海洋-天然药物化学.ppt

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1、第十章海洋天然药物MARINENATURALMEDICINE掌握：已知海洋天然药物主要类型及结构特点；了解：海洋天然药物的发展态势。重点内容第一节概述一、海洋知多少？海洋占地球表面积的70.8%.海洋生物量占地球总生物量的87%；海洋生物种类达40多万种，占地球生物种类的近80%.生命起源于海洋。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。海洋天然产物的特点1、存在大量含卤有机物海水中的卤素不仅能进入各种

2、结构的化合物中，而且在各类化合物的生物合成过程中起着非常重要的作用，特别是溴离子诱导作用产生的分子环化或重排。2、结构独特复杂多变且生物活性超强海洋毒素：河豚毒素（生物碱）刺尾鱼毒素（聚醚梯类）二倍半萜：在陆生生物中比较罕见，但在海洋微生物和海绵中却较多，1996~2006年间仅从海绵中分离出的呋喃二倍半萜就达260多个。3、结构中含有罕见或特殊基团氯代碳酰亚胺基、异氰基、胍基、环多硫醚、过氧基以及自然界罕见的丙二烯或乙炔键等.海洋生物的利用率不足1%，海洋特殊生态环境中的生物资源已成为拓展天然药用资源的新空间，也是目前资源最丰富、保存最完整、最具有新药开发潜力的新领域，海洋将成为21

3、世纪的大药库。三、海洋药物的研究概况1、发展历程始于1960年代1964年：河豚毒素(tetrodotoxin,TTX)结构解析生物碱钠通道阻滞剂，毒性是氰化物的1000倍；局麻作用是普鲁卡因的4000倍，价格：1.8亿美元/Kg。1969年：从加勒比海柳珊瑚Plexaurahomomalla中分离得到含量高达1.4%的前列腺素类似物。R1=R2=HR1=CH3，R2=Ac极大地激发了科学家对来自海洋生物活性物质的兴趣。Drugsfromthesea卤代的萜类化合物以及卤代的C15乙酸原类化合物1970年代随着各种二维核磁技术以及软离子质谱技术（如FAB-MS/MS和FD-MS/MS）

4、、单晶X衍射的逐渐应用和成熟，大大加快了对海洋天然产物研究的进程，使得一些结构比较复杂的海洋天然产物的鉴定成为可能。1980年代海洋天然产物的研究在发达国家开始进入黄金时代一些结构复杂的海洋天然产物（如大环内酯类、聚醚类、肽类、C15乙酸原类、前列腺素类似物、甾体类等）完成了结构鉴定和生物活性研究其中不乏分子量超过2000甚至3000的超级碳链（Super-carbonchain）化合物。1990年代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

5、。NCI每年投入到海洋药物研究的科研经费占全部天然药物研究经费的一半以上，每年研究、检测的上万个天然产物中，1/4来自海洋生物。2000年之后2、目前海洋药物研究的主要领域和成果新结构的发现活性化合物的研究与开发海洋生物工程在2007年由新西兰科学家JohnW.Blunt和MurrayH.G.Munro编著的《海洋天然产物词典》（DictionaryofMarineNaturalProducts）一书中记载了截止到2006年中期共发现的30000余种海洋天然产物。仅2006年和2007年就分别发现新的海洋天然产物779个和961个。研究成果头孢菌素钠(cephalosporinnatr

6、ium)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素的先例。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(arabinosidecytosine,Ara-C)，目前在市场上获得广泛应用。几个成功开发实例从海蛤提取的蛤素(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素(anthoplearin)A和B等。具有抗癌

7、活性的海洋生物NCI正在进行临床试验的部分海洋药物药物名称生物来源Ectrinascidin743红树海蛸(ecteinascidiaturbinate)Dolastatin-10截尾海兔(dolabellaauricularia)Bryostatin-1Bryostatin-4多室草苔虫(bugulaneritina)Halichondria-B黑色软海绵(Halichondriaokadai)Manoealide海绵3、发展趋势半合成技术和