天然结构药物成新宠

    中医药是传统医学中对人类健康最有价值的贡献之一,同时中草药也是发现药物先导结构和发展天然药物的不竭源泉。从食药植物中发现的各种结构新奇、活性不一的天然产物,已经引起了科学界的高度关注,成为药物研究领域的热点。

　　近日在广州举办的中国化学会第十届全国天然有机化学学术会议上,中药及天然药物的研究发展也成为了与会专家学者热议的焦点话题。从中药及天然药物中发现的新化合物,在抗肿瘤、抗病毒、抗炎等方面都具有明显的生物活性,进而成为新药发现的重要筛选对象。

天然药物发掘新机遇

　　“当前西方制药行业面临巨大压力。”第二军医大学药学院天然药化教研室主任张卫东表示,“药物发现过程的损耗率显著增加,疗效差以及副作用多两大主要因素各占新药开发失败原因的30%。同时,新化学实体发现的数量也呈逐年下降的趋势,从过去年均30个左右下降至每年只能发现20个,而投入却大幅增加。而且由于世界专利药集中到期,近年世界制药行业在利润方面也大幅下滑。”

　　面对制药行业的危机,天然药物的深入研究可能可以解决这一难题。张卫东认为,“天然产物具有极高的结构多样性,而且生物进化赋予了天然产物很好的生物相容性,使得天然产物的化学结构能够匹配人类各类靶标的空间需求。这些独特优势决定了中药化学成分在药物发现中具有的重要作用。2012年统计数据显示,53%上市药物都是基于天然产物的结构模板开发的。”

　　中国医学科学院中国协和医科大学药用植物研究所天然药物化学研究中心常务副主任邹忠梅对此观点表示赞同,“我国独具特色的中药是创新药物的重要来源,随着单成分、单靶点的药物研发策略面临前所未有的挑战,以及中药多成分、多靶点的作用特点在疾病特别是疑难重症的治疗中的明显优势,重要已经受到国内外的广泛关注。”

　　而大量的研究工作结果也证明了众专家学者的判断。中国科学院上海药物研究所岳建民教授研究团队在长期研究中发现了大量活性天然化合物,据他介绍,“多数天然化合物结构新颖多样,普遍具有高度复杂的稠多环结构。近几年通过对40余种药用植物进行系统分析和化学成分研究,总共获得了600种化合物和300余个为新化合物,特别是发现了多种新骨架类型的和具有重要活性的天然化合物。通过波普方法、化学转化以及全合成等多种结构测定方法的联合运用,确定了这些化合物的结构。生物活性筛选表明,一些新化合物具有重要的生物活性,能够起到抗疟疾、抗肿瘤、抗幽门螺旋杆、抗艾滋病菌和免疫抑制等作用。”

　　中国科学院兰州化学物理研究所副所长师彦平则表示现在的中药化学的研究工作还远远不够,“中药资源是新型药物先导分子的重要源泉,中药化学成分的研究是从中草药中发现先导性分子的前提保证。2010版药典收载了620种中药,其中多数中药的化学成分研究尚不深入,活性成分不明确,其质量控制主要依赖于成分指标。为此,中药化学成分的系统研究非常必要,是中药化合物库建设的基础。”

天开辟中草药新研究方法

　　阐明中药的化学基础和作用机制,不仅是中药创新药物研究的关键,也是阐明中医药科学内涵、确保中医药临床安全有效、促进中医药健康发展的重要借助途径。对此邹忠梅提出,“长期以来,中药及复方的研究一直沿用药物化学的研究思路,未能体现中医药的整体性。近年来,随着系统生物学的兴起,代谢组学已经能够分析机体在外界或药物影响下基因和蛋白的全部终端产物以及小分子代谢产物的代谢变化水平,这与中医药整体观念相一致,为中药及复方的物质基础和作用机制研究提供了新手段。”

　　而中国医学科学院药物研究所副所长庾石山的研究团队则另辟蹊径,以有毒性的植物作为重点研究对象。庾石山认为,“有毒药用植物有其毒性的一面,又有其治疗作用的一面,用之不当可发生毒副作用,而正确使用又往往能快速、有效的治疗多种危重疾病,因此,从有毒药用植物中发现新颖结构的活性天然产物会起到事半功倍的效果。”

　　“我国有毒植物资源丰富,总数约有900多种,其中有500余种为药用植物。但是,进行过深入的化学、药理和毒理研究的不到50%。近年通过建立活性天然产物的识别、获取及评价的新技术和方法,已经从马钱子、苍耳子、芍药八角等20余种重要有毒药用植物中分离鉴定了600余个化学成分,其中新化合物330个、新骨架结构化合物12个,新化合物和新骨架结构化合物分属生物碱、萜类、多酚类等多种结构类型。经过活性筛选,发现80余个新化合物分别具有显著的抗肿瘤细胞毒、抗病毒、镇痛和抗炎活性,为创新药物研究提供新的源头分子。”庾石山如是介绍。

　　我国传统医学理论的深入挖掘将会对现代药物研究带来很多启示。张卫东认为,“传统医学中“君、臣、佐、使”的配伍理论体现了多靶点协同作用的思想,启发了现代药物研究者走出原有“单成分、单靶标”的局限,发展到“多成分、网络调控”的新领域。另外,中药新药研究基于中药传统功效和临床经验,遵循从临床到实验室再回到临床的规律,因而成功率高。因此,我国特色的新药研发之路应以继承和创新为指导,基于中药传统理论、确切疗效和临床经验,并积极借鉴利用现代科学技术手段,才能够将中药创新药物发展成为当今国际主流医药体系认可的创新药物。”