海洋生物活性物质与分离提取.ppt

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1、第九章 海洋生物活性物质 与分离提取技术第一节第一节 概述概述 由于绝大部分陆生生物活性由于绝大部分陆生生物活性成分已获得筛选，科学家转从成分已获得筛选，科学家转从海洋生物或原始森林中寻找药海洋生物或原始森林中寻找药用活性成分。用活性成分。美国、欧盟等国家已对红海、美国、欧盟等国家已对红海、地中海等海域的海洋生物进行地中海等海域的海洋生物进行药物筛选，对具有开发价值的药物筛选，对具有开发价值的活性物质进行专利保护。活性物质进行专利保护。概概 述述数据：海洋占地球表面的数据：海洋占地球表面的7171，生物，生物量占地球总生物量的量占地球总生物量的8787，生物种类，生物种类达达2020多万种，利

2、用率仅为多万种，利用率仅为1 1。生物活性：抗真菌，抗病毒，止血，生物活性：抗真菌，抗病毒，止血，抗凝血，抗肿瘤等活性。抗凝血，抗肿瘤等活性。海洋生物活性物质的功能海洋生物活性物质的功能 保健保健 制药制药 保健功能保健功能一、健脑益智功能一、健脑益智功能一、健脑益智功能一、健脑益智功能二、预防肿瘤功能二、预防肿瘤功能二、预防肿瘤功能二、预防肿瘤功能 三、预防心脑血管疾病三、预防心脑血管疾病三、预防心脑血管疾病三、预防心脑血管疾病 四、调节血压功能四、调节血压功能四、调节血压功能四、调节血压功能五、调节血糖功能五、调节血糖功能五、调节血糖功能五、调节血糖功能六、抑菌、抗病毒功能六、抑菌、抗病毒

3、功能六、抑菌、抗病毒功能六、抑菌、抗病毒功能七、免疫调节功能七、免疫调节功能七、免疫调节功能七、免疫调节功能 八、抗衰老功能八、抗衰老功能八、抗衰老功能八、抗衰老功能九、抗疲劳功能九、抗疲劳功能九、抗疲劳功能九、抗疲劳功能 十、其它方面功能十、其它方面功能十、其它方面功能十、其它方面功能 海洋生物的药用价值海洋生物的药用价值大环内酯类大环内酯类大环内酯类大环内酯类聚醚类化合物聚醚类化合物聚醚类化合物聚醚类化合物肽类化合物肽类化合物肽类化合物肽类化合物 C C1515乙酸类化合物乙酸类化合物乙酸类化合物乙酸类化合物 前列腺类化合物前列腺类化合物前列腺类化合物前列腺类化合物 返回海洋药用植物海洋药

4、用植物 第二节第二节 药用海洋生物介绍药用海洋生物介绍药用腔肠动物药用腔肠动物药用软体动物药用软体动物药用节肢动物药用节肢动物药用棘皮动物药用棘皮动物药用鱼类药用鱼类药用爬行动物药用爬行动物药用哺乳动物药用哺乳动物 海洋药用动物海洋药用动物药用腔肠动物 数十种,分布于水螅虫纲、钵水母纲和珊瑚虫纲水螅虫纲、钵水母纲和珊瑚虫纲。如本草纲目拾遗中指出：白皮子白皮子(指海蜇海蜇味咸涩,性温,消痰行积,止带祛风”，用于妇女劳损、积血带下和小儿风疾、丹毒等。柳珊瑚柳珊瑚的前列腺素衍生物前列腺素衍生物，可用于节育、分娩、人工流产、月经病、胃溃疡和气喘，还有调节血压和代谢的作用。水螅虫纲(Hydro-zoa)

5、钵水母纲钵水母纲珊瑚虫纲珊瑚虫纲药用软体动物 有数百种，分属有数百种，分属多板纲、双壳纲、腹多板纲、双壳纲、腹足纲和头足纲。足纲和头足纲。如成书于战国时代中国最如成书于战国时代中国最早的医学文献早的医学文献黄帝内经黄帝内经中，记载以中，记载以乌乌(即乌贼即乌贼)骨作丸、饮以鲍鱼汁治疗血枯骨作丸、饮以鲍鱼汁治疗血枯。神农本草经神农本草经记载记载近江牡蛎等近江牡蛎等6种海种海洋药用软体动物洋药用软体动物。贻贝（俗名淡菜）能养贻贝（俗名淡菜）能养肾清补、肾清补、降低血压、抗心律失常。珍珠降低血压、抗心律失常。珍珠能能抑制老人脂褐素增多，促使细胞增强活力，抑制老人脂褐素增多，促使细胞增强活力，延缓细胞

6、老化，起到抗衰老的功效。延缓细胞老化，起到抗衰老的功效。多板纲多板纲石鳖双壳纲双壳纲腹足纲腹足纲头足纲头足纲鹦鹉螺螺药用节肢动物主要包括虾类、寄居蟹（或寄居虾）类和蟹类虾类、寄居蟹（或寄居虾）类和蟹类，以及鲎类鲎类。如寄居蟹寄居蟹有清热散血、滋阴补肾、壮阳健胃、除湿热、利小便、破瘀解毒、消积止痛、抑制胆固醇、治心血管病等功效，而且含有抑瘤成分。对虾对虾 有补肾壮阳功能，可治神经衰弱、手足搐搦、乳疮、头疮、全身瘙痒、皮肤溃疡、疥癣等疾病。中国鲎中国鲎的血液制成的鲎试剂，能检测细菌内的毒素和热原，已广泛应用于临床和制药工业。竹节虾 基围虾 红棘馒头蟹 花蟹 药用棘皮动物现知数十种,主要分布在海参海

7、参纲、海胆海胆纲和海海星星纲中。如刺参刺参 有补肾壮阳益气补阴、通肠润燥、止血消炎等功能。紫海胆紫海胆有制酸止痛、清热消炎的功效。由陶氏太阳海星海星和罗氏海海盘车盘车 制成的海星胶代血浆，效用很好。海参纲海参纲石笔海胆石笔海胆 海星纲药用鱼类现知数百种圆口纲、软骨鱼纲和硬骨鱼纲均有。已知中国有 200种以上。如海洋鱼类普遍含有廿廿碳五烯酸碳五烯酸（Eicosapentaenoic acid），现已证实它具有防治心血管疾病防治心血管疾病的功用。鲨鱼中的角鲨烯角鲨烯有抗癌的用途。海马海马、海龙海龙是早已闻名的中药，具有补肾壮阳、散结消肿、舒筋活络、止血止咳等功能，主治神经衰弱、妇女难产、乳腺癌、跌

8、打损伤、哮喘、气管炎、阳痿、疔疮肿毒、创伤流血等。海马角鲨海龙药用爬行动物现知数十种，包括海蛇类和海龟类海蛇类和海龟类。如玳玳瑁瑁为名贵中药。海龟胶海龟胶有滋阴、潜阳、柔肝的功效。海蛇类海蛇类均有药用价值，海蛇肉海蛇肉能滋补强壮，海蛇胆海蛇胆有行气化痰、清肝明目等效能，海蛇血海蛇血能补气血、壮筋骨，海海蛇油蛇油用于治疗冻伤、烫伤、皮肤皲裂，海海蛇酒蛇酒有驱风活血、止痛等作用。海龟药用哺乳动物鲸目鲸目、鳍脚目鳍脚目。中国现知有十多种。如真海豚海豚的脂肪、肝、脑垂体、胰、卵巢等均可药用，能提制抗贫血剂、胰岛素，以及催产素和促肾上腺皮质激素等多种激素。斑海豹斑海豹雄性的阴茎和睾丸入药(即海狗肾),有

9、补肾壮阳、益精补髓的功效，；脂肪入药（即海狗油）有润滑肌肤、解毒的效用；肝和胆可治肋膜炎等。海豚开 发 难 题由于提取分离、分析测试技术的进步，从海洋生物中发现新化合物已较容易，但海洋药物开发还存在许多困难，关键在于药源难以解决药源难以解决。由于海洋特殊的生态环境海洋特殊的生态环境，海洋生物活性物质除具有高活性高活性特点外，还有着结构特异而复杂、含结构特异而复杂、含量极微量极微等特点。海洋生物种类、产地、季节不同种类、产地、季节不同，即使在同一海域中的同一种生物，生长环境相差数米，其量与量与质质都有明显的变化明显的变化 解决药源问题的办法生物工程技术生物工程技术海洋药物研发关键手段海洋药物研发

10、关键手段半合成技术半合成技术海洋药物药源重要途径海洋药物药源重要途径组合化学方法组合化学方法海洋药物研发新途径海洋药物研发新途径生物工程技术海洋药物研发关键手段海洋药物研发关键手段 由于海洋生物资源量的有限性以及海洋活性物质含量低微，直接从海洋资源进行产业化开发受到一定限制。而应用基因应用基因工程、细胞工程等现代生物技术大量培植工程、细胞工程等现代生物技术大量培植新的海洋药源生物海洋药源生物，获得海洋生物活性物质 利用少数可大量获得的海洋天然产物如海洋多糖、蛋白质、脂类等化合物为基础原料，采用半合成技术，进行药物的研发 半合成技术半合成技术海洋药物药源重要途径海洋药物药源重要途径以某些微量存在

11、、结构清楚且可大量获得以某些微量存在、结构清楚且可大量获得的高活性化合物作为分子模型，用海洋生的高活性化合物作为分子模型，用海洋生物技术等手段，从易得的海洋天然产物中物技术等手段，从易得的海洋天然产物中获得大量获得大量单元化合物单元化合物，再根据，再根据组合化学原组合化学原理理，进行模块式人工合成，进行模块式人工合成。组合化学方法组合化学方法海洋药物研发新途径海洋药物研发新途径第三节第三节 海洋天然产物研究海洋天然产物研究一生物活性一生物活性 1.抗肿瘤物质抗肿瘤物质 主要为大环内酯、聚醚类和海洋多肽化合物，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从海鞘、

12、海绵、海兔、软珊瑚等海洋生物中得到。得到。2.神经作用物质神经作用物质主要为海洋毒素，如河豚毒素、海兔毒主要为海洋毒素，如河豚毒素、海兔毒素等，作用于离子通道，对神经系统起作素等，作用于离子通道，对神经系统起作用用。3.心血管作用物质心血管作用物质 核苷类化合物，如岩沙海葵毒素，具有减慢核苷类化合物，如岩沙海葵毒素，具有减慢心率，舒张冠脉血管，持续降血压的作用。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另外，硫酸多糖类，如藻酸双酯钠可以降血脂、改善心脑供血。脂、改善心脑供血。4.抗抗AIDS海洋药物海洋药物主要为海洋萜类和硫酸多糖类化合物，具有主要为海洋萜类和

13、硫酸多糖类化合物，具有抑制抑制HIV逆转录酶活性，且对病毒的装配和释逆转录酶活性，且对病毒的装配和释放也有阻断作用。放也有阻断作用。5.免疫抑制、抗结核作用物质，来源于免疫抑制、抗结核作用物质，来源于海洋微生物海洋微生物。二研究方法二研究方法（一）提取分离（一）提取分离（一）提取分离（一）提取分离 与与与与植物化学植物化学植物化学植物化学研究方法类似，提取分离多用有机研究方法类似，提取分离多用有机研究方法类似，提取分离多用有机研究方法类似，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，溶剂法，但由于原料多为藻类、软体动物、珊瑚等，溶剂法，但由于原料多为藻类、软体动物、珊瑚等，溶

14、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。与植物原料差异很大，如含有的大量蛋白质等。与植物原料差异很大，如含有的大量蛋白质等。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：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，再以不同极体物质，对固体物质以有机溶剂提取，再以不同极性有机溶剂萃取。性有机溶剂萃取。二研究方法二研究方法柱层析分离柱层析分离虽然传统的硅胶柱层析也在使用，虽然传统的硅胶柱层析也在使用，但更多的使用但更多的使用凝胶层析、离子交换、液液逆流

15、色谱和制备高效凝胶层析、离子交换、液液逆流色谱和制备高效液相色谱液相色谱。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。差异较大。（二）结构鉴定（二）结构鉴定 海洋天然产物结构复杂，杂原子较多，而且海洋天然产物结构复杂，杂原子较多，而且有多个手性中心，化学单体量少（多为几毫克）有多个手性中心，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。结构鉴定比从植物中的天然产物要困难。除了常规的除了常规的有机波谱法有机波谱法之外，还有之外，还有核磁共振核磁共振波谱波谱测定。测定。另外，对于结构中的手性中心，一般采用带另外，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射线单晶衍射和圆二色谱法（CD）等。）等。