海洋药物学（全套ppt课件）.ppt

海 洋 药 物 学,第一章 绪论,海洋药物和海洋药物学定义海洋药物学的研究对象海洋药物研究简史国内外对海洋药物研究的投入和取得成果我国海洋药物研究存在的问题目前海洋药物研究的主要方向海洋药物学研究内容海洋药物研究发展趋势,本章主要内容：,大量研究证明：海洋确是一个药源宝库，它已经并将继续为人类提供结构新颖的先导化合物和功能特异的基因，启发人们的新药研发思路。海洋人类赖以生存和发展的最后一块疆土和空间。,1.分子量小于500；2.氢键给体数目小于5；3.氢键受体数目小于10；4.脂水分配系数小于5；5.可旋转键的数量不超过10个。,二、海洋药物和海洋药物学的定义,海洋药物（marine drugs）：特指以海洋生物和海洋微生物为药源，运用现代科学方法和技术研制而成的药物。现在的海洋药物大多属于天然药物范畴，即直接从海洋生物中提取的有效成分，也有一些是海洋生物活性成分经过人工合成或者生物技术转化而获得。,按我国新药审批办法海洋药物可以分为三大类品种：海洋中药：在中医理论下将海洋药用生物按我国新药审批要求研制成的中药。化学药：采用化学的方法，从海洋生物中提取、分离、纯化得到的生物活性成分作为药物先导化合物，然后经合成或者半合成方法研制而成的药物。生物制品：采用基因工程、蛋白质工程、细胞工程和发酵工程等生物技术从海洋生物和微生物中获得的药物。,海洋药物学：,应用现代化学和生物学技术从海洋生物中研究和开发新的药物的一门新兴的交叉应用学科。是以海洋化学、海洋生物学、药物学等为基础，是以海洋活性物质为主要研究对象，是陆生生物天然产物研究的拓展和延伸；是药学研究和新药开发的一个新的领域。研究领域涉及药物化学、药理学、分子生物学、基因工程、遗传学、生物资源学、 临床医学等众多相关学科。,海洋药物学,海洋生物学,化学,药物学,海洋药物学 一门交叉学科,生物医学中重要的海洋生物（微生物除外）,珊瑚(Coelenterates),海葵(Actiniaria ),海绵(Sponges),海藻(Algae),软体动物(Mollusca),红树植物(Mangrove Plants),就海洋药用资源的研究而言，从20世纪70年代开始，在国 际上兴起了海洋天然产物研究的高潮.经30余年的发展，各国研究人员已从不到1%的海洋生物种群中发现各种具有生物活性的天然产物1.5万余种，它们广泛分布于海洋微生物、海洋植物以及海洋动物中，这些天然活性成分主要包括抗生素类、萜类、生物碱类、聚醚类、多糖类、多肽和蛋白质等.它们在抗肿瘤、抗病毒、抗菌、抗心血管疾病以及抗衰老等领域具有广阔的应用前景，其中有一些活性成分，如：Ara-A、Didemnin B、Dolastatin 10和Bryostatin 1等，已被开发成新药或进入临床研究阶段。,30,000余种化合物（截至2014年6月）,海洋天然产物研究状况,生物来源海绵、海鞘、软珊瑚、软体动物、苔藓虫、棘皮动物、海藻、微藻、细菌、真菌等各类海洋生物（共22门，1,822属，3,018种）,生物活性靶点: 离子通道、信号转导通路（PKC）、微管蛋白、DNA等活性：抗肿瘤、抗病毒、抗真菌、镇痛、镇静、抗炎、抗辐射、抗凝、 抗栓、治疗心肌缺血、脑缺血、动脉粥样硬化、动静脉炎,结构类型萜类、生物碱、大环内酯、皂苷类、甾醇、聚醚类、生物碱、肽类、核苷类、杂环、酰胺类、喹啉酮类、有机酸类、多糖、蛋白质、脂肪酸,结构特点多卤素（氯、溴、碘及氟）取代；多含氧、氮及硫等；,四、海洋药物研究简史,本草记载黄帝内经中就记载有以乌贼骨为丸 , 饮以鲍汁治疗血枯。从我国最早的药物专著神农本草经、李时珍的本草纲目以及清朝的本草纲目拾遗，历经 2000 多年，共收录海洋药物 110 余种，成为我国中医、中药宝库中一个重要组成部分。,近代的全国中草药汇编收录了海洋药物166种，中草药大辞典亦收录海洋药物 144 种。目前，由中国海洋大学管华诗院士主持编纂的中华海洋本草收录一千多种海洋药用资源。,现代海洋药物研究历史,自1945 年从海洋污泥中分离到顶头孢霉菌，从中发现了头孢菌素，以后发展成系列的头孢类抗生素 。此后，从海绵中发现了抗白血病和艾氏癌药物阿糖胞苷。20世 纪60年代初，发现了河豚毒素并确定了其化学结构，相继完成了河豚毒素的人工合成。1969 年，Spraggins从加勒比海的柳珊珊Plexaura homomalla中分离获得前列腺素 15R-PGA2。,五、国内外对海洋药物研究的投入和取得成果,20世纪90年代，许多沿海国家都把开发利用海洋作为基本国策。美、日、英、法、俄等国家分别推出包括开发海洋微生物药物在内的海洋生物技术计划、海洋蓝宝石计划、海洋生物开发计划等，投入巨资发展海洋药物及其海洋生物技术，世界上一些著名的大学也相继建立海洋药物研究机构。 目前，美、日、和欧共体等国走在世界前列。美国、日本等国已在这一领域取得了相当大的进展，至今已在海洋生物中发现了化合物数千种，在获取抗生素、抗癌、防治心脑血管疾病等药物方面取得了显著的成效。,迄今为止，全球有40余种海洋新药进入临床研究：其中进入期临床研究的海洋药物有以下几种：从总合草苔虫（Bugula neritina）分离得到的大环内酯苔藓虫素A（bryostatin A，抗肿瘤作用）。从海洋被囊动物Aplidium albicans分离得到的环肽化合物脱氢膜海鞘素B（dehydrodidemnin B，作为蛋白合成抑制剂能抑制细胞分裂，具有抗肿瘤作用。,目前海洋药物研究取得的成果,从海洋被囊动物Ecteinascidia turbinate的海鞘素Et 743 （使DNA烷基化，具有抗肿瘤作用）。从海洋软体动物Dolabella auricularia中分离得到的海兔毒肽dolastatin 10（抑制微管形成，具有抗肿瘤作用）。从软海绵（Halichondria okadai）中分离得到的软海绵素（halichodrin B，与微管结合，具有抗肿瘤作用）。其他如海绵毒素（spongistatins）、异同源软海绵素B（isohomokalichondrin B）、隐藻素（cryptophycins）等亦已进入临床研究。,美国NCI的科学家从海洋蓝细菌分离到一个由101个氨基酸组成的抗HIV蛋白cyanovirin-N（CV-N），它能与HIV表面的gp120结合，阻断病毒对宿主细胞的粘附和入侵；CV-N对不同株HIV均有显著的抑制活性：如对HIV-1(IIIB)（以MT-2为攻击细胞）的EC50为0.00016 mol/L，对HIV-1(MN)的EC50为0.0023 mol/L，对HIV-1(89.6)（以PBL为攻击细胞）的EC50为0.0073 mol/L，对HIV-1(89.6)（以Mo/M 为攻击细胞）的EC50为0.0368 mol/L，对HIV-1(RF)（以CEM-SS为攻击细胞）的EC50为0.0001 mol/L。CV-N亦已进入临床研究。,我国海洋药物研究的状况,我国的海洋天然产物研究起始于上世纪70年代，至今已有30多年的历史。曾陇梅等学者对我国南海的珊瑚类动物进行了较系统的化学成分研究，1985年发现具有双十四元环的新型四萜。上世纪90年代以后，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50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。,我国海洋药物取得的成果6 种海洋药物获国家批准上市：藻酸双酯钠、甘糖酯、河豚毒素、角主主烯、多烯康、烟酸甘露醇； 10种获健字号的海洋保健品：欧参宝；海王金尊等。正在开发：6-硫酸软骨素，海洋宝胶囊，脱澳海兔毒素，海鞘素 A 、 B 、 C，扭曲肉芝酶，刺参多糖饵注射液和膜海鞘素等药物 。,中科院在芋螺毒素结构与功能研究中 ，获得了一种含25个氨基酸、3对二硫键的新芋螺毒素，并得到了基因工程高表达，该毒素具有强力的镇痛作用和较高的用药安全性；第二军医大学生物化学与分子生物学教研室率先从鲨鱼软骨中分离到一种具有抗实体瘤生长的新生血管抑制因子，通过构建软骨cDNA文库，获得基因工程表达产品；我国科学家获得了77个的海蛇毒素新基因，具有药用价值。,我国一些其他的具有潜力的海洋药物,中国海洋大学在海藻多糖类药物的研究方面取得了显著的成绩。抗肿瘤新药K-001也已完成了全部临床前研究，并建立了专门的原料养殖基地。抗动脉粥样硬化新药甲壳质衍生物916也已申报了临床研究；新型抗艾滋病海洋药物“911”，抗心脑血管疾病药物“D-聚甘酯”和国家二类新药治疗肾功能衰竭的药物“肾海康”等。第二军医大学药学院海洋药物研究中心从南中国海来源的草苔虫中分离鉴定了9种大环内酯类成分，体内外试验显示具有明显的抗肿瘤作用，其中的一种为新型的大环内酯，命名为草苔虫内酯19（Bryostatin 19），已完成了临床前研究；,中科院海洋所将基因工程技术应用于藻类研究，开发出具有抑制肿瘤生物活性的藻蓝蛋白；山东海洋药物研究所与复旦大学遗传研究所共同合作，利用基因工程研制强心多肽海葵素（anthopleurin），以期解决天然来源稀少和含量低的难题；中山大学化学系在从南海的海绵、海藻、珊瑚等生物中获得100多种新化合物。相信海洋生命活性物质研究的不断深入和拓展必将为海洋新药的开发提供与陆地生物结构不同、活性特异的先导化合物。,我国海洋药物研发存在的问题,海洋生物资源是尚未充分开发利用的资源宝库，海洋药用生物资源的开发又是世界关注的热点。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。海洋药用生物资源的开发利用的重要意义和取得了一些成绩，但仍存在着许多有待解决的问题：,1、开发利用的海洋药用资源种类十分有限：,目前开发利用的海洋药用生物资源80%来自于沿海或近海，与古代我国本草纪录相比虽然有所发展，但与我国18000多公里海岸线，南北跨热带、亚热带、温带，近300万平方公里的辽阔海域所蕴藏的海洋药物资源相比并不相称。而且这些已开发药物资源主要是海洋动植物，对于当前国际上极为关注、具有极大药用价值的海洋微生物和浮游生物的研究开发偏少。,对海洋药用生物资源的调查与评价缺乏科学性、系统性和全面性。目前，对我国海洋药用生物资源物种、资源量、分布特征、时空变迁等缺乏了解；对海洋药用生物的有效成分、药用价值和应用前景没有准确掌握。现在使用的许多传统海洋药物资源中，有的原有药效定性不准，有的定性甚至错误，某些海洋药物原有药效由于生存环境变迁已经发生变化，但未做跟踪研究。,2、对海洋药用生物资源缺乏系统评估：,近些年，由于缺乏宏观指导和严格管理，某些过度的海洋开发利用行为，不仅直接破坏近海生物链，造成包括许多传统重要海洋药用生物资源濒临枯竭。而且由于这类活动的强烈干扰，造成部分海域生态系统严重破坏，一些重要海洋生物栖息地严重丧失，进一步加剧了一些具有重要药用价值的海洋珍稀濒危物种灭绝。,3、部分重要海洋药用生物资源趋于枯竭：,4、研究开发技术有待建立和完善：如样品采集/保真采集、培育、鉴定技术尚待建立；天然产物的提取、分离、结构鉴定水平不高；生物活性筛选，特别是普筛、广筛不够；先进生物技术手段应用较少；药物后期研发经验不足；研究技术平台需要建立和完善等等。5、样品采集困难，品种鉴定后继无人：6、研究经费投入上严重不足，投入方向上偏应用轻基础，而且急于求成,七、目前海洋药物研究的主要方向,海洋抗癌药物研究 海洋心脑血管药物研究海洋抗菌、抗病毒药物研究 海洋消化系统药物研究 海洋消炎镇痛药物研究海洋泌尿系统药物研究 海洋毒素海洋功能食品的研究开发,八、海洋药物研究发展趋势,（一）海洋生物活性成分的研究、海洋天然活性成分的发现 海洋天然活性成分的研究是海洋药物开发的基础和源泉。海洋生物种类繁多，存在着许多特殊的次生代谢产物。然而，目前经过较系统的化学成分研究的海洋生物还不到总数的1，还有大量海洋生物有待于进行系统的化学成分研究和活性筛选。研究重点主要集中在无脊椎动物等低等的海洋生物。,、海洋天然活性成分的结构优化,从海洋生物中发现的大量活性天然成分，有的可以直接进入新药的研究开发，但有的活性成分存在着活性较低或毒性较大等问题。因此，需要将这些活性成分作为先导化合物进一步进行结构优化，如结构修饰和结构改造，以期获得活性更高、毒性更小的新的化学成分。,3、药源问题瓶颈因素,Requirement Comprehensive pharmacological evaluation: hundreds of milligrams Clinical studies: grams Market: 1 5 kg = 3,000 16,000 tons sponge/yearStrategies 1. Chemical Synthesis? Complex structures, rich in centers of asymmetry2. Harvesting wild invertebrates? Low yields : 10-6 % wet weight (ppm, ppb) 3. Mariculture (Aquaculture)? Far away from needed, uncertainties4. Cell culture? Long way5. Fermentation of microorganisms? Most possibility,、解决药源问题 不少海洋天然活性成分含量低，原料采集困难，限制了该化合物进行临床研究和产业化。寻找经济的、人工的、对环境无破坏的药源已成为海洋药物开发的紧迫课题。采用化学合成的方法进行化合物的全合成是解决药源问题的一个重要手段，如草苔虫内酯1和海鞘素均已成功地进行了全合成，但不少成分结构非常复杂，全合成难度大、成本高，不易形成产业化。采用人工养殖或模拟天然条件进行室内繁殖研究，美国斯坦福大学已成功进行了草苔虫实验室繁殖研究。运用组织细胞培养和功能基因科隆表达也是解决药源问题的一个新的发展方向。,（1）半合成技术在海洋药物研究开发中仍十分重要,早在50年代，国外就有学者拟将海藻多糖修饰为肝素的类似物，意在获得类肝素药物，80年代我国取得了成功。 随着对多糖生物学功能的深入研究和揭示，随着对蛋白药物、脂类药物构效关系研究进展，当前海洋多糖及来源于海洋的蛋白质、脂类药物的研究已成为目前新药研究的一个兴奋点。 化合物结构测定方法的建立及现代功能学检测方法的飞速发展，使人们对修饰手段对活性的影响规律有了更深入的了解，从而大大降低了半合成过程中分子的盲目性。,（2）海洋生物技术是海洋药物产业化的主导技术和关键手段,由于海洋生物技术的迅速发展，运用海洋生物技术开发海洋药物的研究已引起高度重视。 大量的生物学及生态学的研究结果表明，海洋生物活性物质初始来源，大部分甚至可能全部来自低等海洋生物及其共生微生物。而应用基因工程、细胞工程、发酵工程及生物反应器等生物技术生产生活活性物质，对于低等生物来说要比对高等生物易于实现得多。,3、海洋药物基因工程是利用海洋生物的药用基因生产海洋药物，或以海水养殖生物作为药物基因表达系统，以获得质优、量足廉价的药物。 利用海洋生物生产基因工程口服药物和疫苗，既能利用海洋生物生物量大、生产成本低的特点，又能避免表达后从海洋生物中提取、纯化的复杂性。,（二）发掘新的海洋生物资源 海洋生物资源是一个十分巨大的有待深入开发的生物资源，环境的多样性决定了生物的多样性，同时也决定了化合物的多样性。发掘新的海洋生物资源已成为海洋药物研究的一个重要发展趋势。,、海洋微生物资源 海洋微生物种类高达100万种以上，其次生代谢产物的多样性也是陆生微生物无法比拟的。但能人工培养的海洋微生物只有几千种，不到总数的1%；目前为止，以分离代谢产物为目的而被分离培养的海洋微生物就更少。由于微生物可以经发酵工程大量获得发酵产物，药源得到保障。此外，海洋共生微生物有可能是其宿主中天然活性物质的真正产生者，具有重要的研究价值。,、海洋罕见的生物资源生长在深海、极地以及人迹罕至的海岛上的海洋动植物，含有某些特殊的化学成分和功能基因。在水深6000米以下的海底，曾发现具有特殊的生理功能的大型海洋蠕虫。在水温90摄氏度的海水中仍有细菌存活。对这些生物的研究将成为一个新的方向。,、海洋生物基因资源 海洋生物活性代谢产物是由单个基因或基因组编码、调控和表达获得的。获得这些基因预示可获得这些化合物。开展海洋药用基因资源的研究对研究开发新的海洋药物将有着十分重大的意义。 （）海洋动植物基因资源：活性物质的功能基因，如活性肽、活性蛋白等。（）海洋微生物基因资源：海洋环境微生物基因及海洋共生微生物基因。,、海洋天然产物资源 海洋天然产物历经数十年的研究，已经积累了相当丰富的研究资料，为海洋药物的开发提供了科学依据。（）对已获得的上万种海洋天然产物进行多靶点和新模型的筛选，发现新的活性。 （）对已获得的海洋天然产物进行结构修饰或结构改造。 （）采用组合化学或生物合成技术，衍生更多的新的化合物，从中筛选出新的活性成分。,、海洋中药资源海洋中药是我国中药宝库的重要组成部分，是一种民间长期用药经验的总结。历代本草中经现代临床实践证明疗效确切的海洋药物有110多种，是寻找先导化合物和开发海洋药物的重要资源。从海洋中药中开发新药具有针对性强、见效快、周期短等特点。,（三）构建新的生物筛选技术 以酶、受体作为靶点的高通量筛选。 以蛋白质组学为基础，借助核磁共振、质谱、基因数据库、高柱端识别等技术，全面揭示化合物的生物学作用机制。,(四) 海洋化学生态学药物发现的新途径,对单个海洋生物进行研究，从中提取分离活性化合物，发现药物先导化合物，是已往海洋药物研究的主流。但是任何一种海洋生物都与其生存环境中的其他生物有着千丝万缕的联系，这种联系的物质基础正是生物体产生的各种化学信息物质。自然界的生物依赖各种化学信息的传递维系着一个庞大而复杂的生态系统，生活在水体中的海洋生物则更加依赖这一化学防御体系。,单个海洋生物（ 已往主流）,复杂生态系统（发展趋势）,化学防御策略引起了药物学家的注意，化学防御物质具有各种生物活性或毒性，对药物筛选和发现具有重要的指导作用。,ziconotide, - contoxin MVIIA (SNX-11),化学防御机制启迪药物发现,竽螺（鸡心螺）为食肉海螺， 喷射毒液捕杀鱼类。毒液能杀死脊椎动物，其神经毒素已证实能致人类死亡。,10个成年人40起死亡病例100多种化合物雪茄螺,结 语,海洋药物研究是药学研究的新领域，经历了几个重要的发展 时期，已取得一系列进展，显示出这一新兴学科领域广阔的 发展前景。 药源问题是海洋药物研究与开发的制约因素之一。寻找可人 工再生的、对环境无破坏的、稳定的、经济的药源已成为海 洋药物研究领域最紧迫的课题。 综合运用基因工程、发酵工程、细胞工程、化学生态学等方 法和技术，开辟新的资源领域，对今后海洋天然产物及海洋 药物研究将产生重要的推动作用。,主要参考书目,现代海洋药物学，易阳华主编，科学出版社。海洋药物导论，易阳华主编，上海科学技术出版社。海洋生化工程概论，王长海著。化学工业出版社。海洋活性化合物手册，林永成，化学工业出版社。海洋微生物及其代谢产物，林永成，化学工业出版社。,第二章 海洋生物活性物质,什么是海洋生物制药？,海洋生物制药是指应用海洋生物具有明确药理作用的活性物质，按制药工程进行系统的研究，研制成为海洋药物的制药工程,一、什么是海洋生物活性物质？,海洋生物活性物质是指海洋生物体内含有的对生命现象具有影响的微量或少量物质，主要包括海洋药用物质、生物信息物质、海洋生物毒素产生物、功能材料等,二、海洋生物的多样性,从生物多样性的观点来看，很少人了解海洋生物多样性其实远比陆地生物来的更为丰富珍贵。如目前所发现的34个动物门中，海洋其实就占了33个门，而且其中有15个门的动物只能生活在海洋的环境。这个悬殊的比例显示海洋是保存地球上绝大部份生物多样性的地方。,三、海洋生物活性物质的多样性,1. 多糖类 2. 聚醚类 3. 大环内酯4. 萜类 5. 生物碱 6. 环肽 7. 甾醇8. 苷类 9. 不饱和脂肪酸10.其他化合物,四、海洋生物活性物质的研究与发展方向,1 国外海洋药物发展现状 走在这一领域前列的是美国、日本及欧共体，最近发展很快的是韩国。 在过去的几十年间， 6000多种海洋天然产物被发现，其中有重要生物活性并已申请专利的新化合物有200多种，而在70年代只有少数几个有关前列腺素的专利申请，80年代至今则数量大增,我国的海洋药物的研究工作始于上个世纪90年代，发展也很迅猛。,美国：国家研究委员会(National Research Council) 和国立癌症研究所(National Cancer Institute) 每年用于海洋药物开发研究的经费各为5000 多万美元;近年来,美国国立卫生研究所的海洋药物研究资金已增加到全部研究资金的11 %以上,与合成药、植物药基本持平。日本：日本海洋生物技术研究院(Japanese Marine Biotechnology Institute) 及日本海洋科学和技术中心(Japan Marine Science and Technology Center) 每年用于海洋药物开发研究的经费约为1 亿多美元。欧盟:海洋科学和技术(Marine Sciences and Technology ,简称MAST)计划每年用于海洋药物开发研究的经费也有1 亿多美元。,2 海洋药物研究前沿 丰富的海洋生物资源无疑是天然药物的重要来源。海洋药物研究的物质基础是海洋天然产物，20世纪60年代初日本学者对河豚毒素的研究是人类对海洋天然活性成分研究的开端。,2.1 海洋抗肿瘤活性物质 抗癌药物是一重要的医药大类品种。 陆地资源正在枯竭，科学家预言，最有前途的抗癌药物将来自海洋。海洋抗癌药物研究在海洋药物研究中一直起着主导作用，现已发现海洋生物提取物中至少有10具有抗肿瘤活性；从海洋植物获得的化合物3.5具有抗癌或细胞毒活性。美国每年有15 00个海洋天然产物被分离出来，其中1具有抗肿瘤活性。 2.2 海洋抗病毒活性物质 抗病毒海洋生物活性物质主要存在于海绵、珊瑚、海鞘、海藻等海洋生物中，其活性成分主要有硝类、核苷类、生物碱和其它含氮多糖杂环类化合物。虽然从海洋生物次生代谢产物中已筛选出一批抗病毒活性成分，但能进入临床或临床前研究的先导化合物仍为数不多。,2.3 海洋脑血管活性物质 抗心血管疾病的海洋生物活性物质真正用于临床和投放医药市场的尚不多，但我国在这方面取得了可喜的成绩。 从中国南海小棒短指软珊瑚 Sinularia microlavata中分离到的柳珊瑚自醇Gorgosterol具有明显的抗心律失常和抗心肌缺血作用，能舒张血管、降低血压、减慢心率及减少心肌耗氧量作用，有望开发成心血管疾病药物。 以牡蛎为主要原料的“东海三豪”等保健品具有降血脂、软化血管和改善微循环作用。 利用海藻加工成的“脉怡康”、“必索”及螺旋藻制剂等对高脂血、动脉粥样硬化具有良好的预防和治疗作用，以合浦珠母贝Pinctadamartensii（Dunker）提取物制成的珍珠精母注射液，治疗子宫出血疗效显著，已被国家计生委推荐为计生用药。 2.4 海洋抗菌抗炎活性物质 从海洋生物中提取分离的抗菌、抗炎化合物有脂肪酸类、糖酯类、丙烯酸类、苯酚类、溴苯酚类、吲哚类、酮类、多糖类、多肽类、N糖昔类和-胡萝卜素类等。最早一批海洋药物即是抗菌药物，如头抱菌素类抗生素早已用于临床。,1.海洋动物的多糖及糖苷类化合物,1.1壳多糖和甲壳胺壳多糖(chitin)又称几丁质。几丁质是广泛存在于自然界的一种含氮多糖类生物性高分子，主要的来源为虾、蟹、昆虫等甲壳类动物的外壳与软件动物的器官（例如乌贼的软骨），以及真菌类的细胞壁等。甲壳胺，是甲壳类动物（如虾、蟹）、昆虫和其他无脊椎动物外壳中的甲壳中的甲壳质，经脱乙酰化（提取）制得的一种天然高分子多糖体，是动物性的食物纤维。,优势：（1）唯一性：自然介唯一的带正电荷活性基团的纤维素。 （2）人体必需的：人体健康和存必需的第六无素，改善人体进入健康状态。 （3）安全无毒副作用：100%的纯天然海洋生物制品。 （4）营养加保健：有食物的营养，又具有辅助治疗的双重作用。 （5）独特的双向调节：具双向免疫调节作用免疫激活作用和免疫抑制作用。 （6）易吸收利用：具生物适应性，易与机体亲和，被人体利用。 （7）高纯度、高品质：现代高科技的奉献，指标国际领先，脱乙酰度高达90%以上。 效能： （1）免疫机能活性化作用 （2）防止癌细胞转移的作用 （3）抑制癌症的作用 （4）改善酸性体质效果 （5）除菌作用 （6）改善糖尿病作用 （7）增加肠内有益菌作用 （8）镇痛止血效果 （9）抑制高血压的效果 （10）强化肝机能作用,1.2海参多糖海参里有“海参粘多糖”物质，糖尿病病人可以吃嘛？此“糖”和彼“糖”有什么区别呢？,“海参粘多糖”是“多糖”的一种，“多糖”不是“糖”，他们是有区别的。糖尿病患者可以吃。海参粘多糖是海刺参中的精华，海参属于氨基多糖重要来源之一的棘皮类动物，其多糖含量和硫酸化程度远高于其它传统补品。 粘多糖的生物合成起始于核心蛋白，是蛋白多糖的糖链部分。海参粘多糖具有提高机体免疫力、对抗心血管形成、抑制栓塞形成、对抗某些组织培养细胞的特异性病变、抗炎等多种作用。 所以，它是糖尿病患者的优良补品。,1.3鲨鱼软骨多糖 鲨鱼软骨骨胶质中的一种特殊物质硫酸软骨素。 鲨鱼软骨素是从海洋之王鲨鱼的软骨中提出的硫酸软骨素。 硫酸软骨素作为一种蛋白多糖,是人类关节物质中重要成份。 主要保健功效有: 鲨鱼软骨中的软骨素可以活化人体的结缔组织,活化细胞,延缓衰老,提高机体免疫力;鲨鱼软骨中的ATT(抗新生血管生长因子)具有阻断肿瘤生长的作用,使癌细胞无法得到养分而萎缩消失,使肿瘤自然坏死;对风湿性关节炎、骨刺、干癣、红斑性狼疮有改善作用。,1.4 褐藻胶 从海带、马尾藻等褐藻中提取的褐藻酸的钠盐、钾盐、钙盐、镁盐等制品的统称。 在速冻食品中褐藻胶为亲水性的分子，具有较强的水合性、粘结性，使馅心水分难以生成冰结晶。,1.5 褐藻糖胶 也叫褐藻多糖硫酸酯，对治疗心脑血管疾病和早中期慢性肾衰的效果良好，无毒副作用，特别对改善肾功能、提高肾脏对肌酐清除率效果尤为显著。,1.6琼 胶 是在红藻中提取的多糖。琼胶是琼脂的学名。用途：琼脂广泛用于制造粒粒饮料、米酒饮料、果汁饮料、水晶软糖、羊羹、午餐肉、火腿肠、果冻布丁、冰淇淋、裱花蛋糕、八宝粥、凉拌菜等等。琼脂在日化工业中用于牙膏、洗发露、洗面乳、化妆品、固体清香剂等。琼脂在化学工业、医学科研，可作培养基、药膏基及其他用途。,微藻是一类在陆地、海洋分布广泛，营养丰富、光合利用度高的自养植物，细胞代谢产生的多糖、蛋白质、色素等，使其在食品、医药、基因工程、液体燃料等领域具有很好的开发前景。,微藻种类繁多，微藻细胞中含有：蛋白质、脂类、藻多糖、-胡萝卜素、多种无机元素（如Cu,Fe,Se,Mn,Zn等）等高价值的营养成分和化工原料。微藻的蛋白质含量很高，是单细胞蛋白(SCP)的一个重要来源。藻中类胡萝卜素含量较高，具有着色和营养的作用，可用来防治癌症、抗辐射、延缓衰老,增强机体免疫力等生理作用。-胡萝卜素，对人体有致癌、致畸的作用,而顺式异构体在抗癌、抗心血管疾病功能比全反式异构体高，藻粉中-胡萝卜素含量高达14%。藻细胞中甘油含量较高，是优质的化妆品原料,也是化工、轻工和医药工业中用途极广的有机中间体。藻多糖复合物可作为免疫佐剂增强抗原性和机体免疫功能，起到抗肿瘤的作用。,螺旋藻是一类低等植物，属于蓝藻门，颤藻科。它们与细菌一样，细胞内没有真正的细胞核，所以又称蓝细菌。蓝藻的细胞结构原始，且非常简单，是地球上最早出现的光合生物，在这个星球上已生存了35亿年。它生长于水体中，在显微镜下可见其形态为螺旋丝状，故而得名。,1、抗辐射损伤作用螺旋藻对免疫器官和造血组织有保护作用，这可能是螺旋藻抗辐射损伤作用的机制之一。2、抗菌作用钝顶螺旋藻对革兰阳性菌有抑菌作用，钝顶螺旋藻对革兰阴性菌无抑制作用。 3、抗癌作用螺旋藻多糖对体内腹水型肝癌细胞有显着的抑制率，对癌细胞DNA、RNA和蛋白质的抑制作用均随作用时间延长而加强。 4、光敏作用是一种理想的光敏剂。 5、对免疫系统的强化作用6、降低胆固醇7、提高铁的生物有效性和调理贫血症8、帮助建造健康的乳酸杆菌群食用螺旋藻能使体内的乳酸杆菌增多，并使机体从饮食中吸收维生素B1和其他维生素的效率提高。 9、对胃的保护作用10、减轻汞及药物对肾的毒性,2.海洋动物的脂类及脂肪酸类化合物,2.1鱼油和n-3系列多不饱和脂肪酸 1978年，杜日贝格在流行病调查中发现，爱斯基摩人不仅冠心病、心肌梗塞的发病率很低，而且类风湿性关节炎、红斑狼疮等自身免疫性疾病也明显低于白种人。分析认为，这与爱斯基摩人大量食用北冰洋的海鱼、海兽(海狗、海豹)有重要关系。 海鱼尤其是鱼油中富含二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)，同属n-3系列多不饱和脂肪酸，是维持人体发育、生长和正常生理功能的必需脂肪酸。近10余年来，科学家们发现它们具有促进前列腺素及抑制血栓素形成的作用，从而可能起到保护血管内皮细胞，抑制血小板聚集，防止动脉粥样斑块及血管内血栓形成的作用。,2.2海狗油海狗油以DHA-EPA、DPA、角鲨稀，经现代高科技工艺加工而成的营养食品。 海狗油是人体血管的清道夫，还能预防动脉硬化、中风和心脏病。海狗油是高血压、冠心病、脑中风、糖尿病、风湿性关节炎、癌症等疾病患者的首选保健品。还具有滋阴补阳、补血益气、美颜美肤、强身壮骨的功效。 其功效分别是： (1)EPA：俗称“血管清道夫”，具有防止血管硬化、心脑血管栓塞，降低高血压、高血脂、及胆固醇，抑制血小板凝聚等作用。适用于冠状动脉硬化和血栓，脑中风、脑溢血、脑血管障碍，高胆固醇、高血脂、高血压，手脚麻痹，心悸等各种心脑血管疾病。 (2)DHA：俗称“脑黄金”，是脑组织和视神经发育及功能发挥所必须的营养物质。可用于增强记忆力，促进婴幼儿智力开发及提高智商，预防和治疗老年痴呆症。 (3)DPA：在人乳和海豹油中含量最高，是鱼油及其他食品所缺乏的。它可促进和提高人体的免疫力。对糖尿病、类风湿性关节炎、牛皮癣、气喘病，溃疡性大小肠炎等均有治疗作用。 (4)角鲨烯：天然抗氧化剂。有助于防癌和抗癌及滋润皮肤使其光滑而富弹性。 (5)脂溶性活性物质：对于提高人体自身免疫力和调节胰岛素分泌有特殊效果。可预防和治疗类风湿性关节炎、红斑狼疮等。对糖尿病的形成有抑制作用。,3.海洋动物的皂苷类化合物,3.1海参皂苷 海参由于环境温度低，生长期长，海参素含量丰富，海参素又名海参皂苷。海参皂苷大都具有强烈的生理活性，这些生理活性包括：抗肿瘤作用、抗真菌作用、抗放射作用、细胞毒性作用及抗胆碱作用等。,3.2海星皂苷海星在世界分布广泛，其中的药理活性物质是创新药物的重要来源。近年来，海星皂苷类化合物的研究已成为国际药学界关注的重要领域和前沿课题。为弥补我国在这一领域的空白，汤海峰选择了在我国南海蕴藏量丰富的大型海星面包海星为研究样本，采用先进的层析技术、波谱解析等手段，进行提取、分离、结构鉴定及药理活性筛选等系统的研究，在国际上首次从该海星中提取分离出8个新海星皂苷CN-5、CN-6、CN-7、CN-8、CN-9、CN-10、CN-11、CN-12。经药理活性筛选，这8个海星皂苷均对稻瘟霉模型显示不同程度的诱导菌丝变形或抑制孢子生长及显著的肿瘤细胞毒性。同时在微管蛋白体外筛选模型测试中，还发现这些新化合物具有促微管聚合活性，这与紫杉醇的抗癌作用机制相似。此外，他们在动物实验中也发现，8个新海星皂苷在荷癌小鼠体内均表现出显著的抑制肿瘤生长作用。,4.海洋动物的甾醇类化合物,4.1海绵的多羟基甾醇 从海绵中提取甾醇，海绵来源丰富，采集方便，提取的甾醇有较强的细胞毒性，对宫颈癌细胞、胃癌细胞、肝癌细胞等肿瘤细胞均有较强的生长抑制作用 。,4.2珊瑚的多羟基甾醇 珊瑚多羟基甾醇对肺癌细胞、鼻咽癌细胞、宫颈癌细胞、胃癌细胞和肝癌细胞的生长都有一定的抑制作用，另外这种化合物还能有效地抗海洋污损生物幼虫附着，因此在制备抗癌药物和抗污剂方面都有良好的应用前景。,甾醇是生物膜的重要组成部分，也是某些激素的前体。从海洋生物中分离出不同支链和多羟基甾醇，有些具有明显的抗肿瘤、降血脂、抗菌和抗病毒作用,5.海洋动物的生物碱类化合物,生物碱是生物体内一类含氮有机化合物的总称，它们有类似碱的性质从海绵中分离出的mycalamide-A在体内对RNA病毒有抑制作用，是一种有希望的抗病毒和抗肿瘤的有机化合物,例：河豚毒素河豚毒素是一种能麻痹神经的剧毒，通常只需氰化钾五百分之一就可置人于死地的剧毒，中毒的人会因神经麻痹而窒息而死，其中，毒素直接进入血液中毒死亡速度最快。 最近，加拿大科学家却利用河豚毒素研制出一种能止痛的新型药物。这种新型特效止痛药能够有效地缓解癌症病人的疼痛。目前这个课题已经做完一期和二期的临床实验。在临床实验中医生每天给病人注射两次这种药剂，一次几微克，连续注射4天。当用药进入第3天后，患者的疼痛开始减轻。结果，有将近70的病人的病痛得到缓解。研究人员还发现，最后一次注射停止后，止痛效果仍可延续。在一些病例中，止痛效果甚至可以延续15天。加拿大多伦多大学药理学教授爱德华赛勒斯说，这种药物可以阻断发向大脑的有关疼痛的神经信号，其止痛效果比吗啡强3000倍。,6.海洋动物的萜类活性化合物,海藻和海绵中海洋萜类最为丰富倍半萜、二萜、二倍半萜居多。 从海绵中分离出来的倍半萜avarol，有抗HIV的活性，虽然有些细胞毒性，但是对正常的人外周淋巴细胞无抑制作用。,例：角鲨烯 由6个异戊二烯组成的三萜，为淡黄色不溶于水的油状液体。具有抗肿瘤、抑制心血管疾病和增强免疫力的功能。自然界分布很广，鲨鱼肝含量较高。作用： 1、保肝作用，促进肝细胞再生并保护肝细胞，从而改善肝脏功能。2、抗疲劳和增强机体的抗病能力，提高人体免疫功能。 3、保护肾上腺皮之功能，提高几天的应激能力。 4、抗肿瘤，尤其在癌切除外科手术后或采用放化疗时使用，效果显著，其最大的特点是防止癌症向肺部转移。 5、升高白细胞的作用。,7.海洋动物的聚醚类化合物,来自海洋的聚醚类化合物多数是毒素，并且有强烈的生物活性，最具代表的是沙群海葵毒素，这是非蛋白中最毒的毒素，有显著的抗肿瘤作用，并促使血管强烈收缩和管状动脉痉挛。,海洋毒素,1.河豚毒素 20世纪50年代初从红鳍东方豚的卵巢中分离得到结晶，1964年确定其结构，1971年完成全合成。 河豚毒素是一种剧毒的弱碱性剧毒物质，半致死剂量是10g/kg，但具有抗癌作用，对肝癌的抑制率在37以上，还有局部的麻醉作用,2.石房蛤毒素 石房蛤(Saxidomus giganteus)因大量摄取有毒膝沟藻(Gonyaulax catenella)而在体内积累的聚醚神经毒素，有很强的麻醉作用。 它是海洋生物中毒性最强烈的麻痹性毒素之一，作为潜在的化学生物战剂，长期以来为国外军事研究单位所高度重视，是主要的研究对象之一。,海洋毒素,3.西加毒素 20世纪60年代首次从中毒的鱼中分离出，是一种剧毒的聚醚类化合物 致死剂量为0.45g/kg，自然界中分布最广的一种毒素,4.沙群海葵毒素海葵毒素-环外含氮类 如沙群海葵毒素（palytoxin,PTX），最早是从腔肠动物皮沙海葵科沙群海葵属毒沙群海葵Palythoa toxica中分离出来的毒性极强的化合物，分子式C129H223N3O54，LD500.15g/kg(小鼠，ip)，其卵的毒性最大，1g卵所含毒素足以杀死10万只20g体重的小白鼠，所以它是迄今为止在非蛋白毒素中毒性最强的化合物，具有抗癌、溶血等多种生物活性。大海中优美的闺秀鱼在海葵有毒的触须中