天麻素生物分解的钻研妨碍（一）

天麻素又名天麻苷，天麻是素生天麻 Gastrodia elata Bl.块茎中一种含量最高的实用单体成份，其化大名为4-羟甲基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷，物分相对于份子品质286.27，钻研份子式 C13H18O7，妨碍为无色针状结晶，天麻mp 154～156 ℃，素生易溶于醇类以及水，物分难溶于氯仿以及乙醚，钻研经苦杏仁酶水解后患上到 4-羟基苯甲醇（也称对于羟基苯甲醇）以及葡萄糖 2 种单体。妨碍天麻素具备多种药理活性，天麻可能削减中间及外周动脉血管适应性，素生着落外周血管阻力，物分削减心脑血管血流量，钻研产生以及顺降压浸染，妨碍而且对于心肌细胞、脑机关均有呵护浸染，同时具备静、催眠、镇痛、增强免疫等浸染，在临床上宽泛用于治疗心脑血管、微循环系统疾病，对于头痛眩晕、肢体麻木、小儿惊风、癫痫、抽搐、破伤风等症状疗效清晰，且无清晰不良反映。

当初，人们对于以天麻素为主要药效成份的天麻需要量不断削减，其年销售额达十多少亿元，因为其运用畛域的进一步扩充，年销售额预计还将不断削减。面临如斯宽绰的市场远景，医药使命者们提出了良多获取天麻并普及天麻素产量的方式，其中以家养种植提取法以及化学分解法为干流，但它们也存在未必的成果。对于家养种植提取法而言，该法尽管可能取患上未必产量的天麻素，但要患上到产量大、纯度高以及价格低的天麻素依然存在较浩劫度，究其原因主要与 2 个方面相干：一是天麻在家养种植历程中每一每一会泛起产量削减、品质着落的征兆[5]。二是纵然家养种植取患了少许低劣的天麻块茎原资料，但要从这些资料中提取并患上到高纯度的天麻素绝非易事。对于化学分解法来说，它是当初我国获取天麻素的主要斲丧方式，也是一种较早钻研的方式，于 20 世纪 80 年月初周俊院士等建树，但在实际斲丧历程中，因为此法需履历多步化学反映，并要少许运用红磷、溴等试剂，因此导致该法具备产量低、毒性大、老本高、情景不友好等弱点。为了克制该方式的弱点，学者们分说从普及反映患上率、削减反映步骤、着落试剂毒性等方面临天麻素化学分解法妨碍了无意思的改善，但这些改善尽管对于推进化学分解法分解天麻素有所辅助，但始终无奈解脱化学分解法先天具备的一些错误，如反映试剂毒、反映步骤多、反映光阴长、反映条件厚道、反映副产物不易去除了、反映三废不益解决等，因此经由化学分解法斲丧天麻素不是一种制备天麻素的最优方式，当初实际斲丧中急需一种愈加先进的方式来替换化学分解法。

生物分解法是日后获取天麻素的有较好运用远景的第 3 种方式，本文主要对于天麻素生物分解的方式妨碍一个系统的演绎以及合成，期望为日落伍一步改善以及美满天麻素的斲丧方式以及知足人们对于其不断削减的需要提供有价格的参考。

1 生物分解蹊径

天麻素在结构上由 4-羟基苯甲醇以及葡萄糖 2 全副组成，其中 4-羟基苯甲醇又是天麻细胞中一种主要的单体成份，故钻研者们判断天麻素生物分解的最后一步未必波及葡萄糖糖基化4-羟基苯甲醇的历程。对于前体物资 4-羟基苯甲醇所波及的生物分解蹊径当初还不是很判断，但依据馥郁类化合物代谢相干历程判断，4-羟基苯甲醇在天麻细胞内很可能由甲苯经两次单加氧酶浸染先天生，见图 1，当初已经陆续有相干钻研服从开始证实此判断蹊径的精确性。如以 4-羟基苯甲醇或者 4-羟基苯甲醛作为前体物资，全副动物或者微生物细胞可将其糖基化天生天麻素。此外，Tsai 等运用第 2 代 RNA 测序技术比照了天麻从球茎发育到块茎时候解天麻素基因的差距表白状态，服从呈现天麻幼嫩块茎中确凿有比球茎清晰高表白的单加氧酶以及糖基转移酶基因，其中一条编码单加氧酶的 unigene 在幼嫩块茎中的表白量是球茎中的 2.4 倍，而另一条编码糖基转移酶的 unigene 则是球茎中的 3.2 倍。以上这些钻研服从一方面有力证明了天麻素生物分解蹊径判断的精确性，另一方面也为家养异源构建天麻素生物分解蹊径奠基了事实根基。

2 动物转化法

动物是良多具备医药运用价格的人造活性产物的源头，它们经由自身细胞内重大的次生代谢反映分解一些相同的人造活性物资，如红景天苷除了红景天属动物可能分解外，女贞、小叶女贞、藏波罗花等也可能分解。正是从这一征兆登程，钻研者们试验运用非天麻类动物分解天麻素（表 1）。蔡洁等对于人参毛状根生物分解天麻素转化系统妨碍了探究，服从呈现人参毛状根在 B5 作育液中作育22 d 后，可将天麻素苷元（4-羟基苯甲醇）转化天生天麻素，转化率为 84.8%，分解的天麻素占人参毛状根干品质的 6.65%。龚加顺中分说运用两种差此外曼陀罗动物（白花曼陀罗以及紫花曼陀罗）悬浮作育细胞妨碍了天麻素生物转化钻研，试验服从表明两种曼陀罗细胞都能将前体物资4-羟基苯甲醛先复原成 4-羟基苯甲醇，而后运用细胞内的糖基转移酶使其糖基化天生天麻素，其中在作育基中削减0.1 mg/L水杨酸以及连结发酵罐罐压小于1 kPa时，可实用增长紫花曼陀罗细胞对于 4-羟基苯甲醛的糖基化功能。

除了以曼陀罗悬浮细胞作为转化载体外，彭春秀等还运用曼陀罗毛状根妨碍了天麻素转化试验，服从呈现由农杆菌引起的曼陀罗毛状根能转化外源底物 4-羟基苯甲醇分解天麻素。本课题组也睁开过天麻素动物转化的相干钻研，其中运用动物水培法对于小白菜是否可能运用 4-羟基苯甲醇产生以及积攒天麻素，以及 4-羟基苯甲醇对于小白菜愿望是否会造成影响妨碍了审核，所患上服从证实小白菜能以浓度相干的方式将 4-羟基苯甲醇转化为天麻素，但随光阴的推移天麻素积攒量逐步着落，而且水培营养液中削减 4-羟基苯甲醇会抑制小白菜根的愿望并延缓或者妨碍株高的削减，因此在含4-羟基苯甲醇的水培液中不宜长期作育小白菜。

以上钻研服从都短缺证实，除了天麻外尚有全副动物也能运用相干前体物资分解天麻素，这就为日后拓宽天麻素的源头，并削减其产量提供了实用的蹊径。

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