丁中涛和蔡乐：娄地青霉中新颖二倍半萜的发现

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微生物作为自然界中最为庞大的生物群体，具有异于其他生物的特殊生理结构与生存环境，能产生结构新颖活性多样的次级代谢产物，一直以来都是新活性先导化合物的重要来源，因此，对微生物次生代谢产物的研究方兴未艾。二倍半萜类化合物在萜类化合物家族中的占比较小，但其迷人的分子骨架依然吸引了众多科学家的目光。多环二倍半萜的生源途径复杂多样，其形成过程往往伴随有多个烷基迁移和氢迁移等过程，因此，对该类化合物形成的机制研究也将对其化学合成和仿生合成起到一定的借鉴作用。

图1. Roquefornine A的化学结构

       近日，我校化工学院丁中涛教授和蔡乐教授研究组对从黄草乌中得到的一株娄地青霉的次生代谢产物进行了研究，从中发现了一个具有5/6/5/5/6新颖骨架的二倍半萜化合物roquefornine A，通过1D、2D NMR，HRESIMS对其平面结构和相对构型进行了指认。由于未能成功培养出该化合物的晶体，而较少的含量也排除了通过Mosher法确定其绝对构型的可能性，最后，作者借助 Rh2(OCOCF3)4 络合的圆二色谱法（Rh2(OCOCF3)4-induced circular dichrosim，Rh-ICD）来确定其绝对构型，通过Rh-ICD谱中350 nm附近的负Cotton效应确定了羟基所在的手性碳的绝对构型为R。利用核磁计算对该化合物C-2和C-3的四种构型进行可能性分析，结果显示，DP4+、TAD、MAE以及线性相关均表明 (2S,3S)-1为其最可能的结构。Roquefornine A与同样从该菌株分离得到的peniroquesines系列二倍半萜有着相同的ABC环，而peniroquesines碳骨架可能的形成过程已通过同位素标记实验进行了推测，考虑到二者的同源关系，因此判断roquefornine A在ABC环的形成与peniroquesines相同，在此基础上对roquefornine A可能的形成机制进行了推测。体外活性研究显示，roquefornine A对人体4种肿瘤细胞表现出了一定的抑制作用。

图2. Roquefornine A可能的生源途径

       该研究极大的丰富了二倍半萜类天然产物的研究内容，将多环二倍半萜的种类提高到了新的维度，本研究也为单羟基化合物的绝对构型的鉴定以及对多环萜类化合物的生物合成途径的研究起到一定的借鉴意义。


      相关成果以“Roquefornine A, a sesterterpenoid with a 5/6/5/5/6-fused ring system from the fungus Penicillium roqueforti YJ-14”为题在Organic Chemistry Frontiers上在线发表（https://doi.org/10.1039/D0QO00301H）。论文第一作者为博士后王家鹏和硕士研究生舒燕，通讯作者为丁中涛教授和蔡乐教授，通讯单位为云南大学化学科学与工程学院。该工作获得国家自然科学基金（81860623和81960760）、“云岭学者”以及云南大学“青年英才计划”的资助。


       文章来源：云南大学
        丁中涛，男，汉族，1968年12月生，博士，“云岭学者”，云南大学教授、博士生导师。现任云南大学副校长、党委常委，复旦大学校长助理（挂职）。 研究方向：（1）植物化学成分研究；（2）天然活性物质的分子印迹识别分离、富集研究；（3）天然活性化合物的金属配合物研究。
        蔡乐，云南大学教授。2000、2003和2006年先后获华西医科大学理学学士、四川大学理学硕士和博士学位。2007年至今在云南大学化学科学与工程学院工作。研究领域：微生物发酵改性中药材，微生物转化反应以及天然药物化学研究。