生物转化技术在中药中应用

,生物转化技术在中药中的应用,Application of Biotransformation Technology in Traditional Chinese Medicine,提 要,参考文献,背景介绍,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,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：,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，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：,药材与面粉混合发酵，如六,神曲、半夏曲,第二类：,药材直接进行发酵，如红曲、 淡豆豉、 百药煎等,酶发酵技术,其他,植物细胞培养,微生物转化技术,生物转,化技术,1,2,5,3,4,6,双向固体发酵技术,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：,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,子,苷元,，具有抗,病毒、 抗肿瘤等功效,单宁酶转化没食子酸单宁生成,没食,子酸和,葡萄糖，从而发挥,抗病毒、 抗,肿瘤,等,功效,酶,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,素和汉黄芩素等苷元的,含量,结论：,酶发酵技术是现代生物转化技术中的重要,组成部分,，在中药创新研发过程,中具有,举足轻重的作用,组织发酵,技术,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：,有研究者利用,志愿者的,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,素的生物转化,结果：,延胡索所含生物碱,类化合物能良好地吸收进入,体循环,意义：,可以,作为,评价和,控制延胡索质量的标示,物，为,确定延胡索的有效成分及其效应物质提供了人肠吸收方面的科学理论依据,减毒,植物细胞培养,定义：,在,离体条件下,，将愈伤组织细胞或,其他,易分散的组织细胞置于特定液体培养基中进行,振荡培养,，并以扩繁后的细胞体为媒介进行目标代谢产物的,合成或,转化，以达到,提高活性成分含量,或,增加新的物质,基础,等,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：,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：,利用,微生物在代谢过程中产生的,某种,或者某一系列的物质能够对相应的中药成分进行,加工修饰,，起到,增效减毒，产生活性成分,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,活性成分的,药材或药渣作为基质进行药用真菌,发酵,农副产品,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,过程很难控制,不同生命,个体转化差异,较大,转化,产物比较,复杂,酶,转化,法成本相对较高,，对转化条件要求也较为,苛刻,很多,反应只能在,实验室,级别实现,，工业上,难以实现,生命体和离体组织的转化,可以从,宏观的角度,真实反映物质在体内的,变化,为,阐明,中药,活性物质,基础,和,功效机理,提供有力的,支持,为药材的深度开发、 新活性成分的发现、 解决药用,物质,来源,不足,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,总结与展望,生物转化技术的优点,生物转化技术的缺点,1 LAVADO R, SCHLENK D. Microsomal biotransformation of chlorpyrifos, parathion and fenthion in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss),and coho,salmon (Oncorhynchus kisutch): mechanistic insights into interspecific differences in toxicityJ. Aquat Toxicol, 2011, 101(1): 57-63.,2 MA B P, FENG B, HUANG H Z, et al. Biotransformation of,Chinese herbs,and their ingredientsJ. World Sci Technol, 2010, 12 (,2): 150-154,.,3,卢定强，韦 萍，周 华，等,.,生物催化与生物转化的研究进展,J,.,化工,进展，,2004,23(6):585-589,.,4,冯 冰，马百平,.,天然产物的生物转化研究进展,J,.,中草药,，,2005,，,36,（,6,）：,941-945,5,史同瑞，刘 宇，王 爽，等,.,现代中药发酵技术及其优势,J.,中兽医学杂志，,2014,，,34,（,1,）：,51-54.,6,庄 毅，洪 净,.,药用真菌双向性固体发酵工程与中成药药渣再,开发,J.,中国中药杂志，,2006,，,31,（,22,）：,1918-1919.,7,邹吉野，李 莹，王德馨，等,.,六神曲的发酵菌种分离及纯种发酵,考察,J.,中国实验方剂学杂志，,2013,，,19,（,16,）：,12-14.,8,王世宇，任振丽，傅超美，等,.,半夏曲发酵处方的筛选,J.,华西药学,杂志,，,2009,，,24,（,4,）：,367-369.,9,贾 冰,.,浅谈中药发酵技术,J.,畜牧兽医科技信息，,2013,（,5,）：,26-27.,10,喻春皓，吴 洁,.,生晒参乙醇提取物直接酶法转化及液质分析,J.,中成药,，,2012,，,34,（,9,）：,1747-1752.,11,喻春皓，魏 峰，何志敏,.,酶法修饰人参茎叶总皂苷及其,HPLC,图谱研究,J.,中草药，,2007,，,38,（,1,）：,46-50,.,12,欧志敏，杨根生，冯 海,. -,葡萄糖苷酶水解牛蒡子苷制备牛蒡子,苷元,J.,药物生物技术，,2009,，,16,（,5,）：,443-446.,13,李秧针，邱树毅，保玉心，等,.,单宁酶发酵生产的研究进展,J.,中国,酿造,，,2008,，,26,（,11,）：,1-6,14,随志刚，姜雅秋，刘志强，等,.,乌头碱在家兔肠道内代谢产物的,LC/ESIMSn,研究,J.,化学学报，,2009,，,21,（,67,）：,2439-2444,.,15,刘扬子，杨鑫宝，杨秀伟，等,.,延胡索甲素和乙素的人源肠内菌丛,生物转化,及在人源,Caco-2,细胞单层模型的吸收转运,J.,中国中药,杂志,，,2013,，,38,（,1,）：,112-118,.,16,宋关玲，杨 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,J.,东北林业大学学报，,2003,，,5,（,31,）：,78-80.,17,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,J.,广东,农业科学，,2014,，,41,（,4,）：,108-112,.,18,王和勇，罗 恒，孙 敏,.,诱导子在药用植物细胞培养中的应用,J,中草药,，,2004,，,35,（,8,）：,3-7,.,19,白 静，韩 婷，胡 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,J.,时珍国医国药，,2013,（,7,）：,104.,20,TAO J Y, ZHENG G H, ZHAO L, et al. The anti-hyperlipidemia activities of six herbs before and after fermentation with white rot fungiJ.,JChin,Pharm Sci, 2009, 18(2): 136-140,.,部分,参考文献,谢 谢！,Q&A,