現(xiàn)代生物技術(shù)在中藥化學(xué)研究中的應(yīng)用探討

1、當(dāng)代生物技能在中藥化學(xué)研究中的應(yīng)用探究胡孔峰，楊豪杰，尹健，梁利香【關(guān)鍵詞】當(dāng)代生物技能,；,中藥化學(xué)摘要：目的探究當(dāng)代生物技能在中藥化學(xué)研究中的應(yīng)用。要領(lǐng)闡發(fā)當(dāng)代生物技能在中藥化學(xué)身分產(chǎn)生途徑、化學(xué)反響、合成和消費(fèi)三個(gè)方面的應(yīng)用。結(jié)果當(dāng)代生物技能在中藥化學(xué)研究歷程中比傳統(tǒng)研究要領(lǐng)更具有上風(fēng)，為中藥化學(xué)研究開拓一條極新的途徑。結(jié)論中藥化學(xué)研究應(yīng)當(dāng)充實(shí)汲取和使用當(dāng)代生物技能。關(guān)鍵詞：當(dāng)代生物技能；中藥化學(xué)中藥是我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)用以防治疾病的緊張兵器，其產(chǎn)天生果的物質(zhì)底子是中藥所含的化學(xué)身分。中藥化學(xué)的研究在中醫(yī)藥學(xué)的當(dāng)代化、國際化及中藥財(cái)產(chǎn)化的歷程中具有極為緊張的作用1。其研究歷程中通常要結(jié)合當(dāng)代科

2、學(xué)理論和結(jié)果，應(yīng)用今世最新技能和要領(lǐng)來舉行。當(dāng)代生物技能是以生物體系(個(gè)別、構(gòu)造、細(xì)胞、細(xì)胞器、基因)和生物工程原理來消費(fèi)生物產(chǎn)物，培養(yǎng)新的生物品種或提供社會(huì)辦事的綜合性生物科學(xué)技能，在各個(gè)行業(yè)得到了普及的應(yīng)用，尤其是農(nóng)業(yè)、環(huán)保、醫(yī)藥等范疇。當(dāng)代生物技能將是鞭策中藥當(dāng)代化的強(qiáng)有力的緊張技能之一2，而且在中藥當(dāng)代化研究中得到應(yīng)用。當(dāng)代生物技能在中藥化學(xué)研究中也有應(yīng)用，但這方面研究大多疏散在其他研究傍邊，尚未見到報(bào)道對這方面有體系的闡發(fā)，而且研究中藥化學(xué)的人通常從化學(xué)角度入手，很少涉及到生物技能。本文就當(dāng)代生物技能在中藥化學(xué)研究中的應(yīng)用舉行一個(gè)比力全面體系的闡發(fā)。1當(dāng)代生物技能在中藥化學(xué)身分產(chǎn)生途

3、徑研究中的應(yīng)用中藥化學(xué)身分大多是藥用植物在生長時(shí)期舉行的一系列新陳代謝歷程中形成和積聚的，絕大部門是代謝次消費(fèi)物，它們的產(chǎn)生每每有幾種到幾十種酶的到場，合成途徑非常龐大。中藥化學(xué)身分產(chǎn)生途徑的研究要借助于酶工程、基因工程等當(dāng)代生物技能來研究中藥化學(xué)身分生物合成途徑。研究中藥化學(xué)身分的生物合成途徑不但可以有助于這些化學(xué)身分的仿生合成，而且還可以報(bào)酬地對這些化學(xué)身分的合成舉行生物調(diào)控，有利于定向合成所必要的化學(xué)身分，是整此中藥化學(xué)研究的基矗國際上這方面的研究已經(jīng)漸漸深化。HEide等在遼寧紫草的細(xì)胞造就中，研究了與紫草寧生物合成相干的酶類，開端確定了紫草寧生物合成的關(guān)鍵酶是對羥基苯甲酸牦牛兒基轉(zhuǎn)移

4、酶(Phydrxybenzategeranytransferase)3。kada等4疏散出了某種黃連細(xì)胞中的編碼(S)四氫小檗堿氧化酶的基因，并舉行序列闡發(fā)。海內(nèi)這方面的研究起步較晚，但也獲得一些結(jié)果。中國科學(xué)院植物研究所葉和春研究員課題組已克隆出青蒿素生物合成途徑中四個(gè)關(guān)鍵酶基因，構(gòu)建了差異啟動(dòng)子下的ad和PP基因植物表達(dá)載體，通過液氮凍融法等技能創(chuàng)立了二元載體體系5。使用基因技能研究紅豆杉屬植物中抗癌化合物紫杉醇產(chǎn)生途徑中關(guān)鍵酶環(huán)化酶已經(jīng)獲得應(yīng)用。吲哚生物堿合成歷程的關(guān)鍵酶異胡豆苷合成酶(SSS)，它催化次番木鱉苷和色胺縮合反響天生異胡豆苷。在萜類化合物(如倍半萜合成酶和二萜合成酶)和苯丙

5、基類化合物(如查耳酮合成酶)的基因工程研究也獲得了必然的希望。2當(dāng)代生物技能在中藥化學(xué)反響中的應(yīng)用中藥化學(xué)反響非常龐大，普及存在于藥用動(dòng)植物的生長采收階段、炮制加工、中藥制劑、臨床調(diào)度煎煮等中藥財(cái)產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。中藥化學(xué)研究的很緊張方面就是研究其化學(xué)反響。當(dāng)代生物技能在此方面的應(yīng)用，給中藥化學(xué)反響的研究開拓一條捷徑。2.1羥基化反響羥基化發(fā)應(yīng)是中藥化學(xué)反響的一個(gè)緊張范例，在中藥化學(xué)身分生物合成途徑中的乙酸丙二酸途徑aetatealnatepathay，AAA途徑和甲戊二羥酸途徑evalniaidpathay，VA途徑中都存在羥基化反響。傳統(tǒng)羥基化反響必要大量的反響步調(diào)和催化劑，歷程龐大，大范圍消

6、費(fèi)本錢高。如今使用當(dāng)代生物技能，就可以制止上述題目。通過造就具有部位特異和立體特異性羥基化烯丙位=雙鍵的本領(lǐng)以及區(qū)別底物的差異對映體并選擇性地對此中之一舉行羥基化的本領(lǐng)的植物細(xì)胞造就物，在分子中的差異部位舉行立體選擇性氧化反響轉(zhuǎn)化外源底物，從而實(shí)現(xiàn)羥基化。比方長春花(atharanthusrseus)的細(xì)胞懸浮造就物可將香葉醇、橙花醇以及左旋和右旋香芹酮通過其戊基側(cè)鏈羥基化為一系列的單羥基化異構(gòu)體，再轉(zhuǎn)化為抗真菌代謝物5，3羥基新二羥基香芹醇6。2.2復(fù)原反響中藥化學(xué)身分的變革通常都存在復(fù)原反響。常見的包羅羰基復(fù)原反響、-雙鍵的復(fù)原反響、硝基復(fù)原反響等方面。當(dāng)代生物技能在這些方面有著普及的應(yīng)用

7、。使用細(xì)胞造就可以將醛和酮轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的醇，羰基產(chǎn)生復(fù)原反響；=雙鍵加成其他身分，產(chǎn)生=雙鍵復(fù)原反響；硝基被復(fù)原，產(chǎn)生硝基復(fù)原反響。比方長春花細(xì)胞懸浮造就得到的全細(xì)胞，通過其過氧化物酶胞外排泄到造就基中，可以使打擊羰基外貌產(chǎn)生復(fù)原反響，使羥基化合物在具羥基基團(tuán)的部位具有活性6；眼蟲Astasialnga細(xì)胞造就物可以或許產(chǎn)生2種烯酮(enne)復(fù)原酶，可以復(fù)原香芹酮的=雙鍵，該反響具有部位特異6；北洋金花Daturainnxiu、長春花以及yrphyllu屬植物細(xì)胞造就物都可以或許將TNT(2,4，6trinitrtluene)顛末硝基復(fù)原反響天生ADNT(2,4,6aindinitrtluen

8、e)7,8。2.3糖基化反響糖基是中草藥的緊張生物活性物質(zhì)之一，由其衍生的苷類化合物，常為中草藥的有用身分。糖基化反響可以使不溶于水的化合物變化為水溶性化合物，很多中藥身分的理化性子與生物活性產(chǎn)生較大的變革，因此具有很緊張的意義。糖基化反響使用傳統(tǒng)的微生物造就或化學(xué)合成很難做到，不外使用當(dāng)代生物技能就可以比力輕易完成。比方：丁酸具有體外按捺腫瘤生長和誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化的作用，但是其在哺乳動(dòng)物體系中半衰期很短，人們通過懸浮造就的灰葉煙草Nitianaplubaginifia細(xì)胞糖基化得到其糖苷，半衰期大大增長，可以開拓為抗癌新藥。2.4氧化和環(huán)氧化反響中藥化學(xué)身分在天然條件或報(bào)酬條件下，常常會(huì)產(chǎn)生

9、氧化或環(huán)氧化反響，這些反響有一些具有使用代價(jià)，通常被使用的如醇類身分被氧化成醛或酮，繼而被氧化成酸；含有酚羥基身分的物質(zhì)，被氧化縮合；環(huán)氧化反響可以用于具有細(xì)胞毒性的倍半萜烯的布局修飾。當(dāng)代生物技能的應(yīng)用，可以報(bào)酬地調(diào)治和操縱以上的反響。比方：使用細(xì)胞造就，可以將醇轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的醛和酮；莪術(shù)uruazedaria細(xì)胞懸浮造就物可以完成大根香葉酮(gerarne)的環(huán)氧化反響；Pras等9研究創(chuàng)造，在uunaprllFIIIS的細(xì)胞造就物中由酚氧化酶催化可以天生一個(gè)非常緊張的藥用化合物7，8二羥基一N二n丙基2氨基四氫化萘(7，8dihydrxyNdinprpyl2aintetralin)。3當(dāng)代

10、生物技能在中藥化學(xué)身分合成和消費(fèi)中的應(yīng)用中藥所含有的化學(xué)身分，通常含量都不高，而且含有大量的非藥用部門和雜質(zhì)身分，給中藥化學(xué)身分的提取和疏散帶來很大的難度，有的中藥生長時(shí)期很長，產(chǎn)量很低。隨著人類需求的急劇增長，單靠傳統(tǒng)的從野生或蒔植的中藥材中提取，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不克不及滿意必要，因此必要對中藥化學(xué)身分舉行人工合成，大概通過人工技能進(jìn)步其純度和產(chǎn)量。中藥活性身分一樣平常布局龐大，常有多個(gè)不合錯(cuò)誤稱碳原子，使用化學(xué)合成來舉行布局修飾存在著得出率低、反響埋頭性差、副產(chǎn)物多等缺點(diǎn)，既費(fèi)事費(fèi)力又結(jié)果不佳。比年來，以微生物為反響器舉行中藥活性身分的生物轉(zhuǎn)化和生物合成，有望為這類中藥活性身分的得到提供新的途徑。中國

11、藥科大學(xué)研究職員使用微生物轉(zhuǎn)化技能樂成地在嗎啡雷同物蒂巴因的14位碳原子上定向引人了羥基，使其鎮(zhèn)痛活性進(jìn)步了100倍以上10。有些中藥化學(xué)身分在植物體內(nèi)的含量非常少，化學(xué)合成和半合成也不太抱負(fù)，可以通過當(dāng)代生物技能的操縱，消費(fèi)這類有用物質(zhì)。如今已經(jīng)研究樂成的有使用細(xì)胞懸浮技能造就具有抗癌活性但生恒久漫長且含量極低的紅豆杉的活性身分紫杉醇、紫草的有用身分紫草寧色素、三白草的活性身分金絲桃苷、具有抗腫瘤作用的長春花的活性身分長春堿和長春新堿等，使用結(jié)實(shí)化細(xì)胞造就技能造就一些有用身分如黃酮、葸醌、種種色素和生物堿等11，使用毛狀根造就長春花、煙草、紫草、人參、曼陀羅、顛茄、丹參、黃芪、甘草和青蒿等4

12、0多蒔植物的有用身分12。綜上所述，當(dāng)代生物技能在中藥化學(xué)研究歷程中比傳統(tǒng)研究要領(lǐng)更具有上風(fēng)，為中藥化學(xué)研究開拓了一條極新的途徑。在中藥化學(xué)研究中應(yīng)當(dāng)充實(shí)汲取和使用當(dāng)代生物技能。參考文獻(xiàn)：1匡海學(xué).中藥化學(xué).北京：中國中醫(yī)藥出書社，2022：1.2趙廣榮，向志軍，元英進(jìn)，等.中藥當(dāng)代化研究的生物技能J.中草藥，2022，355：481.3李森，吳新，董效成，等藥用植物次生代謝物細(xì)胞工程的新希望J.西北藥學(xué)雜志，1998；13(4)：173.4kadaNasuke，VerprteRIntergeneri-ulturefgenetiallytransfredrgansfrtheprdutinfsp

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