全 文 ：Μετηοδ :׫¨ ¦²°³²∏±§¶º µ¨¨ ¬¶²¯¤·¨§¤±§¬§¨ ±·¬©¬¨§¥¼ ¦²¯∏°±¦«µ²°¤·²ªµ¤³«¼ ¤±§t‹ otv≤ ‘ • §¤·¤qΡεσυλτ :
× º ±¨·¼2©²∏µ¦²°³²∏±§¶º µ¨¨ ¬¶²¯¤·¨§¤±§¬§¨ ±·¬©¬¨§qΧονχλυσιον :≥ √¨ ±¨ ¦²°³²∏±§¶º µ¨¨ ¬¶²¯¤·¨§©µ²°·«¬¶³¯¤±·
©²µ·«¨ ©¬µ¶··¬°¨q
[ Κεψ ωορδσ] Σαποσηνικοϖια διϖαριεατα ~¦«¨ °¬¦¤¯ ¦²±¶·¬·∏¨ ±·¶~¬¶²¯¤·¬²±~¬§¨ ±·¬©¬¦¤·¬²±
≈责任编辑 徐美珍 
左旋麻黄素半生物合成研究k ´l
Λ2苯基乙酰基甲醇生物合成条件研究
胥秀英 o郑一敏 o温寿祯 o曾素芳
k重庆市中药研究院 o重庆 wsssyxl
≈摘要  目的 }对固定化 ≥¦2x酵母菌细胞生物合成 2°„≤ 的最佳条件进行了系统研究 ∀方法 }生物合成 ∀结
果和结论 }固定化 ≥¦2x菌细胞生物合成 Λ2°„≤ 的平均产量 ∴u ª#p t o半衰期不低于 uws «∀
≈关键词  左旋麻黄素前体 ~Λ2苯基乙酰基甲醇 ~生物合成
≈中图分类号  • u{w qt ≈文献标识码  … ≈文章编号  tsst2xvsukusstlsu2stt|2sv
麻黄素是从我国特有的中药植物麻草中提取获
得的一种生物碱 ∀临床上用于支气管哮喘 !感冒 !鼻
粘膜肿胀 o以及低血压等疾病的治疗 o为一种常用中
成药的原料药≈t  ∀近年来 o这种药用植物因过度采
挖 o造成土地沙化 o自然生态遭到破坏 o使天然左旋
麻黄素原料严重不足 ∀同时 o天然左旋麻黄素在麻
黄草中含量也有所下降≈t  ∀寻找新方法来生产天然
左旋麻黄素已是当务之急 ∀为此 o我们把现代生物
合成技术与有机化学合成技术结合起来 o成功地研
究出一条不再依靠天然麻黄草资源来获取左旋麻黄
素的理想途径 ) ) ) 左旋麻黄素半生物合成技术 ∀本
文重点报道半生物合成左旋麻黄素所需前体 Λ2苯
基乙酰基甲醇k Λ2°„≤l的生物合成条件的研究 ∀
1 材料和方法
1 q1 菌株及培养条件
菌株 ≥¦2x自酒糟中分离 o鉴定为啤酒酵母 Σαχ2
χηαροµψχεσχερεϖισιαε ∀试剂均为市售分析纯或化学
纯试剂 ∀
液体培养基kª#ptl }葡萄糖 ts ªok‘‹wlu≥’w
w ªoŽ‹u°’w t ªo ª≥’w s qy ªo酵母粉 y ª∀xss °¯
≈收稿日期  t|||2tu2vs
≈基金项目  国家中医药管理局重点科研项目k|utstxl
三角瓶每瓶装 uss °¯ o灭菌冷却后接种 o于摇床上
kuus µ#°¬±p tl ovs ε 培养 uw «∀
1 q2 固定化细胞制备及 Λ2°„≤ 生物合成试验
1 q2 q1 固定化细胞制备 培养 uw «的发酵液于
vsss ∗ wsss µ#°¬±p t离心 x ∗ ts °¬±o收集沉降的菌
细胞泥 o称重 o用海藻酸钠凝胶作为包埋载体 o按照
文献进行 ≥¦2x菌细胞固定化≈u  ∀
1 q2 q2 Λ2°„≤ 生物合成试验 取一定体积的固定
化凝胶珠 o放入三角瓶中 o加入含 Ž‹u°’w和葡萄糖
反应液于 u{ ∗ vs ε 静置反应 t «o再加苯甲醛 o摇匀
后继续静置反应 o倒出反应液 o再加新配制的反应液
重复进行反应 o每处理重复 x次 ∀
1 q3 Λ2°„≤ 定量测定
生物合成反应液 ts °¯ o用等量乙醚萃取 t次 o
取萃取液 x °¯ 于 uxs °¯ 三角瓶中 o自然挥干 o高碘
酸钾法进行 Λ2°„≤ 定量测定≈z o{  ∀
2 结果与讨论
2 q1 Λ2°„≤ 定性鉴别
生物合成反应液 ts 经分离 !提纯获 us ª微黄
色油状物质 o经 Š¬¯¶²± ‹°≤ 分析系单一组分≈色谱
条件 }Œ±¨ µ·¶¬¯ ’⁄≥2vkw qx °° ≅ uxs °°l ~流动相
xs h甲醇 o检测波长 uxu qy ±° ~流速 t °¯ #°¬±p t o柱
温 ux ε   ∀测得≈Α us⁄ p ts{ ε ku h无水乙醇l o沸
#|tt#
第 uy卷第 u期
usst年 u月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯ quy o‘²qu
ƒ ¥¨qousst
点与文献报道一致≈v ow  ∀经薄层色谱≈x oy 分析 o该黄
色油状物在 • φs qvx处出现一淡黄色的色斑 ∀与甲
胺醇混合反应 o氢化后得碱性物质结晶 o重结晶后经
光学特性 !熔点 !紫外 !红外 !质谱和核磁共振光谱测
定 o鉴定为左旋麻黄素 ∀
2 q2 底物浓度对 ≥¦2x生物合成 Λ2°„≤ 的影响
由于直接使用丙酮酸成本较高 o国外一般采用
在酵母菌发酵培养基中添加苯甲醛≈|  ∀但这样色素
杂质太多 o连续反应常易发生污染 o严重影响 Λ2
°„≤ 的纯化和产量 o同时也加大了 Λ2°„≤ 的生产
成本 ∀为此 o我们以葡萄糖和苯甲醛为底物 o并采用
≥¦2x酵母菌株 ∀结果表明 o最佳底物浓度为葡萄糖
u qx h o苯甲醛 s qw h k见图 tl ~反应合成液清澈透
明 o与使用丙酮酸和苯甲醛为底物比较 o成本降低
xs倍 ~与发酵培养基中加苯甲醛比较 o成本降低近
ts倍 ∀
图 t 底物浓度对生物合成 Λ2°„≤ 的影响
t q葡萄糖 u q苯甲醛 Χt q苯甲醛浓度 Χu q葡萄糖浓度
2 q3 环境因子对生物合成 Λ2°„≤ 的影响
通过对温度 !³‹ 等环境因子与固定化 ≥¦2x 菌
细胞生物合成 Λ2°„≤ 产量关系的研究 o结果表明 o
适宜温度为 us ∗ vx ε o最佳温度为 vs ε o温度过高
或过低均能使 Λ2°„≤ 产量下降k见图 u„l ~较适 ³‹
为 w qy ∗ x qyk见图 u…l o³‹ 过高k  y qxl导致固定化
菌细胞凝胶珠溶解 o使生物合成反应无法进行 ~没有
添加 Ž‹u°’w 的 o Λ2°„≤ 产量略低 k见图 u…l o
Ž‹u°’w在 z qx ∗ uss °°²¯#pt o对 Λ2°„≤ 产量影
响不显著 o这可能是在葡萄糖酵解生成丙酮酸的过
程中 o需要一定量的无机磷酸盐参与其复杂的生化
反应的结果 ∀它不起缓冲 ³‹ 作用 o因为不加
Ž‹u°’w o反应液 ³‹ 仍能保持在 x qs ∗ y qs ∀水质对
≥¦2x生物合成 Λ2°„≤ 产量影响也不明显 }自来水 !
蒸馏水 !无菌蒸馏水 oΛ2°„≤ 产量kª#p tl分别为
t qx| ot qx{ ot qx| ∀
图 u 环境因子对生物合成 Λ2°„≤ 的影响
„ q温度的影响 …q³‹ 值和 Ž‹u°’w浓度的影响
t qu次反应 u qts次反应 v qŽ‹u°’w浓度 w q³‹ 值
2 q4 ≥¦2x生物合成 Λ2°„≤ 产量的动态变化规律
从图 v看 o最佳反应时间为 ty «∀在 w ∗ ty «o
反应时间与 Λ2°„≤ 产量呈正相关 ∀随着反应次数
增多 o只要超过 ty «oΛ2°„≤ 产量就呈下降趋势 ∀
图 v 生物合成 Λ2°„≤ 产量的动态变化
t qu次反应 u qts次反应 τ q反应时间
2 q5 固定化菌细胞量与 Λ2°„≤ 产量关系
随固定化菌细胞量增加 oΛ2°„≤ 产量增加 o当
超过 u ª时 oΛ2°„≤ 产量呈下降趋势k见图 wl ∀
2 q6 凝胶珠与反应液体积比和 Λ2°„≤ 产量关系
固定化 ≥¦2x凝胶珠体积与反应液体积比 o即不
改变生物催化剂量和底物浓度 o而改变底物总量 ∀
研究表明 o对 Λ2°„≤ 产量影响较大 o当超过 tΒw o产
量迅速下降k见图 wl ∀
图 w 固定化菌细胞量和凝胶珠与反应液体积比
对 Λ2°„≤ 产量的影响
t q固定化菌细胞量 u q固定化凝胶珠与反应液体积比
¤qtΒt ¥qtΒu ¦qtΒv §qtΒw ¨qtΒx ° q菌细胞量
#sut#
第 uy卷第 u期
usst年 u月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯ quy o‘²qu
ƒ ¥¨qousst
2 q7 固定化 ≥¦2x菌细胞生物合成 Λ2°„≤ 的稳定
性
在本实验条件下 o反应 ts次 2°„≤ 产量 ∴u ª#
ptk见图 yl o其半衰期一般都不低于 uws «k萃取 v
次测定结果l ∀
图 x 固定化菌细胞 ≥¦2x稳定性
τ q半衰期
≈参考文献 
≈t  中国中药材公司 q中国常用中药材 q北京 }科学出版社 ot||x q
{s| q
≈u  • ¤©¤¤   o„¥§¨ 2¯‹¤¯¬°   ∞¯ o• ²¥¨µ·• ≤ q°µ²§∏¦·¬²± ²© 2¯
°«¨ ±¼¯ ¤¦¨·¼¯ ≤¤µ¥¬±²¯ ¥¼ Œ°°²¥¬¯¬½¨ § ≠ ¤¨¶·≤¨¯ ¶¯q…¬²·¨¦«± …¬²2
±¨ªot||s ovykzl }wz q
≈v  中国科学院自然科学名词编订室 q汉译海氏有机化合物辞典 q
第四册 qt|yv qtww q
≈w  ƒµ¨∏§¨ ±¥∏µª Žo≥¦«²¨ ©©¨¯ ∞ o…µ¤∏± ∞q≥·∏§¼ ²±·«¨ ≤²±©¬ª∏µ¤·¬²±
²© ∞³«¨ §µ¬±¨ q „ ° ≤«¨ ° ≥²¦ot|vu oxwktl }uvw q
≈x  Šµ²ª¨µ⁄o∞µª¨ ⁄q∏µ„±∏¯¼·¬® ∂²± °«¨ ±¼¯ ¤¦¨·¼¯¦¤µ¥¬±²¯ o∞¬±¨ ¶
º¬¶¦«¨ ±2³µ²§∏®·¶ …¨ ¬§¨µ ∞³«¨ §µ¬± ≥¼±·«¨ ¶¬¶q⁄¬¨ ³«¤µ°¤½¬¨ o
t|yx ousktl }|u q
≈y  中国医学科学院药物研究所 q薄层层离及其在中草药分析中
的应用 q北京 }科学出版社 ot|{u qtyz q
≈z  南京药学院 q分析化学 q北京 }人民卫生出版社 ot|z| ot{{ q
≈{  ≥°¬·«° ƒ o‹ ±¨§¯¬± ⁄ ‹ q ¦¨«¤±¬¶° ²©°«¨ ±¼¯ ¤¦¨·¼¯¦¤µ¥¬±²¯ ≥¼±2
·«¨¶¬¶q…¤¦·¨µ¬¤¯ ot|xv oyxkwl }wws q
≈|  „ª¤µº¤¯ ¶¦o…¤¶∏ ≥ Žo≥·∏§¬¨¶²± ·«¨ °µ²§∏¦·¬²± ²© 2„¦¨·¼¯
°«¨ ±¼¯ ≤¤µ¥¬±²¯ ¥¼ ≠ ¤¨¶·∞°³¯²¼¬±ª …¨ ±½¤¯§¨ «¼§¨ ¤¶°µ¨¦∏µ¶²µq
…¬²·¨¦«±² …¬²¨ ±ªot|{z ou|kzl }z{v q
Στυδιεσ ον Τηε Σεµι2βιοσψντηεσισ οφ Λ2Επηεδρινε( ´)
Στυδιεσ ον Τηε Βιοσψντηεσισ οφ Λ2Πηενψλ Αχετψλ Χαρβινολ
÷ ˜ ÷¬∏2¼¬±ªo ‹∞‘Š ≠¬2°¬±o• ∞‘≥²∏2½«¨ ± o ‹∞‘≥∏2©¤±ª
k≤«²±ª´¬±ª „¦¤§¨ °¼ ²© ≤«¬±¨ ¶¨ ¤·¨µ¬¤  §¨¬¦¤o≤«²±ª´¬±ª wsssyx o≤«¬±¤l
[ Αβστραχτ] Οβϕεχτιϖε:׫¨ ²³·¬°¤¯ ¥¬²¶¼±·«¨¶¬¶²©2°„≤ ¥¼¬°°²¥¬¯¬½¨ §≥¦2x ¼¨ ¤¶·¦¨¯¯ º¤¶¶¼¶·¨°¤·¬¦¤¯2
¼¯ ¶·∏§¬¨§¬±·«¬¶³¤³¨µqΜετηοδ :…¬²¶¼±·«¨¶¬¶qΡεσυλτ ανδ Χονχλυσιον :× «¨ ¤√ µ¨¤ª¨ ²© Λ2°„≤ ¼¬¨ §¯³µ²§∏¦¨§¥¼
·«¨ ¬°°²¥¬¯¬½¨ §≥¦2x ¼¨ ¤¶·¦¨¯¯ ¬¶∴u ª#pt ¤±§«¤¯© ¬¯©¨ ∴uws «q
[ Κεψ ωορδσ] Λ2 ³¨«¨ §µ¬±¨ ³µ¨¦∏µ¶²µ~Λ2³«¨ ±¼¯ ¤¦¨·¼¯ ≤¤µ¥¬±²¯ ~¥¬²¶¼±·«¨¶¬¶
≈责任编辑 徐美珍 
全国中药研究与发展学术会议征文通知
为了促进中药的现代研究 o加强中药学领域研究 !生产与临床人员彼此间的信息交流 o推动我国 /十五0期间中药科研进
程 o商讨我国入关后中药发展新对策 o积极推动中药与国际接轨 o湖南中医学院药学院与中国中药杂志社拟于 usst年 ts月
中 !下旬在湖南省联合举办/全国中药研究与发展学术会议0 ∀届时将有国家中医药管理局科教司和国家药品监督管理局有
关领导与专家莅会指导 ∀
会议主要内容 }t !我国/十五0期间中药基础研究主要课题 ∀u !我国入关后中药发展方向与对策 ∀v !中药新药开发研究与
成果推广 ∀会议期间将进行中药学各学科k包括中药理论 !质量标准 !工艺制剂 !药事管理 !中药药理 !中药临床药理 !中药药
房 !临床应用等l学术论文交流 ∀
会议征文启事如下 }t !欢迎中药学界各学科教学 !科研 !临床 !药房等有关人员积极投稿 o参加会议 ∀来稿请寄 }北京东直
门内北新仓 t{号中国中药杂志社 方文贤 !古云霞收 o并在信封注明/征文0字样 o同时汇寄审稿费每篇 vs元 o汇至北京东直
门内北新仓 t{号中国中药杂志社 张尚云收 ∀u !欢迎各有关企业 !事业单位及药厂赞助会议 ∀联系人 }中国中药杂志社 方
文贤 !程志铭 ∀电话 }kstslywswx{vs ~传真 }kstsl{wsv{y{w
#tut#
第 uy卷第 u期
usst年 u月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯ quy o‘²qu
ƒ ¥¨qousst