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研究方向

天然产物指自然界的生物合成的次级代谢产物,尤指天然来源的小分子有机化合物。自人类学会开始利用天然动植物等资源用以治疗疾病、延长寿命、提高生活质量以来,天然产物就注定了要在药物研究与发现中扮演着不可或缺的角色。生物的多样性决定了天然产物的多样性几乎是无穷尽的,这也为人类提供了极其丰富的天然小分子来源。统计数据显示,人类自1940年以来的所有上市抗癌药物中,超过50%直接或间接来源于天然产物。包括青霉素、奎宁、青蒿素、甾体、紫杉醇、石杉碱甲、万古霉素、埃博霉素、软海绵素B等等天然产物,直接或间接地为人类提供了许多可以载入史册的重要药物,拯救了无数人的生命。

然而,天然产物小分子往往结构复杂,来源稀少。对其进行多样化的结构修饰常常也非常困难,为后续生物与医学研究带来极大不便。天然产物全合成是利用简单的化学原料,在实验室里通过研究人员的智慧和双手,高效率地创造出与天然产物结构完全相同的分子,从而为结构修饰改造、生物活性研究以及临床医学研究等提供宝贵的原材料。同时,天然产物合成化学也能够大大推动化学科学的发展与进步,许多有趣又实用的有机合成方法、重要的有机化学理论和天然产物的生物合成途径等就是在天然产物合成工作中被有意或无意中发现的。因此,天然产物全合成是一门极其重要的、兼具科学性、挑战性、实用性与艺术性的学科。

笼状天然产物是指一大类分子结构长得像笼子一样的天然产物,常常具有非常有趣并且存在巨大合成挑战性的化学结构,以及非常丰富多样和特殊的生物活性。复杂笼状天然产物往往拥有密集而拥挤的化学骨架、连续的手性中心和密集取代的原子,这就使得其骨架构建存在着巨大的挑战。同时,由于分子的笼状结构,使得其合成中的区域选择性、化学选择性和立体选择性变得非常有趣,往往呈现出相对极端化的趋势。尽管在合成中,很多时候我们可以利用分子的笼状结构得到完美的选择性,但是一旦出现我们所不希望的选择性,针对目标分子的化学合成往往会遇到极大的困境。因此,我们认为,针对复杂笼状天然产物的全合成,快速的骨架构建和高选择性的反应是获得较高效率合成路线的关键因素。基于这个核心思路,我们的团队针对一系列有着重要生理活性的复杂笼状天然产物,包括二萜类、二倍半萜类和一系列生物碱分子开展高效率的全合成研究。

同时,我们基于有着抗癌活性、神经活性、抗生活性天然产物小分子或者计算机辅助设计新型小分子化合物,开展药物化学与相关化学生物学研究。

课题组成立以来,我们团队先后主持、共同主持多项国家与地区科研项目,包括南方科技大学科研启动项目、中组部人才计划青年项目、国家自然科学基金青年/面上项目、深圳市孔雀团队项目、深圳市发改委项目、深圳市科创委项目、中国博士后科学基金、广东省青年创新人才项目等。

目前课题组科研仪器设备齐全,学术气氛一流,欢迎对天然产物全合成及新药研发有兴趣的同学加入我们团队,共同为更美好的明天奋斗。