第一章海洋药物学概论1教材课程.ppt

第一章 概论;Ageladine A;岩沙海葵毒素;二、海洋药物学得到发展的原因 1、海洋生物种类众多 海洋约占地球表面积的71.2%，达3.6亿平方千米，生物总种类达30多门50余万种，生物总量占地球总生物量的87%。与对陆生生物的研究相比，人们对海洋生物的认识还相当有限，利用率不到1%。 2、海洋生物生态环境特殊 海洋特殊生态环境中的生物资源已成为拓展天然药用资源的新空间。 3、重大疾病患病人数的增加 癌症、艾滋病、心脑血管疾病;三、海洋药物学发展的四个阶段 海洋天然产物化学（海洋药物学）也是从人们对海洋生物的认识与应用开始的。人们使用海洋生物作为食物和药物已有悠久的历史。 我国是世界上最早应用海洋药物的国家，早在公元一世纪的《神农本草经》中收载海洋药物约10 种，到1596 年李时珍的《本草纲目》则已收载90 余种 海洋药物的性味、功能和药用价???。 海洋天然活性物质的研究已有100 多年的历史。 纵观其发展大致可分为四个阶段：1960 年以前称为孕育期，60~70 年代为形成期，80 年代进入快速发展期，90 年代以后为成熟期。;海洋药物学发展的4个阶段;1 孕育期;1881年，Stanford发现了褐藻中的多糖—褐藻胶。 1884年，Stenhouse发现了褐藻中的甘露醇。 1909年，田原对河豚鱼卵的神经毒性进行描述并命名其毒性成分为河豚毒素（Tetrodotoxin，TTX）。 1938年，横尾晃从河豚中提纯TTX，到1950年才分离到单体结晶。 随后，津田恭介等于1952年、平田义正等于1955年、美国的Woodward等于1957年和后来的后藤等都得到了单体结晶，但没有解析出正确的结构。;1945 年，意大利科学家Giuseppe Brotzu从撒丁岛海洋淤泥中分离到一株海洋真菌（顶头孢霉菌，Cephalosporium acremonium），他发现这些顶头孢分泌出的一些物质可以有效抵抗引起伤寒的伤寒杆菌。 1946 年他把这株真菌送到了牛津大学，牛津大学的Edward Abraham 教授从中分离获得若干头孢菌素类化合物，其代表物是头孢菌素C。 此后，经水解获得的头孢烯母核成为一系列头孢菌素类抗生素的合成材料，头孢菌素钠（Cephalosporinnatrium）为从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素药的先例。 ;Cephalosporin natrium;1953 年从日本海藻（Digenea simplex）中分离得到海人草酸（红藻氨酸，kainic acid, 2）和别红藻氨酸（g-allo-kainic acid, 3）（图2）； 1955 年用经典的化学降解反应和对降解片断的合成等方法研究了它们的结构，并最终用X-衍射确定了其立体结构. ;上世纪30 年代初，W. Bergmann 等开始了对海绵的研究，50 年代他和他的同事从加勒比海域的一种海绵（Crypthoteca crypta）的丙酮提取物中经反复重结晶先后得到了两种罕见的特异核苷类化合物，海绵核苷（Songothymidine，4）及海绵尿苷（Spongouridine，5）（图3），这两个化合物后来成为重要的抗病毒药物Ara-A 和抗癌药物Ara-C 的先导化合物。 第一个抗病毒海洋药物为阿糖胞苷（Cytara-bine），1955 年被美国FDA 批准用于治疗人眼单纯疱疹病毒感染。 1956 年Jack J. Fox等报道了Spongothymidine 的全合成工作。 ;Ara-A;1961 年，美国的Upjohn 小组合成了阿糖胞苷Ara-C 并报道了其在动物实验中的抗白血病活性研究。 紧接着Ara-C 被批准为临床抗肿瘤用药，主要用于治疗急性粒细胞白血病，对恶性淋巴瘤、肺癌、消化道癌、头颈部癌也有一定的疗效，此外Ara-C 还具有抗病毒作用，对病毒性眼病、带状疱疹、单纯疱疹性结膜炎有效。 这是第一个由海洋天然产物衍生而来并最终成功上市的药物。 ;特点： 1960 年以前对于海洋生物化学成分的研究相对较少、进展也相当缓慢，海洋天然药物的研究也一直没有引起科学界的重视。 主要原因是人们普遍对海洋天然产物认识不足，而且海洋天然产物结构比较复杂，当时的测试条件尚不成熟，特别是30-50 年代正值合成药物和抗生素药物的黄金年代，也挫伤了人们对海洋天然产物的研究热情。 ;2 形成期;1964年（研究历经15年 ）于京都召开的第三届IUPAC国际天然产物化学会议上，日本的津田、平田和美国的Woodward三个小组同时报告了TTX的正确结构，震惊了与会的包括90名世界顶尖天然产物化学家在内的1500名学者。 1972年日