海洋生物制药
海洋生物制药
海洋生物制药
现医药公司致力于寻找特异性作用于心房，而对心
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海洋生物制药
¨ 快活速组延分迟，性此整部流分外电向流钾对电复流极的（效IKr应），：随为心快率速快激慢活而及异失。 在的影心响率更快长时。IKr较弱，而心率慢时IKr较强，对复极过程
¨ 在先天性LQTS的患者中，有些由于染色体中的HERG 基因的变异而失活。该通道的l~4个亚单位，因遗传变 异降而，使使通复道极蛋 过白程失延活迟，，使QTI间Kr 减期少异2常5％延－长1，00易％于。诱IK发r下严 重心律失常，乃至心脏猝死。
¨ 阻断剂对于心肌梗塞后频发复杂室性早博的治疗效果可能差于I 类抗心律失常药物，但阻断剂与安慰剂相比，可明显降低病人 的再梗塞、猝死和总死亡率。III类药物索他洛尔（Sotalol）对梗 塞后病人的室性心律失常疗效优于常用的I类抗心律失常药物，并 可降低猝死与总死亡率。以上事实表明抗心律失常药物根据其作 用可分为两类：即一类为“抗室性早博药物”，可减少早博，却 增加猝死与死亡的危险；而另一类为“抗室颤药物”不但可减少 室性早博，也可降低猝死与总死亡率。
流幅值分布、开放机率、开放寿命分布等功能参量，并分
析它们与膜电位、离子浓度等之间的关系。还可将吸管吸
附的膜片从细胞膜上分离出来，以膜的外侧向外或膜的内
侧向外等方式进行实验研究。
海洋生物制药
¨ 膜电位变化的异常导致心律改变，发生心动过速、心 律过缓或不齐，统称为心律失常（Arrythmia）。心律 失常可分为快速型和缓慢型两类。心律失常均指快速 型心律失常，包括心房扑动、心房纤维性颤动、阵发 性室上性的心动过速、室上心动过速和过早搏动等。
海洋生物制药 课程
海洋生物制药课程海洋生物制药课程简介海洋生物制药是一门研究利用海洋生物资源开发药物的课程。
海洋是人类未来医药领域的重要资源之一，具有丰富的潜在医药价值。
海洋生物制药课程旨在探索海洋生物的潜在药物用途，并培养学生在这个领域中的专业知识和技能。
海洋生物制药课程通常包括以下内容：1. 海洋生物资源的概述：介绍各种海洋生物资源，包括海藻、海绵、海洋植物和海底微生物等。
学生将学习如何提取和利用这些资源来制作药物。
2. 海洋生物科学研究方法：学生将了解海洋生物科学研究的基本方法和技术。
他们将学习如何进行采样、分离和鉴定海洋生物，并了解如何评估其潜在的药物活性。
3. 海洋生物药物的开发过程：学生将通过实践项目和实验室实践来了解海洋生物药物的开发过程。
他们将学习如何设计、合成和测试海洋生物化合物，并评估其在医学上的潜在应用。
4. 海洋生物资源的可持续利用：学生将学习如何在保护海洋生物资源的前提下，合理利用这些资源进行药物研发。
他们将进一步了解海洋生态系统的重要性，并学习如何平衡资源利用和保护的需求。
5. 最新发展及未来趋势：学生将了解当前海洋生物制药领域的最新研究和发展。
他们将研究最新的科学文献、参观相关企业，并评估海洋生物制药所面临的挑战和机遇。
通过学习海洋生物制药课程，学生将获得以下能力：1. 在药物研发中利用海洋生物资源的能力。
2. 运用科学研究原理和方法，开展海洋生物制药项目。
3. 分析和评估海洋生物药物的药理活性和毒理学特性。
4. 掌握海洋生态系统的保护和可持续利用的原则。
5. 领导和团队合作能力，与不同领域的专业人士合作。
6. 追踪海洋生物制药领域的最新进展。
海洋生物制药课程为学生提供了了解海洋生物资源和药物开发领域的机会。
随着社会对新药物需求的增长和海洋资源的进一步开发，海洋生物制药的前景充满希望。
这门课程不仅可以为学生提供相关领域的专业知识，还能激发他们对保护海洋生态环境和人类健康的使命感。
海洋生物资源在生物制药中的应用
海洋生物资源在生物制药中的应用近年来，随着生物技术的飞速发展，海洋生物资源在生物制药领域的应用也逐渐受到重视。
海洋生物资源丰富多样，包括海藻、海洋微生物、海洋植物等，具有独特的生物活性成分，被广泛用于药物研发和生产。
本文将探讨海洋生物资源在生物制药中的应用。
海洋生物资源中，海藻是一类常见而重要的资源。
海藻富含多糖、蛋白质、脂肪酸等多种化学成分，具有抗氧化、抗菌、抗病毒等多种生物活性。
其中，海藻多糖是一种常见的生物活性成分，具有调节免疫、抗肿瘤、降血脂等作用。
许多药物研发中都离不开海藻多糖的应用，如抗肿瘤药物、抗病毒药物等。
此外，海藻中的褐藻酸、海藻素等化合物也被广泛应用于生物制药领域，为药物研发提供了新的可能性。
除了海藻，海洋微生物也是生物制药领域的重要资源。
海洋微生物具有庞大的物种多样性，其中包括各类细菌、真菌、古菌等微生物。
这些微生物产生的次生代谢产物具有多种生物活性，如抗菌、抗肿瘤、抗病毒等。
通过对海洋微生物的筛选和分离，科研人员已经发现了许多具有潜在药用价值的活性物质，为新药研发提供了重要的资源基础。
除了海藻和海洋微生物，海洋植物也是生物制药领域的重要来源。
海洋植物种类繁多，包括红藻、绿藻、褐藻等，具有丰富的生物活性成分。
其中，海洋植物中的褐藻素、螺旋藻素等成分被广泛应用于保健品和药物中，具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等作用。
海洋植物中的生物活性成分通过提取、纯化和合成等技术手段，可以应用于药物研发和生产，为人类健康提供新的治疗选择。
总的来说，海洋生物资源在生物制药中的应用具有巨大的潜力。
海洋生物资源丰富多样，具有独特的生物活性成分，为新药研发提供了重要的资源基础。
随着生物技术的不断发展和创新，海洋生物资源在生物制药中的应用将进一步拓展，为人类健康和医疗事业作出更大的贡献。
希望未来海洋生物资源的研究与开发能够取得更多的突破，为新药研发和临床治疗带来更多的希望。
海洋生物在生物制药中的合成生物学应用考核试卷
C.克隆海洋生物细胞
D.破坏海洋生物生态
19.以下哪个化合物是从海洋生物中提取的抗高血压药物？（）
A.洛卡特普
B.氨氯地平
C.硝苯地平
D.奥美拉唑
20.合成生物学在海洋生物制药中具有广泛应用，以下哪个方面不属于其应用范围？（）
A.生产生物药物
B.提取稀有化合物
C.改造生物合成途径
A.新药物的开发
B.药物作用机制的深入研究
C.个性化药物治疗
D.海洋生物资源的可持续利用
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.合成生物学是研究生物体_______的一门学科。
答案：
2.海洋生物制药中，_______是一种常用的生物合成途径。
答案：
3.从海洋生物中提取的抗癌药物_______，是一种广泛使用的化疗药物。
A.甾体类药物合成途径
B.聚酮类药物合成途径
C.非核糖体肽类药物合成途径
D.核酸类药物合成途径
12.以下哪些海洋生物被用于生产抗凝血药物？（）
A.海藻
B.鲨鱼
C.海龟
D.海星
13.以下哪些化合物是通过合成生物学技术在海洋生物中生产的？（）
A.抗生素
B.抗病毒药物
C.抗真菌药物
D.抗抑郁药物
14.合成生物学在海洋生物制药中的应用可以带来以下哪些优势？（）
2.海洋生物资源的重要性体现在其独特的生物合成途径和丰富的化合物多样性。生态上，海洋生物是维持海洋生态平衡的关键；化学上，海洋生物含有大量未开发的新化合物；生物技术上，合成生物学可以高效利用这些资源。
3.以海螺为例，研究者通过基因测序和编辑技术了解其生物合成途径，发现特定化合物基因簇，通过基因敲除和过表达调控化合物产量，最终获得具有抗肿瘤活性的新型药物。
海洋生物制药
目录
01. 海洋生物制药概述 02. 海洋生物制药的研发 03. 海洋生物制药的市场前景 04. 海洋生物制药的挑战与机遇
1
海洋生物制药概 述
海洋生物资源的利用
海洋生物资源可 应用于药物研发、 生物技术等领域
海洋生物资源的 利用有助于推动 海洋经济的发展
海洋生物种类繁 多，具有丰富的
海洋生物制药的应用领域
01
药物研发：利用海洋生物资 源开发新型药物
03
化妆品研发：利用海洋生物 资源开发新型化妆品
05
生物技术：利用海洋生物资 源开发生物技术产品
02
生物制药：利用海洋生物资 源生产生物制药产品
04
食品添加剂：利用海洋生物 资源开发新型食品添加剂
06
环境保护：利用海洋生物资 源开发环保产品
02
法规限制：部 分海洋生物资 源受到法规限 制，企业需要 寻找替代资源
03
环保法规：海 洋生物制药需 要遵守环保法 规，确保生产 过程对环境友 好
04
法规差异：不 同国家和地区 的法规存在差 异，企业需要 适应不同市场 的法规要求
市场推广机遇
1
市场需求：随着 人们对健康和环 保意识的提高， 海洋生物制药市
场潜力巨大。
3
政策支持：政府 对海洋生物制药 产业的扶持政策， 为市场不 断取得突破，为 市场推广提供技
术支持。
4
国际合作：国际 合作为海洋生物 制药市场推广提 供更广阔的发展
空间。
谢谢
成产业链完整的产业集群。
加大，推动产业发展。
4
海洋生物制药的 挑战与机遇
技术研发挑战
A
海洋生物资源的多样 性和复杂性
海洋生物制药
• 克隆DHA 合成的关键酶基因有助于阐明DHA 在体内的合成 机制,理解与脂肪链延长、去饱和正负反馈调节有关的基 因。可以进行定向改造,通过克隆增加限速酶基因拷贝数 或对所克隆基因的定点突变技术来消除反馈调节和代谢旁 路调节,增加基因表达能力;通过引入克隆基因的反义表达 载体来封闭基因表达,增加中间脂肪酸产量;通过在新受体 中表达外源基因来定向产生新的脂肪酸品种,从而使脂肪 酸脱饱和遗传操作在更广阔的领域得到应用。利用克隆 DHA 合成的关键酶基因,通过基因工程的方法在酵母工程 菌中表达,研究生产重组DHA ,进而应用在工业生产
DHA在体内的合成途径
• 亚油酸α-亚麻酸 △-6去饱和酶→ γ亚麻酸 十八碳四烯酸 碳链延长酶→ 双同型—γ 亚麻酸 二十碳四烯酸 , 花生四烯酸（AA） △5去饱和酶→二十碳五烯酸（EPA） 碳链延长酶→ 二十二碳四烯酸二十二碳五 烯酸 △4去饱和酶→ 二十二碳五烯酸 二十二碳六烯酸（DHA）
2.4浓缩
• 浓缩根据产量大小可分为间歇式、连续式 两种。要求温度≤50℃；真空度在0.085MPa以上。用以上工艺生产出来的 DHA总毛油量为：12.5g/L发酵液以上；含 量(相对)40～45%左右；酸价5.6 mgKOH/g 左右 ；色泽鲜红的流体。
EPA简介：
• EPA具有帮助降低胆固醇和甘油三酯的含量， 促进体内饱和脂肪酸代谢。从而起到降低 血液粘稠度，增进血液循环，提高组织供 氧而消除疲劳。防止脂肪在血管壁的沉积， 预防动脉粥样硬化的形成和发展、预防脑 血栓、脑溢血、高血压等心血管疾病。
DHA的生物合成
• 用基因工程方法研制重组DHA, 具有常规方法所无法比拟 的优势。通过对不饱和脂肪酸生物合成关键酶进行分子水 平上的调节,有可能大幅度提高菌种不饱和脂肪酸的合成 能力。首先克隆不饱和脂肪酸生物合成的相关酶基因,并 在分子水平上理解它们的作用与调节机制。日本研究人员 在酿酒酵母中通过增加脂肪酸脱饱和酶的表达,在酿酒酵 母中合成DHA等多不饱和脂肪酸。改造天然微生物,利用基 因工程的方法在工程菌中表达重组DHA ,对天然微生物进 行改造还是表达重组DHA ,首先要在分子水平研究DHA 生 物合成的机制。
海洋生物制药考试题型与资料
《海洋生物制药》复习题型资料一、名词解释：1.海洋生物制药：系指应用海洋药源生物具有明确药理作用的活性物质，按制药工程进行系统研究，研制成为海洋药物的制药工程。
是药物学的分支学科，它标志着医药学与海洋学交叉形成的一门新兴学科。
2.海洋生物新药的中试生产：即中间放大试验，就是依据实验室研究的制备方法，采用尽可能与常规生产近似的设备和工艺路线进行的小批量生产实验。
它是新产品研究过程中评价实验室处方与制备方法是否适合工业化生产的重要环节。
3.药物动力学：也称药代动力学或药物代谢动力学，研究药物在体内的量变过程的规律，采用数学方法定量地研究药在体内的吸收、分布、代谢和排泄消除的量变特征，特别是研究药物在体内房室中的量变规律。
4.首过效应：在口服给药时，药物到达体内循环前在通过肝脏时，有相当大的一部分药物可被肝脏代谢或被肝组织蛋白结合，导致进入体循环的药量将少于吸收的量的现象。
5.药物动力学模型：为了描述一个复杂的体内过程，需要对药物的体内动态变化进行模拟假设，赋予一定模型，并以数学形式来表示，以简单的数学方程式反映出浓度与时间的关系，即用数学模型来拟合药物的吸分布和消除过程。
主要有房室模型、生理模型。
6.临床实验规范（GCP）：用来规范以人体为对象的临床实验设计、实施、进行和总结，以确保临床实验结果的科学性和符合医学伦理道德标准。
7.药物非临床研究质量管理规范（GLP）：是规范药品非临床研究中实验设计、操作、记录、报告、监督等一系列行为和实验室条件的管理规定，是国际上通行的对药品（人用、动物用）、工业化学品、杀虫剂、食品添加剂、化妆品等进行安全性评价的法规。
二、选择/填空：1.研发海洋生物新药的思路与途径：从海洋生物中筛选天然活性物质，研究活性物质的构效关系，结构改造（分子修饰或人工半合成），转基因生产。
2.海洋生物活性物质：蛋白质、多肽类、氨基酸及海洋生物酶，多糖类；生物碱（河豚毒素等）；不饱和脂肪酸类；不饱和烃。
海洋生物制药研究进展
海洋生物制药研究进展【摘要】：海洋蕴藏着丰富的药物资源，即大量的活性物质，海洋药物的研究和开发已经成为各国互相竞争的重点。
随着着生物制药的快速发展及细胞工程、基因工程和酶工程的广泛而深入的应用，海洋生物制药的发展更具科学性，有着广阔的前景。
从海洋生物制药研究特点、海洋生物制药研究现状和海洋生物制药的前景三方面综述了海洋生物制药的研究进展。
【关键词】：生物制药；海洋生物制药；基因工程技术中国分类号：Q819 文献标识码：A 文章编号：1002-6908（2007）0220003-01海洋占整个地球的70%，而海洋中生活着丰富多样的海洋生物，蕴含着与陆地生物不同的、化学结构特异的活性物质(化合物)，但是由于受到科技发展的制约，海洋生物的利用一直没有很大的发展，随着生物制药的快速发展及细胞工程、基因工程和酶工程的广泛而深入的应用，使得海洋生物制药得到了长足的进步。
1.海洋生物制药研究特点及概念新药研究开发是非常复杂并具高技术密集性，是一项动态的系统工程，它涉及化学、药理、毒理、制剂、临床医学等多个学科领域。
海洋生物制药的研制过程，同样必须应用多学科的知识和经验，并应充分利用各学科取得的成果。
海洋生物制药是指应用海洋药源生物具有明确药理作用的活性物质按制药工程进行系统的研究，研制成为海洋药物的制药工程。
海洋生物制药是新兴制药工业的分支学科，是研究海洋生物的药物来源、分布、形态、鉴别、采集加工、化学成分、药理作用、炮制、制剂、临床前研究及临床应用等多学科的综合性科学。
海洋生物药物的特点（1）海洋生物药物的药源来自海洋药用生物，（2）海洋生物活性物质含量低微、结构奇特、活性显著，是海洋生物制药先导化合物丰富的来源。
最近启用基因工程、蛋白质工程、生物发酵工程技术，深入研究海洋药物结构与功能的基础上，针对特定的受体，设计全新的药物分子，使的海洋生物制药进入一个全新的阶段。
2. 海洋生物制药研究现状由于海洋的活性物质在生物体内的分布是极其微量的，如果要获得大量的活性物质则需要采集大量的海洋生物，导致资源的枯竭和海洋生态系统的破坏，而且价格极其昂贵，不利于海洋药物的开发，目前基因工程、细胞工程和酶工程的发展，使的海洋药物的开发成为可能，同时使海洋生物制药有了广阔的前景。
海洋生物制药
5. 生物碱
生物碱是生物体内一类含氮有机化合物 的总称，它们有类似碱的性质 从海绵中分离出的mycalamide-A在体内 对RNA病毒有抑制作用，是一种有希望 的抗病毒和抗肿瘤的有机化合物
6. 环肽
海洋生物中的环肽大多数有抗肿瘤的活性 大都来自海鞘 第一个发现的抗肿瘤环肽是 ulithiacyamide 海鞘中发现的didemnin-B对人的乳腺癌、 卵巢癌、肾癌等癌细胞有明显的抑制作用
1. 多糖类
多糖中，最先对琼脂、交叉角聚糖、 海带多糖进行了研究，这三种多糖 的硫酸酯具有抗凝血、降血脂和止 血等作用，已经在临床上广泛地应 用
2. 聚醚类
来自海洋的聚醚类化合物多数是毒素， 并且有强烈的生物活性，最具代表的是 沙群海葵毒素，这是非蛋白中最毒的毒 素，有显著的抗肿瘤作用，并促使血管 强烈收缩和管状动脉痉挛
3. 大环内酯
大环内酯具有特殊的结构和强烈的生理 活性， 从海鞘中分离出的一种含有噻唑环的大 环内酯patellazole-B，对KB细胞有较强 的抗肿瘤活性 从苔藓虫分离出的苔藓虫素bryostalinx1对白血病细胞株有较强的杀灭作用
4. 萜类
海藻和海绵中海洋萜类最为丰富 倍半萜、二萜、二倍半萜居多 从海绵中分离出来的倍半萜avarol，有 抗HIV的活性，虽然有些细胞毒性，但是 对正常的人外周淋巴细胞无抑制作用
3. 抗病毒活性物质
抗病毒海洋生物活性物质主要存在于海棉、珊 瑚、海鞘、海藻等生物中 活性成分主要有萜类、核苷类、生物碱和其他 含氮多糖的杂环类化合物 在深水海绵中发现的2中萜类化合物， reiswigns A和B，具有高度抗病毒活性，而 且在细胞毒性比较小 从贪婪屈海绵中分离得到的抗有丝分裂和抗突 变活性的倍半萜，Avarol和Avarone在体外 0.1μl/ml就有可以抑制HIV病毒复制，是一种 很有前途的抗艾滋病药物
第1篇 第5-6章 植物与海洋生物制药
③研究开发新的海洋保健药品，如天然β—胡萝 卜素系列保健药品，螺旋藻深加工系列保健药 品，新型可溶性钙保健药品等。
5)开发新的海洋医用生物材料
重点开发品种有以下几类： 甲壳质、甲壳胺及其衍生物系列医用产品：如创可
贴、手术缝合线等； 海洋生物多糖类产品：如药用微囊制剂辅料等； 医用酶产品：如超氧化物歧化酶(SOD)、海螺酶等； 医用生化试剂：如海葵毒素等； 临床诊断试剂：如藻胆蛋白荧光探针等。
⑵ 苯丙素类 如苯丙烯、苯丙酸、
香豆素等。
⑶ 醌类 如辅酶Q10、紫草素等。
⑷ 黄酮类 如黄酮醇、花色素、黄芩苷等。 ⑸ 鞣质 如奎宁酸、槲皮醇等。 ⑹ 萜类 青蒿素、齐墩果酸等。 ⑺ 甾体 乌沙苷元、毛地黄毒苷元等。 ⑻ 生物碱 咖啡因、喜树碱等。
药用植物天然化合物
⒉ 植物蛋白质、多肽、酶类生理 活性物质的种类和作用
现已用于临床治疗的主要植物糖类药物
⒋ 植物脂类药物
醌类、黄酮类、萜类、甾类、苯丙素、鞣质 等均属于植物脂类药物。
⑴脂肪和脂肪酸类： 亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等不饱和 脂肪酸。
⑵磷脂类：大豆磷脂 ⑶固醇类：β-谷固醇、豆固醇等
植物来源药物制备实例
1．茶叶超氧化物歧化酶(SOD)的制备
植物SOD的研究近年来引起了科学家们的特别 重视，一是因为它具有清除体内过量的超氧自 由基(02-﹒)的功能，对于预防衰老、血管硬 化等有显著效果；二是植物SOD稳定性较动 物好。主要用于保健品、美容品等。
酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等， 它们含有不同量的（C ＝C）双键，具 有抗氧化，防止血管硬化的功能。在肌 体内也用于合成其他生物活性物质，如 前列腺素E1、E2等的原料。
海洋生物医药行业企业盈利模式
海洋生物医药行业企业盈利模式海洋生物医药是指利用海洋生物资源开发药品、生物医学器械和医疗保健产品的产业。
随着科技的进步和人们对健康的重视，海洋生物医药行业逐渐受到关注。
海洋生物资源丰富，包含大量未经开发利用的物种和化合物，具有巨大的潜力。
在这篇文章中，我们将探讨海洋生物医药行业的盈利模式，以及它的发展前景。
一、海洋生物医药行业的盈利模式1.新药研发海洋生物资源中含有大量未知的物质，其中可能包含着对人体健康有益的活性成分。
因此，许多企业致力于从海洋中发现新的药物，并进行研发。
通过深海植物、海洋微生物等海洋生物的筛选和提取，挖掘出对癌症、心血管疾病、感染性疾病等疾病有治疗作用的天然药物，从而实现盈利。
2.医学器械和医疗保健产品除了药物研发，海洋生物医药行业还可以开发医学器械和医疗保健产品。
例如，利用海藻提取的胶原蛋白可以制成美容产品，海洋生物提取的酶类物质可以制成医学敷料，用于伤口愈合等。
这些产品在市场上具有广阔的发展空间，可以为企业带来丰厚的利润。
3.资源开发和交易海洋生物医药行业还可以通过资源开发和交易获取盈利。
一些企业通过捕捞海洋生物或者在海洋中人工养殖海洋生物，然后销售给制药企业进行药物研发，或者销售给美容品、食品等企业进行加工生产。
此外，一些海洋生物医药企业还可以通过开展海洋生物的资源保护和开发利用等项目获取政府补贴和项目资金。
二、海洋生物医药行业的发展前景1.海洋生物资源的丰富性目前，地球上已知的生物物种中，约有80%存在于海洋中，但对绝大多数海洋生物的了解仍然十分有限。
因此，未来海洋生物资源的开发利用前景广阔，有望为海洋生物医药行业注入源源不断的活力。
2.市场需求的增长随着人们对健康的关注和追求的提高，人们对天然药物、医疗保健产品的需求不断增加。
而海洋生物医药产品具有天然、绿色的特点，符合现代人们的消费需求。
因此，海洋生物医药产品在市场上具有广阔的发展空间。
3.政策支持和投资热潮为了促进海洋生物资源的有效开发利用，许多国家和地区都出台了相关的政策和法规，对海洋生物医药行业给予支持。
海洋生物技术与海洋生物制药的研究进展
海洋生物技术与海洋生物制药的研究进展海洋生物技术是指利用海洋生物和相关的海洋资源进行研究和应用的生物技术方法和手段。
海洋生物制药是指利用海洋生物提取物或海洋生物基因组学信息研发和生产药物的相关领域。
下面将介绍海洋生物技术与海洋生物制药的研究进展。
(1)海洋生物资源勘探与鉴定:近年来，随着深海探测技术的不断发展，人们对深海生物的研究越来越深入。
通过深海探测器、遥控机器人等技术手段，探测到大量的深海生物，其中包括具有潜在应用价值的生物资源。
同时，结合分子生物学和生态学方法，对海洋生物的物种鉴定和分类进行了深入研究。
(2)海洋生物基因组学研究:通过深海生物的基因组测序和分析，揭示了深海生物的适应环境的基因调控机制和生物学特性。
这对于揭示深海生物多样性和进化研究具有重要意义。
同时，也为海洋生物的抗氧化、抗肿瘤等生物活性物质的研发提供了理论基础。
(1)抗癌药物的研发:海洋生物中存在多种具有抗癌活性的化合物。
研究人员通过对这些化合物的提取和筛选，已经研发出多个海洋生物源抗癌药物。
例如，来自海洋蓝藻的花青素类化合物海蓝宁被广泛应用于抗癌药物的研发和临床治疗。
(2)抗菌药物的发现:越来越多的耐药细菌出现在临床医疗领域，这引发了对新型抗菌药物的研发需求。
海洋生物由于其特殊的环境适应性和化学成分，被认为是寻找新型抗菌药物的重要资源。
通过海洋生物制药的研究，已发现多种具有抗菌活性的化合物，如海葱磺胺醛和海藻酸钠。
(3)抗炎活性物质的研究:海洋生物中的多种活性物质被证明具有良好的抗炎活性。
研究表明，这些活性物质具有调节炎症反应、减轻炎症和免疫反应等作用。
对海洋生物中的抗炎活性物质的研究，有望为治疗炎症性疾病提供新的治疗策略。
总结起来，海洋生物技术与海洋生物制药的研究进展丰富多样，不仅扩展了人们对深海生物多样性和进化的认识，还挖掘出了许多具有潜在应用价值的活性物质。
随着技术的不断发展，相信将会有更多的海洋生物资源被开发和利用，为生物医药领域的研发和临床治疗提供新的可能性。
海洋生物技术在药物开发中的应用
海洋生物技术在药物开发中的应用在当今科技飞速发展的时代，海洋生物技术正逐渐成为药物开发领域的一颗璀璨新星。
海洋，这个占据地球表面约 70%的广阔领域，蕴含着丰富而独特的生物资源，为人类的健康福祉带来了新的希望。
海洋生物具有极其多样的物种和独特的生存环境，这使得它们在长期的进化过程中形成了特殊的化学结构和生物活性物质。
这些物质具有潜在的药用价值，为新药的研发提供了源源不断的灵感和素材。
海洋生物技术在药物开发中的应用范围广泛，其中之一便是从海洋生物中提取和分离具有药用活性的化合物。
例如，海绵、珊瑚和海鞘等海洋生物常常产生一些结构复杂且具有独特生物活性的化合物。
海绵中的一些化学成分被发现具有抗肿瘤、抗菌和抗病毒的活性。
通过先进的提取和分离技术，科学家们能够从这些海洋生物中获取纯净的活性成分，并对其进行深入研究。
海洋微生物也是药物开发的重要资源。
海洋中的微生物种类繁多，它们适应了高压、低温、高盐等极端环境，从而进化出了独特的代谢途径和生物合成能力。
这些微生物能够产生各种具有生物活性的次级代谢产物，如抗生素、免疫调节剂和酶抑制剂等。
利用基因工程和发酵技术，我们可以大规模生产这些微生物产生的药用成分，为药物开发提供稳定的供应。
在药物开发中，海洋生物技术还在药物筛选和药物作用机制研究方面发挥着关键作用。
基于细胞培养和动物模型的药物筛选技术，可以快速评估海洋生物提取物或化合物的药效和安全性。
同时，利用现代生物学技术，如基因组学、蛋白质组学和代谢组学等，能够深入研究药物在细胞和分子水平上的作用机制，为药物的优化和改进提供依据。
以海洋生物毒素为例，这些毒素虽然具有很强的毒性，但经过研究和改造，它们有可能成为治疗神经系统疾病和心血管疾病的有效药物。
比如，河豚毒素被发现可以用于缓解疼痛，而某些海藻毒素则对心律失常具有治疗潜力。
通过对这些毒素的结构和功能进行深入研究，利用化学合成或生物改造的方法，可以将其毒性降低，同时保留其治疗作用。
海洋生物药物的研究和应用
海洋生物药物近年来，随着海洋开发步伐的加快和现代生物技术的广泛应用，海洋生物活性物质的研究已涉及到生物、医药、化学等多方面的知识和技术，从海洋生物中发现活性天然产物，并将其开发成新型药物已经得到了研究人员的普遍重视[2]，海洋生物制药已成为一个崭新的领域，有着广阔的研究和市场前景。
众所周知，海洋占地球表面的70%，是迄今所知最大的生命栖息地，海洋中有机物的品种是陆地上的两倍，因此，大多数科学家都坚持认为，海洋药物的研究将会给不断遭受疾病灾难的人类带来更多的希望。
已经从各类海洋生物中发现了3万种以上的活性物质，在此基础上研究开发出了许多海洋生物药物，其主要药理作用包括抗肿瘤、防治心脑血管疾病、延缓衰老及免疫调节功能等。
现已开发的海洋药物已在治疗癌症、艾滋病、早老年痴呆症等一些至今仍困扰人类的疾病方面显示出巨大的潜力。
实际上，自20世纪60年代初开始，海洋生物资源便成为医药界关注的新热点，海洋药物研发更是引起了各国的关注。
1967年在美国召开了首次海洋药物国际学术讨论会。
近年来，美国国家研究委员会和国立癌症研究所每年用于海洋药物开发研究的经费各为5000多万美元，美国卫生研究院（NIH）的海洋药物资金每年增长幅度达11%以上，与合成药、植物药基本持平。
世界各地先后成立了区域性学术交流组织，如亚太海洋生物技术学会、欧洲海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会等。
各国还组建了一批研究中心，其中比较著名的为美国马里兰大学海洋生物技术中心、加州大学圣地亚哥分校海洋生物技术和环境中心。
这些学术组织或研究中心不断举办各种专题研讨会或工作组会议，研究讨论富有区域特色的海洋生物技术问题。
目前，海洋药物研究的重点领域有：1、抗肿瘤海洋药物的研究海洋抗肿瘤药物的研究在海洋药物研究中一直起着主导作用。
癌症是对人类威胁最大的疾病之一，从海洋生物中获得的抗癌活性物质或对其结构改造所得的化合物，可被制成毒性低、疗效高的治疗药物。
海洋生物制药(1)
海洋生物制药(1)
现医药公司致力于寻找特异性作用于心房，而对心 室影响较小的新型抗心律失常药物，以期发挥抗房颤 作用，并且无 Ⅰ、Ⅲ类药物的促心律失常作用。
¨ III 类药物主要阻滞心肌钾通道，延长心房肌、心室肌 及传导组织的APD和ERP，对自律性无明显影响。
¨ IV 类药物主要阻滞心肌慢钙通道，抑制胞外Ca2+内流， 能减慢房室结的传导，消除房室结的折返。
海洋生物制药(1)
¨ 延长 (APD及ERP)的药物，可控制心律失常，这些药物 均可阻断钾通道。钾通道的种类很多，大致可分为二 大类：
⑧ 药理学、毒理学、工业化生产等临床前研究
⑨申报并进入临床研究
海洋生物制药(1)
2. 心律失常相关基因Kv1.5、 Kv4.2 、 Kv1.4 cRNA电泳图谱
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图2 新化合物 A1998对Ikur钾电流及 Ito钾电流的作用
Fig.2 The function of new compound A1998 on expression of Ikur and Ito K+ current
海洋生物制药(1)
¨ 快活速组延分迟，性此整部流分外电向流钾对电复流极的（效IKr应），：随为心快率速快激慢活而及异失。 在的影心响率更快长时。IKr较弱，而心率慢时IKr较强，对复极过程
¨ 在先天性LQTS的患者中，有些由于染色体中的HERG 基因的变异而失活。该通道的l~4个亚单位，因遗传变 异降而，使使通复道极蛋 过白程失延活迟，，使QTI间Kr 减期少异2常5％延－长1，00易％于。诱IK发r下严 重心律失常，乃至心脏猝死。
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4. 萜类
海藻和海绵中海洋萜类最为丰富 倍半萜、二萜、二倍半萜居多 从海绵中分离出来的倍半萜avarol，有抗 HIV的活性，虽然有些细胞毒性，但是对 正常的人外周淋巴细胞无抑制作用
5. 生物碱
生物碱是生物体内一类含氮有机化合物 的总称，它们有类似碱的性质 从海绵中分离出的mycalamide-A在体内 对RNA病毒有抑制作用，是一种有希望 的抗病毒和抗肿瘤的有机化合物
二、海洋生物制药的发展 简史和现状
1. 国际方面
1951年Bergman等开展了对天然海洋产 物的研究 1967年美国召开首次海洋药物国际学术 会议，标志着海洋生物制药研究国际范 围大合作的开始 20世纪60年代末到70年代初，海洋药物 的研究出现了第一个高潮 到80年代，研究结果却不尽人意
80年代后期，重新成为世界的热点和焦点 进入20世纪90年代，投入巨资发展海洋生 物药物及其它海洋生物技术 美国最早开展了海洋生物活性物质的研究 随后各国学者相继开展了海洋生物抗肿瘤、 抗病毒、抗艾滋病等活性成份的研究 美国还在1998年成立了海洋生物产品工程 中心，其主要任务是发展生物工程技术， 生产以海洋产物为基础的化学品、药品、 水产品
6. 环肽
海洋生物中的环肽大多数有抗肿瘤的活性 大都来自海鞘 第一个发现的抗肿瘤环肽是ulithiacyamide 海鞘中发现的didemnin-B对人的乳腺癌、 卵巢癌、肾癌等癌细胞有明显的抑制作用
7. 甾醇
甾醇是生物膜的重要组成部分，也是某 些激素的前体 从海洋生物中分离出不同支链和多羟基 甾醇，有些具有明显的抗肿瘤、降血脂、 抗菌和抗病毒作用
第五节 海洋生物制药的研发方向
1. 抗肿瘤药物
抗肿瘤药是一类重要的医药大品种药，其 销售份额占世界医药市场的15％ 海洋生物提取物中至少10％具有抗肿瘤活 性，海洋植物中提取的化合物3.5％有抗癌 活性或细胞毒活性 在鲨鱼软骨中发现了一种生长抑制抑制因 子，能阻止肿瘤血管的生长，其抗肿瘤活 性比小牛软骨提取物强10万倍，临床抑癌 效率达到60％ 许多海洋生物毒素具有抗肿瘤活性
2. 心脑血管药物
研究的主要活性物质是多糖及其衍生物，包括 海藻多糖、甲壳多糖、硫酸软骨素、海参粘多 糖、刺参粘多趟、羊栖菜多糖等 软体动物麝香鞘中发现的麝香鞘毒素，具有持 续的降血压的作用，是迄今为止人们所知道的 活性最强的降血压物质，其效应比硝酸甘油强 几千倍 海葵毒素具有强心作用，但是却不影响心律， 有希望开发成替代洋地黄毒苷（心律不起的副 反应）的生物药物
二、海洋生物的有效化学成分
海洋生物有效化学成分，是指从海洋生 物中分离纯化出具有生物活性的天然有 机化合物 来自于海藻、海绵、腔肠动物、苔藓动 物等海洋动物、植物和微生物 研究最多的海洋生物是海藻、海绵，其 次是珊瑚
1. 多糖类
多糖中，最先对琼脂、交叉角聚糖、海 带多糖进行了研究，这三种多糖的硫酸 酯具有抗凝血、降血脂和止血等作用， 已经在临床上广泛地应用
2. 国内方面
我国从古代就开始运用海洋药物 我国对海洋药物的研究和开发，特别是 现代生物技术应用在海洋药物上，要落 后于美国等发达国家 我国现代海洋生物制药的发展是在1978 年全国科学大会之后，进入了高速发展 的新时期，是我国同世界先进国家的水 平差距正在逐步缩小
第二节 海洋生物制药技术
一、海洋生物技术
4. 抗菌抗炎活性物质
从海洋生物中提取的抗菌、抗炎类化合物有脂 肪酸类、糖脂类、丙烯酸类、苯酚类、溴苯酚 类、吲哚类、酮类、多糖类、多肽类、N-糖苷 类、β－胡萝卜素类等。 在海参中提取的海参皂苷抗真菌有效率达88.5 ％，这是人类历史上第一个从动物中找到的抗 真菌皂苷 海星中提取的海星皂苷有抑制霉菌的作用 刺参中分离的皂苷毒素HolotoxinA，B，应经 用于治疗脚癣和白癣菌感染。 从杨叶肖槿中提取到一种含绵酚的膏状物，具 有很强的消炎作用
1934年人本人Iline从异足索沙蚕和马陆 中分离具有杀虫作用的沙蚕毒素 结构改造开发出巴丹，目前作为农药广 泛地在应用
5. 前列腺素
1969年，Weiheimer等从加勒比海柳珊 瑚中发现了前列腺素的前体15R-PGA2 结构进行改造，制备出了有强烈生理活 性的前列腺素15S-PGA2 15S-PGA 前列腺素是人体中一类重要激素，与机 体的生长、发育和繁殖等密切相关 珊瑚仍然是目前人们获得大量前列腺素 的唯一动物源
海水养殖、海洋生物天然产物开发和海 洋环境保护生物技洋生物制药的基因工程 技术
根据表达受体和基因来源不同，海洋生物 制药的基因工程大致包括三个方面的内容 将海洋药物基因转入陆地微生物、植物或 动物中表达 将陆地药物的基因转入到海洋生物中表达 将海洋药物的基因转入到海水养殖生物中 表达
2. 阿糖胞苷－C
其先导物是1957年从海绵中发现的 经过结构修饰，1980年开始正式应用 具有抗病毒、抗肿瘤活性
3. 噻孢菌素
1952年，Crawford等从意大利撒丁岛附 近的海洋泥污中分离得到一种真菌 经培养后可以产生头孢菌素C，用它的分 解物7－氨基头孢霉烷酸制取半合成的噻 孢菌素
4. 巴丹
第八章
海洋生物制药
第一节 海洋生物制药概述
一、海洋生物制药的概念
海洋生物制药是指应用海洋生物具有明 确药理作用的活性物质，按制药工程进 行系统的研究，研制成为海洋药物的制 药工程
海洋生物制药是当前正处于发展阶 段的生物医药科学领域 新兴的制药工业的分支学科 研究海洋生物的药物来源、分布、 形态、鉴别、采集加工、化学成分、 药理作用、炮制、制剂、临床前研 究及临床应用等多学科的综合性科 学
3. 抗病毒活性物质
抗病毒海洋生物活性物质主要存在于海棉、珊 瑚、海鞘、海藻等生物中 活性成分主要有萜类、核苷类、生物碱和其他 含氮多糖的杂环类化合物 在深水海绵中发现的2中萜类化合物， reiswigns A和B，具有高度抗病毒活性，而且 在细胞毒性比较小 从贪婪屈海绵中分离得到的抗有丝分裂和抗突 变 活 性 的 倍 半 萜 ， Avarol 和 Avarone 在 体 外 0.1µl/ml就有可以抑制HIV病毒复制，是一种很 有前途的抗艾滋病药物
8. 苷类
大多数苷类化合物具有抗肿瘤、抗菌、 抗病毒、强心和溶血的作用 南海软珊瑚中分离的二萜化合物 lemnabourside有一定的心血管活性
9. 不饱和脂肪酸
廿碳四烯酸（AA）、廿碳五烯酸 （EPA）、廿二碳六烯酸（DHA） 药用价值非常高，国外已大量用于防治 心血管疾病 EPA可以治疗动脉粥样硬化和脑血栓， 并有增强免疫和抗癌作用
2. 石房蛤毒素
1957年从阿拉斯加白塔哈中分离出来的 剧毒麻痹性甲壳类毒素 半致死剂量为810µg/kg，有局部麻醉的 作用
3. 西家毒素
20世纪60年代首次从中毒的鱼中分离出， 是一种剧毒的聚醚类化合物 致死剂量为0.45μg/kg 自然界中分布最广的一种毒素
4. 沙群海葵毒素
20世纪70年代从腔肠动物海葵中分离出 来，1981年确定其化学结构 半致死剂量0.15µg/kg很强的心血管收缩 剂 强烈的抗肿瘤活性，能在1／10致死剂量 的情况下，完全治愈小鼠的腹水癌
第三节 海洋生物活性物质
一、海洋生物活性物质资源概况
自然界中的36个动物门中，海洋生物就 有35个门，其中13个是海洋所特有 海洋生物长期生活在高盐、高压、低温 和少光照的封闭体系中 代谢和化学组成与陆地生物肯定存在着 许多差别 生物活性物质的巨大宝库
DHA
二十二碳六烯酸 ，俗称脑黄金 人体必需脂肪酸之一缺乏时可引发一系列症状， 包括生长发育迟缓、皮肤异常鳞屑、不育、智 力障碍等 增强记忆与思维、提高智力等作用更为显著 还有预防近视和改善视力的作用，如果妇女妊 娠期膳食中缺乏DHA，可能会导致胎儿失明 作为DHA来源的海鱼，自身并不合成DHA，是 通过海洋食物链积蓄在海洋鱼类中，而在海洋 生物链中，藻类是脂肪酸的主要生产者
5. 赤潮毒素
涡鞭毛藻、硅藻和蓝藻等海洋生物季节 性大量繁殖时，能使海水变红，称为赤 潮 赤潮毒素，引起贝类大量死亡 1981年从藻类中分离出brevetoxin-A ， 至今已有7种类似化合物分离出来 brevetoxin-A的全致死剂量是4ng/kg
四、已经开发的海洋药物
1. 海人草酸
1955年日本人Murakami等从红藻海人草 中分离出海人草酸 谷氨酸的衍生物，具有驱虫作用 对脊椎动物中枢神经有兴奋作用，并能 破毁某些区域的神经细胞 现在不再用作驱虫剂
三、海洋毒素
海洋毒素是指从海洋生物中分离出的具有 强烈生理活性，特别是致命的活性物质
1. 河豚毒素
20世纪50年代初从红鳍东方豚的卵巢中 分 离 得 到 结 晶 ， 1964 年 确 定 其 结 构 ， 1971年完成全合成。 河豚毒素是一种剧毒的弱碱性剧毒物质， 半致死剂量是10μg/kg，但具有抗癌作 用，对肝癌的抑制率在37％以上，还有 局部的麻醉作用
2. 聚醚类
来自海洋的聚醚类化合物多数是毒素， 并且有强烈的生物活性，最具代表的是 沙群海葵毒素，这是非蛋白中最毒的毒 素，有显著的抗肿瘤作用，并促使血管 强烈收缩和管状动脉痉挛
3. 大环内酯
大环内酯具有特殊的结构和强烈的生理 活性， 从海鞘中分离出的一种含有噻唑环的大 环内酯patellazole-B，对KB细胞有较强 的抗肿瘤活性 从苔藓虫分离出的苔藓虫素bryostalinx-1 对白血病细胞株有较强的杀灭作用