天然產物的生物轉化

天然藥物的生物轉化

一.生物轉化的概念、意義與研究進展

二.利用植物組織細胞培養系統進行的生物轉化

三.利用微生物細胞培養系統進行的生物轉化

四.利用生物酶制劑進行的生物轉化

五.展望一.生物轉化的概念、意義與研究進展

生物轉化是指利用生物體系（包括微生物、植物和動力物）以及生物體系的酶制劑作為催化劑，對外源性底物進行結構修飾時所發生的化學反應。生物轉化的本質是生物體系的酶對外源性底物的催化反應。生物催化體系是高效和具有選擇性一個的溫和催化體系。生物體系中的酶具有高度的化學選擇性、區域選擇性和立體專一性。生物轉化反應可以完成許多化學方法不能或不易完成的反應，能夠制備許多包括光學純的醫藥、農業及中間體在內的復雜化合物，因此越來越受到生藥學和天然藥物化學工作者的重視。近年來，我國的生物轉化研究取得了一定的進展，但與國際上相比，差距很大，集中體現在研究的生物轉化反應類型和原始創新項目少，研究的酶類型單一。二.利用植物組織細胞培養系統進行的生物轉化

植物組織細胞培養液是一類新的生物轉化系統，能對映選擇地轉化外來底物特點：1、植物酶與動物酶相比，具有原料易得，易繁殖且不需將酶從細胞中分離的特點。2、植物細胞轉化法與微生物細胞轉化法相比，植物細胞培養液得到的光學活性產物的光學產率高于微生物法3、與化學合成法相比，所需反應條件溫和，易于操作，且不需要使用手性誘導物1.用植物懸浮細胞作為催化系統進行的生物轉化反應2.用固定化植物細胞作為催化系統進行的生物轉化反應3.用毛狀根培養物作為催化系統進行的生物轉化反應利用植物組織細胞培養系統進行的生物轉化主要包括以下三個方面：

1.用植物懸浮細胞作為催化劑進行的生物轉化反應

由游離植物懸浮細胞組成的生物轉化系統具有直接使用前體，細胞轉移限制少和不存在影響細胞活力和生理狀態的介質等優點，因此，它是目前使用最多，也是取得結果最為滿意的一個轉化系統。由懸浮細胞所進行的生物轉化反應多為一步反應，即加入前體后經懸浮細胞培養進行單一的化學反應而形成某一產物。方法與舉例桔梗懸浮培養細胞對天麻素的生物轉化1、桔梗無菌苗的獲得剪取桔梗嫩莖洗凈后用70%酒精浸泡30秒后放入0.1%HgCl2中滅菌15min，用無菌水沖洗3-5次，取出，剪成約1cm帶節小段，接種于MS+2.0mg/L6-BA培養基中進行無菌苗誘導，約1周后，腋芽開始啟動，3-4周后長成約5cm小苗。2、桔梗愈傷組織的誘導和懸浮細胞培養體系的建立切取桔梗無菌苗的葉片和莖段,于MS+5.0mg/LNAA培養基中誘導愈傷組織的形成。將繼代3次以上、生長較好的愈傷組織轉入液體培養基中培養，開始3代每10天轉接一次，第4-5代后細胞便能在液體培養基中穩定生長。培養溫度均為25℃，黑暗培養，細胞懸浮培養時搖床轉速為120轉/分鐘。3、桔梗懸浮細胞對天麻素的生物轉化與產物檢測底物天麻素用無水乙醇溶解。待桔梗細胞生長到15天時，用微量移液器吸取一定量的底物加入培養基中，使底物的加入濃度為60mg/L。8天后抽濾回收培養液，并用蒸餾水將培養物清洗3次，合并濾液，用等量乙酸乙脂萃取5次，減壓濃縮溶劑，丙酮-石油醚中結晶后，進行波譜分析。

桔梗懸浮培養細胞對天麻素的生物轉化

長春花懸浮細胞對天麻素的生物轉化

2.用固定化植物細胞作為催化劑進行的生物轉化反應固定化培養就是把植物細胞用瓊脂、聚丙烯酰胺、硅藻、有機橡膠等包埋后，再用交聯劑進行滲透交聯處理提高細胞的通透性的一種培養技術。采用離子交換，聚合，微囊化作用等措施，使細胞內的酶通過氫鍵、疏水作用力、偶極作用力等吸附在固體支持物上，可以有效地防止胞內酶的滲漏。由于包埋劑多為非極性物質，所以固定化培養更有利于非極性