蓝色化合物榴菌素及其类似物的研究现状
基因簇,1榴菌素的基本特性,2榴菌素的来源,3榴菌素的生物合成研究进展,1榴菌素生物合成基因簇的研究,2榴菌素的生物合成机理研究,3榴菌素及其类似物生物合成调控,4榴菌素及其类似物的生物活性研究进展,1榴菌素及其类似物的生
郑胜蓝,李宗显,朱运平,*(1 北京工商大学 北京市食品添加剂工程技术研究中心 北京 100048 2 北京工商大学食品与健康学院 北京 100048)
榴菌素(Granaticin,GRA),属于苯并异色烷醌类化合物 (Benzoisochromanequinones,BIQ)。BIQ 类化合物是研究聚酮合酶、抗生素生产、次级代谢以及调控的模式化合物,生物合成研究的代表性化合物放线紫红素(Actinorhodin,ACT)以及美达霉素(Medermycin,MED)[1]等都是其家族成员,因这类化合物通常具有抗菌、抗肿瘤等生理活性,故具有非常高的研究价值。作为BIQ 家族的一员,榴菌素及其类似物亦具有优异的抗菌、抗肿瘤、抗病原微生物的功能,且该类化合物在碱性条件下呈现亮蓝色,在功能性色素的领域亦有潜在应用价值。这些独特的功能使榴菌素受到研究者的关注。
1 榴菌素的基本特性
榴菌素的分子式为C22H10O10,分子质量为444.42 u,标准大气压下,其沸点为748.3 ℃,闪点为266.8 ℃,熔点为223~225 ℃,结晶时为深红色晶体;榴菌素在极性溶剂(如水、甲醇、乙醇、乙腈、乙酸乙酯、DMSO 等)中溶解性较好,在水中的溶解度会随着pH 值的增大而增大,不溶于石油醚、氯仿等非极性溶剂。在酸性条件下呈红色,在碱性条件下呈紫蓝色[2]。
榴菌素的化学结构于1968年确定,属于芳香聚酮中的苯并异色烷醌类化合物[3-4],具BIQ 的母核结构,由BIQ 碳骨架和一个糖基附着组成,BIQ碳骨架含有并联的两个芳香环和一个带有手性中心的吡喃环,在吡喃环的立体化学结构与放线紫红素正好相反,其糖基的附着方式也十分特殊。以榴菌素为基础,有多种榴菌素类似物,如榴菌素B(Graticin B),二氢榴菌素(Didhydrogranaticin),二氢榴菌素B(Dihydrogranaticin B)等(图1)。

图1 榴菌素及其类似物结构Fig.1 Structure of granaticin and its analogus
BIQ 类抗生素中的典型化合物除了放线紫红素[5]和美达霉素[6],还包括富伦菌素(Frenolicin)[7],灰色菌素(Griseusin)[8],卡拉芬净(Kalafungin)[9]和七尾霉素(Nanaomycin)[10]等 ......
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