欢迎访问陕西中药研究所(陕西医药信息中心)网站!
当前时间:
陕西中药研究所(陕西医药信息中心)
咨询热线
029-33213061 / 33213060
网站首页 新闻资讯 行业动态 详细内容
活性酶诱导技术可提高药用植物活性成分含量
发表时间:【2010-03-16】
字体大小:【放大】 【正常】 【缩小
浏览次数:【8040】次

     近几年来,随着科学技术的进步和医药科研水平的提高,从天然植物中提取活性成分开发新药已成为医药科学研究的热点之一。活性酶诱导技术是一项植物生物工程新技术,它从活性酶诱导的角度入手,促进生物在体合成大量活性成分。浙江大学生物医学工程与仪器科学学院副院长田景奎教授表示,将新型生物技术运用于传统医药领域的活性酶诱导技术,必将成为推动医药制造及植物提取物产业发展的助推器。
  活性成分提取面临困境
  在植物体内存在着一些药理作用非常强的活性成分,如红豆杉的根、茎、叶中含有的紫杉醇就是一种对肿瘤有抑制作用的三环二萜类化合物。但是,这些活性成分在植物中的含量非常低,成为限制其提取纯化的瓶颈。例如,紫杉醇在曼迪亚红豆杉枝叶中的含量仅在万分之三左右,分离纯化非常困难。
  “生物制药行业经过多年的研究,积累和使用的一些工业生产方法虽然比较成熟,但是由于其步骤非常繁琐,使得医药产品的成本居高不下。”田景奎介绍说。生物制药技术公司、科研院所从未停止过对这些药理作用强的活性成分的提取技术的研究,以期尽可能地简化提取过程,降低生产成本。
  田景奎介绍,目前在研的方法主要集中在提取工艺和流程上,也有通过改善药用植物植株的培育方法来提高其活性成分含量的。例如在青蒿素的提取上,通过采取多倍体诱导及相关栽培办法来培育新的青蒿素作物品系。该技术可克服自然状态下作物青蒿素含量低、品质不稳定的问题,提高作物的青蒿素含量,缩短生长周期,从而达到提高原料含量、降低生产成本的目标。
  活性酶诱导技术独辟蹊径
  “与前面介绍的研究相比,活性酶诱导技术不同于提取工艺以及流程的改造,也不同于改善药用植物植株培育方法的创新,而是另辟蹊径,通过活性酶诱导在体生物合成大量的活性成分。”田景奎结合他们的工作介绍说。
  该技术主要包括三个方面的研究。一是对天然产物次生代谢机理的深入研究。如通过对红豆杉、桑叶、银杏叶、青蒿中活性成分生物合成关键酶的研究,阐明相关活性天然产物的生物合成机理。二是对生物活性物质进行定向诱导。如通过优化诱导条件,开展紫杉醇、青蒿素、银杏黄酮、喜树碱的活性酶定向诱导实验,以提高活性成分的得率。三是对药效显著、结构新颖的化合物进行定向诱导。在活性酶诱导研究过程中,会得到一些结构新颖的次生代谢产物。如从银杏叶中诱导出的含硫的芳香族化合物,有较好的抗氧化和抑菌效果;从桑叶中诱导出的只在桑皮中含有的Diels-Alder型加合物生物,有抗氧化、抗炎作用。
  田景奎等与相关单位通过长期的科研攻关,通过优化多种活性酶诱导技术的条件,使多种药用植物中本来含量极低的活性成分得到了较大幅度的增加。以银杏叶为例,通过活性酶诱导技术,增加了黄酮的含量。其中,槲皮素增加了22%,异鼠李素增加了17%,山萘酚增加了13%。中试规模的生产研究表明,该技术的应用可使总黄酮含量增加30%~60%。这种技术为银杏叶进行药物处理及生产提供了良好的技术基础,大大提高了生产效率,降低了生产成本。再如,经过活性酶诱导后,曼迪亚红豆杉中的紫杉醇含量稳定增加70%以上,黄花蒿中青蒿素含量稳定增加100%以上。
  产业化开发前景广阔
  田景奎表示,作为一种新的生物工程技术,活性酶诱导技术与传统的方法相比有较多优点,对于药用植物的综合开发和利用意义重大,对药用植物产业化的发展具有非常重要的促进作用。
  该技术的最大特点和优点是提取率高。如紫杉醇的原料红豆杉树是世界珍稀濒危物种,在我国为家一级保护植物。虽然目前在我国共有4个种和1个变种的红豆杉,但总体来看,这种植物的资源非常匮乏,且生长缓慢。再加上红豆杉树皮中紫杉醇的含量极低(约0.02%),化学合成步骤繁琐,每10吨树皮才能提取1公斤的紫杉醇,造成了该药物供不应求,价格昂贵。而通过活性酶诱导技术,可将红豆杉树皮中的紫杉醇含量提高70%,从而能大大降低对树种的开采和利用。
  对于黄花蒿和青蒿素,传统的方法主要是通过不同的栽培措施来提高黄花蒿的产量和青蒿素的含量。然而上述方法由于受到温度、光照等条件的制约,加上药用植物的种植技术推广需要进行广泛的技术培训等,成本大且效果不理想。而活性酶诱导技术提取青蒿素不需要进行大量的技术推广,不需要投入植物的种植,仅仅通过在药厂进行技术诱导即可完成。
  从银杏叶中提取黄酮,传统的方法是通过醇提及大孔树脂纯化,虽然可有效地提取出银杏叶中的药用活性成分黄酮类化合物和萜内酯,但是黄酮含量仍然较低,仅在24%左右。而采用活性酶诱导技术则可为银杏叶黄酮类化合物的提取提供新的途径。
  此外,流程简单、能耗低也是活性酶诱导技术的优点。由于活性酶诱导技术只是对药用植物活性酶的诱导,并不会造成提取工艺的复杂化和流程上的繁复,药企只需投资少量设备即可,技术流程非常简单。
  然而,田景奎也表示,此项技术也存在一定的缺陷,比如只对根、茎、枝、叶、皮类药材的效果良好,而对果实、花类和种子类药材则效果一般。目前,他们也正在加大研究力度,以期能够在这些药材的质量提高上取得突破。

 

                                                              来源:中国药材GAP网

万企互联 咸阳网站建设 万企微信 IDC主机测评 域名转发系统 IP地址查询 万企工具 超越彼岸BEYOND 六佰号MSDN系统 TOP图标库 六百号技术 众创保洁服务