第十章 海洋药物 课件(共28张PPT)- 《天然药物化学》同步教学(高教版)

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第十章 海洋药物 课件(共28张PPT)- 《天然药物化学》同步教学(高教版)

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第十章 海洋药物
第一节 概述
海洋占地球表面积的71%,生物量占地球总生物量的87%,种类超过80(80%)万种,人类对海洋生物的利用率仅为1%。研究开发潜力巨大。
传统中药已有用其治疗疾病的历史,深入研究始于20世纪60年代
生物活性:抗病毒、抗真菌、抗凝血、止血、抗肿瘤
常见的一类具有抗肿瘤活性的化合物,内酯
环,从十元环到六十元环不等。
第二节 大环内酯类(macrolides)
一、简单大环内酯化合物
环上仅有羟基或烷基等,多数仅有
一个内酯环为,长链多不饱
和脂肪酸的内酯。
强毒鱼活性
来源:海洋软
体动物
在原有环结构上的双键和羟基,在次生代谢中氧化、脱水反应,成为含有氧环的大环内酯,有3,5,6元氧环。
二、内酯环含有氧环的大环内酯
来源:海绵
细胞毒活性
来源:红藻和海洋微生物,抗真菌活性
至少有两个酯键存在。
三、多聚内酯
celletodiol
四、其他大环内酯类
1. 含有氢化吡喃螺环
2.含噻唑环的大环内酯
3、新型内酯酰胺化合物
4、含有硼原子的大环内酯
生物活性:抗癌,不易产生多药耐药性,来源:海绵、海鞘和海洋微生物。
来源:海绵,抑制细胞
增殖和较强的细胞毒性
第三节 聚醚类化合物
为海洋生物中的一类毒性成分,其结构特点是含有多个以六元环为主的醚环,反式骈合,O相间排列,形成“聚醚梯”。
涡鞭毛藻中的毒性成分
存在于泥鳗或海藻中的
西加毒素
线性聚醚,含有高氧化度的碳链,仅部分羟基成醚环,多数游离,水溶解性聚醚
沙海葵毒素,
129个碳,
64个手性中心,
抑制ATP酶活性
大环内酯聚醚:首尾相接,形成大环内酯
黑色瘤细胞的IC50为
0.093ng/ml,海绵
扇贝毒素
聚醚三萜,氧化度高
来源:
39、40、41红藻,较强的细胞毒活性,42-44海绵
第四节 肽类化合物
由于海洋的特殊环境,组成海洋多肽化合物的氨基酸除常见的氨基酸外,还有b-氨基异丁酸、L-baikiain、海人酸、软骨藻酸等多种特殊的氨基酸,本身具有多种生理活性。
类型:直链肽、环肽
化合物55,56是从海兔分离到的直链肽,
55已进入临床II期,对P388白血病细胞IC50: 0.04ng/ml.
化合物61是从海洋软体动物分离到的环肽,对结核杆菌有较高的抑制活性。
第五节 C15乙酸原化合物
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,主要是十六碳-4,7,10,13-四烯酸衍生而来的15个C的非萜类化合物。主要从红藻中发现。
一、直链化合物
二、环氧化合物
不同位置的双键被氧化后可以形成不同大小的氧环,从三元氧环到十二元氧环不等。多有Br取代。
七至九元环氧化合物
来源:不同
种的红藻
三、碳环化合物
来源:马来
西亚红藻
六元碳环
五元碳环
四、其他类似乙酸原化合物
含有类似的乙烯或乙炔的结构,生源途径与C15乙酸原化合物相同。
十六碳溴代不饱和酸
溴代二炔酸
来源海绵
第六节 前列腺素类似物
主要从珊瑚中分离到,除具有前列腺素样活性外,还具有一定的抗肿瘤活性,特别是含有卤族元素的化合物。
来源:佛罗里达珊瑚
来源:八放珊瑚
抗肿瘤药,临床实验有效
第七节 甾体化合物
除具有基本的环戊烷骈多氢菲甾核外,具有更丰富的骨架和支链结构,如高度氧化,碳链断裂形成开链甾体结构
一、简单甾体化合物
105,海绵,多羟基乙酰
化甾醇,具有MDR活性
106,海绵,肿瘤
抑制活性
二、开环甾体化合物
主要存在于海绵、柳珊瑚、软珊瑚等中
按开环的位置,分为六类
九个5,6开环甾体化合物,只
有侧链R不同,来自海绵
来源于太平洋海绵
8,9-开环甾体,具有B/C开环结构
来源于塞内加尔海绵
第八节 海洋天然产物研究
一.生物活性
1. 抗肿瘤物质
主要为大环内酯、聚醚类和海洋多肽化合物,从海鞘、海绵、海兔、软珊瑚等海洋生物中得到。
2. 神经作用物质
主要为海洋毒素,如河豚毒素、海兔毒素等,作用于离子通道,对神经系统起作用。
3. 心血管作用物质
核苷类化合物,如沙海葵毒素,具有减慢心率,舒张冠脉血管,持续降血压的作用。另外,硫酸多糖类,如藻酸双酯钠可以降血脂、改善心脑供血。
4. 抗AIDS海洋药物
主要为海洋萜类和硫酸多糖类化合物,具有抑制HIV逆转录酶活性,且对病毒的装配和释放也有阻断作用。
5. 免疫抑制、抗结核作用物质,来源于海洋微生物。
二.研究方法
(一)提取分离
与植物化学研究方法类似,提取分离多用有机溶剂法,但由于原料多为藻类、软体动物、珊瑚等,与植物原料差异很大,如含有的大量蛋白质等。
提取前处理方法:
冷冻、切碎,丙酮提取,或样品解冻后先除去液体物质,对固体物质以有机溶剂提取,在以不同极性有机溶剂萃取。
柱层析分离虽然传统的硅胶柱层析也在使用,
但更多的使用凝胶层析、离子交换、液液逆流色谱和制备高效液相色谱。
海洋天然产物化学成分微量、较难分离和理化性质差异较大。
(二)结构鉴定
海洋天然产物结构复杂,杂原子较多,而且有多个手性中心,所得的化学单体量少(多为几毫克)结构鉴定比从植物中的天然产物要困难。
除了常规的有机波谱法之外,在核磁共振波谱测定中,多用高分辨NMR测定(500MHz),而且使用多维核磁共振测定技术。(2D, 3D NMR)
另外,对于结构中的手性中心,一般采用带有不同手性中心的手性试剂进行化学反应(MTPA),X-射线单晶衍射和圆二色谱法(CD)等。

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