漆酶在药物生产中的应用进展

催化氧化反应机理主要表现在底物自由基的生成和漆 酶分子中四个铜离子的协同作用。底物结合于酶活性中心 的Ｉ型铜原子位点，通过Ｃｙｓ—Ｈｉｓ途径将其传递给三核位 点，该位点进一步把电子传递给结合到活性中心的第二底 物氧分子，使之还原为水［１】。漆酶是单电子氧化还原酶，在
小分子的介体物质存在下，漆酶可氧化的底物范围还将进 一步扩大，即氧化非酶底物瞄Ｊ。目前通过不断研究，漆酶可 氧化的非酶底物范围还在不断增加，漆酶的这一性质预示 着漆酶具有广泛的应用前景。 ２漆酶应用于中药有效成分提取
Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，２００８，５６（６）：７８１－７８６．
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Ｎ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｏｆ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ Ｐ—－ｈｙｄｒｏｑｕｉｎｏｎｅｓ ｗｉｔｈ Ｐ·－ａｍｉｎｏｂｅｎｚｏｉｃ
ｃｏｍｐ幽ｌｌ ａｃｉｄ ｉｎ
漆酶可以催化有些有机物分子的Ｃ—Ｎ键连接形成胺 化反应，利用漆酶这一特性可在现有的抗生索分子的基础 上连接其它的有机物分子，从而形成新的抗生素。Ｍｉｋｏｌａｓ． ｃｈ等旧１利用来自栓菌Ｔｒａｍｅｔｅｓ ｓｐｅｃ．的漆酶催化氨苄青霉 素或羟氨苄青霉索分子与２，５一二羟基苯甲酸及其衍生物 发生连接，经高效液相色谱检测得到８种新的青霉素衍生 物，这８种新的青霉素对多种革兰氏阳性菌均具有较好的 抗菌活性，并可有效防止小鼠被金黄色葡萄球菌感染致死， 而细胞毒性和急性毒性则非常小。该漆酶还可催化氨基Ｂ 一内酰胺类抗生素如羟氨苄头孢茵素、羟氨苄青霉索、氨苄 青霉素及结构类似的氯碳头孢与儿茶酚的氨化反应，形成 新的头孢菌素、青霉索和碳头孢烯类抗生素，这些新的抗生 素衍生物也具有较好的抗菌活性¨Ｊ。Ｃｏｒｏｌｌｏｓｐｏｒｉｎｅ是从海 洋真菌海花冠菌（Ｃｏｒｄｔｏｓｐｏｒａ ｍａｒｉｔｉｍａ）中分离的一种新型 抗生索。该研究小组将含氮的ＣｏｒｏＵｏｓｐｏｒｉｎｅ类似物与２。５ 一二羟基苯甲酸、４一甲基儿茶酚的几种衍生物在漆酶的催 化下发生胺化反应，成功得到多种新的具有活性的抗生素， 且产率均在８０％以上【８ｊ。这些研究结果表明相比较传统的 合成工艺而言，漆酶在通过改造现有的抗生素分子合成新 的抗生索方面具有重要应用潜力。
漆酶一般以单蛋白体的形式存在。不同来源的漆酶其 分子被不同程度地糖基化，碳水化合物含量占１０％一４５％ （质量分数）。漆酶分子中一般都含有４个铜原子；适宜反 应温度较低，酸性ｐＨ催化效率较高；具有广泛的作用底物， 但不同漆酶之间的作用范围也不尽相同，可氧化的底物包 括：酚类及其衍生物、芳胺及其衍生物、芳香羧酸及其衍生 物等‘１１。
漆酶催化氧化底物的另一个重要反应是聚合反应，漆 酶可催化很多底物尤其是酚类底物氧化聚合形成多酚氧化 物。白藜芦醇是一种具有抗菌、消炎、抗癌等活性的药物， 最新研究表明在这些方面起主要作用的是白藜芦醇的脱氢 二聚体葡萄索（ｖｉｎｉｆｅｒｉｎ）。但葡萄素在植物体内含量特别 低，限制了其在医药上的应用。来自灰色葡萄孢霉（Ｂｏｔｒｙｔｉｓ ｃｉｎｅｒＰＡｌ）的漆酶可氧化白藜芦醇形成二聚体，该漆酶在ｐＨ
４．９，２６℃下催化２０ ｍｇ／Ｌ白藜芦醇的效果较好，可合成具有
更高生物活性的葡萄素‘１引。茶黄素是茶色素中生物活性较
强的物质，具有抗癌、抗心脑血管疾病、抑菌抗病毒等多种
活性，但天然的茶黄素含量很低，使用茶多酚在体外生物转
化生产茶黄索可降低生产成本。岳鸱［川研究了采用漆酶体
外酶促氧化茶多酚合成茶黄素的条件，其中ｐＨ和温度对反
药有效成分提取及新型有机药物合成中的应用。
关键词：漆酶；提取；催化；合成
中图分类号：Ｑ６５７．３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６－２８８２（２０１０｝０２—１７３—０２
Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌａｃｃａｓｅ ｆｏｒ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
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万方数据
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黑龙江医药Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｊｏｕｒｎａｌ Ｖ０１．２３ Ｎｏ．２ ２０１０
赤酵母生产的漆酶用于黄芪总皂甙的提取，经正交试验优 化后发现黄芪总皂甙漆酶提取法的最佳工艺为：１ ｇ黄芪粗 粉加漆酶酶液３．０ ｍＬ（４５３ Ｕ／ｍＬ），ｐＨ为４．０，４０℃先酶解 １．５ ｈ，再补水至总体积为５０ ｍＬ，１００℃提取时间１．５ ｈ。经 过漆酶酶处理后的提取率比未经酶处理的提取率提高了 ６５．６％［５１。因为中药的功效成分往往被包裹在木质索中， 经漆酶酶解后解脱了木质素的束缚，增进了各种功效成分 的溶出，从而提高了功效成分的提取率。 ３漆酶应用于抗生素合成
中药成分复杂且有效成分含量低，如何快速有效地从 中药中提取、分离和纯化微量成分，并保持其高活性，已成 为中药开发的关键工序。常用的提取方法（如煎煮法、浸渍 法、渗渡法等）在提取有效成分方面，存在着有效成分损失 大、周期长、工序多、提取率不高等缺点Ｈ１。随着中药现代 化的发展，用于有效成分提取的各种新技术（如超临界流体 萃取法、超声提取法、酶法提取、微波提取法、半仿生提取法 等）迅速涌现，并取得显著成效。其中酶工程技术具有反应 效率高，条件温和，专一性强，易于控制等优点，在中药有效 成分提取中具有较大的优势。
黑龙江医药Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ＶｏＬ ２３ Ｎｏ．２ ２０１０
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漆酶在药物生产中的应用进展
李泰仑，杜美惠，刘哲君，韩颂，卢磊，赵敏拳
东北林业大学生命科学学院（哈尔滨１５００４０）
摘要漆酶是一种底物范围十分广泛的多酚氧化酶，可催化多种有机物发生氧化反应。本文综述了漆酶在中
Ｍｉｋｏｌａｓｅｈ等一１发现采用朱红密孔菌（Ｐｙｃｎｏｐｏｒｕｓ ｃｉｎｎａ－ ｂａｒｉｎｕｓ）和嗜热毁丝菌（Ｍｙｃｅｌｉｏｐｈｔｈｏｒａ ｔｈｅｒｒｎｏｐｈｉｌａ）的漆酶可 氧化对苯二酚的衍生物（漆酶底物）形成相应的醌类，然后 这些醌类与对氨基苯甲酸（非漆酶底物）发生胺化反应，结 果表明对苯二酚上不同的取代基会影响胺化反应的位置和 产物的产量。朱红密孔菌的漆酶适合催化含有卤素、烷氧 基和羰基取代基的对苯二酚，而嗜热毁丝菌的漆酶氧化含 有烷基的对苯二酚更有效。当采用传统的化学方法替代漆 酶氧化合成相同的产物时，合成效率非常低，仅为漆酶催化 产量的０％－４５％。一些常用的抗生素如丝裂霉索、放线紫 红素、四环素和蒽环类抗生索都含有醌类结构，著名的抗肿 瘤药物阿霉索也是醌类衍生物，因此应用漆酶合成带有醌 类亚结构的药物将成为今后的研究热点。
９０７．
［８】Ｍｉｋｏｌａｓｃｈ Ａ，Ｈｅｓｓｅｌ Ｓ，ＳａｌａⅫＭＧ，醇以．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆｕｅｗ Ｎ—
ａｎａｌｏｇｏｕｓ ｃｏｍｌｌｏｓｐｏｒｉｎｅ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ｗｉｔｈ ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｂｙ
ｌａ％∞一ｃａｔａｌｙｚｅｄ ａｍｉｎａｔｉｏｎ［Ｊ】．Ｃｈｅｍ／ｃａ／＆Ｐｈａｎｎａｍｕｔｉｃａｌ
［１１】岳鸱．真菌漆酶酶促合成茶黄素工艺的研究［Ｊ】．农产品加
用于中药有效成分提取的酶主要包括纤维素酶，果胶 酶和蛋白酶，而漆酶用于中药成分的提取的报道较少。漆 酶是主要的３种木质素降解酶之一。可以有效降解木质索， 增进植物中有效成分的释放，提高提取率。许云峰等ｐ１从 黄花蒿巾分离出内生镰刀菌，利用内生镰刀菌的漆酶发酵 液提取槐米的总黄酮，研究了酶解时间、酶解温度、酶解液 ＰＨ值和酶料比等条件对总黄酮提取率的影响。结果表明 酶解温度对总黄酮提取率的影响较为显著。应用漆酶粗酶 液在最适提取条件下总黄酮提取率可比常规方法的提高 ２８．７％。郭梅等Ｈ１比较了漆酶处理和常规的水浸方法对人 参总皂甙提取的影响，人参经漆酶处理后总皂甙的提取率 比未经酶处理的提取率提高了７０．９％。基因工程菌甲醇毕
应影响较为显著，最适反应条件为５０℃，ｐＨ ２．３，漆酶浓度
为１．８ ｓ／Ｌ，反应时间１．５ ｈ。与传统方法相比，该方法可以
缩短反应时间，提高茶黄素产量。
４展望
随着漆酶的理论研究和应用研究不断深入，漆酶在医
药工业正在发挥越来越大的作用。目前微生物对抗生素的
耐药性已成为临床使用中的难题，因此迫切需要开发新的
ｗｉｔｈ ｋｎｏｗｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｒｏｕｔｅｓ［Ｊ】．Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍｉ－
ｅｒｏｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ ８／ｏｔｅｃｈａｄｏｇｙ。２００８，８０：３８９—３９７．
［１０］ 王娅宁，尉亚辉，张海样．灰色葡萄孢霉产漆酶性质的研究
及其对白藜芦醇的催化［Ｊ］．西北药学杂志，２００９。２４（５）：
３７２—３７４．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌａｅｅａｓｅ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ｃａｔａｌｙｚｅ；ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅ