天然產物是新藥發現的重要源泉,天然產物化學成分實物庫與資料庫的建設對天然產物的研究與開發有重要的意義。本文就目前國內可以公開查詢到的有關天然產物的實物庫和資料庫建設情況進行概述,希望對天然產物的研究與開發有所幫助。
1、中國天然產物資料庫[Chinese Natural Product Database (CNPD)]
該資料庫包括兩方面內容:一是庫管理系統,二是數據本身。
資料庫是利用先進的化學信息管理系統 ISIS/Base & Draw 進行數據管理,可以方便地連接其他應用系統如 BIOVIA 所提供的分子模擬和分子設計軟體系統 Discovery Studio。 目前共收集了五萬七千多個天然產物,涵蓋天然產物的三十七個類別。而且類藥性分析結果標明,其中有 70%的分子是類藥性分子。
同時還收集了天然產物相關的各類信息,主要包括:
天然產物的二維分子結構及三維分子結構。三維分子結構是利用分子力學方法優化得到的。導出的三維分子結構不僅可以進行針對藥物靶標的虛擬篩選,而且可以將三維分子結構與生物活性資料相結合,來探索分子結構和活性間的相互關係。
天然產物的名稱、分子式、分子量、熔點、旋光度等重要理化性質。
天然產物的 CAS 登錄號。CAS 登錄號可以作為與其它化學信息資源關聯的便捷接口。
一些天然產物的生物活性信息及其參考文獻。包括文獻來源、作者、年代等詳細信息。
天然產物的自然來源及其參考文獻。包括文獻來源、作者、年代等詳細信息。
原植物或其同屬中藥在中國傳統醫藥中的應用。包括中文名,拉丁文名,性味,歸經及功用主治等。
2、微生物天然產物資料庫MNPD
《微生物天然產物資料庫MNPD(Microbial Natural Products Database)》是國內唯一的微生物來源的天然產物資料庫。MNPD構建於MDL公司ISIS化學信息管理系統開發平臺之上,收集了近幾十年來主要相關專業文獻、專利及專著中的微生物天然產物共16000個,其中有確切化學結構式的共10000多個。MNPD收集的信息,主要包括以下幾個方面內容:1.微生物天然產物的名稱、分子式、分子量、結構類型、CAS登記號、顏色、晶型、熔點、旋光度、溶解性、紫外和紅外特徵吸收峰等重要理化性質。2.已確定結構的微生物天然產物的二維化學結構式及利用分子力學方法優化得到的三維結構式。3.微生物產物的產生菌、製備方法及生物活性。4.原始參考文獻及專利信息。MNPD可以為從事天然產物、藥物化學、微生物學、生物化學、藥理學、新藥篩選、藥物設計、組合化學、化學信息學等領域的科研人員提供極大的幫助。
3、海洋天然產物三維結構資料庫
該資料庫含有約31000個海洋天然產物的準確三維結構,可直接用於虛擬篩選與智能藥物設計,提升海洋藥物開發速度與效率。
海洋試點國家實驗室構建了全球首個包含3萬餘個人類已知的海洋化合物的3D資料庫、首次完成170餘個美國FDA批准的腫瘤藥物靶點對海洋化合物資料庫的精確篩選,發現1000餘個具有開發前景的抗腫瘤藥物苗頭分子,經過生物學、藥理藥效學分析,海洋藥物篩選準確率由20%以下躍升到70%以上。
4、中國天然產物化學成分庫
收集了目前研究較為深入的中草藥化學成分信息,共收錄化學成分1萬餘種,涉及中草藥 4500餘種。該資料庫的研製參考了《中藥原植物化學成分手冊》,《植物藥有效成分手冊》和《中藥抗腫瘤有效成分藥理與應用》等。著錄項目:中文名稱,英文名稱,分子式,分子量,化學結構,生物活性,植物來源。中國天然產物化學成分資料庫的建設,將為藥物設計和藥物研發工作者提供信息全面、方便快捷的信息查詢服務。檢索途徑:簡單查詢和高級查詢兩種途徑。簡單查詢:中文名稱和英文名稱;高級查詢:中文名稱,英文名稱,分子式,分子量,生物活性,植物來源。
5、藥物和天然產物資料庫
屬上海有機所化學專業資料庫系統的一部分。
1. 本資料庫包括如下內容:
a) 化合物標識信息:CAS號、中英文名稱(系統命名和俗名、商品名)、分子式 等
b) 藥物信息:理化性質、藥理毒性、用途 等
c) 天然產物信息:應用、開發狀況、分解係數、毒性實驗數據 等
d) 專利信息 :專利號、專利文獻的標題、申請日期、批准日期、發明人、所有權人、專利的用途 等
2. 藥物和天然產物的數據的檢索途徑:
a) 化合物標識信息
b) 用途、應用
3. 專利數據的檢索途徑:
a) 專利號、專利文獻的標題、申請日期、批准日期、發明人、所有權人、專利的用途 。
6、藥用天然產物提取物活性資料庫
資料庫整合了九千多個藥用天然產物提取物的原材料信息,提取方法信息,生物活性評價方法,生物活性數據活性評價相關人員信息等。活性結果涉及抗腫瘤,抗炎,心血管,腦神經等多方面的藥理活性評價,為中藥的科學研究和臨床應用提供參考依據。本資料庫的數量在50,000條以上。可以通過資料庫的高級搜索進行數據的綜合查詢。
7、DSMS天然產物庫
該資料庫是由廣州愛菩新醫藥開發的,屬於化合物資源庫的一部分。同時還含有藥物庫,合成化合物庫等。該資料庫整合了五千多種天然產物的分子信息,化學結構(3D)等。DSMS綜合虛擬篩選與實體篩選的藥物篩選數據管理系統,內置化合物資源庫,為大規模化合物高通量篩選提供數據管理一站式解決方案,加速藥物發現。整合虛擬篩選、實體篩選及化合物資源三大模塊,數據相互關聯。基於相似性原理,從化合物資源庫中查找相似化合物,從而進行生物實驗驗證,並將篩選數據通過實體篩選模塊管理,一個活性化合物發現多個活性化合物,實現一站式科研數據管理。