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近些年来，由于过度使用抗生素，特别是滥用抗生素，病原菌日益广泛的耐药性和抗药性已成为药物治疗中越来越常见的问题。另外，恶性肿瘤严重威胁着人类生命与健康，化学药物治疗成为治疗肿瘤的重要手段之一，所以人们迫切需要不断寻找新的抗生素药物。目前，筛选高效低毒的抗生素药物，特别是从天然产物中筛选抗生素，是天然药物研究开发的热点。随着人类对陆源微生物研究的深入开展，从陆源微生物中发现新化合物的数量和速度都在锐减，于是人类将目光投向了海洋这一地球上最大的生物物种宝库。如何全面有效和可持续性开发海洋微生物资源是科学家们研究的一个重要课题。南海作为一个热带海洋宝库，丰富的海洋微生物药物资源值得我们从各个层面，使用各种方法进行系统、全面地发掘。
本文首先从海绵和底泥中分离到大量菌株，以枯草芽孢杆菌与金黄葡萄球菌等革兰氏阳性细菌(G+菌)，大肠杆菌与铜绿假单孢菌等革兰氏阴性细菌(G-菌)，以及菌核菌、稻瘟病菌与酵母菌等真菌构成活性菌株筛选模型，筛选具有广谱生物活性的菌株，对其次生代谢产物进行分离纯化和结构表征；其次进行细胞毒活性实验，以人肺腺癌(A549)细胞株、人宫颈癌(HeLa)细胞株、小鼠艾氏(Ehrlich)腹水癌细胞株和人乳腺癌(MCF～7)细胞株等4种肿瘤细胞为测试细胞，采用MTT法测试化合物的抗肿瘤活性。通过最低抑制浓度(MIC)值和半抑制浓度(IC50)值初步阐明了部分化合物的构效关系。另外，本文研究了南海海洋微生物对典型的难溶性抗肿瘤药物herbmycinA的微生物转化作用，阐明了转化产物化学新结构，并将转化产物极性/水溶性和抗肿瘤活性进行了评价，获得了一些有价值的结果。
从海绵Axinellasp.样品和深海底泥样品中共获得了151株海洋微生物，通过筛选，找到了2株活性强、抑菌谱较广的真菌Myrotheciumsp.JS009和Eupenicilliumsp.SD017，对其代谢产物进行了详细的研究。运用TLC生物自显影活性跟踪法，结合使用常压硅胶柱层析、制备薄层硅胶层析、葡聚糖凝胶SephadexLH-20柱和制备高效液相色谱等多种分离手段，对这2株海洋真菌的发酵液乙酸乙酯提取物和菌丝体丙酮提取物进行分离纯化，快速地确定了其抑菌活性成分与其他代谢产物。
从JS009和SD017两菌株中共分离到纯化合物13个，根据理化性质和核磁共振、红外、质谱、紫外可见光谱等光谱数据鉴定了化合物的化学结构，它们是：JS009菌产生的roridin D(145)、roridin A(146)、myrochromanone (147)、myrochromanol(148)、isoepiepoformin(149)、7a-hydroxytrichodermol(150)和SD017菌产生的curvularin (151)、αβ-dehydrocurvularin(152)、stigmasterol(153)、ergosta-5，7，22-trien-3β-ol(154)、diisobutyl phthalate(155)、brefeldin C(156)、eupenoxide(157)。其中roridin D和roridinA首次同时从Myrothecium属的菌株中分离得到，curvularin和αβ-dehydrocurvularin首次从Eupenicillium属的菌株中分离获得。
采用滤纸片扩散法测定化合物对不同指示菌的MIC值和MTT法测试化合物的IC50值，对化合物的抑菌活性谱和抗肿瘤活性进行了研究，结果发现，roridinD、roridin A、myrochromanone、myrochromanol、7α-hydroxytrichodermol、curvularin、αβ-dehydrocurvularin、brefeldin C和eupenoxide对G+菌和真菌均有抑制活性。抗肿瘤活性筛选表明，上述纯化产物对供试肿瘤细胞株有不同程度的抑制活性，其中化合物roridin D和roridin A可以有效抑制A549细胞株，其IC50分别为0.45 μg/mL和0.19 μg/mL；curvularin对Ehrlich细胞株具有抑制活性(IC50值为47.8 μg/mL)，αβ-dehydrocurvularin则对HeLa细胞株具有良好的抑制活性(IC50值为10.3 μg/mL)。13个化合物中对G-菌(E.coli和P.aeruginosa)没有抑制活性。
根据分离过程的活性跟踪结果与对7种指示菌的MIC测定，可以断定化合物roridin D和roridin A是Myrothecium sp.JS009发酵液中最主要的抗真菌化合物，考虑到其抗植物病原菌菌核菌和稻瘟病菌的强活性，可以将其用于植物病害防治。
化合物αβ-dehydrocurvularin在C-3和C-4间有1个在curvularin分子中相应位置没有的C-C双键，双键和C-2位的羰基与苯环发生π电子共轭作用，从而形成局部的平面结构，有助于αβ-dehydrocurvularin分子与金黄葡萄球菌的靶位点进行结合，从而造成二者抗菌谱的差异，其中αβ-dehydrocurvularin能够有效抑制金黄葡萄球菌和枯草芽孢杆菌，而curvularin没有作用。
利用海洋真菌Eupenicillium sp. SD017对难溶性抗肿瘤药物herbimycin A分子进行微生物转化，对其化学结构加以改造修饰。通过对转化产物进行分离纯化与结构解析，并对单体化合物的水溶性和抗肿瘤活性进行评价，结果发现，在Eupenicillium sp. SD017的作用下，herbimycin A可以转化为herbimycin C和6-hydroxy-(6-demethoxy)-herbimycin C，后者为一个新的格尔德霉素类似化合物。另外，两个转化产物的水溶性均比底物的强，其中6-hydroxy-(6-demethoxy)-herbimycin C对人肺腺癌A549细胞株(IC50=152.9μg/mL)、人乳腺癌MCF-7细胞株(IC50=0.46μg/mL)、小鼠艾氏(Ehrlich)腹水癌细胞株(IC50=10.7μg/mL)和人宫颈癌(HeLa)细胞株(IC50=109.3μg/mL)等四种肿瘤细胞株的IC50值基本上介于herbimycin A与herbimycin C之间。通过海洋微生物的生物转化，得到了具有水溶性增大10倍左右的新的结构修饰化合物，为该类型抗肿瘤药物的进一步改良与开发打下了基础。