海洋天然产物

第一节第一节 概概 述述一、海洋知多少？一、海洋知多少？v海洋占地球表面积；海洋占地球表面积；v海洋生物量占地球总生物量；海洋生物量占地球总生物量；v海洋生物种类；海洋生物种类；v我国海岸线；我国海岸线；v海域面积；海域面积； v海洋药用资源。海洋药用资源。二、海洋生物的特点二、海洋生物的特点v生活环境与陆生生物迥然不同；生活环境与陆生生物迥然不同；v次生代谢产物较陆生生物独特新颖；次生代谢产物较陆生生物独特新颖；v化合物结构独特、生物活性多样；化合物结构独特、生物活性多样；v开展海洋药物研究具有重要的理论意义与实开展海洋药物研究具有重要的理论意义与实际应用价值。际应用价值。三、海洋药物的研究概况三、海洋药物的研究概况v国外概况国外概况开端；开端；领域；领域；每年研究、检测的海洋生物。每年研究、检测的海洋生物。头孢菌素钠头孢菌素钠 ( (cephalosporin natriumcephalosporin natrium) ) 为海为海洋微生物中发现并开发成功的第一个洋微生物中发现并开发成功的第一个“海洋新海洋新抗抗”，开创了开发海洋新抗生药的先例。，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海绵中获得海绵尿嘧啶核苷 ( (spongouridinespongouridine) )，后研究成功合成方法，获得有效抗癌药物后研究成功合成方法，获得有效抗癌药物阿糖阿糖胞苷胞苷 ( (arabinoside cytosine, Araarabinoside cytosine, Ara-C)-C)，目前，目前在市场上获得广泛应用。在市场上获得广泛应用。80 80 年代后期，科学技术的进步，尤其是现代生物工年代后期，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。已从海葵、程技术，使海洋药物的广泛开发成为可能。已从海葵、海绵、腔肠动物、被囊动物、棘皮动物和微生物体内海绵、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。肿瘤和心血管等生物活性的多种新型化合物。如从海蛤提取的如从海蛤提取的蛤素蛤素 ( (mercenene) ) 海鞘中的海鞘中的膜海鞘素膜海鞘素 ( (didemnin) ) 鲸鲨软骨中的鲸鲨软骨中的 6-6-硫酸软骨素硫酸软骨素( (chondroitin sulfate A)从黄海葵提取的新型强心药物从黄海葵提取的新型强心药物海葵毒海葵毒 ( (anthoplearin) A 和和 B等。等。 19941994年年联合国海洋法公约联合国海洋法公约正式生效，许多沿海正式生效，许多沿海国家都把开发利用海洋作为基本国策。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美、日、英、法、俄等国分别推出包括开发海洋药物在内的物在内的“海洋生物技术计划海洋生物技术计划”、“海洋蓝宝石计海洋蓝宝石计划划”、“海洋生物开发计划海洋生物开发计划”等等世界上一些著名大学相继建立海洋药物研究机构。世界上一些著名大学相继建立海洋药物研究机构。由于现代分离分析技术的发展与应用。由于现代分离分析技术的发展与应用。新的基因工程、细胞工程和酶工程等生物技术的研新的基因工程、细胞工程和酶工程等生物技术的研究与应用。究与应用。海洋药物这一新生领域已成为世界关注的热点。海洋药物这一新生领域已成为世界关注的热点。 v国内概况国内概况我国是世界上最早应用海洋药物的国家。我国是世界上最早应用海洋药物的国家。神农本草经神农本草经。本草纲目本草纲目。本草纲目拾遗本草纲目拾遗。 目前可作药用的海洋生物。目前可作药用的海洋生物。我国现代海洋药物的发展我国现代海洋药物的发展 “ “向海洋要药向海洋要药” ” “ “开发海洋湖沼资源，创建中国蓝色药业开发海洋湖沼资源，创建中国蓝色药业”相继成立了一批海洋生物研究及药物开发基地。相继成立了一批海洋生物研究及药物开发基地。 生物工程技术和分子生物学与海洋天然药物研生物工程技术和分子生物学与海洋天然药物研究。究。我国同世界先进水平的差距正逐步缩短。我国同世界先进水平的差距正逐步缩短。 v目前海洋生物研究的主要领域目前海洋生物研究的主要领域生物活性化合物的研究与开发。生物活性化合物的研究与开发。发现新结构。发现新结构。海洋生物工程。海洋生物工程。v目前海洋生物生物活性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预防、治疗心脑血管疾病的药用海洋生物n海洋生物不饱和脂肪酸海洋生物不饱和脂肪酸 、抗心脑血管疾病海洋药物、抗心脑血管疾病海洋药物 、海洋生物毒素、海洋生物毒素具有抗癌活性的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抗微生物感染海洋生物n第一个海洋生物抗生素、广谱低毒抗生素、动物界第一个海洋生物抗生素、广谱低毒抗生素、动物界 第一种抗真菌皂苷第一种抗真菌皂苷其他其他四、海洋药物研究的发展趋势四、海洋药物研究的发展趋势v半合成技术半合成技术v海洋生物技术海洋生物技术v现有技术集成组装现有技术集成组装 v海洋生物活性物质研究为中心海洋生物活性物质研究为中心 五、海洋天然产物的化合物类型五、海洋天然产物的化合物类型v目前人们对海洋生物的认识相当有限目前人们对海洋生物的认识相当有限v海洋天然产物的结构千差万别海洋天然产物的结构千差万别v目前，海洋天然产物常见的化合物目前，海洋天然产物常见的化合物v目前发现的海洋天然产物中结构特殊、生物目前发现的海洋天然产物中结构特殊、生物活性明显的化合物类型活性明显的化合物类型第二节第二节 大环内酯类大环内酯类一、特点一、特点二、简单大环内酯类化合物二、简单大环内酯类化合物v特点特点v例例v又如又如(-)-macrolactin A、(+)-macrolactin E三、内酯环含有氧环的大环内酯类三、内酯环含有氧环的大环内酯类v特点特点v氧环的生物合成氧环的生物合成v例：例：bryostatinbryostatin-1-1v又如又如swinholide A、B、CA R1=R2=MeB R1=H,R2=MeC R1=Me,R2=H四、多聚内酯类四、多聚内酯类v特点特点v例如：例如：15G25615G256和和1515G256 G256 R=CH R=CH2 2OHOH R=Me R=Me五、其他大环内酯类五、其他大环内酯类v含有氢化吡喃螺环的大环内酯环化合物。含有氢化吡喃螺环的大环内酯环化合物。v如如altohyrtin Aaltohyrtin A、B B、C C和和cinactryolidecinactryolide A A等。等。v含有含有N N原子的大环内酯环原子的大环内酯环v如如ecteinascidinecteinascidin 743(ET743) 743(ET743)。第三节第三节 聚醚类化合物聚醚类化合物一、脂溶性聚醚一、脂溶性聚醚v特点：特点： maitotoxin二、水溶性聚醚二、水溶性聚醚v特点：特点：v如如palytoxinpalytoxin三、聚醚三萜三、聚醚三萜v特点特点v如如sipholenone Bsipholenone B、sipholenolsipholenol、sipholenonesipholenone A Asipholenonesipholenone B BSipholenolSipholenol R R1 1=H, R=H, R2 2=OH=OHsipholenonesipholenone A R A R1 1=R=R2 2=O=O第四节第四节 肽类化合物肽类化合物v是海洋生物中一大类生物活性物质是海洋生物中一大类生物活性物质v组成海洋多肽化合物的氨基酸组成海洋多肽化合物的氨基酸v常见的海洋肽类化合物常见的海洋肽类化合物v如如dolastatindolastatin 10 10v又如环肽又如环肽kahalalidekahalalide F F第五节第五节 C15C15乙酸原化合物乙酸原化合物v生物合成。生物合成。v目前海洋生物中发现的该类化合物目前海洋生物中发现的该类化合物v结构特点结构特点v分类分类直链型直链型bisezakyne B环环氧氧化化合合物物第六节第六节 前列腺素类似物前列腺素类似物v生理活性生理活性v从海洋生物中寻找前列腺素资源从海洋生物中寻找前列腺素资源v发展情况发展情况15R-PGA2:PunaglandinPunaglandin第七节第七节 海洋天然产物研究实例海洋天然产物研究实例v红树海鞘红树海鞘( (Ecteinascidia turbinataEcteinascidia turbinata) )抗抗肿瘤活性成分的研究。肿瘤活性成分的研究。v美国美国University of Illinois.University of Illinois.v1972-1996(from crude extracts to 1972-1996(from crude extracts to total synthesis).total synthesis).