海洋生物活性物質與分離提取.ppt

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,第九章海洋生物活性物質與分離提取技術,第一節(jié)概述,由于絕大部分陸生生物活性成分已獲得篩選，科學家轉從海洋生物或原始森林中尋找藥用活性成分。美國、歐盟等國家已對紅海、地中海等海域的海洋生物進行藥物篩選，對具有開發(fā)價值的活性物質進行專利保護。,概述,數(shù)據：海洋占地球表面的71％，生物量占地球總生物量的87％，生物種類達20多萬種，利用率僅為1％。生物活性：抗真菌，抗病毒，止血，抗凝血，抗腫瘤等活性。,海洋生物活性物質的功能,Ⅰ保?、蛑扑?返回,海洋藥用植物,第二節(jié)藥用海洋生物介紹,藥用腔腸動物藥用軟體動物藥用節(jié)肢動物藥用棘皮動物藥用魚類藥用爬行動物藥用哺乳動物,海洋藥用動物,藥用腔腸動物,數(shù)十種,分布于水螅蟲綱、缽水母綱和珊瑚蟲綱。如《本草綱目拾遺》中指出：白皮子(指海蜇‘味咸澀,性溫,消痰行積,止帶祛風”，用于婦女勞損、積血帶下和小兒風疾、丹毒等。柳珊瑚的前列腺素衍生物，可用于節(jié)育、分娩、人工流產、月經病、胃潰瘍和氣喘，還有調節(jié)血壓和代謝的作用。,水螅蟲綱(Hydro-zoa),缽水母綱,珊瑚蟲綱,藥用軟體動物,有數(shù)百種，分屬多板綱、雙殼綱、腹足綱和頭足綱。如成書于戰(zhàn)國時代中國最早的醫(yī)學文獻《黃帝內經》中，記載以烏(即烏賊)骨作丸、飲以鮑魚汁治療血枯?！渡褶r本草經》記載近江牡蠣等6種海洋藥用軟體動物。貽貝（俗名淡菜）能養(yǎng)腎清補、降低血壓、抗心律失常。珍珠能抑制老人脂褐素增多，促使細胞增強活力，延緩細胞老化，起到抗衰老的功效。,多板綱,石鱉,雙殼綱,腹足綱,,頭足綱,鸚鵡螺,藥用節(jié)肢動物,主要包括蝦類、寄居蟹（或寄居蝦）類和蟹類，以及鱟類。如寄居蟹有清熱散血、滋陰補腎、壯陽健胃、除濕熱、利小便、破瘀解毒、消積止痛、抑制膽固醇、治心血管病等功效，而且含有抑瘤成分。對蝦有補腎壯陽功能，可治神經衰弱、手足搐搦、乳瘡、頭瘡、全身瘙癢、皮膚潰瘍、疥癬等疾病。中國鱟的血液制成的鱟試劑，能檢測細菌內的毒素和熱原，已廣泛應用于臨床和制藥工業(yè)。,藥用棘皮動物,現(xiàn)知數(shù)十種,主要分布在海參綱、海膽綱和海星綱中。如刺參有補腎壯陽益氣補陰、通腸潤燥、止血消炎等功能。紫海膽有制酸止痛、清熱消炎的功效。由陶氏太陽海星和羅氏海盤車制成的海星膠代血漿，效用很好。,海參綱,海星綱,藥用魚類,現(xiàn)知數(shù)百種圓口綱、軟骨魚綱和硬骨魚綱均有。已知中國有200種以上。如海洋魚類普遍含有廿碳五烯酸（Eicosapentaenoicacid），現(xiàn)已證實它具有防治心血管疾病的功用。鯊魚中的角鯊烯有抗癌的用途。海馬、海龍是早已聞名的中藥，具有補腎壯陽、散結消腫、舒筋活絡、止血止咳等功能，主治神經衰弱、婦女難產、乳腺癌、跌打損傷、哮喘、氣管炎、陽痿、疔瘡腫毒、創(chuàng)傷流血等。,海馬,角鯊,海龍,藥用爬行動物,現(xiàn)知數(shù)十種，包括海蛇類和海龜類。如玳瑁為名貴中藥。海龜膠有滋陰、潛陽、柔肝的功效。海蛇類均有藥用價值，海蛇肉能滋補強壯，海蛇膽有行氣化痰、清肝明目等效能，海蛇血能補氣血、壯筋骨，海蛇油用于治療凍傷、燙傷、皮膚皸裂，海蛇酒有驅風活血、止痛等作用。,海龜,藥用哺乳動物,鯨目、鰭腳目。中國現(xiàn)知有十多種。如真海豚的脂肪、肝、腦垂體、胰、卵巢等均可藥用，能提制抗貧血劑、胰島素，以及催產素和促腎上腺皮質激素等多種激素。斑海豹雄性的陰莖和睪丸入藥(即海狗腎),有補腎壯陽、益精補髓的功效，；脂肪入藥（即海狗油）有潤滑肌膚、解毒的效用；肝和膽可治肋膜炎等。,海豚,,開發(fā)難題,由于提取分離、分析測試技術的進步，從海洋生物中發(fā)現(xiàn)新化合物已較容易，但海洋藥物開發(fā)還存在許多困難，關鍵在于藥源難以解決。由于海洋特殊的生態(tài)環(huán)境，海洋生物活性物質除具有高活性特點外，還有著結構特異而復雜、含量極微等特點。海洋生物種類、產地、季節(jié)不同，即使在同一海域中的同一種生物，生長環(huán)境相差數(shù)米，其量與質都有明顯的變化,解決藥源問題的辦法,,生物工程技術——海洋藥物研發(fā)關鍵手段,半合成技術——海洋藥物藥源重要途徑,組合化學方法——海洋藥物研發(fā)新途徑,生物工程技術——海洋藥物研發(fā)關鍵手段,由于海洋生物資源量的有限性以及海洋活性物質含量低微，直接從海洋資源進行產業(yè)化開發(fā)受到一定限制。而應用基因工程、細胞工程等現(xiàn)代生物技術大量培植新的海洋藥源生物，獲得海洋生物活性物質,利用少數(shù)可大量獲得的海洋天然產物如海洋多糖、蛋白質、脂類等化合物為基礎原料，采用半合成技術，進行藥物的研發(fā),半合成技術——海洋藥物藥源重要途徑,以某些微量存在、結構清楚且可大量獲得的高活性化合物作為分子模型，用海洋生物技術等手段，從易得的海洋天然產物中獲得大量單元化合物，再根據組合化學原理，進行模塊式人工合成。,組合化學方法——海洋藥物研發(fā)新途徑,第三節(jié)海洋天然產物研究,一．生物活性1.抗腫瘤物質主要為大環(huán)內酯、聚醚類和海洋多肽化合物，從海鞘、海綿、海兔、軟珊瑚等海洋生物中得到。,2.神經作用物質主要為海洋毒素，如河豚毒素、海兔毒素等，作用于離子通道，對神經系統(tǒng)起作用。,3.心血管作用物質核苷類化合物，如巖沙?？舅?，具有減慢心率，舒張冠脈血管，持續(xù)降血壓的作用。另外，硫酸多糖類，如藻酸雙酯鈉可以降血脂、改善心腦供血。,4.抗AIDS海洋藥物主要為海洋萜類和硫酸多糖類化合物，具有抑制HIV逆轉錄酶活性，且對病毒的裝配和釋放也有阻斷作用。,5.免疫抑制、抗結核作用物質，來源于海洋微生物。,二．研究方法,（一）提取分離與植物化學研究方法類似，提取分離多用有機溶劑法，但由于原料多為藻類、軟體動物、珊瑚等，與植物原料差異很大，如含有的大量蛋白質等。,提取前處理方法：冷凍、切碎，丙酮提取，或樣品解凍后先除去液體物質，對固體物質以有機溶劑提取，再以不同極性有機溶劑萃取。,二．研究方法,柱層析分離雖然傳統(tǒng)的硅膠柱層析也在使用，但更多的使用凝膠層析、離子交換、液液逆流色譜和制備高效液相色譜。,海洋天然產物化學成分微量、較難分離和理化性質差異較大。,（二）結構鑒定海洋天然產物結構復雜，雜原子較多，而且有多個手性中心，化學單體量少（多為幾毫克）結構鑒定比從植物中的天然產物要困難。除了常規(guī)的有機波譜法之外，還有核磁共振波譜測定。另外，對于結構中的手性中心，一般采用帶有不同手性中心的手性試劑進行化學反應(MTPA)，X-射線單晶衍射和圓二色譜法（CD）等。,ThankYou!,