海洋生物活性物質(zhì)-甾醇

1、l甾族化合物廣泛存在甾族化合物廣泛存在于動植物組織內(nèi)，并于動植物組織內(nèi)，并在動植物生命活動中在動植物生命活動中起著重要作用。起著重要作用。l甾族化合物的分子中甾族化合物的分子中都含有氫化程度不同都含有氫化程度不同的的環(huán)戊烷并全氫菲母環(huán)戊烷并全氫菲母核核，并且一般含有三，并且一般含有三個支鏈，如右：個支鏈，如右：三、甾族化合物（三、甾族化合物（sterols)ABCD1234567891011121314151617181920結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：含有環(huán)戊烷全氫化菲（多環(huán)芳烴）骨架的化合物。C-3有-OH，C-5上有一個雙鍵，C-17上 有一個-R，各種甾 醇的區(qū)別主要在于 -R的不同。海洋甾 醇的結(jié)構(gòu)特

2、殊表現(xiàn) 在側(cè)鏈的多樣性和 甾體核的變化。甾醇化合物一般具有降低血中 的膽固醇的作用1、甾醇、甾醇動物甾醇C17一般是含8個碳原子的側(cè)鏈；植物甾醇的側(cè)鏈為910個碳原子 膽甾醇（膽固醇）膽甾醇（膽固醇）l 最早發(fā)現(xiàn)的一個甾體化合物最早發(fā)現(xiàn)的一個甾體化合物CHOCH3HHHCH3CH3H3 膽甾醇存在于人及動物的血液、脂肪中，而膽甾醇存在于人及動物的血液、脂肪中，而集中在脊髓及腦髓中，人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的膽結(jié)石幾乎集中在脊髓及腦髓中，人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的膽結(jié)石幾乎全由膽甾醇所形成。全由膽甾醇所形成。 甾醇也存在于植物中甾醇也存在于植物中。5-膽甾烯-3-醇 7-脫氫膽甾醇脫氫膽甾醇 存在于皮膚組織中存在于皮膚組織

3、中 HOH3CH3CH3CCH3CH3HH脫氫膽甾醇7HOH3CH3CCH3CH3H維生素D3日光 麥角甾醇麥角甾醇l HOH3CH3CH3CCH3CH3HH麥角甾醇HOH3CH3CCH3CH3H維生素D2紫外光CH3CH3l甾醇是反映海洋環(huán)境特點(diǎn)的化合物之一甾醇是反映海洋環(huán)境特點(diǎn)的化合物之一，陸地植物產(chǎn)生的甾醇通常與-谷甾醇（3）密切相關(guān)，而在C-22和C-23位上烷化是海洋甾醇的共同特點(diǎn)。24-去氫膽甾醇（244）： 多種紅藻的主要組分。-膽甾醇的7-雙鍵異構(gòu)體：藍(lán)綠藻Phormidium luridum中存在，主要成分是24-乙基膽甾- 7 - 烯 - 3 - 醇（246）。 膽汁酸存在

4、于動物的膽汁中，從人和牛的膽汁中所分離出來的膽汁酸主要為膽酸 2、膽汁酸、膽汁酸HOOHOHCOOH膽甾酸 膽酸是油脂的乳化劑，其生理作用是使脂肪乳化，促進(jìn)它在腸中的水解和吸收。故膽酸被稱為“生物肥皂”結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：3、7、12C上有-OH，側(cè)鏈為脂肪酸 甾族激素根據(jù)來源分為腎上腺皮質(zhì)激素和性激素兩類，它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在C17（R3）上沒有長的碳鏈。3、甾族激素、甾族激素 性激素是高等動物性腺的分泌物，能控制性生理、促進(jìn)動物發(fā)育、維持第二性征（如聲音、體形等）的作用。激素可根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)分為兩大類：一類為含氮激素，包括胺、氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)；另一類為甾族化合物 腎上腺皮質(zhì)激素是哺乳動物腎上腺皮質(zhì)分

5、泌的激素，皮質(zhì)激素的重要功能是維持體液的電解質(zhì)平衡和控電解質(zhì)平衡和控制碳水化合物的代謝制碳水化合物的代謝。動物缺乏它會引起機(jī)能失常以至死亡。 性激素OOHH3CH3CHHH睪丸酮素HOHH3COHHH雌二醇OCH3CH3CHHHOCH3孕甾酮OOHH3CHHH炔諾酮C CH腎上腺皮質(zhì)激素OCH3CH3C HH HO CH2OHOHOCH3CH3C HH HO CH2OHOHHOOOCH3CH3C HH HO CH2OHHOOCH3CH3CHHHOCH2OHOHOCH3CH3CHHHOCH2OHOHHOOOCH3CH3CHHHOCH2OHHO皮質(zhì)甾酮皮質(zhì)醇可的松上世紀(jì)70年代后期逐漸重視海洋甾類

6、化合物，海洋海洋單羥基甾醇單羥基甾醇；20世紀(jì)80年代以來，從海洋生物中相繼發(fā)現(xiàn)了許多結(jié)構(gòu)新穎的多羥基甾醇多羥基甾醇及其進(jìn)一步氧化的衍生物氧化的衍生物，例如:醛，酮，酸，酯，環(huán)氧化物和過氧化物等，它們一般被統(tǒng)稱為氧化甾醇氧化甾醇。氧化甾醇，都具有引人注目的生理活性，例如:抗腫瘤、抗病毒、抗炎、抗真菌或細(xì)菌等。Tsuda等(1957)從紅藻紅舌藻（Rhodnglossum pulcherum）分離出膽甾醇膽甾醇Tsuda等(1959)又于凍沙菜（Hypnea japonica）提取物中分離出22-22-脫氫膽甾醇脫氫膽甾醇(22-dehydrocholeaterol) 5-膽甾-3-醇5，22-

7、膽甾二烯-3醇Ikekawa等(1968)自綠藻孔石莼和粗硬毛藻（cheatomor phacrassa）等海藻中鑒定出24-24-亞甲基亞甲基膽甾醇膽甾醇(24-methylenechlesterol) ；自綠藻中鑒定出谷甾醇谷甾醇(stiosterol) 。 24-乙基-5-膽甾烯-3-醇24-乙基-5-膽甾烯-3-醇Beastall(1971)從紅藻紫球藻中檢出麥角甾醇麥角甾醇。Palermo等(1984)在紅藻斯氏杉藻（Gigartina skottsbnrgii）中檢出多孔甾醇多孔甾醇( poriferasterol)。24R-5，7，22-膽甾三烯-3-醇24-乙基-5，22-膽甾

8、二烯-3-醇 第一個二羥基甾醇是saringosterol(250)：從馬尾藻和海藻Dictyoperis divaricata中分離出的一種含量較少的成分，海藻Ascophyllum nodosum也含有這種成分，但是其含量與海藻風(fēng)干的時間長短有關(guān)。 另一種二羥基甾醇是從海藻Fucus evanescens分離出來的，結(jié)構(gòu)如(251)所示。24-乙烯基-5，28(29)-膽甾二烯-3，24二醇 l 湯海峰等研究了褐藻葉托馬尾藻的活性成分。采用稻瘟霉模型進(jìn)行生物活性追蹤。結(jié)果鑒定出了6個甾體類化合物：A：巖藻甾醇 B：馬尾藻甾醇C：24R,28R-和24S,28S-環(huán)氧-24-乙基膽甾醇D：膽

9、甾醇-24-酮A： 24-乙基-4，24(28)-膽甾二烯-3-酮B：24-乙基-4，24(28)-膽甾二烯一3.6-二酮首次發(fā)現(xiàn)除右A外，均有誘導(dǎo)稻瘟霉菌絲變形的活性 多羥基甾醇及氧化甾醇主要存在于海洋無脊椎動物，例如:海綿、珊瑚、棘皮動物以及海藻等海洋生物中。海綿海綿中強(qiáng)生理活性的甾醇 在無脊椎動物門中，海綿是產(chǎn)生甾醇最多的生物來源，往往一種海綿中便含有50多種單羥基甾醇。此外，海綿也以生產(chǎn)大量的具有生物活性的氧化甾醇而著稱。從海綿中得到的甾醇類化合物往往具有酶抑制活性紫海綿扇海綿樹海綿橙海綿藍(lán)海綿雀巢海綿l化合物1是從日本沖繩島海綿Axinyssa中分離出的5，8 8過氧化甾過氧化甾醇醇

10、。它對3939種種人體腫瘤腫瘤細(xì)胞株細(xì)胞株的體外活性試驗結(jié)果表明均具有很強(qiáng)的抑制活性，其中尤其對子宮癌細(xì)胞株子宮癌細(xì)胞株的抑制活性最強(qiáng)。來自于海綿Axinella polypoides和Tethya aurantia（加利福尼亞）的過氧化甾醇：l海綿 中 的 氧化甾醇有時會以硫酸酯或硫酸酯鹽的形式存在，它們多數(shù)具有生理活性，是值得重視的海洋生物次生代謝產(chǎn)物。l這兩個化合物是從海綿Petrosia weinbergi中分離得到的。對貓科動物白血病和對人體免疫缺乏病毒（艾滋病毒）具有抗病毒活性，其ED50值分別為4.0gmL-1和5.2gmL-1。兩個化合物都是二硫酸鹽，具有一條含有環(huán)丙烷的支鏈，

11、這表明了海綿中存在的甾醇支鏈結(jié)構(gòu)的多樣性。 l兩個化合物分別來自于深海海綿P.Laminaris和Sdertoderma sp.cf. Paccardi。（1）是一個潛在的葡聚糖酶抑制劑，（2）則對白鼠P-388腫瘤細(xì)胞具有顯著的活性，IC50為2.3gmL-1。它們都可看做是多羥基甾醇的衍生物。（1） （2）lWinklet等從海綿Gellias sp中分離得到6個支鏈含炔基的甾醇(式2-114，式2-115)，其細(xì)胞毒性試驗發(fā)現(xiàn)，式2-114A，B對癌細(xì)胞P-388，HT-29，A-459，DU-145，MEL-28具有中等強(qiáng)度的抑制活性，兩者的IC50 均大于lgmL-1。l式2-115

12、A對HT-29的IC50 為0.5gmL-1，對其余4種癌細(xì)胞模型的IC50 大于1gmL-1。另外，也顯示有抑酶活性、抗真菌活性、抗病毒活性、毒魚活性等。l從海綿Petrosia weinbergi中分離得到的2個新的甾醇硫酸酯鈉鹽35、36有很強(qiáng)的抗菌活性.紅海海綿10M 時就表現(xiàn)出抑制HIV21 反轉(zhuǎn)錄酶的活性。菲律賓海綿Xestospongia sp. ， 它們都具有抑制HIV-1 整合酶的活性。能夠誘導(dǎo)人急性骨髓細(xì)胞白血病細(xì)胞的程序性死亡。提示：甾醇硫酸鹽是一類具有抗HIV病毒活性的化合物圓實(shí)冠形軟珊瑚 短足軟珊瑚柔指形軟珊瑚扇形珊瑚 柳珊瑚豎立短指軟珊瑚Sinulariaerect

13、a Tix-Dur，24一亞甲基一3，5，6，19一四羥基膽甾醇，對宮頸癌、胃癌、高轉(zhuǎn)移肺癌和鼻咽癌有明顯的抑制作用條狀短指軟珊瑚Sinularia copillosa，首次得到1個5，8一過氧橋型甾醇。l指狀肉芝軟珊瑚Sarcophyton digitotum1個新的多羥基甾醇(3)。l從采自中國南海西沙群島附近海域的軟珊瑚Lemnaliaperisyla得到新的甾醇(4)，結(jié)構(gòu)與柳珊瑚甾醇很相似。l從中國臺灣采集的軟珊瑚Clavulariav iridis中得到3個新的甾醇stoloniferoneEG 63-65均表現(xiàn)出強(qiáng)的細(xì)胞毒活性。ED50ED50：能夠引起試驗動物一：能夠引起試驗動

14、物一半出現(xiàn)陽性反應(yīng)的劑量。半出現(xiàn)陽性反應(yīng)的劑量。LD50LD50：能夠引起試驗動物一：能夠引起試驗動物一半出現(xiàn)死亡的劑量。半出現(xiàn)死亡的劑量。l從南極采集的八方軟珊瑚Dasystenella acanthine中的分離得到6個新的氧化甾醇7277，通過體外多種腫瘤細(xì)胞的生理活性試驗表明，6個化合物的細(xì)胞毒活性都很好。l來自中國南海的軟珊瑚Alcyonium Patagonicum的24-methylenecholest-4-ene-3，6diol 62 對P-388細(xì)胞株具有細(xì)胞毒性(IC50=1g/mL)l從軟珊瑚Alcyonium gracillimum中分離的螺環(huán)甾醇半縮螺環(huán)甾醇半縮酮酮8

15、7，對人體cytomegalovirus細(xì)胞毒活性較強(qiáng)。l從軟珊瑚Gersemia fruticosa中分離到的9,11一開環(huán)氧化甾醇109對艾氏腹水瘤(Ebrilich)癌細(xì)胞和K-562的抑制活性都很高。K-562是一種人慢性髓原白血病細(xì)胞株l在柳珊瑚中的斷甾醇結(jié)構(gòu)往往更新穎：Calicoferols104最先從柳珊瑚Calicogoria sp.中分離得到,對鹽蝦有很強(qiáng)的致死毒性。EC50EC50半效應(yīng)濃度是指在一定半效應(yīng)濃度是指在一定時間內(nèi)，試驗動物的一半出時間內(nèi)，試驗動物的一半出現(xiàn)某種傷害效應(yīng)的毒物濃度現(xiàn)某種傷害效應(yīng)的毒物濃度，以表示經(jīng)毒物短期接觸的，以表示經(jīng)毒物短期接觸的亞致死毒性

16、。亞致死毒性。脊髓灰質(zhì)炎病毒 l從柳珊瑚Isis hippuris中分離到17個氧化甾醇，其中70, 71, 88-97對多種腫瘤細(xì)胞都有相當(dāng)強(qiáng)的抑制活性。原酸酯官能團(tuán)l106，107，108則是從未定種的柳珊瑚Muricella sp.中得到。107,108對皰疹病毒(Herpes simple virtues)I、II和Polio病毒都有很強(qiáng)毒性。對人體白血病細(xì)胞株K-562也有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性。2、甾體皂苷化合物化合物(7)(8)(11)(7)(8)(11)具有抑制人體癌細(xì)胞具有抑制人體癌細(xì)胞SKMG24SKMG24、Hep2G2Hep2G2和和CNE2CNE2生長的活性生長的活性 從海南

17、島三亞從海南島三亞海域采集的豆海域采集的豆莢軟珊瑚莢軟珊瑚Lobo2phytumLobo2phytum sp. sp. 分離到分離到5 5個孕甾醇苷個孕甾醇苷同時，還分離出孕甾烯醇酮同時，還分離出孕甾烯醇酮(12)(12)：對人體結(jié)腸癌細(xì)胞株對人體結(jié)腸癌細(xì)胞株HT229, ED50HT229, ED50值為值為0.7g0.7gmLmL-1-1 對小鼠淋巴增多性白血病細(xì)胞對小鼠淋巴增多性白血病細(xì)胞P2388P2388，ED50ED50值為值為7.8 7.8 ggmLmL- 1- 1，中等強(qiáng)度中等強(qiáng)度對人體肺癌細(xì)胞株對人體肺癌細(xì)胞株A549, ED50A549, ED50值為值為8.6g8.6gmLmL- 1- 1 ，中等，中等強(qiáng)度強(qiáng)度嚴(yán)小紅等自中國南海的