1、l甾族化合物广泛存在甾族化合物广泛存在于动植物组织内,并于动植物组织内,并在动植物生命活动中在动植物生命活动中起着重要作用。起着重要作用。l甾族化合物的分子中甾族化合物的分子中都含有氢化程度不同都含有氢化程度不同的环戊烷并全氢菲母的环戊烷并全氢菲母核,并且一般含有三核,并且一般含有三个支链,如右:个支链,如右:ll三、甾族化合物(三、甾族化合物(sterols)ABCD1234567891011121314151617181920结构特点:含有环戊烷全氢化菲(多环芳烃)骨架的化合物。C-3有-OH,C-5上有一个双键,C-17上 有一个-R,各种甾 醇的区别主要在于 -R的不同。海洋甾 醇的结
2、构特殊表现 在侧链的多样性和 甾体核的变化。甾醇化合物一般具有降低血中 的胆固醇的作用1、甾醇、甾醇动物甾醇C17一般是含8个碳原子的侧链;植物甾醇的侧链为910个碳原子 胆甾醇(胆固醇)胆甾醇(胆固醇)l 最早发现的一个甾体化合物最早发现的一个甾体化合物CHOCH3HHHCH3CH3H3 胆甾醇存在于人及动物的血液、脂肪中,而胆甾醇存在于人及动物的血液、脂肪中,而集中在脊髓及脑髓中,人体内发现的胆结石几乎集中在脊髓及脑髓中,人体内发现的胆结石几乎全由胆甾醇所形成。全由胆甾醇所形成。 甾醇也存在于植物中甾醇也存在于植物中。5-胆甾烯-3-醇 7-脱氢胆甾醇脱氢胆甾醇 存在于皮肤组织中存在于皮肤
3、组织中 HOH3CH3CH3CCH3CH3HH脱氢胆甾醇7HOH3CH3CCH3CH3H维生素D3日光 麦角甾醇麦角甾醇l HOH3CH3CH3CCH3CH3HH麦角甾醇HOH3CH3CCH3CH3H维生素D2紫外光CH3CH3l甾醇是反映海洋环境特点的化合物之一甾醇是反映海洋环境特点的化合物之一,陆地植物产生的甾醇通常与-谷甾醇(3)密切相关,而在C-22和C-23位上烷化是海洋甾醇的共同特点。24-去氢胆甾醇(244): 多种红藻的主要组分。-胆甾醇的7-双键异构体:蓝绿藻Phormidium luridum中存在,主要成分是24-乙基胆甾- 7 - 烯 - 3 - 醇(246)。 胆汁酸
4、存在于动物的胆汁中,从人和牛的胆汁中所分离出来的胆汁酸主要为胆酸 2、胆汁酸、胆汁酸HOOHOHCOOH胆甾酸 胆酸是油脂的乳化剂,其生理作用是使脂肪乳化,促进它在肠中的水解和吸收。故胆酸被称为“生物肥皂”结构特点:3、7、12C上有-OH,侧链为脂肪酸 甾族激素根据来源分为肾上腺皮质激素和性激素两类,它们的结构特点是在C17(R3)上没有长的碳链。3、甾族激素、甾族激素 性激素是高等动物性腺的分泌物,能控制性生理、促进动物发育、维持第二性征(如声音、体形等)的作用。激素可根据化学结构分为两大类:一类为含氮激素,包括胺、氨基酸、多肽和蛋白质;另一类为甾族化合物 肾上腺皮质激素是哺乳动物肾上腺皮
5、质分泌的激素,皮质激素的重要功能是维持体液的电解质平衡和控电解质平衡和控制碳水化合物的代谢制碳水化合物的代谢。动物缺乏它会引起机能失常以至死亡。 性激素OOHH3CH3CHHH睾丸酮素HOHH3COHHH雌二醇OCH3CH3CHHHOCH3孕甾酮OOHH3CHHH炔诺酮C CH肾上腺皮质激素OCH3CH3CHHHOCH2OHOHOCH3CH3CHHHOCH2OHOHHOOOCH3CH3CHHHOCH2OHHOOCH3CH3CHHHOCH2OHOHOCH3CH3CHHHOCH2OHOHHOOOCH3CH3CHHHOCH2OHHO皮质甾酮皮质醇可的松上世纪70年代后期逐渐重视海洋甾类化合物,海洋海
6、洋单羟基甾醇单羟基甾醇;20世纪80年代以来,从海洋生物中相继发现了许多结构新颖的多羟基甾醇多羟基甾醇及其进一步氧化的衍生物氧化的衍生物,例如:醛,酮,酸,酯,环氧化物和过氧化物等,它们一般被统称为氧化甾醇氧化甾醇。氧化甾醇,都具有引人注目的生理活性,例如:抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗真菌或细菌等。Tsuda等(1957)从红藻红舌藻(Rhodnglossum pulcherum)分离出胆甾醇胆甾醇Tsuda等(1959)又于冻沙菜(Hypnea japonica)提取物中分离出22-22-脱氢胆甾醇脱氢胆甾醇(22-dehydrocholeaterol) 5-胆甾-3-醇5,22-胆甾二烯-3醇
7、Ikekawa等(1968)自绿藻孔石莼和粗硬毛藻(cheatomor phacrassa)等海藻中鉴定出24-24-亚甲基亚甲基胆甾醇胆甾醇(24-methylenechlesterol) ;自绿藻中鉴定出谷甾醇谷甾醇(stiosterol) 。 24-乙基-5-胆甾烯-3-醇24-乙基-5-胆甾烯-3-醇Beastall(1971)从红藻紫球藻中检出麦角甾醇麦角甾醇。Palermo等(1984)在红藻斯氏杉藻(Gigartina skottsbnrgii)中检出多孔甾醇多孔甾醇( poriferasterol)。24R-5,7,22-胆甾三烯-3-醇24-乙基-5,22-胆甾二烯-3-醇
8、第一个二羟基甾醇是saringosterol(250):从马尾藻和海藻Dictyoperis divaricata中分离出的一种含量较少的成分,海藻Ascophyllum nodosum也含有这种成分,但是其含量与海藻风干的时间长短有关。 另一种二羟基甾醇是从海藻Fucus evanescens分离出来的,结构如(251)所示。24-乙烯基-5,28(29)-胆甾二烯-3,24二醇 l 汤海峰等研究了褐藻叶托马尾藻的活性成分。采用稻瘟霉模型进行生物活性追踪。结果鉴定出了6个甾体类化合物:A:岩藻甾醇 B:马尾藻甾醇C:24R,28R-和24S,28S-环氧-24-乙基胆甾醇D:胆甾醇-24-酮
9、A: 24-乙基-4,24(28)-胆甾二烯-3-酮B:24-乙基-4,24(28)-胆甾二烯一3.6-二酮首次发现除右A外,均有诱导稻瘟霉菌丝变形的活性 多羟基甾醇及氧化甾醇主要存在于海洋无脊椎动物,例如:海绵、珊瑚、棘皮动物以及海藻等海洋生物中。海绵海绵中强生理活性的甾醇 在无脊椎动物门中,海绵是产生甾醇最多的生物来源,往往一种海绵中便含有50多种单羟基甾醇。此外,海绵也以生产大量的具有生物活性的氧化甾醇而著称。从海绵中得到的甾醇类化合物往往具有酶抑制活性紫海绵扇海绵树海绵橙海绵蓝海绵雀巢海绵l化合物1是从日本冲绳岛海绵Axinyssa中分离出的5,8 8过氧化甾过氧化甾醇醇。它对3939
10、种种人体肿瘤肿瘤细胞株细胞株的体外活性试验结果表明均具有很强的抑制活性,其中尤其对子宫癌细胞株子宫癌细胞株的抑制活性最强。来自于海绵Axinella polypoides和Tethya aurantia(加利福尼亚)的过氧化甾醇:l海绵 中 的 氧化甾醇有时会以硫酸酯或硫酸酯盐的形式存在,它们多数具有生理活性,是值得重视的海洋生物次生代谢产物。l这两个化合物是从海绵Petrosia weinbergi中分离得到的。对猫科动物白血病和对人体免疫缺乏病毒(艾滋病毒)具有抗病毒活性,其ED50值分别为4.0gmL-1和5.2gmL-1。两个化合物都是二硫酸盐,具有一条含有环丙烷的支链,这表明了海绵中
11、存在的甾醇支链结构的多样性。 l两个化合物分别来自于深海海绵P.Laminaris和Sdertoderma sp.cf. Paccardi。(1)是一个潜在的葡聚糖酶抑制剂,(2)则对白鼠P-388肿瘤细胞具有显著的活性,IC50为2.3gmL-1。它们都可看做是多羟基甾醇的衍生物。(1) (2)lWinklet等从海绵Gellias sp中分离得到6个支链含炔基的甾醇(式2-114,式2-115),其细胞毒性试验发现,式2-114A,B对癌细胞P-388,HT-29,A-459,DU-145,MEL-28具有中等强度的抑制活性,两者的IC50 均大于lgmL-1。l式2-115A对HT-29
12、的IC50 为0.5gmL-1,对其余4种癌细胞模型的IC50 大于1gmL-1。另外,也显示有抑酶活性、抗真菌活性、抗病毒活性、毒鱼活性等。l从海绵Petrosia weinbergi中分离得到的2个新的甾醇硫酸酯钠盐35、36有很强的抗菌活性.红海海绵10M 时就表现出抑制HIV21 反转录酶的活性。菲律宾海绵Xestospongia sp. , 它们都具有抑制HIV-1 整合酶的活性。能够诱导人急性骨髓细胞白血病细胞的程序性死亡。提示:甾醇硫酸盐是一类具有抗HIV病毒活性的化合物圆实冠形软珊瑚 短足软珊瑚柔指形软珊瑚扇形珊瑚 柳珊瑚竖立短指软珊瑚Sinulariaerecta Tix-D
13、ur,24一亚甲基一3,5,6,19一四羟基胆甾醇,对宫颈癌、胃癌、高转移肺癌和鼻咽癌有明显的抑制作用条状短指软珊瑚Sinularia copillosa,首次得到1个5,8一过氧桥型甾醇。l指状肉芝软珊瑚Sarcophyton digitotum1个新的多羟基甾醇(3)。l从采自中国南海西沙群岛附近海域的软珊瑚Lemnaliaperisyla得到新的甾醇(4),结构与柳珊瑚甾醇很相似。l从中国台湾采集的软珊瑚Clavulariav iridis中得到3个新的甾醇stoloniferoneEG 63-65均表现出强的细胞毒活性。ED50ED50:能够引起试验动物一:能够引起试验动物一半出现阳性
14、反应的剂量。半出现阳性反应的剂量。LD50LD50:能够引起试验动物一:能够引起试验动物一半出现死亡的剂量。半出现死亡的剂量。l从南极采集的八方软珊瑚Dasystenella acanthine中的分离得到6个新的氧化甾醇7277,通过体外多种肿瘤细胞的生理活性试验表明,6个化合物的细胞毒活性都很好。l来自中国南海的软珊瑚Alcyonium Patagonicum的24-methylenecholest-4-ene-3,6diol 62 对P-388细胞株具有细胞毒性(IC50=1g/mL)l从软珊瑚Alcyonium gracillimum中分离的螺环甾醇半缩螺环甾醇半缩酮酮87,对人体cy
15、tomegalovirus细胞毒活性较强。l从软珊瑚Gersemia fruticosa中分离到的9,11一开环氧化甾醇109对艾氏腹水瘤(Ebrilich)癌细胞和K-562的抑制活性都很高。K-562是一种人慢性髓原白血病细胞株l在柳珊瑚中的断甾醇结构往往更新颖:Calicoferols104最先从柳珊瑚Calicogoria sp.中分离得到,对盐虾有很强的致死毒性。EC50EC50半效应浓度是指在一定半效应浓度是指在一定时间内,试验动物的一半出时间内,试验动物的一半出现某种伤害效应的毒物浓度现某种伤害效应的毒物浓度,以表示经毒物短期接触的,以表示经毒物短期接触的亚致死毒性。亚致死毒性。
16、脊髓灰质炎病毒 l从柳珊瑚Isis hippuris中分离到17个氧化甾醇,其中70, 71, 88-97对多种肿瘤细胞都有相当强的抑制活性。原酸酯官能团l106,107,108则是从未定种的柳珊瑚Muricella sp.中得到。107,108对疱疹病毒(Herpes simple virtues)I、II和Polio病毒都有很强毒性。对人体白血病细胞株K-562也有很强的细胞毒性。2、甾体皂苷化合物化合物(7)(8)(11)(7)(8)(11)具有抑制人体癌细胞具有抑制人体癌细胞SKMG24SKMG24、Hep2G2Hep2G2和和CNE2CNE2生长的活性生长的活性 从海南岛三亚从海南岛
17、三亚海域采集的豆海域采集的豆荚软珊瑚荚软珊瑚Lobo2phytumLobo2phytum sp. sp. 分离到分离到5 5个孕甾醇苷个孕甾醇苷同时,还分离出孕甾烯醇酮同时,还分离出孕甾烯醇酮(12)(12):对人体结肠癌细胞株对人体结肠癌细胞株HT229, ED50HT229, ED50值为值为0.7g0.7gmLmL-1-1 对小鼠淋巴增多性白血病细胞对小鼠淋巴增多性白血病细胞P2388P2388,ED50ED50值为值为7.8 7.8 ggmLmL- 1- 1,中等强度中等强度对人体肺癌细胞株对人体肺癌细胞株A549, ED50A549, ED50值为值为8.6g8.6gmLmL- 1- 1 ,中等,中等强度强度严小红等自中国南海的软珊瑚严小红等自中国南海的软珊瑚SPongodessP.SPongodessP.的化学的化学成分进行研究分离得到成分进行研究分离得到4 4 个孕甾烷类化合物:个孕甾烷类化合物:1 1,2020一二烯一二烯3 3一酮孕甾烷一酮孕甾烷(10)(10)1 1,4 4,2020一三烯一一三烯一3 3一酮孕甾烷一酮孕甾烷 (ll)(ll)4 4,2020一二烯一一二烯一3 3一酮孕甾烷一酮孕甾烷(12)(12)1 1一烯一一烯一3 3一酮一一酮一20p20p一羟基孕甾烷乙酸酯一羟基孕甾烷乙酸酯(13)(13)OCH3CH3CHHHOCH3孕甾酮