LC-MS/MS法测定脑透析液中3种苯乙醇苷类成分的浓度及其体内外探针回收率考察

本文采用LC-MS/MS联用法校正3种苯乙醇苷类成分(连翘酯苷B、毛蕊花糖苷、异毛蕊花糖苷)的体内外回收率,为微透析技术用于苯乙醇苷类成分的相关取样以及该类成分的微量检测提供实验基础。实验结果表明,连翘酯苷B、毛蕊花糖苷、异毛蕊花糖苷的体外回收率高于体内回收率,体外平均回收率分别为19.5%、27.5%、31.9%,体内平均回收率分别为11.6%、16.0%、16.9%。本实验利用大鼠脑内微透析采样技术,建立了同时检测多个苯乙醇苷类成分的LC-MS/MS方法,具有活体在线、实时取样,分辨率和灵敏度高,分析时间短等优点,适用于高通量生物样品的测定分析。     

肉苁蓉中松果菊苷和毛蕊花糖苷的植物雌激素活性研究

研究肉苁蓉中松果菊苷和毛蕊花糖苷的雌激素活性。采用荧光素酶报告质粒法检测受试药物松果菊苷和毛蕊花糖苷的雌激素活性;利用雌激素受体竞争性结合实验和荧光素酶报告质粒法,检测松果菊苷和毛蕊花糖苷与雌激素的竞争性作用。松果菊苷和毛蕊花糖苷有上调雌激素应答元件(ERE)活性,和雌激素共同作用可以拮抗雌激素对ERE的上调作用。松果菊苷和毛蕊花糖苷通过上调ERE荧光素酶活性而表现出植物雌激素活性,可作为候选SERMs。     

鬼臼毒素及其衍生物生物合成研究进展

鬼臼毒素(Podophyllotoxin,PTOX)是来源于中药八角莲、山荷叶和桃儿七等鬼臼属植物的芳基四氢萘类木脂素。其化学半合成衍生物依托泊苷和替尼泊苷被用于多种癌症的临床治疗。作为天然产物来源新药创制的典型代表,鬼臼毒素目前依赖天然提取,供求矛盾日渐突出。生物合成具有不受资源限制、反应条件友好等优势,是鬼臼毒素及其衍生物生产的新方式。文中总结了鬼臼毒素在植物中的生物合成途径的研究进展,阐述了合成途径中关键酶的功能及其亚细胞定位,进而介绍了以模式植物烟草为底盘的鬼臼毒素合成生物学研究。最后总结了利用微生物对鬼臼毒素进行异源表达及生物转化的研究进展,以期为利用微生物细胞工厂高效合成鬼臼毒素及其衍生物提供参考。     

生地黄与熟地黄中5个苷类成分和总多糖的含量比较

建立测定地黄中梓醇、地黄苷D、益母草苷、毛蕊花糖苷和异毛蕊花糖苷及总多糖含量的方法,比较生地黄与熟地黄中成分含量的差异。采用HPLC法同时测定了生地黄和熟地黄中梓醇、地黄苷D、益母草苷、毛蕊花糖苷和异毛蕊花糖苷的含量。采用UV法测定了生地黄和熟地黄中总多糖的含量。结果表明,生地黄炮制成熟地黄后,梓醇、地黄苷D、益母草苷和毛蕊花糖苷的含量均出现不同程度的降低,而异毛蕊花糖苷和总多糖的含量增加。本文所建立的同时测定梓醇、地黄苷D、益母草苷、毛蕊花糖苷和异毛蕊花糖苷含量的方法及总多糖的含量测定方法,可用于控制生地黄和熟地黄的质量。不同炮制方法对熟地黄中上述成分的含量产生一定影响。     

基于UPLC-Q-TOF-MS/MS的裸花紫珠水提物化学成分分析

为了对裸花紫珠水提物的化学成分进行分析鉴定,本研究以加热回流提取法制备裸花紫珠水提物,并采用超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱法(UPLC-Q-TOF-MS/MS)通过高分辨质谱数据并结合相关文献,分析鉴定水提物的化学成分。最终从裸花紫珠药材水提物中共鉴定出37个化学成分,包括5个黄酮类化合物,16个苯乙醇苷类化合物及16个环烯醚萜类化合物。其中,京尼平苷酸、连翘脂苷E、肉苁蓉苷F为首次从裸花紫珠中报道。并推测木犀草苷、连翘酯苷B、毛蕊花糖苷和异毛蕊花糖苷为裸花紫珠的标志性成分,可为裸花紫珠后续药效物质基础研究及中成药二次开发和质量控制提供参考。     

柠檬烯和红没药烯的微生物代谢工程

柠檬烯和红没药烯均为植物天然产物,分别属于单萜类和倍半萜类化合物,能够预防和治疗癌症等多种疾病。以其作为前体物,还可以转化合成多种具有高附加值的工业产品,例如药品、保健品、化妆品及生物燃料等。目前柠檬烯和红没药烯的工业生产主要是通过植物提取法实现的,但从植物组织中提取柠檬烯和红没药烯存在着产物含量低和分离纯化困难等缺点。微生物代谢工程的快速发展为这些植物天然产物的生产提供了一条更具潜力的生物合成路线。利用微生物代谢工程技术构建生产这些有价值的植物天然产物的微生物细胞工厂具有绿色清洁、可持续发展和经济效益好等独特优势。文中系统综述了近年来代谢工程技术在微生物合成柠檬烯和红没药烯过程中的应用进展,包括所涉及的宿主菌株、关键酶、代谢途径及其改造等,并探讨了其未来发展方向。     

种子中的棉子糖半乳糖苷系列寡糖研究进展

棉子糖半乳糖苷系列寡糖广泛分布在许多种植物种子中,并存在于干燥后仍能保持活力的组织内,如禾谷类种子的胚及糊粉层,豆类及其他双子叶植物的子叶和胚轴组织等。棉子糖半乳糖苷系列寡糖在禾谷类种子的非自溶性中央胚乳中不合成,但存在于蓖麻种子的自溶性胚乳细胞中。棉子糖半乳糖苷系列寡糖在种子发育后期累积,并持续到种子大量成熟直到脱水阶段。棉子糖半乳糖苷系列寡糖主要包括棉子糖、水苏糖和毛蕊花糖,是种子中最广泛的低分子量α_半乳糖苷。许多植物正常性种子的发育伴随着棉子糖半乳糖苷系列寡糖的累积,这些糖的累积已被认为在种子脱水耐性获得、种子活力、糖的运输及植物的抗冷驯化等过程 中起重要作用。本文从种子的脱水耐性获得、植物的冷驯化、细胞内定位及生物合成等方面综述了棉子糖半乳糖苷系列寡糖的研究进展。     

芳香类天然产物的合成生物学研究进展

植物芳香类天然产物具有重要的药用价值,可制成具有抗菌、抗炎、镇痛、抗氧化、杀虫驱虫、祛痰止咳、安神镇静和抗肿瘤等药效的医药保健用品。然而,由于植物中芳香类天然产物含量较低并且难以提取和纯化,严重限制了其工业化生产及应用。合成生物学和代谢工程技术的发展为天然产物的生产提供了新的思路,可以利用人工微生物细胞工厂来实现多种芳香类天然产物的高效合成。文中介绍了芳香类天然产物的种类、合成途径和关键酶,综述了近年来国内外通过合成生物学技术合成芳香类天然产物的研究进展,探讨了当前研究所面临的挑战及潜在的解决策略,以期对芳香类天然产物生物合成研究工作提供参考。     

HPLC同时测定地黄中5种苷类成分的含量

建立高效液相色谱法同时测定地黄中梓醇、地黄苷D、益母草苷、毛蕊花糖苷和异毛蕊花糖苷含量的方法。采用Synergi~(TM)Hydro-RP 80色谱柱(250 mm×4.6 mm,4μm);流动相为乙腈-0.2%磷酸水,梯度洗脱;流速为1 m L/min,柱温35℃;检测波长:梓醇、地黄苷D和益母草苷为203 nm;毛蕊花糖苷和异毛蕊花糖苷为334 nm。地黄中5种苷类成分分离良好,各成分含量与峰面积在测定范围内均呈良好的线性关系(r≥0.9990),加样回收率分别为96.43%、97.52%、96.16%、100.48%、97.21%,RSD分别为1.44%、2.56%、1.07%、1.98%、3.35%。该方法简单、快捷,重现性好,准确率高,可为地黄的质量控制研究提供依据。     

植物中棉子糖系列寡糖代谢及其调控关键酶研究进展

棉子糖系列寡糖代谢与植物生长发育、逆境胁迫、种子耐贮性及脱水耐性等关系密切.棉子糖系列寡糖的合成从棉子糖的合成开始,由半乳糖苷肌醇上的半乳糖基的转移依次生成棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖等.寡糖代谢是一个复杂的调控体系,其中肌醇-1-磷酸合成酶、肌醇半乳糖苷合成酶、蔗糖合成酶、棉子糖合成酶、水苏糖合成酶和毛蕊花糖合成酶等参与了棉子糖系列寡糖的生物合成过程.本文对植物中棉子糖系列寡糖的代谢及其重要调控酶的特性、功能及分子生物学研究进展进行综述.     

代谢工程改造酿酒酵母合成植物萜类D-柠檬烯的策略

植物萜类化合物是以异戊二烯为结构单位的一大类植物天然的次生代谢产物。D-柠檬烯属于单萜类化合物,由于它具有抑菌、增香、抗癌、止咳、平喘等多种功能,已被广泛应用于食品、香料、医疗等行业。目前D-柠檬烯的工业生产主要是从植物的果皮或者果肉中提取的,但提取方法存在着分离纯化复杂、产率低、能耗大等缺点。而本世纪初合成生物学技术的兴起,为微生物异源合成天然活性化合物带来了全新的理念与工具,打破了物种间的界限,使微生物异源合成D-柠檬烯成为现实。构建定向、高效的异源合成D-柠檬烯的微生物细胞工厂,实现微生物发酵法替换传统的植物提取法,具有重要的经济与社会效益。本文主要回顾了近几年利用代谢工程改造酿酒酵母异源合成萜类化合物取得的成就,阐述了以酿酒酵母作为底盘微生物,利用代谢工程和合成生物学的手段构建高产D-柠檬烯的合成策略。     

Antioxidant property of an active component purified from the leaves of paraquat-tolerant Rehmannia glutinosa

Acteoside extracted from the leaves of Rehmannia glutinosa was examined to determine the mechanism(s) of its antioxidant properties. The deoxyribose assay system showed that acteoside has a high redox potential as electron donor, which generates hydroxyl radicals in an Fe3+-dependent manner similar to ascorbic acid. However, the antioxidant properties of acteoside differ from those of ascorbic acid in that the superoxide anion-mediated reduction of nitroblue tetrazolium was actively inhibited by acteoside but not by ascorbic acid. Acteoside protected cells against glucose oxidase-mediated cytotoxicity and apoptosis in a dose-dependent manner. In addition, acteoside had immune stimulating effects, as shown by the acteoside-mediated increase in the level of DNA synthesis, viability, and cytokine secretion in mouse splenocytes. Moreover, acteoside inhibited the gelatinolytic activity of MMP proteins in a dose-dependent manner. Considering these results and the fact that acteoside is a water-soluble natural product, acteoside might have potential as a preventative treatment for oxidative stress-mediated diseases and have possibilities in the cosmetic industry.     

Antioxidant property of an active component purified from the leaves of paraquat-tolerant Rehmannia glutinosa

Abstract

Acteoside extracted from the leaves of Rehmannia glutinosa was examined to determine the mechanism(s) of its antioxidant properties. The deoxyribose assay system showed that acteoside has a high redox potential as electron donor, which generates hydroxyl radicals in an Fe³⁺-dependent manner similar to ascorbic acid. However, the antioxidant properties of acteoside differ from those of ascorbic acid in that the superoxide anion-mediated reduction of nitroblue tetrazolium was actively inhibited by acteoside but not by ascorbic acid. Acteoside protected cells against glucose oxidase-mediated cytotoxicity and apoptosis in a dose-dependent manner. In addition, acteoside had immune stimulating effects, as shown by the acteoside-mediated increase in the level of DNA synthesis, viability, and cytokine secretion in mouse splenocytes. Moreover, acteoside inhibited the gelatinolytic activity of MMP proteins in a dose-dependent manner. Considering these results and the fact that acteoside is a water-soluble natural product, acteoside might have potential as a preventative treatment for oxidative stress-mediated diseases and have possibilities in the cosmetic industry.     

大肠杆菌异源合成三萜化合物研究进展和前景分析

三萜化合物具有可观的药用价值和经济价值,但是目前的生产过程复杂、产量低,利用微生物异源合成三萜化合物已成为当前研究趋势,大肠杆菌作为常用萜类合成底盘细胞具有异源合成三萜化合物及其前体的天然优势和研究前景。对三萜化合物微生物异源合成研究进展进行了综述,从三萜化合物合成代谢途径、关键酶的特点及大肠杆菌三萜表达模块和底盘细胞适配三个方面对该途径进行了阐述和分析,针对实现大肠杆菌高效合成三萜类化合物所需要解决的基础问题进行讨论,为扩展大肠杆菌作为三萜化合物合成底盘细胞提供建议和前景分析。     

植物天然产物微生物重组合成研究进展

植物天然产物是小分子药物、营养品、化妆品、香精香料等的主要来源之一,在国民经济中发挥重要的作用。目前植物天然产物主要依赖于植物提取,这种生产方式占用耕地、生长周期长,而且植物活性成分往往含量低、生产成本高。通过解析植物天然产物生物合成途径,在微生物细胞中重构,创建细胞工厂,实现利用可再生原料发酵合成,为植物天然产物的供给提供了新的路线。本文重点介绍了中国科学院天津工业生物技术研究所在萜类、黄酮类、苯丙素类等重要类型植物天然产物微生物重组合成方面的研究进展,简要探讨了当前研究面临的挑战及未来前景。     

微生物合成2-苯乙醇研究进展*

2-苯乙醇(2-PE)是一种具有广阔应用前景的高级芳香醇。由于化学合成的复杂性和天然提取的高昂成本,近年来,利用微生物发酵合成2-PE受到广泛关注。许多微生物有天然合成2-PE的能力,但产量相对较低,并不适合大规模生产。在最近几年的研究中,利用代谢工程和合成生物学技术,通过上调限速酶基因表达水平,改善前体转运,提高 2-PE耐受性等多方面优化,2-PE的微生物产量有了大幅度的提高。综述微生物合成2-PE的相关研究进展,分析关键代谢调控的机制,并就目前存在的问题提出了改进建议。     

2 Protein Folding and its Implications for the Production of Recombinant Proteins

Abstract

Humans have utilised plant derived natural products as medicines for millenia. Moreover, many contemporary pharmaceuticals are also natural products or derivatives thereof. However, the full potential of these compounds remains to be exploited because often they are: complex and difficult to synthesise; found in low quantities; produced by undomesticated and sometimes rare plants; and, their synthesis is routinely influenced by weather conditions. Potentially, the in vitro culture of cells from the corresponding plant species could circumvent some of these problems but the growth of plant cells on an industrial scale is also problematic. The recent isolation and culture of cambial meristematic cells (CMCs), stem cells which ordinarily generate the plant vasculature, may now provide a key platform technology to help realise the full potential of plant natural products.     

芳香族香料化合物生物合成研究进展

芳香族化合物在香料中占很大的比重,传统生产方式有化学合成和植物提取。化学合成依赖于石油资源,并具有环境不友好、反应条件恶劣等缺点。植物提取方法受限于植物资源,且占用耕地。近年来,随着代谢工程和合成生物学技术的发展,利用可再生原料,微生物合成芳香族香料化合物成为一种新的生产方式。文中介绍了大肠杆菌和酵母菌等模式微生物合成芳香族香料的研究进展,包括利用莽草酸途径合成香兰素等,聚酮途径合成覆盆子酮等。综述重点介绍了生物合成途径解析、人工合成途径创建及代谢调控等,为微生物发酵法生产芳香族香料化合物提供参考。     

基于花青素代谢培育蓝色花卉的研究进展

花色是植物吸引昆虫传播花粉的主要因素,对于植物在自然界的生存必不可少,也是观赏植物最重要的性状之一。在蓬勃发展的花卉产业中,色彩各异花卉的培育,可以弥补自然花色的匮乏,但是令人垂涎的蓝色花比较难培育。花色的多样性主要是由花青素及其衍生物的种类和含量等因素决定的,飞燕草色素的合成是形成蓝色花的关键因素,许多植物体内缺少合成飞燕草色素的结构基因。近年来,利用基因工程技术培育蓝色花的研究也时有报道。文中以常见的观赏植物为例,基于花青素代谢调控,从影响飞燕草色素合成的关键因素和不同分子改良途径培育蓝色花等几个方面对植物花朵呈色的机制进行了综述,并展示不同分子育种策略可能在其他领域的应用,为其他植物或经济作物的色泽改良如彩色棉蓝色纤维的培育等提供参考和技术支持。     

蔗糖磷酸合酶功能、结构与催化机制的研究进展

蔗糖是自然界中广泛存在的一种天然产物。在植物等生命体中,蔗糖磷酸合酶(Sucrose phosphate synthase,SPS)是蔗糖合成的限速酶。SPS催化合成蔗糖-6-磷酸;蔗糖磷酸酶(Sucrose Phosphatase,SPP)进一步把蔗糖-6-磷酸上的磷酸根水解下来而形成蔗糖。近几十年来关于SPS的研究多涉及SPS的酶活性测定、SPS的抑制剂和激活剂、SPS的共价修饰调节、SPS调节植物碳水化合物分配、SPS促进植物生长的机制、SPS如何增加果实甜度等方面,文中针对以上几个方面及SPS的晶体结构和催化机制进行了系统地综述。