海洋天然药物课件.ppt
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1、关于海洋天然药物第1页,此课件共64页哦第一节第一节 概概 述述一、海洋知多少?一、海洋知多少?第2页,此课件共64页哦海洋占地球表面积的海洋占地球表面积的71.2%71.2%;海洋生物量占;海洋生物量占地球总生物量的地球总生物量的87%87%;海洋生物种类达海洋生物种类达10001000多万种;多万种;我国海岸线长我国海岸线长1.81.8万多公里,海域面积约万多公里,海域面积约500500万平方公里;万平方公里;海洋药用资源蕴藏十分丰富,涉及海洋生物海洋药用资源蕴藏十分丰富,涉及海洋生物5 5个生物界、个生物界、4444个生物门、个生物门、2027820278种。种。第3页,此课件共64页哦
2、二、海洋生物的特点二、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、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;及化学缓冲海水体系;较陆生生物独特新颖:新陈代谢、生存繁殖方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;式、适应机制具有显著特性;次生代谢产物结构独特、生物活性多样。次生代谢产物结构独特、生物活性多样。海洋生物在样品采集、前处理、提取与分离等海洋生物在样品采集、前处理、提取与分离等方面都有别于陆生生物。方面都有别于陆生生物。第4页,此课件共64页哦三、海洋
3、药物的研究概况三、海洋药物的研究概况国外概况国外概况 1964 1964 年日本学者研究河豚毒素年日本学者研究河豚毒素 (tetrodotoxin,TTX)(tetrodotoxin,TTX)为开端,为开端,1968 1968 年美国年美国NCI对海洋生物资源的抗癌活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性筛选使海洋药物的研究成为一个独立的领域。域。NCI每年研究、检测的上万个天然产物中,每年研究、检测的上万个天然产物中,1/4 1/4 来自海洋生物。来自海洋生物。第5页,此课件共64页哦头孢菌素钠头孢菌素钠 (cephalosporin natrium)(cephalo
4、sporin natrium):第:第一个一个“海洋新抗海洋新抗”,开创了开发海洋新抗生药,开创了开发海洋新抗生药的先例。的先例。阿糖胞苷阿糖胞苷 (arabinoside cytosine,Ara-C)(arabinoside cytosine,Ara-C):有效抗癌药物。:有效抗癌药物。已从海藻、海绵、腔肠动物、软体动物、被囊已从海藻、海绵、腔肠动物、软体动物、被囊动物、棘皮动物、苔藓虫和微生物体内分离出动物、棘皮动物、苔藓虫和微生物体内分离出了抗菌、抗病毒、止血、镇痛、抗炎、抗肿瘤了抗菌、抗病毒、止血、镇痛、抗炎、抗肿瘤活性的新型化合物。活性的新型化合物。第6页,此课件共64页哦 199
5、41994年年联合国海洋法公约联合国海洋法公约正式生效,许多正式生效,许多沿海国家都把开发利用海洋作为基本国策。沿海国家都把开发利用海洋作为基本国策。世界一些著名大学相继建立了海洋药物研究机构。世界一些著名大学相继建立了海洋药物研究机构。现代分离分析技术、生物技术的研究和应用,进现代分离分析技术、生物技术的研究和应用,进一步促进了海洋药物的研究开发。一步促进了海洋药物的研究开发。海洋药物已成为世界关注的热点。海洋药物已成为世界关注的热点。第7页,此课件共64页哦国内慨况我国是最早应用海洋药物的国家。我国是最早应用海洋药物的国家。神农本草经神农本草经中海洋药物约为中海洋药物约为1010种。种。本
6、草纲目本草纲目中海洋药物中海洋药物9090余种。余种。本草纲目拾遗本草纲目拾遗中海洋药物中海洋药物100100余种。余种。目前,可作药用的海洋生物达目前,可作药用的海洋生物达10001000余种。余种。第8页,此课件共64页哦19781978年全国科学大会上提出年全国科学大会上提出“向海洋要药向海洋要药”的战略设想。的战略设想。成立了中科院海洋所、植物所、农业部黄海成立了中科院海洋所、植物所、农业部黄海所、青岛海洋大学、中山大学、北京大学等所、青岛海洋大学、中山大学、北京大学等一批海洋生物研究和药物开发基地。一批海洋生物研究和药物开发基地。第9页,此课件共64页哦中科院的新芋螺毒素,具有强力的
7、镇痛作用和中科院的新芋螺毒素,具有强力的镇痛作用和较高的用药安全性;较高的用药安全性;草苔虫内酯草苔虫内酯1919(Bryostatin 19Bryostatin 19),已基本完成),已基本完成了临床前研究;了临床前研究;抗肿瘤新药抗肿瘤新药K-001K-001也已完成了全部临床前研究;也已完成了全部临床前研究;甲壳质衍生物甲壳质衍生物916916抗动脉粥样硬化新药也已申报抗动脉粥样硬化新药也已申报了临床研究;了临床研究;中山大学从南海的海绵、海藻、珊瑚等生物中中山大学从南海的海绵、海藻、珊瑚等生物中获得获得100100多种新化合物。多种新化合物。第10页,此课件共64页哦海洋天然药物化学已
8、经成为天然药物研究中最为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。活跃的分支。目前已发现目前已发现3 3万多种海洋天然产物,每年有万多种海洋天然产物,每年有600-600-900900个新的海洋天然产物被发现。个新的海洋天然产物被发现。2121世纪我国海洋药物研究与开发将有重大突破。世纪我国海洋药物研究与开发将有重大突破。第11页,此课件共64页哦四、海洋天然产物的化合物类型四、海洋天然产物的化合物类型已有的研究表明: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。构不断被发现。海洋天然产物常见的化合物有:萜类、甾体、多糖、
9、蛋白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。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、型有:大环内酯、聚醚、肽类、C15C15乙酸原化合物、前列腺素乙酸原化合物、前列腺素类似物等。类似物等。第12页,此课件共64页哦核苷核苷胍胺类胍胺类聚醚聚醚大环内酯大环内酯小分子化合物小分子化合物(甾体、萜类、(甾体、萜类、酰胺类、酚类酰胺类、酚类皂苷等)皂苷等)生物碱生物碱多糖多糖肽类肽类(缩酚肽、(缩酚肽、环肽等)环肽等)
10、其他其他(脂肪酸、糖脂、(脂肪酸、糖脂、吲哚类等)吲哚类等)主要种类主要种类海海洋洋动动物物生生物物活活性性物物质质的的主主要要种种类类第13页,此课件共64页哦第二节第二节 大环内酯类大环内酯类一、特点一、特点 是海洋生物中最常见的一类化合物;是海洋生物中最常见的一类化合物;结构中均含有内酯环;结构中均含有内酯环;环的大小差别较大,从八到六十二元都环的大小差别较大,从八到六十二元都有;有;多具有明显的抗肿瘤活性。多具有明显的抗肿瘤活性。第14页,此课件共64页哦二、简单大环内酯类化合物二、简单大环内酯类化合物特点:特点:仅有一个内酯环、环上仅有仅有一个内酯环、环上仅有OHOH或烷基取代、为长
11、链脂肪或烷基取代、为长链脂肪酸形成的内酯。酸形成的内酯。如如aplyolide Aaplyolide A、B B、D D为海洋动物的化学防御物质,有强的毒鱼活性。为海洋动物的化学防御物质,有强的毒鱼活性。第15页,此课件共64页哦又如又如(-)-macrolactin A、(+)-macrolactin E具有抗病毒活性。具有抗病毒活性。第16页,此课件共64页哦三、内酯环含有氧环的大环内酯类三、内酯环含有氧环的大环内酯类特点特点:大环内酯环上含有氧环,氧环可为三元、五元、六元不等。:大环内酯环上含有氧环,氧环可为三元、五元、六元不等。氧环的生物合成可能为大环内酯环上双键、羟基在代谢过程中氧环
12、的生物合成可能为大环内酯环上双键、羟基在代谢过程中氧化、脱水所致。氧化、脱水所致。如如bryostatin-1bryostatin-1 (苔藓虫素(苔藓虫素)具有免疫增强、诱导分化、增强其他细胞毒药物活性具有免疫增强、诱导分化、增强其他细胞毒药物活性第17页,此课件共64页哦bryostatin 1bryostatin 1是是19821982年美国亚利桑那州大学年美国亚利桑那州大学pettitpettit小组从海洋苔藓虫小组从海洋苔藓虫(总合草苔虫总合草苔虫,又称又称多室草苔虫多室草苔虫)中分离提取的一种具有抗肿瘤活中分离提取的一种具有抗肿瘤活性的大环内酯类化合物。性的大环内酯类化合物。体外试
13、验表明:对体外试验表明:对P388P388淋巴细胞白血病细胞淋巴细胞白血病细胞具有一定的活性具有一定的活性(ED(ED5050为为0.89 g/ml)0.89 g/ml)。体内试验以体内试验以101070 mg/kg70 mg/kg剂量给药,延长寿剂量给药,延长寿命率达命率达52%52%92%92%。已完成了已完成了8080例例期临床研究。期临床研究。不但可杀死癌细胞,还具有促造血功能,是不但可杀死癌细胞,还具有促造血功能,是极有希望的新型抗癌症药物。极有希望的新型抗癌症药物。第18页,此课件共64页哦又如又如swinholide A、B、C具有抗肿瘤和抗真菌活性。具有抗肿瘤和抗真菌活性。19
14、851985年从红海海年从红海海绵中分离绵中分离第19页,此课件共64页哦四、多聚内酯类四、多聚内酯类特点:大环内酯环上具有两个以上的酯键。特点:大环内酯环上具有两个以上的酯键。如如15G256和和15G256 具有抗真菌活性。具有抗真菌活性。第20页,此课件共64页哦五、其他大环内酯类五、其他大环内酯类大环内酯环含有氢化吡喃螺环的化合物。大环内酯环含有氢化吡喃螺环的化合物。如如altohyrtin A、B、C和和cinactryolide A等等。A:X=Cl,R1=R2=Ac B:X=Br,R1=R2=Ac C:X=H,R1=R2=H cinactryolide A:X=Cl,R1=Ac,
15、R2=H 是目前抗瘤谱特殊、细胞毒活性最高的一类是目前抗瘤谱特殊、细胞毒活性最高的一类第21页,此课件共64页哦大环内酯环含有大环内酯环含有N N原子原子 如如ecteinascidin 743(ET743)ecteinascidin 743(ET743)。为一特殊烷化剂,作用于为一特殊烷化剂,作用于DNADNA双螺旋间的沟槽,表现出特双螺旋间的沟槽,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。殊的抗肿瘤作用机理。对晚期软组织癌症具有较好的疗效。第22页,此课件共64页哦第三节第三节 聚醚类化合物聚醚类化合物 是海洋生物中的一类毒性成分是海洋生物中的一类毒性成分一、聚醚梯(脂溶
16、性聚醚)一、聚醚梯(脂溶性聚醚)特点特点:结构中含有多个以六元环为主的醚环内酯环;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、形成并合后聚醚的同侧为顺醚环间反式并合、形成并合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,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。故有聚醚梯之称。聚醚梯上有无规则取代的甲基;聚醚梯上有无规则取代的甲基;极性低,为脂溶性毒素。极性低,为脂溶性毒素。第23页,此课件共64页哦刺尾鱼毒素刺尾鱼毒素(maitotoxin)maitotoxin)是目前分离得到的结构最大的聚醚类化是目前分离得到的结构最大的聚醚类化合物,被认为是毒性最大的非
17、蛋白质类化合物。合物,被认为是毒性最大的非蛋白质类化合物。LDLD5050:50ng/kg:50ng/kg日本东北大学的安元健等日本东北大学的安元健等1993年发现年发现MTX。是典型的钙通道激动剂。是典型的钙通道激动剂。第24页,此课件共64页哦甘比尔藻第25页,此课件共64页哦西加毒素西加毒素(cigatoxin)第26页,此课件共64页哦热带珊瑚礁生态系中海洋涡鞭毛藻热带珊瑚礁生态系中海洋涡鞭毛藻热带珊瑚礁生态系中海洋涡鞭毛藻热带珊瑚礁生态系中海洋涡鞭毛藻 第27页,此课件共64页哦二、线性聚醚(水溶性聚醚)二、线性聚醚(水溶性聚醚)特点:特点:有高度氧化的碳链、仅部分羟基成醚环、多数有
18、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。羟基游离、多为线型,极性较大、为水溶解性聚醚。如如palytoxin岩岩沙沙海海葵葵毒毒素素是是目目前前全全合合成成的的分分子子量量最最大大,手手性性碳碳最最多多的的一一个个聚聚醚醚类类化化合合物物。它它目目前前最最强强的的冠冠脉脉收收缩缩剂剂。其其他他一一些些海海葵葵毒毒素素肽肽还还具具有有强心、抗癌作用等。强心、抗癌作用等。第28页,此课件共64页哦三、聚醚三萜三、聚醚三萜 特点特点:高氧化度,由角鲨烯衍生而来。:高氧化度,由角鲨烯衍生而来。如如sipholenone B、sipholenol、siphol
19、enone A sipholenone B Sipholenol R1=H,R2=OH sipholenone A R1=R2=O第29页,此课件共64页哦第四节第四节 肽类化合物肽类化合物 是海洋生物中另一大类生物活性物质。是海洋生物中另一大类生物活性物质。组成海洋多肽化合物的氨基酸除常见的外,组成海洋多肽化合物的氨基酸除常见的外,尚有大量特殊氨基酸,如软骨藻酸尚有大量特殊氨基酸,如软骨藻酸(domoic acid)海人酸海人酸(-kainic acid)等。等。常见的海洋肽类化合物有直链肽、环肽等。常见的海洋肽类化合物有直链肽、环肽等。如如海兔毒素海兔毒素(dolastatin 10)第3
20、0页,此课件共64页哦又如环肽又如环肽kahalalide F对结核杆菌有极高的抑制活性。对结核杆菌有极高的抑制活性。第31页,此课件共64页哦芋芋螺螺毒毒素素作作为为一一类类具具有有神神经经药药理理活活性性的的多多肽肽,存存在在于于芋芋螺螺属属软软体体动动物物中中,具具有有高高度度的的组组织织专专一一性性,作作用用于于神神经经细细胞胞,副副作作用用小小,又又不不成成瘾瘾,将将有有可可能能广广泛泛适适用用于于镇镇痛痛、抗抗癫癫痫痫及及其其它它神神经经性性疾疾病病的治疗。的治疗。现已发现有现已发现有5 5万多种芋螺毒素。万多种芋螺毒素。ziconotide第32页,此课件共64页哦第33页,此课
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