西安交通大学张杰教授专访:携手并进,合作互赢,共助新药创制

2023-12-04

  近年来,中国新药创制在政府大力推动下走上了快车道。作为中华传统医学的宝库,活性天然产物,由于其高度的选择性、特异的药理活性和新颖的作用机理,已成为创新药物的重要来源。然而,天然产物结构的复杂性,也注定了其研究过程充满坎坷与挑战。

  2023年7月26日,走遍中华,寻访“匠”人“匠”室——“岛津中国行”活动来到名胜古迹繁难数的长安古都——陕西西安。拜访了深耕活性天然产物研究二十余载的药学院副院长、陕西省血管性药物工程研究中心主任张杰教授,他为我们揭开了药物研制的神秘面纱,分享了如何利用分析仪器进行分析检测的日常工作。

  西安交通大学药学院

 
 
 

 
 

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  张杰教授,自2008年从山东大学药学院毕业后,就加入到西安交通大学贺浪冲教授团队,开始从事基于秦巴山区特有活性天然产物的创新药物研究。

  据张杰教授介绍,他们的研究工作,主要围绕三个方面开展:秦巴山区特有活性物质生物碱药物作用靶标的发现和确认;基于光亲和探针技术,天然产物靶标的发现和确认研究,在确认药物新靶标的基础上,基于新靶标的优化研究和候选药物的发现。近期,新拓展的研究工作,包括了天然药物和民族药物的药效及安全性评价研究,以及中药现代化研究。

  张杰教授告诉我们,在这十余年的研究工作过程中,课题组形成了围绕天然产物进行药物创新开发的团队,获得了 “陕西省技术发明二等奖”,“陕西省高等学校科学技术一等奖”等荣誉。培养了硕博研究生20余人,其中有9人获“国家奖学金”,5篇论文入选“优秀硕士学位论文”;发表SCI论文100余篇;申请发明专利70余项,获授权专利30余项,并在专利转化和技术服务方面也取得进展。

活性天然产物研究 新药创制的必由之路

  张杰教授认为,目前,活性天然药物研究,仍然是新药创制的主要方式和途径。在以天然产物作为新药创制源头的研发过程中,面临着两个瓶颈问题。

  一是复杂天然药物作用靶标的发现和确认。中药或者活性天然产物的优势在于其结构及其作用机制的新颖性,但是,这些重要活性成分的新颖性和结构的复杂性也决定了作用靶标的发现和确认面临重重挑战。

  二是活性天然结构的优化。利用光亲和探针技术,结合全新的活性导向蛋白组学技术,从潜在药物靶标库中筛选、发现并确认活性天然产物的作用靶标,去为进一步的结构优化提供了足够的结构信息,从而满足结构优化的需求。

  张杰教授说,“这些挑战,需要借助现代新型分子检测设备和检测技术去应对。和岛津的前期合作,极大助力了我们对于小分子的结构优化,以及活性天然产物靶标作用力的分析,同时,我们对于分析检测方法在靶标发现过程中的应用,也开展了探索性的研究。”

陕西省血管性药物工程研究中心

从“确认作用靶标”到“发现候选药物”构建完整的技术体系

  张杰教授告诉我们,在对活性天然产物的研究过程中,主要的研究策略就是“活性生物碱——靶标的确认——结构的优化——候选药物的发现”这一完整技术体系的构建。

  张杰教授说道:“首先,将生物碱作为研究的起点或源头,利用光亲和探针技术和活性导向蛋白组学技术这些新型技术,去发现和确认作用靶标。然后,在确认作用靶标的基础上,开展基于靶标的结构优化。最后,在结构优化过程中,兼顾药效的提升和药动的改善,并发现潜在的候选药物”。张杰教授殷切地希望,这一技术体系的构建,能够发挥示范或借鉴作用,为其他结构类型的活性天然产物的结构优化,以及创新天然产物研究提供帮助。

  对于目前取得的成果,张杰教授表示,“这不仅是我们课题组将活性天然产物或者生物碱作为源头,开展大量研究工作的结晶和收获,也代表了国内外同行对我们的认可。同时,基于这一技术体系,希望能够和国内外同行有更深的交流合作。”

  近来,党中央、国务院决策部署,加大“十四五”期间对中医药发展的支持和促进力度,着力推动中医药振兴发展。张杰教授说,“希望能够抓住这个好时机,将研究领域拓展到中医药现代化研究,开展中医药或民族药的有效性和安全性评价研究中。后期课题组仪器平台的建设,科研方向的转变和培养学生研究方向的凝练也将集中在这些方面。”

携手并进,合作互赢 真诚是永远的必杀技

  张杰教授回顾,自2003年起,西安交通大学就和岛津建立了合作关系,在这二十年的合作过程中,双方实现了携手并进,互利互赢。张杰教授说道:“在合作过程中,岛津高端的实验仪器和设备,解决了我们在药物开发、研制过程中遇到的难题,同时,我们构建的新技术也应用到了岛津新型分析技术和分析装备的开发中。”

西安交通大学——岛津 分析测试中心

  在张杰教授看来,岛津分析设备的准确性和先进性,提高了科学研究的效率,助力了科学研究工作的开展,也加速了对于新研究领域的开拓进程。其次,岛津分析设备的耐用性,是高校用户一直渴求的。因为人才培养,是高校的本职工作,在许多研究生新生入学时,就接触到岛津仪器,在学习使用、熟练使用和长期使用的过程中,学生们纷纷肯定了岛津仪器的耐用性。

学生使用岛津仪器进行分析工作

  最为印象深刻的,是岛津的售后服务。在仪器使用过程中,每每遇到问题,岛津售后工程师都会不厌其烦地、及时地去帮助解决。张杰教授回忆道,“疫情期间,由于防疫政策和防控要求,岛津售后工程师到西安,进入我们学校,帮助我们解决问题,需要进行报备、隔离以及自我健康监测等。然而,即使在这种充满限制的条件下,他们还是选择了毫不犹豫、义不容辞地来到我们身边。对此,深表感谢,并期待建立更长期的合作关系。”

  岛津和西安交通大学的共同努力、成长和真诚互助,奠定了双方长期稳定合作的基石,促成了最初“合作互赢”心愿的达成,更让双方都坚定了要继续建立更长期、更广泛、更稳定的合作关系的决心。

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