Un artículo sobre farmacia

Avances en la investigación sobre compuestos de plomo de fármacos biológicos marinos

Los organismos marinos son ricos en sustancias activas. Este artículo revisa los compuestos de terpenos y glucósidos aislados de organismos marinos en el país y en el extranjero en los últimos tres años y ofrece una perspectiva de sus tendencias de investigación. Estos terpenoides recién descubiertos están ampliamente distribuidos en organismos marinos como algas, corales, esponjas y algunos hongos marinos, y existen principalmente en forma de monoterpenos, sesquiterpenos, diterpenos y triterpenos. Sin embargo, los glucósidos existen principalmente en organismos marinos como algas, esponjas, pepinos de mar y estrellas de mar en forma de glucósidos, glucósidos esteroides y glucósidos terpenoides.

Glucósidos terpenoides marinos; actividades biológicas

Resumen Los organismos marinos exhiben algunas actividades biológicas importantes. Resumen: Este artículo revisa el progreso de la investigación de terpenos y glucósidos en organismos marinos en el país y en el extranjero desde 2005, proporcionando una base científica para el desarrollo y la utilización racionales. Los terpenoides existen principalmente en algas, corales, esponjas y algunos hongos en forma de monoterpenos, sesquiterpenos, diterpenos y triterpenos. Los glucósidos con estructura terpénica se distribuyen en algas, esponjas, pepinos de mar y estrellas de mar.

Palabras clave organismos marinos; terpenoides; glucósidos; actividad biológica

El océano es fuente de vida. Debido a la particularidad del ambiente marino, tiene ambientes de vida extremos como alta presión, baja nutrición, baja temperatura (especialmente en las profundidades del mar), falta de luz, alta temperatura local y alta salinidad. Los organismos marinos se han adaptado al entorno de vida único del océano, lo que debe haber creado vías metabólicas y antecedentes genéticos únicos para los organismos marinos. Inevitablemente aparecerán muchos compuestos nuevos con nuevos tipos estructurales y actividades biológicas especiales que no se han descubierto en organismos terrestres.

Los terpenoides son hidrocarburos naturales cuyas moléculas contienen la unidad básica isopreno (C5H8). Por lo tanto, todos los compuestos derivados del isopreno cuya fórmula molecular se ajusta a la fórmula general (C5 H8) n se denominan terpenos o isoprenoides, pero en algunos casos, debido al carbocatión, alquilación, debido a la migración de metilo o al reordenamiento de la estructura del carbono causado por la degradación y otros. Por estas razones, un determinado segmento de la molécula no seguirá completamente la ley del isopreno y producirá algunas estructuras de carbono deformadas, que siguen siendo terpenos. Los terpenoides en los organismos marinos son principalmente monoterpenos, sesquiterpenos, diterpenos y sesquiterpenos, mientras que los triterpenos y tetraterpenos son más pequeños en tipo y cantidad y existen principalmente en forma de glucósidos. Los terpenoides son un componente importante de las sustancias biológicas activas marinas y están ampliamente distribuidos en organismos marinos como algas, corales, esponjas y moluscos. , y tiene actividades citotóxicas, antitumorales, bactericidas y analgésicas.

Existen muchas formas de clasificar los glucósidos según sean primarios o secundarios en el organismo, se pueden dividir en glucósidos primarios y glucósidos secundarios (los glucósidos primarios a los que se les elimina más de un glucósido se denominan glucósidos secundarios). ) o glucósidos secundarios); según el número de grupos monosacáridos contenidos en el glucósido, los glucósidos se pueden dividir en monoglucósidos, diglicósidos, triglicósidos, etc. Los glucósidos se pueden dividir en saponinas y glucósidos cardíacos según algunas propiedades químicas o actividades fisiológicas especiales. Según el tipo de estructura química de las agliconas, las agliconas se pueden dividir en glucósidos flavonoides, glucósidos de antraquinona, glucósidos alcaloides, glucósidos triterpénicos, etc. La mayoría de los glucósidos marinos se clasifican en función de esta característica, e incluyen principalmente glucósidos esfingolípidos, glucósidos esteroides, glucósidos terpenoides y glucósidos macrólidos. Los glucósidos existen en muchos organismos marinos, como algas, corales, pepinos de mar, esponjas, etc. Estudios anteriores han demostrado que la mayoría de los glucósidos marinos tienen actividades biológicas como actividades antitumorales, antivirales, antiinflamatorias, antibacterianas y de mejora del sistema inmunológico. Ara-C (d-arabinosa citosina) 1, Ara-A 2 y el derivado graso acilado saturado N4-C16-19 de Ara-C 3 son modelos de desarrollo exitosos de glucósidos marinos [1].

Este artículo revisa los terpenos y glucósidos aislados de organismos marinos nacionales y extranjeros desde 2005.

1 Terpenoides

1.1 Monoterpenos En 2005, M. G. Knot et al [2] estudiaron la actividad de tres monoterpenos polihalogenados, a saber, los Plocalides A-C(1~3)[3] rojos. 4] se aislaron de algas y se descubrió el compuesto Plocalides B(2).

1.2 Sesquiterpenos Dos nuevos compuestos sesquiterpénicos, 6-epi-ophiopolin G(4) y 6-epi-ophiopolin N(5), se obtuvieron a partir de lodos marinos abigarrados aislados del caldo de fermentación de Chlorococcus GF10. En una concentración de 1 a 3 micrones, el compuesto puede inducir apoptosis en células neurales 2A. La ofiolita es un compuesto sesquiterpénico tricíclico o tetracíclico natural que tiene actividad inhibidora general contra nematodos, hongos, bacterias y células tumorales.

Givan Fenikkar et al. aislaron una cepa de actinomiceto CNH-099 de sedimentos marinos y aislaron un nuevo derivado marinonc con efectos citotóxicos de los metabolitos de esta cepa: neomarinona (6), isomarinona (7), hidroxidebromarinona. (8) y metoxi euromomarinona (9) son antibióticos de naftoquinona sesquiterpénicos. La neomarinona (6) y las marinonas (7 ~ 9) mostraron citotoxicidad moderada para las células de cáncer de colon HCrll6 in vitro (IC50 = 8 μg/ml), y la neomarinona (6) también mostró citotoxicidad moderada para las células cancerosas NCI-s60 (IC50 = 10 μg/ml). ) [6].

El compuesto toracósido sesquiterpeno (10 ~ 12) se aisló del alga roja L. microcladia recolectada en la isla de Cios, en el norte de Grecia. Las algas rojas se extrajeron con el disolvente orgánico CH2Cl2/MeOH (3:1) y el eluyente fue ciclohexano/EtOAc (9:1). Finalmente, el compuesto (10-12) se purificó mediante HPLC. También se estudió la actividad de estos compuestos y se descubrió que los tres compuestos tenían efectos inhibidores sobre las células de cáncer de pulmón NSCLC-N6 y A-549. Compuesto (10): IC50 = 196,9 μM (NSCLC-N6) y 242,8 μM (A-549), Compuesto (11): IC50 = 73,4 μM (NSCLC-N6) y 52,4 μM (A-549), compuesto (12 ): IC50 = 83,7 micrones (cáncer de pulmón de células no pequeñas-N6) y 865438, los dos últimos compuestos son significativamente más citotóxicos para las células de cáncer de pulmón que el primer compuesto. Se especula que la presencia de grupos hidroxilo fenólicos y dobles enlaces pentacíclicos en las estructuras de los dos últimos compuestos puede mejorar la actividad de los compuestos, pero la presencia de átomos de bromo en los compuestos no tiene ningún efecto sobre su actividad. También se aislaron cuatro sesquiterpenos de algas rojas Okamura recolectadas en Nanjing, China, a saber, peróxido de laurel (13), 10-bromosaponina (14), alcohol isobromolaurílico (15) y 65438. Se aislaron cinco sesquiterpenos snedano (17 ~ 21) del alga roja L. luzonensis [9].

Se aislaron cuatro sesquiterpenos haliconadinas A-D (22 ~ 25) de eucalipto que contienen nitrógeno del pez elasmobranquio esponja blanda [10]. Se recogieron esponjas en el puerto de Tianyun, Okinawa, Japón, y se disolvieron 2,5 kg de muestra en 4 litros de metanol. Los 115 g de extracto metanólico obtenido se extrajeron con 1200 ml de acetato de etilo y 400 ml de H2O respectivamente. Se sometieron 7,9 g del extracto de acetato de etilo a cromatografía en columna de gel de sílice, usando metanol/cloroformo (95:5) y éter de petróleo/éter dietílico (9:1) como eluyentes para obtener los compuestos A-D (22 ~ 25) y el compuesto A conocido. Cantinas B y C. Las pruebas de actividad mostraron que los compuestos A-D tenían actividad antibacteriana y los compuestos B y C también tenían actividad antifúngica. La CI50 del compuesto haliconadinas C frente a Cryptococcus neoformans alcanzó 0,0625 µg/ml. Tres sesquiterpenos parcialmente ciclados (26 ~ 28) tienen la actividad de inhibir la fosfatasa Cdc25B y se aislaron del fruto de la espina esponjosa. [11] La muestra de esponja congelada se empapó en agua desionizada a 4 °C y se liofilizó, y luego se extrajo con disolventes orgánicos metanol/diclorometano (1:1) y metanol/H2O (9:1) para obtener un extracto crudo. . El extracto crudo se separó adicionalmente mediante un trazador de actividad (CI50 = 8 μg/ml) y se disolvió en 100 ml de metanol/H2O (9:1) para obtener 1,2 g de extracto crudo, y se agregaron 300 ml de n-hexano para obtener una solución parcialmente disuelta en Fase acuosa en metanol/H2O (7:3). La fracción extraída con 300 ml de CH2Cl2 mostró la actividad inhibidora más fuerte contra la fosfatasa (IC50 = 6 μg/ml), y luego el compuesto sesquiterpénico parcialmente ciclado (26) 16-oxo se separó mediante HPLC en columna C-18 de fase inversa Generation-luffalide (. 12 mg, TR = 18 min), compuesto (27) 16-hidroxi-luffalida (2,5 mg). Se aislaron cinco sesquiterpenoides de Hyrax erectus en Hainan, China, hirtiosinas A-E (29 ~ 33).

Los compuestos sesquiterpénicos oxidados giberelina (34), peróxido de giberelol (35) y giberelol (36) se aislaron del hongo de coral blando taiwanés Gibberellus [13]. El compuesto (35) tiene una citotoxicidad leve [14]. Siete metabolitos de sesquiterpenos extraídos de corales (37 ~ 43) [15]. Se ha demostrado que , que contiene las estructuras esqueléticas de olivo, eucalipto y eucalipto, tiene efectos inhibidores leves contra las especies de Plasmodium de las especies de Eunice.

1.3 Rara vez se han informado diterpenoides aislados de algas verdes, pero en comparación con 2004, el número de metabolitos extraídos ha aumentado [16]. Se aislaron varios diterpenoides nuevos del alga verde Phaeophyllum pteridophytes de Tasmania, Australia. Entre ellos, los compuestos (44 ~ 48) se extraen de algas verdes no ramificadas [17], mientras que los ésteres terpenoides (49) se obtienen de algas verdes ramificadas. La investigación también muestra que los terpenoides éster extraídos tienen diversos grados de toxicidad para las células, los peces y los microorganismos [17]

El japonés Koyama K et al. extrajeron un hongo marino desconocido del alga parda Ishige okamurae (un nuevo diterpeno). El compuesto Phomactin H (50) se aisló de MPUC 046) [19]. El hongo (MPUC 046) se fermentó en 400 ml de agua de mar que contenía 150 g de trigo a 25 °C durante 31 días, luego se extrajo con disolvente CHCl3 y se purificó mediante cromatografía en gel de sílice y HPLC para obtener fomactina H. Este compuesto, al igual que los compuestos de fomactina A-G descubiertos, es un antagonista del factor activador de plaquetas (PAF) y puede inhibir la agregación plaquetaria inducida por PAF. Se especula que esta actividad está relacionada con una estructura esquelética específica del compuesto.

Se aislaron cinco nuevos diterpenoides acíclicos polares (51 ~ 55) de la rama del alga parda Bifurcaria recolectada en la costa atlántica del sur de Francia [20]. Las algas pardas se extrajeron con cloroformo/metanol (1:1), cromatografía en gel de sílice (los eluyentes fueron hexano, acetato de etilo y metanol en diferentes proporciones) y se purificaron mediante cromatografía líquida de alto rendimiento en columna C-18 de fase inversa para obtener 12 Cinco de ellos son nuevos diterpenoides. Los compuestos (51 ~ 53) se encontraron en el eluyente de hexano:acetato de etilo (2:3), mientras que los compuestos (54) y (54) y (54) se obtuvieron en el eluyente de hexano:acetato de etilo (1:4). 55).

Se aislaron seis nuevos diterpenoides dactilomelanos (56 ~ 61) del alga roja Dactylomelana de las Islas Canarias, al sur de Tenerife, España. Sus estructuras tienen la estructura de C- Nueva estructura de carbono cíclico de 6 a C. -11. Las algas rojas recogidas se extrajeron con el disolvente orgánico CH2Cl2/MeOH (1:1) y luego se separaron mediante cromatografía de fase inversa. El eluyente fue hexano/CHCl3/MeOH (2:1:1). Se utilizó ETAC/MeOH para separar las fracciones seleccionadas. El diterpeno luzodiol (62) [9] también se aisló del alga roja L. luzonensis. Se aisló un compuesto de diterpeno bromado (63) de otras especies de algas rojas de Aspergillus en Japón [22].

Los diterpenoides Xenicane (64 ~ 71) se aislaron del coral Xenia blumi en la provincia de Taiwán, mientras que los compuestos Xeniolactonas A-C (72 ~ 74) se aislaron de Xenia florida en la provincia de Taiwán [veintitrés]. Los compuestos (64 ~ 67), (69), (70) y (72) tienen una ligera citotoxicidad. Xenibellal (75), un metabolito distinto de Xenicane, también tiene efectos citotóxicos leves sobre Xenia umbellatum [24]. El confertdiato compuesto (76) es un diterpeno tetracíclico aislado de la conferta de pólipos de coral chino [25].

Las actiniarinas A-C (77 ~ 79), un diterpeno aislado de anémonas recolectadas por el Instituto Smithsonian del Cáncer, pueden inhibir moderadamente la recombinación de la fosfatasa cdc25B humana [26]. Las periconicinas A, B (80 ~ 81) [27] son ​​nuevos diterpenoides aislados del hongo endofítico de manglar Periconia sp.

Puede inhibir la actividad de crecimiento de diferentes microorganismos, como Bacillus subtilis ATCC 6633, Staphylococcus aureus ATCC 6358p y Staphylococcus epidermidis ATCC 12228.

El hongo 2492# del Mar de China Meridional se aisló de muestras de plantas de manglares australianos en Hong Kong. Los dos diterpenoides (82 ~ 83) aislados del caldo de fermentación de la cepa 2492# tienen buenas actividades fisiológicas [28], como antitumorales, antihipertensivas, reguladoras de arritmia, etc. Al mismo tiempo, el efecto de reducir la presión arterial y regular las arritmias es mejor que el de los controles clínicos positivos en las mismas condiciones.

Se aislaron diterpenoides (84 ~ 86) de la planta de manglar Trichosanthes melanogaster. El compuesto (86) tiene actividad citotóxica apropiada contra fibroblastos de ratón [29]. También se aislaron tres compuestos diterpenoides (87 ~ 89) de M. oleifera. Rhynchopetala, otra planta de manglar en China [30]. Se aislaron diterpenoides (90 ~ 93) con estructuras similares de Trichosanthes oleifera, entre los cuales los compuestos (92) y (93) tienen una ligera citotoxicidad [31].

El compuesto 1,4 sesquiterpeno aspergillóxido (94) fue aislado del hongo marino Aspergillus (cepa número CNM-713) por el grupo de investigación de sesquiterpeno Givanfennick. Este compuesto tiene un nuevo esqueleto de 25 átomos de carbono y es débil contra la célula de cáncer de colon humano HCT-116. Antes de esto, Jifan Fenikar et al. también aislaron un hongo, Fusarium heterosporum CNC-477, de madera flotante en los manglares de las Bahamas, y aislaron una serie de polihidroxisesquiterpenoides Neomangols A-C (95 ~ 97) [33] y alcohol de mango A-G. (98 ~ 104) [6]. El esqueleto del nuevo alcohol de mango es un sesquiterpeno de 25 carbonos, que se aisló por primera vez de productos naturales. Los experimentos farmacológicos muestran que el compuesto (96) tiene aproximadamente el mismo efecto inhibidor sobre las bacterias Gram positivas que la gentamicina, y los compuestos (98) y (99) tienen un efecto inhibidor sobre el edema auricular inducido por MPA (acetato de forbol miristato). -actividad inflamatoria. 1.5 Triterpenos Los triterpenoides extraídos de organismos marinos existen principalmente en forma de saponinas triterpénicas, triterpenos y glucósidos triterpénicos. Las saponinas triterpenoides tetracíclicas nobilisidenol (105) y (106) se aislaron del pepino de mar chino [34]. Lavar y picar el pepino de mar de pecho negro recogido en Dongshan, Fujian, y extraerlo con etanol al 85%. El extracto líquido obtenido se dispersó uniformemente en agua y luego se extrajo con éter de petróleo, diclorometano y n-butanol en secuencia. Se encontró que el extracto de n-butanol se separó mediante resina de adsorción macroporosa, cromatografía en gel de sílice convencional, cromatografía en columna de gel de sílice C-18 de fase inversa y HPLC en columna de gel de sílice C-18 de fase inversa para obtener saponinas triterpénicas. Yi et al. también extrajeron otros derivados desulfurados de glucósidos triterpénicos y saponinas triterpénicas de pepinos de mar [35, 36]. El compuesto triterpeno intercede D-I (107-112) se aisló del pepino de mar chino Mensamaria intercedens y tiene efectos citotóxicos [37]. El pepino de mar de Nueva Zelanda, Australostichopus mollis, es la fuente de los glucósidos triterpénicos monosulfato molisidos A (113), B1 (114) y B2 (115) [38].

El triterpenoide sodwanona S(116) con actividad citolítica se aisló de la esponja Axinella weltneri recolectada en Hairy Island en el Océano Índico [39]. El glucósido triterpénico sarasinoides J-M (117-120) se aísla de la esponja Melophlus sarassinorum recolectada en Sulawesi, Indonesia, y tiene actividad antibacteriana contra Bacillus subtilis y Saccharomyces cerevisiae [40].

Dos compuestos glucósidos

Se aisló un compuesto glicosilglicérido insaturado (121) a partir de dinoflagelados recolectados en Hainan [41]. Los dinoflagelados se recolectaron en Sanya, Hainan, China. Se separó y tamizó Aspergillus catarrhalis y se extrajo con disolvente orgánico tolueno/metanol (1:3). El producto seco se extrajo con tolueno y solución acuosa de NaCl 1 N respectivamente.

Se encontró que el extracto en fase orgánica pasó a través de una columna de gel de sílice (el eluyente fue metanol/cloroformo en diferentes proporciones), cromatografía en columna de gel de sílice C-18 de fase inversa (el eluyente fue metanol/H2O=9:1), y finalmente pasado a través de HPLC preparativa en columna C-18 de fase inversa (la fase móvil es metanol/H2O = 95:5) puede separar el glicérido que contiene 6-desoxi-6-aminoglucósido (122) de este compuesto

De de la esponja coreana Homaxinella sp. Se aislaron dos monoglicéridos, homaxinolina (123) y (124), fosfatidilcolina homaxinolina (125) y ácido graso (126). [43]. Los erylosides K (127) y L (128), dos glucósidos esteroides aislados de la esponja Erylus lendenfeldi recolectados en el Mar Rojo, pueden inhibir selectivamente las yemas de rad50 de cepas de levadura, y el rad50 puede reparar dobletes de ADN dañados. 44].

Japonicus japonicus está compuesto por cinco compuestos glucósidos: SJC-1 (129), SJC-2 (130), SJC-3 (131) y SJC-4 (132). Se aislaron cinco compuestos a partir de cloroformo/metanol débilmente polar, entre los cuales SJC-1 (129), SJC-2 (130) y SJC-3 (131) son esfingolípidos típicos o esfingolípidos de tipo vegetal. SJC-4(132) y SJC-5(133) también contienen estructuras de acilo graso hidroxilado, pero contienen grupos esfingolípidos únicos y son dos nuevos glucocerebrósidos. Linciacerebroside A (134) es un nuevo compuesto glucósido aislado de la estrella de mar japonesa Linckia laevigata [46].

Glucósidos esteroideos pregnano-5,20-dieno-3β-ol-3-O-α-L-opiranósido (135) y pregnano-5,20-dieno-3β-alcohol-3-O- β-D-xilopiranósido (65438+) Remojar coral blando fresco con un peso seco de 1,6 kg en etanol tres veces a temperatura ambiente, combinar los extractos y concentrar a presión reducida para obtener un extracto de color marrón oscuro 168 Usar éter de petróleo y acetato de etilo ( 20:80) elución en gradiente, y el eluyente se separa mediante cromatografía líquida de alta resolución en columna C-18 de fase inversa, y eluye con metanol para obtener 60 mg (135) y 3 mg (136) de compuestos, con anti-embarazo y anti-embarazo. -actividad de crecimiento de células tumorales.

Se aislaron cuatro glucósidos esteroides (137-140) del extracto de etanol/cloruro de metileno del junco de coral chino [48].

3Conclusión

Actualmente, el número de terpenos y glucósidos naturales que se encuentran en los organismos marinos ha ido aumentando paulatinamente en los últimos años. Algunos compuestos son fármacos prometedores con una actividad clara y fuerte, pero se utilizan relativamente pocos compuestos en la investigación clínica, por lo que es necesario desarrollar más compuestos naturales nuevos. En segundo lugar, los compuestos activos que se encuentran en los organismos marinos también presentan problemas como baja actividad o alta toxicidad, y sus estructuras pueden modificarse para lograr los mejores resultados. Además, el contenido de compuestos activos extraídos de organismos marinos suele ser bajo y los compuestos se ven afectados por factores externos como los reactivos y métodos de extracción. Por lo tanto, el uso de métodos de síntesis química para semisintetizar o sintetizar completamente compuestos puede resolver las deficiencias de las estructuras volátiles y el alto consumo de reactivos durante el proceso de extracción. Por ejemplo, se aisló cefalosporina C de hongos marinos con una nueva estructura y actividades antibacterianas, anticancerígenas y neurocardiovasculares. Es una gran clase de antibióticos semisintéticos bien conocidos que se han utilizado ampliamente en la práctica clínica [49]. Por lo tanto, a menudo se adoptan métodos sintéticos o semisintéticos para abordar modelos de producción a gran escala de compuestos activos como fuentes de productos farmacéuticos. Esperamos que estos compuestos principales de los fármacos desempeñen un papel importante en el desarrollo de fármacos.