药学学报

Unit	No.	Type	δ_C^a	δ_H J (Hz)^a	δ_C^b	δ_H J (Hz)^b		Unit	No.	Type	δ_C^a	δ_H J (Hz)^a	δ_C^b	δ_H J (Hz)^b
Lys1	1	C	172.2		176.1				8	CH	128.5	7.25 d, 7.2	130.1	7.25 d, 7.3
	2	CH	54.8	3.89 ovp^c	56.3	4.05 m		9	CH	129.3	7.20 d, 7.2	130.4	7.19 d, 7.3
	3	CH₂	31.8	1.58 m	32.5	1.69 m		10	N-CH₃	29.2	2.77 s	30.6	2.95 s
		1.85 m	Hty4	1	C	172.8		174.5
	4	CH₂	20.4	1.32 m	21.6	1.51 m		2	CH	48.5	4.39 d, 5.6	50.5	4.47 m
		1.13 m	1.20 m		3	CH₂	31.4	1.21 m	32.4	1.38 m
	5	CH₂	28.3	1.46 ovp	29.4	1.60 m			0.27 m	0.25 m
		1.40 ovp	1.52 m		4	CH₂	30.3	2.43 m	32.	2.60 m
	6	CH₂	38.3	3.57 m	40.1	3.73 m			2.18 m	2.25 m
		2.81 ovp	2.96 m		5	C	130.9		132.9
		ε-NH		7.35 m				6	CH	129.3	6.88 d, 7.8	130.8	6.93 dd, 8.4, 1.8
		α-NH		6.47 br s				7	CH	114.8	6.68 d, 7.8	115.8	6.71 d, 8.4
Hty2	1	C	171.1		174.5			8	C	155.3		156.6
	2	CH	52.7	4.23 t, 9.1	54.8	4.45 m		9	CH	114.8	6.68 d, 7.8	115.8	6.71 d, 8.4
	3	CH₂	34.5	2.11 m	35.9	2.22 m		10	CH	129.3	6.88 d, 7.8	130.8	6.93 dd, 8.4, 1.8
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			2.31 m	2.43 m	Ile5	1	C	172.8		172.2
	5	C	131.4		133.2			2	CH	56.8	3.85 ovp	59.6	3.84 d, 9.6
	6	CH	129.1	6.88 d, 7.8	130.3	6.93 dd, 8.5, 1.8		3	CH	35.7	1.53 ovp	36.8	1.65 m
	7	CH	115.	6.63 d, 7.8	116.1	6.66 d, 8.5		4	CH₂	24.8	1.39 ovp	26.9	1.45 m
	8	C	155.4		156.7				1.00 m	1.05 m
	9	CH	115.	6.63 d, 7.8	116.1	6.66 d, 8.5		5	CH₃	10.5	0.71 t, 6.2	10.9	0.80 t, 7.3
	10	CH	129.1	6.88 d, 7.8	130.3	6.93 dd, 8.5, 1.8		6	CH₃	15.1	0.83 d, 5.5	15.9	0.92 d, 6.7
		NH		8.92 d, 8.9					NH		6.74 br s
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	2	CH	62.1	5.09 dd, 11.0, 2.8	64.4	5.22 dd, 11.2, 3.0		2	CH	58.3	3.98 br s	59.8	4.14 m
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		2.96 m	3.07 dd, 14.2, 11.2		4	CH₃	19.3	0.83 d, 5.5	20.	0.94 d, 6.7
	4	C	138.2		139.2			5	CH₃	17.6	0.80 d, 6.2	17.5	0.87 d, 6.7
	5	CH	129.3	7.20 d, 7.2	130.4	7.19 d, 7.3			NH		6.28 br s
	6	CH	128.5	7.25 d, 7.2	130.1	7.25 d, 7.3	Ureido CO	C	157.4		159.8
	7	CH	126.7	7.03 t, 6.9	128.4	7.04 t, 7.3

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	7	CH	126.7	7.03 t, 6.9	128.4	7.04 t, 7.3

海洋蓝藻Okeanomitos corallinicola中的一个anabaenopeptin类新环肽okeanopeptin A

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黄华庆 ¹^,² , 梁莉芬 ¹^,² , 李海艳 ¹^,² , 陆璐 ¹^,² , 罗小卫 ¹^,² , 高程海 ¹^,² , 刘永宏 ¹^,² , 罗肇河 ³^,^* , 李仁辉 ⁴ , 徐新亚 ¹^,²^,^*

药学学报 | 研究论文 2026,61(4): 1301-1305

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药学学报 |研究论文 2026 , 61 (4) : 1301 -1305

海洋蓝藻Okeanomitos corallinicola中的一个anabaenopeptin类新环肽okeanopeptin A

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黄华庆¹^,², 梁莉芬¹^,², 李海艳¹^,², 陆璐¹^,², 罗小卫¹^,², 高程海¹^,², 刘永宏¹^,², 罗肇河³^,^*, 李仁辉⁴, 徐新亚¹^,²^,^*

作者信息

¹广西中医药大学海洋药物研究院, 广西海洋药物重点实验室, 广西南宁 530200

²海洋中药资源高效利用广西高校工程研究中心, 广西南宁 530200

³厦门理工学院环境科学与工程学院, 福建厦门 361024

⁴温州大学生命与环境科学学院, 浙江温州 325035

通讯作者:

罗肇河，Tel: 86-771-4733826, E-mail: luozhaohe@xmut.edu.cn

徐新亚，E-mail: xuxy@gxtcmu.edu.cn

作者简介:

作者贡献:

黄华庆是本文第一作者, 负责化合物分离鉴定和论文撰写; 梁莉芬和陆璐参与化合物分离和活性测定工作; 李海艳负责藻株的纯化和培养; 罗小卫和高程海参与化学结构解析; 刘永宏和李仁辉参与实验设计和指导; 罗肇河负责藻株鉴定和分子生物学信息分析工作; 徐新亚负责实验设计和指导、化学结构解析、稿件修改工作。

Okeanopeptin A, a new anabaenopeptin from marine cyanobacterium Okeanomitos corallinicola

Hua-qing HUANG¹^,², Li-fen LIANG¹^,², Hai-yan LI¹^,², Lu LU¹^,², Xiao-wei LUO¹^,², Cheng-hai GAO¹^,², Yong-hong LIU¹^,², Zhao-he LUO³^,^*, Ren-hui LI⁴, Xin-ya XU¹^,²^,^*

Affiliations

¹Institute of Marine Drugs/Guangxi Key Laboratory of Marine Drugs, Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530200, China

²University Engineering Research Center of High-Efficient Utilization of Marine Traditional Chinese Medicine Resources, Nanning 530200, China

³School of Environmental Science and Engineering, Xiamen University of Technology, Xiamen 361024, China

⁴College of Life and Environmental Science, Wenzhou University, Wenzhou 325035, China

出版时间: 2026-04-12 doi: 10.16438/j.0513-4870.2025-1231

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摘要

收起

蓝藻是发现新颖化学结构和生物活性先导化合物的重要资源。本研究从北部湾来源的新属海洋蓝藻Okeanomitos corallinicola的培养产物中, 分离得到一个anabaenopeptin类新环肽, 命名为okeanopeptin A (1)。通过综合运用核磁共振波谱、高分辨质谱以及化学衍生化方法, 明确了该化合物的平面结构与绝对构型。该化合物为首例含有N-甲基苯丙氨酸结构单元的anabaenopeptin类化合物。活性研究表明, okeanopeptin A对羧肽酶A具有弱的抑制作用。

关键词

海洋蓝藻 / Okeanomitos corallinicola / 环肽 / anabaenopeptin / 羧肽酶A抑制

Abstract

收起

Cyanobacteria are an important source of novel chemical structures and bioactive lead compounds. A new anabaenopeptin, okeanopeptin A (1), was isolated from the culture products of a new genus of marine cyanobacterium Okeanomitos corallinicola. Its planar structure and absolute configuration were elucidated through extensive spectroscopic analysis including NMR and HRESIMS, as well as chemical derivatization. This compound represents the first reported anabaenopeptin incorporating an N-methylphenylalanine residue. Biological evaluation revealed that okeanopeptin A exhibited weak inhibitory activity against carboxypeptidase A.

Key words

marine cyanobacterium / Okeanomitos corallinicola / cyclic peptide / anabaenopeptin / carboxypeptidase A inhibition

引用本文

黄华庆, 梁莉芬, 李海艳, 陆璐, 罗小卫, 高程海, 刘永宏, 罗肇河, 李仁辉, 徐新亚. 海洋蓝藻Okeanomitos corallinicola中的一个anabaenopeptin类新环肽okeanopeptin A. 药学学报, 2026 , 61 (4) : 1301 -1305 . DOI: 10.16438/j.0513-4870.2025-1231

Hua-qing HUANG, Li-fen LIANG, Hai-yan LI, Lu LU, Xiao-wei LUO, Cheng-hai GAO, Yong-hong LIU, Zhao-he LUO, Ren-hui LI, Xin-ya XU. Okeanopeptin A, a new anabaenopeptin from marine cyanobacterium Okeanomitos corallinicola[J]. Acta Pharmaceutica Sinica, 2026 , 61 (4) : 1301 -1305 . DOI: 10.16438/j.0513-4870.2025-1231

正文

收起

蓝藻, 又称蓝细菌, 是地球上最古老的生物之一, 不仅具有重要的生态学价值, 也是新颖化学结构与活性先导化合物的重要来源。迄今, 从蓝藻中已分离鉴定超过1 000个天然产物^{[1, 2]}。其中, 肽类是其最典型的次生代谢产物, 占比超过60%^[1]。这类化合物通常具有显著的生物活性, 例如从海洋蓝藻Symploca和Lyngbya属中发现的线性五肽dolastatin 10。该化合物最初从印度洋海兔Dolabella auricularia中分离得到, 后被证实其真正的生物合成来源为共生的蓝藻^[3]。Dolastatin 10可通过靶向微管蛋白、激活p53/p21信号通路及调控细胞周期蛋白, 进而诱导细胞凋亡, 发挥强大的抗肿瘤作用^[4]。以其为骨架衍生开发的药物已有6个获批上市, 多个衍生物正处于Ⅰ~Ⅲ期临床研究阶段^[5], 充分展现了蓝藻活性肽的巨大药用潜力。

在众多蓝藻源肽类化合物中, anabaenopeptins是一类由非核糖体肽合成酶(NRPS) 途径产生的特征性环肽, 广泛分布于鱼腥藻属(Anabaena)、念珠藻属(Nostoc)、微囊藻属(Microcystis)、浮丝藻属(Planktothrix) 及鞘丝藻属(Lyngbya) 等陆生与海洋蓝藻中, 目前已有超过150个成员被报道^[6]。该类化合物具有高度保守的母核结构, 由一个环五肽通过脲基与第6个氨基酸相连构成。其中, 环五肽内包含一个甲基化氨基酸, 且与脲基相连的为一个构型保守的D-赖氨酸残基(图1A)^[7]。研究表明, anabaenopeptins类化合物主要表现出蛋白酶、磷酸酶及羧肽酶等抑制活性, 从而产生抗肿瘤与生物防御等功能^{[8, 9]}。

为发掘北部湾特色海洋微生物资源中的活性成分, 本研究前期从广西北海涠洲岛的沉积物中分离得到一株海洋蓝藻。通过综合形态学与分子生物学(16S rRNA、16S-23S ITS及全基因组序列) 分析, 该藻株被鉴定为一个新属, 并命名为Okeanomitos corallinicola^[10]。生物信息学分析预测其基因组中含有anabaenopeptins类环肽的生物合成基因簇。为验证其代谢潜能并发现新结构, 作者对该藻株进行了大规模培养, 并开展了其化学成分研究。本文报道从中分离鉴定的一个结构新颖的anabaenopeptin类环肽化合物okeanopeptin A (1), 该化合物为首次报道含有N-甲基苯丙氨酸的anabaenopeptin, 并对其羧肽酶A抑制活性与细胞毒性进行了初步评价。

结果与讨论

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1　化合物结构鉴定

化合物1为白色无定形粉末。根据HRESIMS显示其准分子离子峰m/z 900.485 5 (计算值[M+H]⁺ 900.486 6), 确定化合物1的分子式为C₄₈H₆₅N₇O₁₀。¹H NMR数据(表1, 溶剂为DMSO-d₆) 显示化合物1主要有6个活泼氢质子信号(δ_H 8.92, 8.69, 7.35, 6.74, 6.47, 6.28), 13个芳基烃质子信号(δ_H 6.63~7.26), 6个氨基酸α碳上的质子信号(δ_H 5.09, 4.39, 4.23, 3.98, 3.89, 3.85), 1个N-CH₃质子信号(δ_H 2.77) 和4个甲基质子信号(δ_H 0.71, 0.80~0.83); ¹³C NMR谱图(表1, 溶剂为DMSO-d₆) 能明显看到有6个羰基信号(δ_C 174.1, 172.8, 172.2, 172.1, 171.1, 169.6) 和1个脲基碳信号(δ_C 157.4)。上述信息表明化合物1可能是个六肽类化合物。¹H-¹H COSY和HMBC谱图(图2) 清楚显示了各组成氨基酸的结构, 如¹H-¹H COSY谱图显示赖氨酸H-2 (δ_H 3.89) 与α-NH (δ_H 6.47) 和H-3 (δ_H 1.58) 相关、H-5 (δ_H 1.46, 1.40) 与H-4 (δ_H 1.32, 1.13) 和H-6 (δ_H 3.57, 2.81) 相关、ε-NH (δ_H 7.35) 与H-6相关, HMBC谱图显示赖氨酸H-2与C-1 (δ_C 172.2)、C-3 (δ_C 31.8)、C-4 (δ_C 20.4) 相关、ε-NH与C-5 (δ_C 28.3)、C-6 (δ_C 38.3) 相关, 从而确定了赖氨酸的结构。采用相同方法, 推测化合物存在1个赖氨酸(Lys1)、2个高酪氨酸(Hty2和Hty4)、1个N-甲基苯丙氨酸(NMe-Phe3)、1个异亮氨酸(Ile5) 和1个缬氨酸(Val6)。HMBC谱图中赖氨酸ε-NH与Hty2 C-1 (δ_C 171.1) 相关、α-NH与脲基碳(δ_C 157.4) 相关, 缬氨酸α-NH (δ_H 6.28) 与脲基碳相关, 表明1可能是anabaenopeptin类环肽^[7]。另外HMBC谱图中Hty2的α-NH (δ_H 8.92) 与NMe-Phe3 C-1 (δ_C 169.6) 相关、N-甲基苯丙氨酸甲基质子(δ_H 2.77) 与Hty4 C-1 (δ_C 172.8) 相关、Hty4 α-NH (δ_H 8.69) 与Ile5 C-1 (δ_C 172.1) 相关、异亮氨酸α-NH (δ_H 6.74) 与Lys1 C-1相关(图2A), ROESY谱图显示缬氨酸α-NH与赖氨酸α-NH相关、赖氨酸ε-NH与Hty2 H-2 (δ_H 4.23) 相关、Hty2 α-NH与N-甲基苯丙氨酸H-2 (δ_H 5.09) 相关、N-甲基苯丙氨酸甲基质子(δ_H 2.77) 与Hty4 H-2 (δ_H 4.39) 相关、Hty4 α-NH与异亮氨酸H-2 (δ_H 3.85) 相关、异亮氨酸 α-NH与赖氨酸H-2相关(图2B), 从而推测出1的各氨基酸片段的连接顺序为Val6-CO-环-(Lys1-Hty2-NMe Phe3-Hty4-Ile5)。HRESIMS/MS的离子碎片裂解信息(图3) 也验证了结构的正确性。以CD₃OD为溶剂的核磁数据(表1) 分析结果也与上述结果一致。

通过比对化合物1与标准氨基酸的Marfey反应产物的LC-MS分子离子峰和保留时间, 确定组成氨基酸的构型分别是D-Lys1、L-Hty2、NMe-L-Phe3、L-Hty4、L-allo-Ile/Ile5、L-Val。Ile5无法通过该方法判定是L-异亮氨酸(L-Ile) 还是L-别异亮氨酸(L-allo-Ile), 进一步通过高效液相色谱手性柱分析(Lux i-Amylose-1, 美国Phenomenex), 正己烷-异丙醇(0.1%甲酸) 3%~10%梯度洗脱, 根据保留时间差异确定为L-异亮氨酸。从而确定化合物1的化学结构, 命名为okeanopeptin A (图1B)。

Anabaenopeptin类环肽中的甲基化氨基酸通常是丙氨酸, 其次是高酪氨酸和天冬氨酸等^[6], 这是首次报道含有N-甲基苯丙氨酸的anabaenopeptin类化合物。

2　生物活性

在100 μmol·L^-1浓度时, 化合物1对羧肽酶A的抑制率为66.9%, 显示出弱抑制作用。羧肽酶A是锌依赖性蛋白酶, 可特异性识别和水解C端残基处具有疏水侧链的肽, 在许多生理和病理条件下发挥重要作用, 可作为开发锌蛋白酶抑制剂的模型酶^[11]。

在100 μmol·L^-1浓度时, 化合物1对人高转移性肝癌细胞MHCC-97H、人结肠癌细胞HT-29、人结直肠腺癌上皮细胞DLD-1、人宫颈癌细胞HeLa和人正常肝细胞L02均未表现出明显抑制作用, 表明细胞毒性较小。

实验部分

收起

Eyela-1100V-W型旋转蒸发仪(日本东京理化株式会社); ZYJ-S型超净工作台(苏州净化设备公司); Bruker AVANCE-500 MHz超导核磁共振仪(德国布鲁克公司); MLS-3781L-PC型高压灭菌锅(普和希健康医疗器械上海有限公司); 高速离心机(南宁赛飞仪器有限公司); 纯水仪(成都优普仪器设备有限公司); 中压制备色谱仪(北京赛普瑞思液相色谱仪); Prominnence LC-2030型高效液相色谱仪(日本岛津公司); Xevo G2 QTof型高分辨质谱仪(美国Waters公司); J-1500型圆二色谱仪(日本JASCO公司); Digipol-P630全自动微量旋光仪(上海佳航仪器仪表有限公司); SYNERGY H1型酶标仪(美国BioTek公司); 薄层色谱及柱色谱用硅胶(烟台江友硅胶有限公司)。

1　藻株来源

蓝藻藻株分离自广西涠洲岛沉积物(2020年6月)。经16S、16S-23S rRNA ITS区测序以及全基因组测序结果比对, 结合形态学特征, 确定为一个新属海洋蓝藻^[10]。藻种保存于广西中医药大学海洋药物研究院海洋微生物资源库和自然资源部第三海洋研究所(GenBank accession number: PP491959)。

2　藻株培养

在无菌条件下, 将藻种按1∶10的比例接种于含有F/2海水培养基的1 000 mL三角瓶中, 在恒温光照培养箱中摇床培养制备藻种种子液。培养7天后, 将种子液按1∶10的比例接种于含有F/2海水培养基的3 000 mL培养瓶中, 通气培养16天。培养条件: 24 ℃, 3%盐浓度, pH = 7, 光照周期12∶12, 光照强度4 000 Lx。共培养30 L。

3　培养产物的提取与分离

培养产物高速离心(10 000 r·min^-1, 10 min) 后收集藻体, 冷冻干燥, 得到干燥藻体约10 g。干燥藻体经3倍体积的二氯甲烷-甲醇(1∶1) 超声提取3次, 减压浓缩后得到提取物1.5 g。提取物经ODS中压反相柱色谱梯度洗脱(CH₃CN-H₂O, 10∶90~95∶5) 得到10个流分(Fr. 2-1~Fr. 2-10)。Fr. 2-5通过HPLC等度制备(CH₃CN-H₂O, 30∶70, 3 mL·min^-1) 得到化合物1 (18.0 mg)。

4　化合物理化数据

Okeanopeptin A (1): 白色无定形粉末, 易溶于甲醇。[α]

$ {}_{\mathrm{D}}^{25} $

-43.0 (c 0.1, MeOH); UV (MeOH) λ_max (log ε) 200 (3.82), 277 (2.34) nm; CD (MeOH) λ_max (Δε) 203 (+22.0), 221 (-3.6), 235 (-7.2) nm; ¹H NMR与¹³C NMR数据如表1所示。HRESIMS: m/z 900.485 5 [M+H]⁺ (计算值C₄₈H₆₆N₇O₁₀⁺, 900.486 6)。

5　Marfey水解衍生化反应

Marfey水解反应参考相关文献^[12], 取化合物150 µg, 加入200 µL的HCl (1 mol·L^-1), 在110 ℃反应24 h后, 加入40 µL NaHCO₃ (1 mol·L^-1)。调节pH至7~8。加入60 µL Marfey试剂Nα-(5-氟)-2, 4-二硝基苯基)-L-亮氨酰胺(1-fluoro-2, 4-dinitrophenyl-5-L-alaninamide, L-FDLA, 1%丙酮), 在40 ℃反应1 h。加入HCl (1 mol·L^-1) 终止反应, 加入300 µL乙腈稀释, 离心(13 000 r·min^-1, 5 min) 后, 取上清进行LC-MS检测。LC-MS条件参考文献方法^[13]。氨基酸标准品与Marfey试剂的反应与上述方法一致。

6　羧肽酶A抑制实验

羧肽酶A抑制实验参考文献^[9]。羧肽酶A (牛胰) 购自美国默克公司, 阳性药物α-((羟基(2-苯基乙酰) 氨基)甲基)苯丙酸购自上海Adamas。

7　细胞毒性实验

细胞毒性实验采用MTT法^[14]。测试的细胞株包括人高转移性肝癌细胞MHCC-97H、人结肠癌细胞HT-29、人结直肠腺癌上皮细胞DLD-1、人宫颈癌细胞HeLa和人正常肝细胞L02。

参考文献

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文献

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参考文献引证文献

排序方式：

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2026年第61卷第4期

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doi: 10.16438/j.0513-4870.2025-1231

接收时间：2025-10-16
首发时间：2026-09-21
出版时间：2026-04-12

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出版历史

收稿日期：2025-10-16
修回日期：2025-12-14

基金

作者信息

¹广西中医药大学海洋药物研究院, 广西海洋药物重点实验室, 广西南宁 530200

²海洋中药资源高效利用广西高校工程研究中心, 广西南宁 530200

³厦门理工学院环境科学与工程学院, 福建厦门 361024

⁴温州大学生命与环境科学学院, 浙江温州 325035

通讯作者:

罗肇河，Tel: 86-771-4733826, E-mail: luozhaohe@xmut.edu.cn

徐新亚，E-mail: xuxy@gxtcmu.edu.cn

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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