海洋天然产物研究进展.ppt

摘 要 海洋天然产物的特点 海洋天然产物的化学类型 海洋天然产物应用 展 望 ? 海洋资源丰富，蕴藏着许多化学 结构独特、生理活性特异的天然 产物，本文主要总结了从海洋生 物中分离得到的天然产物的特点、 类型及其应用 由于海洋环境的特殊性、复杂性，海洋产物及其 次生代谢产物具有陆生生物所没有的特征 存在大量含卤有机物 结构独特复杂多变且生物活性强 结构中含有罕见或特殊基团 海洋天然产物最重要的特点就是元素的 组成。由于海水富含卤素 , 因而导致海洋生 物含有很多共价结合的含卤有机物 , 有时卤 原子的量可达分子中元素总数的 70% 以上 , 最常见的是含溴、其次是含氯和碘。含有 多卤素是海洋天然产物所特有的 , 而有机溴 化物和碘化物迄今尚未在陆源生物的代谢 产物中发现。 ? 一些海洋毒素是海洋生物的防御物质 , 由于释放后 很快被海水稀释 , 为了达到防御的作用 , 其活性往往 超强。如河豚毒素 ( tetrodotoxin, TTX, 1) 最初是 在 1909 年因研究河豚鱼卵的神经毒性成分而发现 的 , 但直到 1964 年才确定其结构是一种复杂的笼 形原酸酯类生物碱 。 TTX 是迄今为止在自然界中 发现的最为奇特的小分子天然产物之一 , 不仅结构 新颖而且性质独特 , 在有机溶剂和水中都不溶解 , 仅溶于醋酸等酸性溶剂 , 并且在碱性和强酸性溶剂 中不稳定 , 在溶液中以两种平衡体的形式存在等 海洋生物次生代谢产物不仅含有结构独特 的骨架 , 有的还含有一些特殊的取代基团 , 如 氯代碳酰亚胺基、异氰基、胍基、环多硫 醚、过氧基以及自然界罕见的丙二烯基或 乙炔基等。这些罕见基团在海洋天然产物 中的发现使科学家大开眼界 , 也扩大了天然 成分中存在多种多样基团的范围。 甾醇 萜类 皂苷 大环内酯化合物 聚醚化合物 不饱和脂肪酸 多糖和糖苷 生物碱 1. 甾醇 ? 甾醇是生物膜的重要组成部分，也是某些 激素的前体。自 1970 年从扇贝中提取出 24- 碳 -22- 脱氧胆甾醇以及发现珊瑚甾醇后，海 洋甾醇的研究进展十分迅速，现已发现大 量结构独特的甾醇。它们主要分布在硅藻、 海绵、腔肠动物、被囊类环节动物、软体 动物、棘皮动物等海洋生物体内，尤以海 绵类为多 2. 萜类 ? 海洋孕育了丰富的生物资源，其中萜类化 合物是最常见的天然有机化合物，自 20 世 纪 60 年代萜类化合物在海洋动植物中被发 现以来，一直处于迅速发展的阶段，到目 前为止，从海洋生物中分离得到的萜类已 达千余种。海洋萜类主要来自海藻、海绵、 肠腔动物和软体动物。 ? 海绵是自然界中二倍萜最丰富的来源，从 海绵中得到的二倍萜主要有两类：一是链 状的二倍半萜，二是新的骨架的四环或五 环二倍半萜。 Willam Fenical 研究小组从曲 霉属 Aspergillus 海洋真菌（菌株编号 CNM- 713 ）分离到 1 个新的二倍半萜化合物 aspergilloxide, 该化合物为含有 25 个碳原子 的新骨架。 3. 皂苷 ? 许多陆地植物含有皂苷，而动物界中只有 海洋棘皮动物的海参和海星含有皂苷，皂 苷是它们的毒性成分。 ? 海参皂苷，也称海参皂甙，是由苷元和糖 链通过 β - 糖苷键结合而成，苷元常为四环三 萜和五环三萜。在化学结构上，大多属于 羊毛甾醇型三萜类寡糖苷。翁怡毅等 [10] 应 用多种色谱技术对沙海参体内的化学成分 进行分离纯化 , 根据化合物的理化性质和波 谱数据鉴定其结构，分离得到三个三萜皂 苷化合物。 4. 大环内酯化合物 ? 大环内酯类是海洋生物特别是海洋微生物 中常见的一类化合物 , 主要分布在苔藓虫、 藻类、海绵、软体动物和被囊动物中。其 特点是结构中含有一个内酯环 , 环的大小由 10 至 62 元不等 , 大多具有抗肿瘤活性 , 但其 作用机制因分子结构不同存在较大差异。 5. 聚醚化合物 ? 海洋生物毒素的化学结构类型十分特殊 , 且 各类毒素的化学结构差异极大，其中聚醚 类毒素是近年来研究进展中最突出一种海 洋毒素。它是一种化学结构独特、毒性强 烈并有广泛药理作用的一种天然毒素 , 其中 包括多种毒性极高的毒素如岩沙海葵毒素、 西加毒素、刺尾 鱼毒素。它们分别对神经 系统、消化系统、心血管系统及细胞膜发 挥较高的选择作用 6. 不饱和脂肪酸 ? 多不饱和脂肪酸 ( polyunsaturated fatty acid, PUFA) 通常指长链 (