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最后更新：2014-03-04
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生產企業：創騰科技有限公司
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產品詳細介紹NeoSuite Chinese Natural Product Datebase, NeoSuite)
創騰科技有限公司和中國科學院上海藥物研究所聯合開發的綜合性天然產物數據庫。這一數據庫利用Symyx公司先進的ISIS化學信息管理系統進行數據管理，可以方便地利用ISIS/Base&Draw檢索或連接其他分子模擬和分子設計軟件系統.。CNPD數據庫目前共收集了三十七個類別的57,000多個天然產物，其中70%的分子是類藥性分子，相關的數據包括天然產物的CAS登錄號，名稱，分子式，分子量，熔點等理化性質，以及二維及三維分子結構，生物活性，自然來源和參考文獻信息。對于原植物或同屬中藥，還收錄了對應的中文名，拉丁文名，性味，歸經及功能主治信息。CNPD可以幫助從事藥物化學，植物化學，有機化學，醫藥，農藥及生物化學等領域的研究人員系統的了解天然產物分離，提取和鑒定的研究方法；或者對天然產物的結構及生物活性信息進行定量或定性的分析研究，深入了解某類藥物的結構與活性間的關系，為新藥研究提供系統的和有價值的信息。由于天然產物的結構具有非常好的差異性，因此數據庫中的許多化合物還可以作為組合化學設計的起始結構。
中國天然產物數據庫[Chinese Natural Product Database (CNPD® )]是創騰科技有限公司和中國科學院上海藥物研究所聯合開發的綜合性天然產物數據庫。這一數據庫是在SYMYX化學信息管理系統的基礎上建立并完成的。SYMYX化學信息管理系統是目前國際通用的管理系統，使用方便,兼容性好。
CNPD®是面向相關領域的科學家建立的易于使用的綜合性天然產物數據庫系統，該產品力圖系統的收集、整理、分析從中國國產的植物中分離鑒定出的天然產物的物理性質、生物活性及化學結構等信息，結合中國傳統中草藥的應用實踐，利用最先進的計算機化學信息管理手段，為中國的新藥、天然產物及相關領域的研究與開發工作，提供一個不可多得的好工具。
CNPD® —物有所值的天然產物數據庫
CNPD® 數據庫包括兩方面內容：一是庫管理系統，二是數據本身。
CNPD® 數據庫的一個重要方面是管理系統。CNPD® 的數據庫是利用SYMYX公司先進的ISIS化學信息管理系統進行數據管理，可以方便地連接其他分子模擬和分子設計軟件系統如Discovery Studio. SYMYX公司的ISIS系統在Windows 環境下運行，使用者無需任何專業計算機知識, 不需學習任何編程語言, 即可利用ISIS/Base & Draw對CNPD® 數據庫自如地進行檢索、瀏覽和維護。更重要的是，使用者在使用ISIS/Base & Draw對CNPD® 數據庫進行檢索時，還可以使用到一種非常有效的新功能結構式搜尋。化學結構式是化學家的通用語言，當化學家利用結構式搜尋功能對CNPD® 數據庫進行檢索時，可以非常準確的得到他們所需的信息。
CNPD® 數據庫的另一個重要內容便是數據本身。CNPD® 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，CNPD® 中有70％的分子是類藥性分子。
生物堿
甙
黃酮
蒽醌
菲醌
萘醌
苯醌
苯并呋喃
苯并吡喃
木脂素
強心甙
萜烯
倍半萜
二萜
三萜
單萜
香豆素
芪（二苯乙烯）
alkaloid
glycoside
flavonoid
anthraquinone
phenanthraquinone
naphthoquinone
benzoquinone
benzofuran
benzopyran
lignans
cardiac glycoside
terpene
sesquiterpenoid
diterpenoid
triterpenoid
monoterpenoid
coumarin
stilbene
氨基糖甙
肽
多糖
核苷
多烯
二烯
糖
聚醚
脂環
雜環
大環內酯
單寧
酚
酸
苯甲酸
甾體
甾體皂甙
其他
aminoglycoside
peptide
polysaccharide
nucleoside
polyene
diene
saccharide
polyether
alicyclics
heterocycle
macrolide
tannin
phenol
acid
benzoic acid
steroid
steroidal saponin
other
同時CNPD® 還收集了天然產物相關的各類信息，主要包括：
1）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系。
2）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。
3）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。
4）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。
5）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。
6）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。
CNPD® 的應用
CNPD® 可以為從事藥物化學、植物化學、有機化學、醫藥、農藥及生物化學等領域的研究人員提供有益的幫助。它可以幫助研究人員系統的了解天然產物分離、提取和鑒定的研究方法；或者對天然產物的結構及生物活性信息進行定量或定性的分析研究，深入了解某類藥物的結構與活性間的關系, 為新藥研究提供系統的和有價值的信息。由于天然產物的結構具有非常好的差異性, 因此天然產物數據庫中的許多化合物可以作為組合化學庫設計的起始結構。另外，CNPD® 首次將天然產物、生物活性數據、原植物來源及中藥傳統應用融合在一起，并且提供三維結構信息及其Rasmol在線顯示，所以它可以幫助科研人員充分了解中國天然產物資源。
應用實例：
用虛擬篩選方法從天然產物數據庫CNPD® 中發現活性化合物.此實例是由中國科學院上海藥物研究所藥物發現與設計中心提供，可參考文獻：CMC，2003，10，2327－2342。
第一步、針對鉀離子通道結構的CNPDTM虛擬篩選
KcsA鉀離子通道的晶體結構的CNPD® 虛擬篩選如圖1所示。用分子對接程序，將CNPD® 中的每個化合物對接到鉀離子通道的結合口袋中，根據形狀匹配和作用能打分，選取前200名分子并優化每個復合物的結構，并計算結合能，結果如圖2所示。選取分子對接打分和結合能均較低的化合物14個，再計算結合自由能。
第二步、虛擬篩選結果以及候選化合物的類藥性分析
為了評價這些化合物的類藥性，另從SYMYX/MDDR數據庫中選出了206個鉀離子通道阻滯劑，用來魯華教授等發展的XlogP程序計算了它們的logP值，結果如圖3所示。70%的鉀離子通道阻滯劑的logP在0-6之間，9個用于臨床的化合物的logP在2-6之間。從CNPDTM數據庫中搜尋出的200個化合物，96%的logP在0-6之間，最后選擇的14個化合物的logP在0.26-6.19之間，表明這些化合物能用于細胞水平的篩選。
圖1. 基于鉀離子通道的虛擬篩選流程
圖2. 前200個化合物經優化后計算的結合能（BE2）與分子對接計算作用能的比較(BE1):（化合物15-200; :化合物 5-14; :化合物1-4).
圖3. (A) MDDR 中鉀離子通道阻滯劑logP值分布;(B) CNPDTM打分前200名化合物logP值分布.
第三步、電生理測試
因為14個候選化合物中只收集到了4個化合物的樣品(圖2中藍三角)，所以只有4個化合物進行了電生理測試。電生理測試表明，這些化合物均對老鼠海馬神經元IK有抑制作用，其中化合物2、3和4對IK有選擇性的抑制作用。圖4是化合物2的電生理測試結果。這些化合物的結合親和性分別比四乙基銨 (TEA, 一種常用的研究鉀離子通道功能的工具藥) 高20-1000倍。藥理測試表明，這些化合物有明顯的抗心律失常活性。因此，化合物2-4都可能發展成為替代TEA的工具藥，進行鉀離子通道的神經生物學和心血管功能研究。
圖4. 化合物2電生理測試結果
前景展望
上述鉀離子通道阻滯劑發現的例子，說明虛擬篩選的方法是獲得先導化合物的一個有效方法，而CNPD® 是一個有價值的用于虛擬篩選的小分子數據庫。另外，上海藥物所用類似的方法針對PPARg配體結合區域的晶體結構，搜尋了CNPD® ，結合他們自己發展的配體垂釣(ligand fishing)技術，在兩個星期內即獲得了兩個活性較高的PPARg激動劑。這些例子說明，虛擬篩選方法篩選天然產物數據庫CNPD® 是獲得先導化合物或活性化合物的一條有效的途徑。在中國的新藥、天然產物及相關領域的研究與開發工作中，是一個不可多得的好工具。 |
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