第一部分异甜菊醇的化学结构修饰及生理活性研究　　 异甜菊醇属四环二萜类化合物，为天然甜味剂甜菊苷的酸水解产物。药理研究表明，异甜菊醇可抑制polα活性，预防肿瘤细胞生长;可减少心肌细胞ATP水平，发挥抗心肌缺血作用;可降低细胞内钙离子浓度，使血管舒张，降低血压;可抑制单糖转运，减少葡萄糖生成。由于其广泛的药理活性和极好的研究价值，对异甜菊醇的结构修饰和活性研究受到了较多的关注。　　 本文综述了异甜菊醇的化学结构修饰及活性研究进展。本文设计合成了三个系列共41个未见文献报道的异甜菊醇衍生物，所合成的化合物结构经IR，1HNMR，13CNMR，MS确证，并有7个化合物通过X-射线单晶衍射对其立体结构进行了确证。对所合成的化合物，本文进行了初步体外抗肿瘤活性测试，并选择部分化合物进行了大鼠体内抗急性高血糖活性研究，并根据药理研究结果进行了构效关系分析。　　 1.以异甜菊醇为先导化合物，通过向异甜菊醇C-16、C-18引入取代基，并对异甜菊醇的骨架结构进行改造，设计合成了三个系列共41个未见文献报道的目标化合物，以期获得活性更好的异甜菊醇衍生物。所合成的化合物结构经IR，1HNMR，13CNMR，MS确证，并有7个化合物通过X-射线单晶衍射对其立体结构进行了确证。　　 2.经过初步体外抗肿瘤活性测试发现:Ⅰ系列22个化合物中有4个化合物能够抑制人结肠癌细胞株HT29和HCT116;Ⅱ系列17个目标化合物中有6个化合物能够抑制人结肠癌细胞株HT29和HCT116，其中Ⅱ5、Ⅱ8、Ⅱ15的抑制活性较好，可能是由于在异甜菊醇16位肟酯结构的引入以及18位甲酯或苄酯结构的存在;Ⅲ系列4个化合物中有2个化合物能够抑制人结肠癌细胞株HT29和HCT116，其中Ⅲ1对人结肠癌细胞株HT29的抑制活性较好，可能与异甜菊醇中酰胺结构的引入及18位异丙酯的存在有关。在能抑制人结肠癌细胞株HT29和HCT116的12个化合物中，Ⅰ9、Ⅱ5、Ⅱ6、Ⅱ8、Ⅱ9、Ⅱ14、Ⅱ15、Ⅲ1及Ⅲ3的18位都存在酯基，推测异甜菊醇衍生物18位酯基对维持异甜菊醇的抗肿瘤活性具有重要作用。对于化合物Ⅱ5、Ⅱ8、Ⅱ15及Ⅲ1，可以考虑进行进一步筛选研究。　　 3.部分目标化合物抗急性高血糖活性实验结果显示:双酯化合物Ⅰ5活性可能优于异甜菊醇，双酯化合物Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅰ6略好于异甜菊醇，而单酯化合物Ⅰ2活性则低于异甜菊醇，由此推测将异甜菊醇C-18羧基成双酯较成单酯更加有利于增强其抗急性高血糖活性;C-18为羟甲基的化合物Ⅱ1和ⅡB活性略好于异甜菊醇，而异甜菊醇的酮羰基被内酰胺取代后的衍生物ⅡA活性可能优于异甜菊醇，C-18为羟甲基的化合物Ⅱ2活性则低于异甜菊醇，因此不确定C-18羧基被羟甲基替代后对异甜菊醇活性的影响;化合物ⅡA、Ⅱ1、Ⅱ3活性均略好于异甜菊醇，可能将异甜菊醇C-16酮羰基还原为羟基有利于提高活性;异甜菊醇的酮羰基被内酯基取代后的衍生物ⅡB和Ⅱ3活性可能优于异甜菊醇，而酮羰基被内酰胺取代后的衍生物ⅡA、Ⅱ1和Ⅱ2活性则略高于或低于异甜菊醇，由此推测异甜菊醇的酮羰基被内酯基取代比被内酰胺取代更有利于改善其活性。　　 第二部分杜仲内生真菌对异甜菊醇的生物转化研究　　 利用生物转化手段进行天然产物或合成产物的选择性转化，可增强其已有的生物活性或导致新的生物活性产生。微生物作为天然生物催化剂可对许多类型的物质进行结构修饰，特别是丝状真菌，由于具有数目和种类众多的酶，可在许多天然或合成的有机化合物的非活性部位催化进行区域选择性和立体选择性反应。　　 本文综述了异甜菊醇的生物转化研究进展及植物内生菌的生物转化研究进展;从杜仲植物中分离得到52株杜仲内生真菌，首次利用内生真菌进行异甜菊醇的生物转化研究，并发现了四株新的异甜菊醇转化菌株;选取了其中两株即交链孢霉Alternariasp.EL3和瘤座霉Tuberculariasp.ER3进行异甜菊醇的制备级生物转化，分离获得了四个转化产物，并根据1HNMR，13CNMR,MS，HMBC，HMQC及TOF-MS对四个转化产物进行了结构确证。　　 (1)从杜仲植物中分离得到52株杜仲内生真菌，初步确定分属2目（丛梗孢目，球壳孢目）、4科（丛梗孢科，瘤座孢科，暗孢科，球壳科）、10属（头孢霉属，葡萄孢属，粉孢霉属，青霉属，瘤座霉属，尾孢霉属，镰孢霉属，交链孢霉属，刺孢壳属，茎点菌属）。　　 (2)从分离得到的52株杜仲内生真菌中选取了30株进行了异甜菊醇生物转化的筛选试验，并发现了四株新的异甜菊醇转化菌株:交链孢霉Alternariasp.EL3、瘤座霉Tuberculariasp.ER3、镰孢霉Fusariumsp.EL7及青霉Penicilliumsp.ES2。本文选择了交链孢霉Alternariasp.EL3和瘤座霉Tuberculariasp.ER3进行异甜菊醇的制备级转化。　　 (3)交链孢霉Alternariasp.EL3可将异甜菊醇转化为(4α，8β，13β)-12α-羟基-13-甲基-16-氧代-17-去甲贝壳杉烷-18-酸(Cl)及(4α，8β，13β)-7-羟基-12α-羟基-13-甲基-16-氧代-17-去甲贝壳杉烷-18-酸(C2)，瘤座霉Tuberculariasp.ER3可将异甜菊醇转化为(4α，8p，13β)-7α-羟基-13-甲基-l6-氧代-17-去甲贝壳杉烷-18-酸(C3)和(4α，8β，13β)-12β--羟基-13-甲基-l6-氧代-17-羟基贝壳杉烷-18-酸(C4)。说明内生真菌对异甜菊醇具有很好的转化能力，且其对异甜菊醇的生物转化效率较高。另外，这两株内生真菌的转化产物种类较少，使转化产物的分离纯化较为简单，也将有利于转化过程中某一产物的富集。可见内生真菌对异甜菊醇的生物转化研究具有良好的前景。　　 (4)交链孢霉Alternariasp.EL3和瘤座霉Tuberculariasp.ER3对异甜菊醇的生物转化为首次报道，转化产物C1、C2、C3及C4在交链孢霉Alternariasp.EL3和瘤座霉Tuberculariasp.ER3的转化产物中也为首次报道。　　 (5)转化产物C1、C2、C3及C4的结构显示，交链孢霉Alternariasp.EL3和瘤座霉Tuberculariasp.ER3对异甜菊醇的生物转化主要集中于C-7和C-12的羟基化，说明植物内生真菌可在异甜菊醇骨架的非活性部位进行多种类型的区域选择性和立体选择性反应。两株内生真菌对异甜菊醇的生物转化主要为一取代和二取代，未出现三个位点的取代产物，且转化产物种类较少，说明植物内生真菌与开放环境的真菌相比有一定的转化差异性。