中药有效成分的酶法生物转化

　　郭永超等[25]用小克银汉霉菌对马兜铃酸A(aristolochicacid A)进行了代谢转化研究,发现微生物转化产物和哺乳动物体内的代谢产物马兜铃酸A的氧去甲基化物非常相似,小克银汉霉菌可以作为研究马兜铃酸A代谢物的一个体外模型。环氧化反应在转化的过程中也很普遍，多发生在化合物的双键部位，尤其在萜类中常见，除环氧化反应，双键部位也很容易形成邻二醇结构[26，27]。淫羊藿为常用中药,主要成分为淫羊藿苷,淫羊藿苷均有3个糖基,研究表明低糖基淫羊藿苷和淫羊藿苷元活性均明显高于淫羊藿。利用曲霉属霉菌产生的诱导酶水解淫羊藿苷可制得低糖基淫羊藿苷或淫羊藿苷元,且转化率高[28]。碳氢化合物中非活泼C—H键的羟化是一种非常重要的生物转化反应,传统有机化学合成几乎不能进行这样的直接羟化反应。微生物及其酶体系能够在甾体化合物的C1至C21和C26位进行羟基化,以提高其生物活性和制备中间体。短刺小克银汉霉Cunninghamella blakesleana AS 3.970对雷公藤甲素进行生物转化,得到7个转化产物,分别是5α-羟基雷公藤甲素、19α-羟基雷公藤甲素、19β-羟基雷公藤甲素、雷公藤乙素(2β-羟基雷公藤甲素)、16-羟基雷公藤甲素、雷醇内酯(15-羟基雷公藤甲素)和1β-羟基雷公藤甲素[29]。

　　张卉等[30]使用微紫青霉对莪术醇进行了转化,发现微紫青霉将莪术醇转化为15-羟基莪术醇,转化率达到24%,且转化产物为未见文献报道的新化合物,体外试验表明其对副流感病毒、呼吸道合孢病毒和单纯疱疹病毒I型有较好的抑制作用。

　　紫杉烷类骨架上的多个位置都可以被羟基化,其中1β,7β,9α,13α羟基化是合成活性紫杉烷类化合物的非常重要的反应,对这些反应进行深入研究,找到催化反应的酶,进而发现编码酶的基因,将有助于生物合成途径的研究。羟基化反应亦可发生在紫杉烷的环状骨架以外,如:17位、20位、1位酰基侧链以及3′-苯基对位的羟基化反应[31]。2006年,美国学者[32]在Nature上发表了一篇有关生物转化方面的研究论文。利用工程菌将amorpha-4,11-diene定向转化为artemisinic acid,而后者是合成青蒿素的重要前体化合物。该研究方向主要集中在对于生物催化关键酶的深入研究其中包括酶纯化技术、非水体系生物转化技术、细胞固定化技术、基因工程技术等。迄今已有多种催化一些重要反应的酶被分离出来,如用于合成异羟基洋地黄毒苷(digoxin)的洋地黄毒苷12β-羟基化酶,用于将莨菪碱(hyoscyamine)转化为东莨菪碱(scopolamine)的莨菪碱6β-羟基化酶[33]等。结合基因工程技术,还可以实现这些酶的大量体外表达,从而直接将生物转化技术应用于工业生产[34，35]。

　　3小结

　　酶法生物转化在中药有效成分结构的改变和性质的改善方面的应用，是利用了酶促反应的专属性和高效率。将廉价的中药原料中的低活性化学成分转化为高活性化学成分，并通过结构的改变，使性质改变为有利于生物体吸收利用。此方面的研究，对开发具有我国自主知识产权的天然药物，有着非常的积极意义和无限的发展潜力。这方面的研究必将会有不断更新和更重要的进展，有待于我们关注。

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