藥用天然產(chǎn)物

前言

天然產(chǎn)物作為藥物已有悠久的歷史，在1970年以前幾乎所有的藥物都是來自天然產(chǎn)物及其衍生物。雖然20世紀(jì)90年代由于組合化學(xué)及高通量篩選技術(shù)的發(fā)展使天然產(chǎn)物在藥物研究與開發(fā)中的比重有所下降，但天然產(chǎn)物仍是創(chuàng)新藥物研究及開發(fā)的重要資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1981年1月至2006年9月新增加藥物中來源于天然產(chǎn)物及天然產(chǎn)物衍生物的占28%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在全球范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的植物約42萬種，其中藥用植物約5萬種以上，中藥植物約11000種。雖然經(jīng)過數(shù)百年的努力，但已經(jīng)過植物化學(xué)及藥理學(xué)研究的植物不足10%。因此藥用天然產(chǎn)物研究仍任重道遠(yuǎn)。 藥用天然產(chǎn)物研究涉及生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)及食品科學(xué)等多種學(xué)科，是多學(xué)科交叉的重要研究領(lǐng)域。藥用天然產(chǎn)物研究包括植物、動物及微生物中小分子的活性篩選、分離與純化、結(jié)構(gòu)鑒定、生物與化學(xué)轉(zhuǎn)化及生物功能研究。這些研究有助于化學(xué)、生物及藥學(xué)知識的豐富與深化，為新藥的設(shè)計(jì)、研究及開發(fā)提供思路及科學(xué)基礎(chǔ)，也有助于食品添加劑及保健品的研究與開發(fā)。藥用植物體系是天然的組合化學(xué)庫，具有豐富的結(jié)構(gòu)及生物活性多樣化。與合成的組合化學(xué)庫比較，藥用植物體系組成復(fù)雜，含量懸殊，而且許多成分是未知的。  傳統(tǒng)的藥用天然產(chǎn)物研究途徑是選取一種植物，經(jīng)系統(tǒng)的分離、純化得到單一化合物，然后進(jìn)行生物活性測定，獲得活性化合物，或經(jīng)過生物活性指導(dǎo)下的分離純化得到活性化合物（從植物到活性分子）。傳統(tǒng)方法是目前藥用天然產(chǎn)物研究的重要途徑，已取得重大的成效。但傳統(tǒng)方法周期長，容易丟失微量的活性成分。因此如何從這個復(fù)雜體系中高通量篩選活性化合物及快速分離活性化合物一直是藥用天然產(chǎn)物研究的瓶頸及挑戰(zhàn)。多年來，我們根據(jù)分子識別原理（幾何形狀匹配、能量匹配、預(yù)組織、誘導(dǎo)匹配等概念）及化學(xué)基因組學(xué)兩個基本假設(shè)（分享一定化學(xué)相似性的化合物也應(yīng)分享同樣的靶標(biāo)，分享同樣配體的靶具有相似的結(jié)合位點(diǎn)），發(fā)展了先發(fā)現(xiàn)活性分子，然后再從植物富集、分離得到該活性分子的反向途徑（從活性分子到植物）。該反向途徑包括計(jì)算機(jī)虛擬篩選、基于固定化靶酶或多克隆抗體的親和前沿色譜技術(shù)及分子烙印聚合物固相萃取技術(shù)等。本書在編著者多年科研積累的基礎(chǔ)上介紹傳統(tǒng)方法及反向途徑各種技術(shù)，包括方法的基本原理、基本知識、基本技能及主要進(jìn)展。我們希望本書對從事天然產(chǎn)物、藥物化學(xué)、食品化學(xué)、分析化學(xué)研究的科研工作者有所助益。歡迎讀者在使用過程中對本書提出批評指正。 本書第1章、第6～8章由北京大學(xué)化學(xué)院徐筱杰主編，第2～5章由河南大學(xué)藥學(xué)院康文藝主編。本書取材于侯廷軍、章威、喬學(xué)斌、黃欽、李旭東的計(jì)算機(jī)虛擬篩選的研究，北京大學(xué)化學(xué)院陳麗蓉、莊艷、朱麗荔、李正全、謝建春、駱宏鵬等的實(shí)驗(yàn)篩選方法的研究。河南大學(xué)李昌勤參與了部分編寫工作。

內(nèi)容概要

本書系編者多年教學(xué)及科研的積累編寫而成。全書共八章，內(nèi)容可分為：藥用天然產(chǎn)物的基礎(chǔ)知識及傳統(tǒng)研究方法(包括藥用天然產(chǎn)物研究的歷史及發(fā)展概況，天然產(chǎn)物的生物合成，化學(xué)成分的提取、分離與純化，化學(xué)成分的分析及結(jié)構(gòu)鑒定，成分的生物轉(zhuǎn)化等五章內(nèi)容);編者根據(jù)分子識別原理發(fā)展的計(jì)算機(jī)虛擬篩選、活性化合物的實(shí)驗(yàn)快速分離及高通量篩選方法(包括計(jì)算藥理學(xué)在藥用天然產(chǎn)物研究中的應(yīng)用，基于親和前沿色譜?質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的藥用天然產(chǎn)物篩選方法，藥用天然產(chǎn)物的篩選與分離一體化技術(shù)等三章內(nèi)容)。這些新技術(shù)可為我國基于天然產(chǎn)物的創(chuàng)新藥物研究及中藥現(xiàn)代化研究提供新途徑和新思路。     本書可作為天然產(chǎn)物、藥物化學(xué)、食品化學(xué)、分析化學(xué)等相關(guān)學(xué)科的教材，也可供相關(guān)學(xué)科的科研人員學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

第1章　藥用天然產(chǎn)物及其研究方法 　1.1　藥用天然產(chǎn)物  　　1.1.1　歷史 　　1.1.2　天然產(chǎn)物在藥物開發(fā)中的現(xiàn)狀 　　1.1.3　天然產(chǎn)物在藥物開發(fā)中的前景 　1.2　天然產(chǎn)物的治療領(lǐng)域 　　1.2.1　感染疾病 　　1.2.2　抗腫瘤藥物 　　1.2.3　心血管及內(nèi)分泌疾病 　1.3　天然產(chǎn)物研究方法 　　1.3.1　傳統(tǒng)方法 　　1.3.2　活性化合物的篩選新方法 　1.4　藥用天然產(chǎn)物的反向途徑 　參考文獻(xiàn) 第2章　天然產(chǎn)物的生物合成 　2.1　概述 　2.2　天然產(chǎn)物的生物合成途徑 　　2.2.1　一次代謝與二次代謝 　　2.2.2　生物合成假說的提出 　　2.2.3　主要的生物合成途徑 　2.3　天然產(chǎn)物生源合成研究應(yīng)用 　　2.3.1　植物學(xué)領(lǐng)域 　　2.3.2　植物化學(xué)領(lǐng)域 　　2.3.3　生物化學(xué)與生物工程領(lǐng)域 　參考文獻(xiàn) 第3章　藥用植物化學(xué)成分的提取、分離與純化 　3.1　天然產(chǎn)物化學(xué)成分的提取 　　3.1.1　藥用天然產(chǎn)物經(jīng)典提取方法 　　3.1.2　天然產(chǎn)物化學(xué)成分的現(xiàn)代提取方法 　3.2　天然產(chǎn)物的分離 　　3.2.1　天然產(chǎn)物的經(jīng)典分離方法 　　3.2.2　天然產(chǎn)物的現(xiàn)代分離方法 　　參考文獻(xiàn) 第4章　天然產(chǎn)物化學(xué)成分分析及結(jié)構(gòu)鑒定 　4.1　天然產(chǎn)物化學(xué)成分結(jié)構(gòu)鑒定方法學(xué)  　　4.1.1　核磁共振技術(shù) 　　4.1.2　有機(jī)質(zhì)譜 　　4.1.3　其他波譜技術(shù) 　4.2　天然產(chǎn)物化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定 　　4.2.1　萜類化合物 　　4.2.2　黃酮類化合物 　　4.2.3　苯丙素化合物 　　4.2.4　生物堿類化合物 　　4.2.5　甾體類化合物　參考文獻(xiàn)第5章　藥用植物活性成分的生物轉(zhuǎn)化 第6章　計(jì)算藥理學(xué)在藥用天然產(chǎn)物研究中的應(yīng)用 第7章　基于親和前沿色譜?質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的藥用天然產(chǎn)物篩選方法 第8章　藥用天然產(chǎn)物的篩選與分離一體化技術(shù) 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：目前仍需要發(fā)展新的抗真菌藥物，天然產(chǎn)物不僅提供抗真菌藥物的篩選資源，而且能夠提供真菌生物學(xué)研究的探針。天然產(chǎn)物抗病毒藥物是海綿尿核苷（spongouridicne）以及海綿胸苷（spongothymidine），在此基礎(chǔ)上發(fā)展了抗艾滋病及其他抗病毒藥物，可以認(rèn)為它們是核苷類抗病毒藥物的先驅(qū)。1.2.2 抗腫瘤藥物癌癥是人類最重要的殺手之一，抗癌植物藥已有悠久的歷史，早在公元475～221年，中國最早的醫(yī)學(xué)巨著之一《黃帝內(nèi)經(jīng)》已提出腫瘤的概念。目前國際上已報道的具有抗癌活性的植物約有3000種。1945年人們已發(fā)現(xiàn)足葉草毒素可用于生殖器癌癥疾病，但毒性太大，經(jīng)改造得到足葉乙苷以及表鬼臼毒噻吩糖苷（teniposide），可以防止DNA裂解。在19世紀(jì)50年代，人們發(fā)現(xiàn)了純的抗癌天然產(chǎn)物長春堿、長春新堿、長春花堿等。在1960年美國NIH癌癥研究所啟動一個植物收集及篩選項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)了一批抗癌活性天然產(chǎn)物，如紫杉烷、喜樹堿等。這些化合物至20世紀(jì)90年代才開發(fā)為藥物。紫杉醇是第一個微管穩(wěn)定劑，是防止它們聚合的藥物，可以治療肺癌、卵巢癌、乳癌等。2000年銷售額達(dá)16億美元。目前治療多種癌癥的藥物大部分來自天然產(chǎn)物及天然產(chǎn)物的類似物，它們干擾細(xì)胞的分裂及增殖，包括烷基化試劑、生物堿、微管蛋白聚合劑及拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑等，例如紫杉醇、長春堿、蒽環(huán)霉素、逆諾霉素以及阿霉素等。1.2.3 心血管及內(nèi)分泌疾病在我國利用植物及動物藥治療心血管及內(nèi)分泌疾病已有悠久的歷史，目前仍在廣泛使用，如復(fù)方丹參滴丸，每年銷售額達(dá)10余億人民幣，也已有一些純的天然產(chǎn)物藥物如蘆丁、磷酸川芎嗪等。但相比于抗癌藥物，來自天然產(chǎn)物的心血管及分泌病的純天然產(chǎn)物藥物相對較少。近年來，雷帕霉素用于再灌注局部缺血治療，他汀類降血脂已受到廣泛使用，如輝瑞公司的立普妥是銷售額很大的藥物之一。

編輯推薦

《藥用天然產(chǎn)物》是由化學(xué)工業(yè)出版社出版的。

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