什麼是海洋生物藥物

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從海洋生物體上獲取的具有藥用價值的物質。

什麼是海洋生物藥物

研究簡史

20世紀50年代開始由海洋生物體中分離出一些結構新型的具有特異生物活性的化合物。60年代中期,美國B.W.霍爾斯特德總結整理了海洋有毒生物的資料,出版了《世界海洋有毒和有毒腺的動物》。以後,海洋生物藥物的研究引起全世界各國的重視,特別是美國、蘇聯、日本、澳大利亞、意大利、聯邦德國、加拿大等。目前,對海洋生物藥物的研究,主要着眼於尋找抗腫瘤、防治心血管疾病、止血、抗凝、抗炎、抗真菌、抗細菌和抗病毒等藥物,以及具有特異生物活性的化合物。

中國是世界上最早研究和應用海洋生物藥物的國家之一,已有兩千多年的歷史。在中國最早的醫學文獻《黃帝內經》中,就有以烏賊骨作丸、飲以鮑魚汁治療血枯的記載。《神農本草經》、《本草綱目》、《本草綱目拾遺》等收載的來源於海洋生物的中藥已達百餘種。對海洋生物藥物的現代研究從20世紀60、70年代開始,近幾年發展很快,主要成果是:出版了《中國藥用海洋生物》、《中國有毒魚類和藥用魚類》、《南海海洋藥用生物》等著作;成功地提取了河豚毒素,已有產品出售,並研製出解河豚毒素的藥物;從多種軟珊瑚中分別分離到十三元環二萜內酯、去甲大環二萜內酯和一種新的C30-甾醇等生物活性物質;由刺蔘(Apostichopus japonicus)的體壁和內臟中獲得具有顯著的抗凝和抗腫瘤活性的膠性粘多糖;發現魚肝油酸鈉有促血小板聚集和止血的功能;等等。

海產生物毒素

已闡明河豚毒素、石房蛤毒素、巖沙海葵毒素和 5種海葵多肽毒素的化學結構。河豚毒素和石房蛤毒素是肌肉神經的阻滯劑,能阻抑鈉離子傳導,其藥理作用類似局麻藥,但強度要比常用的局麻藥高出千倍左右。巖沙海葵毒素是很強的細胞毒,對接種艾氏腹水癌的試驗小鼠有完全的治療作用,是目前非蛋白毒素中毒性最強的毒素之一,也是目前已知的最強的血管收縮劑之一。 5種海葵多肽毒素對心臟神經等均有作用。另外,沙蠶毒素有殺蟲作用,導致殺蟲藥巴丹(Padan)問世。駿河毒素和新駿河毒素含有氮甙,具有很強的抗膽鹼活性等。

抗腫瘤物質

A.J.溫海默等對1664種海洋生物進行藥理試驗,發現有138種(8.3%)的提取物對PS細胞株和KB細胞株有抑制作用。其中海洋動物1535種,有效的136種(8.9%);海洋藻類129種,有效的2種(1.6%)。

K.L.萊因哈特報道了在加勒比海產的 Tridinemnum屬被囊動物中,發現含有強細胞毒作用的成分。這種成分對L1210白血病、P388淋巴白血病和 B16黑色素瘤有良好的抑制作用。

W. 伯格曼從加勒比海隱南瓜海綿 (Cryptotethiacrypta)中分離到兩種罕見的核苷海綿胸苷和海綿尿苷,從而合成了一系列阿拉伯糖核苷,其中阿糖胞苷已作爲抗代謝藥,治療白血病等腫瘤疾患。

主要存在於珊瑚綱的軟珊瑚類和柳珊瑚類中的十四元單環二萜化合物Cembranolida,從一種褐藻中分離出的二萜雙環醚化合物Spatol,從軟體動物中分離出的二環二萜 Dalatriol和它的6-乙酸酯,以及從海兔中分離出的含溴三環倍半萜內酯等,均有明顯的細胞毒作用。

除萜類化合物之外,還有從另一種褐藻中分離出鄰醌化合物 Stypoldione。它能與微管蛋白反應,從而抑制微管組合。從海綿中分離出的兩種有細胞毒作用的新穎聚醚類化合物,對P388和L1210細胞有明顯的抑制作用。從海蔘綱動物中分離出的皁甙,從軟體動物中分離出的多肽或蛋白質化合物(“蛤素”、“鮑靈Ⅲ”等)具有很強的抗腫瘤、抗白血病作用。

抗真菌、抗細菌和抗病毒物質

頭孢菌素是從海洋污泥中分離出來的真菌頂頭孢(Cephalosporium acremo-nium)的代謝產物。它的抑菌作用並不強,但可以分解爲7-氨基頭孢黴烷酸,從而製取一系列半合成的頭孢菌素類抗菌素。這類抗菌素已在臨牀上廣泛應用。從日本相模灣淺海泥中分離得的灰色鏈黴菌SS-20,對革蘭氏陽性菌有抑制作用。從相模灣廷京(Tenjin)島周圍的淺海污泥中分離到一種放線菌新種(Streptomyces tenjimari-ensis) 能產生兩種新的氨基糖甙抗生素Istamycin A和Istamycin B。它們對革蘭氏陽性和陰性菌,包括對原有氨基糖甙抗生素耐受的細菌均有較強抑制作用。從海綿Siphonodictyon coralliphagum中分離出的兩種取代芳香醛的化合物 Siphonodictyal-A和 Siphonodictyal-B,能抑制金黃色葡萄球菌和枯草桿菌的生長。從另一種海綿的乙醇提取液中分離出的Renierone是1-(7-甲氧基-6-甲基-5.8-二氧代異喹啉基)-甲醇當歸酸酯,對金黃色葡萄球菌、枯草桿菌和白色念球菌均有強抑制作用。凹頂藻的代謝物Lau-rinteral,在體外有明顯的抗菌作用,其作用強度可與鏈黴素相比。波伏網翼藻中分離出的氫醌化合物能抑制皮膚真菌。刺蔘中分離出的皁甙,濃度在 2.78~16.7微克/毫升時對星狀髮癬菌有明顯抑制作用。被囊動物中分離出的另一個酯肽化合物Didemnin A,則對RNA病毒的柯薩奇病毒和馬鼻病毒及DNA病毒的 1型和2型單純皰疹病毒有抑制作用。

具有心血管活性的化合物

從海洋生物體上分離出的化合物Autonomium,具有α-擬腎上腺素和β-擬腎上腺素作用,可被相應的拮抗劑所阻斷,而且還具有典型的乙酰膽鹼作用。魚類中分離出的一種多肽 Urotensin-1,能使所有迄今受試的哺乳動物的血壓持續降低,它的降壓作用是由於選擇性的血管擴張所致。海葵中分離出的APA,是強心多肽中研究最多的,對多種動物的離體或在體心臟有強的心肌收縮作用。

其他生物活性的化合物

紅藻中分離出的滷代單萜Plocamadiene A,能引起小鼠長時間的痙攣性麻痹。海綿中分離出的1-甲基異烏嘌呤核苷,具有鬆弛肌肉、抗炎、抗過敏作用,並影響心血管系統。另一種海綿中分離出的Methylaplysinopsin是一種抗抑鬱劑。由海人草中分離出的海人草酸具有驅蟲作用、神經生理和神經毒作用,能鑑別革蘭氏陰性菌內毒素,是從海洋生物中獲得藥用試劑的典型實例。柳珊瑚 Plexaurahomonalla中分離出的前列腺素15-epi-PGA2,本身沒有生物活性,必須將它變成PGE2和PGF2α後才具有生理作用。

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