粘质沙雷氏菌红色素产物的分离和鉴定开题报告

1. 研究目的与意义

灵菌红素是一类具有多种生物活性的天然红色素的总称，主要由粘质沙雷氏菌产生，通常都有3个吡咯环组成的甲氧基吡咯骨架结构。灵菌红素具有抗肿瘤、免疫抑制、抗菌性、抗疟疾性等多种生物学活性。本课题前期在土壤中筛选出了一株具有抑制霉状杆菌，对线虫生长、癌细胞生长具有抑制作用的粘质沙雷氏菌，其具有良好的产生红色素的性能，在20-37度较宽泛的温度下都具有产生红色素的能力，是一株较新颖的粘质沙雷氏菌。为了了解该红色素的性质，本课题前期已经对红色素进行了初步的分离，通过紫外光谱、HPLC-MS等分析，初步显示该红色素中可能存在灵菌红素及新颖骨架结构的灵菌红素类似物。本研究旨在对该粘质沙雷氏菌产生的具有活性作用的红色素的确切成分进行分离，获取结晶，并进行表征，确定其化学结构。

本研究的主要任务是通过发酵手段，采用萃取、薄板层析等方法获得一定量的较纯的产物晶体，采用HPLC-MS、红外光谱、紫外光谱、核磁共振等方法来表征红色素及衍生物的结构，明确具有活性的红色素的化学成分，为发现具有新颖活性生理功能的新药开发打下坚实的基础。

2. 国内外研究现状分析

灵菌红素是一种含甲氧基吡咯骨架结构的天然红色色素。自然界中产灵菌红素类化合物的菌株主要是粘质沙雷氏菌，此外还有一些放线菌、以及海洋细菌。灵菌红素具有抗癌、抗菌和免疫抑制等生物活性^[1]。

近年来，由于在免疫抑制和抗癌方面良好的功效，灵菌红素受到越来越多的关注。灵菌红素是一类含有三个吡咯环化合物的总称，可根据其结构特点，将灵菌红素大致分为4大类，一类是三吡咯环直链烷基衍生物，如灵菌红素和十一烷基衍生物；其他三类均为含有杂环结构的三吡咯环衍生物，如环丙烷灵菌红素，间丁基环庚灵菌红素和壬烷基灵菌红素等。灵菌红素家族化合物是一类非常有潜力的抗癌待选药物，对许多癌细胞（如肺癌、结肠癌、肾癌以及乳腺癌）都具有良好的细胞凋亡作用，而对正常细胞的毒性非常低^[2,3]。

1 灵菌红素的生物活性

3. 研究的基本内容与计划

方案拟定

1. 粘质沙雷氏菌的发酵培养

2．水溶性红色素和脂溶性红色素的提取和分离纯化

4. 研究创新点

本课题前期从土壤中分离到一株能够抑制霉菌的产天然红色素沙雷氏菌，且该株菌在较高温度下仍然具有产生红色素的能力，更重要的是该红色素不仅溶于甲醇，还能溶于水，对其产生的红色素进行了紫外全波长扫描，在535nm和490nm处都有特征吸收峰，初步鉴定为灵菌红素，但也有可能存在新的灵菌红素衍生物，因此，为了进一步了解该化合物的结构特征，拟从培养物中提取红色素,通过薄层层析、质谱分析、光谱扫描和核磁共振等对色素成分进行分析,为获得新的灵菌红素的结构分析和开发利用奠定基础。