第十章 海洋药物
海洋天然药物
15R-PGA2 及其衍生物
Punaglandin 具有抗肿瘤活性
第六节生物碱及其他类化合物
C15乙酸原化合物
• 由乙酸乙酯或乙酰辅酶A生物合成。 • 截至目前海洋生物中发现的该类化合物主要为非 萜类C15乙酸原化合物。 • 结构比较简单，往往含有OH或其他卤素元素。 • 有直链型和环状之分。如：直链型
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aplyolide A、B、D
• 为海洋动物的化学防御物质，有强的毒鱼活性。
又如(-)-macrolactin A、(+)-macrolactin E
• 具有抗病毒活性。
三、内酯环含有氧环的大环内酯类
第十章 海洋天然药物
药学教研室 周志昆教授
zhouzhkun@
第一节
一、海洋知多少？
概
述
• 海洋占地球表面积的71.2%；海洋生物量占 地球总生物量的87%； • 海洋生物种类达1000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。
等近30 种。
（二）神经作用物质
• 神经作用物质主要为海洋生物毒素。 • 海洋生物毒素分为肽类、聚醚类、胍胺类、萜类、大环 内酯类等，很多同时有抗肿瘤特性，但价格非常昂贵。 • 按照来源分有可分为微生物、微藻、动物毒素等。 • 如：石房哈毒素、海兔毒素、河豚毒素、海参毒素、芋 螺毒素等。
• 毒素中研究最多的芋螺毒素，已作为镇痛药物上市。
• 海洋天然药物化学已经成为天然药物研究中最为 活跃的分支。 • 目前已发现3万多种海洋天然产物，每年有600900个新的海洋天然产物被发现。 • 21世纪我国海洋药物研究与开发将有重大突破。
2024海洋药物ppt课件
01定义02特点海洋药物是指从海洋生物中提取的具有药用价值的天然产物或经过化学合成的药物。
海洋药物具有独特的化学结构和药理作用，往往具有高效、低毒、抗耐药性等优势，是新药研发的重要领域。
海洋药物定义与特点01古代海洋药物早在古代，人们就开始利用海洋生物进行治疗，如使用海藻、珊瑚、珍珠等。
02现代海洋药物随着科技的发展，现代海洋药物研究始于20世纪中期，逐渐发展成为一门独立的学科。
03重要里程碑包括发现具有显著药理作用的海洋生物活性成分、成功合成海洋药物等。
海洋药物发展历史海洋药物研究现状及趋势研究现状目前，海洋药物研究已经涉及多个领域，包括抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗氧化等，取得了一系列重要成果。
发展趋势未来，海洋药物研究将继续深入，重点将放在发现新的海洋生物活性成分、研究其作用机制和开发新药上，同时还将加强国际合作，推动海洋药物产业的快速发展。
包括酶、激素、毒素、生长因子等，具有广泛的生物活性。
蛋白质和多肽类包括甘油酯、磷脂、脂肪酸等，具有调节细胞膜流动性、信号传导等功能。
脂类包括多糖、寡糖等，具有免疫调节、抗肿瘤、抗病毒等作用。
糖类具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化等多种生物活性。
萜类和甾体类海洋生物活性成分类型适用于水溶性成分的提取，如多糖、蛋白质等。
水提法利用超临界流体的特性，高效、环保地提取海洋生物活性成分。
超临界流体萃取法适用于脂溶性成分的提取，如脂肪酸、萜类等。
有机溶剂提取法利用酶解作用破坏细胞壁，释放细胞内活性成分。
酶解法海洋生物活性成分提取方法抗肿瘤作用通过抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡等机制发挥抗肿瘤作用。
抗炎作用通过抑制炎症介质释放、调节免疫应答等机制发挥抗炎作用。
抗氧化作用清除自由基、保护细胞膜和DNA免受氧化损伤。
其他作用包括降血糖、降血脂、抗凝血等多种药理作用。
海洋生物活性成分药理作用海洋药物制剂类型及特点海洋药物制剂类型包括海洋中药、海洋西药、海洋生物制品等，涵盖了片剂、胶囊、注射液、外用制剂等多种形式。
(完整word版)海洋药物综述
海洋生物药物综述海洋生物药物是指从海洋动植物中提取的药物, 海洋中丰富的海产动生物不仅为人类提供了大量的食品, 也为人类提供了许多药物, 而且许多海洋药物疗效显著、价格低廉、作用独特, 因此研究海洋药物具有十分重要的意义来源广泛天然产物是新药的重要来源, 而海洋生物的多样性远远高于陆地, 海洋中有着地球上80%的生物, 丰富的生物多样性等于丰富的化学结构多样性。
因此海洋将可能逐步成为新型药物发掘的主战场。
前景可观国家海洋局发布的《中国海洋发展报告（2015）》披露: 值得关注的是, 海洋新兴产业显示出惊人的成长态势。
近几年, 海洋战略性新兴产业年均增速达到15%以上, 远高于海洋产业年均增速11.7%的水平, 目前海洋生物资源的可持续利用途径可分为化学合成、养殖、体外培养产生、微生物发酵、转基因或生物合成几种。
而这些方面都可以为新药的开发提供良好的条件, 因此, 海洋生物药物将来迎来前所未有的发展前景。
发展方向1.海洋生物药物21世纪人类社会面临着“人口剧增、资源匮乏、环境恶化”三大问题的严峻挑战, 一直以来作为药物主要来源的陆地生物正面临着被开发殆尽的危险。
向海洋进军, 开发海洋药物迫在眉睫。
海洋作为一个特殊的生态系统, 在某种意义上, 本身就是一个复杂的培养体系。
海洋生物处于复杂环境中, 相互间的生态作用多是通过物种间化学作用物质如信息素、种间激素、拒食剂等来实现, 这些环境因素远比陆生生物更加复杂和广泛, 这导致海洋生物, 特别是深海生物体内含有与陆地生物无法比拟的化学结构奇特、新颖并具有高活性、高药效的先导化合物, 为新药研发提供了大量模式结构和药物前体。
（1）海绵碱海产海绵Hymeniacidonaldis 产生的生物碱。
这种生物碱是在从海洋无脊动物中分离出来的化合物中筛查对细胞分裂周期调节蛋白依赖性激酶(CDK) 抑制时发现的。
已知海绵碱乃是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶糖原合酶激酶3"、CKD1. CDK2. CDK5.酪蛋白酶1 和促细胞分裂剂激活蛋白激酶-1 的有效的抑制物(IC50=10~40nM)。
天然药物化学第十章海洋天然药物
3. 海洋化学生态学，生物合成和生物生产 (bio-
production)及其它
海洋化学生态学：研究海洋生物次生代谢产物在 海洋生物生命过程和生态系统中所起的生理作用。
第十章 海洋天然药物
一. 概述 地球表面 3/4 被海水覆盖，海洋生物总量超过
20万种，占地球总生物量80%
海洋动植物独特的生存环境：高盐，高压，
缺氧
药物的重要源泉：新的骨架，新的作用机制 抗真菌，抗病毒，抗肿瘤等生理活性
二. 发展历史 起始于50年代末60年代初。 80年代后期大发展，主要归因于：1）高通
HO OAc H3C O O H3CO HO S N O O NH OH N
OCH3 CH3 CH3
Isolated from the Caribbean tunicate ( 被囊动物 ) Ecteinascidia turbinate (1.0 g from about 1.0 ton of tunicate). Possessing potent cytotoxic activity against a variety of tumor cell lines in vitro. In phase II/III clinical trials in Europe and the United States for ovarian, and breast cancer etc.
2. 重要生物活性海洋天然产物的全合成 建立在全合成基础上的构效关系和结构修饰研 究对开发新药具有重要意义。 西加毒素（Ciguatoxins）；
河豚毒素衍生物11-deoxy-TTX；
Lejimalide和Amphidinolid（大环内酯类）；
Manzamine（大环生物碱）；
海洋药物(22题)
第十章海洋药物（22题）一、多选题1．目前从海洋生物中获得的成分有有（）（）（）（）（）：A．前列腺素类 B．聚醚类化合物 C．肽类化合物D．大环内酯类 E．C15乙酸原化合物二、填空1.从海参中除了分离出多糖之外，还分离出，作为阴离子表面活性剂作用于红血球，表现出作用。
2.从中药中获得的有效成分可以作为，合成一系列衍生物，再进行药理活性筛选，进而进行新药研究。
3.从海洋生物中分离得到的前列腺素类成分，通常含有元素。
一般都具有活性。
4.从海参中除了分离出多糖之外，还分离出，作为阴离子表面活性剂作用于红血球，表现出作用。
5.从中药中获得的有效成分可以作为，合成一系列衍生物，再进行药理活性筛选，进而进行新药研究。
6.从海洋生物中分离得到的前列腺素类成分，通常含有元素。
一般都具有活性。
二、填空题1．_____________化合物是海洋生物中常见的一类具有抗肿瘤活性的化合物，结构中含有_________环。
2．大环内酯化合物根据结构类型不同可分为：_________、__________、___________、_________。
3．简单大环内酯化合物尽管环的大小各异，但环上仅有__________或__________等取代，多数内酯环仅有__________个。
4．内酯环含有氧环的大环内酯类化合物除内酯环外，还可能含有__________、___________、_________等。
5．酯环上超过一个酯键的大环内酯类化合物，称为_________。
6．_____________是海洋生物中的一类毒性成分，如沿海赤潮的毒鱼作用。
7．聚醚类化合物的特点是结构中含有多个以___________为主的________环，醚环间_________骈合，形成骈合后聚醚的同侧为__________结构，氧原子__________排列，形成一个梯子状结构，又称_____________。
8．常见聚醚类化合物多有无规则取代的甲基等，一般极性__________，为__________性毒素。
第十章 海洋天然药物
五、海洋天然产物的化合物类型
目前人们对海洋生物的认识相当有限，利用 率仅为1%左右。 已有的研究表明：海洋天然产物的结构千差 万别，新的骨架结构不断被发现。
就目前的研究积累，海洋天然产物常见的化 合物有：萜类、甾体、多糖、蛋白质、脂肪烃 以及海洋生物特有的结构类型。
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有：大环内酯、聚醚、 肽类、C15乙酸原化合物、前列腺素类似物等。
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。
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(chondroitin sulfate A)具有降血脂、抗动脉硬化的作用。
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
海洋药物
亿 平 方 公 里 地球 总 面 积 的
生 物 资源 在 海 洋
。
,
蜂拥 而 来 但 只 尝 一 下 就 四 散 逃 开 了
,
。
如 果 能找 到
洋 给人类 提供食物 的 能力 相 当于 世 界所 有 耕 地 的 倍
,
柳 珊瑚 的 防身 秘 方 也 许对 保 护 我们 的健康 有所 帮 助
。
。
地球上
以 促使 海 洋 生 化药 物 的
。
情况
,
。
经过 多 年研究 掌 握 了 海 马 的 习 性 和 繁育技
,
开 发 向可 持 续 性 的 产 业 化 进 军
术 目前 我 国 广 东 山 东 浙 江 等 地 已 先 后 建 立 起 海
滔 滔碧波之 中
。
深 藏 着对 抗
马 人 工 饲 养 场 现 已 能 提供 部 分产 品
以 及 黄海
、
、
渤海
、
东 海 等 海 域 海 洋 药 用 资 源 的调 查
,
报告
。
上世纪
年代后期
我 国 海 洋 药 物 研 究 出现
的 饲养 不 仅 早 已 获 得 成 功
, ,
杂
、 、
‘长 ,
,
而 且 生 产 能力 也 不 断提
。
性
。
我 国产 的 具 有 抗 肿 瘤 作 用 的 海 藻 类 主 要 有 石
,
约
ห้องสมุดไป่ตู้
亿
万
吨 每年 繁 殖 量 达
亿 吨 其 中拥 有 世 界
海 洋 生 物具 有 陆地 生 物所 不 具 备 的许 多 独 特
的 优点
海洋药物-生物活性物质
E7389(NSC 707389)
• E7389 是从海绵 Halichondria okadai 等中分离得到的大环内酯类化合物。 DUT
• 作用机理：可能是通过直接与微管蛋白结合抑制有丝分裂, 从而抑制微管生长。
DUT School of Life Science and Biotechnology DUT
研究现状与进展
1. 抗肿瘤活性物质：
DUT
包括: 生物碱类、萜类、大环内酯类、肽类、聚醚类、皂苷类、多糖以及 糖蛋白类 来源：海藻、海绵、海鞘、海葵、珊瑚、海兔、海参、海星、海胆、苔藓 虫、鲨鱼… 统计：海洋动物分离的化合物 —— 10%具有抗肿瘤活性 海洋植物提取物 —— 3.5%具有细胞毒或抗肿瘤活性 20多种海洋抗癌药物进入临床或临床前研究阶段
DUT School of Life Science and Biotechnology
DUT
Bryostatin （苔藓虫素） I (NSC339555)
• Bryostatin I是从草苔虫 Bugulaneritina 中分离发现的具抗肿瘤活性的大环 DUT 内酯类化合物。 • 抗癌机制：作用于 PKC 激酶的调节亚基, 降低 PKC 激酶的水平, 从而诱导细 胞分化、促进细胞凋亡。 • Ⅰ期临床：DLT 主要是肌肉痛、恶心和呕吐。 • Ⅱ期临床：单独用药治疗恶性黑色素瘤、结肠癌、非霍奇金淋巴癌、复发性 多态骨髓瘤和复发性上皮卵巢癌均不能产生抗癌应答, 治疗肾癌能产生小部分 的应答, 提示其联合用药可能更有疗效。 • 联合用药Ⅱ期临床：与顺铂联合治疗老年或复发性子宫颈癌、与 IL-2 联合治 疗肾癌均不能产生好的抗癌应答。 与紫杉醇联合治疗 37 名胃癌患者能产生良好的应答, 29%产生部分抗癌应 答, 进展性中位生存期为4.25个月, 中位生存期为8个月, 但53%的患者有肌痛反 应。
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第十章海洋药物
一、选择题
（一）单项选择题（在每小题的五个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内）
1．目前从海参中分离的生物活性成分是（）
A．多糖 B．萜类 C．生物碱
D．苷类 E．挥发油
2．海洋生物量占地球总生物量约（）
A．47% B．57% C．67%
D．77% E．87%
（二）多项选择题（在每小题的五个备选答案中，选出二至五个正确的答案，并将正确答案的序号分别填在题干的括号内，多选、少选、错选均不得分）
1．目前从海洋生物中获得的成分有有（）（）（）（）（）
A．前列腺素类 B．聚醚类化合物 C．肽类化合物
D．大环内酯类 E．C15乙酸原化合物
2．大环内酯类化合物根据结构不同，根据结构类型不同可以分为（）（）（）（）（）A．前列腺素类 B．简单大环内酯类 C．内酯环含有氧环的大环内酯D．多聚内酯 E．其他大环内酯类
二、名词解释
1．大环内酯类化合物
2. 乙酸原化合物
三、填空题
1．海参中除了分离出多糖之外，还分离出，作为阴离子表面活性剂作用于红血球，表现出作用。
2.从海洋生物中分离得到的前列腺素类成分，通常含有元素。
一般都具有
活性。
3．内酯环含有氧环的大环内酯类化合物除内酯环外，还可能含有__________、___________、_____________等。
4．酯环上超过一个酯键的大环内酯化合物，称为__________________。
5．聚醚类化合物的特点是结构中含有多个以___________为主的_____________环，醚环间___________骈合，形成骈合后聚醚的同侧为____________结构，氧原子_________排列，形成一个梯子状结构，又称______________。
6.乙酸原化合物系指从__________或__________生物合成的一类化合物，根据结构特点分为以下不同的结构类型：________、_________、_________、___________。
四、问答题
1．目前研究发现的海洋天然产物中结构特殊、生理活性明显的化合物主要有哪几种类型？主要表现出什么生物活性？
2．已发现的海洋活性产物按活性分类主要有哪些？
3．简述聚醚类化合物的结构特点。
参考答案
一、选择题
（一）单项选择题
1．A 2. E
（二）多项选择题
1．ABCDE 2. BCDE
二、名词解释
1．大环内酯类化合物（macrolides）是海洋生物中常见的一类具有抗肿瘤活性的化合物，结构中含有内酯环，环的大小差别较大，从十元环到六十元环都有。
2．乙酸原化合物（acetogenin）系指从乙酸乙酯或乙酰辅酶A生物合成的一类化合物。
三、填空题
1．皂苷，较强的溶血。
2．卤族，抗肿瘤
3．三元氧环，五元氧环，六元氧环。
4．多聚内酯。
5．六元环，醚，反式，顺式，相间，聚醚梯。
6．乙酸乙酯，乙酰辅酶A，直链化合物，环氧化合物，碳环化合物，其它类似乙酸原化合物。
四、问答题
1．目前研究发现的海洋天然产物中结构特殊、生理活性明显的化合物主要有以下几种类型及活性：
①大环内酯类化合物多具有抗肿瘤活性，有的也可抗菌，抗病毒。
如从海绵Thenonell swinhoei 中分离得到了具有广谱抗肿瘤活性和抗真菌活性的swinholide A、B、C等。
②聚醚化合物，
是海洋生物中的一类毒性成分。
可抗肿瘤，作用于神经系统等。
如从海绵（Halichondrai okadai）中分离得到的halichondrin B可抑制小鼠黑色素瘤细胞。
③肽类化合物，具有多种生物活性，常见抗肿瘤，抗病毒等，有些已进入临床研究。
如从芋螺属类软体动物中得到的芋螺毒素是一类具有神经药理活性的多肽，具有镇痛、神经保护、抗惊厥、镇咳等作用，应用潜力巨大，目前已进入Ⅲ期临床研究。
④C15乙酸原化合物。
⑤前列腺素类似物，除表现前列腺素样活性外，还表现出一定的抗肿瘤活性，特别是一些含有卤素元素取代的化合物，如从八方珊瑚中分离得到的punaglandin 作为抗肿瘤药临床研究有效。
2．①海洋抗肿瘤物质。
从海绵、海兔、软珊瑚等海洋生物中得到了很多具有抗肿瘤活性的大环内酯、聚醚和海洋多肽类物质。
②神经作用物质。
主要为海洋毒素，如海兔毒素、海参毒素、河豚毒素等可作用于离子通道，对神经系统起作用。
③心血管作用物质。
如岩沙海葵毒素、类水母毒素等具有降压、抗心率失常等作用。
④抗AID海洋药物。
⑤其它还有免疫抑制、抗结核等作用物质。
3．聚醚类化合物的特点是结构中含有多个以六元环为主的醚环，醚环间反式骈合，形成骈合后聚醚的同侧为顺式结构，氧原子相间排列，形成一个梯子状结构，又称聚醚梯。
常见聚醚梯类化合物多有无规则取代的甲基等，一般极性低，为脂溶性毒素。
另一类聚醚化合物，同样含有高度氧化的碳链，但仅部分羟基形成醚环，多数羟基游离，与聚醚梯类化合物不同，属于水溶性聚醚。
有的聚醚类化合物可以首尾相连形成大环内酯或局部形成大环。