天然产物的生物转化.ppt

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1、天然产物的生物转化天然药物的生物转化一.生物转化的概念、意义与研究进展二.利用植物组织细胞培养系统进行的生物转化三.利用微生物细胞培养系统进行的生物转化四.利用生物酶制剂进行的生物转化五.展望一.生物转化的概念、意义与研究进展生物转化是指利用生物体系（包括微生物、植物和动力物）以及生物体系的酶制剂作为催化剂，对外源性底物进行结构修饰时所发生的化学反应。生物转化的本质是生物体系的酶对外源性底物的催化反应。生物催化体系是高效和具有选择性一个的温和催化体系。生物体系中的酶具有高度的化学选择性、区域选择性和立体专一性。生物转化反应可以完成许多化学方法不能或不易完成的反应，能

2、够制备许多包括光学纯的医药、农业及中间体在内的复杂化合物，因此越来越受到生药学和天然药物化学工作者的重视。近年来，我国的生物转化研究取得了一定的进展，但与国际上相比，差距很大，集中体现在研究的生物转化反应类型和原始创新项目少，研究的酶类型单一。二.利用植物组织细胞培养系统进行的生物转化植物组织细胞培养液是一类新的生物转化系统，能对映选择地转化外来底物特点：1、植物酶与动物酶相比，具有原料易得，易繁殖且不需将酶从细胞中分离的特点。2、植物细胞转化法与微生物细胞转化法相比，植物细胞培养液得到的光学活性产物的光学产率高于微生物法3、与化学合成法相比，所需反应条件温和，易于操作，且不需要使

3、用手性诱导物1.用植物悬浮细胞作为催化系统进行的生物转化反应2.用固定化植物细胞作为催化系统进行的生物转化反应3.用毛状根培养物作为催化系统进行的生物转化反应利用植物组织细胞培养系统进行的生物转化主要包括以下三个方面：1.用植物悬浮细胞作为催化剂进行的生物转化反应由游离植物悬浮细胞组成的生物转化系统具有直接使用前体，细胞转移限制少和不存在影响细胞活力和生理状态的介质等优点，因此，它是目前使用最多，也是取得结果最为满意的一个转化系统。由悬浮细胞所进行的生物转化反应多为一步反应，即加入前体后经悬浮细胞培养进行单一的化学反应而形成某一产物。方法与举例桔梗悬浮培养细胞对天麻素的生物转化1、

4、桔梗无菌苗的获得剪取桔梗嫩茎洗净后用70%酒精浸泡30秒后放入0.1%HgCl2中灭菌15min，用无菌水冲洗3-5次，取出，剪成约1cm带节小段，接种于MS+2.0mg/L6-BA培养基中进行无菌苗诱导，约1周后，腋芽开始启动，3-4周后长成约5cm小苗。2、桔梗愈伤组织的诱导和悬浮细胞培养体系的建立切取桔梗无菌苗的叶片和茎段,于MS+5.0mg/LNAA培养基中诱导愈伤组织的形成。将继代3次以上、生长较好的愈伤组织转入液体培养基中培养，开始3代每10天转接一次，第4-5代后细胞便能在液体培养基中稳定生长。培养温度均为25℃，黑暗培养，细胞悬浮培养时摇床转速为120转/分钟。3、

5、桔梗悬浮细胞对天麻素的生物转化与产物检测底物天麻素用无水乙醇溶解。待桔梗细胞生长到15天时，用微量移液器吸取一定量的底物加入培养基中，使底物的加入浓度为60mg/L。8天后抽滤回收培养液，并用蒸馏水将培养物清洗3次，合并滤液，用等量乙酸乙脂萃取5次，减压浓缩溶剂，丙酮-石油醚中结晶后，进行波谱分析。桔梗悬浮培养细胞对天麻素的生物转化长春花悬浮细胞对天麻素的生物转化2.用固定化植物细胞作为催化剂进行的生物转化反应固定化培养就是把植物细胞用琼脂、聚丙烯酰胺、硅藻、有机橡胶等包埋后，再用交联剂进行渗透交联处理提高细胞的通透性的一种培养技术。采用离子交换，聚合，微囊化作用等措施，使细胞内的

6、酶通过氢键、疏水作用力、偶极作用力等吸附在固体支持物上，可以有效地防止胞内酶的渗漏。由于包埋剂多为非极性物质，所以固定化培养更有利于非极性前体向细胞周围积聚和吸收，相对提高了底物的浓度，提高了底物转化的效率另外，细胞固定后生长和分化表达受到连续的抑制，在这种刺激下，次生代谢和生物转化的能力都会有所增加方法与举例固定的满天星细胞对苯乙酮的生物转化1、无菌满天星单细胞的获得与前面桔梗愈伤组织的培养方法相同，获得疏松的愈伤组织后，在500转/分钟的离心机离心30分钟，通过400目的细胞筛后，得到单细胞溶液。2、固定细胞的制备称取5克二甲基硅橡胶，0.5克甲基羟基硅油，0.25克正硅酸乙酯

7、和0.07克辛酸亚锡混合均匀。加入悬浮于0.6ml0.8%NaCl溶液的0.2克满天星的单细胞，搅拌均匀。然后缓慢倒入100ml万分之一浓度的鼠李糖脂溶液中。室温下反应2小时后即可得到颗粒状的固定化细胞3、固定的满天星细胞对苯乙酮的生物转化和转化后产物的鉴定取0.2克包的固定化细胞，加入到40ml0.05ml/LpH7.0的磷酸缓冲液中，然后加入0.5ml溶有10mg苯乙酮的乙醇溶液，于25℃振荡反应。反应一定时间后取出5ml反应液，用乙醚提取3次，合并乙醚提取液，旋