生物转化的核心技术--天然药物发酵的研究进展

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天然产物的提取分离技术研究进展

天然产物的提取分离技术研究进展摘要：本文对天然药物化学成分的传统提取和分离技术进行了简单的介绍，并对近些年来发展起来的新技术，新方法加以总结。

关键词：天然药物中药提取分离Progress in the Techniques of Separation and Extraction of theNatural ProductsAbstract：This paper has introduced the natural products chemistry of traditional extraction and separation technology briefly，and summarized the new techniques and new methods developed in recent years.Key words：Natural products；Chinese medicine ；extraction and separation1引言中药作为我国传统文化重要的组成部分，在华夏五千年源远流长的文明中起着不可替代的作用，中医传统用药强调炮制和复方，中药的功效在长期的生活实践中被证明是稳定有效的。

在当下日益加快的生活节凑中，西药由于其快速、便捷的特点，使其成为人们治疗疾病的首选。

但是随着绿色养生的生活理念逐渐走入人们的生活中，中药被更多地现代人所应用。

为了使中药能够走出国门，我们对于中药的研究方法必须加以改进和完善，进而更好的为世人服务，而从中药中提取天然产物是中药现代化的一个重要组成部分。

天然产物是药物研发中极具潜力的原料资源，分离纯化天然产物中具有独特生物活性的物质是中药研究的重要基础工作。

天然产物中的有效成分复杂，含量低，难于富集，用传统的分离方法不仅步骤繁琐，能源及材料消耗大，而且产率及纯度不高，尤其难以分离结构和性质相似的组分。

随着中药现代化的发展，高新技术不断在天然药物的提取分离中推广和应用。

中药发酵技术研究进展精品

【关键字】化学、生物、设计、指南、建议、方法、条件、进展、空间、效益、质量、增长、传统、问题、矛盾、系统、机制、有效、大力、深入、继续、现代、合理、优良、公开、健康、持续、合作、保持、发展、建立、提出、发现、研究、突出、关键、热点、成果、根本、基础、需要、素质、环境、工程、途径、资源、能力、需求、方式、作用、规模、结构、水平、形势、速度、增强、检验、分析、借鉴、调控、形成、拓展、丰富、保护、推广、满足、服务中药发酵技术研究进展摘要：现代生物技术与中药传统发酵制药技术的有机结合为中药发酵技术的迅速发展提供了广阔的空间，与传统发酵工艺技术相比，现代中药发酵技术有了长足的进步。

对现代中药发酵技术进行初步概述、总结，着重介绍当前发酵技术中的热点——药用真菌双向性固体发酵技术，而后对现代中药发酵技术的优势及前景进行探讨，为进一步的探索研究奠定基础。

关键词：中药；发酵；双向性发酵Research survey on fermentation of Chinese materia medicaAbstract: The combination of the modern biotechnology and traditional fermentation technology of Chinese materia medica (CMM)provides a broad space for the rapid development of fermentation technology of CMM. Compared with the traditional fermentationtechnology, the modern fermentation technology has made considerable progress, this paper attempts to preliminarily summarize themodern medicine fermentation technology for CMM, and emphasizes the hotspot in the current fermentation technology―medicinalfungi bidirectional solid-state fermentation technology, then discusses the advantages and prospect of fermentation technology in orderto lay the foundation for the further study.Key words: Chinese materia medica; fermentation; bidirectional fermentation中医中药作为中华民族的瑰宝，在预防和治疗疾病方面做出了突出贡献。

生物技术在天然药物研发中的应用与创新

生物技术在天然药物研发中的应用与创新在当今的医药领域，天然药物一直备受关注，而生物技术的迅猛发展为天然药物的研发带来了前所未有的机遇与创新。

生物技术作为一门多学科交叉的科学，涵盖了基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质工程等多个领域，其在天然药物研发中的应用，不仅提高了药物研发的效率和成功率，还为解决一些重大疾病的治疗提供了新的思路和方法。

基因工程技术在天然药物研发中的应用具有重要意义。

通过基因工程，我们可以对药用生物的基因进行改造和重组，从而提高药用成分的产量和质量。

例如，紫杉醇是一种从红豆杉中提取的具有显著抗癌活性的天然药物，但红豆杉生长缓慢，紫杉醇含量极低。

利用基因工程技术，科学家将与紫杉醇合成相关的基因导入微生物中，使其能够大量合成紫杉醇的前体物质，再经过进一步的化学修饰，就可以获得高纯度的紫杉醇。

此外，基因工程还可以用于改良药用植物的性状，如增强其抗病虫害能力、提高对环境的适应性等，从而为稳定的药物来源提供保障。

细胞工程为天然药物的研发开辟了新的途径。

细胞培养技术是细胞工程中的一项重要手段，它可以实现药用植物细胞的大规模培养，从而摆脱对野生植物资源的依赖。

通过优化培养条件和培养基配方，可以使细胞在体外环境中高效地合成药用成分。

比如，人参皂苷是人参中的重要活性成分，利用细胞培养技术，可以获得大量的人参细胞，并从中提取高纯度的人参皂苷。

此外，细胞融合技术也在天然药物研发中发挥着作用。

通过将不同来源的细胞进行融合，可以获得具有新特性的杂种细胞，为发现新的药用成分提供可能。

发酵工程在天然药物的生产中也具有不可忽视的地位。

微生物发酵是发酵工程的核心，许多天然药物的有效成分可以通过微生物发酵来合成。

例如，某些抗生素就是通过微生物发酵生产的。

利用基因工程对微生物进行改造，可以使其合成原本无法产生的药用成分。

同时，发酵过程的优化控制，如温度、pH 值、溶氧等参数的调控，能够显著提高发酵效率和产物质量。

蛋白质工程在天然药物研发中的应用主要体现在对药物蛋白的改造和优化上。

微生物发酵中草药研究进展

微生物发酵中草药研究进展摘要简要介绍了微生物发酵中草药的含义，阐述了其特点，并对微生物发酵中草药的应用前景进行了展望，以供参考。

关键词微生物；发酵；中草药；研究进展在畜牧生产过程中，畜产品药物残留及盲目滥用抗生素的问题日益突出，使得人们越来越重视食品安全质量问题，具有安全、绿色及无残留等优点的中草药成为研究热点。

通过利用部分有益微生物发酵中草药而制得“中草药、酶制剂、益生素”一体集成的饲料添加剂，能够促进畜牧水产业持续稳定健康发展。

1 微生物发酵中草药的含义微生物发酵是传统中草药加工炮制的方法之一，主要是起到中草药复合炮制的作用。

如片仔癀的主要成分是三七的微生物发酵物；神曲是由面粉、赤小豆、苦杏仁、鲜青蒿、鲜苍耳和鲜辣蓼按一定比例混合均匀后经发酵而成。

现代科学技术的发展速度不断加快的同时也拓宽了微生物发酵中草药的应用范围。

微生物菌落群不仅在生长代谢过程能产生纤维素酶、木质素酶以及脂酶等多种酶类，而且能够催化其他营养物质进行氧化、酯化、甲基化和还原化等生物反应。

中草药一般含有糖类、氨基酸、维生素、矿物元素、脂类、有机酸类、生物酶类等营养物质[1]。

2 微生物发酵中草药的特点2.1 增加中草药有效成分的利用率，提高药效微生物的酶系丰富，条件温和时分解转化能力强大。

微生物发酵中草药可以提高它的有效利用率及其药效。

部分中草药细胞壁内部存在大量的有效成分，植物细胞壁的结构非常致密，是由于它的构成成分包括纤维素、半纤维素、果胶质、木质素等。

当提取中草药的有效成分时，首先就需要克服细胞壁及细胞间质的双重阻力，才能让细胞原生质体中的有效成分向提取介质扩散。

微生物能分泌纤维素酶、半纤维素酶等数十种胞外酶，其中部分酶可以将药物的有效成分、活性物质最大限度地提取，特别是用常规方法难以提取出来而微生物发酵能解离出来的活性成分，以利于机体吸收利用，从而增强药物疗效，减少用量，从根本上转变人们头脑中的“中草药见效慢”的传统观念[2]。

(完整)天然药物化学的研究进展

天然药物化学的研究进展天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科，主要研究天然药物化学成分(生理活性成分或药效成分)的结构特点、物理化学性质、提取分离方法、结构鉴定手段等方面的问题。

同时，天然药物化学还研究有效成分在植物体内随生态环境、生长季节、时间消长以及发育阶段的动态变化，以了解和掌握提高中草药品质的变化规律,为规范化种植(GAP)的研究提供科学依据；研究中草药在加工炮制和贮藏过程中的成分变化,为保证中草药疗效以及中草药及其制剂质量标准的制定和控制提供科学依据;研究有效成分的构效关系，以便利用先导化合物进行结构修饰和改造。

此外，还涉及主要类型化合物的生物合成途径和半合成研究等问题.随着现代分析测试方法、药理学、分子生物学的发展，天然药物化学的研究方法和条件日趋进步，研究领域和深度也得到了长足的发展。

1.天然药物研究概述天然药物是一种广义的概念，实际上包括来自植物、动物、矿物、海洋生物以及微生物等多种物质。

天然药物包括中药、草药、民族药物及民间药、地方习惯用药等。

在我国，天然药物一般都指我国的中药，由于中药中绝大部分都是植物类药物,且古代的称谓是“本草”，所以又称中草药，具有我国自己的特点，与中医共同构成了中国民族文化的瑰宝，是中华民族五千年以来繁衍昌盛的一个重要因素，也是全人类的宝贵遗产.而且，中药多单用，大多数是按照一定的组方配伍应用，构成复方(或方剂).同样的药材，由于组方配伍不同,在疗效及副作用方面都会有所差别，这一点可以说是中药最大的特点。

现在有据可查的中药总数6000余种（实际常用中药仅300余种），但由之构成的中药复方(方剂）数量则大约是它的十余倍[1]。

目前，从天然药物中获取新药已经在全球范围内形成了有组织、有计划的创新行为，来自天然药物活性成分的新药已经在临床上大范围使用，全球药品市场中天然来源的药物制剂已经占临床药物的30％，青蒿素、紫杉醇等已经成为临床不可或缺的一线药物.同时,越来越多的研究工作更注重于天然产物的生物活性研究.1.1生物活性成分研究天然成分的提取、分离、结构鉴定及药理作用的研究在中药化学研究中占较大比重。

天然产物化学生物学研究进展

天然产物化学生物学研究进展天然产物化学生物学是一个既古老又现代的领域。

自古至今，人们就一直从天然界中获取药物，这些药物有些是植物的萃取物，有些则是动物分泌的化合物，还有些则来自微生物的代谢产物。

与此同时，在生物化学学科学科的进展与发展推动下，人们逐渐认识到天然产物组成复杂，结构多样，其在生命体中具有重要功能，而充分的理解天然产物的生物学特性将有助于药物的开发、生物技术应用的开展以及对生态系统保护的探究等方面。

天然产物化学生物学作为跨学科综合性研究领域，其涉及到化学、生物学、医学等多个领域，是一个非常复杂的研究方向。

这个领域的研究面对的首要问题就是提取天然产物。

由于其来源多样化，提取过程不同，研究人员必须根据不同的情况选择合适的提取方法：例如，利用有机溶剂法提取小分子天然化合物；利用多步法提取复杂多样的化合物体系；克服珍贵低丰度的特殊化合物的提取问题等。

天然产物化学生物学的研究范围非常广泛，包括植物化学、海洋化学、微生物化学等多种研究方向，其中又以微生物化学的研究领域最为广泛，因为微生物是最为丰富和广泛存在于生态系统中的生物，在生命物质的代谢中发挥着特殊的作用。

天然产物化学生物学的研究成果主要体现在其对药物发现的贡献上。

许多的药物都来源于天然界，例如：青霉素、阿司匹林、曲安奈德、生长激素等，这些药物的研发都使生命质量得到了显著地提高。

而对于目前尚无法发现治疗方案的疾病来说，天然产物研究也为当前药物研发提供了新的思路：在不同的源头查找可能有治疗功效的物质，并进一步优化其结构，提高其药效和药物的选择性。

天然产物化学生物学并不仅仅是药物发现的促进器，其还可应用于生物技术和生态科学的研究。

在生物技术中，天然产物变种和类似物的开发有望改进医药制品的生产过程；而在生态科学领域，天然产物研究可以帮助清晰地理解生态系统中的物种互动和生态平衡，有助于生态系统的监测、管理和保护。

在研究天然产物化学生物学的过程中，充分应用先进的化学和生物学技术手段，包括药物化学、分子生物学、生物信息学、基因工程技术等，可以促进药物发现和技术应用的进一步发展。

生物发酵工程的最新研究成果

生物发酵工程的最新研究成果生物发酵工程是一种利用微生物、酶等生物催化原理进行生产的工程技术。

随着科技不断进步，生物发酵工程也在不断发展壮大。

下面，让我们来看一下生物发酵工程的最新研究成果。

一、新型菌种的发掘在生物发酵工程中，一种好的菌种是至关重要的。

近年来，科学家们通过高通量筛选技术，发掘出了一系列潜在的生物发酵菌种。

其中，一些新型或改良的微生物，如Lactobacillus reuteri等，具有较大的潜力。

Lactobacillus reuteri是一种含有多种多糖水解酶和蛋白酶的乳酸杆菌。

它可以生长在多种环境中，具有耐酸性和抗性，因此广泛应用于多种生物发酵工程中，如发酵牛奶、豆奶、啤酒等。

此外，最新研究表明，Lactobacillus reuteri还可以用于预防哺乳期儿童的胃肠道疾病。

二、新型生物反应器的开发目前，传统的生物反应器（如罐式反应器）已经无法满足大规模生产需求。

因此，研究人员致力于寻找新型生物反应器。

其中，一种最有潜力的是现代自组装技术制备的自组装反应器。

其优点是不需要繁琐的机械工作，具有生物兼容性和模块化的特点。

由于自组装反应器具有可扩展性和可重复性，它能够显著提高生产效率和质量。

三、基于系统生物学的生产优化生产过程中，影响产品质量和产量的因素很多。

传统方法常常是单一地解决问题，而不能综合考虑整个生产过程。

目前，利用系统生物学理论和方法，可以建立整个生产过程的生物数学模型，并进行生产流程优化。

例如，通过研究细胞的膜通透性和物质吞噬能力，可以优化这些特性，进一步提高生产效率。

此外，系统生物学还可以利用基因编辑技术，优化微生物株系，进一步提高产量。

四、基于人工智能的生产流程优化近年来，人工智能也进入了生物发酵工程领域。

利用机器学习和深度学习等技术，可以对生产过程的数据进行分析和处理。

通过对历史数据和实时数据进行计算，可以调整生产流程，从而实现更好的生产效率和质量。

此外，还可以利用人工智能技术进行生产排程和产品加工，进一步提升生产效率。

天然药物化学的研究应用进展

天然药物化学研究进展摘要：结合当今世界医药研究新方向，咱们不难看出在此后相称长时间里，世界医药研究新方向应当是生物制药。

这并不是空穴来风。

有专家以为本世纪药物化学发展趋势为生物化学发展，是由于：生命科学，如构造生物学、分子生物学、分子遗传学、基因学和生物技术超速进展，为发现新药提供理论根据和技术支撑。

随着科学技术日益发展，人们对天然药物化学研究也发生了重大变化，层分离技术和各种光谱分析法，对天然药物成分复杂，含量少。

不容易分离得到很大解决。

则本文对天然药物化学研究进展作一综述。

核心词：天然药物；研究；办法。

The research progress of natural medicine chemistry Abstract：With the development of science and technology，the study of natural medicinal chemistry has undergone a major yer separation technology and various spectral analysis method，the natural medicine composition is complicated，less content.Not easy to separate greatly solve.Progress in the study of natural medicinal chemistry，this paper made a review.目录1.前言..................................................2.天然药物新作用发现..................................3.天然药物配合物物理化学研究..........................3.1.配合物热力学研究..................................3.2.配合物动力学研究..................................4.新技术和新办法发展..................................5.天然药物中抗氧化成分研究..........................5.1.黄酮类..............................................5.2.苯酚类..............................................5.3.皂苷类..............................................6.天然活性产物构效关系研究............................7.天然药物化学获得重要成就............................8.天然药物化学研究发展展望............................ 参照文..................................................1 前言天然药物化学是运用当代科学理论与办法研究天然药物中化学成分一门学科，重要研究天然药物化学成分(生理活性成分或药效成分)构造特点、物理化学性质、提取分离办法、构造鉴定手段等方面问题。

天然药物的药理学研究进展

天然药物的药理学研究进展天然药物一直以来都是医学领域中重要的研究方向之一。

与合成药物相比，天然药物具有更好的生物利用度、较低的毒副作用以及更广泛的药理活性。

随着现代研究技术的不断进步，对天然药物的药理学研究也取得了许多重要的进展。

本文将介绍几个近年来的研究成果。

一、活性成分的提取和分离在天然药物的药理学研究中，首先需要从植物、动物或微生物中提取出活性成分。

活性成分提取的过程通常包括萃取、溶剂分配、柱层析等步骤。

近年来，研究者们借助新型的提取技术，如超声波提取、超临界流体提取等，提高了活性成分的纯度和产率。

此外，液相色谱-质谱联用技术的广泛应用，为活性成分的分离和鉴定提供了强有力的工具。

二、作用机制的研究天然药物通常具有多种药理活性，研究其作用机制可以帮助我们更好地理解其治疗效果。

近年来，通过细胞实验、动物实验以及分子生物学技术等手段，研究者们发现一些天然药物具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等作用的机制。

例如，一些中草药中富含的多酚类化合物可以通过清除自由基，减轻氧化应激，从而发挥抗氧化作用。

这些研究为天然药物的进一步开发和应用提供了理论依据。

三、临床研究的进展天然药物的药理学研究也逐渐向临床转化。

随着大规模临床试验的进行，一些天然药物的疗效得到了验证。

比如，植物提取物秦艽素被证实具有抗肿瘤活性，并且目前正在开展相关的临床试验。

临床研究的进展不仅为天然药物的药理学研究提供了更直接的应用价值，也进一步促进了天然药物的开发与创新。

四、天然药物研究的挑战然而，天然药物的药理学研究仍然面临许多挑战。

首先，天然药物中活性成分的复杂性使其作用机制的研究更加困难。

其次，天然药物的来源受限，资源不可再生，提取和分离工艺耗时费力。

同时，天然药物的活性成分与合成药物相比，剂型、稳定性等方面还存在一些不足之处。

因此，今后的天然药物研究需要进一步加强技术创新，解决上述问题。

总结：天然药物的药理学研究在近年来取得了长足进展。

活性成分的提取和分离、作用机制的研究以及临床研究的开展，都为天然药物的创新与应用奠定了基础。

中药发酵技术

中药发酵技术随着人类科技水平的不断提高，中药发酵技术作为一种先进的生物技术，在中医药及其现代化发展中，逐渐被广泛应用。

中药发酵技术利用微生物的发酵生长代谢过程，将中药有效成分转化成容易被人体吸收的形态并增强其药效，同时通过发酵过程中产生的微生物代谢产物提高中药的抗病原微生物能力，增加保健功效。

本文将从中药发酵技术的发展历程、发酵微生物群体的构成与生物功能、发酵前后中药成分的变化、发酵条件的控制等方面进行深入的探讨。

一、中药发酵技术的发展历程中药发酵技术是一门综合性技术，早在唐代就有人使用栗子和米作为发酵菌来处理百合根、山楂等药物，后来明代《本草纲目》中已记载了酒曲和酵母菌的使用。

20世纪50年代初，中国科学家开始在梭菌、链霉菌等微生物的帮助下对中药进行发酵处理，到了60年代，又开始对柿子椒、茶叶等进行发酵处理。

80年代末到90年代初，中医药获得了国际市场的认可，中草药市场快速发展，对中药发酵技术的研究也迎来了新一轮的热潮。

随着发酵技术的不断深入进展，中药发酵技术已经成为了现代中药发展的重要方向之一。

二、发酵微生物群体的构成与生物功能中药在发酵过程中主要作用为供给微生物生长代谢所需要的营养物质、 pH值、温度以及适当的压力和氧气，而微生物则利用中药及其他添加物进行代谢过程，在新陈代谢中改变中药原有的性质。

1.酵母：酵母在中药发酵中的功能是发酵和产生酒精，常见的酵母类包括野生酵母、酿酒酵母、麦酵母等。

发酵过程中酵母乳酸菌发酵产生的酒精、酸及一些挥发物质会使中药中的有效成分发生变化，从而影响其药理作用。

2.乳酸菌：乳酸菌是最常用的微生物之一，它能够利用中药材中的碳水化合物发酵产生乳酸等有益物质，改变中药的口感和质感。

此外，乳酸菌还能够抑制有害菌的生长，增加中草药的抗病能力。

3.醋酸菌：醋酸菌发酵产生醋酸等有机酸，能够除去中药中的苦味、腥味，改善药物口感，同时还能够提高中药的保质期。

4.青霉菌：青霉菌是常见的真菌之一，能够发酵产生一些有益的代谢产物，如青霉素、小面包菌环肽、真菌糖等。

微生物发酵中草药及其活性物质的研究进展

微生物发酵中草药及其活性物质的研究进展摘要：中国传统医药微生物发酵技术是在继承传统中药加工方法的基础上，吸收微生态研究成果，并结合了现代生物工程发酵技术，形成的中国新的高等传统医药技术，主要从天然药物技术中探索新的治疗效果。

中药的生长通常是在自然条件下进行的，但目前中药发酵技术是通过充分吸收现代微生物和生物工程研究成果逐步形成的。

先进发酵工艺的特点是：采用一种或多种有益菌的益生菌作为品种，添加到中药提取物中，随后使产品符合现代发酵工艺产成的。

这是一种含中药有效成分、细菌细胞及其代谢产物的新型中药加工发酵工艺。

关键词：微生物发酵；中草药研制；活性物1微生物发酵中药的应用历史早在一千多年前，我国就开始采用发酵法制药。

临床上仍使用的发酵类型中药有六神曲、半夏曲、光豆豉、豆黄等，均为固体发酵。

中药微生物中使用的许多微生物是药用真菌或与真菌混合的菌群，包括许多中药使用的药用真菌。

所以从某种意义上说，我国的中药与微生物，尤其是一些药用真菌有很大关系。

汉初《神龙本草》对灵芝、茯苓、猪苓、雷丸等真菌有明确记载，而且这些药物到了今天仍在使用。

药用微生物发酵使用历史悠久，也是中药中重要的加工方法。

一般来说，它主要在中药加工中发挥作用。

此外，与在中药应用中广泛覆盖的微生物发酵中药相比，许多发酵药已经实现了临床应用[1]。

例如，片仔癀的主要成分是三七的微生物发酵产物：神曲是将面粉、红豆、苦杏仁、新鲜青蒿、实验室香皂和新鲜辛辣何首乌等部分混合后制成的曲。

迄今为止，研究人员使用了许多传统的抗菌剂。

它们在各种中药中用作辅料，在经过了微生物发酵的加工之后，这些东西也变成了发酵物自身的组成成分，就比如半夏、神曲的加工。

我国中药历史发展非常悠久，而微生物发酵加工也在中药中不断得到广泛的应用。

半夏在进行加工的时候，几乎全程都加入了一些中药的使用，最后便制成了一些功效比较特殊的中药产品，这些产品都是以半夏为重要成分的。

从汉朝到汉朝，半夏利用清汤洗净，加工成加工品。

绪论(天然药化)课件

植物药的提取和制备方法有多种，如煎煮、醇提、水提等。不同提取方法会影响植物药的成分和药效。
动物药
动物药是指从动物中提取出来的具有药用价值的物质，如蛇毒、鹿茸、麝香等。
动物药在传统医学中应用广泛，如中医、藏医等。动物药具有独特的治疗效果，如鹿茸可以补肾壮阳、增强免疫力；蛇毒可以治疗脑血栓等。
动物药的采集和使用需要遵循相关法律法规，保护野生动物资源和生态环境。
海洋生物和微生物的药用研究是当前药物研发的热点领域之一，已经发现了许多具有治疗作用的
化合物。
这些天然药物资源的可持续利用和保护对于人类健康和生态平衡
具有重要意义。
CHAPTER
溶剂提取法
原理
利用溶剂将天然药物中的可溶性成分溶解出来
的方法。
分类
应用
注意事项
根据溶剂性质不同，可分为水提取法和有机溶
应用
适用于大分子天然药物成分的分离和纯化，如蛋白质、多糖等。
注意事项
选择合适的膜材料和操作条件，以保证分离效率和纯度。
CHAPTER
生物碱类
具有氮原子的复杂环状化合物
生物碱是一类具有显著生物活性的天然产物，通常具有复杂的环状结构，并含有氮原子。它们广泛存在于植物、动物和微生物中，具有多种生物活性，如抗癌、抗菌、抗炎和抗疟等。常见的生物碱包括麻黄碱、黄连素、长春碱等。
化学成分
是指天然产物中具有生物活性或功能的化合物。
天然药化的发展历程
古代天然药物的使用
人类在长期的生活实践中，逐渐发现并开始使用天然药物，如草药、植物和动物等。
近代天然药物的研究
现代天然药物的发展
随着科技的进步，人们对天然药物的研究更加深入，发现了许多具有生物活性的化合物，并进行了人工合成和改造。

天然产物化学第(十一章)天然药物的研究开发

现代创新药物研究开发的大致过程
合成
情报
提取、结构测定
活性筛选
申请专利
选择确定作为开发对象的目标化合物
工业化探讨（大量制备）
(GLP)
药效药理
致畸
药理
一般药理药物动态
特致癌
殊毒性
致瘾生殖毒性
生化
吸收排泄代谢
毒急性毒性亚急性毒性
性慢性毒性
作用机理
理化学性质、
制定质量标准稳定性配伍变化试验方法
O
(高活性)
(低活性)
第三节天然药物化学研究方法
一、调研
在开展某一天然药物的研究中，研究开始前，必
须进行充分的调查研究。这其中包括实地调查、资源
调研和文献调研三个方面。
实地调查包括临床疗效的考察和实际应用效果(民间使用情况) 资源调查
植物的生长环境、资源分布、品种的多少文献调研相关近缘植物的研究、所含有的化合物类别、研究方法等
例抑制前列腺素合成酶的药物筛选
追踪分离天然活性化合物时的注意事项
1．选择、建立先进的生物活性测试方法好的生物活性测试体系的建立．试验模型可以有整体动物、器官、组织、细胞、酶或受体以及体内生物活性物质等。 2．确保供试材料具有活性这是追踪分离活性化合物的前提。为了确保活性成分离工作在可靠的基础上进行，对供试天然药物或中药有时须采用多项指标、体内外进行测试加以确认。
喜树原料12kg
热正己烷提取
正己烷提取物 (无活性,弃去)
植物残渣
乙醇提取用4 倍体积的氯仿+1 / 4 体积的5%含水乙醇处理
பைடு நூலகம்
19
12 11

稀有人参皂苷生物转化技术研究进展

稀有人参皂苷生物转化技术研究进展人参皂苷结构组成及药理活性的研究表明，稀有人参皂苷相比于原型人参皂苷具有药理作用活性更高，吸收利用能力更强的优势，如稀有人参皂苷Rg3、C-K、Rh4等，但含量极低，且几乎没有天然产物的存在，野生山参和红参也只存在极少量，所以如何转化高活性作用强效的稀有人参皂苷成为当下热门研究对象。

1 酶法生物转化技术1.1 糖苷酶转化李有海等[1]通过β-糖苷酶和人参茎叶总皂苷发生水解反应后得到的水解产物经过分离纯化后，通过波谱鉴定出一个未有相关报道的新的人参皂苷元（20（S）-达玛烷-3β，6α，12β，20，25-五醇）。

崔莹莹[2]首先应用多种糖苷酶分别进行多组合发生催化反应，分离纯化得到稀有人参单体皂苷Rc、Rb2和Rb3，转化率分别为49.50%、40.00%、47.10%，又以CobgllA和Bglpc28作为单独或组合的催化剂，对Rc、Rb2以及Rb3进行转化，实验数据显示此方法可作为制备六种高纯度的稀有人参皂苷（C-Mc、C-O、C-Mx、C-Mx1、C-Mc1以及C-Y）的方法。

彭婕等[3]采用人参皂苷Ⅰ型酶（来自A.nigerg.848菌），在水解PPD型皂苷中得到4条转化机理：①Rb1→Rd→F2、C-K②Rb1、Rd→F2→C-K③Rb2、Rc→C-O、C-Mc1④C-O、C-Mc1→C-Y、C-Mc→C-K，该实验还为低成本制备稀有皂苷C-K、F2、C-Mc和Rh2提供科学理论基础。

刘春莹[4]利用人参皂苷Ⅰ型酶（从A.nigerg.848菌和g.48菌获得），并以这两种不同来源的人参皂苷Ⅰ型酶对西洋参PPD型皂苷进行水解反应，水解产物分离纯化后得到F2、C-Mc、C-Y和C-K，并表明从A.nigerg.848菌获得的人参皂苷Ⅰ型酶催化活性更强，理论转化率分别为69.50%、43.70%、42.40%和69.50%；李冠亨等[5]利用人参皂苷Ⅲ型酶（从基因克隆的E.coliC41菌获得）对人参皂苷Rc定向转化制备C-Mc，产物纯度90%，得率为58.33%。

药用植物内生菌在天然药物开发中的研究进展

药用植物内生菌在天然药物开发中的研究进展我国药用植物资源十分丰富，仅目前已知的药用植物种类约有12000 种[1]，同时，具有地域特征明显、入药部位及形式多样、药用成分变化大等特点。

因药用植物存在活性成分含量低、生长周期长等特点，依靠传统栽培再开发生产天然活性药已不能满足人们的健康需求。

而与健康植物相伴生的植物内生菌，已被证明能影响宿主植物中天然活性物质的产生。

因此，在促进利用药用植物开发天然药物生产中更具有独特优势。

1 药用植物内生菌药用植物内生菌作为植物的共生体，伴随宿主植物生活史中的一定阶段或全部阶段而生存，是存在于健康植物的各种组织内部且不引发宿主植物感染的微生物[2]，其包含内生细菌、内生真菌、内生放线菌。

多项研究已证实，药用植物内生菌对宿主植物生长具有促进作用[3]，可增强抗逆性[4]及影响药效活性物质合成[5]的功效，并在此基础上开发出用于生物防治、天然药物生产等相关微生物制剂[6]。

2 内生菌影响药用植物产生药效活性化合物的机制2.1 内生菌产生药用活性成分近年来，科研人员不断从多种药用植物中分离出内生菌，并在培养物中发现含有与宿主植物相同或相似的活性成分。

其中，最著名的是Stierle[7]从短叶红豆杉中分离得出内生真菌（Taxomyces andreanae），并通过体外培养试验证实，和宿主植物相同其发酵液中，可产生抗肿瘤活性成分物质——紫杉醇。

同时，黄酮、生物碱、苯丙素类等抗肿瘤活性成分也相继被研究者们从其他内生菌发酵产物中提取得到。

另有一些内生菌合成药用活性物质能力，则需依靠宿主植物的内环境得以实现[8]。

喜树碱（Camptothecin，CPT）为抗癌物质，体外条件下发现喜树树皮内生的腐皮镰刀菌（F.solani）几乎无喜树碱合成能力，原因是该菌虽然能产生喜树碱的前体物质，但由于体外缺少来自宿主植物提供的异胡豆苷合成酶，因而不能有效合成喜树碱，这也是体外培养条件下，较多内生菌活力不稳定，甚至逐步消失，始终无法实现产生大量活性物质进而应用于工业化生产的原因之一[9-10]。

天然药物化学成分生物转化的特点,研究程序

天然药物化学成分生物转化的特点,研究程序一、天然药物化学成分的定义天然药物化学成分是指从植物、动物或微生物等天然来源中提取的化学成分，具有一定的药用价值。

天然药物化学成分具有多样性和复杂性，其具体化学结构和药理作用机制常常需要通过深入研究才能揭晓。

二、天然药物化学成分的生物转化特点1.来源多样性天然药物化学成分来源于植物、动物、微生物等多种生物体，因此具有高度的多样性。

这种多样性不仅体现在化学结构上，也体现在生物合成途径、生物代谢途径等方面。

2.生物转化途径复杂天然药物化学成分通常需要通过生物转化途径才能够被生物体吸收、代谢和发挥药理作用。

由于生物转化途径的复杂性，天然药物化学成分的作用机制经常难以完全理解。

3.代谢途径多样天然药物化学成分在生物体内的代谢途径通常涉及多种酶系统、代谢产物等，其代谢途径的研究对于揭示其药理作用机制具有重要意义。

4.生物合成机制独特天然药物化学成分通常是通过生物合成途径由生物体内的代谢产物合成而来。

这一生物合成机制的独特性使得天然药物化学成分的结构和性质常常难以通过化学合成方法来模拟。

三、天然药物化学成分生物转化研究的程序1. 提取与纯化天然药物化学成分的生物转化研究通常首先需要从天然来源中提取和纯化目标化合物。

这一步骤需要综合考虑不同来源的原料特性以及提取技术的选择。

2. 结构鉴定与活性评价对于提取得到的化合物，需要进行结构鉴定和活性评价。

结构鉴定通常涉及质谱、核磁共振等技术的应用，活性评价则需要进行生物学实验和药理学研究。

3. 生物转化途径研究在确定了目标化合物的结构和药理活性后，研究人员需要进一步探索其在生物体内的生物转化途径。

这一步骤通常需要利用酶学、代谢组学等技术手段。

4. 生物合成途径解析研究人员需要通过转录组学、蛋白质组学等手段来研究天然药物化学成分在生物体内的生物合成途径，揭示其生物合成机制和调控机制。

四、天然药物化学成分生物转化研究的意义和前景天然药物化学成分的生物转化研究有着重要的科学意义和应用前景。

生物技术在天然药物化学中的应用_张妍迪

、
、
抗衰老及治疗糖尿病药物等方面的靶
［
1
中药毒理
ห้องสมุดไป่ตู้
、
中药品种鉴别以及在海洋生物领域等方面
白芍根的抗肝癌作用
Ｃａｒ
ｌ
，
3
］
。
香港中
文大学
Ｌｅｅ
等
Ｕ4
］
利用生物芯片技术研究
和
Ｈ印 3 Ｂ
发现白芍根水提液可以抑
，
、
细胞膜
、
活细胞固着在色谱载体上
、
，
作为
一
种生物活性填料
，
用于液相色谱法
，
形成
一
种能
够模仿药物与生物大分子靶体或细胞相互作用的色谱系统参数定量表征生物大分子物转化
、
，
这样就能用色谱中的各种技术
但从整体观念来看
，
，
代谢物组
学反映代谢网络中多个生物化学途径的化合物成分和含量的经时变化能发现具有疗效的生
物化学物质这与天然药物尤其是中药作用的整体观念
，
一
致
，
可以解决中药中难以认识的整
，
。
因此天然药物与生物学之间也存在着紧密的联系

中药发酵_精品文档

混合，加入已经活化和驯化的酵母液恒温发酵。
发酵温度及时间的确定见表1 。经过前发酵阶段
后即可进入缓慢的后发酵成熟阶段。
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15
3.2.4 成熟、分离、沉降与澄清
当发酵液还原糖浓度降至5.33mg/ml 以下，酒精度达7%～9%(V/V)、酸度为 pH4.0～4.5 时表明已酿制成冬虫夏草原酒
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2.3 传统中药发酵炮制工艺和现代中药发酵炮制工艺的比较
（1）传统中药的发酵炮制
多菌种混合自然发酵，参加发酵的菌种种类和数量都存在一定的波动；同时传统中药的发酵炮制采用的是传统的固体发酵，整个发酵炮制的过程都是凭主观经验来控制。因此，传统中药发酵炮制后其质量的稳定性难于保证。
• 4、发酵过程分解毒性，真正无毒副作用。 “是药三分毒”成为历史。
• 5、改善中药口味，使“良药不再苦口” 。
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3
一、传统中药的发酵炮制概述
•
古代医药典籍将中药炮制又称为“炮
炙”、“修治”、“修制”、“修事”。
经净制或处理后的药物，在一定的温度和
湿度条件下，由于霉菌和酶的催化分解作
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4.5 菌种混合发酵研究
自然界微生物的多样性决定了微生物的群居性，如何借鉴微生物的自然生长环境，获取我们需要的材料，更好的将微生物与中药结合，也是值得研究的一个问题。纵观历代微生物发酵中药的研究，其中很多时候是好几种菌种混合产生的作用效果，因此也值得借鉴。
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• 3.1 发酵原理
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从虫草深层发酵产物中可提取许多有效成分如多糖、多肽、生物碱、萜
类化合物、甾醇、苷类、酚类、酶、核酸、氨基酸、维生素、M n - S O D 、