海洋天然产物研究概述
摘要: 近年来海洋天然产物越来越引起科学家们的注意,在浩瀚的海洋中存在着大量令人激动、活性独特结构新颖的次生代谢产物。海洋天然产物已成为发现重要先导药物和新的生物作用机制的主要源泉。对目前海洋天然产物研究概况进行综述, 其中重点介绍大环内酯类和聚醚类等化合物。
关键词: 海洋天然产物化学; 海洋药物; 大环内酯类; 聚醚类
近一个世纪以来, 随着各种色谱技术特别是高效液相色谱技术、结构鉴定技术如各种二维核磁共振技术和各种串联质谱技术的发展, 天然产物化学研究取得了长足的进步, 天然产物因其新颖的结构和特殊的生物活性有的直接成为临床应用药物, 有的为合成药物提供了设计模版。1981-2006年全球范围公布的877个新药物实体中,有61%的药物或直接来源于天然产物或受天然产物的启发而设计合成的衍生物。在抗肿瘤药物方面, 天然产物的表现尤为突出。在过去的 100 年间, 天然产物化学研究的对象主要是陆生植物资源, 近20年来随着陆地资源的减少、人口的增加和科技水平的迅猛发展, 人类面临的可持续发展与资源匮乏以及环境恶化的矛盾日益突出, 以开发海洋资源为标志的“蓝色革命”( blue revolution) 正在形成前所未有的浪潮, 发达国家对海洋资源的争夺也日益白热化。生命起源于海洋, 海洋生物种类繁多, 按生物学统计高达 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, 可能有相当数量的海洋生物如海洋微生物和无脊椎动物等目前并未发现, 估计海洋生物总种类要比现在发现的还要多数倍, 海洋生物的利用率更是不足 1% 。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, 也是目前资源最丰富、保存最完整、最具有新药开发潜力的新领域, 占地球表面积 711 8% 的浩瀚海洋将成为21 世纪的大药库。本文简要总结目前海洋天然产
物研究概况, 其中重点介绍大环内酯类和聚醚类海洋天然产物。
1现代海洋天然产物研究的历史回顾
现代海洋产物的研究始于20 世纪30 年代, 当时国外少数科学家已经注意到了海洋天然产物的发展潜力, 但是由于20世纪40年代未至50年代正是磺胺药物和抗生素药物发展的黄金时代, 人们对海洋天然产物的发展潜力普遍认识不足, 加之海洋天然产物结构又比较复杂、测试条件尚不成熟, 这些科学家的研究并没有引起人们足够的重视。到20世纪50年代末至60年代初, 随着人类生活和科技水平的提高以及合成药物暴露出来的一些严重后果, 特别是以“反应停事件”( thalidomide tragedy) 为代表的合成药物的致畸、致癌等不良反应, 使人们越来越关注环境污染、生态平衡以及与化学致畸、致癌的关系, 在西方发达国家产生了“回归自然”( return to nature) 的“绿色浪潮”。特别是随着 1964年河豚毒素( tetrodotox ing)结构鉴定的完成和1969年美国科学家从加勒比海柳珊瑚Plexaur a homomalla ( Esper ) 中分离得到质量分数高达11 4%的前列腺素( 15R)- PG A 2 ,极大地激发了科学家对来自海洋生物活性物质的兴趣, 被认为是推动海洋药物发展的契机, 从而促进了对海洋生物次生代谢产物的研究。20世纪60年代末至70年代初, 海洋天然产物的研究出现了一个小高潮, 从海洋中获取药物( drugs from the sea) 的概念开始逐渐被人们接受。20世纪70年代海洋天然产物的研究对象主要是萜类化合物( 包括卤代的单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜) 以及一些卤代的 C15-乙酸原类化合物 , 大量含卤素原子的萜类有机物从海洋生物中不断地被发现, 改变了以往人们认为卤代有机化合物在自然界中很少存在甚至认为卤代有机化合物均有毒的不正确看法。但受当时客观科技条件的限制, 总的来说研究结果并不尽如人意。
到20世纪70年代后期特别是从80年代开始,随着各种二维核磁技术以及软离子质谱技术(如FA B-M S/MS和F D-M S/M S)的逐渐应用和成熟,大大加快了对海洋天然产物研究的进程,使得一些结构比较复杂的海洋天然产物的鉴定成为可能20世纪80年代开至90年代,
海洋天然产物的研究在发达国家开始进入黄金时代,一些结构复杂的海洋天然产物(如聚醚类、多肽类、大环内酯类、生物碱类、前列腺素类、多糖类和长链脂肪族化合物)完成了结构鉴定和生物活性研究,其中不乏相对分子质量超过2000甚至3000的超级碳链(super-carbonchain)化合物。由于这些海洋天然产物新颖的化学结构和独特专一的生物活性,许多国家都把开发利用海洋资源作为一项基本国策。目前,美国、日本、欧共体国家和新西兰、澳大利亚等国家在海洋天然产物研究方面比较领先。在2007年由新西兰科学家Blunt和M-unro编著的海洋天然产物词典(Dictionary of Marine Natural Products)一书中记载了截止到2006年中期共发现的3万余种海洋天然产物。另外,仅2006年2007年就分别发现新的海洋天然产物779个和961个。
我国海洋天然产物研究起始于 20 世纪 70 年代末。1978 年中山大学的龙康候小组率先对我国南海的珊瑚类生物进行了比较系统的化学成分研究,1985 年
就曾发现具有双十四元环的新型四萜化合物。20世纪末我国政府也意识到了海洋生物资源的重要性, 加大了对海洋产物的研发力度, 但由于样品的采集、快速处理、品种鉴定以及结构鉴定、经费投入等方面的原因, 目前在我国仅有上海、北京和广州的几个研究小组从事海洋天然产物的研究。总体上看, 我国海洋天然产物的研发尚处于起步阶段, 与发达国家相比还有很大的差距, 还远远不如对陆生植物天然产物的研究。
2海洋天然产物的特点
海洋作为一个超级巨大的/ 立体水球0, 是一个有巨大时空尺度的开放型的复杂体系, 从海洋中出现最原始的生命开始到现在已有 40 多亿年的历史。从最初简单的单细胞生物开始, 在数 10 亿年的生命演化过程中创造出了丰富多彩的海洋生物世界。海洋生物的生活环境与陆生生物相比有很大的不同,高盐、高压、寡营养、低温, 但相对恒温( 火山口附近有高温、极地地区还有超低温) 以及有限的光照和缺氧等特殊的环境决定了海洋生物次生代谢产物与陆生生物的次生代谢产物相比有其非常独特的特点。
2.1 存在大量含卤有机物: 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。
在陆生生物体内次级代谢过程中卤素的利用仅在极少数细菌中偶尔观察到,而在海洋生物体内则是常见的,海水中的卤素不仅能进入各种结构的化合物中,而且在各类化合物的生物合成过程中起着非常重要的作用,特别是溴离子诱导作用产生的分子环化或重排。如在藻类特别是红藻中常发现卤代的萜类化合物,这些萜类化合物大多具有广谱抗菌活性。以海藻为食的海洋动物海兔以及海绵和Lemnali a属珊瑚等海洋生物也常常含有卤代萜类化合物。
2.2结构独特复杂多变且生物活性强:一些海洋毒素(marine t ox ins)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(tet rodotoxin,TT X,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。TT X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。T T X毒性极大,其LD50为817ug/kg,是氰化物的1000倍;局部麻醉作用是普鲁卡因(procaine)的4000倍,可用作某些癌症后期的缓解药。然而更有意义的是T T X的作用机制与陆地发现的毒素不同,其在极低的浓度就能选择性地抑制N a通过神经细胞膜,但却允许K通过,是神经生物学和药理学研究极为有用的工具药。
[16,17]
目前最引人注目的另一个海洋毒素是1993年村田道雄和安元健发现的刺尾鱼毒素(m ait o-t ox in, MT X,2),其分子式为C164H256O68S2N a2,相对分子质量高达3422,是目前发现的最复杂的一个聚醚梯(polyet her ladder)类化合物,它的结构鉴定代表着现代鉴定技术在天然产物化学结构研究中的最高应用水平。MT X的毒性极为强烈(LD50=0105ug/kg),是非蛋白毒素中毒性最强的物质,其毒性比河豚毒素强近200倍,为岩沙海葵毒素(palyto xin)9倍,1 m g M T X可以致100万只小鼠于死地。M T X属于典型的Ca通道激动剂,可增加细胞膜对Ca的通透性,是研究Ca通道药理作用特异性工具药。
二倍半萜在陆生生物中比较罕见,但在海洋微生物和海绵中却较多,1996-2006年仅从海绵中分离出的呋喃二倍半萜就达 260 多个。海洋二倍半萜的生理活性主要包括细胞毒性、抗微生物、抗血小板凝聚、生物拒食, 尤其是在抗炎活性方面更为突出。M anoalide ( 3) 是从海绵 Luffariell avaria-bi ll s 中分离得到的线型二倍半萜类化合物 , 具有抗炎活性 , 是第1个选择作用于磷酯A2(PLA2)以及对磷脂酶 C、鸟氨酸脱羧酶、醛糖还原酶等多种酶 具有 抑制作 用的 活性物 质; 对环 氧酶( CO X) 与脂氧酶( LO X) 有双重抑制作用; 对细胞膜Ca 通道也有阻滞作用。Manoalide 曾进入期临床研究并成为研究阻PLA2的常规工具药,现已有商品出售。
再如特殊结构的含氮代谢物。从H al ichonasp1属海绵中分离得到的manzamine A(4)对P388肿瘤细胞的IC50值为017ug/mL。8-羟基m anzamine A衍生物还被作为抗疟药的前药。从十几种海绵中分离出的数十种m anzamine类生物碱大多具有抗癌和抗疟活性。
从印度洋蠕虫 Cephalodiscus gilchristi Ride-wood 和海鞘 Ritterella tokiokal
中得到30余个甾醇二聚体生物碱对多种肿瘤细胞株都具有很强的抑制活性且作用机制独特。其中 ritterazine A( 5) 对 P388 肿瘤细胞的 IC50 值为 01 018 ng / mL ,而cephalostatin 1 ( 6 ) 是美国国立癌症研究所( N CI) 筛选的抗癌活性最强的天然产物之一。
角鲨胺(squalamine,7)是从白斑角鲨Squalusacanthi as(Squalidae)的胃和肝脏中分离出的
阳离子氨基甾醇类化合物,具有独特的抗肿瘤、抑制血管生成和广谱抗微生物活性,可抗革兰阴性细菌、革兰阳性细菌、真菌以及浮游生物。角鲨胺通过选择性地抑制H/N a交换而发挥其抗血管生成作用,可以降低肿瘤中的血管密度,诱导细胞凋亡,I期临床试验结果显示其耐受性良好。研究还证实角鲨胺能够阻滞血管内皮生长因子(V EG F)导致的M A P酶激活、血管内皮细胞增生以及提高顺铂的细胞毒作用,而且在体外对肿瘤细胞无毒性,因此目前正在进行角鲨胺与铂类抗肿瘤药物的联合用药治疗非小细胞肺癌、卵巢癌等期临床试验。化合物1~7的结构式见图1
3海洋天然产物主要结构类型
海洋的多样性和特殊的坏境造就了海洋生物次生代谢产物的多样性。与陆生植物相比,海洋生物次生代谢产物的多样性不仅表现在元素种类、取代基类型等特点上,更主要表现在骨架类型的特殊性方面,海洋天然产物结构的多样性已经远远超出了科学家的想象。以下对结构特殊和生物活性显著的海洋天然产物,如大环内酯类、聚醚类以及长链多元醇类、多肽类化合物、含胍基毒素、前列腺素类的研究进展进行总结。
3.1大环内酯类( macr olides) : 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, 其特点是结构中含有一个内酯环, 现已发现的内酯环有8元环至68元环大小不等。大环内酯类化合物的前体物是长链不饱和脂肪酸。因其结构中常含有双键、羟基等基团, 在次生代谢过程中会发生氧化、脱水等化学反应, 所以结构中还含有各种含氧环, 以3元氧环和6元氧环为常见。该类海洋产物的代表是苔藓虫素类( bryostatins8) 和ecteinascidin-743。大环内酯类化合物通常有抗肿瘤活性。
3.1.1 苔藓虫素类: 1968 年美国亚利桑那州立大学的Pettit小组首次发现了总合草苔虫
B ugulaneritinaL1 提取物的抗癌活性, 1982 年从采集于加利福尼海湾的总合草苔虫中分离得到第1 个有抗癌活性的大环内酯化合物苔藓虫素( bryostain-1,8) ,并用X衍射确定了其结构.此后又从不同海域产的总合草苔虫中分得20个此类化合物, 其中3 个化合( bryostains-2、3、7) 已经完成了全合成。目前得到的苔藓虫素类结构上的主要差别在于C-7 和C-20 位的取代基不同, 化学O 型( 基因D 型, 如bryostation-1) 在C-20 位含2, 4-二烯辛酸酯链, 而
化学M 型( 基因S 型, 如bryostatin-10,9 ) 在C-20位不含酯链。两种化学型的线粒体COI
序列有约8%的差异。基因D 型分布在深水区, 基因S 型分布在浅水区。
3.1.2 Ecteinascidin 743 ( Et-743) : 1971 年美国伊利诺斯大学的一个实验室发现加勒比海红树海鞘Ecteinascidia turbinate Herdman 的提取物具有抗癌活性, 1990 年从中分离出活性成分ecteinascidin-743 ( Et-743, 10 ) , 并用NMR 和X 衍射法确定其为复杂的四氢异喹啉大环内酯生物碱。目前已得到26个此类化合物, 相对分子质量介于520~ 850,其中Et-743 的量最高( 01 000 1% ) 。
Et-743对晚期软组织癌症如直肠癌、乳腺癌、肺癌、黑色素瘤等有显著疗效,目前在美国已进入了I期临床,而且用于乳腺癌的ó期临床研究已取得了很好的结果。它的半合成与全合成工作也已完成(哈佛大学的Cor ey小组已于1996年完成了其全合成)。由于半合成的原料比较丰富而能够进行商业化生产,2007年9月欧盟已批准该药(商品名Y ondelis)用[44,45]
于晚期软组织肿瘤的治疗,成为第1个现代海洋药物.
3.1.3 其他大环内酯: 大环内酯类化合物laul-imalide ( f ijanolide B, 11) 和iso laulimalide (fijano-lide A, 12) 是从海绵Sp ongiamycf ij iensi s、Hyattella sp1 、Fasciosp ongia rimosa 、Chr omodor i s lochi和Dacty losp ongia sp1 等中得到的。Liaulimalide对人卵巢癌细胞SKOV-3 的抑制作用( IC50 = 111 5nmol/ L) 是紫杉醇的六分之一( 紫杉醇IC50 = 11 7nmol/ L) , 而对耐药性的SKVLB 细胞株的作用却是紫杉醇的800倍[ 。从新西兰海绵My cal e sp1和Mhentschel中分得的peloruside A ( 13) 也具有细胞毒性, 且与紫杉醇类似的作用机制
8 9 10
11 12 13
图8-13化合物的结构式
3.1.6其他类型的海洋天然产物:海洋天然产物除了上述主要结构类型以外,还含有一些在陆生植物中罕见、生物活性显著、结构新颖特殊的代谢物,如生物碱类、C15-乙酸原(聚乙酰)类、长链多烯酮类、单萜、二萜、三萜以及过氧化物等,其中很多已成为新药研发的先
导化合物。
Curacin A ( 14) 是在海洋微生物加勒比海鞘丝藻L y ng by a maj uscula 得到的含有罕见噻唑环的海洋代谢产物, 该化合物能选择性地对结肠、肾、乳腺肿瘤细胞有抗增殖和细胞毒性并有紫杉醇一样的微管蛋白抑制作用( IC50 = 1 mol/ L) 。目前正在从以curacin A 为先导化合物合成的一系列衍生物中筛选新一代抗肿瘤药。
从海绵中得到的生物碱x estospong in B (15)可以抑制IP3 诱导的Ca信号[] 。从Laurenciaglandul i f er a 和L1 nip p oni ca 分得的含有溴原子的C15-乙酸原类化合物laureatin (16) 具有很好的杀幼蚊活性。从红藻L aurenciaobtusa 中分离得到两种溴代醚类微量成分( 17、18)具有较强的细胞毒活性[ 124] 。从红藻Laurenciasp1得到的l embyne-A ( 19) 具有抗菌活性。
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1517
19
图14-19的化合物结构式
4 海洋天然产物的主要活性与开发
海洋天然产物新颖奇特的化学结构赋予它们强烈而特异的生物活性, 特别是对肿瘤、神
经、心血管等严重疾病的特殊效应更加令人振奋。在已经发现的具有形形色色生物活性的海洋次生代谢产物中,最引人注目的是抗肿瘤活性化合物, 现已发现的海洋生物提取物中至少有10% 具有抗肿瘤活性。海洋生物活性物质的抗肿瘤作用机制亦呈多样性, 有以影响DNA、RNA、蛋白质生物合成的, 也有以干扰细胞有丝分裂或诱导细胞内信息分子的改变为主的。海洋生物世界已成为具有新作用机制的抗癌药物的最重要来源, 对它们的研究已经为有机化学、生物学提供了一些从陆源天然产物中难以预料的信息, 一些特殊的海洋生物次生代谢产物的独特作用机制已成为研究生命科学和基础药理学的探针和工具药。除了上述抗肿瘤、抗炎及在心脑血管方面的活性外, 海洋次生代谢产物的生物活性还表现在抗病毒、抗真菌、抗氧化、抗痉挛、抗疟、杀虫、抗附着和酶抑制活性等多方面。
5 结语
从海洋中出现最原始的生命开始到现在已有40 多亿年的历史, 在几十亿年的生命演化过程中大自然创造出了丰富多彩的海洋生物世界。海洋生物种类繁多、数量庞大, 与陆生植物相比, 人们对海洋生物的认识还相当有限。特别是近20 年来由于全球气候的变化和环境污染的日益加重, 导致许多海洋生物在人类还未来得发现它们就已灭绝, 因此加强对海洋生物的保护与研究已是迫在眉睫。
海洋是大自然赏赐给科学家进行药物研究的广阔领域。30 余年来各国科学家对海洋藻类、微生物、海绵、棘皮动物、腔肠动物、软体动物、被囊类动物和苔藓虫类等海洋生物进行了广泛的研究, 从中分离和鉴定出了3 万余个海洋天然活性物质, 其中已有50 余个进入了?期和I期临床或临床前研究。海洋天然产物独具的奇特而多元化的化学结构是陆生天然产物所无法比拟的, 其复杂程度远远超出了我们的想象, 这些丰富多彩的海洋次生。
代谢产物已经成为研制开发新药的基础。同时, 海洋次生代谢产物的新颖结构和独特的作用机制不仅极大地促进了生命科学的发展, 也为有机合成化学等多学科的发展注入了动力。随着科技的进步和对海洋研究与开发的重视, 316亿平方公里的浩瀚海洋中蕴藏着的丰富多彩的海洋生物必将为人类健康和科学的发展做出更大贡献。
天然产物研究进展 姓名：张真真学号：20115051247 化学化工学院化学专业 指导老师：曹新华职称：讲师 摘要：随着社会的不断发展，科技的不断进步，人们的各种观念也在随之改变。特别是对身心的健康越来越重视，对环境、食物、医药、日常用品等要求也是越来越高。所以没有危害成份的纯天然产物就越来越受广大人群的喜爱，于是关于天然产物的研究也随之兴起。 关键词：原生生物;再生生物;淀粉;油脂;生态环境 引言 天然产物是指动物、植物、昆虫、海洋生物和微生物体内的组成成分或其代谢产物以及人和动物体内许许多多内源性的化学成分统称作天然产物。随着生态系统的日益破坏，物种多样性的减少将直接影响到天然物的多样性。越来越多的国家和科研机构开始重视，并投入了大量的人力和财力开展对天然产物的研究。天然产物的研究，近代发展到了一个新的高峰。由于分离手段的进步和现代波谱仪器的普及，使天然产物的分离与结构鉴定相对变得较为容易。发现新化合物的速度大大加快。 1原生生物资源的研究 直接以原生生物力为研究对象。对原生生物中有开发价值的生物成分进行研究，然后再研究这些成分的应用，最后进行工业性试验。如黄栌化学成分的研究[1]是在研究化学成分的基础上，直接利用其叶提取工业桔酸。类似的研究如甜味素[2]、天然色素[3]、精油[4]等的开发。 1.1 天然甜味剂、色案及香精 已发现二十多种植物含有天然甜味素成分[5]。目前已开发的有甜叶菊甘、甘草甜素等。天然甜味素以其安全性而引人注意。 天然色素主要着重于红、黄、兰三种天然色素主要着重于红、黄、兰三种色素的开发，如从辣椒、仙人果、火刺、苋菜等植物中提取红色素，从姜黄中提取
天然产物的研究发展趋势 随着社会的不断发展，科技的不断进步，人们的各种观念也在随之改变。特别是对身心的健康越来越重视，对环境、食物、医药、日常用品等要求也是越来越高。所以没有危害成份的纯天然产物就越来越受广大人群的喜爱，于是关于天然产物的研究也随之兴起。 天然产物是指动物、植物、昆虫、海洋生物和微生物体内的组成成分或其代谢产物以及人和动物体内许许多多内源性的化学成分统称作天然产物。近年来，对天然生物产物的研究逐渐扩展和深入，尤其是海洋生物活性物质的开发利用。概括的讲，天然产物是指通过精细化工、生物化学技术，从天然原料中提取分离出的具有独特功能和生物活性的化合物。 自然界中的生物千差万别，种类繁多。它们含有大量天然有机化合物，包括一级代谢产物，也包括大量二级代谢产物。这些产物不仅对生物体本身的防御、生理的调节起重要作用，而且也对人类的健康做出了非常重要的贡献。随着人们健康意识的不断提高，对生物来源的诸多生物活性物质重要性的认识也不断提高。对天然生物产物特有的化学结构复杂性和生物活性多样性的研究，不仅直接激发有机化学学科的发展，面有是有机化学进入生命科学的自然通道，并可促成从分子水平认识并揭示生命的奥秘。目前研究的天然生物活性物质以植物生物活性物质为主，对动物、微生物的生物活性物质研究也较多，特别是对海洋生物的研究迅速发展。 来源于植物界的有效成分主要有黄酮类、生物碱类、多糖类、挥发油类、醌类、萜类、木脂素类、香豆素类、皂苷类、强心苷类、酚酸类及氨基酸与酶等。 微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活密切相关。能够提供有效成分的主要是真核生物中的真菌与藻类，以及其他微生物的代谢（发酵）产物。来源于微生物及发酵液的有效成分主要有多糖类、酶类、抗生素类、色素类、氨基酸类、有机酸类、醇酮类、维生素类、核酸类等等。 海洋占地球表面积的71%，生物量约占地球生物总量的87%，生物种类20多万种，是地球上最大的资源能源宝库，目前人们对海洋生物的认识仍相当有限，利用率仅1%左右。到目前为止海洋天然产物有效成分主要有甾醇、萜类、皂甙、不饱和脂肪酸、多糖和糖苷、大环内酯、聚醚类化合物和多肽等。 人类从动植物资源中获取食品、染料、医药及其它工业原料，已有悠久的历史。据估计世界上现存植物约60万种，但做过化学及药理研究的还不到10%。我国是世界上拥有夸特种类最多的国家之一，对药用植物的使用历史之悠久、经验之丰富居世界前列，但对其化学和药理的研究却落后于一些发达国家。所以近几年来，日、美、法等国的有关学者对我国西南、西北地区的药用植物产生了极大的兴趣。我国不仅陆地上植物种类繁多，海洋药用生物的品种也极为丰富。近十多年来一些发达国家对海洋生物的研究有了蓬勃发展，从中发现了不少具有生理活性的结构特殊的化合物，如从海葵中得到的海葵毒素是目前已知最毒的非蛋白神经毒素。我国南海广泛存在的珊瑚、海绵等海洋生物种类繁多，对它们的研究是70年代后期才起步，但也获得一些具有独特生理活性的物质，有的化合物的碳骨架是陆地生物中极少见或尚未发现的。所以开展药用植物及海洋生物的研究不仅可以开辟药源，弘扬祖国传统医学，而且一些新化合物的发现及合成必然促进有机化学学科的发展，具有深远的意义。 随着多学科的相互渗透与交叉,天然产物研究与生物学研究越来越密切, 天然药
天然产物化学 1、天然产物是指由动物、植物及海洋生物和微生物体内分离出来的生物二次代谢产物及生 物体内源性生理活性化合物。广义：所有在自然界存在的物质。狭义：在自然界的生物体内 存在或代谢产生的有机物 2、天然产物化学(Natural Products Chemisty)是以各类生物为研究对象，以有机化学为基础， 以化学和物理方法为手段，研究生物二次代谢产物的提取、分离、结构、功能、生物合成、 化学合成与修饰及其用途的一门科学，是生物资源开发利用的基础研究。 3、天然产物化学研究的内容： 提取：从自然界的生命体中提取生命有效成分、分离、提纯 结构阐明：用各种化学及仪器方法测定有效成分的化学结构 功能：结合结构与天然产物的性能比较，得出其生理功能 合成：用有机合成手段合成该结构的化合物 生源：了解、探讨该物质的生物来源，即原料来源 应用：将该物质应用到所需领域中去 4、先导化合物(Lead compound)：是指具有特征结构和生理活性并可通过结构发放造优化 其生理活性的化合物。 1、植物组织培养概念（狭义）指用植物各部分组织，如形成层。薄壁组织。叶肉组织。胚 乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织 再经过再分化形成再生植物。 5、溶剂提取的方法以及适合那些溶剂的提取 浸渍法：水或稀醇， 渗漉法：稀乙醇或水， 煎煮法：水， 回流提取法：有机溶剂 连续回流提取法：有机溶剂 6、聚酰胺吸附能力与哪些因素有关 ① 形成氢键的基团数目越多,则吸附能力越强。 ② 成键位置对吸附力也有影响。易形成分子内氢键者,其在聚酰胺上的吸附即相应减弱。 ③分子中芳香化程度高者,则吸附性增强；反之,则减弱。 与溶剂也有关系：一般在水中吸附能力最强，碱性溶剂中最弱 7、对天然产物化学成分进行结构测定前，如何检查其纯度 1）性状观察：观察外观颜色是否均一，晶形是否一致 2）物理常数测定：熔点（熔成小于2—3度），比旋光度，沸点等 3）色谱方法检查：常用的有薄层色谱和纸色谱等。若某成分经同一溶剂数次结晶，其晶形 一致，色泽均匀，熔点一定且熔距较小，同时在薄层色谱或纸色谱上，经数种不同展开剂系 统鉴定，均得到一个斑点，一般可认为是一个单体化合物。 8、用结晶法分离纯化天然产物化学成分时，在操作上有何要求 （1）对所需成分的溶解度随温度的不同而有显著的差别；“热时溶解，冷却即析出”。 对于 杂质，不溶或难溶。 （2）与被结晶成分不发生化学反应。 (3) 溶剂的沸点适中，若沸点过高，则附着于晶体表面不易除去，过低又不利于晶体析出。 9、、化学位移： 由于感应磁场的屏蔽或去屏效应，使得化学环境不同的质子在不同的磁场 强度下发生共振吸收的现象 )(1060ppm TMS ?-=νννδ样品
Ｎｏ．２．２００８图１绿原酸的结构 绿原酸（ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃａｃｉｄ）是植物体在有氧呼吸过程中合成的一种苯丙素类物质，分子式为Ｃ１６Ｈ１８Ｏ９，分子量为３４５．３０，结构式如图１所示。它是许多中草药如金银花、杜仲、茵陈等的主要有效成分之一，也是众多水果蔬菜中的重要活性成分。绿原酸具有清除自由基、抗菌消炎、抗病毒、降糖、降脂、保肝利胆等多种功效。近年来发现绿原酸类物质有抗癌、抗艾滋病的作用，可作为先导设计开发抗癌、抗艾滋病药物。同时，作为良好的抗氧化剂，绿原酸不仅应用于医药行业上，在日用化工、食品等领域都有 广泛的应用。当前国内外在绿原酸分布、合成、提取分析及生物活性等方面的研究成果层出不穷，本文将从这些方面概述绿原酸的研究进展，以期作为合 天然产物绿原酸的研究进展 陈绍华，王亚琴＊，罗立新 （华南理工大学生物科学与工程学院，广州５１０６４０） 摘要：绿原酸作为植物的一种次生代谢物，具有清除自由基、抗菌消炎、抗病毒、降糖、降血脂、保肝利胆等多种功效。提高绿原酸生产效率，加深对其药理活性机制的认识，是当前研究的热点。从绿原酸的性质、分布、合成、提取方法、测定方法、药理活性及应用等方面概述了其研究进展，展望了通过植物生物反应器大规模生产绿原酸的工艺，为绿原酸和绿原酸类物质的研究开发提供了参考。关键词：绿原酸；合成；提取；测定；药理活性中图分类号：Ｑ９４ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００５－９９８９（２００８）０２－０１９５－０４ Ａｄｖａｎｃｅｓｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃａｃｉｄ ＣＨＥＮＳｈａｏ－ｈｕａ，ＷＡＮＧＹａ－ｑｉｎ＊，ＬＵＯＬｉ－ｘｉｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＢｉｏｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＢｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４０） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃａｃｉｄ，ａｓｅｃｏｎｄａｒｙｍｅｔａｂｏｌｉｔｅ，ｗａｓｌｉｎｋｅｄｗｉｔｈｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｓｃａｖｅｎｇｉｎｇｆｒｅｅｒａｄｉｃｌｅ， ａｎｔｉｂｉｏｓｉｓ，ａｎｔｉｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ，ａｎｔｉｖｉｒｕｓ，ａｎｔｉｔｕｍｏｒ，ｅｔｃ，ｗｈｉｌｅａｓａｍｅｄｉｃｉｎｅｉｎｃｕｒｉｎｇｄｉａｂｅｔｉｃ，ｈｙｐｅｒｌｉｐｅｍｉａａｎｄｈｅｐａｔｉｔｉｓ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｓｔｕｄｉｅｓｏｎｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃａｃｉｄａｎｄｅｘｐｌｏｒｉｎｇｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｉｔｓｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｗｅｒｅｖｅｒｙｐｏｐｕｌａｒ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｒｅｖｉｅｗｅｄｔｈｅａｄｖａｎｃｅｓｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃａｃｉｄｆｒｏｍｉｔｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｃｔｉｖｉｔｙａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｍａｓｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃｉａｃｉｄｔｈｒｏｕｇｈｐｌａｎｔｃｅｌｌｃｕｌｔｕｒｅｉｎｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ．Ａｌｌｏｆｔｈｅｓｅｗｅｒｅｔｒｉｅｄｔｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃａｃｉｄａｎｄｉｔｓａｎａｌｏｇｕｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃａｃｉｄ；ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ；ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｃｔｉｖｉｔｙ 收稿日期：２００７－０８－０７ ＊通讯作者 基金项目：广州市科技计划项目（２００４ＪＥ－Ｃ０２３１）。 作者简介：陈绍华（１９８０—），男，广东汕头人，硕士研究生，研究方向为植物细胞工程。 食品添加剂 提取物与应用１９５
化学与生物工程 2010,Vol.27No.2 Chemistry &Bioengineering 7 基金项目:国家自然科学基金资助项目(C02060103)收稿日期:2009-10-28 作者简介:王煜丹(1986-),女,山东聊城人,硕士研究生,主要研究方向:植物化工;通讯作者:王亚明,博士,教授。E 2mail :cheng 2 guiguang @https://www.doczj.com/doc/e67183817.html, 。 生物转化在天然产物化学中的研究进展 王煜丹,程桂广,余旭亚,王亚明 (昆明理工大学化学工程学院,云南昆明650224) 摘 要:随着生物科学的不断发展,生物转化逐渐应用于天然产物化学的研究中。简介了生物转化中的几种主要的化学反应,对生物转化在天然产物化学中的应用进行了综述,并对其发展前景进行了展望。 关键词:生物转化;天然产物化学;化学反应;发展前景 中图分类号:TQ 041 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2010)02-0007-04 生物转化是利用生物体系或其产生的酶制剂对外源性化合物进行结构修饰的生物化学过程。就其本质而言,生物转化是生物体系对外源性底物的酶催化反应[1～3]。生物转化反应具有高效、高选择性、反应清洁、产物单纯、易分离纯化、能耗低等优点,符合绿色化学的要求。著名化学家Wong Chi Huey 教授指出,生物转化在天然产物化学中的应用具有巨大的潜力,设计与发展适于生物转化(酶促)反应的新的底物和利用遗传工程改变酶的催化性质等都将大大利于其在制药工业中的应用[4]。因此,生物转化方法已经受到研究者的广泛重视,并正迅速发展。 1 生物转化中的主要反应类型 生物转化的反应类型多种多样,常见的反应主要有羟基化、糖苷化、氧化还原、异构化、甲基化、酯化、水解、环氧化以及重排等。111 羟基化反应 羟基化反应是生物转化中最常见也是最重要的一种反应,羟基化反应可以发生在多个位置,生成多种有意义的衍生物。自1952年微生物法合成糖皮质激素进入商品化生产以来,羟基化的生物转化技术成为甾体药物或其中间体合成路线中不可缺少的关键技术。目前肾上腺皮质激素及其衍生物的工业化生产技术就 是利用微生物及其酶系统对甾体化合物11α2、11β2、 15α2和16α2位进行羟基化。对于甾体化合物的生物转化进展,Fernandes 等已进行了详细的综述[5]。 (-)2象牙洪达木酮宁,一种吲哚型生物碱,在临 床上可用于改善大脑循环和新陈代谢,经过生物转化后可得到3种羟基化代谢产物,对这3种产物进行生物学活性检测,发现其在氰化物中毒时均表现出大脑保护作用[6]。 脱氢枞酸也可以通过生物转化的途径制得一些有活性的物质。1997年Tapia 等[7]将脱氢枞酸在Fu 2sari um s pecies 作用下,于26～28℃下培养7d 得到1β2羟基脱氢枞酸,将1β2羟基脱氢枞酸作用于S erra 2ti a sp.和B acill us s ubtilis 时,显示良好的活性。112 糖苷化反应 糖苷化反应常见于植物悬浮培养体系介导的生物转化反应,而在微生物体系中应用较少。糖苷化反应主要有两种:一种是羧酸和糖片段之间发生酯化反应,另一种是羟基和糖片段之间发生糖基化反应。糖苷化反应可使许多外源化合物的理化性质和生物活性发生较大的变化,例如,糖苷化反应可将不溶性化合物转变为水溶性化合物,这一点是微生物培养和化学合成很难做到的。 香豆素是一类很重要的植物次级代谢产物,但大部分香豆素缺乏天然糖苷,水溶性差。在人参根培养液中,72羟基香豆素在糖基转移酶的作用下可转化成糖苷[8]。 丁酸具有体外抑制肿瘤生长和诱导肿瘤细胞分化的作用,但是其在哺乳动物体系中半衰期很短,人们通过悬浮培养的灰叶烟草(N icoti ana pl umbagi ni f oli a Viv 1)细胞糖苷化得到其糖苷,半衰期大大延长,有望开发为抗癌新药[9,10]。
开题报告 生物技术 海洋天然产物hymenialdisine及其类似物与CDK5作用模式的研 究 一、选题的背景与意义： 海洋天然产物与陆生天然产物相比具有更加复杂多样、新颖奇特的结构以及多元化的生物活性和机制。在浩瀚的海洋中存在着大量超乎人们想象的化学结构新颖、生物活性多样、作用机制独特的次生代谢产物,将成为发现重要先导药物的主要源泉和研制开发新药的基础。近年来统计资料表明:从海绵中发现的天然产物约占已发现的海洋天然产物总数的38%左右,从海绵中已发现大量的抗细菌、抗真菌、抗肿瘤、抗病毒和免疫调节等活性物质。海绵生物活性物质按照化学结构类型可分为多糖类、聚醚类、大环内脂类、萜类、生物碱类、多肽类、甾醇和不饱和脂肪酸等。如hymenialdisine和debromohymenialdisin是首次从小轴海绵(Axinella sp)中分离得到的含吡咯七元环内酰胺的生物碱类化合物，是天然的CDK5的选择性抑制剂。海绵中存在结构和数量如此丰富的有潜力开发成药物的生物活性物质,使得对海绵的化学成分的研究成为海洋天然产物研究的一个热点和重点领域。 在500多个蛋白激酶中，细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinases,CDKs)是研究最多的一个Ser/Thr蛋白激酶家族。CDKs的单体呈非活性构象，首先与其相应的细胞周期蛋白（cyclins）结合成Cyclins/CDKs。组成全酶后仍无活性,CDKs作为催化亚单位，其活性状态由CDKs分子中的Thr、Tyr残基的磷酸化和去磷酸化修饰决定,首先CDKs分子上游的CDK激活激 酶(CAK)催化其分子上ATP结合点附近的一个保守的苏氨酸被磷酸化,后再由CAK激活激酶(CAKAK)催化使Thr残基磷酸化和Tyr残基去磷酸化,CDK即被激活,而活化的Thr残基去磷酸化则使CDK失活。目前已发现十多种CDKs，包括控制细胞周期进程的CDK1,2,3,4,6，控制细胞转 录的CDK7,8,9和调控神经元损伤的CDK5。CDKs的活性异常会导致疾病。 CDK5具有一个特殊的功能即调控神经元损伤，当CDK5过度激活而且分布部位发生改变时，CDK5激酶的大量激活参与τau的磷酸化，促进τau蛋白堆积从而参与了阿尔茨海默氏病(Alzheimer’s disease，AD)、帕金森氏病(Parkinson’s disease, PD)、亨廷顿氏病(Huntington’s disease, HD)以及脊髓侧索硬化症(amyotrophic lateralsclerosis, ALS)等众多神经退行性疾病的发生发展。故以CDK5为靶标，以海样天然产物hymenialdisine作为先导化合物，拟综合采用分子对接、QSAR等计算机辅助药物分子设计的方法，了解CDK5 ATP结构口袋的特性，指导CDK5抑制剂
《天然产物化学》教学大纲 总学时：36学时 学分：2 理论学时：36 实验学时：0 面向专业：应用化学 课程代码BF001007 大纲执笔人：丁志伟 大纲审定人：姜林 一、说明 1、课程的性质、地位和任务 天然产物化学是研究生物有机体（植物、动物、海洋生物、微生物等）代谢产物及其 变化规律的科学，是在分子水平上认识自然、揭示自然奥秘的重要学科之一，其研究内容 包含生物样品中活性成分的分离纯化、结构测定、全合成与结构修饰改造、构效关系研究 等方面。从天然产物及其衍生物中寻找有显著活性的先导化合物已经成为创制新药的重要 途径，充分利用中草药这一丰富资源来开发有自主知识产权的新药是我国药学领域的一项 重大课题，这一课题的突破需要化学、生物学、药理学等专业人员的通力协作，化学工作 者在其中是大有可为的。所以，在应用化学专业高年级开设这门课程有助于学生开阔视野、 拓宽专业知识面、为毕业后从事相关技术工作奠定知识基础。 2、课程教学的基本要求 本课程宜安排在学生已修完有机化学、分析化学、分析与分离技术、波谱解析等专业 基础课之后的第六学期，学习本课程要综合运用到上述课程的知识与方法，注意知识的衔 接并避免不必要的重复。通过本课程的学习，要求学生认识研究天然产物化学的意义和目 的，了解国内外天然产物化学的研究现状与发展前景，掌握各大类化合物（生物碱、糖类、 醌类、黄酮类、维生素、萜类、甾族化合物等）的化学结构特征、理化性质、生物活性、 提取分离方法及典型品种，了解测定天然产物化学结构的基本方法。 天然产物化学内容丰富且不断发展，授课教师在精读后列参考书籍的同时，应广泛阅 读《中草药》、《药学学报》、《天然产物研究》、《有机化学》、《分析化学》等相关专业刊物 以及充分利用网络信息资源，关注研究动态，精心组织每一章节的讲课材料，以使学生在 学习天然产物化学基础知识和研究方法的基础上对该领域的研究动态有所了解。 天然产物化学是实践性很强的学科，在学院实验室现有条件下，围绕天然色素提取、 茶叶有效成分提取、中药芦丁、槐米、苡米仁和银杏叶有效成分研究、糖类性质等课题开 出相应的实验，以使学生掌握溶剂提取、水蒸气蒸馏、薄层色谱、柱层析等分离技术、TLC
天然药物化学的研究进展 摘要：结合当今世界医药研究的新方向，我们不难看出在今后相当长的时间里，世界医药研究的新方向应该是生物制药。这并不是空穴来风。有专家认为本世纪药物化学的发展趋势为生物化学的发展，是因为：生命科学，如结构生物学、分子生物学、分子遗传学、基因学和生物技术的超速进展，为发现新药提供理论依据和技术支撑。随着科学技术的日益发展，人们对天然药物化学的研究也发生了重大的变化，层分离技术和各种光谱分析法，对天然药物成分复杂，含量少。不容易分离的得到很大的解决。则本文对天然药物化学的研究进展作一综述。 关键词：天然药物；研究；方法。
The research progress of natural medicine chemistry Abstract：With the development of science and technology, the study of natural medicinal chemistry has undergone a major https://www.doczj.com/doc/e67183817.html,yer separation technology and various spectral analysis method, the natural medicine composition is complicated, less content.Not easy to separate greatly solve.Progress in the study of natural medicinal chemistry, this paper made a review.
抗菌、抗病毒海洋活性物质研究进展 班级：生物工程1311班姓名：张坤煌学号：201321042023 摘要：进入21 世纪以来，海洋生物已成为天然药物的重要来源之一，从各类海洋生物中可提取分离到具有各种药用活性的化合物，具有开发成新药的潜力。海洋多变复杂的环境导致了海洋生物的多样性。近年来,在对海洋生物的研究中发现了许多独特的生物活性物质。通过对这些生物活性物质的提取、药理研究，为新药的开发和各种疑难疾病的治愈提供了新的希望。本文就海洋生物活性物质的几种重要生物活性，如抗菌、抗病毒，分别进行概述，概括了海洋生物活性物质的研究方法以及存在的问题，同时对海洋生物活性物质主要种类、研究方法和具体应用进行了简要阐述，对前景进行了展望。 关键词：海洋生物、活性物质、抗菌、抗病毒。 Abstract: Since the 21st century marine organism has become one of important source of natural medicines. Medicinal active compounds extracted and separated from which have the potential of being new medicines.The environment of sea is changeable and complex,which causes the diversity of marine microorganism.In recent years,many unique bio active materials were found in the researches of marine microorganism.The extraction and pharmacology of these bio active materials were studied,which provide new hope for the development to of new medicines and the cure of different diseases.Several kinds of important bio activity of active materials from marine microorganism were introduced,such as anti-tumor,antibacterial,enzyme and enzyme inhibitor activity.And the research methods and existing problems of active materials from marine microorganism were summarized. In this paper,the main kinds,research method and concrete application of marine organism were briefly expounded,and foreground of marine organism in near future were prospected． Key words: Marine organism；Active material；Anti-bacteria；Anti-virus 海洋是生命的发源地，约占地球表面积的71%，其中生物种类20多万种，其多样性远远超过陆地生物的多样性。由于海洋环境具有高盐度、高压、低营养、低温和无光照等条件，从而形成了海洋生物与陆地生物不同的生长方式和代谢系统。近年来，随着人们对海洋生物研究的不断深入，发现了多种多样的生物及许多具有新颖、特异化学结构的生物活性物质。海洋生物活性物质主要包括生物信息物质、生理活性物质、海洋生物毒素及生物功能材料等。目前，从海洋生物中已相继发现300余种新型化合物，结构新颖并具有多样性：有枯类、聚醚类、当醇类、皂昔类、生物碱、多糖、小分子肤、核酸及蛋白质等，并具有丰富的生理及药理活性，包括抗菌、抗病毒等多种功能。多年来，国内外一直致力于这方面的研究，试图从中开发结构明确，疗效肯定的新型生物活性物质，以用于攻克人类面临的重大疑难疾病，其中具有高生物活性和高选择性的海洋生物毒素备受重视，成为研究的热点。 国内外海洋生物活性物质研究现状 1.1 国外海洋生物活性物质研究现状 美国是最早研究海洋生物抗菌肽物质的国家之一。随着“回归自然”浪潮的出现，人们越来越关心环境生态与污染、化学致癌物等的关系。天然产物的化学分离与化学分析的长足进步，使现在能以从前根本不可实现的速度进行分子的提取与鉴定。 日本海洋生物技术研究院及海洋科学和技术中心每年用于海洋生物活性物质开发的经费为
升高势必会制约原油的深度加工，因此原油脱 钙已成为不可忽视的重要问题。目前最简便的 脱钙方法就是向原油中加入脱钙剂，而现阶段 的脱钙剂存在着诸多的不足，研制新型、高效、廉价的脱钙剂将成为原油脱钙技术的主要研究方向。 参考文献： ［1］刘灿刚,樊毅敏,徐振洪，等.原油脱钙技术的进展[J].石油与天 然气化工,2000,29(2):72-74. ［2］Vreugdenhil W,Ma Mao.Calcium Contamination in FCC Catalyst [J].Catalysts Courier,1999,37(10):3-5. ［3］张青,张文星,汪燮卿.原油脱钙技术现状与展望[J].石油化工 动态,1999,7(3):42-44. ［4］朱玉霞,汪燮卿.原料油中的钙分布在催化裂化过程中的变化 [J].石油学报（石油加工）,1999,15(1):37-41. ［5］石伟健.原油脱钙剂脱钙规律研究[D].华东理工大学硕士学位 论文,2003.［6］赵玉军,殷保华.原油脱钙工艺技术的研究现状与展望[J].山东 化工,2007,36(5):25-28. ［7］罗来龙,于曙艳,马忠庭,等.原油萃取脱钙技术的研究及工业 应用[J].炼油技术与工程,2004,34(10):49-51.［8］徐振洪,谭丽,于丽,等.原油脱钙剂工业试验[J].炼油技术与工 程,2004,34(10):46-48.［9］李永存.原油及重油脱钙[J].石油炼制,1990,(8):32-36. ［10］吴江英.炼油工业中的脱钙技术[J].世界石油工业,1999,6(7): 50-53. ［11］于娟,周华,郭淑莲.微生物脱除高钙原油中钙的研究[J].新疆 石油天然气,2007,3(2):49-51. ［12］徐岳峰,张佩甫.原油中金属杂志的脱除[J].炼油设计,1994,24 (5):27-31. ［13］王中亭.用有机磷酸及其盐类从油料中脱除金属[P].中国专利, CN1120575.1996. ［14］吴江英,翁惠新.炼油工业中的脱钙剂[J].炼油设计,2000,30 (3):57-61. 海洋是地球上物质资源最丰富的区域。在陆栖 微生物抗生素、 酶抑制剂等生物活性物质上已被大量开发和应用的今天，寻找新种属或特殊性状的微生物及其代谢产生新型药物的难度越来越大。 不同于陆地微生物的海洋微生物，由于其生存 环境的艰难苛刻(高盐、高压、缺氧等)，为求生存及竟争生存空间，很多海洋微生物在长期的进化过程 第26卷第4期2012年7月天津化工Tianjin Chemical Industry Vol.26No.4Jul.2012 海洋微生物药物研究进展 王 霞 (青岛科技大学化工学院，山东青岛266042) 摘要： 介绍了海洋微生物活性物质的特点、分类和研究进展，简单阐述了海洋微生物药物活性物质研究的方法，并展望了海洋微生物药物及其资源的发展前景。关键词： 海洋微生物；海洋微生物药物；研究进展doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2012.04.002 中图分类号：Q939.93 文章编号：1008-1267（2012）04-0004-03 文献标志码：A 收稿日期：2012-03-16 作者简介：王霞（1984-），女，硕士研究生，主要研究生物技术方向。 Research advance of marine microorganism drugs WANG Xia （Chemical Engineering Institute,Qingdao University of Science &Technology,Qingdao Shandong 266042,China ） Abstract:The characteristics 、classification and research developments of active substances in marine microorganism were introduced ，and its research methods was reviewed.At the same time ，the development prospect of active substances in marine microorganism was forecasted in the paper.Key words:marine microorganism ；marine microorganism drugs ；research advance !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
海洋天然产物化学及实验课程教学大纲 课程代码：74120410 课程中文名称：海洋天然产物化学及实验 课程英文名称：Narine Natural Product Chemistry & Experiments 学分：3.0 周学时：2.0-2.0 面向对象： 预修要求：有机化学、分析化学、生物化学 一、课程介绍 （一）中文简介 海洋天然产物化学是天然产物化学研究的一个分支，因此本课程采用天然产物化学的理论框架，课程的主要内容包括：（1）天然产物化学的主要概念、海洋天然产物化学的发展过程和特点。（2）海洋天然产物的生物来源，包括海洋动物、海洋植物及海洋微生物。（3）常用的海洋天然产物获取方法及结构鉴定手段。（4）海洋天然产物的生物合成和人工合成。（5）海洋天然产物活性测试方法及应用领域介绍。课程将采用理论授课与实验相结合的方法。 （二）英文简介 Marine natural product chemistry is an important subfield of natural product chemistry. The course includes major contents of: 1) Introduction of natural product chemistry, history and feature of marine natural product chemistry. 2) Bio-resource of marine natural products includes marine plants, marine animals and marine microorganism. 3) The methods and technologies of isolation and structural identification of natural products. 4) Structural reorganization, total synthesis and biosynthesis of marine natural products. 5) Biological activity assay and application area of marine natural products. 1.学习目标及可测量结果 2.1 学习目标
中药资源功能成分利用技术课程论文 姓名：王林 学号：SX20180417 年级：2018级 专业：药用植物资源工程 任课老师：陆英老师 指导老师：程辟老师
天然产物分离提取技术研究进展 随着我国加入WTO，仿制药品必将逐渐受到限制，这将给我国医药行业带来巨大冲击和严峻挑战。我国拥有13亿人口，药品市场潜力股与供给量与日俱增。因此，探索与开发出具有自主知识产权的新药物责任重大。我国自古以来依靠中草药繁衍生息。因此，从天然产物方面着手，研究与开发新药物，将拥有广泛的市场前景与经济效益。天然药物大多来自植物、动物、矿物和微生物，并以植物来源为主。天然药物之所以能够防病治病。其物质基础是其中所含的有效成分。我国地域辽阔，天然产物资源丰富，种类繁多，为新药的开发提供了广阔的资源和得天独厚的条件[1]。 天然产物活性成分包括有黄酮、多酚、萜类等几百种，其分子主要特点有：相对分子质量较低，从几百到几千，具有一定的极性，可溶于许多有机溶剂中。天然活性成分的提取是中药现代化的重要组成部分，但目前中国中药主要是传统的中药丸、散等药剂，经济效益低。而以天然产物为主的保健食品和药物目前具有相当的市场。但由于对中药中真正有效的成分并不了解，或由于分离纯化困难，很难达到和国际接轨的要求。在天然产物分离纯化上有所突破，开发高效的天然产物分离方法对彻底改变中国天然产物开发层次低，生产方式粗放，技术落后有重要作用，对中国中药现代化及改造和提升传统中药行业有重要意义，而且纯化后的天然产物本身可形成新的经济增长点。 天然产物是药物研发中极具潜力的原料资源，分离纯化天然产物
中具有独特生物活性的物质是中药研究的重要基础工作。天然产物有效成分复杂、含量低、难于富集。用传统的分离方法不仅步骤繁琐，能源及材料消耗大，而且产率及纯度不高，尤其难以分离结构和性质相似的组分。随着中药现代化的发展，高新技术不断在天然药物中推广应用。现将近年天然产物提取分离纯化新技术的进展作一概述。 膜分离技术以选择性透过膜为分离递质。当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时，原料侧组分选择性的透过膜，以达至分离、提纯目的。膜分离技术具有过程简单、无相变、分离系数大、节能、高效、无二次污染、可常温连续操作、直接放大等优点。是一项高新技术。膜分离技术在中药领域中的应用将推动中药现代化发展进程。同时还能提高我国中药的附加值，有利于中药出口。可以展望，膜分技术必将在21世纪推动中药制药工业的迅速发展，为社会带来巨大的经济效益和社会效益。 高效毛细管电泳法是近年来迅速发展的一种新型分离分析技术，以高质电场为驱动力以毛细管为分离通道依据样品中各组分之问的迁移速度和分配行为上的差异而实现的类液相分离技术。该技术用于分析中草药，具有以下优势：分离模式多，适合于中草药中存在的各类物质的分析；简化对样品前处理的要求；分析时间一般比HPLC短；由于柱效高，有可能使同一个分离条件适合多种样品中多组分的分析；HPCE所采用的毛细管柱易于全面清洗，不必担心柱污染而报废：所用的化学试剂少、价廉、分析成本低，特别适合于我国国情。 超声提取技术的基本原理主要是利用超声波的空化作用加速植
目录 目录 摘要................................................................................................................. I ABSTRACT ....................................................................................................... I I 第1章绪论 .. (1) 1.1 前言 (1) 1.2 海洋天然产物ent-chromazonarol研究进展 (2) 1.3 海洋天然产物puupehenone及其衍生物研究进展 (6) 1.4 海洋天然产物pelorol及其衍生物研究进展 (9) 1.5 本课题的立题依据及意义 (11) 1.6 本文主要研究内容 (12) 第2章实验材料与化合物表征方法 (13) 2.1 所用实验仪器与药品 (13) 2.1.1 所用实验仪器 (13) 2.1.2 所用实验药品 (13) 2.2 化合物表征方法 (14) 2.3 其他实验材料的处理 (15) 第3章海洋天然产物ent-chromazonarol的合成 (16) 3.1 引言 (16) 3.2 逆合成分析 (16) 3.3 结果与讨论 (17) 3.3.1 中间产物碘代对苯二甲醚3-5的合成 (17) 3.3.2 中间产物香紫苏腙3-4的合成 (18) 3.3.3 海洋天然产物ent-chromazonarol的合成 (19) 3.4 实验部分及表征 (24) 3.4.1 中间产物碘代对苯二甲醚3-5的合成及表征 (24) 3.4.2 中间产物香紫苏腙3-4的合成及表征 (25) 3.4.3 中间产物烯醇化合物3-3的合成及表征 (27) 3.4.4 中间产物二烯化合物3-9的合成及表征 (27) 3.4.5 中间产物烯萜化合物3-2的合成方案一及表征 (28) 3.4.6 中间产物烯萜化合物3-2的合成方案二 (28) 3.4.7 中间产物烯酚化合物3-1的合成方案一及表征 (29) 3.4.8 中间产物对苯醌类化合物3-10的合成及表征 (29) 3.4.9 中间产物烯酚化合物3-1的合成方案二及表征 (30)
论海洋天然产物在化妆品中的应用 本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事 如意！ 海洋天然产物因其生物和化学多样性广泛应用 于制药行业、保健品行业、精细化工行业和化妆品行业等。近年来，随着化妆品天然绿色的诉求越来越强烈，研究人员更加关注海洋产物的开发和应用。海洋护肤主要取材于三大类群，即植物、动物及矿物，海洋产物富含维他命和矿物质，因其特有的功效性、安全性和精致的理念己成为化妆品活性物中的精华。 1 海洋植物在化妆品中的应用 海洋植物富含多糖、维生素和海洋矿物等成分，与传统植物提取物和人工合成原料相比更天然、更健康、更易吸收。藻类是海洋中最早出现的生物，彰显出无限生机与生命力，能承受不同的环境压力，如紫外线、干旱和渗透压冲击等，富含蛋氨酸、胱氨酸、维生素和粘多糖等多种活性物质。研究表明海藻具有补水保湿、抗菌消炎、抵御紫外线、美白抗衰老、抗敏等特殊功能，另外，海藻具有一种特
别的双向调节功能，对干性皮肤有很好的补水功效，对油性肌肤则文档Word 起到控油祛痘的功效。 保湿美白功效 健康美丽的皮肤主要表现在肤色、弹性、光泽、纹理及生理功能的各个方面，而对这些起关键影响作用的就是皮肤的含水量。海洋植物具有极强的生命力和繁殖力与它们具有显著的增湿能力有关，因此可以作为化妆品中的补水保湿功效成分。海藻是研究最多的海洋植物，主要成分是矿物质、糖类、蛋白质和氨基酸等，具有非常明显的保湿效果。另外，加入其他成分可有效放大海藻的保湿效果，并获得抗衰老的功效。生物学家对大量繁殖在沿海潮汐滩上的绿藻进行了系统研究发现海藻自身合成 的硫酸化杂多糖具有较强的保湿效果。Choi J S 等对韩国海岸12 种藻类的保湿性能进行研究，发现将10 %的海带提取物加入到化妆品中，皮肤含水量提高%，经皮水分流失量降低20 %，斑贴试验表明海带提取物安全可靠，另外，提取物的加入不影响化妆品配方的稳定性。Haifeng L 等提取螺旋藻多 糖并进行体外和体试验，结果表明该多糖能提高抗
海洋抗癌药物的研究进展 摘要：近年来海洋药物以其独特的疗效和低毒性正广泛引起人们的关注，这是一个拥有巨大开发潜力的新兴领域。本文海洋抗癌药物的研究现状，以海洋抗癌药物的结构将其进行分类，并举例阐述。对海洋药物的前景进行了分析和展望。 关键词：海洋药物抗癌机制发展 海洋是人类可持续发展的宝贵财富，是拥有巨大开发潜力的新兴领域，蕴藏着极为丰富的海洋药物药物资源。随着科技水平的日趋发展，一个以向海洋索取药物为标志的“蓝色医药产业”正在全世界范围内兴起。 海洋抗癌药物研究在海洋药物研究中一直起着主导作用，科学家预言，最有前途的抗癌药物将来自海洋。现已发现海洋生物提取物中至少有1O％具有抗肿瘤活性。美国每年有1500个海洋产物被分离出来．1％具有抗癌活性[1]。 日前．我国已逐步形成了一个集教学、科研、生产为一体的较系统的海洋药物发展体系。海洋药物的研究事业正方兴未艾，并且在我国的药学研究和生物技术研究领域占有越来越显著的地位。我国科研人员对我国海洋中的海绵、珊瑚、棘皮类动物、草苔虫、海藻及海洋微生物进行了广泛的研究。迄今已研究的海洋生物估计约有500多种，申请获得的发明专利约5O余件，并有多种海洋药物获得新药证书或进入临床研究。海洋天然产物、海洋多糖、海洋微生物和海洋生物技术的研究成为我国海洋药物研究的四大特点。我国目前已有6种海洋药物荻国家批准上市，分别是：藻酸双酯钠、甘糖酯、河豚毒素、角鲨烯、多烯康、烟酸甘露醇等[1]。此外，尚有多个拟申报一类新药的产品进入临床研究．如新型抗艾滋病海洋药物“911”、抗心脑血管疾病药物“D 一聚甘酯”和“916”等．国家二类新药治疗肾衰药物“肾海康”等。 海洋抗肿瘤药物的作用机制一般为：(1)干扰肿瘤细胞有丝分裂和微管聚合而直接杀伤肿瘤细胞； (2)调节蛋白激酶C(PKc)合成；(3)抑制蛋白质合成；(4)增强机体自动防御体系，诱导白细胞介素2(IIJ_2)、肿瘤坏死因子(TNF)、干扰素(INF)等分泌；(5)抑制肿瘤新生血管形成。目前，已从海绵、海鞘、海兔、海藻、珊瑚等海洋生物中分离获得大量具有抗肿瘤活性的物质[2]。海洋药物以其独特的疗效和低毒性正广泛引起人们的关注。现从海洋药物已知的主要活性成分分类简述如下[3-6]： 1 氨基酸类(Amino acids) 蛋白质主要是由氨基和羧基的化合物构成，而氨基酸是维持生命的基本物质，构成蛋白质的氨基酸有艺0余种。目前可作药用的氨基酸有100余种。有关海洋抗癌药物的主要品种有：1．1 藻兰蛋(phycocyanin)为蓝藻、红藻及隐藻中的1种水溶性蛋白色素。现已证实藻兰蛋白有抑制癌细胞并有光敏作用，用于激光治癌无毒性、无副作用。 1．2 牛磺酸(taurine)为氨基乙磺酸，海藻、腔肠动物及甲壳类中均含有。对老年人可作为保健品服用，近谓，有一定的抗肿瘤活性，因其毒副作用小，生物活性高，故应用范围渐广。牡蛎肉中牛磺酸含量较多。牡蛎制品在临床上可用于肿瘤患者放、化疗后白细胞和免疫功能低下等。1．3 龟鳖甲胶是传统的中药。海龟胶中有15种氨基酸，其中脯氨酸的含量最高，能改善肿瘤病人症状。 2 多肽(Polypeptides) 2．1 凝集素(1ectins)又称选择素，在海洋藻类、软体及甲壳类动物和鱼类中广泛存在。红藻的羽状翼藻凝集素对肿瘤细胞有强凝集活性。粗壮红翎藻的3种凝集素及冻沙菜凝集素在体外分别能抑制白血病细胞L1210及小鼠乳腺癌细胞FM3A 的增殖，有望作为抗癌用药。 2．2 鲨鱼软骨血管形成抑制因子。鲨鱼软骨作为抗肿瘤药是非特异性的，是通过阻止肿瘤号的产品，对肺癌、肝癌、乳1周围毛细血管生长而达到抑制肿瘤生长的作用，现已有沙克 腺癌、消化道肿瘤、子宫颈癌、骨癌等血管网的丰富实体瘤有治疗作用。