海洋生物活性物質(zhì)-萜類

1、v萜類物質(zhì)是指由異戊二烯聚合而成的一類烴類化合物及其衍生物。v典型的萜類化學(xué)結(jié)構(gòu)特點是分子中含C10以上，且含碳原子數(shù)都是5的整數(shù)倍。萜烯類化合物 l生源異戊二烯法則 葡萄糖乙酸 甲戊二羥酸（MVA）， ATP 甲戊二羥酸焦磷酸酯 脫羧、脫水焦磷酸異戊烯酯（IPP） 互變異構(gòu)化 焦磷酸，-二甲基丙烯酯（DMAPP） 這兩個化合物是生物體內(nèi)“活性異戊二烯”，由它們繼續(xù)衍生為各類天然萜類物質(zhì)。 v萜類化合物主要是沿用經(jīng)驗異戊二烯法則分類，即按異戊二烯的數(shù)目進(jìn)行分類 。萜類形成的基本單元圖2-1 活性異戊二烯的形成甲戊二羥酸焦磷酸酯圖2-2 萜類化合物的形成1 1、萜類物質(zhì)的理化性質(zhì)、萜類物質(zhì)的理化

2、性質(zhì)l 萜類化合物總體特點萜類化合物總體特點p成分范圍廣，彼此結(jié)構(gòu)性質(zhì)差異大；成分范圍廣，彼此結(jié)構(gòu)性質(zhì)差異大；p同一生源途徑衍生而來；同一生源途徑衍生而來；p結(jié)構(gòu)共同點：結(jié)構(gòu)共同點： 絕大多數(shù)都有雙鍵、共軛雙鍵與活潑絕大多數(shù)都有雙鍵、共軛雙鍵與活潑氫、較多萜類具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)。氫、較多萜類具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)。（1） 性狀 低分子量的萜類化合物如單萜、倍半萜通常為液態(tài)，具有揮發(fā)性，是揮發(fā)油的組分；分子量較高的萜類為固態(tài)，多數(shù)可形成結(jié)晶體，不具有揮發(fā)性。 萜類化合物分子結(jié)構(gòu)一般有多個手性碳，具有旋光性。低分子萜類化合物具有較高的折光率。 萜類化合物多具有苦味，有的味極苦；個別萜類化合物具有強的甜味：如具有對

3、映-貝殼杉烷骨架（ent-kaurane）的二萜多糖苷甜菊苷的甜味是蔗糖的300倍。萜類以倍半萜、二萜、二倍半萜居多，三萜化合物極少，目前只發(fā)現(xiàn)兩種，四萜廣泛存在。（2） 溶解性 萜類化合物一般為親脂性成分，易溶于親脂性有機溶劑，可溶于醇，難溶于水。 萜類化合物若與糖成苷，則具有親水性，易溶于熱水，難溶于親脂性有機溶劑。 具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的萜類化合物能溶于堿水，酸化后又可從水中析出。（3） 穩(wěn)定性 萜類化合物對強熱、光及酸堿較為敏感或被氧化、或發(fā)生重排，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變化2 2、萜的分類、萜的分類 根據(jù)組成分子的異戊二烯單位的數(shù)目分類：根據(jù)組成分子的異戊二烯單位的數(shù)目分類：p單萜：含有兩個異戊二烯單位單

4、萜：含有兩個異戊二烯單位 標(biāo)準(zhǔn)單萜烯的分子式為標(biāo)準(zhǔn)單萜烯的分子式為C C1010H H1616，有，有3 3個不飽和鍵。它包含個不飽和鍵。它包含開鏈單萜，單環(huán)萜，二環(huán)單萜三種。開鏈單萜，單環(huán)萜，二環(huán)單萜三種。p倍半萜：含有三個異戊二烯單位的萜。倍半萜：含有三個異戊二烯單位的萜。p雙萜：雙萜： 含有四個異戊二烯單位的萜。含有四個異戊二烯單位的萜。p三萜：三萜： 含有六個異戊二烯單位的萜。含有六個異戊二烯單位的萜。p四萜：四萜： 含有八個異戊二烯單位的萜。含有八個異戊二烯單位的萜。3 3、萜的命名、萜的命名 IUPACIUPAC規(guī)定的系統(tǒng)命名法比較生辟，我國一律按英文俗名規(guī)定的系統(tǒng)命名法比較生辟，

5、我國一律按英文俗名意譯，再接上意譯，再接上“烷烷”、“烯烯”、“醇醇”等命名而成。習(xí)慣常等命名而成。習(xí)慣常用俗名如樟腦烷，薄荷醇等。用俗名如樟腦烷，薄荷醇等。4、一些有代表性的萜類w單萜開鏈單萜 CH3蒎 烯蒎 烯是 松 節(jié) 油 的 主 要 成 分 （ ）8 0 %用 作 油 漆 、 蠟 等 的 溶 劑 ， 是 合 成 冰 片 、樟 腦 等 的 重 要 化 工 原 料 。b .p 1 5 6O H*薄荷醇單環(huán)單萜單環(huán)單萜雙環(huán)單萜雙環(huán)單萜 m.p 43, b.p 213.5,存在于薄荷油中，低熔點固體，具有芳香涼爽氣味，有殺菌、防腐作用，并有局部止痛的效力。用于醫(yī)藥、化妝品及食品工業(yè)中，如清涼油

6、、牙膏、糖果、煙酒等。CH3O莰 酮 （ 樟 腦 ）m .p1 7 9b .p 2 0 9 重 要 存 在 于 樟 腦 樹 中 ， 為 無 色 閃 光結(jié) 晶 ， 易 升 華 ， 有 愉 快 香 味 。 樟 腦 氣 味有 驅(qū) 蟲 作 用 ， 可 用 于 毛 料 衣 物 的 紡 蛀 劑 。在 醫(yī) 藥 上 用 作 強 化 劑 以 及 配 制 十 滴 水 、清 涼 油 等 。OH金 合 歡 醇薄荷醇分子中有三個手性碳原子，故有四個外消旋體。天然的薄荷醇是左旋的薄荷醇。雙環(huán)單萜雙環(huán)單萜OOO山道年u 倍半萜倍半萜 在陸地植物體內(nèi)常以醇、酮、內(nèi)酯等形式存在于揮發(fā)油中，多具有較強的香氣和生物活性，根據(jù)結(jié)構(gòu)可

7、分為鏈狀倍半萜、單環(huán)倍半萜、雙環(huán)倍半萜、三環(huán)倍半萜等。 無色粘稠液體，b.p 125/66.5Pa，有鈴蘭氣味，存在于玫瑰油、茉莉油、合金歡油及橙花油中。是一種珍貴的香料，用于配制高級香精；有，用于抑制昆蟲的變態(tài)和性成熟。 OH維生素（ ）A1Aw是由山道年花蕾中提取出是由山道年花蕾中提取出的無色結(jié)晶，的無色結(jié)晶，m.p170,m.p170, 不溶于水，易溶于有機溶不溶于水，易溶于有機溶劑。過去是醫(yī)藥上常用的劑。過去是醫(yī)藥上常用的驅(qū)蛔蟲藥，其作用是使蛔驅(qū)蛔蟲藥，其作用是使蛔蟲麻痹而被排除體外，但蟲麻痹而被排除體外，但對人也有相當(dāng)?shù)亩拘?。對人也有相?dāng)?shù)亩拘浴?OH葉 綠 醇u 雙萜雙萜 維生素維

8、生素A A，淡黃色晶體，淡黃色晶體m.p 64m.p 64，存在于動物的，存在于動物的肝、奶油、蛋黃和魚肝油中。不溶于水，易溶于有肝、奶油、蛋黃和魚肝油中。不溶于水，易溶于有機溶劑。受紫外光照射后則失去活性。機溶劑。受紫外光照射后則失去活性。COOHCH3CHCH3CH3CH3松香酸w葉綠醇是葉綠素的一個葉綠醇是葉綠素的一個組成部分，用組成部分，用 堿水解葉綠素可得到葉堿水解葉綠素可得到葉綠醇，葉綠醇是合成維綠醇，葉綠醇是合成維生素生素K K及維生素及維生素E E的原料。的原料。 角 鯊 烯s q u a le n e（ ）H3CCH3HOCH3CH3CH3H3C角 鯊 烯羊 毛 甾 醇w 存

9、在于松脂中，是松存在于松脂中，是松香的主要成分。廣泛用香的主要成分。廣泛用于造紙、制皂、制涂料于造紙、制皂、制涂料等工業(yè)上的原料。等工業(yè)上的原料。w 三萜三萜胡蘿卜素m. p188184178胡蘿卜素m. p胡蘿卜素m. p15%85%0. 1%廣泛存在于植物的葉、莖、和果實及動物的乳汁和脂肪中， 體最重要（生理活性最強）。番茄紅素w四萜四萜OHHO葉 黃 素多烯色素較長的碳碳雙鍵的共軛體系，所以四萜都是有顏色的物質(zhì)OOOOOOHOHO蝦青素蝦紅素蕃茄紅素是胡蘿卜素的異構(gòu)體，是開鏈萜，存在于蕃茄、西瓜及其他一些果實中，為洋紅色結(jié)晶。 葉黃素是存在植物體內(nèi)一種黃色的色素，與葉綠素共存，只有在秋天

10、葉綠素破壞后，方顯其黃色。 p在海洋天然產(chǎn)物中，在海洋天然產(chǎn)物中，萜類化合物最多，約占萜類化合物最多，約占4040，但三萜、四萜種類和數(shù)量都較少，但三萜、四萜種類和數(shù)量都較少。p海洋生物產(chǎn)生的海洋生物產(chǎn)生的萜類，主要來自海藻、海綿、類，主要來自海藻、海綿、腔腸動物和軟體動物。腔腸動物和軟體動物。目前已發(fā)現(xiàn)的海洋萜類目前已發(fā)現(xiàn)的海洋萜類中僅倍半萜就約有中僅倍半萜就約有400400種種，其中很多具有抗癌、，其中很多具有抗癌、抗菌和其他活性?？咕推渌钚?。 p在陸地生物體中，主要合成單萜，產(chǎn)生很多常在陸地生物體中，主要合成單萜，產(chǎn)生很多常見的有香味的植物揮發(fā)油；在海洋生物體內(nèi)主見的有香味的植物揮發(fā)

11、油；在海洋生物體內(nèi)主要生成分子量較高的萜類，特別是二萜、二倍要生成分子量較高的萜類，特別是二萜、二倍半萜。半萜。p海洋萜類分子中含有特殊的官能團(tuán)海洋萜類分子中含有特殊的官能團(tuán), ,例如鹵素、例如鹵素、異氰基異氰基(-NC)(-NC)和呋喃環(huán)。和呋喃環(huán)。p海洋萜類，特別是環(huán)狀萜類的分子結(jié)構(gòu)特殊。海洋萜類，特別是環(huán)狀萜類的分子結(jié)構(gòu)特殊。l生活在海洋中的生物將鹵素生活在海洋中的生物將鹵素植入了其化學(xué)成分，海水不植入了其化學(xué)成分，海水不僅含有高濃度的氯離子僅含有高濃度的氯離子(0.5 (0.5 molmolL)L)，還有足量的溴，還有足量的溴(1 (1 mmolmmolL)L)和相對較少量的碘和相對較

12、少量的碘(1mol(1molL)L)。l海洋鹵代萜類化合物主要海洋鹵代萜類化合物主要來源于海藻、軟體動來源于海藻、軟體動物物( (海兔等海兔等) )、多孔動物海綿、腔腸動物、多孔動物海綿、腔腸動物( (軟珊軟珊瑚、柳葉珊瑚等瑚、柳葉珊瑚等) )、海洋微生物等生物體內(nèi)、海洋微生物等生物體內(nèi)。近十幾年來，僅從近十幾年來，僅從中就分離出中就分離出400400多多種萜類化合物，代表種萜類化合物，代表2626種類型結(jié)構(gòu)骨架，是海種類型結(jié)構(gòu)骨架，是海洋萜類化合物的重要來源。從洋萜類化合物的重要來源。從ParalemnaliaParalemnalia屬屬中就分離到中就分離到1111種倍半萜和降倍半萜，從種倍

13、半萜和降倍半萜，從消化腺中分離得到的主要化學(xué)成分是萜類消化腺中分離得到的主要化學(xué)成分是萜類物質(zhì)，而且一大部分是鹵代萜。物質(zhì)，而且一大部分是鹵代萜。 海洋鹵代萜的特點l海洋萜類中，鹵素主要存在于海洋萜類中，鹵素主要存在于單萜和倍半萜及單萜和倍半萜及二萜中二萜中。數(shù)量最多的是。數(shù)量最多的是，其次是二萜、，其次是二萜、單萜，三萜很少，在更高的萜類中幾乎沒發(fā)現(xiàn)。單萜，三萜很少，在更高的萜類中幾乎沒發(fā)現(xiàn)。大多數(shù)海洋萜類所含的鹵素為大多數(shù)海洋萜類所含的鹵素為氯或溴氯或溴元素，目元素，目前還沒發(fā)現(xiàn)含氟或碘元素的萜類。前還沒發(fā)現(xiàn)含氟或碘元素的萜類。l鹵素在鹵素在單萜單萜中主要是中主要是以多鹵化合物以多鹵化合物

14、的形式存在的形式存在，且且同時含氯和溴同時含氯和溴元素的幾率較高元素的幾率較高。大多數(shù)鹵代大多數(shù)鹵代單萜含有單萜含有末端雙鍵，且末端雙鍵上會有一個鹵末端雙鍵，且末端雙鍵上會有一個鹵原子原子( (目前發(fā)現(xiàn)的目前發(fā)現(xiàn)的1717種鹵代單萜中就有種鹵代單萜中就有1616種具種具有末端雙鍵，且末端雙鍵上會有一個氯原子或有末端雙鍵，且末端雙鍵上會有一個氯原子或溴原子溴原子) )。l在倍半萜、二萜及三萜化合物在倍半萜、二萜及三萜化合物中主要以中主要以單鹵代單鹵代為主，且含溴的幾率大于氯為主，且含溴的幾率大于氯。鹵素主要分布在。鹵素主要分布在苯環(huán)或飽和的六員環(huán)上，且往往鹵原子的苯環(huán)或飽和的六員環(huán)上，且往往鹵原

15、子的鄰位鄰位或或?qū)ξ粚ξ挥谢罨江h(huán)的有活化苯環(huán)的羥基羥基存在。這可能與酚類存在。這可能與酚類物質(zhì)易發(fā)生鹵代反應(yīng)有關(guān)。飽和的六員環(huán)可能物質(zhì)易發(fā)生鹵代反應(yīng)有關(guān)。飽和的六員環(huán)可能是在生物代謝過程中由苯環(huán)還原所得。是在生物代謝過程中由苯環(huán)還原所得。l大多數(shù)海洋含鹵萜類具有大多數(shù)海洋含鹵萜類具有細(xì)胞毒性、抗菌、抗細(xì)胞毒性、抗菌、抗腫瘤腫瘤等生理活性。等生理活性。1 1、單萜、單萜- -主要有鏈狀和單環(huán)兩種類型，絕大多數(shù)分布在海藻中，在珊瑚和海綿中都極少。 圖2-3 海洋單萜碳架 海藻中的單萜主要存在于紅藻凹頂藻中，分子中含有碳鹵鍵是其特征，且化合物多數(shù)具有抗菌活性。褐藻中基本不含單萜（1）直鏈多鹵單萜

16、原料：紅藻P.cartiagineum 提取劑：乙烷 l例如從紅藻海頭紅屬例如從紅藻海頭紅屬Ptocaminum Ptocaminum cartilagineumcartilagineum中分離得到中分離得到1414個有抗菌活性的個有抗菌活性的含鹵單萜，其中多鹵化單萜含鹵單萜，其中多鹵化單萜(10)(10)和和(14)(14)，對人，對人體體Hela-229Hela-229癌細(xì)胞有抑制作用，癌細(xì)胞有抑制作用，ED50=1ED50=1g/mlg/ml。1410圖2-4 海頭紅屬海藻中分離得到的有抗菌活性的含鹵單萜l國外學(xué)者Boyd等從紅藻 根葉藻科的松香藻(Portieria homerhanu

17、ii)中分離到的Halomon屬多鹵化單萜化合物(3)，不僅具有獨特的作用機制，而且對通常不敏感的癌細(xì)胞系具有選擇性活性，現(xiàn)已進(jìn)入臨床前藥理評估階段。l從紅藻 屬耳殼藻(Peyssonnelia caulifera)中分離得到3種單萜，其中（1）為高單萜內(nèi)酯耳殼藻內(nèi)酯對EAC腫瘤細(xì)胞有強抑制作用，ED50=0.5g/ml。圖2-5 紅藻屬耳殼藻中的單萜l含鹵海藻單萜大多含有碳鹵鍵，其生源合成過程與陸地生物有較大區(qū)別：圖2-6 陸地與海洋單萜的生源合成過程l在海兔的化學(xué)成分研究中，已獲得了許多萜類化合物，萜類物質(zhì)是海兔中主要化學(xué)成分，而且一大部分是鹵代萜。研究者注意到從海兔消化腺中分離到的大部分

18、化學(xué)物質(zhì)與它們相應(yīng)的食物海藻中分離到的相同或相關(guān)，推測海兔有把來源于海藻的代謝物質(zhì)有效地積累于其消化腺中的能力，并將這些物質(zhì)作為化學(xué)防御物質(zhì)。l2001年，我國科學(xué)工作者從廣東湛江沿海的藍(lán)斑背肛海兔(Notarchus leachil cirrosus)中分離得到2個具有抗癌活性的多鹵代單萜為(7E)-1-乙酸基-8-氯-7-二氯甲基-7-烯-4-酮-3-甲基辛烷(16)和(7Z)-1-乙酸基-8-氯-7-二氯甲基-7-烯-4-酮-3-甲基辛烷(17)，體外抗癌活性顯示：兩化合物對人早幼粒細(xì)胞白血病HL-60和人單核細(xì)胞白血病U937表現(xiàn)出中等強度的細(xì)胞活性。2 2、倍半萜、倍半萜 來源于陸地

19、植物的倍半萜有鏈狀和環(huán)狀兩類，海洋生物中主要以環(huán)狀的倍半萜為主，而且無論是結(jié)構(gòu)類型和數(shù)量在海洋生物中都是最豐富的。圖2-7 海洋鏈狀倍半萜碳架圖2-8 海洋環(huán)狀倍半萜碳架單環(huán)倍半萜碳架雙環(huán)倍半萜碳架三環(huán)倍半萜碳架 l海藻中含有豐富的倍半萜，其中含鹵倍半萜是紅藻最普通代謝物，且又以凹頂藻中含鹵倍半萜最為豐富。最常見的鹵原子是溴和氯，碘原子較罕見，氟原子不存在于海藻倍半萜中。l倍半萜的研究主要以紅藻中的凹頂藻為原料提取，全藻入藥。l應(yīng)用：解毒消炎藥理作用：對A、B、O、AB型血細(xì)胞有凝聚作用，對B型血細(xì)胞具有特異活性，有抗菌消炎作用。l從紅藻Laurencia中分離得到溴代倍半萜Laurinter

20、ol(35)，該化合物從東海沿岸常見的異枝凹頂藻Laurencia intermdeia及岡村凹頂藻Lokamurai 中均有分離得到，具有很強的抗金黃色葡萄球菌作用。l從略大凹頂藻(Laurencia majuscula)中分離到含溴Chamigrene倍半萜(37) ，(38) 及Cedrane倍半萜(39) ，生物活性表明，該類物質(zhì)的混合物具有植物激素的作用，且對金黃色葡萄球菌核和油菜菌核有較強的殺滅作用。苯環(huán)飽和六元環(huán)l從紅藻Laurencia obtusa中分離得到3個倍半萜，（1）和（2）能抑制HeLa-229腫瘤細(xì)胞生長，ED50分別為10.0g/ml、4.5g/ml。（3）對海

21、膽的100%抑制濃度為16g/ml。圖2-10 紅藻Laurencia obtusa中的倍半萜p褐藻中的倍半萜種類不多，主要存在于Dictyota網(wǎng)地藻屬的褐藻中。但與紅藻中的倍半萜結(jié)構(gòu)不同，幾乎沒有含鹵的萜類。l從中分離得到的2個含有對苯二酚基的雙環(huán)倍半萜，具有強的抗菌活性。圖2-11 褐藻Dictyota undulata中的倍半萜l從印度Padinatetrastromatica屬褐藻中分離得到3個開鏈的含鹵降倍半萜酸。圖2-12 Padinatetrastromatica屬褐藻中的含鹵降倍半萜酸l從太平洋熱帶綠藻(Nenomeris annulata)中分離出三種結(jié)構(gòu)相近的含溴倍半萜類

22、次代謝產(chǎn)物(50-52) ，該類化合物對海蝦和其它植食動物有毒性，以此來達(dá)到防御周圍環(huán)境的敵人、保護(hù)自己，為自己創(chuàng)造適宜生存環(huán)境的作用。飽和六元環(huán)上的取代p珊瑚中的萜類化合物以倍半萜和二萜為主，其它萜類化合物都很罕見。l化合物（1）首先在柳珊瑚中發(fā)現(xiàn)l化合物（2）、（3）首先在軟珊瑚中發(fā)現(xiàn)的含呋喃環(huán)的鏈狀倍半萜圖2-13l化合物（38）、（39）從軟珊瑚中分離得到，兩者結(jié)構(gòu)上的差別僅在于前者是內(nèi)酯，后者是內(nèi)酰胺，其它部分（包括立體化學(xué)）完全一樣。它們均顯示有抑制腫瘤細(xì)胞的活性。圖2-15l化合物（4）和（5）從柳珊瑚分離得到，含醌和氫醌結(jié)構(gòu)，（6）含鄰醌結(jié)構(gòu)圖2-14l化合物（46）柳珊瑚酸是

23、首次從南海硇洲島采集的柳珊瑚中得到，對心肌有強烈的毒性。l化合物（47）是從柳珊瑚中得到的一種有較強細(xì)胞毒性的三環(huán)倍半萜酮。圖2-18l化合物（26）是新近從采自海南三亞的稠密短指軟珊瑚中發(fā)現(xiàn)的一種新型碳架的含醚鍵的三環(huán)倍半萜。圖2-16p海綿中的倍半萜數(shù)量和種類都很多l(xiāng)化合物（1）存在于海綿Thorecta choanoides中的醌基倍半萜。l化合物（2）含碳亞氨基，存在于Axinyssa sp.中，有很強的除惡臭（藤壺等海洋生物幼蟲腐爛產(chǎn)生的惡臭）能力。l化合物（3）（4）含胍基，來源于印度洋Siphondictyon屬海綿。l化合物（5）從日本海綿Stelletta sp.中得到，有抗

24、真菌活性并能切斷單螺旋和雙螺旋DNA。圖2-19 化合物（1）-（9）屬同一碳架型的倍半萜，均來自海綿Dysidea sp.。但由于產(chǎn)地不同，它們在結(jié)構(gòu)上顯示一定差異：l從南澳大利亞采集的海綿Dysidea sp.主要得到化合物（1）-（4），（1）是二醛，其它均屬含呋喃環(huán)或二氫呋喃環(huán)的倍半萜。l化合物（5）-（9）是從關(guān)島的海綿Dysidea sp.中分離得到的，不含呋喃環(huán)。具有抗微生物活性和抑制Na+,K+-ATP酶活性。圖2-20l含氮和硫的海綿倍半萜：海綿中有相當(dāng)多含-NC、-NCS和-SH等的倍半萜，這是其它生物體的次生代謝產(chǎn)物中較為罕見的。圖2-22 含異腈和異硫腈酸酯的海綿倍半萜

25、p早在1963年，SYamamura和YHirata首先從海兔Aplysia kurodal中分離到具有新型碳架的含溴倍半萜海兔素Aplysin(18)和海兔醇Aplysinol(19)，并通過光譜分析和化學(xué)轉(zhuǎn)換確定其結(jié)構(gòu)。Aplysin(18)對狗有降壓作用，鼠類口服后，會引起唾液分泌過多、抽風(fēng)、運動失調(diào)致死。 二萜類化合物分子通式為(C5H8)4或其衍生物。海洋二萜多數(shù)來自海藻、珊瑚，少數(shù)來自海綿多數(shù)來自海藻、珊瑚，少數(shù)來自海綿，其中相當(dāng)一部分含有鹵素鹵素。近年來從海兔、海綿及珊瑚中分離提取的含鹵二萜最多，其中很多具有強烈、多樣的生理活性。 海洋二萜與陸地生物的二萜有顯著不同的結(jié)構(gòu)特點。很

26、多陸地二萜在生物體內(nèi)的合成都是由鏈狀的牻牛兒醇通過質(zhì)子誘導(dǎo)以“反反反”的方式環(huán)化而成的，而海洋二萜只有少數(shù)例子遵循這一途徑。 最常見的海洋萜類化合物 CH3蒎 烯蒎 烯是 松 節(jié) 油 的 主 要 成 分 （ ）8 0 %用 作 油 漆 、 蠟 等 的 溶 劑 ， 是 合 成 冰 片 、樟 腦 等 的 重 要 化 工 原 料 。b .p 1 5 6如：紅藻凹頂藻laurencia sp 含溴二萜obtusadiol(140)，含量為干燥海藻的0.1%，分子式為C20H30Br2O。骨架新穎的二萜，這在分類學(xué)方面是很有意義的。 將海藻用氯仿提取，提取物經(jīng)硅膠層析得到兩種結(jié)晶性化合物：irieol-

27、A(141)(含量為干海藻的0.008%，熔點142-144)和iriediol(142)(含量為0.11%，熔點103-105 oC ) 。 p從褐藻網(wǎng)地藻科Dictyota dentata中，分離得到四個二萜。其中dictyol H有較強的抗菌活性，對KB-9腫瘤細(xì)胞也有一定抑制作用，IC50=20g/ml圖2-23 褐藻Dictyota dentata中的二萜p褐藻網(wǎng)地藻科Dictyota dichotoma含大量二萜，至今已從其中分離出50多種。p化合物（3）屬dolabellane型二萜這是褐藻中相當(dāng)普遍的二萜碳架。從該藻分離的一系列dolabellane型二萜，均有抗革蘭氏陽性和陰

28、性細(xì)菌的活性。其中化合物（10）體內(nèi)試驗對流感病毒有效?；衔铮?）是三環(huán)二萜，可以看做是由dolabellane型二萜環(huán)化產(chǎn)生的。圖2-24 褐藻Dictyota dichotoma中的二萜p從褐藻網(wǎng)地藻科Dictyota divaricata中分離得到10個碳架相同的三環(huán)二萜，其中5個均具有較強的抗菌活性。圖2-25 褐藻Dictyota dibaticata中的二萜p珊瑚的單環(huán)二萜中，以十四元單環(huán)（西松烷碳架）二萜的數(shù)量最多、分布最廣，生物活性報道較多。它主要存在于各種軟珊瑚中。l化合物（1）cembrene-A 存在于Sinularia flexibilis等軟珊瑚中，它對腫瘤細(xì)胞KB

29、、P-388和L-1210等顯示很強的抑制活性，ED50分別為2.8g/ml、0.31g/ml 、0.22g/ml 。圖2-29 十四元單環(huán)二萜l化合物（2）sarcophytol A 存在于Alcyonium flaccidum和Sarcophytum glaucum等軟珊瑚中，有很強的抗腫瘤活性。圖2-30 十四元單環(huán)二萜l化合物（3）(1E,3E,7E,11E)-cembratetraene-14,15-diol 化合物(4)(1E,3E,7E)-11,12-epoxycemtriene-15-ol、化合物（5）(1E,7E)-3,4:11,12-diepoxy-15-methoxyce

30、mbradiene,均首次從中國臺灣的軟珊瑚Sinularia gibberosa中得到，也有明顯的細(xì)胞毒性。l化合物（6）aspetdiol是從柳珊瑚Eunicca asperula中分離得到，對腫瘤細(xì)胞P-388和L-1210有明顯的抑制作用，ED50均為6g/ml 。圖2-31 十四元單環(huán)二萜p珊瑚許多十四元二萜是以內(nèi)酯的形式存在的。它們大多數(shù)是,-內(nèi)酯和-內(nèi)酯，也有一些是-內(nèi)酯。這類二萜內(nèi)酯大多具有細(xì)胞毒性。圖2-32 珊瑚中西松烯內(nèi)酯二萜pDolabellane類二萜：在珊瑚生物中廣泛存在。 4個化合物來自中國西沙群島采集的軟珊瑚Clavularia viridis，均具有中等以上細(xì)

31、胞毒性，抑制EAC生長的ED50分別為8.0g/ml,21.0 g/ml,27.0g/ml,11.7 g/ml。用兔離體平滑肌進(jìn)行試驗顯示：化合物(2),(3),(4)均能阻礙Ca2+通道，PD2值依次為4.68g/ml,5.84 g/ml,4.79g/ml 。圖2-34 珊瑚中dolabellane 類二萜化合物pCladiellane類二萜：常見于軟珊瑚的次生代謝產(chǎn)物，多具有生物活性。 化合物（1）來自韓國的珊瑚Muricella sp.,具有細(xì)胞毒性；化合物（3）來自澳大利亞的軟珊瑚Eleutherobia sp.,具有與紫杉醇相似的毒理作用，被認(rèn)為是1997年最重要的發(fā)現(xiàn)；化合物（4）

32、也在1997年從軟珊瑚Sarcophyton roseum中發(fā)現(xiàn)，可看做是(3)的苷元的羧酸甲酯，同樣有細(xì)胞毒性。化合物（2）來自中國西沙群島的軟珊瑚Alcyonium patagonicum。圖2-35 珊瑚中Cladiellane 類二萜化合物pBriarane型二萜：常見于柳珊瑚的次生代謝產(chǎn)物中。 化合物（1）（2）首次從中國柳珊瑚Junceella fragilis中得到，具有顯著的抗炎活性；化合物（3）（4）從柳珊瑚Solenopodium excavatum中得到，其中(3)具有中等的細(xì)胞毒性。圖2-36 珊瑚中briarane類二萜pxenicane型二萜：在珊瑚的中的分布相當(dāng)廣

33、泛。 從日本柳珊瑚Acalycigorgia sp.中分離到5個此類二萜，其中3個對鹽蝦具有細(xì)胞毒活性并能抑制受精海膽卵細(xì)胞分裂。圖2-37 珊瑚中xenicane類二萜p海綿中的直鏈二萜類：大都含呋喃環(huán)、內(nèi)酯環(huán) 化合物（1）（2）均來自日本沖繩島海綿Hippospongia sp.,有細(xì)胞毒性。化合物（3）從澳大利亞大堡礁的一種罕見的Dictyodendrilla屬海綿中得到?；衔铮?）是從海綿Ircinia oros中分離得到。 2-38 鏈狀海綿二萜p單環(huán)海綿二萜：化合物（1）（2）存在于Lissodendoryx flabellata,有較強的細(xì)胞毒性。這類西松烯二萜在海綿中較為罕見

34、。 2-39 單環(huán)海綿二萜p單環(huán)海綿二萜：化合物（1）（2）均含胍基和亞砜基，存在于海綿Agelas nakamurai,有抗微生物和抑制Na+、K+傳遞的ATP酶活性以及抑制平滑肌收縮作用。2-40 單環(huán)海綿二萜l從海綿Stylotella aurantium中分離得到5個新的二萜化合物，其中四個化合物(6063)含有鹵素且具有細(xì)胞毒性。它們對小鼠淋巴性白血病細(xì)胞P-388、人肺癌細(xì)胞A-549、人結(jié)腸癌細(xì)胞HT-29和人黑素腫瘤細(xì)胞MEL-28細(xì)胞系都有不同程度的殺傷力。l從一種日本海綿(Acanthella cavernosa)中分離出雙萜(64)，具有抗菌性、驅(qū)蠕蟲性、防附著生物性等生

35、理活性。能有效抑制貝類動物的附著和生長發(fā)育。l 嚴(yán)小紅等從一種南海海綿(Acanthella sp.)中分離得到的氯代異腈萜類化合物(65)，應(yīng)用現(xiàn)代波譜技術(shù)和X射線衍射分析，確定其結(jié)構(gòu)為kalihiolA，該化合物具有抗菌和細(xì)胞毒活性。NoImage 二倍半萜是中含量最豐富的萜類化合物，分子通式為(C5H8)5。 線型的二倍半萜，鏈一端有呋喃環(huán) 二倍半萜 新骨架的四環(huán)或五環(huán)二倍半萜 NoImage海綿rcinin oros中提取，中性（抗菌活性）約2/3以上的二倍半萜來自于海洋生物另一端帶有特窗酸母體即內(nèi)酯環(huán) NoImage五環(huán)二倍半萜鏈狀二倍半萜抑制受精海星卵的細(xì)胞分裂罕見，存在于澳大利亞

36、大堡礁海綿Strepsichordaia lendenfeldi中圖2-41 海洋二倍半萜碳架NoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImage圖2-42 海洋二倍半萜的變形碳架(1)-(2)降二倍半萜,(3)-(6)高二倍半萜(7)-(8)雙高二倍半萜,(9)甲基重排二倍半萜NoImagel角質(zhì)海綿和沙海綿同屬網(wǎng)角海綿目，多含鏈狀二倍半萜,其中多數(shù)具有呋喃環(huán)呋喃環(huán)和羥基丁酸內(nèi)酯羥基丁酸內(nèi)酯結(jié)構(gòu)單元或降解產(chǎn)物。兩種海綿屬中常見雙鍵雙鍵位置發(fā)生多種異構(gòu)異構(gòu)的鏈狀呋喃二倍半萜,從中分得46個二倍半萜成分。在已作活性篩選的44個化合物中,化合物35具有抗病毒活性、3

37、7具有抗菌活性,其余多個化合物顯示了較好的抗腫瘤活性。文獻(xiàn)閱讀NoImage未報道活性抗菌抗病毒A549：人肺癌細(xì)胞 SK-OV-3：人卵巢癌細(xì)胞 SK-MEL-2：人皮膚癌細(xì)胞XF498：中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤 HCT15：直、結(jié)腸癌細(xì)胞呋喃二倍半萜降解二倍半萜吡咯二倍半萜氧化呋喃二倍半萜雙呋喃二倍半萜NoImageC21為R構(gòu)型1、C-21位構(gòu)型對抗腫瘤活性的影響 C-21位的一對差向異構(gòu)體對抗5種腫瘤的活性測試表明, 21位為R構(gòu)型的活性遠(yuǎn)高于S構(gòu)型。NoImageNoImage羥基丁酸內(nèi)酯結(jié)構(gòu)單元是抗腫瘤活性的必需基團(tuán)2、羥基丁酸內(nèi)酯結(jié)構(gòu)單元對抗腫瘤活性的影響p內(nèi)酯環(huán)的開環(huán)降解將導(dǎo)致對抗5種

38、腫瘤活性劇烈下降；p開環(huán)的羧酸酯7、9較鈉鹽6活性略有增強；p降解的二萜32、33無活性； p雙羥基丁酮代替-羥基甲基酯則活性顯著增強。NoImageNoImageNoImageNoImage6 67 79 92 2NoImage32/3332/3310103、呋喃環(huán)對抗腫瘤活性的影響p呋喃環(huán)的氧化將增強其抗癌活性。p含有雙呋喃環(huán)的二倍半萜及其氧化產(chǎn)物較含單呋喃環(huán)的化合物抗腫瘤活性更高。NoImageNoImageNoImage,-,-不飽和內(nèi)酯不飽和內(nèi)酯甲氧基呋喃甲氧基呋喃4、吡咯環(huán)對抗腫瘤活性的影響p吡咯環(huán)取代呋喃環(huán)的吡咯二倍半萜顯示了與呋喃二倍半萜相似或略高的抗腫瘤活性；p含取代內(nèi)酰胺環(huán)

39、的活性則劇烈下降,表明取代內(nèi)酰胺環(huán)代替取代內(nèi)酰胺環(huán)將大大降低其活性；p吡咯環(huán)氮原子上的烷基對活性也有較大貢獻(xiàn)。NoImage1919NoImageNoImage取代內(nèi)酰胺環(huán)取代內(nèi)酰胺環(huán)5、雙鍵對抗腫瘤活性的影響p 12, 13雙鍵的氫化可增強活性p 12E-雙呋喃二倍半萜比相對應(yīng)的15Z-雙呋喃二倍半萜活性低p 8(10), 11(12)共軛雙鍵的存在能增強活性,而15(16), 17(18)雙鍵則降低活性。p 8, 10雙鍵的氧化能使活性顯著增強雙鍵數(shù)目、位置和構(gòu)型NoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImagel羥基丁酸內(nèi)酯結(jié)構(gòu)單元是抗腫瘤活性所必需,但

40、羥基丁酸內(nèi)酯與內(nèi)酯環(huán)之外的雙鍵共軛對抗腫瘤活性無明顯影響;l呋喃環(huán)或吡咯環(huán)不是活性的必需基團(tuán);l二倍半萜的鈉鹽衍生物沒有活性;l雙鍵的數(shù)目、位置和幾何構(gòu)型影響其抗 腫瘤活性l提示兩種環(huán)僅僅是二倍半萜的提示兩種環(huán)僅僅是二倍半萜的結(jié)構(gòu)特征環(huán)，并不是功能基團(tuán)結(jié)構(gòu)特征環(huán)，并不是功能基團(tuán)5 5、三萜、三萜p從我國南海黃色海綿中分離得到的新的異臭椿三萜，體外細(xì)胞學(xué)和體內(nèi)藥效學(xué)實驗表明這是一類潛在的高效新型抗腫瘤活性成分。NoImagep從我國南海海綿Stelletta tenuis中分離得到化合物（1），對腫瘤細(xì)胞P-388有很強的抑制活性，ED50=0.001g/ml。2-43 isomalaba-ra

41、cane 型三萜NoImagep從日本海綿Stelletta globostellata中分離得到化合物（3）(4)，均顯示細(xì)胞毒活性?；衔铮?）是從海綿Erylus formosus中得到，屬于羊毛甾烷碳架三萜，在海綿中也很少見。2-43 isomalabaracane 型三萜NoImagepfriedelin(152)：海藻中發(fā)現(xiàn)的第一個三萜，它是存在于陸地植物中的已知成分。NoImagel從日本紅藻鈍形凹頂藻(Laurenciaobtusa)中分離得到單溴代三萜環(huán)狀溴醚thyrsiferyl 23-乙酰酯(74)和thyrsiferol(75)，兩種化合物均有角鯊烯(三十碳六烯)骨架，對P388細(xì)胞株