1月17日，記者從江南大學(xué)獲悉，該校饒義劍教授科研團(tuán)隊(duì)通過仿生生物技術(shù)，成功合成治療痛風(fēng)藥物秋水仙堿前體。這為解決植物天然產(chǎn)物產(chǎn)量低、提取效率差、微生物合成秋水仙堿困難等問題提供了新的思路。相關(guān)研究成果發(fā)表于國際期刊《自然通訊》。
饒義劍介紹，植物來源的生物堿是一類重要的藥物，具有抗腫瘤、抗炎鎮(zhèn)痛、抗菌抗病毒、保護(hù)心血管、殺蟲等功效。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年，我國高尿酸血癥及痛風(fēng)患病人數(shù)約為1.7億人，預(yù)計(jì)到2024年將持續(xù)增長達(dá)到2億人。秋水仙堿是當(dāng)前治療痛風(fēng)，尤其是急性痛風(fēng)發(fā)作時(shí)的首選藥物。
據(jù)了解，目前，秋水仙堿的獲得仍然以植物（秋水仙）提取為主，但秋水仙的生長受到環(huán)境因素影響，導(dǎo)致其秋水仙堿的含量不穩(wěn)定，難以滿足日益增長的市場需求。該科研團(tuán)隊(duì)通過對植物秋水仙堿生物合成途徑的研究，構(gòu)建了簡短的多酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)用于其前體秋麗的微生物合成方法。該方法利用仿生的概念設(shè)計(jì)了一條簡單的人工多酶合成秋水仙堿前體秋麗堿體系，將七步天然途徑縮短為四步，從現(xiàn)成的底物中高效合成了多種天然和非天然苯乙基異喹啉生物堿，大大提高了合成效率。
“微生物體能夠利用可再生資源高效合成高附加值化合物，有望在能源、化工和醫(yī)藥等領(lǐng)域改變世界工業(yè)制造格局。我們重點(diǎn)關(guān)注如何利用微生物高效合成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的藥物及其關(guān)鍵中間體。”饒義劍表示。
研究人員介紹，團(tuán)隊(duì)通過放大體系對秋麗堿進(jìn)行了規(guī)模化制備，在300毫升反應(yīng)體系中，秋麗堿產(chǎn)量達(dá)到了709毫克/升，具有廣闊的工業(yè)化前景與商業(yè)化價(jià)值，該體系可以生產(chǎn)一系列秋麗堿的衍生物，為后續(xù)痛風(fēng)藥物的研究與開發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。這項(xiàng)研究不僅簡化了秋水仙堿生物合成的步驟，還為通過多酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)合成其他生物堿提供了范例。
1月17日，記者從江南大學(xué)獲悉，該校饒義劍教授科研團(tuán)隊(duì)通過仿生生物技術(shù)，成功合成治療痛風(fēng)藥物秋水仙堿前體。這為解決植物天然產(chǎn)物產(chǎn)量低、提取效率差、微生物合成秋水仙堿困難等問題提供了新的思路。相關(guān)研究成果發(fā)表于國際期刊《自然通訊》。
饒義劍介紹，植物來源的生物堿是一類重要的藥物，具有抗腫瘤、抗炎鎮(zhèn)痛、抗菌抗病毒、保護(hù)心血管、殺蟲等功效。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年，我國高尿酸血癥及痛風(fēng)患病人數(shù)約為1.7億人，預(yù)計(jì)到2024年將持續(xù)增長達(dá)到2億人。秋水仙堿是當(dāng)前治療痛風(fēng)，尤其是急性痛風(fēng)發(fā)作時(shí)的首選藥物。
據(jù)了解，目前，秋水仙堿的獲得仍然以植物（秋水仙）提取為主，但秋水仙的生長受到環(huán)境因素影響，導(dǎo)致其秋水仙堿的含量不穩(wěn)定，難以滿足日益增長的市場需求。該科研團(tuán)隊(duì)通過對植物秋水仙堿生物合成途徑的研究，構(gòu)建了簡短的多酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)用于其前體秋麗的微生物合成方法。該方法利用仿生的概念設(shè)計(jì)了一條簡單的人工多酶合成秋水仙堿前體秋麗堿體系，將七步天然途徑縮短為四步，從現(xiàn)成的底物中高效合成了多種天然和非天然苯乙基異喹啉生物堿，大大提高了合成效率。
“微生物體能夠利用可再生資源高效合成高附加值化合物，有望在能源、化工和醫(yī)藥等領(lǐng)域改變世界工業(yè)制造格局。我們重點(diǎn)關(guān)注如何利用微生物高效合成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的藥物及其關(guān)鍵中間體。”饒義劍表示。
研究人員介紹，團(tuán)隊(duì)通過放大體系對秋麗堿進(jìn)行了規(guī)模化制備，在300毫升反應(yīng)體系中，秋麗堿產(chǎn)量達(dá)到了709毫克/升，具有廣闊的工業(yè)化前景與商業(yè)化價(jià)值，該體系可以生產(chǎn)一系列秋麗堿的衍生物，為后續(xù)痛風(fēng)藥物的研究與開發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。這項(xiàng)研究不僅簡化了秋水仙堿生物合成的步驟，還為通過多酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)合成其他生物堿提供了范例。
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