Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra Табакмахер, Ксения Михайловна

Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra
<
Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Табакмахер, Ксения Михайловна. Структурное изучение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной морской губки Monanchora pulchra : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.10 / Табакмахер Ксения Михайловна; [Место защиты: Тихоокеан. ин-т биоорган. химии ДВО РАН].- Владивосток, 2014.- 114 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

2. Литературный обзор 12

2.1. Структурные группы циклических гуанидиновых алкалоидов морских губок 12

2.1.1. Производные 2-аминоимидазола 12

2.1.2. Производные 2-аминопиримидина 19

2.2. Пентациклические гуанидиновые алкалоиды 24

2.1.1. Представители группы 24

2.1.2. Некоторые достижения в синтезе пентациклических гуанидиновых алкалоидов 31

2.1.3. Биологическая активность пентациклических гуанидиновых алкалоидов 37

3. Обсуждение результатов 43

3.1. Получение суммарных фракций пентациклических гуанидиновых алкалоидов из губки Monanchora pulchra и выделение индивидуальных соединений 43

3.2. Установление строения пентациклических гуанидиновых алкалоидов из губки Monanchora pulchra 46

3.2.1. Монанхоцидины В-Е из губки № 036-152 46

3.2.2. Монанхомикалины А и В из губки № 036-197 57

3.2.3. Монанхомикалин С из губки № 041-029 65

3.2.4. Нормонанхоцидины А, В и D из губки № 043-583 69

3.2.5. Идентификация веществ из губок 041-187, 043-425, 043-487, 043-600, 043-603, 043-604 74

3.3. Биосинтез 75

3.4. Исследование in vitro противоопухолевой активности выделенных соединений 80 4. Экспериментальная часть 83

5. Выводы 93

6. Список цитируемой литературы

Производные 2-аминоимидазола

Было проведено исследование in vitro противоопухолевой активности ряда выделенных веществ и показано, что они проявляют выраженные цитотоксические свойства, а также канцерпревентивную активность в нецитотоксических концентрациях; кроме того, эти соединения блокируют те или иные стадии клеточного цикла в S-фазе, приводя к одновременной индукции апоптоза, который, скорее всего, носит р53-независимый характер; кроме того, изученные алкалоиды в суб-цитотоксических концентрациях активируют транскрипционную активность ядерного фактора АР-1, подобно цисплатину - противоопухолевому препарату, широко используемому в клинической практике.

В ходе исследования были отработаны и усовершенствованы методы выделения и установления строения пентациклических гуанидиновых алкалоидов, получены ценные сведения о физиологической активности этих соединений, открывающие перспективы их дальнейшего исследования в качестве противоопухолевых агентов и создания на их основе лекарственных препаратов.

Основные положения, выносимые на защиту. 1. Морская губка М. pulchra является богатым источником пентациклических гуанидиновых алкалоидов. 2. Найдены новые представители рассматриваемого класса -монанхоцидины В, С, D, Е, монанхомикалины А, В, С и нормонанхоцидины А, В и D. 3. Монанхоцидины В и С - первые пентациклические гуанидины, сочетающие в своих структурах полициклический фрагмент, найденный в соединениях этого класса из тропических губок, и морфолиноновое ядро как в монанхоцидине А из дальневосточной губки. Монанхоцидины С и Е - гомологи монанхоцидина А, отличающиеся от него длиной и степенью разветвленности оксиполиметиленового фрагмента. 4. Монанхомикалины А и В являются первыми представителями рассматриваемых метаболитов, имеющими монанхоцидиновую «корабельную» часть и спермидиновую «якорную» часть птиломикалинового типа. Помимо этого, в пентациклическом коре монанхомикалина А содержится уникальный структурный элемент -н-пропильная группа при С-19 5. Монанхомикалин С является первым гомологом птиломикалина А с модификацией в полициклическом коре - н-пропильной группой при С-19. 6. Нормонанхоцидины А, В и D - структурные аналоги известных пентациклических гуанидиновых алкалоидов, содержащие новый тип «якорной» части - производное 1,3-диаминопропана. 7. Полициклический кор данных метаболитов биосинтезируется предположительно по поликетидному пути. 8. Предшественниками оксиполиметиленовых мостиков пентациклических гуанидинов могут быть гидроксилированные жирные кислоты, различающиеся кроме длины углеродного скелета, еще и положением, а также количеством гидроксильных групп. 9. Исследованные алкалоиды проявляют высокую противоопухолевую цитотоксическую активность, а также канцерпревентивную активность в нецитотоксических концентрациях. Некоторые пентациклические гуанидины способны блокировать отдельные стадии клеточнного цикла, индуцировать апоптоз, а также в субцитотоксических концентрациях активировать транскрипционную активность ядерного фактора АР-1.

Апробация работы. Материалы работы были представлены в виде устных и стендовых сообщений на таких всероссийских и международных научных мероприятиях как: «XIV Всероссийская молодежная школа конференция по актуальным проблемам химии и биологии», Владивосток, 2012; Конференция молодых ученых «Взгляд в будущее», Владивосток, 2013; «9th 1ST Asia Pacific Meeting on Animal, Plant and Microbial Toxins», Vladivostok, 2011; 5th International Symposium «Chemistry and Chemical Education», Vladivostok, 2011; «International Symposium on Marine Bioprospecting», Korea, Seul, 2012; «11th International Congress on Targeted Anticancer Therapies», France, Paris, 2013.

Публикации. Основные результаты данных исследований опубликованы в следующих международных журналах: «Journal of Natural Products», «Tetrahedron Letters», «Natural Product Communications», «Annals of Oncology».

Всего по теме диссертации опубликовано 12 работ, из них: 4 статьи в рецензируемых международных журналах, 8 тезисов докладов в материалах российских и международных научных конференций и симпозиумов.

Диссертация обсуждена и одобрена на расширенном заседании отдела биосинтеза и низкомолекулярных биорегуляторов ТИБОХ ДВО РАН 5 декабря 2014 г.

Личный вклад соискателя в проведение исследования. Соискателем был выполнен анализ литературных данных по теме исследования и планирование экспериментов; основная часть результатов получена лично автором и совместно с сотрудниками ЛХМПС и других лабораторий ТИБОХ ДВО РАН; принято участие в написании статей и подготовлены доклады на конференции. На защиту вынесены только те положения и результаты экспериментов, в получении которых роль соискателя была определяющей.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, посвященного гуанидиновым алкалоидам морских губок, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 176 источников. Работа изложена на 114 страницах, содержит 13 таблиц и 15 рисунков.

Некоторые достижения в синтезе пентациклических гуанидиновых алкалоидов

Многие соединения, относящиеся к первой структурной группе, помимо 2-аминоимидазольного фрагмента имеют в своем составе бромированные пиррольные циклы. В связи с этим в литературе их часто называют пиррол-имидазольными алкалоидами или пиррол-имидазолами. Примерами простых пиррол-имидазольноых алкалоидов могут служить ороидин (1), найденный в губках родов Agelas и Axinella [27], а также родственные ему соединения: хименидин (2) [28], диспакамиды (3), (4) [29], тауродиспакамид А (5) [30], тауроацидины А (6) и В (7) [31], мауритамиды (8), [32] (9), (10) [33] и другие [34, 35]. 15 N

Найдены также необычные димерные конструкции, образующиеся, вероятно, в результате реакции конденсации ороидина (1) или его аналогов [36]. Например, из губки Agelas sceptrum в 1981 году был выделен дебромоороидиновый димер - сцептрин (11), как основной антимикробный компонент [37]. Через несколько лет из губок Agelas conifera и Agelas nemoechinata изолировали оксисцептрин (12) и ряд производных [38, 39]. один представитель этой серии - мауритамин (13), был найден в губке Agelas mauritiana [40]. Авторы предполагают, что образование этого метаболита в процессе биосинтеза протекает через окислительную димеризацию ороидина (1).

Группа ученых из Японии и Австралии в 2004 году, при исследовании экстрактов окинавской морской губки Agelas sp., выделила восемь новых димерных пиррол-имидазолов - нагеламиды А-Н (14-21) [41]. На этом исследователи не остановились и с 2007 по 2014 годы ими был опубликован ряд статей, в которых сообщается об открытии еще 16 новых нагеламидов [42-49.]. NH2

Br Кроме димеров в губках встречаются и тетрамерные пиррол-имидазольные алкалоиды. Впервые они были найдены при исследовании карибской губки Stylissa caribica [52]. Стилиссадины А (27) и В (28) отличаются друг от друга только конфигурацией С-2 атома. Заключая в своей структуре 16 стереогенных центров, эти соединения являются одними из наиболее сложных представителей ороидинового семейства.

Помимо ороидина (1) и его аналогов в губках были обнаружены и другие гуанидиновые алкалоиды пиррол-имидазольного типа. В их число входят химениальдизины (29, 30), первый представитель которых -2-дебромохимениальдизин (30) - был описан в 1980 году как «желтое вещество» из губки Phakellia flabellata (современное название: Sigmaxinella flabellata) [53]. Позднее эти соединения и их производные были выделены также из губок Hymeniacidon aldis (современное название: Stylissa massa), Axinella verrucosa (современное название: Axinella brondstedi), Acanthella aurantiaca (современное название: Stylissa carter!) и некоторых других [54-59]. Близкий по структуре одилин (31) был выделен в 1985 году из новокаледонийской губки Pseudaxinyssa cantharella (современное название: Cymbastela cantharella). [60] Независимо от этого, в том же году, его выделила другая группа ученых из неидентифицированной микронезийской губки, назвав стевензином [61].

R=Br 30: R=H Хорошо известны тетрациклические гуанидинсодержащие пиррол-имидазолы - дибромофакеллин (32) и монобромофакеллин (33), выделенные из губки Phakellia flabellata (современное название: Sigmaxinella flabellata) [62, 63], а также их производные [64-68]. В 2008 году к их числу прибавились цилиндрадины А (34) и В (35), извлеченные из губки Axinella cylindratus и отличающиеся от факеллинов иным сочленением бром-пиррольного цикла с центральным шестичленным кольцом в молекуле [69].

В 1993 году группой профессора Шоера было сообщено о выделении и установлении структуры цитотоксического и иммуносуппрессивного гексациклического бисгуанидинового антибиотика из губки Stylotella agminata (современное название: Hymeniacidon agminata) - палау амина (36) [70]. Позже в губках семейства Halichondriidae были найдены родственные соединения - стилогуанидины (37-39) [71], конбу ацидин (40) [72] и другие [73-76.]. ЗЭ! R-=R2=Br

Несмотря на столь разнообразные структуры, соединения, рассмотренные выше, являются биогенетически родственными. По мнению Фатторуссо и коллег [30], их общий предшественник, ороидин (1), в процессе метаболизма организма-продуцента может подвергаться внутримолекулярной циклизации, и - в зависимости от положения атомов, вовлеченных в этот процесс, - преобразовываться в химениальдизины, факеллины и другие пиррол-имидазолы. А группа французских ученых, в свою очередь, предложила гипотетическую биогенетическую модель, объединяющую свыше 60 полициклических пиррол-имидазольных алкалоидов, выделенных более чем из 20 видов различных родов губок (Agelas, Hymeniacidon, Axinella, Acanthella, Cymbastella, Phakellia и другие) [77]. 2.1.2. Производные 2-аминопиримидина

Ко второй структурной группе рассматриваемых гуанидиновых алкалоидов из морских губок можно отнести несколько семейств.

В 1981 году Райнхарт с коллегами выделил из губки Ptilocaulis aff. P. spiculifer два антимикробных цитотоксических соединения - птилокаулин (41) и изоптилокаулин (42) [78]. Они стали одними из первых в ряду трициклических гуанидиновых алкалоидов, найденных в губках. В 1995 году было выделено гидроксилированное произодное птилокаулина (41) из губки Monanhchora arbuscula - 8Ь-гидроксиптилокаулин (43) [79]. Позднее сообщалось об изоляции еще нескольких аналогов этих соединений из губок Batzella sp. [80] и М. unguifera [81].

Родственными птилокаулинам являются семейства мирабилинов (44-53), найденных в австралийских губках [82-84.], а также нетаминов (54-67) из губки Biemna laboutei [85, 86]. Эль-Наггар с коллегами предположили, что биосинтез птилокаулинов, мирабилинов и нетаминов протекает по поликетидному пути, включая ключевые стадии циклизации (для формирования пяти- и шестичленного карбоциклов), а также присоединения гуанидина (для формирования гетероцикла) [84]. Бис-гуанидиновые крамбесцины - еще одно семейство алкалоидов, в которых гуанидиновая единица (одна из двух) присутствует в составе шестичленного цикла. Сюда входят бициклические крамбесцины А (68) и В (69) [87] и моноциклические крамбесцины С1 (70) и С2 (71) [88], выделенные из средиземноморской губки Crambe crambe. Изначально названные крамбинами, позднее они были переименованны во избежание путаницы [89]. К этому же семейству принадлежит и дегидрокрамбин А (72) из губки Monanchora sp. [90]

Хорошо известно также семейство батзелладинов - бис- и трис-гуанидиновых алкалоидов. Первые пять его представителей - батзелладины А-Е (73-77) были выделены в 1995 году из губки Batzella sp. [91]. Необычное сочетание крамбесциноподобной бициклической и трициклической гуанидиновых частей в 74 и 75, разделенных алифатической цепью, привлекло внимание синтетиков [92-95]. К тому же, соединения 74 и 75 проявляют gpl20-CD4-HHni6HpyK)inyK) активность, что делает их перспективными для исследований в качестве анти-ВИЧ агентов. И это, и необычное химическое строение, послужило толчком для поиска аналогов таких метаболитов, и на протяжении последующих 14 лет было найдено еще несколько батзелладиновых алкалоидов [96-100]. В ходе синтетических работ, посвященных трициклическим гуанидинам, группа ученых из Массачусетса сформулировала предположение о том, что батзелладины, птилокаулины, мирабилины и нетамины имеют общего биосинтетического предшественника. По их мнению, формирование трициклического фрагмента начинается одинаково для всех: с присоединения гуанидина к а,Р-ненасыщенному бис-енону. Далее процесс может протекать двумя путями, приводя в одном случае к образованию батзелладинов, а в другом -представителей остальных трех семейств [101].

Монанхоцидины В-Е из губки № 036-152

Структурное и функциональное изучение метаболитов природного происхождения невозможно при отсутствии индивидуальных соединений, то есть их выделение является одной из главных экспериментальных задач. На пути ее решения встречается немало трудностей. Гуанидиновые алкалоиды, как и большинство природных соединений, содержатся в объекте исследования в виде сложных смесей «близкородственных» веществ. Выделение усложняет также и наличие разнообразных компонентов, не относящихся к исследуемому классу (неорганические примеси, липиды, стерины, и др.). Такие особенности требуют от исследователя комплексного использования различных методов разделения смесей и очистки веществ, например - экстракцию, хроматографические методы, начиная с ТСХ и заканчивая ВЭЖХ, и другие.

Суммарные фракции пентациклических гуанидиновых алкалоидов получали следующим образом. Образцы исследуемой губки измельчали и проводили экстракцию этанолом. Далее этанольные экстракты, отфильтрованные и упаренные досуха, необходимо было очистить от многочисленных неорганических солей. Это достигалось за счет распределения полученного остатка между водой и бутанолом. После упаривания растворителя бутанольные экстракты распределяли между водным этанолом и н-гексаном для того, чтобы удалить из смеси неполярные компоненты. Очищенные н-гексаном водно-этанольные экстракты упаривали досуха. Затем концентрат фракционировали с помощью гель-фильтрации на колонке с сефадексом LH-20, разделяя смесь на фракции, состоящие из веществ с близкими значениями молекулярных масс. В результате получали так называемые «сырые смеси» пентациклических гуанидиновых алкалоидов.

Выделение индивидуальных соединений из полученных суммарных фракций проводили при помощи ВЭЖХ на полупрепаративных колонках с обратной фазой. В качестве элюента использовали системы водного этанола с добавлением ТФУ. Для обнаружения веществ применяли рефрактометрический детектор.

Общая схема выделения пентациклических гуанидиновых алкалоидов из образцов губки М. pulchra Описанную последовательность методов применяли для выделения веществ из 10 образцов дальневосточной морской губки М. pulchra (табл. 13). Всего из них выделено 12 пентациклических гуанидиновых алкалоидов, из которых 10 представляли собой новые соединения и 2 - известные ранее.

Образец № 036-152 губки М. pulchra был собран у острова Уруп в северо-западной части Тихого океана во время 36-го экспедиционного рейса на научно-исследовательском судне «Академик Опарин» (табл. 13). Выделение пентациклических гуанидиновых алкалоидов из этой губки происходило по схеме, представленной на рис. 4, в результате было получено 5 алкалоидов: известный ранее монанхоцидин А (98) [120] и четыре новых монанхоцидина - В (119), С (120), D (121) и Е (122) [161].

Химические структуры новых соединений были установлены на основании анализа данных ЯМР спектров, масс-спектрометрии высокого разрешения и химических превращений, включая восстановительную деградацию.

В HRMALDIOF масс-спектре (режим регистрации положительно заряженных ионов) для монанхоцидина В (119) обнаруживается сигнал при m/z 831.5978. Эти данные и информация, полученная из анализа ЯМР-спектров, позволила определить молекулярную формулу для монанхоцидина В (119) как C45H78N608. Данные спектров ЯМР 1Я и 13С (ДМСО-с/6) для 119 показали наличие гуанидиновой группы (8Н 9.34, 9.68; 8С 148.3), двух метальных групп (8н 0.75, 1.02; 8с 10.0, 21.3), одной двузамещенной двойной связи (8н 5.49, 5.65; 8с 133.3, 130.3), двух TV-замещенных СН-групп (8н 3.92, 4.20; 8С 53.6, 52.0), четырех оксиметиновых групп (8Н 4.35, 3.72, 4.08, 4.41; 8С 70.2, 66.4, 70.8, 80.9), одной оксиметиленовой группы (8н 4.06; 8с 64.9), двух карбонильных групп (8С 168.3, 169.2), одной карбонил-связанной метиновой группы (8Н 3.03; 8С 49.2), трех четвертичных атомов углерода (8С 83.5, 80.3, 94.4), двух NH2-rpynn (8н 7.70, 7.73) и протонов метиленовых групп алифатического фрагмента (8Н 1.20-1.25; 8С 28.9-29.3) (табл. 1).

Интерпретация данных COSY, HSQC и НМВС спектров позволила установить, что соединение 119 содержит 2-аминоэтил-З-аминопропилморфолиноновое кольцо (рис. 5, фрагмент а), такое же как было ранее найдено в монанхоцидине А (98) [120]. Данные спектров ЯМР 1Н и 13С для 119 также показали, что в отличие от 98 гуанидиновая пентациклическая часть монанхоцидина В содержит 7-этил-2,3,4,7-тетрагидрооксепиновый фрагмент (рис. 5, фрагмент б), также представленный в птиломикалине А (79) [103] и других, известных ранее пентациклических гуанидиновых алкалоидах [90, 97, 104, 106-110, 115, 118, 162]. Об этом свидетельствовали химические сдвиги метильной группы при С-1 и метановых групп СН-3, СН-4, СН-5 метановых групп, которые практически совпадали с таковыми в спектре для птиломикалина А (79). Наконец, длинная углеводородная цепь, замещенная морфолиноновой единицей в 119 присоединяется к «корабельной» части через эфирную связь в -положении, а не в ю-3 положении как найдено в монанхоцидине А (98) [120].

Сп-со-гидрокси жирной кислоты). Сравнение данных спектров ЯМР Ни С для монанхоцидина С (120) с данными для монанхоцидина В (119) показало их полное совпадение, на основании чего сделан вывод о том, что асимметрические центры в 120 имеют такую же относительную конфигурацию, как и у 119.

Молекулярная формула C45H78N608 была рассчитана для монанхоцидина D (121) из HRMALDIOF масс-спектра, в котором обнаруживался пик иона [М+Н]+ при m/z 831.5920. То есть молекулярная масса 121 на 28 а.е.м. меньше, чем монанхоцидина А (98). Это свидетельствует о том, что углеводородная цепь 121 на две СН2-группы короче по сравнению с 98. Данные спектров ЯМР 1Я и 13С (CD3OD) для 121 (табл. 3) были аналогичны таковым для монанхоцидина А (98) [120], за исключением отсутствия сигналов для метильной группы при С-47 и оксиметиновой группы при С-23, которые характерны для разветвленной углеводородной цепи в 98. Тем не менее, в ЯМР-спектрах 121 присутствуют сигналы, соответствующие оксиметиленовой группе (-ОСН?-: 5н 4.13; 8с 67.2). Структура этого фрагмента (рис. 5, фрагмент в) была подтверждена посредством данных ЯМР 13С (табл. 3). Сравнение данных спектров ЯМР !Н и С для монанхоцидина D (121) с таковыми для монанхоцидина А (98) показало, что относительная конфигурация асимметрических атомов в «корабельной» и «якорной» частях этих соединений совпадает. Таким образом, монанхоцидин D (121) представляет собой аналог 98 с модификацией в углеводородном «мостике».

Нормонанхоцидины А, В и D из губки № 043-583

Образцы губки М. pulchra губок 041-187, 043-425, 043-487, 043-600, 043-603, 043-604 были собраны у островов Уруп и Расшуа в северо-западной части Тихого океана во время 41-го и 43-го экспедиционных рейсов на научно-исследовательском судне «Академик Опарин» (табл. 13). В соответствии со схемой, представленной на рис. 4, из них были выделены монанхоцидины А (98), В (119) и D (121). Идентификация полученных алкалоидов с известными веществами была проведена на основании данных ЯМР-экспериментов и масс-спектрометрии высокого разрешения. 3.3. Биосинтез

На основании данных литературных источников, а также информации, полученной при выделении пентациклических гуанидиновых алкалоидов и изучении выделенных соединений [120, 161, 163, 165], нами была предложена схема гипотетических путей биосинтеза их полициклической части (рис. 14). Мы предполагаем, что оба типа пентациклического кора (как с пяти-, так и с семичленным циклом с левой стороны) могут образовываться из предшественников поликетидного типа. Такие предшественники должны содержать или 9 ацетатных и одну пропионатную единицу (для всех известных пентациклических гуанидиновых алкалоидов, кроме монанхомикалинов А (124) и С (129)), или 10 ацетатных и одну пропионатную единицу, как в (124) [163] и (129) [165]. Для образования пентациклической системы должно произойти присоединение гуанидина к такому предшественнику. Хотя порядок биосинтетических этапов, также как и источник гуанидина, пока не выяснен.

Схема гипотетических путей биосинтеза «корабельной» части пентациклических гуанидиновых алкалоидов Наше гипотетическое построение пентациклической системы основано на синтетических работах Мура с соавторами [122, 127-132]. Исходя из осуществленных им превращений и анализируя структуры выделенных нами новых пентациклических гуанидиновых алкаклоидов, мы предположили, что гуанидин может присоединиться к бис-а,Р-ненасыщенному кетону, к такому, как I или II (рис. 14), с последующей имин-енаминной таутомеризацией шиффовых оснований [трансформация (а)]. Дальнейшие стадии могут включать окислительные реакции (б) до предполагаемых интермедиатов III и IV, между которыми возможно взаимопревращение вследствие аллильной перегруппировки. Завершение построения пентациклической системы может происходить за счет модификации таких интермедиатов реакциями циклизации-элиминирования [трансформации (в), (г)].

Интересно, что алкалоиды губки М. pulchra, собранной в разных местах вблизи Средних Курильских островов, отличаются структурами их «якорных» частей. Мы условно разделили изученные нами образцы на два хемотипа (табл. 9). Те из них, которые содержат соединения с 2-аминоэтил-З-аминопропилморфолиноновым ядром, мы назвали «морфолиноновым типом». Другие, в составе которых обнаружены алкалоиды со спермидиновым фрагментом, получили название «спермидинового типа». Причины таких различий в настоящее время не ясны. Кроме того, нет данных и о возможных путях формирования того или иного типа «якоря» в ходе биосинтеза.

Мы предполагаем, что соединения с морфолиноновым циклом в «якорной» части, такие как 98, 119-122, биосинтезируются из предшественников, содержащих спермидиновую (I) или оксиспермидиновую (II) единицу (рис. 15) [163]. Такой биосинтез может протекать через дополнительное окисление предшественника в неизвестный сейчас интермедиат (III), с последующей циклогемиацетализацией, подобно тому, как это происходит в моносахаридах. Таблица 9 - Предполагаемые хемотипы губки М. pulchra

№ образца пентациклические гуанидиновые алкалоиды, найденные в образце фрагмент «якорной» части пр ед пол агаемый хемотип 036-152 монанхоцидины А—Е (98,119—122) «морфолиноновый» 041-187 монанхоцидины А (98), В (119), D (121) 043-425 монанхоцидин А(98) O N "OH1 043-487 монанхоцидины А (98), В (119), D (121) 043-583 монанхоцидин А (98), D (121) NH2 043-600 монанхоцидины А (98), В (119), D (121) 043-603 монанхоцидин А (98), D (121) 043-604 монанхоцидин А (98), D (121) 036-197 монанхомикалины А (124), В (125) «спермидиновыи»

041-029 монанхомикалин С (129),птиломикалин А (79) k NH2 Выяснение путей образования метаболитов исследуемой группы, содержащих «спермидиновыи» тип «якорной» части, является предметом дальнейших исследований.

Примечательной структурной особенностью пентациклических гуанидиновых алкалоидов, найденных в тропических губках, является то, что связывание «корабельной» части со спермидином происходит через оксиполиметиленовые мостики, предшественниками которых являются длинноцепочечные -окисленные жирные кислоты [90, 97, 103, 104, 106-110, 115, 118, 162]. Длина их углеводородных остовов варьируется от С-15 в неофолитиспате 3 (90) [114] до С-18 в крамбесцидине 844 (83) [106]. В преобладающем большинстве известных пентациклических гуанидиновых алкалоидов, липидная связка представлена производным 16-гидроксигексадекановой кислоты. Анализ структур выделенных нами пентациклических гуанидиновых алкалоидов из дальневосточной губки М. pulchra показал, что жирнокислотные предшественники могут различаться не только длиной углеродного скелета, но и положением, а также количеством гидроксильных групп (табл. 10).

Предполагаемые жирнокислотные предшественники пентациклических гуанидиновых алкалоидов из губки М. pulchra Соединение Предшественник монанхомикалины А (124), В (125), С (129), птиломикалин А (98) О ОН 16-гидроксигексадекановая кислота монанхоцидины В (119), D (121) о пэн2,16-дигидроксигексадекановая кислота монанхоцидин С(120) О ОН 2,17-дигидроксигептадекановая кислота монанхоцидин Е(122) 2,15-дигидроксигептадекановая кислота монанхоцидин А (98) S8 о он2,16-дигидроксиоктадекановая кислота Так, в монанхомикалины А (124), В (125) и С (129) [163, 165] входят производные 16-гидроксигексадекановой кислоты, а в монанхоцидинах А (98) и Е (122) [120, 161] - это соответственно производные 2,16-дигидроксиоктадекановой и 2,16-дигидроксигептадекановой кислоты. Известно, что Сіб-Сі8-кислотьі с функциональными эпокси- и гидрокси-группами являются преобладающими мономерами кутина - воскоподобного вещества, покрывающего поверхность надземных органов некоторых растений [166].