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我国天然产物化学的发展


化学先生 / 2019-07-25

       我国天然产物化学研究始于20世纪20年代,是以赵承嘏(1885- 1966)先生 开创的中草药化学研究为开端,经过几代科学家的不断努力,已取得了许多显著成果,推动着具有中国特色的有机化学和药物化学学科的发展。如萝芙木碱、长春碱、秋水仙碱,樟柳碱、山莨蓉碱、三尖杉碱、喜树碱、紫杉醇、青蒿素,五味子素、人工麝香等研究,不论是提取分离和结构鉴定,还是合成、结构转化构效关系研究和产品开发等方面均体现了我国有机化学家的聪明才智,为我国天然产物化学研究打下了良好的基础。但是,在早期的研究中,以跟踪性研究和资源开发利用为主,到目前为止,被国际承认的具有我国自主知识产权的天然来源创新药物寥寥无几,其主要原因是研究基础、水平和条件的限制,对知识产权的保护重视程度不够。我国在复杂活性天然产物全合成和结构修饰改造方而,基础较好,得到国际同行的认同,但是研究领城较窄,学科体系不完善,整体实力不强。在天然产物生物合成和转化组织培养、化学分类和化学生态等研究领城,起步较晚,明显落后,亟待加强;在功能大分子和基因工程、组合生物合成和天然产物组合化学修饰等新兴研究领城尚是空白,迫切需要尽早起步,快速发展。


        今后的天然产物化学研究应对下述几个方面予以足够重视:①加强中草药和民族药活性成分的分离和结构研究。我国的天然产物化学研究是中药现代化研究的关键,应结合中草药的特点,注重以活性为导向的药用生物资源中化学成分的分离和结构鉴定研究,包括活性跟踪和(或)分离鉴定后的活性研究以及知识产权保护,用创新研究思路、最新研究技术和方法,将天然产物化学与组合化学、功能基因组学和代谢组学相融合,加快药效物质研究速度。结合微量痕量成分分离和结构鉴定新方法和药理活性筛选新模型,对中草药和海洋生物资源进行创新源头研发;②加强活性天然产物的结构修饰、改造、构效关系和全合成研究。天然产物的潜在应用价值是推动天然产物化学研究的主要动力,活性化合物的结构修饰改造和构效关系研究,是通过结构优化降低毒性、增加活性、更加有效地利用天然产物结构和活性信息发现先导化合物的最有效途径,也是体现天然产物化学研究和应用水平的重要标志之一。活性天然产 物的全合成是解决其含量低、来源有限和保护生态的主要有效途径之一,并对有机化学 和药物化学相关领域研究的发展有明显推动作用。在研究上,应重视新策略新技术,新方法和新体系的建立和应用,如作用靶点明确的新型天然产物、具有新作用机制和靶点确切的活性天然产物结构修饰改造和构效关系研究:组合化学方法与高通量筛选相结合的天然产物结构修饰、改造和构效关系研究(组合天然产物化学);活性天然产物的组合生物催化和构效关系研究;结构新颖的强活性天然产物全合成、微量新型天然产物的全合成;借助酶催化和生物催化的高效天然产物转化和全合成等:③加强海洋生物和微生物资源的天然产物化学研究,合理开发和利用我国丰高的海洋生物资源和微生物资源,积极开展天然产物研究中生物学方法的应用研究。

       我国地域辽阔、自然环境差异悬殊,蕴含着丰富的天然产物资源和悠久的应用历史,积累了宝贵的应用经验和资料,仅中草药资源就多达12 000多种,为天然产物化学研究提供了得天独厚的条件,也历来成为我国有机化学家和药物化学家研究的重要对象。回顾天然产物研究的历史,硕果累累,天然产物化学为人类健康和社会发展作出了巨大贡献。但对生物资源整体而言,这些成果仅是极小的一部分。展望21世纪,天然产物化学的发展必将大力促进我国中药现代化的进程,加快创制具有自主知识产权新药的步伐,为人类科学的发展和健康事业作出更大贡献。
 

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