海洋生物活性物质-生物碱
咪唑类生物碱
咪唑衍生物的结 构式
1.细胞毒素的活性
从加勒比海深海中的海绵动物S pongosori tesruet z leri 得到的Top sentin (1) 物质具 有双重咪唑结构,对P2388 ( IC50 3.0μg ∕mL) 和人类肿瘤细胞( HCT-8 、A-549 、T47D ,20μg ∕mL) 具有体外的活性,对P-388 ( T/ C137 %,150 mg ∕kg) 、B16 黑素瘤( T/ C144 %) 具 有体内的活性 。 对Top sentin (1) 物质类似物的生物活性 的检测表明分子中引入 羟基能显著提高细胞毒 素的活性,而溴化则降 低其活性。
四氢异哇啉生物碱
吖啶生物碱 多芳香吡咯生物碱 多芳香吡咯生物碱
吲哚类生物碱
N H
自1983 年Kirkap 等首 次从红藻Martensia fragilis中分离出吲哚 生物碱fragilamide后, 越来越多的生物碱从海 洋生物中发现,相关文 献报道这些生物碱具有 抗肿瘤活性。 从红海海绵Hyrtios erectus 发现许多有生 物活性的吲哚生物碱如 hyrtioerectine55。
海藻L.majuscula:无毒酰胺stylocheilamide(225)
,值得注意的是该海藻是海兔惯吃的食物,且海兔中 也含有。
海绵Haliclona属:加勒比海的绿蜂海绵和夏威夷 的蜂海绵(干燥的或冰冻的)的水匀浆中得到的活 性成分具有耐热、水溶性、有毒的特性。这种活性 成分称为蜂海绵毒素(halitoxin),具有细胞毒 性,抗癌功效,是包含不同分子量的复杂混合物 (但分子量小于500的无毒性)。目前还未能从其 它属的海绵中分离得到这种毒素。
3.抗炎症活性
从海绵动物Chelonapl ysilla 中得到Chelonin A(13),除了具有抗细菌 的活性外,还具有抗炎症 的活性,通过实验可知它 对小鼠耳朵中由PMA 引起 的炎症抑制作用能够达到 60 %,但是对蜜蜂毒液 PhosopholipaseA2却没有 抑制作用 。
从海绵动物Dragmaci din sp. 和Hex adella sp. 中得到的Dragmacidin (14) 对蜜蜂毒液 PLA2和小鼠耳朵水肿都具有抑制作用。
四氢异哇啉生物碱
ecteinascidin 743是一种自海鞘 Teinascidiaturbinata 分离出的四氢异哇啉 生物碱,对DNA 小沟中的鸟嘌呤残基有选择 性烷基化作用,能与核酸蛋白相互作用,对 L1210 白血病细胞和小鼠P388 细胞的ID50分 别为0.000 9 μg/mL 和0.003 8 μg/mL,临 床试验结果表明对软组织瘤和乳腺癌有很好 的疗效。
Hyr2tiosin A (2) 和Hyrtisin B(3) 两物质从日本 冲绳群岛的海绵动物Hy rt ioserect a 中得到,它们 所具有的细胞毒素的活性比5-羟基吲哚-3-乙醛要强 得多,有报道称它们对人的表皮癌KB 细胞( IC50 4.3μg ∕mL) 具有体外的活性 。
2.抗病毒活性
4.酸碱反应:大多数呈碱性反应。
5.溶解度:多数生物碱均不溶于或难溶于水。 能溶于氯仿、乙醚、酒精、丙酮、苯等有机 溶剂。也能溶于稀酸的水溶液而成盐。 6.旋光性:多数生物碱含有不对称碳原子, 有旋光性。 7.挥发性:在常压时绝大多数生物碱均无挥 发性。 生物碱一般性质较稳定,在贮存上除避光外,labelliformis:具有 胍基脲的化合物胍基-丁酸(210)和(211) 。 分布很广。
(2) 动物实验, dercitin 可延长P338 腹水瘤的寿命 [ 剂量5mg/k g 时, 治疗组比对照组值(T∕C ) 为 170, 即可延长70%的寿命], 并对B16黑素瘤细胞及 Lewis肺癌小细胞有抑制活性。其作用机制与瘤药物 的作用机制相同。 (3) 在寻找对固体瘤特异的癌症化学治疗剂时, dercitin 有希望成为一种可被系统修饰的主体化合 物。 (4) 抗DNA 病毒活性: 对单纯疱疹病毒(HSV 21) , EC50=5 mol∕L ; 抗RNA病毒活性: 对小鼠冠状病毒 (murine co ronavirus) , 浓度为1 mol∕L 时100% 抑制, 在5 mg∕L 时, 有抗HIV 作用; 还有抗肿瘤 作用, 因毒性较大, 已对其进行了结构改造。
红藻海人草(Digenea simplex): α-海人草酸, 民间用于驱虫,(α-kainic acide)( 3-羧基-4异丙烯基-四氢吡咯-α-羧酸(212))、α-别-海人 草酸(α-allokainicacide)(215),两者的差别只 是异丙烯基的构型不同。此外,还发现存在第三种成 分,海人草酸内酯(216)。
后发现海人草酸对脊椎动物中枢神经系统的神经 元有兴奋作用,并能在脊椎动物中枢神经系统的某些 区域内破坏神经细胞。因此,目前已不再用作驱虫剂。
树状软骨藻( Chondria armata ):红藻植物 门,用作驱虫剂,其活性成分是软骨藻酸 (domoic acid)(217)。
海带属的Laminaria angustata:分离出具有 降低血压等生理活性得成分。这是一种碱性氨 基酸,即海带氨酸(昆布胺(laminine)), 具有四级铵盐和α-氨基酸等官能团,其结构 如(219)所示。
挥发性胺类 对海藻中的胺类,曾经进行了广泛地研究。 在研究过的五种绿藻、十一种褐藻和十二种红藻 中,发现了九种低分子量的挥发性胺类,最简单 的是三甲基胺,在研究过的28种海藻中,其中23 种存在这种成分,并且第一次从自然界中发现了 2-甲巯基-丙胺(203)。
几类生物碱
……
吲哚类生物碱 咪唑类生物碱 甾体生物碱
近年来已经发现一大批高效抗菌、抗病 毒、抗炎症、抗肿瘤、镇痛的海洋咪唑 类生物碱,但由于含量低微,直接从海洋 资源进行产业化开发受到一定限制,故 对于咪唑类生物活性碱的研究还不够充 分。
其它生物碱
甾体生物碱
从南非一种海洋蠕虫Cephalodiscus gilchristi中提取出一系列甾体生物碱 cephalostatins,对多种肿瘤细胞株具 有强细胞毒性,美国国立癌症研究所 (NCI)对60 种人肿瘤细胞株进行了体 外实验,IC50cephalostatin 1为 (2.20±1.21)nmol/L, cephalostatin18为(21.7±9.90) nmol/L,cephalostatin 19为(16.6 ± 9.5)nmol/L
从海绵Okinawan Dictyodendrillaz中发现具 有抗细菌和真菌活性的对称结构含溴吲哚二 聚体dendridine 。
一些海藻的提取物具有植物激素的作用,最近 发现裙带菜(Undaria pinnatifida)存在植 物生长调节剂β-吲哚乙酸(218)。之后发现 了一系列衍生物,具有较强的抗菌、抗肿瘤、 抗病毒的活性。
四、生物碱--含氮化合物alkaloids
生物碱是指除蛋白质、肽类、氨基酸维生 素B 外的含氮有机化合物。 主要分布在植物体内,动物体内也存在。 如果一种生物体中含有生物碱,往往含有 多种结构相似的系列生物碱。
类似碱的性质(含氮杂环),与酸反应成 盐,有旋光性。
理化性质
1.形态:大多数生物碱为结晶形固体,有些 是非结晶形粉末,还有少数在常温时为液体。 2.颜色:一般为无色。只有少数带有颜色。 3.味感:不论生物碱本身或其盐类,多具苦 味,有些味极苦而辛辣,还有些刺激唇舌的 焦灼感。
4.释放Ca2+作用
从加勒比海的被囊动物E. ol i v aceum 中得 到的9-Methyl-7-bromoeudistomin D(15) , 能够促进Ca2+从有条纹肌肉组织的内质网中的 释放。
5.酶抑制剂
从日本冲绳岛的被囊动物R hop al acea sp . 中得到的 Rhopaladin B (19) 是 Rhopaladin (A~D) 中唯一能 抑制细胞周期蛋白依赖性激酶 -4 ( IC50 12.5μg ∕mL ) 和c-erbB-2 蛋白激酶的物质 ( IC50 7.4μg ∕mL ) 。 Dragmacidin D 和 Dragmacidin E (20) 能抑制 丝氨酸- 苏氨酸蛋白磷酸 酶,Dragmacidin D 还能抑制 神经硝酸氧化物合酶,这也许 对治疗帕金森氏病和阿耳茨海 默氏病会有所帮助 。
Eudistomin K(4) 和Eudistomin L (5) 两物质是从 加勒比海被囊动物E1 ol i v aceum 中得到的, 能 够以0.25μg∕mL 和0.1μg∕mL 的浓度抑制HSV21 的增长。 Fascaplysin ( 6) 和Homofascaplysine A (7) 两 种物质是从孟加拉环礁湖的软体动物Fasca pl ysi na pis ret icul ate 中得到的,具有抗病毒的活性, 且对反转录酶具有抑制作用。
从巴哈马群岛深水淅皮海绵D ercitus sp. 分离的吖啶生物碱, dercitin 药理作用:
(1) 离体条件在1×10-9mo l/L 就具有细胞毒性, 可 抑制人及小鼠的白血病、肺癌、结肠癌细胞的生长, 其IC50为63~ 150 mmo l∕L , 作用机制可能是作 为核酸的插入剂以及干扰DNA , RNA 的生物合成。