[發明專利]一種適用于天然產物高通量篩選的化合物庫高效制備方法

有效

• 申請號: 201310032626.6
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103487531A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 李萍;陳君;張慧;羅麗平;宋慧鵬;周萍
• 申請（專利權）人: 中國藥科大學
• 主分類號: G01N30/06
• 分類號: G01N30/06
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所 11276
• 代理人: 劉云貴

技術領域

本發明涉及天然產物中化合物提取分離領域，涉及一種適用于復雜天然產物高通量篩選的化合物庫高效制備方法。

背景技術

天然藥物是現代創新藥物發現的重要來源，據統計，目前上市藥物中有近50%的藥物與天然產物有關，約60%的抗癌藥和75%抗感染藥源于天然產物。近年來，國際上利用天然產物作為先導化合物，在抗菌、抗寄生蟲、防治心腦血管疾病和抗腫瘤等疾病藥物發現方面取得了重大進展，僅2005至2007年就有13個來源于天然產物及其衍生物的新藥上市。截至2008年3月，國際上處于不同臨床階段的抗癌藥中，來源于陸地植物的24個，來源于微生物的18個，來源于海洋動植物資源的9個。這些數據充分說明天然產物是現代創新藥物研發的重要寶庫。

從中草藥及其復方中發現新的先導化合物為我國的特色和公認的捷徑。但傳統的主要通過從天然藥物中分離鑒定化合物單體進行天然活性物質發現的研究模式費時、費力。提高從天然產物中發現先導化合物的效率，縮短發現時間，降低發現成本，獲得效果理想的先導化合物越來越受到重視，進行高通量活性篩選已經成為天然活性物質發現的重要手段。

高通量篩選技術是以分子和細胞水平的實驗方法為基礎，在微孔板上以自動化操作系統執行實驗過程，通過靈敏的檢測儀器采集實驗數據并對數據進行分析處理（參見：路群，顧覺奮；藥物高通量篩選技術應用研究進展，今日藥學，2010，20：2-15）。該技術充分整合了計算機控制、自動化操作、高靈敏度檢測和數據結果自動采集的優勢，適用于以靶點或細胞功能為基礎的活性成分篩選，是新藥研發技術和方法的一大進步。高通量篩選的必要條件是具備一個大規模的化合物庫，化合物庫是創新藥物開發的源頭。目前，化合物庫的來源主要包括組合化學的自動化合成和天然藥物中分離制備兩個方面。從天然產物中分離出來的化合物，由于其母核結構和活性基團由長期的自然選擇形成，它們所表現出來的廣泛的生物活性在藥物發現中具有人工合成化合物所無法比擬的優勢；此外，自然界的植物、動物及微生物數量眾多，且包含化合物的結構類型多樣，僅一味中藥就含有幾十個甚至上百個成分。所以，天然產物來源的化合物在質量上和數量上都為高通量篩選的理想選擇，天然來源的化合物庫建設已經或正在成為跨國制藥企業及藥物研發部門致力于開展的重要內容。

目前，對源于天然產物的化合物庫主要通過從自然界的植物、動物、微生物和海洋生物中經多次分離純化來制備單體化合物，這是目前建立天然產物庫的主要途徑。因天然藥物成分復雜，含量高低差異懸殊，一些難分離成分和微量成分不容易分離得到，且一些不穩定成分在分離過程中易丟失。因此，這種方式投入人力物力大，分離周期長，難以形成規模化制備。這也是目前已建成天然產物庫的化合物數量，遠遠低于自然界中實際存在的天然化合物數量的主要限制性原因。另有報道將天然產物提取物采用制備型高效液相分離，按時間分為若干段收集。一般情況下，每隔3min或5min收集一個餾分，近年來，也有文獻報道更精細地每隔1min收集單個餾分（參見：Tyler?A.Johnson,Johann?Sohn,Wayne?D.Inman,et?al.Natural?Product?Libraries?to?Accelerate?the?High-Throughput?Discovery?of?Therapeutic?Leads.Journal?of?Natural?Products.2011,74:2545-2555.Tim?S.Bugni,Mary?Kay?Harper,Malcolm?W.B.McCulloch,Jason?Reppart?and?Chris?M.Ireland.Fractionated?Marine?Invertebrate?Extract?Libraries?for?Drug?Discovery.Molecules.2008,13,1372-1383）。采用制備型液相分離，假設采用直徑20mm，長250mm色譜柱，色譜分離時間為60min，流速以20ml/min計算，每隔1min收集一個樣品，可收集60個餾分，每個餾分體積為20ml。由于天然藥物成分復雜，流動相中大多含水，通常至少需花費48h或更長時間才能去除各餾分的溶劑，得到干燥粉末用于活性測定和液質分析。因天然藥物中含有眾多成分且結構復雜多樣，按時間分段收集的餾分往往一個餾分中就包含3個以上甚至更多化合物，經初次活性測定后，還需要對顯示有活性的餾分進一步分離純化制備出單體化合物，即需再次重復進行樣品富集、分離純化、餾分收集、溶劑去除、樣品干燥、活性測試和結構鑒定等繁瑣的操作步驟，來確定活性餾分中的活性成分。這樣重復進樣收集，整個制備周期需要花費幾個月甚至更長的時間，大大降低了高通量篩選的效率。