沈阳药科大学药物化学简介

　　本学科点形成的历史：药物化学学科是我校最早设置的几个主要学科之一，特别是1955年朱廷儒教授（原高教三级）从美国归国后，使本学科的实力得到了显著的提高。该本科是我国最早从淤泥中分离得到VB12的学科，并从1956年就开始招收研究生，也是我国授予的第一批硕士点和第二批博士点，设有博士后流动站，同时也是省级重点学科。本学科点的现状：本学科现有工程院院士1人，博士导师11人，教授19人，副教授18人，具博士后经历2人、博士学位17人（在国外获学位6人），近期可获得博士学位者15人，曾在美、日、英等国留学学者20人，获政府特贴5人，国家中青年突出贡献专家2人，国务院学位委员会、国家教委“做出突出贡献的中国博士学位获得者”1人，省部级本学科荣誉称号4人，市级本学科荣誉称号9人次，10人兼任《药学学报》等各种期刊编委，3人兼任本学科进步奖评委，4人兼任新药评审委员，1人兼任国家自然科学基金评委。近五年在国内外学术刊物和会议上发表论文400余篇，申报专利20余项，出版专著9部，获国家发明二等奖1项，国家科技进步三等奖1项，省市各级科技进步奖35项，获新药证书24个，其中一类新药2个，二类新药15个。此外，姚新生院士还兼任日本国东京大学、台湾中国医药学院、吉林大学等国内外著名大学的客座教授，并任国务院学位委员会药学组召集人和国家新药研究专家委员会委员等学术兼职。本学科点主要研究的特色及发展前景：中药在我国有几千年的用药历史，具有深厚的临床用药基础，采用活性跟踪及体内代谢等方法从中药中寻找创新药物先导化合物及前体先导化合物，阐明中药及复方中药的活性成分。采用现代科学技术和方法对发现的先导化合物进行结构修饰，进而将其开发成拥有我国自主知识产权的创新药物。采用现代生物技术方法，提高可利用成分的含量，解决中药资源及内在质量等问题，不仅是开发新药和推进中药现代化进程的一个多快好省的方法，而且还具有重要的科学理论意义和重大的经济效益及社会效益。本学科针对肿瘤、消化、神经和心脑血管系统等重要疾病，已经形成所申报的五个主要研究方向。在进行基础研究的同时，选择初期研究中具有很好发展前景的新化学实体，开展系统深入的临床前和临床研究，创制一类新药，在1~2年内确定3-5个目标化合物，进行新药开发，预计3~5内，将有2-3个药物进入临床研究阶段。本学科优势与主要差距及今后5年的主要目标：本学科的优势是通过多年来先后承担国家重点基础研究发展规划项目、国家自然科学基金重点项目、国家新药基金项目等各类科研项目，积累了丰富的科研工作经验，并将这些实践经验及时应用到教学中去，使教学与科研有机地结合起来，起到互相促进的作用，并通过教学科研工作培养多批高素质人才。本学科学术梯队合理，凝聚力强，学术骨干大部分具有博士学位和在美日英等国留学深造的经历，并与国外有实质性的广泛的学术交流和合作关系。由于科研经费和仪器设备关系，该学科与世界一流学科相比，在利用最新先进技术如组合化学、计算机辅助药物设计，活性成分快速分离测定，活性筛选模型等方面尚有一定的差距。但从事该方面研究的人员大多具有在国外从事该工作的经历，具有该方面工作的经验，通过申请国家项目、自筹部分资金、与生产企业广泛合作、进一步积极与国外开展合作研究等方法，力使在今后5年中能赶上世界一流学科。

　　研究方向名称：重大疾病创新药物先导化合物的发现与优化

　　主要内容：1.对文献报道有活性或民间应用有活性以及其它的植物样品、微生物发酵产品、海洋药物（含海洋微生物）等进行筛选，从中发现具有抗癌、抗病毒、抗炎、治疗心脑血管疾病和糖尿病等重大疾病的动植物样品和微生物、海洋药物等；2.以快速、简易与临床相关性强的活性筛选模型为指标，采用活性跟踪的方法，从对重大疾病具有较强活性的中药及天然药物、中药复方、微生物发酵产物、海洋药物中寻找创新药物及先导化合物；3.采用中药代谢化学的方法和手段，从临床疗效确切的中药及天然药物、复方中药中寻找创新药物及其先导化合物；4.对已发现的创新药物先导化合物进行结构修饰，阐明其构效关系规律，寻找创新药物；5.探索中药复方药效物质基础研究的新方法、新技术、新思路；6.探索从中药及天然药物中寻找创新药物及其先导化合物的新方法、新技术、新思路；7.探索稻瘟酶等活性筛选模型与临床疗效及其作用机理的相关性，寻找降低活性筛选模型的假阳性和假阴性率的方法和手段。特色：1.在创新药物及其先导化合物的研究中采用的是全方位、全过程活性筛选，以利最大限度发现含量低活性强的化合物；2.采用中药代谢化学的方法和手段研究中药及天然药物中生物活性成分，有利于发现经代谢后产生的活性很强的化合物；3.海洋微生物、土壤真菌具有资源丰富、代谢产物结构新颖独特、易于大量培养、易于工业化生产等优点；4.所用活性筛选模型均为通过国际学术交流和科研合作的方法从国外引进的先进的筛选模型；5.从样品采集、活性筛选、追踪分离到结构修饰、构效关系研究采用的是一条龙的方法，除样品采集由与本学科有良好科研合作关系的其它学科专业人员承担外，其余均为本学科人员；6.与国外相关学科具有实质性的广泛的学术交流和合作，可随时消化吸收国外先进的技术方法和手段，相互优势互补。可能取得的突破：由于采用的是完全过程活性追踪方法，筛选模型又是从国外引进的先进筛选模型，使发现重大疾病创新药物及其先导化合物的机率显著提高。以毕解中抗癌活性成发研究为例，从中共分得9个化合物，经美国NCI用人体白血药，肺癌等9个瘤系，60个瘤株实验，其中6个具有较强抗癌活性，5个化合物被NCI批准进行裸鼠实验，并经NCI初步分析认为可能是一种新的作用机制。经过几年的工作积累已发现具有抗癌、抗病毒，治疗糖尿病等重大疾病的化合物数十个，在近期内可能发现重大疾病创新药物或先导化学物1-2个。

　　研究方向名称：天然药物生物活性成分及质量控制研究

　　主要内容：1.采用GC-MS、LC-MS-MS等现代分析技术和方法研究中药及天然药物中残留农药的简易、快速、准确的分析测试技术和方法；2.寻找适合于工业化生产的中药及天然药物中残留农药重金属的脱除方法；3.探讨对人体危害较大的农药在中药及天然药物中的代谢规律和代谢产物对人体的危害及检测方法；4.探讨确实可反映中药及天然药物内在质量控制方法（指纹图谱等）；5.对临床疗效确切的复方中药的药效物质基础进行研究；6.中药及天然药物中抗菌、抗癫痫、植物生长调节剂等生物活性成分的研究。特色：1.在残留农药分析检测的技术和方法上，目前国内外大多数集中在食品的研究上，中药及天然药物的种类不仅远远大于食品，而且其中所含化学成分的种类、数量、干扰因素等也均远远大于食品，采用GC-MS、LC-MS-MS等高新技术方法和手段研制出适合于大多数中药及天然药物既可定性又可定量、快速、简易，并能检测出PPb级残留农药的分析检测方法和手段。在保障人民用药安全和推进中药现代化上具有十分重要的意义；2.有些中药及天然药物在种植、栽培、生产、加工、贮藏等过程中使用农药是不可避免的，即要完全避免有些中药及天然药物中农药残留和重金属是很难的。本研究的思路是通过研制出适合于工业化生产的，即能脱除农药残留和重金属，又能保留活性成分的方法来解决中药及天然药物中农药残留和重金属问题；3.农药残留对人体的危害已经受到人们的广泛重视，而农药经生物体代谢后所产生的代谢产物对人体的危害如何，并未引起人们的高度重视。本研究主要是解决农药在生物体内是如何代谢的，代谢产物对人体危害如何，怎样在检测农药残留时能同时检测出危害人体的代谢产物等问题；4.采用活性追踪方法，寻找中药及天然药物、中药复方中的生物活性物质，进而发现创新药物及其先导化合物；5.通过监测中药及天然药物中绝大多数化学成分的方法解决中药及天然药物的质量不均一问题。可能取得的突破：在适合于绝大多数中药材及其制剂的残留农药的检测方法和适合于工业化生产的中药材中残留农药和重金属的脱除方法，以及农药在植物体内的代谢规律，解决中药材及其制剂中残留农药，推进中药现代化建设，保障人民用药安全上将会有所突破。主要学术带头人简介：裴月湖：1954年生，教授，博士生导师。1993.10-1994.12日本东京大学等高级访问学者，1994.12-1996.5美国北长大学博士后。国家自然科学基金中医中药学科组评委、沈阳市科技进步奖评委、沈阳市科学技术顾问委员会评委、《世界科学技术——中药现代化》编委、《辽宁医药》副主编。在国内外学术刊物和会议上发表论文80余篇，在美国申请专利一项，获国家科技进步三等奖一项，省部级科技进步一等奖一项、三等奖二项，沈阳市科技进步一等奖一项。1991年获国家教委、国务院“做出杰出贡献的中国博士学位获得者”奖，2000年国务院政府特贴和沈阳市青年专业技术拔尖人才，1998年进入省“千百万”人才工程中百人工程，2001年被省教育厅初步选为中青年学科带头人。

　　研究方向名称：药用二次代谢产物合成及其生物工程的研究

　　主要内容：采用基因工程技术表达控制特定二次代谢产物的基因，进而实现其在不同生物体内或体外的合成。如：将从植物C.speciosus克隆的第一个呋甾皂甙向螺甾皂甙的转化；使人参中氧化鲨烯环化酶（OSC）基因在酵母中表达，用于在体外完成生物活性成分地甾皂甙向螺甾皂甙的转化；使人参中氧化鲨烯环化酶（OSC）基因在酵母中表达，可在体外催化氧化鲨烯转化成人参皂甙元（梨树脂醇）；酶促不对称合成是制药化工业研究的热点。由丙酮酸脱缩酶（PDC）参与的脱羧反应因其高度的立体选择被越来越多地用于制药和经工业中一些重要手性α—羟基酮类中间体的合成。特色：近年基因工程发展迅速，重组酶工程方面也取得了举世瞩目的成就。依赖各种基因文库的最新成果进行药用价值基因的克隆及其工程菌的构建和表达。以基因表达为基础实现药用二次产物的生物转化，从而达到用酶工程的手段服务于制药工业和化工工业。手性化合物的合成是制药工业中非常重要的课题，利用微生物及其酶系作为其生物转化和合成方法，将成为21世纪有机化学领域和生物技术的新结合点。一些新技术和方法的不断完善和发展，生物转经和组合经学的结合，也推动了生物合成和生物转化在制备手性化合物中的应用。目前能被用于有机合成中的生物催化剂极少，但随着基因工程、酶工程和工业微生物的不断发展，生物转化在手性化合成中的应用将会更加广泛，也更加有利于保护生态和环境。可能取得的突破：在体外完成生物活性成分夫甾皂甙向螺甾皂甙的转化上实现产业化；用丙酮酸脱缩酶（PDC）催化合成重要手性α—羟基酮类中间体。

　　研究方向名称：创新药物研究

　　主要内容：1.一些作用机制独特的天然产物作为先导化合物，开展天然活性化合物的全合成和半合成研究，并进行结构简化和改造。这方面的课题有吡咯里嗪酮类化合物的抗炎镇痛活性研究、环酮曼尼希碱类化合物的抗癌抗炎活性研究、萜类衍生物的生物活性研究、白藜芦醇及其衍生物的防癌活性研究等。2.结合非专利药物的开发，开展me-too药的研究。以疗效显著的临床用药作为先导化合物，在总结构效关系的基础上进行结构修饰。这方面的课题有N-芳基芳酰胺类化合物抗炎抗变态反应活性的研究、新型磷酸二酯酶抑制剂的研究、新型糖尿病治疗药物的研究等。特色及可能取得的突破：本方向的研究课题涉及面较广，部分基础研究工作较深入。由刘百里教授研制的一类新药乙氧苯柳胺已批产，目前另有几个活性化合物处于临床前研究阶段。近期内可能发现1个创新药物。目前，本方向研究工作基本上已由仿制为主过渡到创制为主，研究课题趋于多样化，学术水平也在不断提高，已经增添了化学信息学计算机软硬件，使研究手段趋于现代化。经过几年的努力，人员结构有了根本性的变化。一批具有高学历的年轻学者正在成为教学科研骨干，他们在实际工作中锻炼了真才实学，部分同志已在承担国家级的研究项目，并取得了较大的成就。

　　研究方向名称：药物分子合理设计、组合化学和分子水平高通量筛选

　　主要内容：1.H+，K +—ATP酶三维结构的模拟和合理药物设计；2.β2受体兴奋剂的研究开发；3.联苯双脂类似物的定量构效关系研究；4.硫色（满）酮类化合物抗真菌活性及构效关系研究；5.组合化学在新药研究中的应用研究；6.膜物理化学在药学中的应用。特色：近几年来，由于分子生物学的进展，一些生命过程的细节及其调节机制已被发现，许多药物作用的受体已被分离、纯化，一些基因的功能及相关调控物质被相继阐明，为发现药物作用的新靶点、新机制和新环节提供了理论依据。随着庞大的化合物库和分子水平的药物筛选方式的出现，筛选方法和技术都发生了根本性的变化。结构生物学和计算机化学的发展，为研究生物大分子（蛋白质等）与配体（药物）之间的相互作用提供了条件。计算机辅助药物设计和计算机模拟筛选加速了药物先导化合物的发现和优化。用组合化学方法产生具有分子多样性的有机小分子化合物库，将对提高药物研究的效率带来重大影响。将药物合理设计策略与组合化学技术相结合以提高组合库的质量，以获得更多的具有结构多样性的候选分子，通过高通量筛选来发展新药。上述技术的发展，增加了药物分子合理设计的准确性，减少了盲目性，大大加快了新药研究的进程。在前期研究工作的基础上，运用计算机辅助药物分子设计和组合化学的新技术进行先导化合物的结构修饰和优化以及活性筛选。可能取得的突破：努力完善和发展常规有机合成技术，合成大量化合物筛选药理活性，并逐步建立化合物库和芯片实验室。在1-2年内确定3-5个化合物，开展临床前研究。在3-5年内，将2-3个药物进入临床研究阶段。