中文摘要：

海绵中的含氮类化合物因其结构特异性和显著的生物活性而受到广泛关注。在进入临床试验阶段的46种海洋药物中，有33种为含氮类化合物。含氮类海洋天然产物具有巨大的药物开发价值。申请者从西沙海域特殊生境来源的3种海绵中获得了多种结构类型的含氮类次生代谢产物，并显示出良好的蛋白酪氨酸激酶抑制和诱导肿瘤细胞凋亡等活性。本课题拟在活性追踪的指导下，采用含氮化合物DAD-HPLC-NMR分子指纹图谱－特征谱学分析的方法，追踪分离其中的生物碱、环肽（环缩肽）、溴代酪氨酸衍生物、氰基类等特征含氮类微量活性成分，运用化学和光谱学方法确定其平面及立体化学结构，探讨其抗肿瘤作用机制，阐明西沙3种海绵中含氮类化合物的结构多样性及其作用机制的多样性，发现一系列结构特异的海洋含氮类抗肿瘤先导化合物。为研制结构新颖、作用机制明确的抗肿瘤药物奠定基础，也可为海绵的化学分类提供依据，具有重要意义。

结论摘要：

申请人以抗肿瘤活性追踪分离为主导方法，针对8种西沙海绵中不同类型特征的含氮类次生代谢产物分别采用不同的化学导向性分离策略对棕色扁海绵Phakellia fusca和海绵Reniochalina sp.中的环肽类成分，采用LC/MS追踪分离；对棘体海绵Acanthella cavernosa中具有异腈基、异硫氰酸酯以及甲酰胺等基团的化学成分采用13C NMR特征信号追踪；对群海绵Agelas mauritiana和疏海绵Aaptos aaptos中的生物碱采取1H NMR信号追踪分离；对海绵Pseudoceratina sp.中的特征溴代次生代谢产物利用溴原子同位素特征分子离子峰进行定位分离；对另一种群海绵Agelas sp.中的溴吡咯生物碱采用手性HPLC拆分；对贪婪掘海绵Dysidea avara和疏海绵Aaptos aaptos中的含氮类萜醌以及生物碱利用HPLC-DAD分析以及特殊TLC显色方法指导分离。发现了一系列结构新颖的含氮类化合物和其他类型化合物，运用HRESIMS、UV、IR以及NMR等方法确定了这些化合物的结构，并采用X-ray单晶衍射法、CD激子手性法、量子化学计算ECD等多种方法确定了它们的绝对构型。 我们对这些化合物进行了体外抗肿瘤活性筛选以及相关构效关系研究，发现环肽，含有异腈基、异硫氰酸酯、甲酰胺类的kalihinol型二萜，以及含氮倍半萜醌类化合物显示出非常强的抗肿瘤活性，其中环肽类化合物的抗肿瘤活性尤其显著。此外，这些含氮类化合物还显示出良好的其他生物活性例如抗菌，抗污损等活性。 在该项目的资助下，共发表SCI论文16篇，申请国家发明专利10项，其中5项获得授权。先后有3名博士研究生和5名硕士研究生从事该项目工作，其中已经有2名博士生和5名硕士生已经获得博士和硕士学位。申请人在本项目及其他国家自然科学基金的持续资助下，于2012年获得国家自然科学杰出青年基金的资助。 通过该项目的实施，发现在很多不同种属的海绵中都具有相似结构的含氮类次生代谢产物，比如环肽。我们推测这些化合物真正的生产者可能是与海绵共附生的微生物，下一步我们将开展这些海绵中共附生微生物的化学成分和生物活性研究。另外，化合物更为深入的抗肿瘤机制研究工作正在进行中，利用这些活性显著的环肽类化合物去探究肿瘤的发生转移与相关信号通路的关系是将来的工作重点之一