現用於治療風濕痺症及跌打損傷的伸筋草,含有許多石松生物鹼天然物,此類天然物被用於研究治療愛滋病、流感與糖尿病等疾病,但松鹼天然物對化學合成來說是一大挑戰,國家衛生研究院團隊歷經6年努力,以化學合成技術,創下全球第一個以合成方式得到「Isopalhinine A(石松科生物鹼)」,總合成步驟從近30個降為少於20個,合成產率更提高5倍,未來將有助於該類型生物鹼的相關藥效與結構效用研究,包括開發愛滋病、癌症等相關藥物。
國衛院生技與藥物研究所研究員、清大化學系教授謝興邦,說,仿生學無所不在,像是模仿鯊魚的鯊魚皮泳裝,模仿蜂窩的綠建築,而天然物是藥物研究的寶庫,如阿斯匹靈、青黴素等,目前超過一半以上的上是藥物,與天然物有關,但天然物可能因產量稀少,不利於藥物大量生產,必須透過化學合成方式,合成仿生天然物,或者透過化學修飾方式,降低天然物的副作用。
其中Palhinine A 是在 2010 年時從中藥伸筋草中被分離並鑑定出結構的新類型石松鹼天然物,它複雜的多環化學結構,對於化學合成是一難度極高的挑戰,且此類天然物含量稀少,若能經由化學合成方式得到此類天然物,將有助於後續生物活性與藥物研究。
謝興邦帶領陳致銘博士候選人以及蕭暉議博士投入研究,歷經6年努力,終於以化學合成技術,創下全球第一個以合成方式得到「Isopalhinine A(石松科生物鹼)」。
謝興邦說,2017 年中國大陸蘭州大學的樊春安教授研究團隊,經過5年多的努力才終於完成 Palhinine A 及 Palhinine D 的化學合成,但合成步驟繁瑣複雜,且總產率極低,國衛院研究團隊開利用「仿生合成」設計策略,模仿生物體內合成此類天然物的合成途徑,比樊春安方法更為快速且合成難度較低,總合成步驟從近30個降為少於20個,合成產率更提高5倍。
謝興邦進一步指出,這次研究團隊開發出一個全新技術平台,未來在製造藥物時可降低成本,也能應用在其他石松生物鹼的合成與其在藥物開發等方面研究,並藉此發展出治療愛滋病、流感與糖尿病或癌症的新穎藥物。(許敏溶/台北報導)
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