海绵动物次生代谢产物及其生物活性研究进展_瞿城

中华中医药95学刊DOI ：10．13193/j．issn．1673-7717．2015．01．030海绵动物次生代谢产物及其生物活性研究进展瞿城，沈子博，楼坚伟，吴佳丽，钱欢，邵莹，吴启南（南京中医药大学药学院，江苏南京210023）摘要：海绵为海洋生物天然活性物质新药研制提供了先导化合物，是创新药物的丰富资源。

海绵动物分布广泛，富含结构新颖的次生代谢产物，如萜类、含氮化合物、甾体等，大多数具有抗菌、抗肿瘤和抗病毒等生物活性，在国内外得到了广泛的研究。

对近几十年来海绵动物的次生代谢产物及生物活性进行了归纳总结，为进一步研究工作提供参考。

关键词：海绵；次生代谢产物；生物活性中图分类号：Ｒ282．74文献标志码：A 文章编号：1673-7717（2015）01-0095-06Secondary Metabolites and Their Bioactivities of Marine SpongesQU Cheng ，SHEN Zibo ，LOU Jianwei ，WU Jiali ，QIAN Huan ，SHAO Ying ，WU Qinan（School of Pharmacy ，Nanjing University of Chinese Medicine ，Nanjing 210023，Jiangsu ，China ）Abstract ：Marine sponges provide leading compounds for marine natural active drug development and they are therich source of innovative drugs．Marine sponges are widely distributed and contain various secondary metabolites with no-vel structure ，such as terpenes ，nitrogen compounds and steroidal．Many of these secondary metabolites have bioactivities ，such as antimicrobial ，anticancer and antiviral activities and they have been widely studied at home and abroad．This pa-per reviewed the progress in the secondary metabolites and bioactive research of marine sponges in recent years so as to reveal further research．Key words ：marine sponge ；secondary metabolites ；bioactivity 收稿日期：2014－08－12基金项目：教育部高等学校博士学科点专项科研基金（博导类）项目（20133237110010）；江苏省2013年度普通高校研究生科研创新计划项目（CXZZ13_0630）；江苏省高校中药资源产业化过程协同创新中心建设专项（2013）；江苏省高等学校“中药资源化学研究”优秀科技创新团队项目作者简介：瞿城（1992－），男，江苏南通人，本科学生，研究方向：中药资源与开发。

通讯作者：邵莹（1987－），女，江苏无锡人，博士研究生，研究方向：中药资源生产和品质评价。

吴启南（1963－），男，江苏南通人，教授，博士研究生导师，博士，研究方向：中药资源生产和品质评价。

海绵动物属于原生动物门，出现于寒武纪，是最原始、最简单的多细胞动物，分布广泛，种类繁多，主要分为5纲：普通海绵纲、六射海绵纲、钙质海绵纲、异射海绵纲、硬骨海绵纲。

海绵动物长期与海洋中微生物共存，产生了一系列抗菌、抗肿瘤、抗病毒等生物活性，为海洋生物天然活性物质新药研制提供了先导化合物，成为海洋天然产物研究中最为活跃的领域。

本文对近几十年来海绵动物的次生代谢产物及生物活性研究文献进行了完整综述。

1海绵动物次生代谢产物研究现状早在两千多年前的地中海地区，就有当地人利用海绵的骨骼等其他物质用来沐浴、装饰、医药等活动。

直到19世纪，人类从现代化的角度来研究海绵，并对其分类，至今在国内已发表两百余篇科技含量较高的学术论文，海绵生物的关注度越来越高，见图1。

因为海绵有不能被捕食不能被细菌分解的特性，从而在其体内有防御物质来抵抗外界环境。

所以20世纪50年代，人类开始大量研究海绵体内的化学成分和活性物质。

经过进一步的研究发现其中含有大量具有细胞毒性和生物活性的次生代谢产物，如生物碱、萜类、甾体类化合物等，广布于海绵动物各个种属中，帮助海绵进行正常生理活动，见表1。

图1中国海绵动物研究论文现状海绵动物长期与海洋微生物共存形成了一系列结构新颖，富含生理活性的次生产物，研究发现每个属的海绵动物都富含结构各异的次生代谢产物，如蓖麻海绵Biemna fortis 属中大量含有脂肪酸、甾醇、羟基苯甲醛、神经酰胺化合物，与此同时不同种属间次生代谢产物也存在一定关联，如Aaptaos 、Agelas 、Acanthella 、Amphimedon 、Axinella 、Chelonapl-ysilla 、Dercitus 、Halicortex 、Igernella 、Iotrochota 、Leucetta micro-raphis 、Monanchora 、Neopetrosia 、Phacellia 、Phaphisia pallida 、Plakina 、Polycarpa 、Pseudoceratina 、Spongia 、Suberites 、Xe-stopongia 属中都存在生物碱。

在此基础上本小组按照化合物的类型对海绵次生代谢产物、种属以及生理活性加以系中华中医药96学刊统整理总结，见表2。

表1海绵动物化学成分研究种属所含化合物参考文献Aaptaos生物碱［1］Acanthella生物碱［2－3］Acremonium肽类［4］Agelas酰胺类［5］Amphimedon生物碱［6、7］Anisodoris N－甲基异鸟嘌呤［6］Aplysilla甾醇［8］Aplysinaγ－吡喃酮衍生物［9］Axinella生物碱［10］Axinyssa甘油醚、胆甾醇［11］Biemna fortis蓖麻海绵脂肪酸、甾醇、羟基苯甲醛、神经酰胺［12］Callyspongia美丽海绵乙酰衍生物、核苷、醇类、多聚酮化合物、多炔类化合物［13］Chelonaplysilla生物碱［14］Cinachyra醇类、核苷［15］clathtia甾醇硫酸盐［16］Craniella australiensis厚皮海绵醇类［17，47］Cryptethia核苷、腺苷［7］Dasyohalina腺苷［7］Dercitus浙皮海绵生物碱［6］Diacarnus降倍半萜类化合物［18］Dysidea酥脆掘海绵倍半萜内脂、倍半萜烯、甾醇、二酮哌嗪化合物［19－22］Fasciospongia胡萝卜素、胆甾酮［23］Gelliodes spinosella Ihile核苷类［24］Gellius cymiformis结海绵酰胺、胆甾醇、胸腺嘧啶［25］Halichondria软海绵醇类、嘧啶、倍半萜类化合物、色氨酸、脂类、内酯类［26－27］Haliclona蜂海绵胆甾醇、核苷、酮类、甾体化合物、萜类［28－29］Halicortex溴吲哚生物碱［30］Hircinia variabilis多样羊海绵甾醇［31］Hyrtios倍半萜、胆甾醇［32－33］Igernella生物碱［34］Iotrochota生物碱、鞘类脂糖苷化合物、胆甾醇［29，35］Ircinia sp．倍半萜类、脂类、嘧啶［36－39］Leucetta microraphis生物碱［40］Monanchora生物碱［41］Mycale山海绵酰胺、嘧啶［42］Myrrnekioderma二萜类［43］Neopetrosia sp．生物碱［44］Pachychalina厚指海绵核苷、嘧啶［25，45］Penares硫酸盐［46］Petrosia甾醇［7］Phacellia sp．生物碱［48］棕扁海绵Phakellia carteri环肽类、嘧啶［49－50］Phaphisia pallida甾醇、生物碱、十元杂环含氮化合物［51－52］Phyllispongia foliascen杯叶海绵酸、甾醇、二倍半萜、神经酰胺［53－56］Plakina生物碱［57］Plakortis angulospicz elatus过氧化物、内酯类［58］Polycarpa生物碱［34］Polymastia甾醇、嘧啶［59－60］Pseudaxinyssa醇类［7］Pseudoceratina生物碱［61］Ｒhabdastrella globostellata三萜、甾醇、酯类、吲哚酸［62］Spheciospongia酯类、胆甾醇［63］Spirasterella脂肪酸酯［64］种属所含化合物参考文献Spongia甾醇、生物碱、甾体类［65］Stelleta薄星芒海绵甾醇、三萜类、核苷、生物碱［66－67］Strepsichordaia倍半萜［68］Stylissa生物碱［69］Stylotella萜类［70］Suberites丰头皮海绵生物碱、核苷［50］Tedania核苷、酸类［71］Theonella环肽类［72］Topsentia醛、甾醇、核苷［73］Toxiclona碘化六异戊二烯氢醌化合物［6］Turbinaria甾体［74］Tylotella头结海绵胆甾醇、酪胺［75］Verogia海绵自主素、酪氮酸代谢物［7］Xestopongia醇、生物碱［40，76］2海绵动物生理活性研究概况2．1抗肿瘤（细胞毒）活性抗肿瘤（细胞毒）活性是海绵动物最广泛和特异的生理活性，研究发现海绵动物中生物碱、萜类、甾体类、肽类、酰胺类、苷类、酯类等化合物都具有一定强度的抗肿瘤作用或细胞毒抑制效果，与此同时丰富分布于现已发现的大部分海绵种属中，可以为海洋天然药物的新药开发提供丰富的先导化合物。

Carletti等［77］从海绵I．purpurea的乙醇提取物中发现已知的6－溴－吲哚生物碱（1）和新生物碱matemone（2）对海胆卵的分裂具有抑制作用。

其中化合物2还对3种肿瘤细胞系NSCLC－N6L16（肺癌细胞）、MiaPaCa－2（胰腺癌细胞）和DU145（前列腺癌细胞）具有中等强度的细胞毒活性（IC50分别为30、24、27g·mL－1），并对金色葡萄球菌（Staphyloccocus au-reus）具有抗菌活性。