我國天然產(chǎn)物化學的發(fā)展
化學先生 / 2019-07-25
我國天然產(chǎn)物化學研究始于20世紀20年代,是以趙承嘏(1885- 1966)先生 開創(chuàng)的中草藥化學研究為開端,經(jīng)過幾代科學家的不斷努力,已取得了許多顯著成果,推動著具有中國特色的有機化學和藥物化學學科的發(fā)展。如蘿芙木堿、長春堿、秋水仙堿,樟柳堿、山莨蓉堿、三尖杉堿、喜樹堿、紫杉醇、青蒿素,五味子素、人工麝香等研究,不論是提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定,還是合成、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化構(gòu)效關(guān)系研究和產(chǎn)品開發(fā)等方面均體現(xiàn)了我國有機化學家的聰明才智,為我國天然產(chǎn)物化學研究打下了良好的基礎(chǔ)。但是,在早期的研究中,以跟蹤性研究和資源開發(fā)利用為主,到目前為止,被國際承認的具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的天然來源創(chuàng)新藥物寥寥無幾,其主要原因是研究基礎(chǔ)、水平和條件的限制,對知識產(chǎn)權(quán)的保護重視程度不夠。我國在復雜活性天然產(chǎn)物全合成和結(jié)構(gòu)修飾改造方而,基礎(chǔ)較好,得到國際同行的認同,但是研究領(lǐng)城較窄,學科體系不完善,整體實力不強。在天然產(chǎn)物生物合成和轉(zhuǎn)化組織培養(yǎng)、化學分類和化學生態(tài)等研究領(lǐng)城,起步較晚,明顯落后,亟待加強;在功能大分子和基因工程、組合生物合成和天然產(chǎn)物組合化學修飾等新興研究領(lǐng)城尚是空白,迫切需要盡早起步,快速發(fā)展。

今后的天然產(chǎn)物化學研究應(yīng)對下述幾個方面予以足夠重視:①加強中草藥和民族藥活性成分的分離和結(jié)構(gòu)研究。我國的天然產(chǎn)物化學研究是中藥現(xiàn)代化研究的關(guān)鍵,應(yīng)結(jié)合中草藥的特點,注重以活性為導向的藥用生物資源中化學成分的分離和結(jié)構(gòu)鑒定研究,包括活性跟蹤和(或)分離鑒定后的活性研究以及知識產(chǎn)權(quán)保護,用創(chuàng)新研究思路、最新研究技術(shù)和方法,將天然產(chǎn)物化學與組合化學、功能基因組學和代謝組學相融合,加快藥效物質(zhì)研究速度。結(jié)合微量痕量成分分離和結(jié)構(gòu)鑒定新方法和藥理活性篩選新模型,對中草藥和海洋生物資源進行創(chuàng)新源頭研發(fā);②加強活性天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)修飾、改造、構(gòu)效關(guān)系和全合成研究。天然產(chǎn)物的潛在應(yīng)用價值是推動天然產(chǎn)物化學研究的主要動力,活性化合物的結(jié)構(gòu)修飾改造和構(gòu)效關(guān)系研究,是通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化降低毒性、增加活性、更加有效地利用天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和活性信息發(fā)現(xiàn)先導化合物的最有效途徑,也是體現(xiàn)天然產(chǎn)物化學研究和應(yīng)用水平的重要標志之一?;钚蕴烊划a(chǎn) 物的全合成是解決其含量低、來源有限和保護生態(tài)的主要有效途徑之一,并對有機化學 和藥物化學相關(guān)領(lǐng)域研究的發(fā)展有明顯推動作用。在研究上,應(yīng)重視新策略新技術(shù),新方法和新體系的建立和應(yīng)用,如作用靶點明確的新型天然產(chǎn)物、具有新作用機制和靶點確切的活性天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)修飾改造和構(gòu)效關(guān)系研究:組合化學方法與高通量篩選相結(jié)合的天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)修飾、改造和構(gòu)效關(guān)系研究(組合天然產(chǎn)物化學);活性天然產(chǎn)物的組合生物催化和構(gòu)效關(guān)系研究;結(jié)構(gòu)新穎的強活性天然產(chǎn)物全合成、微量新型天然產(chǎn)物的全合成;借助酶催化和生物催化的高效天然產(chǎn)物轉(zhuǎn)化和全合成等:③加強海洋生物和微生物資源的天然產(chǎn)物化學研究,合理開發(fā)和利用我國豐高的海洋生物資源和微生物資源,積極開展天然產(chǎn)物研究中生物學方法的應(yīng)用研究。
我國地域遼闊、自然環(huán)境差異懸殊,蘊含著豐富的天然產(chǎn)物資源和悠久的應(yīng)用歷史,積累了寶貴的應(yīng)用經(jīng)驗和資料,僅中草藥資源就多達12 000多種,為天然產(chǎn)物化學研究提供了得天獨厚的條件,也歷來成為我國有機化學家和藥物化學家研究的重要對象。回顧天然產(chǎn)物研究的歷史,碩果累累,天然產(chǎn)物化學為人類健康和社會發(fā)展作出了巨大貢獻。但對生物資源整體而言,這些成果僅是極小的一部分。展望21世紀,天然產(chǎn)物化學的發(fā)展必將大力促進我國中藥現(xiàn)代化的進程,加快創(chuàng)制具有自主知識產(chǎn)權(quán)新藥的步伐,為人類科學的發(fā)展和健康事業(yè)作出更大貢獻。