全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 11 期 2011 年 11 月

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• 化学成分 •
红树林底泥放线菌（N2010-37）抗肿瘤化学成分研究（I）
周中流 1，尹文清 2，金 蓓 1，傅春燕 2，冯华芬 2，曾 立 2
1. 湛江师范学院化学科学与技术学院 制药工程系，广东 湛江 524048
2. 广西师范大学 药用资源化学与药物分子工程教育部重点实验室，广西 桂林 541004
摘 要：目的 寻找发现红树林底泥放线菌（N2010-37）中抗肿瘤活性成分。方法 放线菌（N2010-37）发酵菌丝体经 95%
乙醇提取，溶剂分级萃取，应用多种柱色谱分离和谱学分析方法对醋酸乙酯萃取部位化学成分进行分离鉴定。结果 从醋酸
乙酯部位分离得到 1 个新的单环内酯和 2 个蒽酮类化合物，依次鉴定为 (3S, 4R, 7R, 8R, 9S)-3, 8-二羟基-4, 7, 9-三甲基-2, 6-
环壬二酯（1）、1-甲氧基-2-羟基-3-甲基蒽醌（2）、1, 6, 8-三羟基-3-甲基蒽醌（3）。结论 化合物 1 为新化合物，体外抗肿
瘤实验表明，化合物 1 和 3 对人类慢性髓性白血病细胞系 K562 细胞株具有一定的细胞毒活性。
关键词：红树林；放线菌；单环内酯；抗肿瘤活性；(3S, 4R, 7R, 8R, 9S)-3, 8-二羟基-4, 7, 9-三甲基-2, 6-环壬二酯；1-甲氧基-
2-羟基-3-甲基蒽醌；1, 6, 8-三羟基-3-甲基蒽醌
中图分类号：R284.1 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2011)11 - 2173 - 04
Chemical constituents of antineoplastic actinomycete strain (N2010-37) of bottom
mud in mangrove (I)
ZHOU Zhong-liu1, YIN Wen-qing2, JIN Bei1, FU Chun-yan2, FENG Hua-fen2, ZENG Li2
1. Department of Pharmaceutical Engineering, School of Chemistry Science and Technology, Zhanjiang Normal University,
Zhanjiang 524048, China
2. Key Laboratory for Chemistry and Molecular Engineering of Medicinal Resources, Ministry of Education, Guangxi Normal
University, Guilin 541004, China
Abstract: Objective To study the chemical constituents in the cultured filaments of an antitumor actinomycete strain (N2010-37).
Methods Compounds were isolated and purified by chromatographic techniques and recrystallization, and the structures were
identified by spectral methods together with physicochemical analysis. The antitumor effects of these compounds were tested in vitro
by MTT method. Results Three compounds were identified including two anthrones and one novel macrolide. They were (3S, 4R, 7R,
8R, 9S)-3, 8-dihydroxy-4, 7, 9-trimethyl-2, 6-cyclononanediiolacetone (1), 2-hydroxy-1-methoxy-3-methylanthraquinone (2), and 1, 6,
8-thihydroxy-3-methylanthraquinone (3). Conclusion Compound 1 is a new compound, and compounds 1 and 3 show the favorable
cytotoxic activity against human chronic granulocytic leukemia cell line K562 strain by MTT method in vitro.
Key words: mangrove; actinomycete; macrolide; antitumor activity; (3S, 4R, 7R, 8R, 9S)-3, 8-dihydroxy-4, 7, 9-trimethyl-2, 6-cyclo-
nonanediiolacetone; 2-hydroxy-1-methoxy-3-methylanthraquinone; 1, 6, 8-thihydroxy-3-methylanthraquinone

海洋微生物由于生活在高盐、高压的特殊环境
中，具有独特的代谢方式。因此，海洋微生物次生
代谢产物一直是结构新颖和活性天然产物的重要来
源，特别是抗肿瘤药物发现的重要源泉之一[1]。本实
验采用 MTT 法进行抗肿瘤活性测试，对我国湛江
红树林采集的底泥样品中分离纯化的微生物菌株进
行筛选，得到的一株放线菌（N2010-37）具有很好
的细胞毒活性。为了阐明其抗肿瘤活性成分，对其
发酵物进行系统研究。目前，共分离鉴定了 3 个化
合物，分别为 (3S, 4R, 7R, 8R, 9S)-3, 8-二羟基-4, 7,

收稿日期：2011-07-05
基金项目：广东高校优秀青年创新人才培养计划项目资助（LYM09100）；湛江师范学院自然科学研究项目博士专项（ZL1009）
作者简介：周中流（1981—），男，博士，讲师，研究方向为药物化学和天然药物化学。
Tel: (0759)3182455 E-mail: zhou110zhong99@sohu.com
网络出版时间：2011-10-14 网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/12.1108.R.20111014.1422.001.html
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9-三甲基-2, 6-环壬二酯 [(3S, 4R, 7R, 8R, 9S)-3,
8-dihydroxy-4, 7, 9-trimethyl-2, 6-cyclononanediio-
lacetone ， 1] 、 1- 甲氧基 -2- 羟基 -3- 甲基蒽醌
（2-hydroxy-1-methoxy-3-methylanthraquinone，2）、
1, 6, 8-三羟基-3-甲基蒽醌（1, 6, 8-thihydroxy-3-
methylanthraquinone，3），化合物 1 为新化合物，已
以快报形式发表[2]。体外抗肿瘤试验表明，化合物 1
和 3 具有一定的细胞毒活性。
1 仪器、试剂与药材
DRX—400 型核磁共振仪，TMS 为内标；Kofler
显微测熔仪；柱色谱硅胶（200～300、300～400 目）
青岛海洋化工厂产品。薄层色谱用 10%浓硫酸乙醇
试剂加热显色；医用乙醇为汇海科仪科技有限公司
产品；其他化学试剂均为分析纯。
放线菌（N2010-37）从湛江红树林底泥中分离
得到，样本保存于广西师范大学药用资源化学与药
物分子工程教育部重点实验室。提取分离纯化培养
的放线菌，采用插片法，28 ℃培养，用光学显微
镜观察形态，笔者根据放线菌基内菌丝、气生菌丝
和孢子丝的形态特征极性分类鉴定。
适量菌体取自 28 ℃培养 4 d 的高氏 1 号培养
基，接种于种子培养基（可溶性淀粉 1%、葡萄糖
2%、K2HPO4 0.05%、豆粉 0.5%、蛋白胨 2%、酵
母提取物 0.4%、牛肉膏 0.1%、CaCO3 0.2%、陈海
水配制，pH 值调至 7.0），于 28 ℃、200 r/min 的条
件下摇床培养 3 d 得到种子培养液。将该种子培养
液按 10%的接种量接种于 150 瓶每瓶含 100 mL 液
体培养基（成分同上）的 500 mL 三角瓶中，28 ℃、
200 r/min 摇床培养 6 d。
2 提取与分离
菌丝体用 95%乙醇浸泡 3 次，每次 12 h，合并
浸提液，减压浓缩，得到浸膏 121 g。将此浸膏混
悬于热水中，依次用石油醚、醋酸乙酯和水饱和正
丁醇萃取，合并醋酸乙酯萃取液，减压蒸干，得到
浸膏 28 g。浸膏拌硅胶过柱（200～300 目），以石
油醚-醋酸乙酯、氯仿-甲醇梯度洗脱，收集各流份，
减压浓缩、合并，得到 5 个流份 Fr. 1～5。每个流份
经抗肿瘤活性测试，确定 Fr. 2 和 Fr. 5 为活性流份。
经反复正反相硅胶、Sephadex LH-20 柱色谱和重结
晶等分离手段，从 Fr. 2 得到化合物 1（14 mg）、2
（11 mg）、3（17 mg）。
3 结构鉴定
化合物1：为白色针晶，mp 113～116 ℃。 25D]α[ ＋
79.4° (c 0.5，CHCl3)。ESI-MS显示准分子离子峰m/z 231
[M－H]+，化合物 1 的相对分子质量为 232。
HR-ESI-MS 显示 m/z 233.212 6 [M＋H]+（理论值
233.212 9），推断其分子式为C10H16O6，不饱和度为 3。
1H-NMR（400 MHz，CDCl3）谱化学位移 δH 4～
5.2 显示 4 组与杂原子氧相连的次甲基信号：δH 4.78
(1H, d, J = 5.2 Hz), 5.09 (1H, m, J = 5.2, 7.0 Hz), 4.45
(1H, t, J = 10.3 Hz) 和 4.98 (1H, m, J = 7.0, 10.3
Hz)。在高场区 δH 1～1.5 显示 3 个双峰甲基质子信
号 δH 1.39 (3H, d, J = 7.0 Hz), 1.31 (3H, d, J = 7.0
Hz), 1.43 (3H, d, J = 7.1 Hz)，说明它们分别与次甲
基相连。
化合物 1 的 13C-NMR（100 MHz，CDCl3）谱
以及 DPET 谱显示 10 个碳信号。高场区 δC 10～20
有 3 个甲基碳信号，分别是 δC 13.8、13.3、15.5。
在化学位移 δC 70～80 有 4 个连氧次甲基信号 δC
71.7、73.8、71.3、77.3。低场区 δC 170～180 有两
个酯基碳信号 δC 172.5、176.6。化合物 1 的不饱和
度为 3，除去两个酯基，故推测化合物 1 中还含有
1 个内酯环。
在 1H-1H COSY谱中，δH 4.78 (1H, d, J = 5.2 Hz)
与 5.09 (1H, m, J = 5.2, 7.0 Hz) 呈相关关系，δH 5.09
(1H, m, J = 5.2, 7.0 Hz) 与 1.43 (3H, d, J = 7.1 Hz)
和 4.78 (1H, d, J = 5.2 Hz) 呈相关关系，推断化合物
1 含有片段 A（图 1）。δH 1.31 (3H, d, J = 7.0 Hz) 与
3.07 (1H, m, J = 7.1, 10.0 Hz) 呈相关关系，δH 3.07
(1H, m, J = 7.1, 10.0 Hz) 与 1.31 (3H, d, J = 7.0 Hz)
和 4.45 (1H, t, J = 10.3 Hz) 呈相关关系，δH 4.45
(1H, t, J = 10.3 Hz) 与 3.07 (1H, m, J = 7.1, 10.0 Hz)
和 4.98 (1H, m, J = 7.0, 10.3 Hz) 呈相关关系，δH
4.98 (1H, m, J = 7.0, 10.3 Hz) 与 4.45 (1H, t, J = 10.3
Hz) 和 1.39 (3H, d, J = 7.0 Hz) 呈相关关系，推测化
合物 1 中还含有结构片段 B。
在HMBC 谱图中，发现 δH 4.78 (1H, d, J = 5.2 Hz)

图 1 化合物 1 的结构片段 A 和 B
Fig. 1 Structure segments A and B of compound 1
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与 δC 73.8、15.5、172.5 呈远程相关，δH 5.09 (1H, m,
J = 5.2, 7.0 Hz) 与 δC 71.7、15.5、172.1、176.6 呈远
程相关，说明 δC 71.7 与酯基碳 172.5 直接相连，而
δC 73.8 与另一个酯基碳 176.6 相隔一个原子相连。
同时，还发现 δH 4.98 (1H, m, J = 7.0, 10.3 Hz) 与 δC
172.5、13.8、71.3、44.9 呈远程相关，δH 3.07 (1H, m,
J = 7.1, 10.0 Hz) 与 δC 176.6、13.3、71.3、77.3 呈远
程相关，δH 4.45 (1H, t, J = 10.3 Hz) 与 δC 44.9、
176.6、13.3、77.3、13.8 呈远程相关，表明 δC 44.9
与酯基碳 δC 176.6 直接相连，δC 77.3 与酯基碳 δC
172.5 间隔一个原子相连。这样，经片段 A 与片段
B 的连接，化合物 1 的母核为取代的 9 元内酯单环。
根据化合物 1 的化学式，可以知道 R1和 R2均为氢
原子，表明该化合物中含有两个羟基。至此，确定
了化合物 1 的平面结构。化合物 1 的 HMBC 谱图
中关键碳氢相关信号见图 2。

图 2 化合物 1 主要的 HMBC 和 1H-1H COSY 相关信号
Fig. 2 Key HMBC and 1H-1H COSY correlations
of compound 1
在 ROESY 谱中，可以看到 δH 4.45 (1H, t, J =
10.3 Hz)、1.39 (3H, d, J = 7.0 Hz)、1.31 (3H, d, J = 7.0
Hz)、5.09 (1H, m, J = 5.2, 7.0 Hz) 和 4.78 (1H, d, J =
5.2 Hz) 空间相关，说明它们空间接近。同时，还
能看到 δH 3.07 (1H, m, J = 7.1, 10.0 Hz) 和 4.98 (1H,
m, J = 7.0, 10.3 Hz) 呈相关关系，提示两个甲基 δC
13.7 与 δC 13.3 空间取向一致，甲基 δC 15.4 与它们
空间取向相反。
综合以上信息，检索 SciFinder 数据库，发现化
合物 1 与文献报道[3]的 antimycin A7 具有相同的母
核，都含有一个九元内酯环。比较这两个化合物的
结构，除了 C-3、C-7 和 C-8 位上取代基不同外，其
余结构片段的波谱数据基本一致。同时，在相同条
件下测试化合物 1 和 antimycin A7 的比旋光度，化
合物 1 25D]α[ ＋79.4° (c 0.5, CHCl3)，antimycin A7
25
D]α[ ＋72° (c 0.5, CHCl3)，两个化合物的比旋光度
基本一致。因此，确定化合物 1的结构为 (3S, 4R, 7R,
8R, 9S)-3, 8-二羟基-4, 7, 9-三甲基-2, 6-环壬二酯，见
图 3。其氢谱和碳谱信号全归属结果见表 1。
化合物 2：黄色晶体，mp 221～224 ℃，ESI-MS
m/z: 268 [M]+ ，结合其碳谱推测出分子式为
C16H12O4，不饱和度为 11。1H-NMR (400 MHz,
CD3COCD3) δ: 8.24 (1H, m, H-5), 8.18 (1H, m, H-8),
7.89 (1H, m, H-6), 7.80 (1H, m, H-7), 7.78 (1H, s,
H-4), 3.86 (3H, s, -OCH3), 6.44 (1H, 2-OH), 2.31 (3H,
s, CH3)；13C-NMR (100 MHz, CD3COCD3) δ: 147.8
(C-1), 156.5 (C-2), 133.7 (C-3), 127.1 (C-4), 127.4
(C-5), 134.6 (C-6), 134.1 (C-7), 127.3 (C-8), 184.4
(C-9), 183.2 (C-10), 136.0 (C-8a), 132.9 (C-5a), 124.5
(C-4a), 121.0 (C-9b), 62.0 (-OCH3), 17.1 (-CH3)。以上
波谱数据及理化性质与文献报道一致[4]，故鉴定化
合物 2 为 1-甲氧基-2-羟基-3-甲基蒽醌。
O
O
O
HO
O
OH12
3
4
6
7
8
9
10
1112

图 3 化合物 1 的化学结构
Fig. 3 Chemical structure of compound 1
表 1 化合物 1 和 antimycin A7的 NMR 数据
（在 CDCl3，400/100 MHz）
Table 1 NMR data of compound 1 and antimycin A7
(in CDCl3, 400/100 MHz)
化合物 1 antimycin A7碳位
δH δC δC
1 － －
2 － 172.5 170.1
3 4.78 (1H, d, 5.2) 71.7 53.8
4 5.09 (1H, m, 5.2, 7.0) 73.8 70.9
5 － －
6 － 176.6 172.9
7 3.07 (1H, m, 7.1, 10.0) 44.9 50.4
8 4.45 (1H, t, 10.3) 71.3 75.4
9 4.98 (1H, m, 7.0, 10.3) 77.3 74.9
10 1.39 (3H, d, 7.0) 13.8 15.0
11 1.31 (3H, d, 7.0) 13.3 －
12 1.43 (3H, d, 7.1) 15.5 17.8

化合物 3：黄色晶体，ESI-MS m/z: 270 [M]+，
结合其碳谱和 DEPT 谱推测分子式为 C15H10O5，不
饱和度为 11。1H-NMR (400 MHz, CD3COCD3) δ:
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12.80 (1H, s, 1-OH), 12.23 (1H, s, 8-OH), 9.82 (1H,
br s, 6-OH), 7.56 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-4), 7.24 (1H,
d, J = 2.0 Hz, H-5), 7.13 (1H, d, J = 1.5 Hz, H-2), 6.66
(1H, d, J = 1.5 Hz, H-7), 2.36 (3H, s)；13C-NMR (100
MHz, CD3COCD3) δ: 191.3 (C-9), 182.8 (C-10),
166.5 (C-1), 166.2 (C-8), 162.7 (C-6), 148.6 (C-3),
136.1 (C-5b), 134.3 (C-4a), 124.7 (C-2), 121.2 (C-4),
114.4 (C-1a), 110.6 (C-8b), 109.5 (C-7), 108.7 (C-5),
22.1 (-CH3)。波谱数据及理化性质与文献报道一致[5]，
故鉴定化合物 3 为 1, 6, 8-三羟基-3-甲基蒽醌。
4 抗肿瘤活性筛选
采用人类慢性髓性白血病 K562 细胞系，细胞
培养液采用 10% FBS 的 RPMI1640 培养基，内含有
100 U/mL 青霉素和 100 μg/mL 链霉素，在 37 ℃、
5% CO2 的细胞培养箱中传代培养。
采用 MTT 法[6]测定了化合物 1、2、3 对 K562
细胞的增殖抑制效果，IC50 值分别为 1.36、19.73、
6.14 μmol/L，（阳性对照药顺铂的 IC50 值＜0.1
μmol/L）。结果表明，3 个化合物对 K562 细胞显示
中等程度的细胞毒活性，化合物 1 活性较强。同时，
本研究揭示了放线菌株（N2010-37）的主要抗肿瘤
活性成分是内酯类和蒽醌类化合物，它们对 K562
细胞显示不同程度的增殖抑制作用。
参考文献
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