沖縄産Agelas属海綿より単離した新規ブロモピロールアルカロイドの構造

抄録

　Agelasida目やHalichondrida目の海綿に含まれるブロモピロールアルカロイドは、窒素含有率の高い特異な化学構造をもち、多様な生物活性を示す海洋天然物であり、これまでに150種以上の報告例がある¹⁾。これらは代表的なブロモピロールアルカロイドであるoroidinを前駆体として、反応性の高いオレフィン部分やアミノイミダゾール部分が関与した分子内環化、あるいは二量化により生合成されると考えられている。

当研究室では、海洋生物に含まれる特異な化学構造を有する天然物の探索研究を行っており、今回その研究の一環として、沖縄産Agelas属 (Agelasida目) 海綿の成分探索を行った。その結果、新規ブロモピロールアルカロイド二量体nagelamide X-Z (1-3)、ならびに新規ブロモピロールアルカロイドnagelamide U-W (4-6) を単離し、構造を明らかにしたので、それらの生物活性と合わせて報告する。

1. 抽出・分離

　沖縄県慶良間諸島で採取されたAgelas属海綿 (SS-162, 3.9 kg, wet weight) を

MeOHで抽出した。この抽出物をEtOAc、n-BuOH、および水で順次分配した後、EtOAc可溶画分をn-hexaneと10% MeOH aq.で分配した。得られた10% MeOH aq.可溶画分をSiO₂カラム、ODSカラム、およびLH-20カラムで分離後、ODS HPLCを用いて精製し、新規ブロモピロールアルカロイド二量体nagelamide X (1, 0.000057%, wet weight)、Y (2, 0.000074%)、およびZ (3, 0.00035%) を単離した(Chart 1)。同様に、n-BuOH可溶画分を分離し、得られたアルカロイド画分をHILIC HPLCを用いて精製した結果、新規ブロモピロールアルカロイドnagelamide U (4, 0.000032%)、V (5, 0.0000074%)、およびW (6, 0.000037%) が得られた(Chart 1)。

2. Nagelamide X (1) およびY (2) の構造²⁾

　Nagelamide X (1) は無色非結晶性固体として得られた。ESIMSにおいてm/z 914、916、918、920、および922に1:4:6:4:1の強度比でイオンピークが観測されたことから、分子内に4個の臭素原子の存在を推定した。HRESIMSより1の分子式はC₂₄H₂₈N₁₁O₆Br₄Sと帰属した。1と既知ブロモピロールアルカロイドの¹Hおよび¹³C NMRスペクトルを比較したところ、2個のジブロモピロールアミド部分、1個のアミノイミダゾール部分、1個のアミノイミダゾリジン部分、および1個のタウリン部分の存在が示唆された。これらの結果から、1をブロモピロールアルカロイド二量体と推定した。

　1の¹H-¹H COSYおよびHMBCスペクトルの解析から、シクロヘキセン環の存在が確認され、このシクロヘキセン環はアミノイミダゾリジン部分とスピロ縮合(C-11’) することが明らかになった。加えて、H₂-10/12-NHおよび14-NH/H-10’間のROESY相関より、テトラヒドロベンズアミノイミダゾール部分の構造を確認し、1の三環性骨格部分の構造を帰属した (Fig. 1)。さらに、各種2D NMRスペクトルの解析から、三環性骨格部分と2個のジブロモピロールアミド部分および1個のタウリン部分のつながりを明らかにし、nagelamide X (1) の平面構造をFig. 1に示した構造と帰属した。

　Nagelamide X (1) の相対配置をROESYスペクトルの解析により帰属した。H-8a/12’-NH、H-9’/12’-NH、およびH-10’/1’’-NH間のROESY相関よ

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