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天然化合物相关库更新

发布时间：2021/8/12 9:03:57 阅读人数：629

随着现代化合物分离和鉴定技术的不断提高，以及人们对自然界生物多样性的持续研究，越来越多的天然产物被用于新药研究开发。据统计，截至 2013 年，有 547 个天然产物及天然产物衍生物被 FDA 批准上市，占所有 FDA 批准上市药物的三分。在这些批准上市的天然产物及衍生物中，25% 来自植物，13% 来自微生物，还有 3% 来自动物。

植物来源天然产物

由于植物相对简单易得且物种丰富，植物来源的天然产物一直是药物开发的主要来源。在中国，中草药作为多种急慢性疾病的基本治疗方法已有上千年历史。大量现代药物从自然界中分离得到，许多是基于它们在传统医学中的用途。比如青蒿素 (Artemisinin) 及其衍生物作为抗疟疾药物的发现，借鉴了作为一种中药在疟疾防治中的应用。目前蒿乙醚 (Arteether) 作为一种抗疟药物已经在美国批准上市。青蒿素的其他衍生物在欧洲也被作为抗疟疾药物使用或处于不同的临床试验阶段。除此之外，作为有效的抗癌药物紫杉醇 (Paclitaxel)，长春碱 (Vinblastine)，秋水仙碱等，也均来源植物。

蒿乙醚 (Arteether) 结构

微生物来源天然产物

微生物在自然界中分布极为广泛，与植物、动物、海洋动植物等药用资源的有限性不同，微生物资源可谓取之不尽用之不竭。微生物在进化的过程中，具有与宿主相互依存、共同进化，微生物之间相互竞争，以及对环境表现出的防御性行为等一系列特征，它们代谢出大量结构新颖多变的活性天然产物，这是一个巨大的分子宝库，引起了广大科研工作者的极大关注。

微生物来源的天然产物占据了抗生素领域的重要地位，从 20 世纪初，青霉素 (Penicillin G potassium) 的发现拉开了人类从微生物中寻找活性天然产物的序幕，至今，已有上百种抗生素在微生物被发现，并且在人类抗感染及癌症治疗中发挥重要作用。

海洋来源天然产物

海洋的特殊环境造就了海洋生物和陆地生物的显著不同。随着科学家的不断探究发现，海洋生物由于其结构的复杂性，将会成为先导化合物的重要来源。海洋化合物中约有 0.1% 的化合物，因为结构新颖，活性显著，具有巨大的药物开发价值。例如曲贝替定 (Trabectedin) 和艾日布林 (Eribulin)，分别来自于海鞘和海绵，具有突出的抗癌作用，均已获批上市。

Trabectedin 结构图

Eribulin 结构图

自然界中的生物在数亿年的进化过程中，孕育出了数以千计的化合物，这些化合物具有丰富的空间结构，决定了其活性的多样性。天然产物在抗感染，抗癌，多种神经疾病及代谢疾病治疗中均发挥着重要的作用，在药物开发方面具有巨大潜力。但是直接从天然资源中寻找新药是一项耗时耗力的工作，比较快捷的途径就是利用高通量筛选技术直接从现有天然产物库中进行筛选，得到先导化合物，然后再对先导化合物进行进一步的结构优化得到比较理想的药物。天然产物库及衍生物库化合物种类的丰富度及结构多样性在药物筛选中起到关键作用。

MCE 收集多种天然产物及其衍生物，涵盖糖类、糖苷、苯丙素类、醌类、黄酮类、萜类、类固醇、生物碱、酚类、酸和醛等不同骨架结构，并根据不同的分类标准进行严格分类，以满足不同科研工作者的需求。

相关化合物库	作用
天然产物化合物库	2000+ 种天然产物集合，包括糖类和糖苷，苯丙素类，醌类，黄酮类，萜类，类固醇，生物碱，酚类，酸和醛等
天然产物类似物库	180+ 个结构上与类固醇、单宁、黄酮、醌类、异喹啉类等结构类似的天然产物类似物集合，是新药开发中先导化合物的重要来源。
中药单体化合物库	700+ 种中草药来源的单体化合物集合，包括黄酮类、多酚类、生物碱、萜类等多种结构类型，具有较高的药用价值，是筛选中药来源药物的有用工具。
药食同源化合物库	根据中国卫计委公布的药食同源中药材目录，MCE 精心设计了 400+ 种药食同源类产品，这些产品都来自于食物，安全性得到保证，具有很高的药用价值，可以用于高通量筛选和高内涵筛选。
人内源性代谢物库	700+ 种人内源性代谢物集合，这些代谢物全部来自于人体组织及血液，并且具有较好的生物活性。
抗生素化合物库	400+ 种抗生素集合，均来自天然提取或半人工合成，包括青霉素类、头孢菌素类、四环素类、大环内酯类等多种类型。
萜类化合物库	200+ 个来自天然产物的萜类化合物集合。
酚类化合物库	100+ 种酚类天然化合物集合

参考文献

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1. Eric Patridge, etc. An analysis of FDA-approved drugs: natural products ａnd their derivatives,

Drug Discovery Today, 2016, 21(2),.

2. Nicholas Ekow Thomford, etc. Natural Products for Drug Discovery in the 21st Century: Innovations for Novel Drug Discovery. Int J Mol Sci. 2018;19(6):1578.

3. CALIXTO, JOÃO B. The role of natural products in modern drug discovery.. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 91(Suppl. 3), e20190105. Epub June 03, 2019.

4. Mark S. Butler. Natural products to drugs: natural product-derived compounds in clinical trials. Nat. Prod. Rep., 2008, 25, 475–516.