[发明专利]一株海洋壳青霉、其衍生的喹啉酮类化合物及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域；涉及一株海洋真菌壳青霉AP2T1,特别是利用该真菌衍生的喹啉酮类化合物与其制备方法以及其在抗肿瘤药物、抗细菌抗生素及杀虫剂领域的应用。

背景技术

目前在临床治疗中发现肿瘤的耐药性也在不断增强，且出现多药耐药性现象，已有抗肿瘤药物在临床化疗中越来越力不从心；另外临床治疗发现病原微生物的耐药性越来越强，很多传统抗生素已基本丧失疗效，因此有必要寻找新型的抗肿瘤药物和抗生素来满足临床药物研发的需要。此外，在农业生产因为过度使用各种化学合成农药，造成严重的食品、土壤及水污染，并经过食物链危及人体健康和生态平衡，农药残留也严重阻碍了我国的农产品出口；而生物农药具有不易产生抗药性、对非靶生物安全、环境友好且易于自然降解等优点，对于人类健康、环境保护及农业可持续发展具有重要的意义。海洋真菌来源的抗肿瘤药物、抗细菌抗生素及杀虫剂具有易于大规模发酵生产、高效、易于克服抗药性等优点，易于实现药源稳定供给，具有较好的经济、社会与环境效益。

发明内容

本发明通过分离于鲨鱼灰鲭鲨鳃部的真菌壳青霉（Penicillium crustosum）CGMCC No.8516发酵；经提取、分离、甲基化、分离获得的喹啉酮类化合物，经实验得出这些化合物在制备抗肿瘤药物、抗细菌剂及农用杀虫剂中都具有广泛的应用前景，有较好的经济、社会与环境效益。

本发明涉及的海洋真菌壳青霉（Penicillium crustosum）AP2T1是从中国东海渔获的海洋生物灰鲭鲨鳃耙组织中分离获得。该菌株合适的生长盐浓度范围为2.0%～5.0%。依据ITS1-5.8S-ITS2rDNA序列分析比对及《真菌鉴定手册》(魏景超，1979),经鉴定为Penicillium crustosum AP2T1菌株，已于2013年11月27日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（其简称为CGMCC），保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所。保藏编号为：CGMCC No.8516。

海洋真菌壳青霉（Penicillium crustosum）AP2T1具有下述性质：接种到海水马铃薯葡萄糖培养基（海水PDA）平板上，28℃培养，菌落开始为白色，圆形，向四周扩展，后从菌落中央向边缘产生灰绿色孢子，整个菌落呈粉粒状，中央凸起，有多道同心纹，边缘颜色较浅、放射状，背面产黄色色素。菌丝生长速度每天0.44cm。基部无足细胞，顶端不形成膨大的顶囊，其分生孢子梗经过多次分枝，产生几轮对称或不对称的小梗，形成典型的帚状分生孢子穗。孢子圆形，绿色；分生孢子梗基部无足细胞。最佳生长温度范围26～30℃，最佳生长pH为6.0～7.0，可利用葡萄糖、蔗糖、乳糖等碳源。该菌株在海水马铃薯蔗糖液体培养基中静置发酵可产生抗肿瘤、抗菌、杀虫活性物质。

海洋真菌壳青霉（Penicillium crustosum）AP2T1的ITS1-5.8S-ITS2rDNA序列（541bp）已向美国国家生物技术信息中心（NCBI）的GenBank基因序列数据库提交，登陆号为JN368448。

本发明还公开了一系列喹啉酮类化合物，其由上文所述的海洋真菌壳青霉（Penicillium crustosum）AP2T1CGMCC No.8516衍生，所述喹啉酮类化合物的结构式为：

本发明的另一方面，在于保护上述喹啉酮类化合物的制备方法，其包括如下操作步骤：

Ⅰ.发酵

从壳青霉（Penicillium crustosum）CGMCC No.8516发酵产物中提取、分离纯化viridicatol；

Ⅱ.甲基化

a.将步骤Ⅰ获得的viridicatol干燥后加入密闭反应容器，在氩气或干燥氮气保护下，按照每0.1g viridicatol加入0.5～1.5mL无水二甲基甲酰胺的比例添加，室温下磁力搅拌8～20min；更优选的，按照每0.1g viridicatol加入1mL无水二甲基甲酰胺的比例添加，室温下磁力搅拌10min；