一、历史沿革
中药资源系创建于1985年,我国著名中药资源学家周荣汉教授在国内率先创立了植物化学分类和中药资源学研究室,进行药用植物化学分类学和中药资源学的研究及人才培养工作。现有中药资源学、中药生物技术学2个学科。2004年在中药学一级学科博士点下,设立了中药资源学二级学科博士点和硕士点。
经过多年的发展,中药资源学科在科学研究、师资队伍建设与人才培养等方面取得了显著的成效,综合实力得到了提高,2021年中药资源与开发专业,被评为“国家一流专业建设点”。“中国科教评价网”(www.nseac.com)第三方评价《中国大学及学科专业排行榜(2021-2022)》中,中药资源系中药资源与开发专业排名第一。
二、师资队伍
中药资源系现有教学科研人员21人,其中教授6人,副教授、副研究员11人,博士后等其他人员4人。其中1人入选“百千万人才工程国家级”、多人入选教育部新世纪优秀人才、“江苏省333工程”、江苏省六大高峰人才等人才项目。
三、人才培养
主要承担《药用植物学》《中药生物技术》《中药资源学》等理论和实验课程。主编了我国第一本《中药生物技术》规划教材。30余年来,在老一辈中药生物技术专家奠定的良好基础下,中国药科大学中药资源系坚持教学与科研并重,人才培养质量与科学研究水平不断提高,并形成了相对稳定的研究方向。
四、研究方向
本学科根据国家中医药现代化发展战略,凝练了以下三个相对稳定的研究方向:
方向一:药用植物资源调查评估及新品种选育研究
利用“3S”(RS、GIS和GPS)等现代科学技术结合传统现场调查方法对中药资源进行调查评估,服务于中药新药研发资源评估的需求;对中药栽培、采收、加工、贮藏及运输等进行研究,提升中药材质量;运用现代生物学、化学、药学等多学科技术手段对药用植物种质资源进行收集、保存、评价,探讨其遗传多样性及种内分化、变异规律,为优质中药材良种的培育奠定科学基础。
方向二:中药生物技术与产品研发
(1)中药活性成分生物转化、生物合成与新药创制。主要开展中药痕量高效活性物质的生物转化制备、五环三萜类成分的酶促糖基化修饰,以及生物碱等中药活性成分生物合成研究,构建基于生物转化技术、酵母表面展示技术以及中药药效物质靶向给药与疗效监控可视化等方法的药物先导化合物快速发现平台并进行创新药物研发。
(2)中药大健康产品研发。主要开展中药保健产品开发、中药资源综合利用等研究。进行中药材的加工工艺,中药提取物的提取工艺和标准化研究。
方向三:中药与复方评价与标准化研究
对中药复方如生脉散进行了长期系统的研究,探讨该方组方原理及组方合理性,并在此基础上研制出益气复脉口服液,益气复脉粉针剂等系列新药。构建以传统中医药理论为基础,综合运用多学科技术手段识别中药活性成分的功能靶标的技术方法。基于阵列传感与指纹图谱的“谱效导向”策略并应用人工智能技术方法建立“中药可追溯与标准化技术体系”。在组方原理、药理活性、物质基础、新药创制等方面积累了大量的研究基础。
五、科学研究
中药资源系教师先后承担了国家“863”计划、国家“支撑”计划、国家科技重大专项、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金以及重大横向科研等多项课题研究,近年来获得专利授权30余项。特别是在中药及复方可追溯与标准化、镇痛药物及急慢性肾病治疗药物研发、中药功能产品研发方面具有良好的基础。
六、关键技术
1、中药活性成分快速发现技术体系
(1)基于“生物组合化学”的药物先导化合物快速发现体系
对具有明确生物活性天然复杂化合物或活性组分,通过微生物或者或酶的催化修饰产生新的组合型天然化合物库;结合药理筛选及活性物质结构鉴定,发现新的高活性或低毒性的天然活性先导化合物,或通过对活性组分中不同成分结构变化与活性相关性分析发现关键活性位点,结合化学修饰发现新的先导化合物。利用该技术已发现多个药物先导化合物,其中两个先导化合物的新药研究获得重大新药创制专项资助。
(2)基于“酵母/细菌表面展示的中药活性成分快速筛选体系”
针对中药活性成分筛选过程中周期长、成本高等难题。利用基因工程技术结合高效液相及质谱分析技术,构建了针对特定靶点的活性成分快速筛选体系;本技术体系能够实现对中药复杂体系中活性成分的快速筛选,一方面为阐述中药的有效性及机制研究提供支撑,另一方面可以为药物先导化合物的发现提供线索。利用该技术体系已经完成中药防治病毒性肺炎、抑制血小板聚集、抗血栓等相关活性关键靶点的活性成分筛选。
(3)基于分子探针活性评价的中药药效物质快速发现体系
应用系统分离筛选法和活性追踪法寻找中药活性成分,是一种发现中药药效物质的主要方法,并结合灵敏的检测手段和设备(如荧光探针、多功能酶标仪等),可实现对不同中药的高通量筛选,加快中药药效物质资源库的构建。利用该技术体系已经完成中药的抗氧化、抗凝血、抑制尿路感染的活性成分筛选。
2、中药活性成分体内过程可视化技术体系
实现对中药活性成分在体可视化监测与作用机制发现。一方面可以利用荧光探针动态监测细胞、活体损伤情况,评价药物浓度和剂量对其的影响。另一方面将活性成分进行结构改造,修饰荧光基团,确定其靶器官和靶蛋白。利用该技术体系已经完成黄葵胶囊、血必净注射液、黄芪等中药活性成分体内可视化研究。
3、基于人工智能的中药可追溯与标准化技术体系
基于液相指纹图谱技术根据中药中化学物质的不同性质,构建“多元多息”指纹图谱,在进行数据融合后联合人工智能技术建立“中药可追溯与标准化技术体系”。本技术能够快速、精准地对中药产地进行溯源;对中药粉末、提取物等,失去原始形貌的中药材进行追溯。此外,本技术采用的人工智能技术能够在中药材数据样本不断扩充的情况下,自主学习并自主更新其识别能力,与此同时,还能快速识别不同产地的标志物。利用该技术体系目前已经实现常规200种中药的精准识别及追溯。
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