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摘 要:通过探讨信息化发展和信息能力作用对中西医药学发展的影响,指出走中药与天然产物药物相结合的研究道路,将成为中国特色的创制新药新方向.
关 键 词:中草药,天然产物,药学信息
中图分类号:R932文献标识码:A文章编号:1673-2197(2009)06-0146-02
研究中药与天然药物是具有中国特色的创制新药的重要途径.天然产物是指植物、动物、微生物、矿物和海洋生物等.中草药是天然产物中被用作治疗疾病的药物,在我国应用历史悠久、资源丰富,是天然药物研究和创制新药得天独厚的宝贵源泉.我国现有药用植物多达15000余种[1],其中不少为中国特有植物.新中国成立60年来我国在开发中草药方面成绩显著,如我国科研工作者从中草药常山和鸦胆子开始,最后从青蒿中提取的具有抗疟作用的化合物,是至今最为有效的抗疟药.到目前为止,我国科研工作者已从中草药中分离出1000多个活性化合物,其中发现了一些具有抗肿瘤、防治心脑血管疾病、抗老年痴呆等功效的有效化合物.如从中草药五味子中分离出的单体五味子丙素的合成药,具有降酶保肝作用.从中草药和植物中提取的生物碱类成分的研究,极大地丰富了植物化学和天然药物化学的内涵.目前经过中草药有效成分筛选、研究和结构改造而获得的药物已占全部药物的60%以上.
1中草药研究
中草药经过有效成分提取、筛选和结构改造,得到先导化合物是中草药功效的化学基础,是天然药物化学研究的目标.从中草药中分离出的多种有效成分,正进一步扩大其应用范围.但有些中草药在临床上被证明是有效的,而其提取物的化学、药理、靶点和生物体模型试验结果却显示无效,此类中草药是否在进入生物体内代谢后方有效,现在还无法完全证实.中药是一个复杂的、包含多种有效成分的天然组合化学库.中药体系不仅含有含量变化悬殊的众多不同结构类型的化学物质,而且在其中仍然有许多有效成分未被人们充分了解.中西医药研究的结合就是要用现代科学技术手段来说明中药的药用价值和作用机理.
(1)随着现代生物技术的发展,整体化学物质组学(GlobalChemome)的研究成为中西医药结合的热点话题[2].整体化学物质组学是把复杂的中草药化学成分划分为有效化学物质组,用中药指纹图谱技术对化学物质组中的成分进行各种表达,能够更有效地反映中药的内在成分和质量,更好地体现中药成分的复杂性,从化学物质组学的比对中发现各种不同信息.
(2)20世纪90年代Electrophoresis杂志发表了生物体基因表达的全套蛋白组学(Proteome)图.其内容包括蛋白质的表达结构、功能和相互作用,揭示和阐明了生命活动的基本规律.采用比较蛋白组学方法研究发病细胞组织蛋白与正常细胞组织蛋白的区别,可以揭示化学物质组在生物体内相互作用的规律.
中药进入体内发挥作用的基本环节是药物分子与细胞之间的直接或间接的相互作用,该作用必然会引起遗传信息到整体功能实现等环节中分子、细胞、器官和整体多个层面的结构与功能状态的改变,调节这些层面的结构与功能的本质是基因,而直接起作用的是蛋白,所以对中药化学物质组学在体内与蛋白质作用的情况加以分析,将有助于中药化学物质组学在药理功能和理论方面的研究.
2信息与西药研究
国外在开发天然产物药物方面是以信息为主导的,建立了各种各样新药研究与开发数据库[4].
(1)最著名的是美国化学会(AmericanChemicalsociety)开发的SciFinderScholar在线数据库.每天更新数千条信息记录,整合了欧洲和美国等50多家专利机构从1907年以来发行的专利(含专利族)文献、期刊论文、会议记录、技术报告、图书、学位论文、评论、会议摘 要、电子期刊和印刷版期刊,它可以确定科学文献和专利中概念和物质的关系,找到合成和生产化学物质的合成方法和工艺,链接着数百家化学产品提供商,是化学和生命科学研究领域中不可或缺的参考和研究工具,具有极高的实用价值.SciFinder不仅涵盖了化学文摘从1907年至今的所有内容,涉及领域除无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学以外,还包括冶金学、地球化学、药物学、毒理学、环境化学、生物学、工程、材料、农业以及物理学等诸多科学领域.从中用户能检索到生命化学领域生物医学的大量文献,如病理学、药理学、酶学、分子生物学、生理学、基因组学、蛋白质组学、代谢、药物靶点、临床研究等.在有机化学中可检索有机化合物的分子式、反应式和结构式(包括亚结构)涵盖了1000多万条单步或多步反应信息,反应包括CAS编目的反应以及下列来源Zic/Viniti数据库(1974-1991,byInforChemGmbH)、INPI(InstitutNationaldelaProprieteInsutrielle,法国)1986年以前的数据,以及由教授KlausKieslich博士指导编写的生物转化数据库.该数据库可以用结构式、CAS化学物质登记号、化学名(包括商品名、俗名等同义词)和分子式等多种方式进行检索.通过检索数据库的反应记录、或某一结构的多种反应,研究者可以构思出一种化学物质的合成方案,或者找到一个合成目标分子步骤的新途径和它们的合成方法.
(2)PharmaProjects是国际上药物研究与开发的商业智能资源,它密切注视国际上处于开发过程中的每一个重要新药,跟踪国际上处于研究发展活跃阶段的候选药物,给用户提供产品开发的全面数据资料,包括药物名称、开发阶段、各国上市情况和该药物开发公司的情况,包括原始开发公司、国家、开发状况.药理数据:包括治疗描述、代号、药物用于该适应证的开发状况、药理作用描述、适应证描述、给药途径等.化学数据:包括化合物代号、CA注册号、分子量、分子式、化学名、结构式.专利情况:包括专利国家、专利、专利优先号、优先日期等.各国上市情况:包括上市国家、上市情况、上市时间、批准情况等.主要事件:记录了该药物开发过程中的重大事件.开发进度:记录了药物开发的进度和市场前景预测.细节信息:详细记录了该药物的市场和临床前以及临床情况.在第一时间监控着约7000个药物的更新信息,同时还记载了自1980以来的累积数据资料,是了解国际新药开发动态,寻找新药报批机会,寻找市场合作伙伴和分析市场前景的重要数据库.
(3)在新药研究与开发方面其它还有Ensemble网址,Pharma.MarketLetter(药物市场快报)网址,ThomsonPharma网址等数据库资源.
从以上不难看出,国外是以信息为主导的天然产物药物研究与开发,每年开发报批大约50~70个新化学实体.我国在天然创新药物领域还落后于国外,可通过中药与天然产物药物相结合的方式,创出一条具有中国特色的创制新药的新途经.