【精选】海洋天然药物化学和天然药物开发.ppt

第一节概述一、海洋知多少？海洋生物量占地球总生物量的87%；海洋生物种类达20多万种；我国海岸线长1.8万多公里海域面积约500万平方公里；海洋药用资源蕴藏十分丰富涉及海洋生物5个生物界、44个生物门、20278种。二、海洋生物的特点生活环境与陆生生物迥然不同：有一定的水压、高盐度、小温差、有限的溶解氧、有限的光照及化学缓冲海水体系；次生代谢产物较陆生生物独特新颖：新陈代谢、生存繁殖方式、适应机制具有显著特性；化合物结构独特、生物活性多样；开展海洋药物研究具有重要的理论意义与实际应用价值。头孢菌素钠(cephalosporinnatrium)为海洋微生物中发现并开发成功的第一个“海洋新抗”开创了开发海洋新抗生药的先例。海绵中获得海绵尿嘧啶核苷(spongouridine)后研究成功合成方法获得有效抗癌药物阿糖胞苷(arabinosidecytosineAra-C)目前在市场上获得广泛应用。80年代后期科学技术的进步尤其是现代生物工程技术使海洋药物的广泛开发成为可能。对海洋药物的研究与开发获得不少具有突破性的成果已从海葵、海绵、腔肠动物、被囊动物、棘皮动物和微生物体内分离得到具有抗菌、抗病毒、止血、镇痛、抗炎、抗肿瘤和心血管等生物活性的多种新型化合物。如从海蛤提取的蛤素(mercenene)有很好的抗癌作用；存在于海鞘中的膜海鞘素(didemnin)为强的抗肿瘤、免疫抑制剂；鲸鲨软骨中提取的6-硫酸软骨素(chondroitinsulfateA)具有降血脂、抗动脉硬化的作用。从黄海葵提取的新型强心药物海葵毒(anthoplearin)A和B等。1994年《联合国海洋法公约》正式生效许多沿海国家都把开发利用海洋作为基本国策。美、日、英、法、俄等国分别推出包括开发海洋药物在内的“海洋生物技术计划”、“海洋蓝宝石计划”、“海洋生物开发计划”等投入巨资发展海洋药物及其他海洋生物技术。世界上一些著名大学也相继建立了海洋药物研究机构。由于现代分离分析技术的发展与应用使复杂的海洋生物微量活性成分得以快速地分离和鉴定。新的基因工程、细胞工程和酶工程等生物技术的研究与应用进一步促进了海洋药物的研究与开发。海洋药物这一新生领域已成为世界关注的热点。国内概况我国是世界上最早应用海洋药物的国家。写成于公元一世纪的《神农本草经》中收载海洋药物约为10种。到1596年李时珍所写的《本草纲目》中海洋药物90余种。至1765年《本草纲目拾遗》中海洋药物总数发展到100余种。我国现代海洋药物的发展是在1978年全国科学大会上提出“向海洋要药”、“开发海洋湖沼资源创建中国蓝色药业”的战略设想之后结束了缓慢发展的历史进入高速发展的新时期的。相继成立了中科院海洋所、植物所及农业部黄海所青岛海洋大学中山大学北京大学等一批海洋生物研究及药物开发基地。随着生物工程技术和分子生物学的飞速发展也给我国的海洋生物研究注入了新的活力。我国同世界先进水平的差距正逐步缩短。目前海洋生物研究的主要领域目前海洋生物生物活性研究的主要领域预防、治疗心脑血管疾病的药用海洋生物具有抗癌活性的海洋生物抗微生物感染海洋生物50年前第一个海洋生物抗生素—头孢菌素开创了开发海洋新抗生素的先河；广谱低毒抗生素—伊他霉素；海参中提取的海参皂苷抗真菌的有效率达88.5%是人类历史上从动物界找到的第一种抗真菌皂苷。其他如皮肤抗炎作用、抗放射性活性物质海洋医用生物材料鲎试剂、河豚毒素试剂、甲壳素、珊瑚骨材料海洋生物滋补保健品等。四、海洋药物研究的发展趋势五、海洋天然产物的化合物类型第二节大环内酯类一、特点是海洋生物中最常见的一类化合物；结构中均含有内酯环；环的大小差别较大从十到六十元都有；多具有明显的抗肿瘤活性。二、简单大环内酯类化合物特点：仅有一个内酯环、环上仅有OH或烷基取代、为长链脂肪酸形成的内酯。如aplyolideA、B、C又如(-)-macrolactinA、(+)-macrolactinE三、内酯环含有氧环的大环内酯类特点：大环内酯环上含有氧环氧环可为三元、五元、六元不等。氧环的生物合成可能为大环内酯环上双键、羟基在代谢过程中氧化、脱水所致。如bryostatin-1又如swinholideA、B、C四、多聚内酯类特点：大环内酯环上具有一个以上的酯键。如15G256γ和15G256δ五、其他大环内酯类大环内酯环含有氢化吡喃螺环的化合物。如altohyrtinA、B、C和cinactryolideA等。大环内酯环含有N原子如ecteinascidin743(ET743)。第三节聚醚类化合物是海洋生物中的一类毒性