天然产物与药物化学实验室简介.doc

天然产物与药物化学实验室简介河南大学天然产物与药物化学实验室的建设工作可以追溯到20世纪80年代。自1989年起，我们在国内较早开始有关烟叶化学成份方面的理论及应用研究，研制出烟碱、茄呢醇等系列产品，并在国内十几个省市推广应用。1995年以来，对黄河滩区田菁、废次茶叶、苦皮藤、怀山药、黄姜、花生等进行了较为系统的化学成分和生理活性研究，研制了系列产品，从数十种特色药用植物中分离鉴定出了近百种天然活性化合物。取得过显著的社会和经济效益，获得两项河南省科技进步二等奖和四项三等奖， 五项省教育厅科研成果一等奖和三项二等奖。经过长期的建设和发展，实验室在科学研究方面形成了富有特色的研究方向，2003年被评为校级重点实验室，并与我校医学院和药学院的两个校级重点实验室共同搭建了跨学科研究平台。在此研究平台基础上，2007年成功申报了天然药物与免疫工程省级重点实验室，并进入建设期。今后我们将努力改善实验室条件，加强学科建设和人才培养，优化学术梯队，进一步提升学术水平和学术地位，争取尽快完成省级重点实验室建设期。一、实验室研究方向和主要内容1天然产物结构修饰和构效关系研究天然产物的结构修饰及构效关系研究主要涉及到具有生理活性的天然产物分子结构修饰与全合成，以及有关的创新药物的构效关系研究。参考分离或合成出的具有生理活性化合物分子结构，利用药物化学的理论和方法，进行分子设计。本方向主要从事天然产物茄呢醇和多胺的结构改造，有关新型抗肿瘤药物方面的基础及应用研究。一是探讨以已经工业化生产的茄呢醇为核心的各类茄呢醇衍生物的合成及抗肿瘤活性筛选。已完成了茄呢醇糖酯和茄呢基胺等三大类八小类80余种茄呢醇衍生物对多种人体癌细胞的初步体外筛选工作，茄呢醇衍生物普遍对人肝癌细胞Bel-7402有一定的效果，并发现其中一种化合物对KB人口腔上皮癌细胞具有较好的抑制癌细胞增长作用；几种茄呢基胺具有良好的抗肿瘤活性，对长春新碱等有明显的增效作用并优于相应专利化合物，初步的实验结果为将来的进一步的结构优化设计打下了基础。另外开展以线型多胺为载体的靶向给药系统的合成及抗肿瘤作用机制方面的工作，合成出多个系列多胺靶向给药系统，并已完成体外生理活性测定。具有良好活性，能被Polyamine Transporter转运的衍生物。进一步的分子作用机制研究表明衍生物不仅可以诱导B16黑色素瘤细胞调亡，还可以诱导黑色素瘤细胞分化为正常的黑色素细胞。另外芳基多胺对目前常用的一线抗肿瘤药物阿霉素和长春新碱具有显著的增效作用，提示芳基多胺在联合用药方面也有较好的发展前景。2天然产物的分离，结构鉴定及活性筛选药物起源于天然产物，中药是具有中国特色的天然药物，较之化学合成药物，因从天然产物中筛选药物命中率高，且中药具有在健康区的独特作用等特点，使天然药物及中草药的研究目前再度成为国际关注和研究的热点。本方向研究对象主要为河南大宗农副产品和特色药用植物，目的在于从中提取分离结构新颖或具有特殊功能的有机化合物，从而为中草药的现代化研究、新药研究及自然资源的合理利用等提供理论根据和应用基础，进而按照国际化标准要求进行有自主知识产权的特色药物开发研究。对河南道地药材“怀山药”进行了系统的化学成分、生物活性、质量标准研究和系列产品开发研究。建立了怀山药药材质量标准；分离出了怀山药活性分子簇；建立了怀山药多糖和怀山药多糖-铁复合物制备工艺。研究成果被相关专家鉴定为处于国内领先水平，受到日本、美国等相关专家的关注。另外从数十种特色药用植物中分离鉴定出了近百种天然活性化合物，初步活性筛选结果表明，一些小分子酚性化合物表现出了很好的抗自由基、抗衰老、抗癌和抗病毒等活性。利用现代谱学手段（尤其是核磁共振波谱和质谱）和电化学方法，研究所分得的酚性纯化合物与蛋白质和DNA的相互作用，探讨它们相互作用的机理，确定酚性成分的活性基团，研究构效关系，以揭示酚性化合物的生物活性机制。3天然大分子的化学修饰和应用有关天然大分子的化学修饰和应用的研究方向，一方面从事以国内特色天然资源如田菁胶、壳聚糖、植物油等为原料，进行功能化的化学修饰，从而改善这些天然大分子物质的物理化学性质，并应用于皮革，造纸，工业水处理等领域。近年来，对单一手性的医药、农药等精细化学品的需求无论在数量和种类上都越来越多，而人工合成是获得手性物质的一个主要途径，高效率、高选择性和高产率的手性催化剂已经成为手性技术的核心问题。本方向以天然大分子物质负载有机或无机小分子催化剂来催化重要有机合成反应已经取得一些进展，而该类催化剂在不对称合成反应的应用探讨更具有重要的理论意义和实用价值。二、实验室在国内外的学术水平、地位和意义本实验室是一个立足于21世纪生命科学前沿领域，以河南大宗天然产物、特色中草药以及人体内药理活性分子为主要研究对象，从事天然药物、合成药物等研究工作，将新药开发与产业化作为最终研究目标的校级重点实验室。在天然产物分离、靶向型抗肿瘤药物的设计与合成、天然大分子负载催化剂以及多类天然植物资源综合利用等方面形成了自己的研究特色并取得了具有国际和国内先进水平的研究成果，分别发表于J. Med. Chem., J. Org. Chem., Bioorg. & Med. Chem. Lett. Chromatographia.，J. Mol. Catal A: Chemical.，Polym. Advan.Technol. 及化学学报、中国中药杂志等国内外著名期刊上。申请了多项国家发明专利，并在天然产物综合利用方面实现了工业化，在国内外产生了一定的学术影响并取得了良好的社会经济效益，获得两项河南省科技进步二等奖和四项三等奖， 五项省教育厅科研成果一等奖和三项二等奖。三、实验室承担项目和研究成果情况近年来，实验室先后承担和完成各类科研项目20余项，其中国家自然科学基金1项，国家“十一五”科技支撑计划重大项目子课题1项，教育部基金1项，河南省杰出青年基金2项，河南省高校创新人才培养计划1项，河南省高校杰出科研人才创新工程1项，各类研究经费200余万元。近年来承担和完成的科研项目序号项目名称项目来源主持人项目起止时间1以多胺为靶向载体的给药系统的合成与构效研究国家自然科学基金20472016王超杰2005.1-2007.122怀山药多糖铁复合物保健品研究开发国家“十一五”科技支撑计划重大项目子课题:刘绣华2006.9-2008.93 “线性多胺-药物” 靶向给药体系的合成与构效关系研究河南省杰出青年科学基金512001300王超杰2005.1-2007.12,4怀山药中酚性成分及其与蛋白质、DNA等相互作用研究河南省杰出青年科学基金0612001100刘绣华2006.1-2008.125新型靶向抗肿瘤药物的设计与合成河南省高校创新人才培养对象王超杰2004.9-2009.96怀山药活性化学成分及新药开发初步研究河南省高校杰出科研人才基金刘绣华2004.9-2009.97几种新型氮芥衍生物的合成及抗癌活性评价河南省攻关项目0424410030赵 瑾2004.1-2006.128氟尿嘧啶的多胺类前药的研制河南省重点攻关项目0423031800王超杰2004.1-2006.129几种“多胺药物”复合体系的合成及生理活性研究河南省自然科学基金O311020900王超杰2003.1-2005.1210茄呢醇衍生物的合成及生理活性研究 河南省重点攻关项目O323024000赵 瑾2003.1-2005.1211茄尼醇糖类衍生物合成及生理活性研究 河南省自然科学基金0411021100赵 瑾2004.1-2006.1212几种多胺类化合物的合成与抗肿瘤活性研究国家留学归国人员启动基金王超杰2004.1-2006.1213阳离子田菁胶的工业试生产及在麦草造纸中的应用开发研究河南省攻关项目0424290063崔元臣2004.1-2006.1214怀山药品质与环境相关性研究河南省重大攻关项目子课题刘绣华2004.1-2006.1215用大孔吸附树脂分离废次烟叶提取物的研究河南省攻关项目0424270137孙心齐2004.1-2006.1216二甲基烯丙基苄基氯化铵与丙烯酰胺共聚物的合成及应用河南省攻关项目0424270102李德亮2004.1-2006.1217超声络合萃取处理抗生素废水河南省国际合作项目李德亮2005.1-2007.1218几种芳香多胺的合成及生理活性河南省青年骨干教师项目王超杰2006结项19皂素生产新工艺及其药源植物河南省青年骨干教师项目刘绣华2006结项20怀山药质量标准化研究国家科技部重大科技攻关“四大怀药规范化种植研究”子课题刘绣华2003结项21无膦聚合物负载钯配合物的制备及对C-C偶联反应的催化性能河南省自然科学基金（611020500），崔元臣2006.1-2008.1222多聚异戊二烯基多胺的合成及抗肿瘤增效活性研究河南省重点科技攻关 072102270004赵 瑾2007.1-2009.1223新型芳基多胺类抗肿瘤化合物的合成及应用河南省重点科技攻关072102330028王超杰2007.1-2009.12四、实验室研究队伍实验室现有研究人员16人，其中河南大学特聘教授1人，省管优秀专家1人，河南省学术技术带头人1人，河南省高校创新人才培养对象1人，河南省高校优秀骨干教师2人，教授6人，博士生导师2人。5人获得博士学位，6人获得硕士学位，实验室现有成员都开展过系统的科学研究工作，许多成员在国内外著名期刊发表过研究成果，并有着丰富的产学研经验。形成了一支老中青结合、年龄和职称结构合理、奋发向上具有原始创新精神的研究队伍。学术队伍基本情况简表姓名性别出生年月专业职务学位研究专长王超杰男1965.6教授博士天然产物分离与合成赵 瑾女1948.11教授/博导学士天然产物分离与合成徐括喜男1972.10副教授博士药物合成孙心齐女1951.5高级实验师学士药物分析王建红男1971.11讲师博士在读药物合成程鹏飞男1978.5助教硕士药物合成王玉霞女1977.6助教硕士药物分析崔元臣男1955.11教授/博导学士天