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化學教研室

一、學科概況

化學教研室是學校最早成立的科室之一，是承載教學和科研任務為一體的研究型科室。在歷屆教研室主任（李學驥、莫簡、張生勇、孫曉莉）的領導下，不斷發展壯大。特別是近二十多年來，瞄準本專業國際前沿，以手性技術研究為先導，以學科建設為核心，以人才建設為動力，以條件建設為保證，在教學、科研等方面取得長足發展，已建立了較為完善的教學實驗室和功能齊全的科研實驗室，凝練出具有代表性的手性抗腫瘤藥物研究、軍用特需藥物和心腦血管藥物研制、納米藥物及其載體等科研發展方向。近年來，獲得多項高等級科研成果獎勵和發表70余篇SCI論文。特別是在藥學系成立后，教學科研工作又有了快速發展，成立了手性技術研究中心，擁有藥物化學、藥物分析學和有機化學3個碩士學位授權點，并能進行藥理學（藥物化學）專業的博士研究生培養。目前承擔著學校各專業化學基礎課和藥學專業的主要專業課的教學任務。

二、學術隊伍

教研室目前共有各類人員27名，其中軍人19名，非現役文職7名，職工1名。軍人中，有教授3名，副教授7名，講師6名，助教3名，高級實驗師1名，實驗師2名。現有博士研究生導師3名，碩士研究生導師6名，主系列隊伍中88%具有博士學位。在科技干部隊伍中有國家級教學名師1名，全國優秀科技工作者1名，藥物發展獎獲得者1名，“巾幗發明家”優秀獎獲得者1名，全軍優秀教師1名，軍隊育才金獎獲得者1名、銀獎2名；校“十佳青年教師”2名，精品課教員5名。

三、教學工作

1．本科生教學

（1）承擔學校各專業化學基礎課的教學任務，包括：基礎化學、醫用有機化學和醫用化學等課程。

（2）承擔藥學系各專業的主要專業課，包括：藥物化學、藥物分析學、分析化學、物理化學、無機化學、有機化學、化工原理、藥用高分子材料和綜合化學實驗等課程。每年面向本科生的教學總學時4030學時左右。

2．研究生教學

目前為碩士、博士研究生開設的課程有：有機合成，有機分析，藥物化學，物理有機化學，色譜分析等課程。

3．函授教學

承擔函授本科分析化學、物理化學、藥物化學、藥物分析等教學任務。

4．專題講座

為本科生、研究生開設專題講座：手性藥物和手性技術。

5.教學改革

化學教研室注重教學質量的提高，開展多項教學改革和多媒體課件建設，近幾年獲得如下獎項和教改成果：

◆自2001年以來，主編或副主編公開出版教材6本。

◆《有機化學》教材獲2003年教育部優秀教材二等獎；

◆“有機波譜分析”多媒體課件，獲2003年陜西省優秀電教成果二等獎；

◆“新增藥劑專業教學改革的探索和實踐”獲校級教學成果一等獎（2005年）；

◆近五年發表教學改革論文30余篇。

四、研究生培養

近十年，本學科共招收研究生56名，其中博士生18名，碩士生38名，目前在讀博士生5名，碩士生16名，在站博士后研究人員2名。

本學科具備每年招收6名博士生和8名碩士生的能力。在培養的博士生中，8人獲學校優秀博士論文課題資助；2人士獲陜西省優秀博士論文獎；1人獲軍隊優秀博士論文提名獎。

五、科學研究

本學科以手性催化技術為主要研究方向，同時開展藥物合成、藥物分析、天然藥物和智能化藥物控釋體系等方面的研究工作，具體研究內容包括：

（一）手性催化技術研究

手性是一切生命的基礎，手性藥物往往只有一種對映體具有特定的藥理活性，而另一種對映體則活性較差或無活性，有時甚至有毒副作用。手性催化反應是制備單旋體化合物最科學和最經濟的方法。

我們是國內最早開展不對稱催化反應研究的單位之一，對手性配體和手性催化劑的設計、合成及多種不對稱催化反應進行了深入研究。

在該研究領域先后獲得了十多項國家自然科學基金和6項省部級基金的資助。在SCI收錄的雜志上發表論文60余篇；獲國家發明三等獎1項，軍隊科技進步一等獎1項，陜西省科技進步一等獎2項；獲得國家發明專利4項。出版《不對稱催化反應》等專著2部。

1、烯烴不對稱催化氫化反應研究

首次報道了用手性環氧化物的開環反應和立體有擇的Diels-Alder反應合成手性雙膦配體的兩種新方法。共合成了8種結構新穎的手性雙膦配體，在不對稱催化氫化反應中獲得了100%的化學轉化率和大于92%ee的立體選擇性。并率先在我國通過該反應的關鍵步驟工業規模生產D-Phe和L-Phe。

2、烯烴不對稱雙羥化和氨羥化反應研究

創新性地設計合成了23種用于烯烴不對稱雙羥化和氨羥化反應的可回收和重復使用的非支載小分子配體，解決了大分子支載配體存在的合成路線長、負載量低、用量大、活性低的缺點，為工業生產手性鄰二醇和β-氨基醇等藥物中間體奠定了堅實的基礎。同時，率先報道了烯烴不對稱雙羥化反應中同時回收配體和OsO4的催化體系，不僅降低了反應成本，而且利于環境保護。

3、不對稱相轉移催化的烷基化反應研究

設計合成了系列手性金雞納生物堿類季銨鹽型催化劑，用于二苯亞甲基甘氨酸叔丁酯的不對稱烷基化反應中，得到好的催化活性和對映選擇性（99%ee）。該方法被成功用于手性合成系列氨基酸，具有條件溫和，成本低，對環境友好等特點，適合工業化制備光學純的氨基酸。

4、金雞納生物堿衍生物催化的其他反應研究

首次報道30多種金雞納生物堿衍生物配體，在不對稱“中斷”的Feist-Benary反應和查爾酮的不對稱環氧化反應中獲得了幾近定量的化學產率和高達90%~96%ee的立體選擇性；他們的過渡金屬配合物催化劑，在烯丙基烷基化反應中獲得了＞93%的化學產率和95%ee的立體選擇性；在不對稱氫轉移反應中，所設計合成的催化劑催化效率高，手性誘導效果好（97%ee），并且通過簡單的酸化處理即可回收和重復利用，該反應被用于左旋沙丁胺醇的合成之中。

（二）藥物分離與分析研究

主要進行HPLC新型分析型和制備型柱填料的研發，我們與國內開發和生產HPLC專用產品的著名企業——迪馬科技有限公司建立了友好合作關系。新上市的產品具有柱效高、壽命長、pH適用范圍寬、分離度高和重現性好等優點。目前我們已發表多篇SCI論文，今后的研發重點為新型手性柱填料的研發。

建立了文拉法辛、羅格列酮、蛇床子素、紅景天苷、鷹嘴豆芽素等多種藥物的HPLC分析方法，并成功地建立了用毛細管電泳法分離、分析手性鄰二醇和手性氨基醇的新方法，建立了一種監測L-和D-苯丙氨酸生產過程的毛細管電泳質量控制方法。

（三）化學合成新藥研究

1、用手性催化技術合成抗癌新藥紫杉醇和多烯紫杉醇

本研究創立了一種具有自主知識產權的用不對稱催化技術合成紫杉醇和多烯紫杉醇的新方法。通過使用可回收和重復使用的手性催化劑，以肉桂酸酯為原料，通過Sharpless不對稱雙羥化、環化、親核開環、催化還原和取代等“六步反應、一步操作”方便地得到C13側鏈。后者與巴卡亭在溫和條件和HPLC監控下定量地偶聯，經去保護，純化等步驟方便地得到紫杉醇或多烯紫杉醇。合成路線短，成本低廉，具有很強的技術競爭力和良好的推廣應用前景。

2、心、腦血管疾病新藥研究

心腦血管疾病是人類頭號殺手。尋找有效的防治藥物是當今醫學界亟待攻克的重要課題。本教研室在該領域投入大量人力、物力進行了新藥研究。主要發現三類化學先導化合物：新型兼具清除氧自由基的NO供體藥物、新型NIT氮氧自由基和酪醇糖苷類心、腦血管疾病新藥。研究表明，這些藥物療效確切，成藥性強。該方向得到1項國家“重大新藥創制”科技重大專項資助和2項國家自然科學基金資助，現已進入中試階段。

此外，我們以蛇床子、鷹嘴豆、藤茶等植物為原料，采用濁點萃取等先進技術成功地對有效單體進行分離、提取。特別是從鷹嘴豆中已分離出15種單體，其中包括未見報道的新型手性母核結構，藥效學研究正在進行中，已在國外發表多篇論文，培養研究生5名。

3、軍用特需藥的研究

本研究以多種糖為原料經不對稱雙羥化等反應合成手性紅景天苷類似物和丹參素衍生物，并進一步探討其藥效和構效關系，以期獲得療效更好的軍用特需藥。該方向得到兩項國家“重大新藥創制”科技重大專項的資助，1項國家自然基金和1項軍隊課題資助。

（四）藥物載體與納米藥物

是生命科學、材料科學與高分子化學交叉的新興學科。與傳統分子藥物相比，納米藥物的EPR效應使其容易進入細胞而實現高療效；鏈接或載帶的功能基團或活性中心多，可以實現治療與療效跟蹤同步化；易于藥物緩釋控制及實現靶向給藥等優勢。在抗腫瘤、抗病毒、心血管疾病和基因轉染等方面有著廣闊的應用前景，也是整個靶向給藥系統中發展較快的領域。

1．微/納米藥物載體

包括新型載體和控釋材料的設計與合成、藥物與載體的相互作用以及藥物載體體系的生物醫學性能評價，是目前納米藥物研究最為活躍的一個方向。在國家自然科學基金、國家十五“863”、全軍醫藥衛生課題的支持下，我們在微/納米藥物載體的制備、緩控釋性能及其生物效應方面開展了較深入的研究，與基礎、臨床科室合作，初步建立了納米載藥系統緩、控釋及靶向載體的研究平臺。

2．智能化釋藥載體

該類載體可通過感應病變部位環境信息的變化或依據治療疾病的需要釋放藥物，代表了控釋制劑的發展方向。目前已有研究的溫敏、酸敏體系雖然有較好的智能化可逆響應，但不能降解，限制了其在生物醫藥領域的應用。課題組把握這一前沿，以發展新型復合與智能生物材料為研究方向，將可生物降解及智能化響應的微凝膠釋藥體系作為主攻方向。已制備出2種智能響應靈敏度高、藥物釋放可控、可降解的納米凝膠。

3．腫瘤靶向納米藥物

開展了利用納米技術改良抗腫瘤藥物及基于新型納米微粒的高效低毒治療或診斷藥物的研究，著重開展了針對腫瘤的雙重靶向釋藥體系的研究。在智能藥物載體的基礎上，篩選對腫瘤組織pH值特異響應的納米凝膠(微粒)。進一步與靶向物質結合,包封或支載抗腫瘤藥物，構建對腫瘤組織具有特定靶向性和可控釋放性的雙重靶向給藥系統，有望為惡性腫瘤等疾病的藥物治療開辟新途徑。

本研究方向獲得國家自然科學基金3項，國家“863”項目2項（副組長單位），軍隊醫藥衛生課題1項，軍隊科技進步三等獎1項，出版專著1部，國內外發表論文60余篇，SCI、EI收錄28篇，申報專利2項，培養研究生6名。

六、科研條件

“十五”以來，本學科建成了4個現代化的手性合成技術實驗室，3個新藥研究實驗室，1個納米藥物研究實驗室，2個手性分離、分析實驗室和1個高壓氫化室。實驗室配備有毛細管電泳儀、高效液相色譜儀（3臺）、氣相色譜儀（2臺）、紅外光譜儀、自動旋光儀、熒光分析儀、紫外分光光度儀、低溫冷凍干燥機等十余臺大型設備和充足的常規儀器，能完全保證手性化合物的合成、新藥研發和生物醫藥材料與納米藥物載體的研究需要。購置的大型儀器設備運轉良好，開機率達到85%以上，其中高效液相色譜儀的使用基本上滿負荷工作。

七、“十五”以來主要科研成果

自2001年以來，共獲得國家自然科學基金14項，國家重大創新藥物研究項目1項，國家科技部創新基金1項，軍隊“十一五”攻關項目1項、青年基金1項，軍隊創新藥物研究（軍用特需藥項目）2項，陜西省科研項目9項，申請和獲得國家發明專利14項，獲陜西省科技進步一等獎2項，出版專著2部。在SCI期刊發表論文70余篇。