生物技术制药青蒿素
青蒿素发明的用途
青蒿素发明的用途青蒿素是一种从中草药青蒿（Artemisia annua）中提取出的有效药物成分，具有广泛的用途。
青蒿素的发现和应用是中国科学家屠呦呦在20世纪70年代初的一项重大成就，为世界医药界做出了巨大贡献。
以下是青蒿素的一些重要用途。
1. 抗疟疾药物：青蒿素最主要的用途是治疗疟疾。
疟疾是由寄生虫引起的传染病，青蒿素能杀灭疟原虫在感染人体后的红细胞内的繁殖期，从而迅速缓解症状，治愈疟疾。
青蒿素被广泛应用于世界范围内的疟疾防治工作中，特别是对抗疟疾病毒耐药性的问题具有重要意义。
2. 抗肿瘤药物：研究发现，青蒿素对某些类型的癌细胞具有抑制作用。
青蒿素能够干扰癌细胞的氧化还原平衡，导致癌细胞死亡。
青蒿素被认为是一种低毒性、高效能的抗肿瘤药物，对治疗一些肿瘤类型，如乳腺癌、食管癌、结肠癌等具有潜力。
此外，青蒿素也被用作辅助治疗放化疗的药物。
3. 抗病原微生物药物：青蒿素还被发现对一些病原微生物具有抗菌、抗病毒、抗寄生虫等作用。
青蒿素可以抑制多种细菌的生长和繁殖，对某些耐药菌株有效；对某些病毒，如艾滋病毒、乙肝病毒等也有抑制作用；对一些寄生虫，如疟原虫以外的寄生虫也具有抗病原作用。
青蒿素在临床实践中广泛应用于治疗细菌感染、病毒感染和寄生虫感染等疾病。
4. 免疫调节剂：青蒿素还具有免疫调节的作用，可以改善机体的免疫功能和抗炎能力。
青蒿素可以抑制炎症反应的发生和发展，减轻炎症引起的症状和组织损伤。
此外，青蒿素还能调节免疫系统，增强机体对外界病原体的抵抗力，提高机体免疫功能。
5. 抗氧化剂：青蒿素是一种强效的抗氧化剂，具有清除自由基、减轻氧化应激损伤的作用。
青蒿素可以降低细胞内的氧化应激水平，减少氧化应激对细胞和组织的损伤。
青蒿素的抗氧化性质对于治疗一些与氧化应激相关的疾病，如心血管疾病、神经系统疾病等具有潜在的治疗价值。
除了以上几个主要用途外，青蒿素还被用于治疗风湿病、肝病、肺部疾病等一些与炎症和免疫系统相关的疾病。
青蒿素
鉴定
标准曲线的测定 精确称取青蒿素标样13mg, 置10ml容量瓶中, 加入 甲醇溶解并定容至刻度。分别吸取此溶液0.1、 0.2、0.3、0.4、0.5ml 于10ml 容量瓶中, 补充甲 醇至1m l。加入4.0mL 0.2% NaOH 溶液摇匀。于 50℃水浴中加热反应30min。以流水冷却至室温, 加0.4% 冰醋酸至刻度, 摇匀,精滤。按照上述色谱 条件分别进行测定, 取3次峰面积的平均值作图, 得到一条直线, 数据经回归处理, 方程为 y=1.196x+ 0.0256, r= 0.9996。
分离纯化
• 活性炭脱色������ 提取条件同上, 溶剂为石油醚( 30- 60℃), 称青蒿叶 粉末( 60目) 60g, 浓缩至100ml。将提取液25ml于 50ml的三角瓶中, 按1%加入已于105℃活化30min 的活性炭, 后将于45℃恒温保温30min, 后过滤, 并 用石油醚( 30 -60℃)定容至25ml。 后用薄层扫描 法检测(薄层板上样液各点10 uL对照品( C= 0.228mg /ml)点15 ul) 。
鉴定
• 高效液相检测������ 青蒿素的色谱分析条件色谱柱: Krom asil ODS 反相柱( 4.6mm ×250mm ), 粒径5um, 柱温: 30℃ ; 流动相: 甲 醇:pH5.8 ,1.01mol/L ,醋酸、醋酸钠( 67: 33); 流速: 1m l/min; 检测波长: 260nm; 灵 敏度: 0.16AUFS; 进样量: 20ul。
鉴定
• 样品液的处理 分别精确称取结晶品13.02mg, 置10ml容量瓶 中, 加入甲醇溶解并定容至刻度。分别吸取 此溶液0.5ml于10ml容量瓶中, 之后同标准 品处理。
应用
青蒿素的开发过程
青蒿素的开发过程一、背景青蒿素是一种用于治疗疟疾的药物，由中草药青蒿提取而来。
在20世纪60年代初期，中国科学家屠呦呦和她的同事们成功地从青蒿中提取出了青蒿素，并证明了它对疟原虫的杀灭作用。
这一发现对全球抗击疟疾具有重要意义。
二、青蒿素的开发过程1. 静置提取法最初，屠呦呦和她的同事们采用了传统的中药制备方法——静置提取法，将青蒿叶子放在水中浸泡，然后将浸泡液过滤并加入酸性溶液。
这种方法虽然简单易行，但提取效率低下。
2. 反复萃取法为了提高提取效率，科学家们开始使用反复萃取法。
这种方法利用有机溶剂（如乙醚）将青蒿素从青蒿叶子中萃取出来。
然后通过挥发有机溶剂来得到纯净的青蒿素。
这种方法虽然效率更高，但仍存在一些问题：生产成本高，有机溶剂对环境和人体健康有害。
3. 合成法为了解决生产成本高的问题，科学家们开始尝试合成青蒿素。
这种方法使用化学反应将原材料转化为青蒿素。
虽然这种方法可以大规模生产青蒿素，但合成过程中会产生一些有害物质，对环境和人体健康也存在潜在风险。
4. 半合成法综合考虑以上几种方法的优缺点，科学家们最终采用了半合成法。
这种方法结合了传统的静置提取法和现代化学技术。
首先通过静置提取法从青蒿叶子中提取出青蒿酸，并将其转化为二氢青蒿酸。
然后再通过化学反应将二氢青蒿酸转化为纯净的青蒿素。
这种方法不仅效率高，而且不会产生有害物质，对环境和人体健康无害。
三、结论通过多年的研究和实践，科学家们最终找到了一种高效、安全、可持续的方法来制备青蒿素。
这种方法不仅为疟疾治疗提供了重要的药物，也为现代医学的发展做出了贡献。
生物技术制药青蒿素
生物技术制药PPT讲稿第二张PPT：2011年23日国际医学大奖——美国拉斯克奖临床研究奖授予中国中医科学院终身研究员屠呦呦，以表彰她“发现了青蒿素——一种治疗疟疾的药物，在全球特别是发展中国家挽救了数百万人的生命”。
疟疾是经按蚊叮咬或输入带疟原虫者的血液而感染疟原虫所引起的虫媒传染病。
寄生于人体的疟原虫共有四种，即间日疟原虫，三日疟原虫，恶性疟原虫和卵形疟原虫。
在我国主要是间日疟原虫和恶性疟原虫。
青蒿素是从植物黄花蒿茎叶中提取的有过氧基团的倍半萜内酯药物。
也是中国发现的第一个被国际公认的天然药物。
青蒿素类药物毒性低、抗虐性强，被WTO批准为世界范围内治疗脑型疟疾和恶性疟疾的首选药物。
黄花蒿（Artemisia annua Linn）又叫黄蒿，是菊科蒿属的一年生草本植物，广泛分布在国内各省。
为中国传统中草药。
其有效成分—青蒿素在抗疟方面与传统的奎宁类抗疟药物具有不同的作用机理。
“青蒿一握，水一升渍，绞取汁尽服之”。
《肘后备急方》第三张PPT80年代以来，青蒿素的化学合成、生物合成及组织培养相继成功，但由于受率低、成本高而难以投入工业化生产，目前青蒿素来源主要是从青蒿中直接提取得到；或提取青蒿中含量较高的青蒿酸，然后半合成得到。
然而青蒿素含量随产地不同差异极大。
除中国重庆东部、福建、广西、海南部分地区外，世界绝大多数地区生产的青蒿中的青蒿素含量都很低，无利用价值。
据国家有关部门调查，在全球范围内，只有中国重庆酉阳地区武睦山脉生长的青蒿素才具有工业提炼价值。
第五张PPT：MV A、MEP途径合成萜类MV A甲戊二羟酸FPP法尼基焦磷酸紫穗槐-4-11-二烯合酶（ADS）该酶是将倍半萜通用前体FPP 引导至青蒿素生物合成下游途径的关键酶。
在青蒿或非青蒿植物中, 存在着多个能氧化紫穗槐-4, 11-二烯的酶2006年,美国和加拿大的两个实验室室先后从青蒿腺毛中克隆得到了紫穗槐-4, 11-二烯氧化酶基因CYP71A V1,在氨基酸序列上存在差异, 发现这两个蛋白都能将紫穗槐-4, 11-二烯连续催化形成青蒿醇、青蒿醛和青蒿酸, 是多功能酶。
青蒿素的提取工艺
青蒿素的提取工艺青蒿素是一种重要的抗疟药物，是从青蒿（Artemisia annua L.）中提取得到的。
青蒿素的提取工艺是一项关键的技术，合理的提取工艺可以提高青蒿素的产量和纯度，从而保证药效的稳定性和疗效的有效性。
青蒿素的提取工艺通常包括以下几个步骤：原料采集与处理、提取剂的选择、提取工艺参数的优化、提取液的浓缩和纯化等。
原料采集与处理是青蒿素提取的第一步。
青蒿通常在开花前后采收，采集后应及时进行初步处理，包括去除杂质、清洗和晾干等，以保证原料质量的稳定。
提取剂的选择是青蒿素提取工艺中的关键环节。
常用的提取剂包括乙醇、乙醚、丙酮等。
不同的提取剂有不同的溶解能力和选择性，对提取效果有着重要影响。
因此，根据青蒿素的溶解度和提取剂的特性选择合适的提取剂，可以提高提取效率和纯度。
第三，提取工艺参数的优化是青蒿素提取工艺的关键环节。
包括提取温度、提取时间、料液比等参数的确定。
不同的参数对提取效果有着重要的影响。
通过合理地优化这些参数，可以提高青蒿素的提取率和纯度。
第四，提取液的浓缩是青蒿素提取工艺中的重要步骤。
常用的浓缩方法有真空浓缩、减压蒸发等。
通过浓缩，可以减少提取液的体积，提高青蒿素的浓度，从而方便后续的纯化工艺。
纯化是青蒿素提取工艺的最后一步。
常用的纯化方法有结晶、溶剂萃取、柱层析等。
通过纯化，可以进一步提高青蒿素的纯度，去除杂质，从而保证药效的稳定性和疗效的有效性。
青蒿素的提取工艺是一项复杂而关键的技术，合理的提取工艺可以提高青蒿素的产量和纯度，从而保证药效的稳定性和疗效的有效性。
通过原料采集与处理、提取剂的选择、提取工艺参数的优化、提取液的浓缩和纯化等步骤，可以得到高质量的青蒿素产品。
青蒿素的提取工艺的不断改进和优化，将进一步推动青蒿素的应用和发展，为人们的健康事业做出更大的贡献。
【最新】青蒿素生物合成
【最新】青蒿素生物合成
青蒿素存在于中草药青蒿的花叶中，茎中不含有，是一种含量非常低的萜类化合物，生物合成途径非常复杂。
现已知可通过三种方式进行青蒿素的生物合成：
一是通过对控制青蒿素合成的关键酶进行调控，添加生物合成的前体来增加青蒿素的含量；
二是激活关键酶控制的基因，大幅度增加青蒿素的含量；
三是利用基因工程手段改变关键基因，以增强它们所控制酶的作用效率。
生物合成过程中，青蒿素的含量受光照、外源激素、芽分化等生理生态因子的影响很大，温度对于生物合成也有极大影响，通过试验研究发现，青蒿幼苗在40℃条件下，处理36h后，青蒿素的质量分数提高到最大为68%。
除青蒿之外，其它植物也可以合成青蒿素，2011年研究人员从烟草中合成青蒿素。
此方法与传统化学方法相比，所用的化学试剂大大减少，有利于环境的保护，且该生物合成方法的受体为烟草，在中国较为广泛，因此原料来源较为丰富，但不足的是用烟草合成青蒿素过程中的某些反应基质并不清楚，还有待开发，但该合成方法仍有较好的工业应用前景。
将一个青蒿基因植入大肠杆菌，改造后的大肠杆菌制造出一种中间化合物，这种化合物经过数步处理就能成为青蒿素的原料——青蒿酸。
把一种特殊的酶植入酵母后，酵母把前面提到的中间化合
物改造成了青蒿酸。
通过微生物工业生产青蒿素的技术链条已经基本成形。
这意味着青蒿素的价格将下降90%。
青蒿素从中国传统药方到全球抗疟良药
青蒿素从中国传统药方到全球抗疟良药1. 本文概述青蒿素是从中国传统药物青蒿中提取的抗疟药物，它的发现和应用为全球疟疾耐药性难题提供了有效的解决方案。
自20世纪70年代青蒿素问世以来，它及其衍生物、复方在抗疟临床中得到广泛应用，成为疟疾肆虐地区的救命药。
青蒿素的发现者屠呦呦因此获得了诺贝尔生理学或医学奖、国家最高科学技术奖以及“共和国勋章”等荣誉。
本文将详细介绍青蒿素从中国传统药方到全球抗疟良药的历程，包括其发现、研发、应用以及对世界疟疾防治的影响。
2. 青蒿素的历史渊源青蒿素的发现和应用是中国传统医学与现代科学技术相结合的伟大成果。
其历史渊源可以追溯到古代中国，特别是在《肘后备急方》一书中，记载了一种以青蒿为主要原料的药方，用于治疗疟疾。
这种药方的发现，为后来青蒿素的提取和应用奠定了基础。
在20世纪60年代末，中国科学家屠呦呦领导的研究团队在研究传统中草药的过程中，注意到了青蒿的抗疟效果。
通过对古代药方的深入研究和现代科学技术的应用，屠呦呦团队成功从青蒿中提取出了有效成分——青蒿素。
这一发现不仅极大地改善了疟疾的治疗效果，还为全球抗疟事业做出了巨大贡献。
青蒿素的发现，是中医药传统知识与现代科学技术相结合的典范。
它不仅体现了中华民族对世界医学宝库的贡献，也展示了中国科学家的创新精神和卓越才能。
青蒿素的成功提取和应用，不仅挽救了无数生命，还促进了中西医学的交流与融合，为全球医学发展开辟了新的道路。
3. 青蒿素的科学发现青蒿素的发现，是一场源于中国传统药方的科学探险。
1969年，中国面临全球范围内疟疾疫情的挑战，特别是恶性疟的高发病率和死亡率，使得寻找新的抗疟药物成为迫切的需求。
在此背景下，中国中医研究院（现为中国中医科学院）接受了抗疟药物研究的艰巨任务。
屠呦呦带领的团队深入研究了大量中国古代医药文献，从中筛选出2000多种可能具有抗疟活性的中草药。
他们通过反复试验，筛选出青蒿作为重点研究对象。
在历经数百次的失败后，屠呦呦团队终于发现了青蒿中的有效抗疟成分——青蒿素。
青蒿素 生物化学-概述说明以及解释
青蒿素生物化学-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述青蒿素是一种来自于青蒿属植物（Artemisia）的天然化合物，被广泛应用于抗疟疾领域。
自从20世纪70年代青蒿素的抗疟活性被发现以来，青蒿素已经成为了目前治疗疟疾的重要药物之一。
青蒿素的独特结构和药理作用使其具有优秀的抗疟效果，特别是对于多药耐药性疟疾的治疗效果显著。
本文将介绍青蒿素的生物化学特性和药理作用，探讨其在抗疟疾领域的重要性，同时对青蒿素近年来的研究进展和未来展望进行分析和归纳。
文章的目的是为读者提供关于青蒿素的全面了解，并展望其在医药领域的应用前景。
在本文的正文部分，我们将先介绍青蒿素的发现与历史背景，包括植物来源的发现和早期研究成果。
然后我们将详细探讨青蒿素的生物化学特性，包括其化学结构和生物合成途径。
接下来，我们将阐述青蒿素的药理作用，包括其抗疟机制和其他可能的药理活性。
通过对这些方面的描述，读者将能够更好地理解青蒿素在抗疟疾领域的重要性。
在结论部分，我们将总结青蒿素在抗疟疾领域的重要性，并展望其未来的研究进展和应用前景。
我们将讨论青蒿素的局限性以及可能的改进途径，以期为疟疾治疗提供更有效的方法。
通过本文的阐述，我们希望能够为读者提供有关青蒿素的全面了解，同时为未来的研究和应用提供指导和启示。
青蒿素作为一种重要的抗疟疾药物，其在临床治疗中的应用前景仍然值得期待。
1.2文章结构文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要对文章进行概述，介绍青蒿素这一主题的背景和意义。
首先，青蒿素作为一种重要的抗疟疾药物，在全球范围内应用广泛，具有极高的疗效和安全性。
其发现和研究不仅对抗击疟疾具有重要意义，也为天然产物药物研究提供了范例。
然后，本文将介绍青蒿素的生物化学特性和药理作用，深入探讨其在抗疟疾领域中的重要性和研究进展。
最后，文章将对青蒿素的未来展望和应用前景进行展望，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
正文部分将着重介绍青蒿素的发现与历史背景、生物化学特性和药理作用。
抗疟药物——青蒿素
抗疟药物——青蒿素
药物制剂 刘乐 0924310048
图为人工种植青 蒿
• 青蒿素晶体
青蒿素的结构
青蒿(Artemisiae annuae)是广泛分布于我国各地的菊科 蒿属一年生草本植物。从青蒿中提取的有效成分一青蒿素我 国科学工作者首次从青蒿中分离并鉴定出的抗疟有效单体， 具有高效低毒的抗疟特性…，被WHO称为“目前世界上唯 一有效的疟疾治疗药物”。20世纪80年代后，各国科学家加 强了对青蒿与青蒿素的研究 现已探明除治疗疟疾外，青蒿
一 、青蒿素的来源
• 青蒿素来源主要是从青蒿中直接提取得到；或提取青蒿中 含量较高的青蒿酸，然后半合成得到。
• 目前除青蒿外，尚未发现含有青蒿素的其它天然植物资 源。青蒿虽然系世界广布品种，但青蒿素含量随产地不同 差异极大。据迄今的研究结果，除中国重庆东部、福建、 广西、海南部分地区外，世界绝大多数地区生产的青蒿中 的青蒿素含量都很低，无利用价值。据国家有关部门调查， 在全球范围内，目前只有中国重庆酉阳地区武睦山脉生长 的青蒿素才具有工业提炼价值。酉阳是世界上最主要的青 蒿生产基地，其青蒿生产种植技术已通过了国家GAP认 证，享有“世界青蒿之乡”的美誉，全球有80%的原料青 蒿产自酉阳。对这种独有的药物资源，国家有关部委从80 年代开始就明文规定对青蒿素的原植物(青蒿）、种子、 干鲜全草及青蒿素原料1．抗 疟 • 青蒿素的抗疟原理归纳为两个步骤，即青蒿素被活化产生自由基，自由基继
而和蛋白结合青蒿素中过氧桥还原分解形成自由基时需要低价过渡态金属离 子的存在，目前公认的与自由基产生有关的金属离子是亚铁离子，过氧桥被 Fe“催化断裂后首先产生氧 自由基，后经分子重排转化为更具活性的碳自由 基，这两种自由基对疟原虫的细胞结构和功能都有破坏作用。 • 2．抗肿瘤 • 研究认为：青蒿素及其衍生物的抗肿瘤作用的机制可能是该类化合物可产生 自由基，自由基作用于对氧化损伤敏感的蛋白质，而这些蛋白质对肿瘤细胞 的增殖起关键作用，青蒿素其独特的抗肿瘤机制，可以选择性地杀伤肿瘤细 胞而对正常细胞作用轻微，与传统化疗药物不存在交叉耐药，而且能通过抑 制谷胱甘肽转移酶的活性而逆转肿瘤细胞的多药耐药性，与传统化疗药物同 时应用可起到协同、增效的作用。 • 3．抗寄生虫 • 青蒿素类药物是一类广谱抗寄生虫药物，具有吸收好、分布广、排泄和代谢 快及高效、低毒等优点但其抗寄生虫作用机制复杂，且对不同种寄生虫或同 种寄生虫不同发育阶段的作用不尽相同，一般认为青蒿素对疟原虫、血吸虫、 弓形虫、肺孢子虫、利什曼原虫、阴道毛滴虫的生长有很强的抑制作用。 • 4．抗孕作用 • 青蒿素类药对胚胎有较高的选择性毒性。较低剂量即可使胎胚死亡而导致流 产，有可能被开发为人工流产药物。
药品生产技术《青蒿素》
青蒿素青蒿素〔Artemisinin〕，是一种倍半萜内酯分子，含过氧基团，可以从植物青蒿的茎叶中提取得到。
在中国古代医药典籍中，植物青蒿已作为药用材料，用以治疗疟疾等疾病。
一、性质青蒿素为无色针状晶体，味苦；在丙酮、醋酸乙酯、氯仿、苯及冰醋酸中易溶，在乙醇和甲醇、乙醚及石油醚中可溶解，在水中几乎不溶。
熔点：156~157℃〔水煎后分解〕分子式：C15H22O5分子量：282.33二、结构式三、适应症青蒿素主要用于间日疟、恶性疟的病症控制，以及耐氯喹虫株的治疗，也可用以治疗凶险型恶性疟，如脑型、黄疸型等。
亦可用以治疗系统性红斑狼疮与盘状红斑狼疮。
2021年12月，提出增加适应症的，是自1992年双氢青蒿素被批准为一类新药后，首次申请增加新适应症，申请该药可用于治疗红斑狼疮，双氢青蒿素片对红斑狼疮的治疗也有明显效果。
四、研究历程1967年的5月23日，中国疟疾研究协作工程成立，因绝密军事工程，遂设代号523，中国抗疟新药的研究开始。
1971年10月，历经380屡次鼠疟筛选，取得中药青蒿素筛选的成功。
1972年，从中药青蒿中别离得到抗疟有效单体，命名为青蒿素，对鼠疟、猴疟的原虫抑制率到达100%。
1973年，经临床研究取得与实验室一致的结果、抗疟新药青蒿素由此诞生。
1981年10月，在北京召开的由世界卫生组织主办的“青蒿素〞国际会议上，中国?青蒿素的化学研究?的发言，引起与会代表极大的兴趣，并认为“这一新的发现更重要的意义是在于将为进一步设计合成新药指出方向〞。
1986年，青蒿素获得新一类新药证书，双氢青蒿素也获一类新药证书。
这些成果分别获得国家创造奖和全国十大科技成就奖。
青蒿素2021年5月，集团出资427万元与政府共同组建重庆华阳自然资源开发，旨在加强对青蒿的管理与人工种植开发。
同时，出资3000万元与共同组建“重庆华立西农青蒿研究所〞，专门从事青蒿资源的开发与利用，尤其是进行青蒿的人工育种与标准种植，并已通过。
青蒿素的开发过程
青蒿素的开发过程引言青蒿素是一种有效的抗疟疾药物，是从中药青蒿叶中提取出来的，被认为是治疗疟疾的重要药物之一。
它具有广谱抗疟作用，并且对传统抗疟药物产生了耐药性的疟原虫依然有效。
本文将介绍青蒿素的开发过程，包括药物发现、临床试验和应用等方面。
药物发现20世纪60年代，中国科学家屠呦呦对中药青蒿叶进行了系统的研究，发现其中的一种化合物可以有效地抑制疟原虫的生长。
经过深入分析和筛选，他们最终成功地从青蒿叶中提取出了这种化合物，命名为青蒿素。
青蒿素是一种复杂的多环化合物，其化学结构非常独特，具有强大的抗疟活性。
这使得青蒿素成为治疗疟疾的理想药物之一。
然而，青蒿素的提纯和制备并不容易，这给进一步开发和应用带来了一定的困难。
药物研发及工艺改进为了解决青蒿素的提纯和制备问题，科学家们进行了大量的研究工作。
他们先后开展了多种方法和工艺改进，以提高青蒿素的产量和纯度。
1.提纯方法的改进：通过改进提纯方法，科学家们成功地降低了青蒿素的杂质含量，提高了药物的纯度。
他们采用了液液萃取、柱层析等技术手段，不断优化提纯流程，提高了产品的质量和产率。
2.合成路线的研究：针对青蒿素提纯困难的问题，科学家们尝试寻找合成路线，以便大规模合成青蒿素。
他们研究了多种合成方法，并最终成功地发现了一种有效的全合成路线，可以实现对青蒿素的合成大规模产量。
3.工艺改进：为了进一步提高青蒿素的产量和纯度，科学家们改进了青蒿素的制备工艺。
通过优化反应条件、改变原料比例和改进分离技术，成功地提高了青蒿素的制备效率和质量。
临床试验青蒿素作为一种新型抗疟药物，需要经过严格的临床试验，以验证其安全性和疗效。
中国科学家们开展了一系列的临床试验，以评估青蒿素在治疗疟疾中的效果。
1.早期临床试验：科学家们首先进行了青蒿素的早期临床试验，以评估药物的安全性和耐受性。
通过对志愿者进行剂量递增试验和观察不良反应，他们确定了合适的给药剂量和频率。
2.III期临床试验：在早期试验得到良好结果的基础上，科学家们进行了大规模的III期临床试验，以评估青蒿素的疗效。
合成生物学在生物医药中的应用
合成生物学在生物医药中的应用在当今科技飞速发展的时代，合成生物学作为一门新兴的交叉学科，正以前所未有的速度改变着生物医药领域。
它融合了生物学、物理学、化学、工程学等多个学科的知识和技术，为解决人类健康问题带来了全新的思路和方法。
合成生物学的核心在于设计和构建新的生物体系，或者对现有的生物体系进行重新设计和改造，以实现特定的功能。
在生物医药领域，这一理念和技术的应用已经取得了许多令人瞩目的成果。
首先，合成生物学在药物研发方面发挥着重要作用。
传统的药物研发往往依赖于从天然产物中筛选活性成分，或者通过化学合成的方法来制备药物。
然而，这些方法存在着效率低下、成本高昂、环境不友好等诸多问题。
合成生物学的出现为药物研发提供了新的途径。
例如，通过合成生物学技术，可以对微生物的代谢途径进行改造，使其能够高效地合成具有药用价值的化合物。
青蒿素的合成就是一个典型的例子。
青蒿素是治疗疟疾的有效药物，但其在天然植物中的含量极低，提取成本高昂。
利用合成生物学技术，科学家成功地在微生物中构建了青蒿素的合成途径，大大提高了青蒿素的产量，降低了成本。
此外，合成生物学还可以用于开发新型药物。
通过对生物大分子（如蛋白质、核酸等）进行设计和改造，可以获得具有特定功能的药物分子。
例如，抗体药物是目前生物医药领域的研究热点之一。
利用合成生物学技术，可以对抗体的结构进行优化，提高其亲和力和特异性，从而增强其治疗效果。
同时，还可以通过合成生物学技术构建全新的蛋白质药物，如人工设计的酶类药物，用于治疗各种疾病。
其次，合成生物学在疾病诊断方面也具有广阔的应用前景。
疾病的早期诊断对于提高治疗效果、降低死亡率至关重要。
合成生物学为疾病诊断提供了更加灵敏、准确、便捷的方法。
例如，基于合成生物学原理开发的基因诊断技术，可以快速检测出患者体内的基因突变，从而为疾病的诊断提供依据。
此外，利用合成生物学技术构建的生物传感器，可以实时监测人体内的生理指标和代谢产物，实现疾病的早期预警。
青蒿素开发过程的新呈现
青蒿素开发过程的新呈现青蒿素是一种被广泛使用于抗疟疾领域的药物，它的开发过程是医学领域中的一次重大突破。
然而，尽管青蒿素已经被成功开发出来并且被广泛应用，但随着科技的不断发展和创新，青蒿素开发过程中新的方法和技术也不断涌现，为其呈现出崭新的面貌和更高的疗效。
在本文中，我们将深入探讨青蒿素的开发过程，并介绍一些新的呈现方式。
我们将简要回顾青蒿素的历史和传统开发过程，然后重点关注新的方法和技术的应用，以提高其疗效和效率。
青蒿素最初是由中国中药青蒿提取得来，在古代就被用于治疗疟疾。
然而，直到20世纪70年代，青蒿素的正式开发才开始引起国际关注。
由于其卓越的抗疟疗效，青蒿素被认为是疟疾治疗的里程碑，为此开发团队甚至获得了诺贝尔奖。
传统的青蒿素开发过程主要集中在提取纯度的提高和药物形式的研发上。
然而，随着科技的飞速发展，新的方法和技术逐渐应用于青蒿素的开发过程中。
其中最重要的一项是通过合成青蒿素来提高疗效和稳定性。
传统的提取方法受到青蒿来源的限制，并且纯度和稳定性往往无法保证。
而通过合成青蒿素，不仅能够大规模生产，而且可以获得高纯度和稳定性的药物。
这对于青蒿素的应用和推广具有重要意义。
基因工程技术也被广泛应用于青蒿素的开发领域。
通过转基因技术，科学家们成功地将青蒿素合成途径的关键基因导入到其他植物，如烟草和阿拉伯芥中。
这样一来，不仅可以大规模生产青蒿素，还可以提高其产量和纯度。
基因工程技术的应用为青蒿素的开发提供了新的途径和可能性。
纳米技术也在青蒿素的开发中发挥着重要作用。
青蒿素具有较低的溶解度和生物利用度，而纳米技术可以通过将青蒿素纳米化来提高其溶解度和生物利用度。
这不仅可以增加药物的稳定性，还可以提高其治疗效果。
随着科技的迅猛发展，青蒿素开发过程也呈现出新的面貌和更高的疗效。
通过合成青蒿素、基因工程技术和纳米技术的应用，青蒿素的产量和纯度得到了提高，疗效和生物利用度也得到了显著的改善。
这些新的呈现方式为青蒿素的应用和推广带来了更加广阔的前景。
简介青蒿素及其作用机理
粗品
精制
4.青蒿素的提取工艺
? 化学合成：
? 半合成路线：从青蒿酸为原料出发，经过五步反应得到青蒿素，总得 率约为35～50%。
? 全合成路线：可由多种路线对青蒿素进行全合成。许杏祥等于 1986年 报道了青蒿素的化学合成途径，其合成以 R-(+)-2 香草醛为原料，经 十四步合成青蒿素。
? 生物合成：青蒿素等倍半萜类的生物合成在细胞质中进行，途径属于 植物类异戊二烯代谢途径，可分为三大步：由乙酸形成 FPP，合成倍 半萜，再内酯化形成青蒿素。：FPP→ 4,11-二烯倍半萜→青蒿酸→二 氢青蒿酸→二氧青蒿酸过氧化物→青蒿素。
5.青蒿素的重要意义
? 以青蒿素类药物为主的联合疗法已经成为世界卫生组织推 荐的抗疟疾标准疗法。世卫组织认为，青蒿素联合疗法是 目前治疗疟疾最有效的手段，也是抵抗疟疾耐药性效果最 好的药物， 中国作为抗疟药物青蒿素的发现方及最大生产 方，在全球抗击疟疾进程中发挥了重要作用。尤其在疟疾 重灾区非洲，青蒿素已经拯救了上百万生命。根据世卫组 织的统计数据，自2000年起，撒哈拉以南非洲地区约 2．4 亿人口受益于青蒿素联合疗法，约 150 万人因该疗法避免 了疟疾导致的死亡。
3.青蒿素的作用机制
? 药动学：
? 吸收：青蒿素口服后由肠道迅速吸收， 0.5～1小时后血药 浓度达高峰， 4小时后下降一半， 72小时血中仅含微量。 它在红细胞内的浓度低于血浆中的浓度。
? 分布：吸收后分布于组织内，以肠、肝、肾的含量较多。 该品为脂溶性物质，故可透过血脑屏障进入脑组织。
? 排出：主要从肾及肠道排出， 24小时可排出 84%，72小时 仅少量残留。由于代谢与排泄均快，有效血药浓度维持时 间短，不利于彻底杀灭疟原虫，故复发率较高。青蒿素衍 生物青蒿酯，T1/2为0.5小时，故应反复给药。
青蒿素的拆分技术
青蒿素的拆分技术青蒿素是一种重要的抗疟药物，广泛用于治疗疟疾。
其分子结构复杂，主要源自于植物青蒿中提取而得。
在药物研发和生产过程中，需要对青蒿素进行拆分，以获取其纯度较高的成分，以确保药物的治疗效果和安全性。
青蒿素的拆分技术主要包括物理方法、化学方法和生物技术等多种手段。
一、物理方法1. 结晶法青蒿素可通过溶剂结晶的方式进行拆分，首先将青蒿素溶解于适宜的溶剂中，然后通过改变温度、浓度等条件，使其逐渐结晶沉淀出来，从而得到相对纯度较高的青蒿素成分。
2. 蒸馏法蒸馏法是利用青蒿素的挥发性差异进行拆分的物理方法。
将青蒿素加热到其沸点以上，然后将其气化后重新冷凝，即可得到较纯的青蒿素成分。
二、化学方法1. 萃取法通过合适的溶剂和萃取剂，可以将青蒿素与其他杂质分离，进而提高青蒿素的纯度。
常用的萃取剂包括正己烷、乙酸乙酯等。
2. 结合色谱技术色谱技术是一种高效的化学拆分方法，包括薄层色谱、气相色谱、液相色谱等。
通过不同成分在固定相和流动相中的吸附、分配、离子交换等特性的差异，可以使青蒿素和其他组分得到有效分离。
三、生物技术1. 微生物发酵利用生物发酵的技术，通过微生物代谢活性来加速青蒿素的降解和转化，从而分离出纯的青蒿素成分。
2. 酶解法利用相关酶的选择性作用，可以将青蒿素与其他蛋白质、多糖类等杂质有效地分离。
以上所示的青蒿素分离技术，各有优劣，不同的场合可以选择不同的方法。
在实际应用中，为了尽可能提高分离效率和纯度，通常需要综合应用多种方法。
随着技术的不断发展，青蒿素的拆分技术也在不断更新，为青蒿素的提取和生产提供了更为可靠和高效的手段。
青蒿素生物合成
青蒿素生物合成10生物技术（2）班曾庆辉201024112211青蒿素是我国科研人员从传统中医药黄花蒿中提取出来并自主研发的一种抗疟疾特效药[1]。
20世纪70年代，我国科技工作者从黄花蒿中分离提纯出一种抗疟活性单体——青蒿素，以后又确定了它的分子结构和构型。
1986年我国自主研发的蒿甲醚油针剂、青蒿琥酯钠盐的水针剂以及青蒿素栓剂等抗疟疾药作为一类新药在我国批准生产。
1995年蒿甲醚率先被收入国际药典，这是我国首次得到国际认可的自主研发新药。
目前，青蒿素系列抗疟药已有5种新药(青蒿素、青蒿琥酯、蒿甲醚、双氢青蒿素、复方蒿甲醚)共9种剂型上市并在世界各国销售，每年挽救了数百万重症疟疾患者的生命。
除了独特的抗疟作用外，青蒿素系列药物还具有抗血吸虫、肺吸虫、红斑狼疮、皮炎以及免疫调节，抗流感等多种疗效[2]。
但是，目前国际抗疟药市场上青蒿素类药物只占有很少的份额，其原因主要在于青蒿素原料缺乏。
由此，有研究者另辟蹊径，设想通过生物合成青蒿素。
时至今日，青蒿素的生物合成已经取得一定进展，介绍如下：早在20世纪80年代，中国科学院上海有机化学研究所汪猷院士领导的研究小组就利用放射性同位素标记的2-14C-青蒿酸与青蒿匀浆(无细胞系统)保温法证明，青蒿酸和青蒿 B 是青蒿素的共同前体[3]。
青蒿素生物合成途径仅见于青蒿，但其“上游”途径为真核生物所共有，可望通过“下游”途径重建，在真核微生物(如酵母)中全合成青蒿素。
过去10年来，青蒿素合成基因被国内外研究团队陆续克隆并导入酿酒酵母细胞，已成功合成青蒿酸及双氢青蒿酸等青蒿素前体。
由于酵母缺乏适宜的细胞环境，尚不能将青蒿素前体转变成青蒿素。
因此，青蒿依然是青蒿素的唯一来源，凸显出继续开展青蒿种质遗传改良的必要性。
同时，青蒿素生物合成的限速步骤尤其是终端反应机制已基本得到阐明，有助于开展青蒿素形成与积累的环境模拟及仿生，从而为彻底缓解青蒿素的供求矛盾创造先机[4]。
青蒿素生产过程的微生物工程
青蒿素生产过程的微生物工程随着社会经济的不断发展，人类对健康和医疗的需求也越来越高，传统的药物也无法满足人们对药物品质和数量的要求。
随着生物技术的不断发展，生物工程和微生物工程技术被广泛应用于药物研发和生产中，青蒿素也不例外。
青蒿素是世界卫生组织推荐的治疟药物之一，其生产过程的微生物工程技术应用也越来越成熟，下面我们就来了解一下青蒿素生产过程的微生物工程技术。
一、青蒿素简介青蒿素是从青蒿一种中草药中提取出来的一种抗疟药物。
它被广泛应用于世界各地的疟疾治疗中。
青蒿素的分子结构非常复杂，而且在自然界中只存在极少的含量。
因此，如果想要大量生产青蒿素，必须采用人工制造的方式进行生产。
在现代医药生产中，青蒿素的制造过程中，一般采用微生物发酵和化学提取的技术结合的方式。
二、青蒿素的微生物工程生产过程青蒿素的微生物工程生产过程是一个非常复杂的过程，该过程包括两个主要步骤：首先是通过菌株的筛选和优选，获得最适合生产青蒿素的微生物菌株；其次是在菌株发酵的过程中，筛选出生产青蒿素的高效菌株，并且对其进行大规模培养和青蒿素的提取，最后获得青蒿素的产品。
1、菌株的筛选和优选微生物发酵是青蒿素生产过程中最为关键的一步。
在此过程中，需要选用特定的微生物菌株来进行发酵生产。
好的微生物菌株需要具有高效、稳定的青蒿素生产能力，同时也要具有较高的菌体生长速度和生长持久性。
筛选适合生产青蒿素的微生物菌株主要通过菌株的分离、筛选、鉴定和评价四个步骤进行，最后选出合适的菌株为基础，进行发酵生产。
2、发酵生产在微生物生产过程中,需要涉及到不同的参数，例如菌株的发酵条件、发酵培养基的选择和改进以及控制微生物生长阶段的时间等，以保证青蒿素的高效生产。
在菌株进行发酵生产的过程中，还需要进行连续发酵和深度培养等工艺处理。
此外，在菌株发酵过程中需要加入一些辅助生长因子，以提高其生长能力和生产能力。
3、青蒿素提取青蒿素的提取在整个生产过程中也是一个非常重要的环节。
青蒿素合成途径及其药理学研究
青蒿素合成途径及其药理学研究青蒿素是一种来源于青蒿植物的天然药物，因其对疟疾的治疗效果而闻名于世。
然而，在制备青蒿素的过程中，需要大量使用青蒿植物，并且良好的品质和产量等方面的限制也制约着青蒿素的生产。
因此，许多科学家开始探索人工合成青蒿素的方法，并逐渐取得了较好的进展。
一、青蒿素的化学结构和生物合成途径青蒿素（Artemisinin）是一种含氧的萜类化合物，其化学式为C15H22O5。
它的分子中含有两个氧原子，其中一个来自蒿素（Arteannuin）的结构部分，另一个则来自异氰酸烯酯（Isocyanate ester）的反应。
青蒿素的化学结构非常特殊，具有类似过氧化物的活性，因此它有着非常强大的抗疟作用。
青蒿素的原生合成途径非常复杂，需要包括萜类合成酶和脱氧基替换酶等多个酶催化的反应。
在合成过程中，爆发性的活性氧化物质也会被产生出来，这些物质也被认为是青蒿素具有抗菌效果的重要组成部分。
二、青蒿素合成途径的研究进展随着生物技术的发展，科学家们已经采用不同的方法尝试人工合成青蒿素的新途径。
1.化学合成法化学合成法是目前常用的一种人工合成青蒿素的方法。
其基本思路是在现有的化学合成技术框架下，找到尽可能多的可能性，从而建立一种可行的青蒿素合成方案。
近年来，许多学者在化学合成方面取得了不俗的进展。
他们推崇生成青蒿素目标分子的方法，无论是底物催化还是金属催化物，都有了显著的提高。
目前，化学合成法已经可以获得高质量的合成青蒿素，并有望实现工业化生产。
2.光合成法光合成法是一种将人工化学合成技术与光催化技术相结合来合成青蒿素的新方法。
光合成法相对于化学合成法更加环保，而且还可以削减合成青蒿素的产生成本。
目前，光合成法的研究还处于起步阶段，需要进一步的研究和发展来提高其效率和稳定性。
3.生物合成法生物合成法是指通过生物过程来实现合成青蒿素。
这种方法与化学合成法不同，不需要大量的有机化学试剂，更加环保；与光合成法不同，不需要复杂的光催化反应条件，更加稳定。
青蒿素生物合成的研究状况
青蒿素生物合成的研究状况青蒿素是我国科研人员从传统中医药黄花蒿中提取出来并自主研发的一种抗疟疾特效药[1]。
20世纪70年代，我国科技工作者从黄花蒿中分离提纯出一种抗疟活性单体——青蒿素，以后又确定了它的分子结构和构型。
1986年我国自主研发的蒿甲醚油针剂、青蒿琥酯钠盐的水针剂以及青蒿素栓剂等抗疟疾药作为一类新药在我国批准生产。
1995年蒿甲醚率先被收入国际药典，这是我国首次得到国际认可的自主研发新药。
目前，青蒿素系列抗疟药已有5种新药(青蒿素、青蒿琥酯、蒿甲醚、双氢青蒿素、复方蒿甲醚)共9种剂型上市并在世界各国销售，每年挽救了数百万重症疟疾患者的生命。
除了独特的抗疟作用外，青蒿素系列药物还具有抗血吸虫、肺吸虫、红斑狼疮、皮炎以及免疫调节，抗流感等多种疗效[2]。
但是，目前国际抗疟药市场上青蒿素类药物只占有很少的份额，其原因主要在于青蒿素原料缺乏。
1植物提取现在，药用青蒿素基本来自植物黄花蒿的提取物。
多年来，野生黄花蒿资源分布零散，其中青蒿素含量非常低，仅为0．4％～1．0％，且产量和品质也不稳定，影响生产工艺和成本[3]。
人们在其近缘植物中至今尚未发现含有青蒿素的植物。
在已探明有利用价值的野生黄花蒿资源中，每年仅可提取青蒿素为10至20吨，远远不能满足市场每年近200吨的需求。
另外，由于作为原料的黄花蒿要求在花前收获，这将导致野生黄花蒿种子逐年减少，进而引发资源枯竭。
况且从黄花蒿叶和花蕾等部分中提取，但环节较多，费时又费力。
2化学全合成青蒿素是具有过氧基团的新型倍半萜内酯，其分子式为C15H22O5，相对分子质量为282.33[4]。
青蒿素虽已能人工合成，但由于合成难度大、成本高、毒性较大，未能投入工业化生产[5]。
3生物合成鉴于此，青蒿素生物合成的研究，对于有效提高青蒿素的生物产量、青蒿素生物工程应用和黄花蒿药用植物资源的可持续利用，均有较重要大的理论意义和应用价值。
3.1青蒿素前体化合物与青蒿素生物合成有关的中间体有十几种，其中最重要的是青蒿酸、青蒿素B、青蒿烯、二氢青蒿素等[6]。
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生物技术制药PPT讲稿
第二张PPT：
2011年23日国际医学大奖——美国拉斯克奖临床研究奖授予中国中医科学院终身研究员屠呦呦，以表彰她“发现了青蒿素——一种治疗疟疾的药物，在全球特别是发展中国家挽救了数百万人的生命”。
疟疾是经按蚊叮咬或输入带疟原虫者的血液而感染疟原虫所引起的虫媒传染病。
寄生于人体的疟原虫共有四种，即间日疟原虫，三日疟原虫，恶性疟原虫和卵形疟原虫。
在我国主要是间日疟原虫和恶性疟原虫。
青蒿素是从植物黄花蒿茎叶中提取的有过氧基团的倍半萜内酯药物。
也是中国发现的第一个被国际公认的天然药物。
青蒿素类药物毒性低、抗虐性强，被WTO批准为世界范围内治疗脑型疟疾和恶性疟疾的首选药物。
黄花蒿（Artemisia annua Linn）又叫黄蒿，是菊科蒿属的一年生草本植物，广泛分布在国内各省。
为中国传统中草药。
其有效成分—青蒿素在抗疟方面与传统的奎宁类抗疟药物具有不同的作用机理。
“青蒿一握，水一升渍，绞取汁尽服之”。
《肘后备急方》
第三张PPT
80年代以来，青蒿素的化学合成、生物合成及组织培养相继成功，但由于受率低、成本高而难以投入工业化生产，目前青蒿素来源主要是从青蒿中直接提取得到；或提取青蒿中含量较高的青蒿酸，然后半合成得到。
然而青蒿素含量随产地不同差异极大。
除中国重庆东部、福建、广西、海南部分地区外，世界绝大多数地区生产的青蒿中的青蒿素含量都很低，无利用价值。
据国家有关部门调查，在全球范围内，只有中国重庆酉阳地区武睦山脉生长的青蒿素才具有工业提炼价值。
第五张PPT：
MV A、MEP途径合成萜类MV A甲戊二羟酸FPP法尼基焦磷酸
紫穗槐-4-11-二烯合酶（ADS）该酶是将倍半萜通用前体FPP 引导至青蒿素生物合成下游途径的关键酶。
在青蒿或非青蒿植物中, 存在着多个能氧化紫穗槐-4, 11-二烯的酶2006年,美国和加拿大的两个实验室室先后从青蒿腺毛中克隆得到了紫穗槐-4, 11-二烯氧化酶基因CYP71A V1,在氨基酸序列上存在差异, 发现这两个蛋白都能将紫穗槐-4, 11-二烯连续催化形成青蒿醇、青蒿醛和青蒿酸, 是多功能酶。
CYP71A V1是一种P450氧化酶, 其不能单独发挥作用, 必须由电子配偶体的配合。
2006年, Keasling实验室在克隆得到CYP71A V1后, 从青蒿中将CYP71A V1的电子配偶体——细胞色素P450还原酶基因（CPR）也克隆了出来。
Dbr2在腺毛中表达最高, 特异性地作用于青蒿醛, 生成11R-二氢青蒿醛, 对青蒿酸、青蒿醇、artemisitene和arteannuin B均无活性。
09年科学家从青蒿中分离得到1个醛脱氢酶基因, 命名为Aldh1。
该基因CDS长为1 497 bp, 编码498氨基酸, 分子质量是53.8 kD。
ALDH1的N末端无信号肽, 也没有细胞器定位序列。
ALDH1在腺毛中表达最高, 在花芽中表达适中, 在叶子中表达较低, 而在根中检测不到活性, 这种表达方式与CYP71A V1的很相似, 也与青蒿素在植物中的分布很相似。
第六张PPT
2003年，美国Keasling小组将青蒿ADS基因经密码子优化后导入大肠杆菌中表达，首次在细菌体内合成出青蒿素的第一个关键前体——紫穗槐-4,11-二烯
2006年，Keasling小组将ADS基因连同CYP71A V1和CPR基因同时导入酿酒酵母中表达，培育出世界上第一株生产青蒿酸的酵母工程菌，经代谢途径修饰与优化，其产率已达153 mg/L，加拿大的一支队伍于08年将新克隆的青蒿DBR2基因连同ADS，CYP71A V1和CPR 基因一同导入酿酒酵母，率先培育出合成双氢青蒿酸的酵母工程菌。
美国肯塔基大学将青蒿ADS基因及鸟类FPS基因导入烟草中表达，经叶绿体信号序列引导，ADS 和FPS 被转运至叶绿体，并合成紫穗槐-4,11-二烯。
第七张PPT
一：只导入青蒿素合成特异途径中的基因利用底盘细胞中固有的底物供应途径，达到制备青蒿素中间体的目的。
二：除了导入青蒿素合成特异途径中的基因外，还导入了底物供应途径的限速酶基因。
三：除了导入青蒿素合成特异途径中的基因外，另外导入一条底物供应途径。
第八张PPT：
增加FPP合成途径中酶基因的拷贝数, 能有效地增加底物的供应。
通过将甲羟戊酸生物合成相关操纵子的Lac启动子替换成强启动子araBAD后, 导致甲羟戊酸积累。
这种策略主要针对以植物为底盘细胞的合成生物学研究。
植物中存在两条萜类生物合成途径, 细胞质中主要是MV A途径发挥作用, 而质体主要通过MEP途径供应前体, 在这两条途径的作用下, 在不同的区室形成了含量有差异的萜类前体池。
当将不同的萜类生物合成途径导向不同的区室时, 由于前体供应的差异, 使得萜类产物的产量也有很大不同。
导向质体的紫穗槐-4, 11-二烯代谢途径产生的紫穗槐-4, 11-二烯产量比导向细胞质中的紫穗槐-4, 11-二烯代谢途径产生的紫穗槐-4, 11-二烯产量高40 000倍。
当CYP71A V1的N末端跨膜序列被假丝酵母(Candida tropicalis) 的P450跨膜序列取代时, 或者用来自金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) 的HMGR和HMGS两个基因元件取代工程菌中甲羟戊酸代谢模块中的HMGR和HMGS元件后, 该工程菌中紫穗槐-4,11-二烯产量也会显著上升。
第九张PPT：
几个与FPP合成相关的基因的表达被正调控，而另外几个促使FPP转变成固醇的基因被负调控。
同时为了保证宿主菌株的遗传稳定性，所有这些对宿主细胞进行的修饰都是通过染色体融合进行的。
首先，将一截短的水溶性酶3-羟基-3-甲基-戊二酰辅酶A还原酶（tHMGR，固醇合成的限速酶）过表达。
利用一个启动子(PMET3)，通过对编码鲨稀合酶（固醇生物合成途径中FPP合成后第一步）的ERG9基因进行负调控。
在酵母染色体更远处在转进一个tHMGP拷贝可以将将其合成量再增加。