药物化学方向介绍

近年来,立体化学、生命科学和医学的快速发展,手性问题在人工合成药物和天然药物开发过程中引起研究者的高度重视。许多药物手性异构体具有相似的理化性质,但其药理、生物活性、传输机理和在生物体内代谢行为却截然不同。诸如发生在二十世纪六十年代闻名世界的“反应停事件”就是一个深刻的教训。

依托于“广州市生物医药分析化学重点实验室”、“卫生部(国家中医药管理局)中医药与光子技术实验室”等科研平台,本研究方向立足于分离材料,药物分析,海洋天然药物源头发现及不对称合成的新原理、新方法与新技术,以创新型手性药物为主要对象开展基础与应用技术研究,解决药物产业中手性研究的关键性难题,完善手性药物检测的方法和标准。经过近十年的努力,目前华南师范大学化学学院的药物化学研究方向在国内外已逐步形成了自己的特色和优势,同时在聚集和培育人才、开展学术交流和成果转化等方面也做出了重要贡献。

本学科方向涉及的主要研究领域如下:

一、手性分离材料的设计与开发

以微纳孔硅胶、多孔无机、金属有机和高分子材料等为基质材料,键合或涂覆环糊精、多糖和生物大分子等手性选择剂得到新型手性分离材料。应用于高效液相色谱、超临界流体色谱和模拟移动床色谱等技术中,对手性药物对映体进行识别、分析检测和分离。基于分子印迹与核酸适配体协同识别作用的高选择性手性药物分离、富集及分析方法学研究。“多孔硅胶基质手性分离材料及其应用”获2019年高等学校技术发明奖二等奖,创新性理论成果在Advanced Materials, Chemical Science, ACS Macro Letters等国内外学术期刊发表SCI论文100余篇,他引次数超过千余次。系列发明成果在广州研创生物技术发展有限公司实现了产业化,已在国内推广应用,“手性色谱填料产品”打破了国外垄断,填补了国内空白,应用该项技术的企业累计新增税利超过亿元人民币。获得①2014年第三届中国创新创业大赛全国优秀企业奖(科技部),排名第一;②2014年第二届“珠江天使杯”科技创新创业大赛三等奖(广东省科技厅),排名第一。

二、手性药物的识别与缓释技术

基于石英晶体微天平(QCM)生物传感器的手性识别技术,以及以手性发光材料为探针对手性药物进行选择性结合,建立目标手性药物的定性与定量检测方法。排除背景荧光影响、光学稳定、低生物毒性、能真正在体内长期跟踪观测细胞分化机制的荧光传感器件和载药基体。确证离子与功能性小分子的配位作用对超分子识别过程的影响,开发出用于造血干细胞标记领域的光信号转导传感器。相关研究得到国家自然科学基金、省、市级及产学研项目20余项支持。相关工作在Biosensors and Bioelectronics, ACS Applied Materials and Interfaces, J Med Chem, Chem Commun, Journal of Agricultural and Food Chemistry等学术期刊发表SCI论文100余篇。制定并发布团体标准1项(GDPA1-2019),企业标准 5 项。

三、手性药物合成及结晶工艺学

新型手性催化剂的合成、不对称催化反应研究和结晶手性拆分方法的协同应用,是降低手性原料药生产成本和实施质量控制的关键。在寻求经济合理的不对称合成工艺基础上,通过改变溶剂、结晶速率、结晶方式等,控制得到不同晶型的产物,一方面实现手性拆分的目标;另一方面可以得到生物利用度比较高的优势晶型药物。近年来,承担了国家级科研项目4项,省、市级项目6项,在Eur J Med Chem, Bioorg Med Chem, Bioorg Chem, Org  Lett, Angew Chem Int  Ed, J Org Chem等专业杂志上发表SCI 收录论文100余篇。

四、海洋天然药物化学

提高对海洋生物资源的开发和利用关切国家战略需求。向海洋问药,发展我国“蓝色药库”是新时期新药先导化合物发展的重要战略规划。本研究方向通过对海洋微生物的培养,分离微生物活性次级代谢产物,再进行次级代谢产物结构鉴定,通过多维核磁共振结合单晶X-衍射,计算ECD和VCD等技术确证化合物的手性结构;对结构新颖的新天然产物进行体内外抗肿瘤、抗病毒、抗感染、抗糖尿病等药理活性研究,发现具有结构新颖和活性优异的先导化合物,并进行结构优化、合成及构效关系研究,为新药研发提供药物先导化合物的源头创新。相关研究得到国家自然科学基金、省、市级及产学研项目包括10余项的支持;已在Org Lett, Marine Drug, Bioorg Med Chem, Bioorg Chem, J Nat Prod, J Org Chem等杂志发表SCI学术论文100余篇。 


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