生物转化技术在中药中的应用.ppt

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1、生物生物转化技化技术在中在中药中的中的应用用提提 要要 参考文献参考文献 背景介绍背景介绍传统生物转化技术在中药中的应用传统生物转化技术在中药中的应用现代生物转化技术在中药中的应用现代生物转化技术在中药中的应用总结与展望总结与展望背景介绍传统中药优势现代生物技术中药生物转化(Biotransformation)改变药性提高疗效降低毒副作用扩大适应症融合修饰结构或活性位点新的活性化合物，用于新的活性化合物，用于新药或保健食品的开发新药或保健食品的开发可以充分发挥我国中药的资源优势，获得具有自主知识产权的健康产品背景介绍生物转化：生物转化：利用生命体、离体组织、细胞或酶对特定底物进行结构修饰和改造

2、，获得有价值的转化产物以满足化学品、医药、能源和材料等领域需要的一种技术生物转化相对于化学转化而言具有转化效率高、专属性强、能耗低、无污染等优势中药生物转化技术固体发酵液体发酵药用真菌双向固体发酵技术探讨生物转化技术在中药相关产品开发中的意义和可行性。传统生物转化技术在中药中的应用第一类：第一类：第一类：第一类：药材与面粉混合发酵，如六神曲、药材与面粉混合发酵，如六神曲、药材与面粉混合发酵，如六神曲、药材与面粉混合发酵，如六神曲、半夏曲半夏曲半夏曲半夏曲第二类：第二类：第二类：第二类：药材直接进行发酵，药材直接进行发酵，药材直接进行发酵，药材直接进行发酵，如红曲、如红曲、如红曲、如红曲、淡豆豉

3、、淡豆豉、淡豆豉、淡豆豉、百药煎等百药煎等百药煎等百药煎等酶发酵技术酶发酵技术其他其他植物细胞培养植物细胞培养微生物转化技术微生物转化技术生物转生物转化技术化技术125346双向固体发酵技术双向固体发酵技术组织发酵技术组织发酵技术现代生物转化技术在中药中的应用酶发酵技术定义：定义：利用酶所具有的生物催化功能，改变原料物理化学性质，将其转化生成有用物质的一门技术生晒参95%乙醇提取物人参茎叶三七茎叶总皂苷酶发酵原生苷低极性皂苷 转化抗癌、抗衰老、免疫调节等多种药效作用化学稳定性高、生物利用度好-葡萄糖苷酶成功地将牛蒡子苷转化成了牛蒡葡萄糖苷酶成功地将牛蒡子苷转化成了牛蒡子子苷元苷元，具有抗，具有

4、抗病毒、病毒、抗肿瘤等功效抗肿瘤等功效单宁酶转化没食子酸单宁生成单宁酶转化没食子酸单宁生成没食没食子酸和子酸和葡萄糖，从而发挥葡萄糖，从而发挥抗病毒、抗病毒、抗抗肿瘤肿瘤等等功效功效 酶酶法转化中药黄芩并提取黄芩的有效成分法转化中药黄芩并提取黄芩的有效成分，大大提高了提高黄芩，大大提高了提高黄芩素和汉黄芩素等苷元的素和汉黄芩素等苷元的含量含量结论：结论：酶发酵技术是现代生物转化技术中的重要酶发酵技术是现代生物转化技术中的重要组成部分组成部分，在中药创新研发过程，在中药创新研发过程中具有中具有举足轻重的作用举足轻重的作用组织发酵技术定义：定义：药物进入体内后，一般都要经过组织器官的转化才能发挥治

5、疗作用，由此而衍生的将动物组织当作催化媒介的一种的生物转化技术 LC-ESI-MS家兔肠道内的乌头碱代谢产物分析毒性更小的其他生物碱类成分方法：方法：有研究者利用有研究者利用志愿者的志愿者的粪便进行粪便进行了人肠内菌丛培养及其对延胡索甲素和延胡索乙了人肠内菌丛培养及其对延胡索甲素和延胡索乙素的生物转化素的生物转化结果：结果：延胡索所含生物碱延胡索所含生物碱类化合物能良好地吸收进入类化合物能良好地吸收进入体循环体循环意义：意义：可以可以作为作为评价和评价和控制延胡索质量的标示控制延胡索质量的标示物，为物，为确定延胡索的有效成分及其效应物质提供了人肠确定延胡索的有效成分及其效应物质提供了人肠吸收方

6、面的科学理论依据吸收方面的科学理论依据减毒减毒植物细胞培养 定义：定义：定义：定义：在在离体条件下离体条件下，将愈伤组织细胞或，将愈伤组织细胞或其他其他易分散的组织细胞置于特定液体培养基中进行易分散的组织细胞置于特定液体培养基中进行振荡培养振荡培养，并，并以扩繁后的细胞体为媒介进行目标代谢产物的以扩繁后的细胞体为媒介进行目标代谢产物的合成或合成或转化，以达到转化，以达到提高活性成分含量提高活性成分含量或或增加新的物增加新的物质质基础基础等等目的的一项技术目的的一项技术1984年日本的Mitsui石化公司利用紫草的细胞培养技术生产紫草宁，扩大了规模，提高了产物最终质量浓度张志强等对海巴戟天细胞进

7、行体外培养，并对培养基进行优化，使得海巴戟天悬浮细胞的生长速率明显加快，蒽醌含量增加，实验结果为中药的细胞培养提供重要参考王和勇等通过水杨酸和硝酸银的配伍诱导，实现了植物细胞培养中诱导子之间的协同作用，提高了发酵产物紫杉醇浓度，比两个诱导子单独作用时获得紫杉醇最高含量之和还高出50%小结：小结：植物细胞培养这项技术将在生产有价值的植物天然成分方面发挥越来越大的作用，并且可以实现天然植物成分的大规模的发酵生产微生物转化技术 定义：定义：定义：定义：利用利用微生物在代谢过程中产生的微生物在代谢过程中产生的某种某种或者某一系列的物质能够对相应的中药成分进行或者某一系列的物质能够对相应的中药成分进行加

8、工修饰加工修饰，起，起到到增效减毒，产生活性成分增效减毒，产生活性成分等作用。等作用。白静等利用酵母菌液体发酵的方法发酵艾叶水提物，研究表明艾叶发酵物对组胺具有拮抗作用，能致豚鼠离体小肠平滑肌收缩，对未来指导临床有着重要意义戴万生等利用酵母菌发酵大黄后，测定其发酵品中的结合蒽醌的含量较原有含量有所降低，缓和了大黄的泻下作用朱新术等报道了利用乳酸菌发酵黄芪，提高了黄芪中粗多糖的提取率刘亮镜等用朱红栓菌发酵马钱子，能达到对有毒药材马钱子“去毒”与“存效”并重的目的双向固体发酵技术双向固体发酵技术 采用具有采用具有活性成分的活性成分的药材或药渣作为基质进行药用真菌药材或药渣作为基质进行药用真菌发酵发

9、酵农副农副农副农副产品产品产品产品真菌真菌定向提供碳、氮等养分真菌的生理活动使药性基质中的有效成分发生转化，产生新的成分，从而具有双向型付建国采用大型食药兼用菌，对西洋参进行固体发酵，并测定了发酵产物稀有成分人参皂苷CK、人参皂苷Rh2、人参皂苷Rg3的含量，其含量较西洋参药材提高了几倍至十几倍 转化转化过程很难控制过程很难控制不同生命不同生命个体转化差异个体转化差异较大较大转化转化产物比较产物比较复杂复杂酶酶转化转化法成本相对较高法成本相对较高，对转化条件要求也较为，对转化条件要求也较为苛刻苛刻很多很多反应只能在反应只能在实验室实验室级别实现级别实现，工业上，工业上难以实现难以实现生生命命体

10、体和和离离体体组组织织的的转转化化可可以以从从宏宏观观的的角角度度真实反映物质在体内的真实反映物质在体内的变化变化为为阐阐明明中中药药活活性性物物质质基基础础和和功功效效机机理理提提供供有有力的力的支持支持为为药药材材的的深深度度开开发发、新新活活性性成成分分的的发发现现、解解决药用决药用物质物质来源来源不足不足等问题提供有力的支撑等问题提供有力的支撑现代生物技术可助推中药产业发展现代生物技术可助推中药产业发展总结与展望生物转化技术的优点生物转化技术的缺点1 1 LAVADO LAVADO R,R,SCHLENK SCHLENK D.D.Microsomal Microsomal biotra

11、nsformation biotransformation of of chlorpyrifos,chlorpyrifos,parathion parathion and and fenthion fenthion in in rainbow rainbow trout trout(Oncorhynchus(Oncorhynchus mykiss)mykiss)and and coho coho salmon salmon(Oncorhynchus(Oncorhynchus kisutch):kisutch):mechanistic mechanistic insights insights

12、into into interspecific interspecific differences differences in in toxicityJ.toxicityJ.Aquat Aquat Toxicol,2011,101(1):57-63.Toxicol,2011,101(1):57-63.2 2 MA MA B B P,P,FENG FENG B,B,HUANG HUANG H H Z,Z,et et al.al.Biotransformation Biotransformation of of Chinese Chinese herbs herbs and and their

13、their ingredientsJ.ingredientsJ.World World Sci Sci Technol,Technol,2010,2010,12 12(2):150-154.(2):150-154.3 3 卢定强，韦卢定强，韦 萍，周萍，周 华，等华，等.生物催化与生物转化的研究进展生物催化与生物转化的研究进展J.J.化工进展，化工进展，2004,23(6):585-589.2004,23(6):585-589.4 4 冯冯 冰，马百平冰，马百平.天然产物的生物转化研究进展天然产物的生物转化研究进展J.J.中草药，中草药，20052005，3636（66）：）：941-9459

14、41-9455 5 史同瑞，刘史同瑞，刘 宇，王宇，王 爽，等爽，等.现代中药发酵技术及其优势现代中药发酵技术及其优势J.J.中兽医学杂志，中兽医学杂志，20142014，34 34（11）：）：51-54.51-54.6 6 庄庄 毅，洪毅，洪 净净.药用真菌双向性固体发酵工程与中成药药渣再开发药用真菌双向性固体发酵工程与中成药药渣再开发J.J.中国中药杂志，中国中药杂志，20062006，31 31（2222）：）：1918-1919.1918-1919.7 7 邹吉野，李邹吉野，李 莹，王德馨，等莹，王德馨，等.六神曲的发酵菌种分离及纯种发酵考察六神曲的发酵菌种分离及纯种发酵考察J.J.

15、中国实验方剂学杂志，中国实验方剂学杂志，20132013，19 19（1616）：）：12-14.12-14.8 8 王世宇，任振丽，傅超美，等王世宇，任振丽，傅超美，等.半夏曲发酵处方的筛选半夏曲发酵处方的筛选J.J.华西药学杂志，华西药学杂志，20092009，24 24（44）：）：367-369.367-369.9 9 贾贾 冰冰.浅谈中药发酵技术浅谈中药发酵技术J.J.畜牧兽医科技信息，畜牧兽医科技信息，2013 2013（55）：）：26-27.26-27.10 10 喻春皓，吴喻春皓，吴 洁洁.生晒参乙醇提取物直接酶法转化及液质分析生晒参乙醇提取物直接酶法转化及液质分析J.J.中

16、成药，中成药，20122012，34 34（99）：）：1747-1752.1747-1752.11 11 喻春皓，魏喻春皓，魏 峰，何志敏峰，何志敏.酶法修饰人参茎叶总皂苷及其酶法修饰人参茎叶总皂苷及其 HPLC HPLC 图谱研究图谱研究J.J.中草药，中草药，20072007，38 38（11）：）：46-50.46-50.12 12 欧志敏，杨根生，冯欧志敏，杨根生，冯 海海.-.-葡萄糖苷酶水解牛蒡子苷制备牛蒡子苷元葡萄糖苷酶水解牛蒡子苷制备牛蒡子苷元J.J.药物生物技术，药物生物技术，20092009，16 16（55）：）：443-446.443-446.13 13 李秧针，邱树

17、毅，保玉心，等李秧针，邱树毅，保玉心，等.单宁酶发酵生产的研究进展单宁酶发酵生产的研究进展J.J.中国酿造，中国酿造，20082008，26 26（1111）：）：1-61-614 14 随志刚，姜雅秋，刘志强，等随志刚，姜雅秋，刘志强，等.乌头碱在家兔肠道内代谢产物的乌头碱在家兔肠道内代谢产物的LC/ESIMSn LC/ESIMSn 研究研究J.J.化学学报，化学学报，20092009，21 21（6767）：）：2439-2444.2439-2444.15 15 刘刘扬扬子子，杨杨鑫鑫宝宝，杨杨秀秀伟伟，等等.延延胡胡索索甲甲素素和和乙乙素素的的人人源源肠肠内内菌菌丛丛生生物物转转化化及及

18、在在人人源源 Caco-2 Caco-2 细细胞胞单单层层模模型型的的吸吸收收转转运运J.J.中中国国中中药药杂杂志志，20132013，38 38（11）：）：112-118.112-118.16 16 宋关玲，杨宋关玲，杨 谦，高兴喜，等谦，高兴喜，等.植物细胞培养中天然植物成分生产在工业上的应用植物细胞培养中天然植物成分生产在工业上的应用J.J.东北林业大学学报，东北林业大学学报，20032003，5 5（3131）：）：78-80.78-80.17 17 张志强，李永成张志强，李永成.海巴戟天愈伤组织诱导及细胞悬浮培养试验海巴戟天愈伤组织诱导及细胞悬浮培养试验J.J.广东农业科学，广东

19、农业科学，20142014，41 41（44）：）：108-112.108-112.18 18 王和勇，罗王和勇，罗 恒，孙恒，孙 敏敏.诱导子在药用植物细胞培养中的应用诱导子在药用植物细胞培养中的应用JJ中草药，中草药，20042004，35 35（88）：）：3-7.3-7.19 19 白白 静，韩静，韩 婷，胡婷，胡 雷，等雷，等.艾叶水提物及其发酵物对豚鼠离体小肠平滑肌收缩性的影响艾叶水提物及其发酵物对豚鼠离体小肠平滑肌收缩性的影响J.J.时珍国医国药，时珍国医国药，2013 2013（77）：）：104.104.20 20 TAO TAO J J Y,Y,ZHENG ZHENG G

20、G H,H,ZHAO ZHAO L,L,et et al.al.The The anti-hyperlipidemia anti-hyperlipidemia activities activities of of six six herbs herbs before before and and after after fermentation fermentation with with white white rot fungiJ.JChin Pharm Sci,2009,18(2):136-140.rot fungiJ.JChin Pharm Sci,2009,18(2):136-140.部分参考文献谢谢 谢！谢！Q&AQ&A汇报结束谢谢大家!请各位批评指正