中药中的西药成分分析及其对组合药物设计的指导意义

论文摘要

考虑到世界范围内的植物分布模式极其相似以及西药中包含有大量天然药物信息的事实,我们推测尽管用于治疗同一种疾病的中药和西药的植物来源不一定相同,但是二者的活性成份在分子结构上有可能是相同或相近的。这些信息不但可以证明中药疗效是有物质基础的,更为重要的是,可以用来指导组合药物设计。为了验证这一猜想,本论文借助化学信息学的方法、技术对中西药物化合物作了整体结构相似性比较。通过比较中药化学(TCMD)和综合药物化学(CMC)数据库发现结构相似性大于0.85的化合物908对,其中327对是结构完全相同的;同时,比较了中药化学(TCMD)和药物开发报道数据库(MDDR)发现结构相似性大于0.85的化合物1054对,其中146对是结构完全相同的。继之对327对化合物进行活性注释,发现一些功效的记载已经有1500年的历史。然后,我们分析了不同体系传统药物的演化历史发现。尽管东西方的医药体系相对独立发展,但在植物水平上,东西方采用同一种或同一属的某些植物药治疗相似的疾病;在分子水平上,尽管很多目前使用的分子药物不是来源于中药,但在中药植物的化学成分中发现其含有相应的活性化合物。这意味着经历了几千年演化的中、西药药学体系之间存在着趋同进化现象。最后,通过传统中药成分、天然产物、临床药物、药物候选物的化学空间分析,我们认为寻找新化学实体将越来越困难,因此,应该转变药物研发模式,通过组合现有药物来发现新药。同时,以几个中药复方为例,探讨了中西方药物的分子水平相似性在组合药物开发中的潜在应用。本研究不但加深了对药学体系演化规律的认识,提高中药在严格科学意义上的可信度;而且研究结果对于设计组合药物具有指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略词索引
• 第一章 引言
• 1.1 药物发现历史简介
• 1.1.1 传统中药的发现历史
• 1.1.2 其他传统体系药物发现历史
• 1.2 当前药物研发的困境及组合药物发现策略
• 1.2.1 中药新药研究
• 1.2.2 西药新药研究
• 1.2.3 组合药物发现策略
• 1.3 课题的提出及研究内容
• 第二章 理论基础
• 2.1 化学信息学研究概况
• 2.1.1 化学信息学的概念
• 2.1.2 化学信息学的研究内容
• 2.2 本论文使用的化学信息学研究方法
• 2.2.1 分子描述符
• 2.2.2 分子相似性
• 2.2.3 化学空间
• 2.2.4 主成分分析
• 2.3 所需设备和材料简介
• 2.3.1 主要硬件
• 2.3.2 主要软件
• 2.3.3 中西药物数据库
• 第三章 中药中的西药成分分析
• 3.1 引言
• 3.2 分子相似性比较
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.3 结果分析
• 3.3 中西药中结构相似分子的活性注释
• 3.3.1 数据来源与注释方法
• 3.3.2 结果与分析
• 3.4 中西药的趋同进化分析
• 3.4.1 数据来源与方法
• 3.4.2 结果与分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 中药中的西药成分对组合药物设计的指导意义
• 4.1 引言
• 4.2 化学空间分析
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.3 结果与讨论
• 4.3 中药中的西药成分在组合药物中的潜在应用
• 4.3.1 抗肿瘤药对研究
• 4.3.2 抗老年性痴呆药组研究
• 4.3.3 抗糖尿病方剂研究
• 4.4 本章小结
• 第五章 论文总结
• 参考文献
• 附录1 CMC与TCMD数据库中结构完全相同的分子
• 附录2 MDDR与TCMD数据库中的结构完全相同的分子
• 附录3 西药验证的记载于历代本草的中药
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢