全 文 ：·1890· 中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第12期2006年12月
·综述·
药用活性成分的植物酶生物转化研究进展
郭玉婷，王剑文+，孙晓飞，周建芹
(苏州大学药学院，江苏苏州 215123)
摘 要：利用植物酶进行生物转化已成为药用活性成分研究的重要手段。植物酶的多样性、特异性为药用活性成分
生物转化提供了可能，其潜力有待进一步开发，并将在医药产业中得到应用。综述了植物酶生物转化的发展概况，
介绍了植物转化酶的提取、纯化及固定化方法，重点归纳了植物酶生物转化的类型及活性产物。
关键词：生物转化；植物酶；药用活性成分
中图分类号：R282．1 文献标识码：A 文章编号：0253—2670(2006)12—1890—05
Advancesinstudiesonbiotransformationfmedici alactivecomponents
bycatalysisofplantenzymes
GUOYu—ting，WANGJian—wen，SUNXiao—fei，ZHOUJian—qin
(SchoolfPharmaceuticaISc ences，SooehowUniversity，Suzhou215123，China)
Keywords：biotransformation；plantenzymes medicinalactivecomponents
生物转化(biotransformation或bioconversion)是利用
细胞、器官或酶等生物体系进行催化的反应，实质是一种酶
催化的反应。由于生物转化反应的多样性，参与的酶也多种
多样，微生物及其酶作为催化齐j应用于大规模化学品生产初
见端倪，如在农用化学品、精细化学品、大宗化学品、药物及
高分子材料等领域中的应用。Straathof等[1]重点综述了工
业化应用的微生物及其酶生物转化过程。植物细胞中存在参
与催化氧化、还原、羟基化、甲基化、酯化、葡萄糖基化、异构
化等多种反应的酶，是药物活性成分生物转化所必需的催化
剂。近年，已先后建立了悬浮培养细胞、固定化细胞、器官培
养物、毛状根培养物等多种生物转化系统，开展了植物细胞
或器官培养生物转化药物活性成分。然而，在整体细胞或器
官进行生物转化时，底物进入植物细胞后可能被多种酶代谢
途径转化，受多种外界因素影响，而且复杂的混合产物给下
游分离工艺带来困难，降低了产物的转化率。因而，植物酶被
认为是较佳的转化系统。已有多种催化重要反应的植物酶被
分离，如用于合成异羟基洋地黄毒苷(digoxin)的洋地黄毒苷
12肛羟基化酶，用于将莨菪碱(hyoscyamine)转化为东莨菪
碱(scopolamine)的莨菪碱6p_羟基化酶[2]，以及用于紫杉醇
半合成的C。。一去乙酰酶、C，一木糖酶等[3]。但有关植物酶生物
转化研究，尚未见专门的综述报道。本文综述了植物酶生物
转化的发展概况，介绍了植物转化酶的提取、纯化及固定化
方法，以及植物酶生物转化的类型及活性产物，为植物酶生
物转化的应用和发展提供参考。
1植物酶生物转化的发展概况
在植物细胞培养技术的基础上，通过微生物转化的提
示，人们将生物转化研究拓展到了植物细胞上，利用植物体
内纷繁复杂且具个体特异性的酶类进行生物转化。早在20
世纪70年代，人们尝试着用植物细胞作为生物转化系统来
转化一些外源底物并取得了一些进展。1977年Alfermann
等[43成功地用毛花洋地黄DigitalislanataEhrh．细胞对p
甲基洋地黄毒昔的C。：进行p羟基化，这一反应即利用洋地
黄毒苷129一羟基化酶的催化作用。随后，1987年Petersen
等[51利用洋地黄毒苷126一羟基化酶直接实现了上述生物转
化，他们的研究开辟了植物酶生物转化在药用成分上应用的
先河。之后，用于生物转化研究的植物酶的种类有所增加，研
究者对长春花Catharanthusrose (L．)G．Don、莨菪Hyo—
scyamusnigerL．、蛇根木Rauwolfiaserpentina(L．)Benth．
eXKurz、喀西茄SolanumkhasianumC．B．Clarke中的一些
酶进行了生物转化的研究]，其中长春花中的异胡豆苷合成
酶(strictosidineynthase)、过氧化物酶、AMP脱氨基酶、磷
酸甲羟戊酸激酶等多种酶都被分离出来，并进行转化研究，
得到了多种活性化合物，如氰醇、儿茶酚、p一羟基夹竹桃麻
素、7S一7一氧二氢蒂巴因[(75)一salutaridin01]。Dhingra等[63利
用从黄花蒿ArtemisiaannuaL．中分得氧化还原酶，通过青
蒿乙素的生物转化，得到重要的抗疟药物——青蒿素，这更
增加了人们对植物酶生物转化的研究兴趣。人参皂苷Rh2是
抗肿瘤成分，是配合放疗、化疗增效减毒的首选药物，但仅占
收藕日期：2006—06—01
基金项目：江苏省高校自然科学基金项目(05KJB360120)；苏州大学医学发展基金项且(EEl32514)
作者简介：郭玉婷(1982一)，女，辽宁锦州人，硕士研究生，研究方向为中药生物技术。
*通讯作者王剑文Tel：(0512)65880025E—mail：jwwang@suda．edu．cn
万方数据
中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第12期2006年12月·1891·
人参总皂苷的0．02％。金凤燮等[73发现4种人参皂苷糖苷
酶，建立了利用栽培人参中量较高的皂苷Rb、Re、Rd、Rg。等
生产人参皂苷Rhz等稀有皂苷的转化方法，人参二醇类皂苷
酶转化率高达60％，实现了人参稀有皂苷Rhz的工业化生
产，该研究获得2003年度国家技术发明奖二等奖。他们的研
究为生物转化中植物酶制剂的工业化应用提供了范例。
2植物转化酶的提取、纯化和固定
虽然从经济角度看，酶非常适用于药物的生产，但是在
选择酶进行生物转化时，要求在分离过程中酶活性没有大的
损失，这就给植物转化酶的制备工艺增加了难度。目前已有
多种分离提取技术被应用于植物转化酶的制备中。
2．1植物转化酶的提取和纯化：由于植物转化酶的种类繁
多，性质、来源、用途等都有差异，提取和纯化方法也因酶而
异。对于植物转化酶的提取纯化，根据酶分子的不同特性可
采用以下几种方法：根据酶分子结构差异可采用离心分离、
凝胶过滤(葡聚糖凝胶Sephadex—G、聚丙烯酰胺凝胶Bio—
Gel、琼脂糖凝胶Sepharose等)、透析与超滤方法；根据酶分
子电荷性质不同可采用离子交换色谱、聚集色谱、电泳技术、
等电聚焦方法；根据酶分子专一性结合的分离方法有亲和色
谱、共价色谱。在纯化植物细胞色素单加氧酶(cytochrome
P。monoxygenase)时，先差速离心制备微粒体膜，然后用非
离子型去污剂(Tritonx一114和胆酸钠)增溶，经饱和硫酸
沉淀后，选择弱阴阳离子交换材料和凝胶材料进一步纯化。
氨基一Octyl一琼脂糖凝胶和MonoQ凝胶柱较好，而DEAE
凝胶柱对酶可能有损害，染料亲和柱及配体亲和柱也较常
用[8]。Dhingra等曲。从黄花蒿中提取分离氧化还原酶时，采用
凝胶CL一6B亲合柱及DEAE凝胶柱等进行纯化。植物转化
酶的纯化往往需经过连续几步的色谱纯化过程，Schuhe_l0]
在长春花中提取磷酸甲羟戊酸激酶(5-phosphomeyalonate
kinase)时，经过了5个色谱柱的纯化过程，分别应用Q
Sepharose、PhenylSepharose、Sephacryl$200、MonoQ及
ShodexKW803进行5步纯化。Warzecha等[1妇应用连续的
色谱方法(离子交换色谱、羟基磷灰石柱色谱、凝胶过滤和
MonoQ、MonoP快速蛋白液相色谱)从蛇根木细胞中分离
纯化得到糖苷酶raucaffricine～O一口一D—glucosidase，比原细胞
中的酶活富集了1200倍。
2．2植物转化酶的固定：植物酶主要以游离和固定化形式
应用于药用活性成分的生物转化，如从杏仁中分离到的(尺)一
醇腈酶已被广泛应用，其固定化酶柱生产(尺)一醇腈的能力已
达到130kg／(m3·h)[1“。目前能应用于植物转化酶固定化
的方法主要有载体结合法、包埋法和交联法，其中应用最多
的为载体结合法(物理吸附、离子结合和共价结合等方式)。
物理吸附是酶固定化最简单的方法，常用的吸附材料有胶原
质、氧化铝、多孔玻璃、纤维素及离子交换树脂等；离子结合
法固定化酶不如共介结合法得到的酶牢固，但固定化操作简
单，成本也较低。当使用分子较大的先导化合物时，会出现与
酶混合较慢的问题。此时微囊化包埋法则是首选，其中合适
的聚合体材料有羟甲基纤维素、明胶、硝酸纤维素和聚酰胺。
但是，采用凝胶包埋法固定酶时，会产生传质阻力，特别是对
大分子底物，这是此系统的不足之处。随着固定化培养的深
入研究，各种限制因素的逐步解决，会有越来越多的次级代
谢产物通过固定化酶来进行生产。李红等[131采用悬浮交联
法制备壳聚糖微球，并以壳聚糖微球为载体，采用吸附一交联
法制备固定化木瓜蛋白酶，并在此基础上研制了壳聚糖微球
固定化木瓜蛋白酶填充床式反应器以降解酪蛋白。酪蛋白的
降解产物不仅是婴幼儿不可缺少的营养物质，而且具有免疫
调节作用和抑制血压升高等功能。固定化木瓜蛋白酶活力达
38．49U／g载体，活力回收为66．6％。壳聚糖微球固定化木
瓜蛋白酶的部分酶学性质的研究表明：固定化酶对底物酪蛋
白的亲和力比溶液酶的提高了约7．6倍；固定化酶的pH稳
定性在7．0左右，热稳定性在15～35C；固定化酶的操作半
衰期较长，为25d。根据上述酶的固定化方法、固定化酶性质
和应用形式等具体情况而试制的填充床式反应器，在填充
10g酶活力为81．3U／g载体的壳聚糖微球固定化木瓜蛋白
酶，底物(0．5％酪蛋白溶液，内含20mmol／LCys和
1mmol／LEDTA)逆流上行、20C恒温和8mL／h的恒速等
条件下连续反应16d，其生产强度在第2天达到最高[o．096
g／(L·h)]，转化率在1～4d内达9．71％～98．56％。说明壳
聚糖微球固定化木瓜蛋白酶填充床反应器对酪蛋白具有良
好的酶解能力。
3植物酶生物转化的类型和活性产物
生物转化药用活性成分的植物酶主要有木瓜蛋白酶、醇
氰醛化酶、环化酶、酚氧化酶、卤过氧化物酶、脂肪合酶、细胞
色素P。；。单加氧酶及a一氧化酶、莨菪酶6p羟化酶和葡萄糖
苷酶等旧]，其中区域选择性羟基化、糖基化酶的应用已为改
良药物的生产提供了有力的手段。
3．1羟基化酶：立体选择性和立体专一性地在某一分子的
各个部位引入羟基是植物细胞培养物对内源性底物进行生
物转化的一类重要反应。在生物转化反应中，羟基化反应是
最重要的反应之一。虽然它也属于氧化还原反应，但是由于
其在生物转化中占有很重要的位置，因而把它单独列出。
植物细胞中的羟基化酶可有选择地在底物分子的特定区
域和特定基团上引入羟基而使外源底物发生转化。酚氧化酶
(phenoloxidases)能区域特异性催化一元酚生成儿茶酚。Pras
等[143通过对莉痒黧豆Mucunapruriens(L．)DC．细胞培养物
中分离的酚氧化酶，以7一羟基一Ⅳ，Ⅳ一二丙基一2一氨基四氢萘(7一
hydroxyN—di—n—propyl一2一aminotetralin，7-OHDPAT)为底
物进行区域性邻位羟基化，得到一种重要的多巴胺能药物：7，8一
二羟基一Ⅳ，Ⅳ(二丙基一2一氨基四氢萘(7，8-dihydroxyN—di—n—
propyl一2一aminotetralin，7，8一(0H)2DPAT)(图1)。
Yamada等利用从莨菪的根培养物中分离得到的天仙
子胺6口一羟化酶，将天仙子胺羟基化生成6p羟基天仙子胺和
东莨菪碱[2]。在羟基化反应中，细胞色素单加氧酶起到重要
的作用。细胞色素P。是广泛存在于动植物及细胞、真菌等
细胞内的，与内质网、线粒体、质体、高尔基体等细胞器膜结
合的一类具有混合功能的血红素氧化酶系。许多实验证明，
万方数据
·1892· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第12期2006年12月
一，∞W∥●Ho
7．OHfWr 7，8一(oH)2DPAT
图1 从7一oHDPAT到7，8一(oH)2DPAT的生物转化
Fig．1Biotransformationf om7-OH
DPATto7，8一(OH)2DPAT
P。。。参与脂肪酸的羟化和环氧化，其中短中链的脂肪酸，如葵
酸、肉豆蔻酸、月桂酸等在救荒野豌豆Vicias tivaL．、菊芋
HelianthustuberosusL．和小麦TriticumaestivumLinn．中
可被P。催化，进行从C。到C。。位的羟化反应，在菊芋中催
化月桂酸羟化的P。。也可催化月桂酸的不饱和类似物的环
氧化[1⋯。长链脂肪酸，如棕桐酸、油酸、亚油酸等均发现有
P；。催化的羟化反应。单萜化合物，如柠烯、菠烯、刺柏烯、樟
脑、托品醇、松香二烯等均可被P。进行羟基化修饰。柠烯的
羟化在许多植物中都存在，但有立体特异性，在不同植物中
有不同的羟化位置，因而产物也不同：在辣薄荷Mentha
piperitaL．中生成薄荷酮；在留兰香M．spicataL．(M．
viridisL．)中生成反式藏红花醇；在紫苏Perillafrutescens
(L．)Britton中则生成紫苏醛[1“。Park等[17]从欧薄荷M．
10ngifolia(L．)Huds．细胞悬浮培养物中分离得到细胞色
素P。单加氧酶，该酶能够催化(一)～4R一异胡椒酮生成(一)一
7一羟基异胡椒酮。Kraker等[181在菊苣CichoriumintybusL．
的根中发现一种细胞色素P。。。酶——吉马烯羟基化酶
[(+)～germacreneAhydroxylase]及木香烯内酯合成相关的
一系列酶，以焦磷酸金合欢酯(FPP)为底物得到木香烯内
酯，此化合物是植物中倍半萜内酯合成的关键中间产物。在
甾体母核的4个环结构中含有许多次甲基，采用化学方法进
行羟基化反应时，除了C。，位上可通过化学方法导入羟基外，
其他位置都很难导入，因此采用化学方法进行甾体羟基化反
应是非常困难的。而植物细胞内的羟基化酶能特异性地在甾
体母核次甲基上引入羟基。例如毛地黄细胞中的12一羟基化
酶(一种细胞色素单加氧酶)可以特异性地将p甲基毛地黄
毒苷C。：羟基化使之转化为临床上使用的p甲基地高辛n]。
这在甾体的转化中显得特别重要，因为不同位置和不同基团
的羟基化甾体具有不同的生理活性。
3．2氧化还原酶类
3．2．1醇与酮之间的转化：植物细胞培养物可以催化醇、酮
之间的转化。培养细胞的对映体选择性氧化作用对于手性药
物的制备具有重要意义。烟草Nicotianat b cumL．细胞培
养液能将单环和双环单萜醇的羟基进行对映选择性氧化，该
细胞匀浆可区分P—methan一2一ol、bicyclo[2．2．1]heptan一2一ol
和bicyclo[-3．1．1]heptan一3一ol衍生物的构型异构体，并且选
择某一构型的羟基来氧化，将RS—borneol及RS—isoborneol
转化成1R，4R—camphor，其光学纯度可达90％～95％[1⋯。这
种构型选择性的转化对于制备光学纯化合物来说极为有用。
烟草培养细胞可以还原酮，其中氢进攻发生在羰基基团的反
面，从而给出S构型的羟基化合物。烟草细胞对脂环醇及脂
环酮的转化是可逆的，其反应是由NAD+依赖的醇脱氢酶所
决定的，平衡的位置是由脂环的大小所决定，六元环时有利
于形成醇，五元、七元及八元环时则相反，这一反应的平衡常
数与氧化反应产物中羰基碳的“C—NMR化学位移值
相关‘“。
3．2．2羰基的还原：利用植物培养物将酮和醛还原成相应
的醇已有很多报道。烟草细胞对1R，4R及1．S，45一
dihydrocarvonas、15，4S一及1R，4S—iso—clihydrocarvones、1R，
4S—menthane、1R，4R一及1S，4S—carvomenthones等化合物
的还原是立体特异的，在这个还原反应中，氢优先从羰基的
背面发动攻击，结果在这个位置上产生具有S手性的羟基化
合物[1⋯。利用悬浮培养的林烟草N．sylvestrisSpegaz．et
Comes和长春花细胞及它们的无细胞抽提物也都能进行这
类反应。由于过氧化物酶细胞外分泌，在适当的条件下，反应
40min后，底物的转化率达到87％[2⋯。
3．2．3环氧化作用：环氧化作用对于倍半萜化合物的结构
修饰是非常有用的。Sakui等[2妇利用莪术Curcumazedoaria
(Christm．)Rose．悬浮细胞培养物对吉马酮(germacrone)
进行环氧化修饰。Park等[221利用欧薄荷细胞悬浮培养物对
(一)一4R—isopiperitenone进行生物转化，产生3个羟基化衍
生物和两个环氧化衍生物，即(一)一7-hydroxyisopiperitenone
及其葡萄糖苷。Piazza等通过薄膜固定的燕麦Avenasativ
L．细胞中的过氧化物酶来环氧化脂肪酸，反应底物中油酸
比反应油更有效。Vitali等[23]从长穗决明Cassia
didymobotryaFresen．细胞悬浮培养物中分离纯化的酸性过
氧化物酶能催化4，37，4‘一三羟基查耳酮和4，3’，47一三羟基一
3一甲氧基查耳酮转化成相应的二氢黄酮类化合物。
3．2．4C=C双键的还原：用植物培养细胞氢化双键已有一
些报道，如烟草培养细胞可氢化4R一和4S—carvones中羰基
邻位的C—C双键，但这些细胞不能氢化甲基乙烯基中的
C=C双键口⋯。烟草培养细胞及从其中分得的酶对4R—
carvone环外双键氢化反应的立体化学表明：共轭的C=C
双键被位置选择性地还原了，氢加成具有立体特异性，即氢
从正面进攻carvone一1位，从反面进攻其C。位，得到IR、4R—
dihydrocarvone，参与反应的2个氢分别来自培养介质及
NADH中的pro一4R氢。植物培养细胞可区分马鞭草烯酮的
构型异构体，并且选择地只还原1S，5S一构型的底物[1⋯。悬浮
培养的腐生型眼虫长变胞藻AstasialongaPringsheim含有
2种不同的烯酮还原酶，能将(一)一香芹酮的双键还原，同时
还能将酮基还原并在烯丙基位进行羟基化，结果在香芹酮的
C。位区域选择性羟基化，产生新二氢香芹醇[2“。
3．2．5过氧键的形成：Dhingra等D]从黄花蒿叶中提取出一
种氧化还原酶可将青蒿素B(arteannuinB)结构中增加一过
氧键，转化得到青蒿素(图2)。青蒿素是抗疟疾的重要药物，
是植物黄花蒿的有效成分。由于受植物资源有限及提取效率
低等诸多因素的限制，生物转化方法制备青蒿素成为可行的
方法之一。可根据植物生长周期的规律性，在黄花蒿中含
arteannuinB量较多的时期进行生物转化。
万方数据
中草115ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第12期2006年12月·1893·
O
arteannuinB
O
artemlsinln
图2从arteannuinB到artemisinin的生物转化
Fig．2BiotransformationformarteannuinB
toartemisinin
脂氧合酶(1ipoxygenases，LOX)是一种非血红素含铁酶
类，且立体和区域选择性很强。L0x能催化具有顺，顺一1，4一
戊二烯结构的多元不饱和脂肪酸的加氧反应，生成氢过氧化
物。大豆脂氧合酶和氧化物裂解酶已被用来对植物不饱和脂
肪酸的转化。Fauconnier等Ezs]在马铃薯Solanumtuberosum
L．块茎中分离出LOX，对底物过氧化得到酶代谢的前体化
合物——羟过氧化脂肪酸。
3．3水解酶类：在番木瓜树CaricapapayaL．的树叶和果
实中存在大量木瓜蛋白酶(papain)，此酶为肽链内切酶，能
水解肽键，甚至酯键。对精氨酸和赖氨酸残基的羧基端肽键
敏感，但专一性差。Speicher等[261对地钱Marchantia
polymorphaL．、鹿角苔RicciafluitansL．、地钱属植物M．
plicataNees．&Mont．、花萼苔属植物Asterellablumeana
(Nees．)Kachroo细胞水解酶进行研究，发现上述植物的水
解酶可以立体专一性水解R构型底物，得到光学纯度相当
高的R型醇，其中地钱中水解酶生物转化得R一(+)一醇，对
映体过量值达到88％，剩下S一(一)一底物达到96％对映体过
量值。见图3据此这些水解酶可用于手性化合物的拆分。
+
图3地钱中的水解酶生物转化
Fig．3Biotransformationbyhydrolases
fromM．polymorpha
3．4裂合酶类：醇腈醛化酶(oxynitrilases)是立体选择酶
类，它们只产生一个对映异构体。此类酶常用于催化将HCN
加到醛或酮上的反应，已用于合成具有光学活性的氰醇化合
物，是重要的活性先导物。光学纯氰醇是合成农药拟除虫菊
酯的原料，同时还是合成a一羟基酸、“一羟酮、胆胺、氨基乙醇、
咪唑和杂环化合物等的重要中间体。根据对底物对映异构体
的选择性，此类酶可以分为R一和S一醇腈醛化酶。蔷薇科植物
中有R一醇腈醛化酶，尤其是在苦杏仁中分离得到的R一醇腈
醛化酶已被广泛应用瞳]。另外在橡胶树Heveabrasiliensis
(willd．exA．Juss．)Muell．一Arg．、高梁Sorghumvutga e
Pers．、木薯ManihotesculentaCrantz中提取的S一醇腈醛化
酶对具有不同取代基的底物转化时，可以合成80％～100o／
对映体过量值光学对映异构体[2“。
3．5糖基化酶：植物细胞培养物中的糖基化酶能对各种各
样的外源化合物，如苯酚、苯丙酸及其类似物等进行糖基化。
由于微生物转化和化学合成难以完成这个反应，因此植物酶
类在这方面起到重要作用。Parry等瞳胡利用从紫花苜蓿
MedicagosativaL．细胞悬浮培养物中分离到的O一葡萄糖
基转移酶，对槲皮素进行葡萄糖基化，得到槲皮素一3一。一葡萄
糖苷，即异槲皮苷。由于酶的催化作用必须发生在酶和底物
的结构相互契合的基础上，因此，生物转化反应要求底物具
有一定的结构特征。Bouhouche等发现悬浮培养的积雪草
Centellaasiatica(L．)Urban细胞糖基化外源3-demethyl-
thiocolchicine时产生的糖基转移酶粗提物的活性会被过量
的Mn”、Zn”、Cu2+抑制，但不被过量的K+、Na+、Mg”抑
制，且该粗提物具有较宽的底物范围，对于不同结构的外源
底物，糖基化率也不同。Hirata等在研究悬浮培养的白色烟
草细胞糖基化羟基苯甲酸的3种异构体时，发现只有伯醇基
被糖基化，且酚羟基的取代位置会影响伯醇基的糖基化率，
糖基化率是问位>对位>邻位。
糖基化产物具有以下的特点：苷键原子绝大多数是氧，
目前只发现1例是氮；氧苷又包括酚苷、醇苷、酯苷；苷键的
构型是口构型；糖的种类有葡萄糖、葡萄糖衍生物、果糖、鼠
李糖、洋地黄糖、阿拉伯糖．夕F源化合物上糖链的连接位置有
1、2、3处；糖链上糖的个数从一个到多个；内端糖常以1、4、6
位，极少数以2位与外源化合物相连；糖与糖之间以1-6、1-4
连接为主，极少数以1-2连接．夕}源化合物被糖基化后，其理
化性质与生物活性会发生较大的改变，如水不溶性的化合物
经糖基化后能转化为水溶性的化合物，其生物利用率也相应
提高。如罂粟细胞培养物几乎能定量地将著名抗肝炎药物水
飞蓟素(silymarin)，选择性糖基化，所得7一葡萄糖基水飞蓟
素的生物利用率大大提高。丁酸可体外抑制肿瘤细胞，有效
治疗白血病，但其在哺乳动物体内半数期短，Kamel等比们应
用灰叶烟草N．plumbaginifoliaViv．细胞培养物将丁酸糖
基化为丁酰葡糖(6-O—butyryl—D—glucose)，增强了其疗效。
红景天苷(salidroside)具有抗缺氧、抗寒冷、抗疲劳、抗微波
辐射等功能，而且具有延缓机体衰老、防止老年疾病等功效，
是一种很有发展前途的药物。红景天苷的来源主要是红景天
属植物的地下根茎，但量甚微。许建峰等[3阳报道库页红景天
RhodiolasachalinensisA．Bor．培养细胞中酪醇葡萄糖基转
移酶的活性在其指数生长期达到最高。xu等[31]研究了库叶
红景天酪醇一pD一葡萄糖苷转移酶的活性，通过此酶把酪醇
糖基化为红景天苷，24h间隔连续3次投入1mmol／L酪
醇，95％酪醇转化为红景天苷。
4展望
由于植物细胞存在一些独特的酶，其能完成化学合成和
微生物转化难以完成的一些区域专一性修饰，催化立体专一
性的反应，产生独特的手性产物。利用植物酶作为生物转化
系统来合成药物，需要建立和发展新型、高效和简洁的合成
方法，以简单易得的化合物为原料来合成重要的药物或药物
中间体，特别是手性药物。虽然从经济上来看，酶制剂最适合
用于药物的生产，特别是区域选择性羟基化作用和糖基化作
用为药物的改构提供有力的手段。但是，选择酶制剂进行生
鲫；∥一哗：∥
万方数据
·1894· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第12期2006年12月
物转化反应时，要求能够从植物组织或细胞中分离出足够数
量的酶而活性没有大的损失，希望比细胞系统转化效率高，
还要确定所使用酶的特性和必需的因子，有时还需解决辅助
因子的再生问题。只有解决了这些问题，才能更好地利用酶
制剂进行有效和特异的生物转化反应。为此，要进一步加强
具有新颖和独特的生物催化反应的植物酶筛选及反应机制
的研究，加强组合生物转化反应和多酶催化的串联生物转化
反应以及基因工程在生物转化合成中的应用等方面的研究。
随着研究的不断深入，这一技术在医药产业上的广泛应用将
为期不远。
References：
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万方数据
药用活性成分的植物酶生物转化研究进展
作者： 郭玉婷， 王剑文， 孙晓飞， 周建芹， GUO Yu-ting， WANG Jian-wen， SUN Xiao-fei
， ZHOU Jian-qin
作者单位： 苏州大学药学院,江苏,苏州,215123
刊名： 中草药
英文刊名： CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年，卷(期)： 2006,37(12)
被引用次数： 1次

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