第十章海洋天然药物
海洋天然药物
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.
Me Me O
HO
O
Me O
O
OMe O
O
HO
O HO HO
Me O
O
OH
OH
Cl
OH
抗瘤谱特殊、活性高，是目前细胞毒活性最高的一类。
❖ 又如从海鞘中得到的ecteinascidin 743(ET743).
HO
MeO Me
O AcO O
NH HO
S
OMe Me
N
Me
O O
N OH
为一特殊烷化剂，作用于DNA双螺旋间的沟槽，表现出特
MW=3482
线性聚醚 特点：有高度氧化的碳链、仅部分羟基成醚环、多数 羟基游离、多为线型，极性较大、为水溶解性聚醚。 如从岩沙海葵中分离得到的palytoxin
大环内酯类聚醚
如扇贝毒素（pectenotoxin 2，PTX2）
Me
O
O
Me
O OH O
Me
OO
OO
Me Me Me O
HO HO
O
COO
直链型
如laurencenyne等。
OH OH
环氧化合物 不同位置的双键被氧化后，可形成不同
大小的氧环（3～12C）。
Cl
O
Br
Br
海洋天然药物培训课件
一、脂溶性聚醚
❖特点：
➢结构中含有多个以六元环为主的醚环内酯环；
➢醚环间反式并合、形成并和后聚醚的同侧为顺 式结构、氧原子相间排列成一个梯子样结构， 故有聚醚梯之称。
➢聚醚梯上有无规则取代的甲基；
➢极性低，为脂溶性毒海洋素天然。药物
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三、聚醚三萜
❖特点：高氧化度，由角鲨烯衍生而来。 ❖如sipholenone B、sipholenol、sipholenone A
➢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。
海洋天然药物
7
❖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。
红 树 海 蛸 (ecteinascidia turbinate)
截 尾 海 兔 (dolabella auricularia)
Bryostatin-1 Bryostatin-4
多室草苔虫(bugula neritina)
Halichondria-BHalichondria okadai
Manoealide
中国天然药物学家说，２１世纪是生物工程药物兴 起的时期。运用海洋生物工程技术，利用海洋生物中 含量极微、活性极强的物质探索出的自然界从未有过 的化合物是早出、快出特效药的新途径。
海洋天然药物
16
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。
海洋天然药物
珊瑚
绿藻
Green Algae
红藻 Red Algae
红藻
褐藻 Brown algae)
海绵
海葵
海鞘
苔藓虫
河豚
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
具有抗真菌活性。
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altohyrtin A、B、C和cinactryolide A等（海绵）
抗瘤谱特殊、活性高，是目前细胞毒活性最高的一类
大环内酯环含有N原子 如ecteinascidin 743(ET743)（海鞘）。
为一特殊烷化剂，作用于DNA双螺旋间的沟槽，表现 出特殊的抗肿瘤作用机理。对晚期软组织癌症具有较 好的疗效。
NCI（National Cancer Institute）正在进行临床试验的海洋药物
药物名称 Ectrinascidin 743
生物来源 红 树 海 蛸 (ecteinascidia turbinate) 截 尾 海 兔 (dolabella auricularia) 多 室 草 苔 虫 (bugula neritina) 海绵(该药已被美国 FDA批准)
抗肿瘤
又如环肽kahalalide F，对结核杆菌有极高 的抑制活性。
第五节 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O或其他卤素元素。 有直链型和环状之分。如：
直链型
环 氧 化 合 物
青岛海洋大学利用海带中的褐藻酸钠加工成抗血栓、降 血脂新药藻酸双脂钠(PSS)，具有良好的临床效果
天然药物化学在线作业答案
天然药物化学在线作业答案第一篇：天然药物化学在线作业答案天然药物化学在线作业答案单选题1.聚酰胺薄层色谱时，展开能力最强的展开剂是（）。
答案:B 删除A 30％乙醇B 无水乙醇C 70％乙醇D 水我的答案:0 答案:B单选题2.一般苷类化合物所不具备的性质是（）。
答案:B 删除A 多为固体B 有升华性C 有旋光性D 均可溶于醇类E 多为无色我的答案:0 答案:B单选题3.以硅胶吸附柱色谱分离下列苷元相同的相关成分时，最先流出色谱柱的是（）。
答案:E 删除 A 四糖苷B 三糖苷C 双糖苷D 单糖苷E 苷元我的答案:0 答案:E单选题4.聚酰胺柱色谱分离下列成分时，以浓度由低到高的含水乙醇洗脱，最先被洗脱的是（）。
答案:D 删除A 2’,4’-二羟基黄酮B 4’-OH黄酮醇C 3’,4’-二羟基黄酮D 4’-羟基异黄酮E 4’-羟基二氢黄酮醇我的答案:0 答案:D单选题5.以pH梯度萃取法从大黄的CHCl3提取液中用5％NaHCO3萃取，碱水层含有的成分是（）。
答案:C 删除A 大黄酚B 大黄素C 大黄酸D 大黄素甲醚E 芦荟大黄素我的答案:0 答案:C单选题6.以柱色谱法分离羟基蒽醌类成分，不能用的吸附剂是（）。
答案:B 删除A 硅胶B 氧化铝C 聚酰胺D 磷酸氢钙E 葡聚糖凝胶我的答案:0 答案:B单选题7.下列溶剂中与水能任意混溶的是（）。
答案:A 删除A 丙酮B 乙酸乙酯C 正丁醇D 四氯化碳我的答案:0 答案:A单选题8.以氢键吸附作用为主要分离原理的色谱是（）。
答案:C 删除A 离子交换色谱B 凝胶过滤色谱C 聚酰胺色谱D 硅胶色谱E 氧化铝色谱单选题9.含芦丁最多的中药是（）。
答案:C 删除A 山药B 银杏C 槐米D 山楂E 牛膝我的答案:0 答案:C单选题10.可作为天然药物中挥发性有效成分提取的方法是（案:D 删除A 铅盐沉淀法B 结晶法C 两相溶剂萃取法D 水蒸气蒸馏法E 盐析法我的答案:0。
《海洋天然药物》课件
总结词
珊瑚是一种海洋生物，其提取物具有显 著的抗炎作用，可用于治疗炎症性疾病 。
VS
详细描述
珊瑚中含有大量的珊瑚素、珊瑚酸钠等抗 炎成分，这些成分能够抑制炎症反应，缓 解疼痛和肿胀等症状。此外，珊瑚提取物 还具有抗氧化、抗疲劳等多种药理作用， 可以用于治疗多种疾病，如关节炎、痛风 等。
案例四：深海微生物产生的抗菌肽
抗炎作用
抗炎作用
海洋天然药物中的某些成分具有抗炎 作用，能够缓解或抑制炎症反应，减 轻炎症引起的疼痛和肿胀等症状。
机制
抗炎作用成分主要通过抑制炎症介质 、抗炎细胞因子、炎症信号转导等途 径发挥抗炎作用，这些成分可能成为 新型抗炎药物的候选分子。
抗病毒作用
抗病毒作用
海洋天然药物中的某些成分具有抗病毒作用，能够抑制或杀灭病毒，预防和治疗 病毒感染性疾病。
独特性
由于海洋环境的特殊性和生物的适应性，海洋天 然药物往往具有独特的化学结构和药理活性。
3
高活性
许多海洋天然药物具有强效的药理活性，对于一 些难治性疾病具有较好的治疗效果。
海洋天然药物的发展历程
01
02
03
探索阶段
早期的探索主要集中在寻 找新的药物来源，发现了 许多具有抗菌、抗病毒和 抗癌等活性的物质。
在人体上进行药物试验，评估药物对某种 疾病的治疗效果和安全性。
对照试验
剂量-效应关系研究
将受试者随机分为试验组和对照组，分别 给予药物和安慰剂或不同剂量的药物，以 评估药物的疗效和安全性。
通过不同剂量的药物试验，观察药物的疗 效与剂量之间的关系，为确定最佳剂量提 供依据。
临床试验与注册审批
临床试验设计
抗菌药物
02
海洋天然药物
海洋天然药物分类
第二节 大环内酯内 第三节 聚醚类化合物 第四节 肽类化合物 第五节 C15乙酸化合物 第六节 前列腺素类似物 第七节 海洋天然产物研究实例
海洋天然药物
第二节 大环内酯内
大环内酯类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，结构中含有内 酯环，环的大小差别较大，从十元环到六十 元环都有。根据结构类型不同可以分为：
海洋天然药物
海洋天然药物化学
海洋天然产物的研究已成为目前研究的热门 课题，每年都有近千篇有关海洋天然产物的文 献报道。以研究海洋生物活性物质为中心任务 的海洋天然药物化学已经成为天然药物研究中 最活跃的分支。
海洋天然药物
海洋天然药物分类
海洋天然药物的结构千差万别，新的骨架 结构不断被发现，常见的化合物有萜类化合物 、甾体化合物、多糖、蛋白质、脂肪烃等化合 物及一些海洋生物中特有的结构类型。下面就 海洋天然产物结构特殊，生理活性明显的几种 类型加以介绍。
海洋天然药物
海豚毒素
沙海葵毒素
海洋天然药物
沙海葵毒素
毒性极大，致死 中量（LD50） 62.5mg/kg。具有使 血管强烈收缩和使冠 状动脉痉挛的作用， 也具有抗癌活性。存 在于沙海葵属 Palythoa腔肠动物机 体中
海洋天然药物
刺尾鱼毒素
海洋天然药物
刺尾鱼毒素
毒性极为强烈,LD50为0.05μg/kg,是非蛋白毒 素中毒性最强的物质,毒性高于沙海葵毒素9倍,比河 豚毒素强近200倍。1 mg刺尾鱼毒素可以致100万 只小鼠于死地。MTX属于典型的钙通道激动剂,可 增加细胞膜对Ca2+的通透性,是研究钙通道药理作 用特异性工具药。刺尾鱼毒素的分子量达3422,分 子式为C164H256O68S2Na2,是目前被发现的最 复杂的一个聚醚梯(Polyether ladder)类化合物, 它的结构鉴定代表着现代鉴定技术在天然产物化学 结构研究中的应用水平。
海洋药物的天然药物生物合成途径研究
海洋药物的天然药物生物合成途径研究海洋药物一直以来都是药物研发领域的热点之一，其中天然药物的生物合成途径一直是研究者们关注的焦点。
海洋中蕴藏着丰富多样的生物资源，其中很多生物都具备着潜在的药用价值。
通过研究海洋生物的生物合成途径，我们可以更好地探索并合成具有治疗作用的化合物。
本文将从海洋药物的定义、海洋药物中的天然药物和其生物合成途径展开讨论。
一、海洋药物的定义及意义海洋药物是指来自海洋生物及其产品中具有药用价值的各类化合物。
海洋是地球上占据了绝大部分面积的生物圈，拥有着广泛的生物物种和天然资源。
因此，研究海洋药物不仅对药物研发和创新具有重要意义，还可以为人们提供更多疾病治疗的选择。
二、海洋药物中的天然药物1. 海洋中的植物药物海洋中的藻类、海草等植物资源中蕴含着丰富的天然药物。
例如，海藻中富含多种多糖类物质，具有抗氧化、抗炎以及抗肿瘤等作用。
此外，一些海洋植物还可以提取出多种活性成分，如海带中的藻胆素，具有降血脂、防治动脉硬化等功效。
2. 海洋中的动物药物海洋中的动物资源也是潜在的药物研发来源。
许多海洋动物体内含有独特的生物活性物质，如海绵中的聚酮类物质、海葵中的多肽类物质等。
这些物质具有抗菌、抗肿瘤、免疫调节等作用，被广泛应用于药物研究和生物技术领域。
三、天然药物生物合成途径的研究进展研究天然药物生物合成途径有助于揭示药物生物合成的机制，并为合成工艺的优化提供理论指导。
虽然目前对于海洋药物生物合成途径的研究还处于起步阶段，但已有一些重要的进展。
1. 基因组学和转录组学的应用基因组学和转录组学的发展为研究海洋生物的生物合成途径提供了强有力的工具。
通过对海洋生物基因组进行测序和分析，可以发现潜在的药物生物合成途径和相关基因。
同时，转录组学的应用可以帮助揭示药物生物合成过程中基因的表达调控情况。
2. 酶学研究的进展酶是催化药物生物合成的关键因素，研究酶的特性和功能对于深入理解药物合成途径至关重要。
海洋天然药物
题目：第十章海洋天然药物教学目的与要求：要求掌握海洋天然药物的结构类型及其特点。
内容与时间分配：（2学时）一、熟悉海洋天然药物的结构及其特点二、了解海洋天然活性化合物的分离方法重点与难点：重点：海洋天然药物的结构类型难点：海洋天然药物的结构特点及其分离方法§10 第十章海洋天然药物§10－1 概述一、海洋生物的特殊性二、海洋天然产物结构的特殊性三、海洋天然产物活性的特殊性§10－2 大环内酯类一、简单大环内酯化合物二、内酯环含有氧环的大环内酯三、多聚内酯四、其它大环内酯类§10－3 聚醚类化合物§10－4 肽类化合物§10－5 C15乙酸原化合物一、直链化合物二、环氧化合物三、碳环化合物四、其它类型乙酸原化合物§10－6 前列腺素类似物§10－7 海洋天然产物研究实例一、海洋活性化合物的研究二、分离实例三、抗肿瘤多肽化合物海绵毒素的分离四、海参皂苷的分离五、河豚毒素的分离小结：本章主要要求学生掌握海洋天然药物的结构类型，了解海洋天然产物活性的特点和提取分离方法。
重点是海洋天然药物的结构类型，难点是海洋天然药物的结构特征及其分离方法。
思考题：1．海洋天然药物的结构类型主要分为哪几类？2．聚醚类海洋化合物的结构特点是什么，其极性如何？3．海洋肽类化合物的氨基酸组成有何特点？4．C15乙酸原化合物及前列腺素类似物的概念？课后分析（学生反映、经验教训、改进措施）学生对海洋天然药物一章反映难以掌握的是结构复杂，规律性难以掌握；其次是C15乙酸原化合物及前列腺素类似物不易理解；应强调其重要性，突出讲解，使学生逐渐掌握本章重点和难点。
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➢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。
第十章海洋天然药物
❖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。
➢头孢菌素钠 (cephalosporin natrium) 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 (arabinoside cytosine, Ara-C)，目前在市场 上获得广泛应用。
第十章海洋天然药物
❖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
▪海洋生物不饱和脂肪酸 、抗心脑血管疾病海 洋药物 、海洋生物毒素
海洋生物
毒素名称
药理作用
岗比毒甲藻(Gambierdis-cus toxicus) 西加毒素(CTX) 强心
麝 香 蛸 (Eledone moschats) 和 E.aldrovandi后部唾液腺
▪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。
▪从黄海葵提取的新型强心药物海葵毒 (anthoplearin) A 和 B等。
第十章海洋天然药物
➢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。
麝香蛸毒素
迄今最强降压物质，其效 应比硝酸甘油强数千倍
蓝 斑 环 蛸 ［ Octopus (Hapalochlaena) maculosus］
蓝斑环蛸毒素 (maculotoxin)
降压
链膝沟藻(Gonyaulaxcatenella) 石房哈毒素(STX) 降压
长尾背肛海兔(Stylocheiluslongi) 海兔毒素
第十章海洋天然药物
三、海洋药物的研究概况
❖国外概况
➢1964 年日本学者研究河豚毒素 (tetrodotoxin, TTX) 为开端， ➢1968 年美国NIC对海洋生物资源的抗癌活性筛 选使海洋药物的研究成为一个独立的领域。 ➢NIC每年研究、检测的上万个天然产物中，1/4 来自海洋生物。
第十章海洋天然药物
第十章海洋天然药物
➢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。
强心、降压
东方鳓 屯属(Fugu sp.) 河豚毒素(TTX) 抗心率失常
槽沟海葵(Anemoniashlcate第) 十A章T海X洋-天Ⅱ然药毒物素
反转快速电刺激诱导的房 颤
➢具有抗癌活性的海洋生物
NCI正在进行临床试验的海洋药物
药物名称
Ectrinascidin 743 Dolastatin-10
第十章海洋天然药物
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。
➢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。
第十章海洋天然药物
❖目前海洋生物研究的主要领域
目前对海洋产物的研究主要集中在： ➢生物活性化合物的研究与开发：包括发现、 结构修饰、合成。 ➢发现新结构。 ➢海洋生物工程。
海绵(该药已被美国 FDA批准)
第十章海洋天然药物
➢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。
➢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。
➢目前，可作药用的海洋生物达1 000余种。
第十章海洋天然药物
➢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。
第十章 海洋天然药物
MARINE NATURAL MEDICINE
第十章海洋பைடு நூலகம்然药物
第一节 概 述
一、海洋知多少？
第十章海洋天然药物
❖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。
生物来源
红 树 海 蛸 (ecteinascidia turbinate) 截 尾 海 兔 (dolabella auricularia)
Bryostatin-1 Bryostatin-4
多室草苔虫(bugula neritina)
Halichondria-BHalichondria okadai
Manoealide