隨著現(xiàn)代化合物分離和鑒定技術(shù)的不斷提高，以及人們對(duì)自然界生物多樣性的持續(xù)研究，越來(lái)越多的天然產(chǎn)物被用于新藥研究開(kāi)發(fā)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至 2013 年，有 547 個(gè)天然產(chǎn)物及天然產(chǎn)物衍生物被 FDA 批準(zhǔn)上市，占所有 FDA 批準(zhǔn)上市藥物的三分之一。在這些批準(zhǔn)上市的天然產(chǎn)物及衍生物中，25% 來(lái)自植物，13% 來(lái)自微生物，還有 3% 來(lái)自動(dòng)物。

 

植物來(lái)源天然產(chǎn)物

由于植物相對(duì)簡(jiǎn)單易得且物種豐富，植物來(lái)源的天然產(chǎn)物一直是藥物開(kāi)發(fā)的主要來(lái)源。在中國(guó)，中草藥作為多種急慢性疾病的基本治療方法已有上千年歷史。大量現(xiàn)代藥物從自然界中分離得到，許多是基于它們?cè)趥鹘y(tǒng)醫(yī)學(xué)中的用途。比如青蒿素 (Artemisinin) 及其衍生物作為抗瘧疾藥物的發(fā)現(xiàn)，借鑒了作為一種中藥在瘧疾防治中的應(yīng)用。目前蒿乙醚 (Arteether) 作為一種抗瘧藥物已經(jīng)在美國(guó)批準(zhǔn)上市。青蒿素的其他衍生物在歐洲也被作為抗瘧疾藥物使用或處于不同的臨床試驗(yàn)階段。除此之外，作為有效的抗癌藥物紫杉醇 (Paclitaxel)，長(zhǎng)春堿 (Vinblastine)，秋水仙堿等，也均來(lái)源植物。

微生物來(lái)源天然產(chǎn)物

微生物在自然界中分布極為廣泛，與植物、動(dòng)物、海洋動(dòng)植物等藥用資源的有限性不同，微生物資源可謂取之不盡用之不竭。微生物在進(jìn)化的過(guò)程中，具有與宿主相互依存、共同進(jìn)化，微生物之間相互競(jìng)爭(zhēng)，以及對(duì)環(huán)境表現(xiàn)出的防御性行為等一系列特征，它們代謝出大量結(jié)構(gòu)新穎多變的活性天然產(chǎn)物，這是一個(gè)巨大的分子寶庫(kù)，引起了廣大科研工作者的極大關(guān)注。

微生物來(lái)源的天然產(chǎn)物占據(jù)了抗生素領(lǐng)域的重要地位，從 20 世紀(jì)初，青霉素 (Penicillin G potassium) 的發(fā)現(xiàn)拉開(kāi)了人類從微生物中尋找活性天然產(chǎn)物的序幕，至今，已有上百種抗生素在微生物被發(fā)現(xiàn)，并且在人類抗感染及癌癥治療中發(fā)揮重要作用。

海洋來(lái)源天然產(chǎn)物

海洋的特殊環(huán)境造就了海洋生物和陸地生物的顯著不同。隨著科學(xué)家的不斷探究發(fā)現(xiàn)，海洋生物由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，將會(huì)成為先導(dǎo)化合物的重要來(lái)源。海洋化合物中約有 0.1% 的化合物，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)新穎，活性顯著，具有巨大的藥物開(kāi)發(fā)價(jià)值。例如曲貝替定 (Trabectedin) 和艾日布林 (Eribulin)，分別來(lái)自于海鞘和海綿，具有突出的抗癌作用，均已獲批上市。

Trabectedin 結(jié)構(gòu)圖

Eribulin 結(jié)構(gòu)圖

自然界中的生物在數(shù)億年的進(jìn)化過(guò)程中，孕育出了數(shù)以千計(jì)的化合物，這些化合物具有豐富的空間結(jié)構(gòu)，決定了其活性的多樣性。天然產(chǎn)物在抗感染，抗癌，多種神經(jīng)疾病及代謝疾病治療中均發(fā)揮著重要的作用，在藥物開(kāi)發(fā)方面具有巨大潛力。但是直接從天然資源中尋找新藥是一項(xiàng)耗時(shí)耗力的工作，比較快捷的途徑就是利用高通量篩選技術(shù)直接從現(xiàn)有天然產(chǎn)物庫(kù)中進(jìn)行篩選，得到先導(dǎo)化合物，然后再對(duì)先導(dǎo)化合物進(jìn)行進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化得到比較理想的藥物。天然產(chǎn)物庫(kù)及衍生物庫(kù)化合物種類的豐富度及結(jié)構(gòu)多樣性在藥物篩選中起到關(guān)鍵作用。

MCE 收集多種天然產(chǎn)物及其衍生物，涵蓋糖類、糖苷、苯丙素類、醌類、黃酮類、萜類、類固醇、生物堿、酚類、酸和醛等不同骨架結(jié)構(gòu)，并根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格分類，以滿足不同科研工作者的需求。

 

相關(guān)化合物庫(kù)	作用
天然產(chǎn)物 化合物庫(kù)	2000+ 種天然產(chǎn)物集合，包括糖類和糖苷，苯丙素類，醌類，黃酮類，萜類，類固醇，生物堿，酚類，酸和醛等
天然產(chǎn)物 類似物庫(kù)	180+ 個(gè)結(jié)構(gòu)上與類固醇、單寧、黃酮、醌類、異喹啉類等結(jié)構(gòu)類似的天然產(chǎn)物類似物集合，是新藥開(kāi)發(fā)中先導(dǎo)化合物的重要來(lái)源。
中藥單體 化合物庫(kù)	700+ 種中草藥來(lái)源的單體化合物集合，包括黃酮類、多酚類、生物堿、萜類等多種結(jié)構(gòu)類型，具有較高的藥用價(jià)值，是篩選中藥來(lái)源藥物的有用工具。
藥食同源 化合物庫(kù)	根據(jù)中國(guó)衛(wèi)計(jì)委公布的藥食同源中藥材目錄，MCE 精心設(shè)計(jì)了 400+ 種藥食同源類產(chǎn)品，這些產(chǎn)品都來(lái)自于食物，安全性得到保證，具有很高的藥用價(jià)值，可以用于高通量篩選和高內(nèi)涵篩選。
人內(nèi)源性 代謝物庫(kù)	700+ 種人內(nèi)源性代謝物集合，這些代謝物全部來(lái)自于人體組織及血液，并且具有較好的生物活性。
抗生素 化合物庫(kù)	400+ 種抗生素集合，均來(lái)自天然提取或半人工合成，包括青霉素類、頭孢菌素類、四環(huán)素類、大環(huán)內(nèi)酯類等多種類型。
萜類化合物庫(kù)	200+ 個(gè)來(lái)自天然產(chǎn)物的萜類化合物集合。
酚類化合物庫(kù)	100+ 種酚類天然化合物集合

 

參考文獻(xiàn)

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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.