海洋生物海绵中溴吡咯生物碱的研究进展

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海洋生物碱研究进展

海洋生物碱研究进展

海洋生物碱研究进展1那广水1 2,叶亮2,奚涛,姚子伟1,1.国家海洋环境监测中心,辽宁大连(116023) 2. 中国药科大学生命科学与技术学院,江苏南京(210009)E-mail:gsna@摘 要:本文概述了2000年以来海洋生物碱在抗肿瘤、抗菌、抗病毒等方面的研究进展,着重 介绍了近几年国内外海洋生物尤其是海绵和微生物中新发现的海洋生物碱及其生物学功能。

关键词:海洋生物碱,抗肿瘤,抗菌,抗病毒 生物碱是一类生物体中一种含氮化合物,它不仅存在于植物中,而且也存在于动物、微生 物和海洋生物中,人们已经发现很多的有活性的生物碱且用于抗肿瘤、抗菌、抗病毒等方面。

在许多疾病的治疗中,生物碱类药物已经受到人们的普遍关注。

近些年来,海洋药物研究日益 受到专家学者关注。

海洋蕴藏着丰富的药用生物资源,海洋生物由于生活在高盐、高压、低 温、缺氧等极端环境中,长期进化过程中形成了一些结构独特而又有显著药理作用的次级代谢 产物,其在抗病毒、抗炎和抗肿瘤等方面作用显著。

海洋生物碱作为海洋生物的一种次级代谢产物,同样具有以上的生物学活性,它们有很多 可能成为抗肿瘤、抗病毒和抗菌的药物先导化合物,有良好的药用前景。

1. 抗肿瘤生物碱抗肿瘤是海洋生物碱的一个主要研究方向,其主要来自海绵,其次是海鞘、海洋微生物 等。

Aoki S等人[1]研究一种海绵中的五环胍类生物碱 crambescidin 800对慢性骨髓瘤细胞K562的 影响,发现它在细胞周期S期发挥作用,0.15-1µmol•ml-1时增加了 K562细胞血红素的量,当治 疗24小时时有p21蛋白表达,(p21蛋白是p53蛋白诱导的WAF1基因表达产物,与肿瘤增殖细胞 核抗原结合,阻抑DNA多聚酶delta的功能,从而抑制DNA复制;p21蛋白也抑制细胞周期素/细 胞周期素依赖性激酶的底物磷酸化,阻止细胞周期从G1到S期,是一种促进细胞凋亡的蛋白), 在48小时表达量增加,而对p27蛋白表达水平无明显影响(p27蛋白是一种细胞周期蛋白依赖性 激酶抑制蛋白,在哺乳动物有丝分裂G1期转化到S期中起着重要调节作用,在恶性肿瘤中都存 在p27的降低)。

海洋生物碱的合成研究进展

海洋生物碱的合成研究进展

海洋生物碱的合成研究进展
巩伟;李玲;易杨华;张大志
【期刊名称】《药学实践杂志》
【年(卷),期】2008(26)5
【摘要】海洋生物碱是海洋天然产物的一类重要成分,其结构新颖独特,生物活性广泛,但提取产率较低,限制了相关产物的临床研究和产业化发展,其中采用化学合成的方法进行化合物的全合成是解决药源问题一个重要的手段,有关这类化合物合成方面的研究正逐步成为合成化学的一个热点.本文就近年来海洋生物碱合成研究的现状和进展进行综述.
【总页数】8页(P327-333,336)
【作者】巩伟;李玲;易杨华;张大志
【作者单位】第二军医大学药学院海洋药物研究中心,上海,200433;第二军医大学药学院海洋药物研究中心,上海,200433;第二军医大学药学院海洋药物研究中心,上海,200433;第二军医大学药学院有机化学教研室,上海,200433
【正文语种】中文
【中图分类】R282.77
【相关文献】
1.海洋生物碱Eccteinascidins-743的合成研究进展 [J], 刘德秀;王延风
2.海洋生物碱2,3-二羟基-10-溴吲哚[3,2-a ]咔唑的简易合成 [J], 梁大伟;王悦秋
3.海洋生物碱Mansouramycins的吡咯[5,1-a]异喹啉类似物的合成 [J], 程建忠;
赵育
4.海洋生物海绵中溴吡咯生物碱的研究进展 [J], 高荔
5.海洋天然产物喹啉类生物碱的生物活性研究进展 [J], 李林喆;姚彤;毛联岗;顾娜;季春伟;张珍明;李树安
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海洋真菌产生物碱代谢调节的研究的开题报告

海洋真菌产生物碱代谢调节的研究的开题报告

海洋真菌产生物碱代谢调节的研究的开题报告一、研究背景随着现代科学技术的发展,海洋生物资源逐渐受到人们的关注。

其中,海洋真菌是一种重要的生物资源,具有广泛的应用前景。

在海洋真菌中,众多生物碱化合物具有多种生物活性,在新药研发、农业生产、环境修复等领域都有着重要的应用价值。

然而,海洋真菌生物碱的代谢调节机制目前尚不完全明确。

因此,本研究旨在探究海洋真菌生物碱代谢调节的机制,为该领域的研究提供理论依据与实验基础。

二、研究内容和方法1. 研究内容:(1)测定海洋真菌生物碱的产量及其结构特征。

(2)探究海洋真菌生物碱合成代谢途径及调控机制。

(3)研究代谢调节剂对海洋真菌生物碱代谢的影响。

2. 研究方法:(1)分离培养海洋真菌,并检测其生物碱产量和组成。

(2)利用基因工程技术和代谢组学方法,研究海洋真菌生物碱的合成代谢途径和调控机制。

(3)研究代谢调节剂对海洋真菌生物碱代谢的影响。

三、研究意义和预期成果1. 研究意义:(1)探究海洋真菌生物碱代谢调节的机制,为海洋真菌资源合理开发提供理论指导和技术支持。

(2)研究代谢调节剂对海洋真菌生物碱代谢的影响,为新药研发等领域提供新的药物发现途径和思路。

2. 预期成果:(1)深入了解海洋真菌生物碱的合成代谢途径和调控机制。

(2)发现新的海洋真菌生物碱代谢调节剂,并探究其在生物碱生产中的应用价值。

(3)为海洋真菌资源的合理开发和利用提供技术支持和理论指导。

四、研究进度安排1. 第一年:(1)完成海洋真菌的分离和鉴定,建立产生生物碱的海洋真菌资源库。

(2)测定海洋真菌生物碱的产量及其结构特征。

(3)利用基因工程技术和代谢组学方法,研究海洋真菌生物碱的合成代谢途径和调控机制。

2. 第二年:(1)完成代谢调节剂筛选及其对海洋真菌生物碱生产的影响研究。

(2)确定代谢调节剂的最佳使用条件,优化生物碱生产工艺。

(3)开展海洋真菌生物碱代谢调节机制的基础研究,提高海洋真菌生物碱的生产量和质量。

海洋生物碱的合成研究进展

海洋生物碱的合成研究进展

宝库 。生 长 在 海 洋 这 一 特 殊 环 境 ( 盐 、 压 、 高 高 缺
氧 、 少光 照等 ) 缺 中的 海洋 生 物 , 其 生 长 和代 谢 过 在
程 中 。 生并 积 累 了大 量 具 有 特 殊 化 学结 构 并 具 特 产
的合成 策 略 不 同 ,sb 成 步 骤 中 c 一 键合 成 由 Ioe合 c
重要 的手段 , 关这 类化 合 物合 成 方面 的研 究正 逐 步成 为合 成 化 学 的一 个 热 点 。本 文 就近 年 来 海 洋生物 碱 有
合成研 究的现状 和进 展进 行 综述 。 关键 词 海洋天 然产 物 ; 生物碱 ; 成 ; 究进展 合 研
中 图分 类 号 : 2 2 7 R 8. 7
摘要
海洋 生物碱 是 海 洋天然 产物 的一 类 重要成 分 , 结构新 颖 独特 , 其 生物活 性 广泛 , 提 取 产率 较低 , 但 限制
了相 关 产物 的临床研 究和产 业化 发展 , 中采 用化 学合 成 的 方 法进 行 化 合 物 的全 合 成是 解 决 药 源 问题 一 个 其
显著 的抗病毒 活性 , 以有 效 阻止 病 毒糖 蛋 白 gl0 可 p2
与 宿主细 胞 的 C 抗 原 分 子 选 择性 结 合 , 而 阻止 D 从 H V进入 宿主细胞 , I 抑制 H V的复制 。一直 以来 人们 I 对该类 化合物 的人工合 成抱有 极大 的兴趣 。O em n vr a 等 以酮酯 , 1 6为起 始原 料 , 通过 Bg e i 合 反应 i nl 缩 i l
文 献标识 码 : A
文章 编 号 :0 6—0 l ( 0 8 0 0 2 0 10 1 l 2 0 ) 5— 3 7— 8

海绵动物次生代谢产物及其生物活性研究进展

海绵动物次生代谢产物及其生物活性研究进展

统整理总结,见表 2。 表 1 海绵动物化学成分研究
种属
所含化合物
参考文献
Aaptaos Acanthella Acremonium
Agelas Amphimedon Anisodoris
Aplysilla Aplysina Axinella Axinyssa Biemna fortis 蓖麻海绵
生物碱 生物碱 肽类 酰胺类 生物碱 N - 甲基异鸟嘌呤 甾醇 γ - 吡喃酮衍生物 生物碱 甘油醚、胆甾醇 脂肪酸、甾醇、羟基苯甲醛、神经酰胺
第 33 卷 第 1 期 2015 年1 月
中华中医药学刊
CHINESE ARCHIVES OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
Vol. 33 No. 1 Jan. 2 0 1 5
DOI: 10. 13193 / j. issn. 1673-7717. 2015. 01. 030
核苷、嘧啶
[25,45]
Penares
硫酸盐
[46]
Petrosia
甾醇
[7]
Phacellia sp.
生物碱
[48]
棕扁海绵 Phakellia carteri
环肽类、嘧啶
[49 - 50]
Phaphisia pallida
甾醇、生物碱、十元杂环含氮化合物
[51 - 52]

Phyllispongia foliascen 杯叶海绵
[1] [2 - 3]
[4] [5] [6、7] [6] [8] [9] [10] [11] [12]
Callyspongia 美丽海绵
乙酰衍生物、核苷、醇类、多聚 酮化合物、多炔类化合物

海绵药物的研究进展:化学和生物活性

海绵药物的研究进展:化学和生物活性

海绵药物的研究进展:化学和生物活性
黄孝春;郭跃伟
【期刊名称】《中国天然药物》
【年(卷),期】2005(003)001
【摘要】近年来国际上对海洋天然产物的研究日益深入,依托现代大规模药理筛选,目前已有多种结构新颖、药理活性显著且作用机制特殊的海洋天然产物进入临床试验阶段或正在进行临床前研究.海绵种类繁多,代谢途径独特,生存环境多样,共生现象复杂而普遍,多年来一直是海洋天然产物领域最富成果的研究领域之一.本文简要介绍近几年海绵化学成份及其药理活性的研究进展,以供国内同行参考.
【总页数】9页(P1-9)
【作者】黄孝春;郭跃伟
【作者单位】中国科学院上海生命科学院药物研究所新药研究国家重点实验室,上海,201203;中国科学院上海生命科学院药物研究所新药研究国家重点实验室,上海,201203
【正文语种】中文
【中图分类】R282.77
【相关文献】
1.南海蓖麻海绵Biemna fortis Topsent化学成分及其生物活性 [J], 黄孝春;刘海利;郭跃伟
2.蜂海绵属Haliclona海绵化学成分及生物活性研究综述 [J], 刘永宏;王宾;刘大有;
李立冬;费丽娜
3.两种中国南海海绵的化学成分和生物活性研究 [J], 贾睿;郭跃伟;黄才国
4.海绵微生物生物活性物质的研究进展 [J], 刘丽;胡江春;王书锦
5.Haliclona属海绵化学成分及生物活性研究新进展 [J], 田祥云;何山;丁立建因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

海洋生物来源药物先导化合物的研究进展

海洋生物来源药物先导化合物的研究进展

海洋生物来源药物先导化合物的研究进展【摘要】海洋生物中活性物质丰富,本篇文章对国内外近3年来从海洋生物中分离提取到的萜类化合物以及糖苷类化合物进行了归纳,并对其研究趋势进行了展望。

这些新发现的萜类化合物广泛分布于海藻、珊瑚、海绵以及一些海洋真菌等海洋生物中,主要以单萜、倍半萜、二萜、三萜结构型式存在;而糖苷类化合物在海藻、海绵、海参、海星等海洋生物中发现大部分以糖苷脂、甾体糖苷、萜类糖苷型式存在。

【关键词】海洋生物萜类化合物糖苷类生物活性【Abstract】Marine organism show some important biological activities. This paper reviews terpenoids and glycosides from marine organism at home and abroad since 2005, and provides scientific evidence for reasonable exploitation and application. Terpenoids are mainly occurred on marine algae, coral, sponge and some fungi by monoterpene, sesquiterpene, diterpene and triterpene. And glycosides with structures of lipid, steroid and terpenoidare distributed to marine algae, sponge, sea cucumber and starfish.【Key words】Marine organism; terpenoid; glycoside; bioactivity海洋是生命之源,由于海洋环境的特殊性,具有高压、低营养、低温(特别是深海)、无光照以及局部高温、高盐等生命极限环境,海洋生物适应了海洋独特的生活环境,必然造就了海洋生物具有独特的代谢途径和遗传背景,必定也会有新的、在许多陆地生物中未曾发现过的新结构类型和特殊生物活性的化合物。

海洋生物海绵中溴吡咯生物碱的研究进展

海洋生物海绵中溴吡咯生物碱的研究进展

海洋生物海绵中溴吡咯生物碱的研究进展高荔【期刊名称】《《药学研究》》【年(卷),期】2019(038)010【总页数】8页(P600-607)【关键词】海绵; 溴吡咯生物碱; 分离; 合成【作者】高荔【作者单位】山东省体检办公室山东济南250014【正文语种】中文【中图分类】R282.77这个美丽的蓝色星球上,海洋面积十分广大,占地球的四分之三。

众多的海洋生物在海洋中共生共存,相互依赖,它们在这样相对稳定的环境中繁衍生息。

随着科学技术的不断进步,人类把探索的触角伸向了广阔无垠的海洋。

科学家从众多的海洋生物中提取到了许多有效成分,这些成分与陆地生物中所提取的成分截然不同。

因此,海洋生物的次级代谢产物在化学结构和药理活性方面也与陆生生物有着较大的差别,在医药领域有着无限的开发潜力和巨大的研究价值[1]海洋生物品种多、数量大,海绵就是其中非常重要的一种。

作为最原始多细胞动物的海绵,细胞已经发生分化,但仍未形成组织。

因为机体表面存在很多小孔,所以在动物分类学上属于多孔动物门,海绵大多生活在海洋中一些非常坚硬的物质(如:礁石、珊瑚等)上。

在长期的生物进化过程中,海绵与放线菌等微生物形成了极其密切的共生关系,进而产生了许多化学结构新颖且多种多样、药理活性丰富且良好的次级代谢产物[2]。

长期以来,来自各个国家和地区的科学家们通过不断的努力,已经研究了地球上不同海域海绵的活性化学化学成分。

对于那些有明确药理活性的化合物,科学家们还对其生物合成途径进行进一步探究,试图找到该类化合物的人工合成方法,造福人类。

海水中含有大量的盐分,即具有丰富的氯离子(Cl-)。

同时,还含有大量的溴离子(Br-)和较少量的碘离子(I-)。

这些卤素离子,广泛参与海洋生物的生物合成过程中的各种卤化反应,最终产生大量带有卤素原子的化合物。

含有卤素原子的天然药物,例如抗生素金霉素和氯霉素、抗真菌药灰黄霉素等,它们均具有较为独特的生物活性。

由此可见,含有特殊结构的生物碱成分也可能含有某种特别的药理活性,非常具有研究价值。

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海洋生物海绵中溴吡咯生物碱的研究进展高荔(山东省体检办公室ꎬ山东济南250014)摘要:海洋生物海绵是海洋中最简单的动物ꎬ从海绵中分离纯化出的溴吡咯生物碱ꎬ是众多海洋学家和天然药物学家的研究对象ꎬ在系统地归纳和整理了大量文献资料和实验数据的基础上ꎬ本文将对近年来海洋生物海绵中的溴吡咯生物碱在提取分离和合成方面的研究进展进行综述ꎮ关键词:海绵ꎻ溴吡咯生物碱ꎻ分离ꎻ合成中图分类号:R282.77㊀文献标识码:A㊀文章编号:2095-5375(2019)10-0600-008doi:10.13506/j.cnki.jpr.2019.10.010ResearchprogressofbromopyrrolealkaloidinmarinelifeSpongeGAOLi(ThePhysicalExaminationOfficeofShandongProvinceꎬJinan250014ꎬChina)Abstract:Themarinespongeisthesimplestanimalintheocean.Thebromopyrrolealkaloidisolatedandpurifiedfromthespongeistheresearchobjectofmanyoceanographersandnaturalpharmacologists.Itsystematicallysummarizesandor ̄ganizesalargeamountofliteratureandexperimentaldata.Onthebasisofthisꎬthispaperreviewedtheresearchprogressofextractionꎬseparationandsynthesisofbromopyrrolealkaloidsfrommarinebiologicalspongesinrecentyears.Keywords:MarinespongeꎻBromopyrrolealkaloidsꎻSeparationꎻSynthesis㊀㊀这个美丽的蓝色星球上ꎬ海洋面积十分广大ꎬ占地球的四分之三ꎮ众多的海洋生物在海洋中共生共存ꎬ相互依赖ꎬ它们在这样相对稳定的环境中繁衍生息ꎮ随着科学技术的不断进步ꎬ人类把探索的触角伸向了广阔无垠的海洋ꎮ科学家从众多的海洋生物中提取到了许多有效成分ꎬ这些成分与陆地生物中所提取的成分截然不同ꎮ因此ꎬ海洋生物的次级代谢产物在化学结构和药理活性方面也与陆生生物有着较大的差别ꎬ在医药领域有着无限的开发潜力和巨大的研究价值[1]海洋生物品种多㊁数量大ꎬ海绵就是其中非常重要的一种ꎮ作为最原始多细胞动物的海绵ꎬ细胞已经发生分化ꎬ但仍未形成组织ꎮ因为机体表面存在很多小孔ꎬ所以在动物分类学上属于多孔动物门ꎬ海绵大多生活在海洋中一些非常坚硬的物质(如:礁石㊁珊瑚等)上ꎮ在长期的生物进化过程中ꎬ海绵与放线菌等微生物形成了极其密切的共生关系ꎬ进而产生了许多化学结构新颖且多种多样㊁药理活性丰富且良好的次级代谢产物[2]ꎮ长期以来ꎬ来自各个国家和地区的科学家们通过不断的努力ꎬ已经研究了地球上不同海域海绵的活性化学化学成分ꎮ对于那些有明确药理活性的化合物ꎬ科学家们还对其生物合成途径进行进一步探究ꎬ试图找到该类化合物的人工合成方法ꎬ造福人类ꎮ海水中含有大量的盐分ꎬ即具有丰富的氯离子(Cl-)ꎮ同时ꎬ还含有大量的溴离子(Br-)和较少量的碘离子(I-)ꎮ这些卤素离子ꎬ广泛参与海洋生物的生物合成过程中的各种卤化反应ꎬ最终产生大量带有卤素原子的化合物ꎮ含有卤素原子的天然药物ꎬ例如抗生素金霉素和氯霉素㊁抗真菌药灰黄霉素等ꎬ它们均具有较为独特的生物活性ꎮ由此可见ꎬ含有特殊结构的生物碱成分也可能含有某种特别的药理活性ꎬ非常具有研究价值ꎮ目前ꎬ结构独特㊁在海绵中广泛存在且药理活性多样的生物碱成分ꎬ已经成为天然药物化学研究中的一个重要目标化合物[3-5]ꎮ近年来ꎬ研究已经发现这些溴吡咯生物碱具有镇痛㊁抗组胺[6]㊁抗菌[7]细胞毒及免疫抑制[8]等多种生物活性ꎮ本文将对目前已分离纯化得到的溴吡咯生物碱类成分按不同结构进行分类介绍ꎬ并对相关的提取分离合成方法进行简要阐述ꎮ1㊀目前已分离得到的溴吡咯生物碱1.1㊀简单链式溴吡咯生物碱1.1.1㊀吡咯环α-侧链为链状结构的溴吡咯生物碱㊀海绵中分离得到的简单链式溴吡咯生物碱ꎬ结构相对简单的一种便是吡咯环α-侧链为链状结构的溴吡咯生物碱ꎬ文献中有不㊀作者简介:高荔ꎬ女ꎬ副主任药师ꎬ研究方向:药学ꎬE-mail:sdsgaoli@126.com少报道ꎮ在对海绵中具有防污活性的化合物进行系统研究时ꎬ从海绵(Agelasmauriti)中分离得到一种2.5μg mL-1浓度下可以促进海鞘(Cionasavignyi)幼虫蜕变的物质ꎬ与其他化合物有所不同ꎬ这种化合物是4ꎬ5-dibromopyrrole-2-car ̄bamide(1)[9]ꎮ而Tasdemir等[10]利用Ⅱ型脂肪酸途径(FAS-II)作为抗菌药物发现的验证目标ꎬ以基于Plasmodiumfalci ̄parum的enoyl-酰基载体蛋白还原酶(PfFabI)的活性追踪分离程序进行酶抑制活性试验ꎬ发现化合物4ꎬ5-dibromopyrrole-2-carboxylicacidmethylester(2)具有较好的抑制活性ꎮScala等[11]在对具有抗寄生性原生虫病活性的溴吡咯生物碱进行研究时ꎬ发现了化合物bromopyrrolohomoarginin(3)具有非常好的抑制PfFabZ活性ꎬ其IC50值为0.28μg mL-1ꎮ高尚等[12]从海绵Axinellaverrucosa中分离出4种简单链式溴吡咯生物碱ꎬ分别为化合物4~7ꎬ并对该类化合物进行体外脾淋巴细胞的增殖实验ꎮ研究结果显示化合物(4)对ConA诱导的T淋巴细胞具有一定的增殖作用ꎬ化合物(5)对LPS诱导的B淋巴细胞具有一定的增殖作用ꎬ化合物1~7的结构式见图1ꎮ图1㊀吡咯环α-侧链为链状结构的溴吡咯生物碱1.1.2㊀吡咯环α-侧链上有环状结构的溴吡咯生物碱㊀吡咯环脂肪侧链上连接有咪唑环或其他环状结构的溴吡咯生物碱是从海绵中分离得到的一种非常重要的化合物ꎬ它们的结构相对简单却多种多样ꎮ文献资料中ꎬoroidin(8)是非常常见的一种溴吡咯生物碱ꎬ主要从Axinellidae和Agelasidae类海绵中分离得到ꎮScala等[11]在对Agelasnakamurai海绵提取物进行代谢产物和生物活性的初步研究时ꎬ发现其可能具有抗肿瘤活性ꎮLindel等[13]在对海绵提取物进行拒鱼食活性的研究中ꎬ发现oroidin在高浓度时很有可能是海绵进行化学防御的主要有效物质ꎬ化合物keramadine(9)在结构中含有一个N-甲基-2-氨基咪唑环及一个(Z)型双键ꎬ它在高浓度条件下ꎬ基本上没有化学防御活性ꎮ而与其结构相似的化合物dihydro ̄keramadine(10)也从海绵中分离得到过ꎬ研究还发现化合物midpacamide(11)及其他几种化合物合用ꎬ可提高化学防御活性ꎮ也就是说ꎬ吡咯环是该类成分产生化学防御活性的必需结构ꎬ而咪唑环的存在可以增强化学防御的活性ꎮ在现代生物碱的研究中ꎬ海洋生物海绵中溴吡咯生物碱的研究在全世界范围内有着举足轻重的地位ꎮ在生物体内ꎬ有超过2000个蛋白激酶在调节细胞的功能ꎮ对这些激酶进行筛选ꎬ可以发现效果明显且选择性好的蛋白激酶抑制剂ꎬ为人类疾病的治疗提供可靠的药物ꎮ对分离自海绵的活性成分sventrin(12)进行活性筛选ꎬ发现其对珊瑚礁鱼Thalas ̄somabifasciatum具有拒食作用ꎬ构-效关系研究表明ꎬ其结构中N-甲基的存在能够降低其拒食活性[14]ꎮ运用老鼠胚胎干细胞体外血管组织模型对ageladine(13)的抗血管新生作用进行研究ꎬ发现其可能具有抗肿瘤活性[15]ꎮ而dispacamideA(14)㊁dispacamideB(15)㊁dispacamideC(16)和dispacamideD(17)则除了具有抗血管新生活性之外ꎬ还有明显的抗组胺活性ꎮ与之结构相似mukanadinA即dispacamideD㊁mukanadinB(18)㊁和mukanadinD(19)也是在海绵中发现的ꎬ其中mukanadinD具有神经保护活性和谷氨酸拮抗活性ꎬ化合物8~19的结构式见图2ꎮ图2㊀吡咯环α-侧链上有环状结构的溴吡咯生物碱1.1.3㊀羧酸类溴吡咯生物碱㊀在溴吡咯生物碱中ꎬ很多含有羧基这一特别的官能团ꎬ有的以游离形式存在ꎬ有的与其他化合物成盐ꎬ以解离状态存在ꎮErik等[16]从Agelascerebrum粗提取液中分离出一些简单羧酸类溴吡咯生物碱ꎬ这些生物碱具有一定的抗肿瘤㊁抗疟疾作用ꎬ如:4ꎬ5-dibromopyrrole-2-carboxylicacid(20)㊁4ꎬ5-dibromopyrrole-2-carboxylicacidTFAsalts(21)㊁5-bromopyrrole-2-carboxylicacid(22)以及与之结构十分相似的化合物4-bromopyrrole-2-carboxylicacid(23)㊁3ꎬ4-bromopyrrole-2-carboxylicacid(24)和侧链上含有胍基的化合物4-bromopyrrole-2-carboxyhomoarginine(25)等ꎮ从Axinella和Agelas属海绵中分离得到的manzacidinA(26)和agelongine1(27)等有具有对4种寄生原生动物有抑制作用ꎬ另外还发现了manzacidinB(28)㊁manzacidinC(29)㊁N-methyl ̄manzacidinC(30)等化合物[11]ꎬ化合物20~30的结构见图3ꎮ1.2㊀并环类溴吡咯生物碱1.2.1㊀吡咯并七元环类溴吡咯生物碱㊀吡咯并七元环类溴吡咯生物碱是并环类溴吡咯生物碱中很重要的一类ꎬ其结构特征是在吡咯环2ꎬ3位形成七元并环ꎬ其结构如图4所示ꎮ这些吡咯并七元环类溴吡咯生物碱结构新颖而复杂ꎬ并表现出多种生物活性ꎬ是海洋天然药物化学的研究中不可或缺的组成部分ꎬ在天然药物领域中具有极大的关注度ꎮ然而ꎬ因为海绵中的此类成分的含量极少ꎬ经过一步的提取分离实验后ꎬ样品的损耗必然存在ꎬ所以我们要积极的探究新颖的研究方法ꎬ更快ꎬ更准确地发现一些微量甚至是超微量的成分ꎮ图3㊀羧酸类溴吡咯生物碱图4㊀吡咯并七元环类溴吡咯生物碱㊀㊀Linington等[17]在对海绵中分离得到的化合物进行生物活性研究时ꎬ发现化合物hymenialdisine(31)具有蛋白激酶抑制活性ꎬ能调节炎症转化因子㊁抑制G2细胞循环站点ꎬ并且可以减轻骨关节炎恶化ꎬ药理活性多样ꎮSauleau等[18]在海绵Cymbastelacantharella中发现了一系列结构相似的化合物ꎬ即hymenialdisine类化合物ꎬ包括(+)-dihydrohymenialdisine(32)㊁(-)-dihydrohymenialdisine(33)和一些其他化合物ꎮ这类化合物化学结构独特ꎬ对蛋白激酶具有非常明显的抑制活性ꎬ在澳大利亚一篇关于海洋科学的文章中ꎬ报道了2-bromoaldisin(34)㊁axinohydantoin(35)㊁hy ̄menin(36)和stevensine(37)等一系列化合物已经在海绵中被发现ꎮFouad等[19]从采集自印度尼西亚海域的海绵Stylissasp.中发现了化合物12-N-Methylstevensine(38)㊁12-N-Methyl-2-debromostevensine(39)㊁3-debromolatonduineBmethylester(40)㊁和3-debromolatonduineA(41)等溴吡咯类生物碱ꎮ在对海绵的研究中ꎬ还发现了一些结构新颖的溴吡咯生物碱ꎬ这些化合物包括:没有细胞毒性的latonduineA(42)和latonduineB(43)及其衍生物ꎬ即latonduineB的酯类化合物latonduineBethylester(44)和latonduineBmethylester(45)等ꎮ1.2.2㊀吡咯并哌啶类溴吡咯生物碱㊀吡咯并哌啶类生物碱也是一种非常重要的溴吡咯生物碱ꎬ其结构特征为吡咯环1ꎬ2位形成六元并环ꎬ其详细结构如图5ꎮ吡咯并哌啶类生物碱与吡咯并七元环类溴吡咯生物碱ꎬ在海绵中溴吡咯生物碱的研究㊁海洋天然产物的研究以及天然产物的研究中具有同等地位ꎮ到目前为止ꎬ从Agelasida㊁Axinellida和Halichondrida属海绵中已经分离得到很多种具有不同生物活性的溴吡咯生物碱ꎬ此外ꎬ在海绵中还发现了几种化合物ꎬ这几种化合物对人类20S蛋白酶体和20S免疫蛋白酶体催化中心蛋白质的水解活性具有一定的抑制作用ꎬ这些化合物为dibromophakellin(46)㊁bromophakellin(47)㊁4ꎬ5-dibromopalauᶄamine(48)㊁dibromophakellstatin(49)㊁和dibro ̄moisophakellin(50)ꎮ另外dibromoagelaspongin(51)㊁cycoroidin(52)㊁hanishin(53)N-methyldibromoisophakellin(54)等化合物也在海绵中有所发现[20-21]ꎮAktaş等[20]从海绵Agelasoroides中分离到两种化合物ꎮ化合物mukanadinC(55)的粗提取物在HPLC上的保留时间为21.87minꎮoxo ̄cyclostylidol(56)则是从海绵Stylissacaribica中获得的一种分子内环化的oroidin衍生物ꎮ图5 吡咯并哌啶类生物碱1.3㊀聚合类溴吡咯生物碱㊀聚合类溴吡咯生物碱是由两个或多个溴吡咯生物碱聚合而成的ꎬ其结构中含有两个及两个以上的溴吡咯环ꎬ与其他结构类型的溴吡咯生物碱相比ꎬ较为复杂ꎮ其结构如图6ꎬ大多数的聚合类溴吡咯生物碱属于化合物oroidin的衍生物ꎮTanaka等[22]应用简单的提取技术ꎬ及HPLC㊁LC-MS和MS-MS等方法ꎬ快速地发现了Agelassp.海绵中sceptrin(57)㊁debromosceptrin(58)㊁oxys ̄ceptrin(59)㊁dibromosceptrin(60)及nakamuricacid(61)等化合物的存在ꎮ而Buchanan等[23]在研究中发现化合物stylis ̄sadineA(62)和stylissadineB(63)作为P2X7受体拮抗剂ꎬ具有抗炎活性ꎮ另外ꎬ从日本海绵PseudoceratinaPurpurea中分离得到了具有抗菌活性和细胞毒性的结构相对简单的化合物pseudoceratidine(64)及可阻止藤壶幼虫附着的具有抗污损活性的mauritiamine(65)[24]ꎮ2 溴吡咯生物碱的合成海洋中的海绵种类多种多样ꎬ传统的提取分离方法已经不能够充分提取海绵中的有效活性成分ꎮ因此ꎬ天然药物学家和药理学家将对海绵进行进一步的研究实验ꎬ为更加深入的探究奠定坚实的基础ꎮ值得注意的是ꎬ溴吡咯生物碱化合物的合成难度与该化合物自身结构的复杂程度密切相关ꎬ现就文献资料中有关溴吡咯生物碱的合成方法进行简单的介绍和阐述ꎮ㊀㊀简单链式的溴吡咯生物碱的合成相对简单ꎬJustinJames[25]对海绵中orioidin类生物碱的合成和生物活性进行了研究ꎬ并且对简单的羧酸类溴吡咯生物碱4ꎬ5-dibromopyrrole-2-carboxylicacid的N-甲基衍生物进行了合成ꎬ其合成方法如图7ꎮ海绵通过消耗体内的氨基酸来合成其次生代谢产物ꎬ其生物合成途径为氨基酸途径ꎮ因而ꎬ可以采用氨基酸途径对溴吡咯生物碱进行仿生合成ꎮGenta-Jouve等[26]对oroidin类生物碱的生物合成途径进行了探究ꎬ其生物合成途径如图8ꎮ一定要注意的是ꎬ精氨酸㊁高精氨酸㊁鸟氨酸和赖氨酸4种氨基酸是oroidin类溴吡咯生物碱的合成前体化合物ꎮ首先精氨酸通过动物体内的尿素循环脱去尿素ꎬ形成高精氨酸ꎮ高精氨酸经过脱氨㊁氧化等步骤形成2-羧基吡咯与赖氨酸反应得到的2-氨基咪唑类化合物反应ꎬ最终生成oroidin类溴吡咯生物碱ꎮ这是一种非常重要的合成途径ꎬ因为海绵体内很多的溴吡咯生物碱均是由oroidin类溴吡咯生物碱衍生而成的ꎮ通过这一反应得到的oroidin类溴吡咯生物碱ꎬ也可以应用于合成很多结构新颖且各有不同的溴吡咯生物碱ꎮ图6㊀聚合类溴吡咯生物碱图7㊀羧酸类溴吡咯生物碱的合成图8㊀oroidin的生物合成途径㊀㊀近年来ꎬ对溴吡咯生物碱合成方法的研究报道屡见不鲜ꎬForte等[27]探究了许多种溴吡咯生物碱的合成方法ꎬ其中最重要的两种合成方法是吡咯并七元环类和吡咯并哌啶类溴吡咯生物碱的合成ꎬ这两个典型的合成途径如图9所示ꎮ先以氨基酸途径合成2-bromoaldisineꎬ从它开始合成更为复杂的吡咯并七元环类化合物ꎬ得到最终产物axinohydantoinꎮ另外ꎬ还采用一些简单的化合物经过一共六步的化学反应ꎬ得到了一种结构相对复杂的吡咯并哌啶类溴吡咯生物碱ꎮ然而ꎬ在这篇文章中ꎬ还叙述了一些其他有生物活性的天然产物的合成过程ꎮ虽然这些化合物的结构并不是十分复杂ꎬ但由于多个手性碳原子的存在ꎬ导致化合物空间结构具有多样性ꎬ使得一些手性分子的合成难度增大ꎮ对于那些具有手性碳原子的手性分子ꎬ即使合成成功ꎬ也很难采用合适的方法将不同异构体进行分离ꎬ因此ꎬ溴吡咯生物碱的合成是一项非常具有挑战性的工作ꎮ聚合类溴吡咯生物碱的合成与其他结构简单的溴吡咯生物碱相比ꎬ更为复杂ꎬ聚合类溴吡咯生物碱多数是由oroidin类生物碱聚合而成ꎬ可能的合成机理见图10[28]ꎮ图9㊀吡咯并七元环类和吡咯并哌啶类溴吡咯生物碱合成图10㊀聚合类溴吡咯生物碱的合成机理3 结论海绵中的溴吡咯生物碱具有多种多样的生物活性和药理活性ꎬ例如:抗肿瘤活性ꎬ抗组胺活性ꎬ抗菌活性等ꎮ溴吡咯生物碱的化学结构也具有许多种类ꎬ例如:简单链式的溴吡咯生物碱㊁并环类溴吡咯生物碱㊁聚合类溴吡咯生物碱等ꎮ在这些类型的生物碱中ꎬ聚合类溴吡咯生物碱尤为特别ꎬ它与其他类型的溴吡咯生物碱相比ꎬ生物活性与药理活性较多ꎬ化学结构也更加丰富ꎮ近年来ꎬ科学家对于聚合类溴吡咯生物碱的研究日益增加ꎮ广阔无垠的海洋是无数海洋生物的生活家园ꎬ它蕴藏着极为丰富的自然资源ꎬ其中ꎬ海绵便是生活在海洋中的一种非常重要的动物ꎮ随着自然科学和动物分类学等相关学科的发展ꎬ人们将会发现更多的海绵物种ꎬ由于海绵物种的不同ꎬ其产生的次生代谢产物也可能具有细微或较大的差别ꎻ同时ꎬ随着化学和药学相关学科的发展ꎬ科学家能够逐渐发现更加科学的海洋天然药物研究方法ꎬ应用更加先进的科学技术手段提取ꎬ分离并鉴定出海绵中的微量成分ꎻ值得期待的是ꎬ随着电子科学技术的发展ꎬ人类将建立更加完善㊁更加完整的海洋药物化学成分的数据库ꎬ特别是关于海绵中有效活性化学成分的数据库ꎬ例如溴吡咯类生物碱等ꎮ方便科学家㊁学者和普通公民进行查阅和对比研究ꎻ更有甚者ꎬ随着药理学㊁临床药学等学科的发展ꎬ如果人们可以应用微量的成分预测化合物的生物活性或药理活性ꎬ那么对于海绵中溴吡咯生物碱的科学研究将会迈出一大步ꎮ今后ꎬ随着科学家和药理学家对海绵中溴吡咯类生物碱更加深入的研究更多有益于人体的化学成分将等待着我们去发掘㊁应用ꎬ终将有造福人类的美好明天ꎮ我国海洋辽阔ꎬ海洋中有着非常丰富的海绵资源ꎬ目前已经发现的海绵品种就有5000多种ꎬ应该还有更多的海绵品种亟待发现ꎮ虽然海绵的种类多种多样ꎬ但是经过科学研究并报道过有效活性成分的海绵物种却只是屈指可数ꎬ这无疑是对海绵资源的一种浪费ꎮ为了充分地利用这些海绵资源ꎬ寻找有药用价值的海洋天然产物ꎬ发现更多具有显著药理活性的先导化合物ꎬ开发更为理想的临床药物ꎬ国家可以给予相应的政策支持ꎬ鼓励研发人员的积极研究ꎮ海绵有着十分广阔的应用前景ꎬ随着社会的发展㊁人类的进步ꎬ实现从海绵中发现有实际药用价值并开发为新药运用于临床战胜疾病这一目标将指日可待!参考文献:[1]㊀吴旭东ꎬ梅文莉ꎬ邵长伦ꎬ等.中国南海蜂海绵Haliclonacymae 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