inactive (50% inhibitory concentration was greater than 10 mu g /cm(3)) against KB, Bel -7402, PC - 3M, Ketr 3 and MCF - 7 cell lines.

Steroids from green alga Chaetomorpha basiretorsa Setchell

Six steroids have been isolated from ethanolic extract of green alga Chaetomorpha basiretorsa Setchell by a combination of repeated normal phase silica gel and Sephadex LH-20 gel column chromatography as well as recrystallization. Using spectroscopic methods including MS and NMR, their structures were determined as beta-lawsaritol (1), saringosterol (2), 24-hydroperoxy-24-vinyl-cholesterol (3), beta-stigmasterol (4), stigmast-4-en-3 alpha, 6 beta-diol (5), 29-hydroxystigmasta-5, 24 (28)-dien-3 beta-ol (6). All these compounds were obtained from this genus for the first time and they were inactive (IC50 > 10 mu g /ml) against KB, Bel-7402, PC-3M, Ketr 3 and MCF-7 cell lines.

100块南极格罗夫山陨石的类型划分及其岩石学特征

根据岩石矿物学研究，包括岩石结构、橄榄石的Fa值和低钙辉石的Fs值以及金属模式含量等，100块格罗夫山陨石分别被划分为：4块H3型、11块H4型（其中一块为H4-an）、10块H5型、3块H6型、2块L3型、6块L4型、31块15型、32块L6型和1块LL4型。格罗夫山普通球粒陨石在类型分布上，其比例和南极以及非南极普通球粒陨石有显著不同，说明可能存在相当数量的成对陨石。分类陨石样品比较新鲜，其中98块陨石的风化程度为W1，仅有2块陨石风化程度分别为W2和W3。另外，这些陨石中冲击程度较高的样品占有一定比例，它们是研究冲击作用的理想样品。