青蒿素生物合成的研究状况
青蒿素生物合成的研究状况
青蒿素是我国科研人员从传统中医药黄花蒿中提取出来并自主研发的一种抗疟疾特效药[1]。20世纪70年代，我国科技工作者从黄花蒿中分离提纯出一种抗疟活性单体——青蒿素，以后又确定了它的分子结构和构型。1986年我国自主研发的蒿甲醚油针剂、青蒿琥酯钠盐的水针剂以及青蒿素栓剂等抗疟疾药作为一类新药在我国批准生产。1995年蒿甲醚率先被收入国际药典，这是我国首次得到国际认可的自主研发新药。目前，青蒿素系列抗疟药已有5种新药(青蒿素、青蒿琥酯、蒿甲醚、双氢青蒿素、复方蒿甲醚)共9种剂型上市并在世界各国销售，每年挽救了数百万重症疟疾患者的生命。除了独特的抗疟作用外，青蒿素系列药物还具有抗血吸虫、肺吸虫、红斑狼疮、皮炎以及免疫调节，抗流感等多种疗效[2]。但是，目前国际抗疟药市场上青蒿素类药物只占有很少的份额，其原因主要在于青蒿素原料缺乏。
1植物提取
现在，药用青蒿素基本来自植物黄花蒿的提取物。多年来，野生黄花蒿资源分布零散，其中青蒿素含量非常低，仅为0．4％～1．0％，且产量和品质也不稳定，影响生产工艺和成本[3]。人们在其近缘植物中至今尚未发现含有青蒿素的植物。在已探明有利用价值的野生黄花蒿资源中，每年仅可提取青蒿素为10至20吨，远远不能满足市场每年近200吨的需求。另外，由于作为原料的黄花蒿要求在花前收获，这将导致野生黄花蒿种子逐年减少，进而引发资源枯竭。况且从黄花蒿叶和花蕾等部分中提取，但环节较多，费时又费力。
2化学全合成
青蒿素是具有过氧基团的新型倍半萜内酯，其分子式为C
15H
22
O
5
，相对分子质
量为282.33[4]。青蒿素虽已能人工合成，但由于合成难度大、成本高、毒性较大，未能投入工业化生产[5]。
3生物合成
鉴于此，青蒿素生物合成的研究，对于有效提高青蒿素的生物产量、青蒿素
生物工程应用和黄花蒿药用植物资源的可持续利用，均有较重要大的理论意义和应用价值。
3.1青蒿素前体化合物
与青蒿素生物合成有关的中间体有十几种，其中最重要的是青蒿酸、青蒿素
B、青蒿烯、二氢青蒿素等[6]。
3.1.1青蒿酸
青蒿酸[7]在黄花蒿中含量高，具有适宜的化学构象，是合成青蒿素及其衍生物的手性合成单体及前体。1983年许杏祥等最先研究了从青蒿酸前体到青蒿素的半合成，并于l986年报道了以R-(+)-2香草醛为原料。经14步合成青蒿素的合成途径。1983年Schmid G等应用烯醇醚5在低温下光氧化反应中引进过氧基，完成了青蒿素的全合成。l988年，汪猷等以青蒿酸为前体，用黄花蒿匀浆体系进行了青蒿素及青蒿素B的生物合成，实验过程中在匀浆中加入放射标记的青蒿酸，结果在青蒿素和青蒿素B中检测到放射性标记，故认为在由(2-14C)一3,5-二羟基-3-甲基戊酸-δ一内酯[(2-14C)-MVA]合成青蒿素和青蒿素B的过程中，青蒿酸是一种重要的中间产物。有研究报道，利用标记的青蒿酸和甲羟戊酸(Mevalonate,MVA)进行了青蒿素体内和体外的生物合成研究，得到了相似结论。Jung M等的研究表明，青蒿酸在青蒿中的含量几乎为青蒿素的1O倍，而且显示出同样的抗疟活性，由此进一步证实了青蒿酸是青蒿素合成过程的一种重要中间体。1990年黄敬坚[8]等应用幼苗水插法和顶株扦插法，在黄花蒿体内以
(2-14C)-MVA为前体，成功地合成了青蒿酸。1991年夏志强[9]等报道青蒿酸甲酯经溴化产生溴化物，再经氘解生成(15-2H)-青蒿酸甲酯，再经水解生成(15-2H)-青蒿酸。之后他们又用同样方法合成了(15-3H)-青蒿酸。1994年Weather P J 等在青蒿毛状根中检测到青蒿酸、青蒿素B以及青蒿烯，故而认为青蒿酸、青蒿素B和青蒿烯为青蒿素合成过程的中间体。2003年Abdin M z等亦证明了青蒿酸是青蒿素合成的中间体。
3.1.2青蒿素B[10]
1987年Akihi1a A等报道了(3H,14C-22)标记3RS—MVA到青蒿素和青蒿素B 的转化。Vergauwe A等认为利用基因工程手段得到的黄花蒿转基因植株．可通
过刺激合成途径中某个关键酶的过量表达和抑制消耗青蒿素合成前体的其他代谢途径中的关键酶来达到青蒿素稳定高产的目的。l996年Brown G D从青蒿的地上生长部分中分离出了新颖的开环杜松烷和二羟基杜松交酯，用1H和13CC-NMR 光谱学鉴定了其结构，并提出了由青蒿素B和青蒿酸通过二羟基杜松交酯和4,5开环杜松烷的醇烯互变体生物合成青蒿素的机理。青蒿素和青蒿素B均来源于青蒿酸，这与Jung M和汪猷等得到的结论一致。
3.1.3青蒿烯
1994年weather P J等在发根农杆菌ATCC15834诱导的黄花蒿发根培养产物中检测到了青蒿烯。同年Brown G D在研究由青蒿酸转化为青蒿素的过程中．从青蒿中获得杜松烯，并推测经杜松烯合成脱氢青蒿素并最终合成青蒿素的生物合成途径。
3.1.4二氢青蒿素
近年来，出现了以二氢青蒿素为前体原料的两种设计合成路线的方法，一种是将二氢青蒿素与三氟乙酸酐反应制得三氟乙酰基二氢青蒿素，不经分离直接与酚类反应；另一种是将二氢青蒿素与乙酸酐反应制得乙酰基二氢青蒿素后再与酚类反应。
3.1.5其他前体
其他前体包括二氢青蒿酸、倍半萜类二氢-表-脱氧青蒿素B、青蒿乙素、异戊二烯等。萜类化合物的生物合成是由异戊二烯逐步代谢而实现的，而甲羟戊酸为异戊二烯的生物合成前体。以甲羟戊酸内酯31或异戊烯基焦磷酸32为原料可合成青蒿素。在青蒿叶匀浆中青蒿酸也能转化为青蒿乙素30，青蒿乙素30和11,13-二氢青蒿酸3O是青蒿素生物合成的中间体。Kudakasseril等在青蒿芽的培养过程中，添加以14C标记的异戊烯基焦磷酸，最终在培养物中检测到含有放
射标记的青蒿素。2001年Brown等发现，[15一13C
2H
3
]-双氢青蒿酸和双氢-表-
去氧青蒿素B等也是青蒿素的前体。2003年，Abdin等发现11,13-二氢青蒿酸26能转化为青蒿素。2003年Martin等研究了紫穗二烯合酶在大肠杆菌中的表达。用紫穗二烯合酶催化法呢基焦磷酸环化可制得青蒿酸生物合成的前体紫穗二烯35。
3.2青蒿素生物合成的场所研究
Ferreira等通过研究青蒿叶形态，在头状花序中发现了与青蒿素合成有关的透明的T腺状细胞列，确定这就是青蒿素及其相关化合物合成及汇集的场所，并不是所有的细胞都具有合成青蒿素的能力。它提示应将提高青蒿素生物合成的重点转移到增加T腺状细胞上，应通过各种方法尽可能增加T腺状细胞的数量，从而提高青蒿素生物合成的能力。
3.3青蒿素生物合成途径[11]
青蒿素生物合成前体和中间体的深入研究为青蒿素生物合成路线提供了丰富的材料，此外，同位素技术、质谱和核磁共振等技术的发展为其代谢途径提供了十分有利的手段。
青蒿素生物合成途径属于植物类异戊二烯代谢途径．可分为三大步：由乙酸形成FPP，合成倍半萜，再内酯化形成青蒿素。Wallwaart等将生物合成途径概括为：FPP→4，11→二烯倍半萜→青蒿酸→二氢青蒿酸→二氧青蒿酸过氧化物→青蒿素。植物类异戊烯生物合成存在甲羟戊酸和丙酮酸P磷酸甘油醛两条途径。青蒿素等倍半萜类的生物合成途径在细胞质中进行，属于甲羟戊酸途径。l987年，Akhila等通过放射性同位素永踪法发现青蒿素的生物合成途径为：FPP→青蒿酸→二氢青蒿酸→青蒿素。生物合成青蒿素的途径近年来引起了广泛关注，但目前的工作仅涉及合成青蒿素的生物合成中间体，而青蒿素最终产品的研究进展不大，且鲜见报道。但这恰恰是可能提高青蒿素市场供给的最重要途径，因此要全面加大青蒿素最终产品生物合成的研究力度。
3.4青蒿素生物合成关键酶及其基因的调控
人们在对青蒿素合成路线研究的过程中，认为有几个关键酶的作用十分明显。其中以法尼基焦磷酸合成酶、倍半萜环化酶以及内脂形成过程的加氧酶或氧化酶对青蒿素的作用最为重要[12]。我国有科技人员[13]经深人研究提出了三点观点：一是青蒿素生物合成的分子代谢调控，可通过添加生化合成前体，或控制关键酶，或激活关键酶控制的基因，或关键酶基因转化等方法，大幅度提高青蒿素含量。二是关键酶基因的克隆，并在合适的青蒿离体培养体系和微生物中高效表
达。三是利用基因工程手段改变关键酶基因，可大大增强控制酶的效率[14]。
综上所述．青蒿素的生物合成研究是增加青蒿素供给的重点方向之一。青蒿素及其衍生物的生物合成受到多种限速酶所调控，且一些编码限速酶基因的表达可能具有高度的组织和时空特异性。因此，通过导入过量表达的限速酶基因或抑制其它分支途径的反义基因，可提高转基因器官或植株中青蒿素及其衍生物的含量。同时，在相关的微生物(内生细菌、真菌)中导入青蒿素合成酶基因，可望为应用转基因微生物发酵工业化生产青蒿素奠定基础。
在青蒿素代谢研究方面，青蒿素生物合成关键步骤及相应酶类的确定是值得首先重视的领域。参与青蒿素合成的酶类数量多、催化反应的种类也多，这就使得生物合成调节的研究存在许多困难。但是由于分子生物学的进展，获得某些关键酶的cDNA克隆产物已成为可能，相关的分子生物技术为生物合成调节细节的研究提供了重要的工具，基因工程手段将成为青蒿素合成代谢调控的新途径。
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青蒿素的提取
青蒿素的提取工艺比较 班级：制药工程111班 姓名：黎健玲 【摘要】青蒿素是从青蒿中提取的一种抗疟疾的有效成分，本文从青蒿中提取 青蒿素的一些提取工艺，通过比较的方法，对青蒿中青蒿素的提取工艺进行了综述，讨论了青蒿素提取工艺的研究方向。 关键词：青蒿素；工艺提取；方法比较 青蒿素( artemisinin) 又名黄蒿素，是从一年生菊科( As-teraceae) 艾属草本植物黄花蒿( Artemisia annua L． ) 中提取分离得到的一种化合物，于20 世纪70 年代初首次由中国学者从黄花蒿中分离得到，是目前世界上公认的最有效治疗脑型疟疾和抗氯喹恶性疟疾的药物，且青蒿素联合治疗已成为世界卫生组织( World Health Organization WHO) 推荐的治疗疟疾的首选方法。药理研究证实，青蒿素除具有抗疟作用外，还具有抗孕、抗纤维化、抗血吸虫、抗弓形虫、抗心律失常和肿瘤细胞毒性抑制瘢痕成纤维细胞、抗单纯疱疹病毒等作用，在现代临床上用于对恶性疟疾、发热、血吸虫病、口腔黏膜扁平苔藓、红斑狼疮、心律失常的治疗，并且对类风湿性关节炎的免疫有显著疗效，青蒿素及其衍生物是新型抗疟药，具有高效、快速、低毒、安全等特点。 1 青蒿素理化性质及来源 青蒿素为无色针状结晶，溶点为156 ～157 ℃，易溶于氯仿、丙酮、乙酸乙酯和苯，可溶于乙醇、乙醚，微溶于冷石油醚，几乎不溶于水，因其具有特殊的过氧基团，所以对热不稳定，易受湿、热和还原性物质的影响而分解。青蒿素的分子式为C15H22O5相对分子质量为282．33，是一种含有过氧桥结构的新型倍半萜内酯，有一个包括过氧化物在内的1，2，4-三噁烷结构单元，其中包括7个手性中心。目前青蒿素的获得主要是直接从青蒿植株的地上部分提取，因为青蒿的花、叶片、茎中均含有青蒿素。研究表明，叶片和花表面的腺毛是青蒿素的主要合成和储存部位［1］。唐其等研究发现青蒿植株不同部位不同时期的青蒿素含量不同，同时植株中青蒿素含量也与生长环境、产地等条件切相关［2］。我国是青蒿索的主产国，世界上约70%的青蒿资源分布在我国。在我国的广西、云南、四川、贵州、重庆等地青蒿资源丰富，而且具有巨大的商业开发价值。目前，青
青蒿素的化学全合成.总结
青蒿素的合成与研究进展 摘要：青蒿素是目前世界上最有效的治疗疟疾的药物之一，存在活性好、毒副作用小、市场需求大、来源窄等特点。目前，青蒿素的获取途径主要有直接从青蒿中提取、化学合成和生物合成。本综述将针对近年来青蒿素的发展特点及合成方法进行论述。 关键词：青蒿素；合成方法；研究进展 青蒿素是中国学者在20世纪70年代初从中药黄花蒿( Artem isia annua L1 )中分离得到的抗疟有效单体化合物,是目前世界上最有效的治疗脑型疟疾和抗氯喹恶性疟疾的药物, 对恶性疟、间日疟都有效, 可用于凶险型疟疾的抢救和抗氯喹病例的治疗。青蒿素还具有抑制淋巴细胞的增殖和细胞毒性的用1；具有影响人体白血病U937细胞的凋亡及分化的作用2；还具有部分逆转MCF-7/ARD细胞耐药性作用3；还具有抑制人胃癌裸鼠移植瘤的生长的作用4；还具有一定的抗肿瘤作用5等。除此之外，青蒿素及其衍生物还具有生物抗炎免疫作用、生物抗肿瘤作用、抑制神经母细胞瘤细胞增殖的作用等。世界卫生组织确定为治疗疟疾的首选药物, 具有快速、高效、和低毒副作用的特征。6。因在发现青蒿素过程中的杰出贡献，屠呦呦先后被授予2011年度拉斯克临床
医学研究奖和2015年诺贝尔医学奖。 1 青蒿素的理化性质及来源 青蒿素的分子式为C15H22O5, 相对分子质量为282. 33。是一种含有过氧桥结构的新型倍半萜内酯，有一个包括过氧化物在内的1，2，4-三烷结构单元，它的分子中还包括7个手性中心，合成难度很大。中国科学院有机所经过研究，解决了架设过氧桥难题，在1983年完成了青蒿素的全合成。青蒿素也有一些缺点, 如在水和油中的溶解度比较小, 不能制成针剂使用等。 2 青蒿中提取青蒿素 青蒿素是从菊科植物黄花蒿中提取出来的含有过氧桥的倍半萜内酯类化合物，在治疗疟疾方面具有起效快、疗效好、使用安全等特点。目前主要的提取方法有溶剂提取法、超临界提取法、超声波萃取法、微波萃取法、其他萃取法等。2.1有机溶剂萃取青蒿素 水蒸气蒸馏(steam distillation，SD)法由于其具有设备简单，操作安全，不污染环境，成本低，避免了提取过程中有机溶剂残留对油质造成影响等特点，是有效提取中药挥发油的重要方法。有机溶剂提取法是目前青蒿中许多有效成分的提取目前仍然常用的方法，常用的溶剂有醇类(甲醇、乙醇
鬼臼毒素生物合成研究进展_陆炜强
·综述· 鬼臼毒素生物合成研究进展 陆炜强，傅承新，赵云鹏 * （浙江大学生命科学学院濒危野生动植物保护生物学教育部重点实验室，浙江杭州310058） ［摘要］鬼臼毒素（podophyllotoxin ）是一种成功商品化的天然木脂素，其衍生物依托泊苷（etoposide ）、替尼泊苷（tenipo-side ）等在临床上广泛应用于抗肿瘤、抗病毒治疗。植物提取是鬼臼毒素的主要来源，面对野生资源压力，人们分别开展了植物野生变栽培、 植物细胞或器官培养、化学全合成等研究，以扩大鬼臼毒素来源。鬼臼毒素生物合成研究是开展植物规范化栽培和代谢工程的重要前提。20多年来尤其是近10年来，鬼臼毒素生物合成研究进展迅速，但鬼臼毒素的下游代谢以及整个合成途径基因水平的评述仍不足，因此作者专门针对鬼臼毒素的生物合成，对相关文献尤其是近10年的文献进行综述，重点介绍其合成途径关键环节的过程、主要产物、酶的特点与功能、已报道的酶编码基因等内容，以合理推测和概括鬼臼毒素的生物合成途径，同时对目前研究仍存在的问题和将来研究方向进行了讨论。 ［关键词］鬼臼毒素；生物合成；规范化栽培；代谢工程［稿件编号］20101116002 ［基金项目］国家科技支撑计划项目（2006BAI21B07）；浙江省科技厅中药现代化专项（2006C13077）［通信作者］* 赵云鹏， Tel ：（0571）88206463，E-mail ：ypzhao @https://www.360docs.net/doc/f910373949.html, ［作者简介］陆炜强， Tel ：（0571）88206463，E-mail ：lwq-711@ 163.鬼臼毒素（podophyllotoxin ， PTOX ）是植物来源天然产物成功商品化的经典案例。从其发现至今已有近1个世纪的历史，其具有良好的抗肿瘤、抗尖锐湿疣、抗艾滋病毒活性 ［1-3］ ，虽然自身毒副作用较大，但其半合成衍生物在保证治 疗效果的同时，大大降低了毒性，在临床治疗淋巴癌、肺癌等多种癌症中得到广泛应用， 如依托泊苷（etoposide ，VP-16），替尼泊苷（teniposide ，VM-26），依托泊苷磷酸酯（etopophos ），azatoxin ，tafluposide 等［4］。鬼臼毒素的传统和主要来源是植物提取，来源植物主要分布于小檗科足叶草属Podophyllum 、桃儿七属Sinopodophyllum 、八角莲属Dysosma 、山荷叶属Diphylleia 、Jeffersonia 属，其他还有亚麻科亚麻属Linum ，柏科刺柏属Juniperus 、崖柏属Thuja 、Callitris 属，唇形科山香属Hyptis 、百里香属Thymus 、香科科属Teucrium 、荆芥属Nepeta 、Eriope 属等［5-7］。由于过度采挖、生境破坏和植物自身生长缓慢等原因，鬼臼类野生植物资源逐渐枯竭、物种濒危，已难以满足鬼臼毒素生产的需求，人工规范化栽培势在必行，但目前桃儿七S .hexandrum （异名：Podophyllum hex-andrum ，P .emodi ）、八角莲D .versipellis 的栽培刚刚起步，其他来源植物的新资源开发程度也有待进一步深入 ［8-10］ 。此外，虽然化学全合成技术已经有所突破，但是 复杂的合成过程、极低的合成效率（约为5%），使人工全合成鬼臼毒素目前仍难以实现商业化 ［3，11］ 。近年来基于 生物技术的植物代谢工程快速发展，为鬼臼毒素替代资源的开发提供了更多途径，如植物细胞或器官培养、生物转化等，但仍存在效率低、成本高的共性问题，目前尚未产业化 ［5，12-14］ 。因此，要彻底解决鬼臼毒素的来源问题， 仍需要对上述3种途径的关键科学和技术问题深入研究。 实现药用植物规范化栽培和植物细胞或器官培养生产鬼臼毒素的前提之一是必须充分阐明鬼臼毒素的生物合成途径及其调控机制。因此，自20世纪80年代末以来，学者们以足叶草Podophyllum spp.、亚麻Linum spp.等植物的组织或细胞培养体系为研究系统，探讨了鬼臼毒素的生物合成途径，取得了长足进展。前人综述了不同时期鬼臼毒素生物合成不同方面的研究进展 ［6，12，15-19］ ，揭示了合成途径的大体 框架，为后续的研究提供了良好的基础和背景。但是前人的综述大多是对鬼臼毒素的资源、化学、药理、生物合成、细胞或器官培养等内容的全面评述，或者是对整个木脂素类生物合成的综述， 对于鬼臼毒素生物合成的论述不够全面、详细，比如对鬼臼毒素下游的代谢往往没有讨论，而且对近几年已有新进展的相关酶编码基因的分离、扩增、表达也较少涉及。因此，本文专门针对鬼臼毒素的生物合成，对相关文献尤其是近10年的文献进行综述，重点介绍其合成途径关键环节的过程、主要产物、酶的特点与功能、鬼臼毒素下游代谢、已报道的酶编码基因等内容，以期继续推动该领域的研究，实现优质种源筛选、株系改良、栽培和培养条件优化、生产体系调控，为鬼臼类植物规范化栽培和代谢工程的产业化奠定
青蒿素综述
青蒿素综述 刘兵情 (井冈山大学11级药本（1）班学号：111116023) 摘要：青蒿素类抗疟药物的发现是全球抗疟药物发展史上继奎宁之后的又一里程碑[1], 是目前治疗疟疾的特效药.本文简要介绍青蒿素的发现过程、药源、生物合成、应用前景和青蒿素及其衍生物药理活性，重点在于介绍青蒿素生物合成过程。 关键词：青蒿素发现过程药源生物合成药理活性前景 引言：青蒿素是在科研计划组织下,全国多部门、多学科专家尽心协作、相互 配合取得的重大成果,是继承发扬我国传统医药宝库的成功范例[2]。青蒿素主要有抗疟、抗孕、抗纤维化、抗吸血虫等药理作用[3]。青蒿素生物合成三个阶段分为从乙酰辅酶A 到法呢基焦磷酸的“上游”途径、从法呢基焦磷酸到双氢青蒿酸的“中游”途径和从双氢青蒿酸到青蒿素的“下游”途径，其中上游途径青蒿及其他高等植物与酵母等真核微生物完全相同，因而只需在酵母中额外增加一个青蒿素合成代谢支路, 就能让酵母全合成青蒿素。而中游的酶促反应在酵母中已经完全建立，下游途径的反应条件在酵母中则未建立[4]。而且青蒿素及其衍生物在抗肿瘤和葡萄膜炎免疫治疗上也具有应用前景 。 一．青蒿素药物来源 1967 年北京《5·23 抗疟计划》付诸实施, 1969 年1 月北京中医研究院加入 5·23 计划,任命屠呦呦为科研组组长, 在全国多个研究单位协作下, 组织植物化学与药理学等专业200 多人参加, 并与中医药工作者密切合作[5].从追索我国历代抗疟方剂入手, 科研组调查了 2 000 种中草药制剂, 从中选出可能具抗疟活性的达640 种. 余亚纲梳理开列了有808 个中药的单子，其中有乌头、乌梅、鳖甲、青蒿等[6]共用约200种国产草药制成380 多种抽提物, 再筛查它们对小鼠疟疾模型的疗效,但实验不易获得明显结果[7]军事医学科学院用鼠疟模型筛选了近百个药方,青蒿提取物的抑制率虽达60%~80%, 而效力不够稳定[6]继后, 研究组经余亚纲和顾国明复筛, 肯定了青蒿的抗疟作用[8]他们也研究了中药常山,其抗疟作用虽强, 但呕吐的副作用亦强而妨碍推广应用. 转折点出现在黄花蒿的抽提物. 传统中药青蒿包括两个品种: 学名黄花蒿(Artemisia an-nua L.)的抽提物能对小鼠疟原虫的生长显示良好的抑制作用；而学名青蒿(Artemisia apiaceaHance)则无任何抗疟作用[7][9]，继后的实验中, 上述结果未能重复, 这同中医文献的记载相矛盾. 为解开此疑惑, 再深入查阅古代医学文献, 最后在晋朝葛洪著《肘后备急方》中找到“青蒿一握, 以水二升渍, 绞取汁, 尽服之”的抗疟记录. 惯常煎熬中药的高温抽提法已破坏了抗疟的活性组分；温度高于60 ℃将使青蒿素完全分解. 在较低温度下进行青蒿抽提后, 获得了很满意的效果[7][9][10]
微生物药物合成生物学研究进展
微生物药物合成生物学研究进展 武临专, 洪斌* (中国医学科学院、北京协和医学院医药生物技术研究所, 卫生部抗生素生物工程重点实验室, 北京100050) 摘要: 微生物次级代谢产物结构复杂多样, 具有抗细菌、抗真菌、抗肿瘤、抗病毒和免疫抑制等多种生物活性, 是微生物药物开发的源泉。当前, 微生物药物研究面临一些挑战: 快速发现结构新颖、生物活性突出的化合物; 理性化提高产生菌的发酵效价; 以及以微生物为新宿主, 实现一些重要天然药物的工业生产。合成生物学是在系统生物学和代谢工程等基础上发展起来的一门学科。本文对合成生物学在发现微生物新次级代谢产物、提高现有微生物药物合成水平和创制微生物次级代谢产物方面的研究进展进行了阐述。 关键词: 微生物药物; 合成生物学; 次级代谢产物; 生物合成 中图分类号: Q939.9; Q81; R914.5 文献标识码:A 文章编号: 0513-4870 (2013) 02-0155-06 Synthetic biology toward microbial secondary metabolites and pharmaceuticals WU Lin-zhuan, HONG Bin* (Key Laboratory of Biotechnology of Antibiotics of Ministry of Health, Institute of Medicinal Biotechnology, Peking Union Medical College and Chinese Academy of Medical Sciences, Beijing 100050, China) Abstract: Microbial secondary metabolites are one of the major sources of anti-bacterial, anti-fungal, anti- tumor, anti-virus and immunosuppressive agents for clinical use. Present challenges in microbial pharmaceutical development are the discovery of novel secondary metabolites with significant biological activities, improving the fermentation titers of industrial microbial strains, and production of natural product drugs by re-establishing their biosynthetic pathways in suitable microbial hosts. Synthetic biology, which is developed from systematic biology and metabolic engineering, provides a significant driving force for microbial pharmaceutical development. The review describes the major applications of synthetic biology in novel microbial secondary metabolite discovery, improved production of known secondary metabolites and the production of some natural drugs in genetically modified or reconstructed model microorganisms. Key words: microbial pharmaceuticals; synthetic biology; secondary metabolites; biosynthesis 来源于微生物的药物称为微生物药物(microbial medicine, microbial pharmaceuticals), 主要包括来源于微生物(特别是放线菌和真菌) 次级代谢产物的药物。 收稿日期: 2012-09-25; 修回日期: 2012-11-01. 基金项目: 国家“重大新药创制”科技重大专项资助项目(2012ZX09301002-001-016); 国家自然科学基金资助项目 (31170042, 81172964). *通讯作者 Tel: 86-10-63028003, E-mail: binhong69@https://www.360docs.net/doc/f910373949.html,, hongbin@https://www.360docs.net/doc/f910373949.html, 微生物药物例如抗生素, 在控制感染、免疫调节和治疗癌症等方面发挥了重要作用。目前, 已经从放线菌和真菌中发现了2万多种具有生物活性的次级代谢产物, 其中百余种成为微生物药物。随着对放线菌和真菌的持续开发利用, 直接从放线菌和真菌研制微生物新药难度越来越大, 主要原因在于: ①化合物排重难度很大(从微生物已经发现了25 000多种化合物); ②新微生物资源的分离培养工作没有突破性进展, 获得大量的、具有产生新次级代谢产物能 ·专题报道·
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青蒿素生物合成 10生物技术（2）班 曾庆辉 201024112211 青蒿素是我国科研人员从传统中医药黄花蒿中提取出来并自主研发的一种抗疟疾特效药[1]。20世纪70年代，我国科技工作者从黄花蒿中分离提纯出一种抗疟活性单体——青蒿素，以后又确定了它的分子结构和构型。1986年我国自主研发的蒿甲醚油针剂、青蒿琥酯钠盐的水针剂以及青蒿素栓剂等抗疟疾药作为一类新药在我国批准生产。1995年蒿甲醚率先被收入国际药典，这是我国首次得到国际认可的自主研发新药。目前，青蒿素系列抗疟药已有5种新药(青蒿素、青蒿琥酯、蒿甲醚、双氢青蒿素、复方蒿甲醚)共9种剂型上市并在世界各国销售，每年挽救了数百万重症疟疾患者的生命。除了独特的抗疟作用外，青蒿素系列药物还具有抗血吸虫、肺吸虫、红斑狼疮、皮炎以及免疫调节，抗流感等多种疗效[2]。但是，目前国际抗疟药市场上青蒿素类药物只占有很少的份额，其原因主要在于青蒿素原料缺乏。由此，有研究者另辟蹊径，设想通过生物合成青蒿素。时至今日，青蒿素的生物合成已经取得一定进展，介绍如下：早在20世纪80年代，中国科学院上海有机化学研究所汪猷院士领导的研究小组就利用放射性同位素标记的2-14C-青蒿酸与青蒿匀浆(无细胞系统)保温法证明，青蒿酸和青蒿B 是青蒿素的共同前体[3]。青蒿素生物合成途径仅见于青蒿，但其“上游”途径为真核生物所共有，可望通过“下游”途径重建，在真核微生物(如酵母)中全合成青蒿素。过去10年来，青蒿素合成基因被国内外研究团队陆续克隆并导入酿酒酵母细胞，已成功合成青蒿酸及双氢青蒿酸等青蒿素前体。由于酵母缺乏适宜的细胞环境，尚不能将青蒿素前体转变成青蒿素。因此，青蒿依然是青蒿素的唯一来源，凸显出继续开展青蒿种质遗传改良的必要性。同时，青蒿素生物合成的限速步骤尤其是终端反应机制已基本得到阐明，有助于开展青蒿素形成与积累的环境模拟及仿生，从而为彻底缓解青蒿素的供求矛盾创造先机[4]。若以双氢青蒿酸为青蒿素的直接前体，则青蒿素生物合成过程如下：首先是从乙酰辅酶A 经异戊烯基焦磷酸(IPP)、二甲基烯丙基焦磷酸(DMAPP)、法呢基焦磷酸到紫穗槐-4,11-二烯的合成途径，其中DMAPP 与IPP 受IPP 异构酶(IPPI)催化发生互变，二者再被法呢基焦磷酸合成酶(FDS)作用生成法呢基焦磷酸，并在紫穗槐二烯合酶(ADS)催化下闭环产生紫穗槐-4,11-二烯；其次是从紫穗槐-4,11-二烯到双氢青蒿酸的合成途径，紫穗槐-4,11-二烯在细胞色素P450单加氧酶(CYP71AV1)催化下，经连续氧化依次生成青蒿醇、青蒿醛和青蒿酸，其中青蒿醛受青蒿醛双键还原酶2(DBR2)催化而还原成双氢青蒿醛，后者再在青蒿醛脱氢酶1(ALDH1)催化下氧化成双氢青蒿酸。双氢青蒿醇转变成双氢青蒿醛由ALDH1/CYP71AV1催化，其逆反应则由双氢青蒿酸还原酶1(RED1)催化，最后是从双氢青蒿酸到青蒿素的合成途径，双氢青蒿酸经过未知的多个非酶促反应最终生成青蒿素。此外，青蒿酸可能经多步反应合成青蒿素B 后再转变成青蒿素[5]。 青蒿素的生物合成主要任务有：①青蒿素前体合成工程菌的构建。在这里为了便于叙述，将上述青蒿素生物合成过程分为“上游”、“中游”和“下游”三个途径，分别是从乙酰辅酶A 到法呢基焦磷酸的“上游”途径、从法呢基焦磷酸到双氢青蒿酸的“中游”途径和从双氢青蒿酸到青蒿素的“下游”途径。、管路敷设技术通过管线敷设技术，不仅可以解决吊顶层配置不规范问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
青蒿素的发现及发展历程
青蒿素的发现及发展历程 青蒿素是从中药青篙中提取的高效、速效抗疟药。作用于疟原虫红细胞内期，适用于间日疟及恶性疟，特别是抢救脑型疟均有良效。其退热时间及疟原虫转阴时间都较氯喹短,对氯喹有抗药性的疟原虫亦有效。 上个世纪60年代世界风云突起，东西方冷战进而发生一系列“热战”。美国为寻求与苏联的均势介入越南战争。当时交战双方面临的最大问题不是枪林弹雨而是传染病：倒在枪林弹雨中的士兵远没有因为疟疾而失去战斗力的人数多。这一地区自古以来就是所谓“瘴气”之地，三国时期诸葛亮南征孟获、唐朝时期李宓攻打南诏、清乾隆年间数度进击缅甸都因疟疾而受挫，元史列传第四十三有云“及至未战，士卒死者十已七八”。经过如此多的战争，这里的疟原虫似乎也比其他地区的同类更为强壮，当时疗效最好的药物氯喹已经无效。寻找更好的治疗药物成为当务之急。 中国为支援越南，提供了大量物资上的支持，其中就包括了抗疟疾药物的开发。1967年5月23日国家科委、解放军总后勤部在北京饭店召开了“疟疾防治药物研究工作协作会议”，由国家部委、军队直属和有关省、市、自治区的数十个单位组成了攻关协作组，协作组的常设机构也因此称为523办公室。500多名科研人员在办公室的统一部署下，从生药、中药提取物、方剂、奎宁类衍生物、新合成药、针灸等六个大方向寻求突破口。但当时中国正处于文化大革命的动乱之中，科研工作开展极端困难：工作组1967年～1969年间共筛选了4万多种抗疟疾的化合物和中草药，都没有取得进展。 有趣的是，美国当时也在积极开展抗疟疾药物的研究，他们当时的理论是抗疟疾药物必含杂环，据此测试了20万种化合物，结果都不太理想。
当时中国本身的疟疾状况也不容乐观，所以越南战争结束后，523项目继续开展。1969年1月21日，北京的卫生部中医研究院参加523项目，屠呦呦教授任科研组长。她从系统收集整理历代医籍、本草入手，整理出一册《抗疟单验方集》，包含640多种草药，其中就有后来声名远扬的青蒿。不过，在第一轮的药物筛选和实验中，青蒿提取物对疟疾的抑制率只有68%，还不及胡椒有效果。因此，在相当长的一段时间里，青蒿并没有引起大家的重视。后来中医研究院的研究者用低温萃取的方法得到了可贵的青蒿素晶体。 山东省中医药研究所的魏振兴也注意到了青蒿的抗疟功效，1970年他选取山东本土生长的黄花蒿作原料，试图提取其中的有效成分。1971年研究人员采用醋酸乙酯等作介质提取到了白色结晶物，但仍不是纯的单体，熔点不固定。直到1973年11月，山东中医药研究所的提取工艺才成熟，研究人员通过重结晶，得到了纯度达99.9%的结晶体，测得熔点为156度。 第三家从事青蒿素提取工作的单位是云南省药物研究所。1972年底，云南523办公室主任傅良书从北京带回消息，说中医研究院发现青蒿的粗提取物中含有一种可能会对疟疾有效的成分。1973年新年，罗泽渊在云南大学校园里意外地发现了许多同属的苦蒿。抱着试一试的想法，她采了一大把回来，制备了不同溶剂的提取物并顺利地获得了数种结晶体。从事药效学筛选工作的黄衡惊讶地发现编号为结晶体3的化合物能彻底杀灭小鼠血片中的疟原虫。经过进一步的药效学、药理学研究，到3月底，研究组证实了3号结晶体确实具有高效、低毒抗鼠疟的特点。与此同时，苦蒿的植物标本经分类专家吴征镒鉴定，定名为菊科蒿属大头黄花蒿。因此，他们将该结晶命名为黄蒿素。这是523项目中首次得到纯的青蒿素单体。 云南省药物研究所虽然起步最晚，但进展最快，在三家单位中最早得到纯的青蒿素单体，并发现了优质青蒿产地、发明了后来广泛应用的溶剂汽油提纯法，为进行药效、毒理、药理及临床试验提供了充足的青蒿素，极大地加速了整个项目的进展。
诺贝尔生理医学奖青蒿素相关高中生物试题
2015年诺贝尔生理医学奖青蒿素相关高中生物试题 屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖,这是国人的骄傲,我们第一时间采编了抗疟药青蒿素相关高中生物试题。 1.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。在野生植物中提取青蒿素治疗疟疾，这体现了野生生物的( ) A. 直接使用价值 B. 间接使用价值 C. 潜在使用价值 D. A与B的总和 【答案】A 2.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。青蒿素是从植物黄花蒿的组织细胞中所提取的一种代谢产物，其作用方式目前尚不明确，推测可能是作用于疟原虫的食物泡膜，从而阻断了营养摄取的最早阶段，使疟原虫较快出现氨基酸饥饿，迅速形成自噬泡，并不断排出虫体外，使疟原虫损失大量胞浆而死亡。从上述的论述中，不能得出的是( ) A．疟原虫对外界食物的获取方式主要是胞吞，体现了细胞膜的流动性特点B．细胞质是细胞代谢的主要场所，如果大量流失，甚至会威胁到细胞生存C．疟原虫寄生在寄主体内，从生态系统的成分上来看，可以视为分解者 D．利用植物组织培养的方式，可以实现青蒿素的大规模生产 【答案】C 3.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。但是青蒿中青蒿素的含量很低，且受地域性种植影响较大。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（如图实线框内所示），并且发现酵母细胞也能够产生青蒿素合成的中间产物FPP（如图虚线框内所示）。请回答问题： (1）在FPP合成酶基因表达过程中，完成过程①需要酶催化，完成过程②需要的物质有、、等，结构有。 （2）根据图示代谢过程，科学家在设计培育能生产青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入、等基因。
合成生物学的研究进展
第!期中!国!科!学!基!金"# !! !学科进展与展望! 合成生物学研究的进展 !!"中国科学院院士$ 本文于!%%&年’!月!"日收到$张春霆" !天津大学生命科学与工程研究院"天津(%%%)!# "摘!要#!本文简要介绍了合成生物学发展的历史背景与定义"它的主要研究内容"包括基因线路$合成基因组$合成药物与生物基产品或材料等%探讨了合成生物学与基因工程的异同"介绍了合成生物学在中国的发展情况"讨论了伦理道德与安全问题"最后展望了合成生物学的发展前景% "关键词#!合成生物学!基因线路!合成基因组!合成药物!合成生物基产品或材料!合成*+,序列 !!合成生物学的历史背景与定义 ’--%年人类基因组计划启动!随后模式生物基因组计划也快速实施!产生了大量的基因组*+,序列信息"由于新技术的出现!又促进了转录组学#蛋白质组学和代谢组学等的产生和发展"这一切又催生了一系列新兴交叉学科!如生物信息学和系统生物学等"基础研究的成果最终要转化为生产力!而合成生物学在!’世纪初的出现则是上述学科发展的一个合乎逻辑的结果"那么什么是合成生物学呢$合成生物学网站是这样介绍的%合成生物学包括两重意义%&’’新的生物零件&./01’#组件&234563’和系统的设计与构建(&!’对现有的#天然存在的生物系统的重新设计!以造福人类社会&711.%))89:; 173156<5=>=?9$=0?)’"维基百科全书是这样描述的%合成生物学旨在设计和构建工程化的生物系统!使其能够处理信息#操作化合物#制造材料#生产能源#提供食物#保持和增强人类的健康和改善我们的环境&711.%))3:$@5A5.325/$=0?)@5A5)B9173156*<5=>=; ?9’" "!合成生物学的主要研究内容 "#!!基因线路$$%&%’())(*)+(’% 说起基因线路或基因回路!最早可追溯到C/6=<和D=:=2关于半乳糖操纵子模型的经典工作" !"#$%&杂志在!%%%年发表了基因振荡和基因双稳态两个基因线路!被认为是奠基性的工作"现在则 已发表了大量的有关基因线路的工作!本文不拟详加介绍"一个典型的基因线路是基因双稳态线路+’,!由两个蛋白质编码基因与两个相对应的启动子组成"线路是这样设计的%蛋白质’的表达抑制了蛋白质!的表达!系统只有蛋白质’存在(反之!蛋白质!的表达抑制了蛋白质’的表达!系统只有蛋白质!存在"可在双稳态线路中加入诱导物!促使系统在两个稳定状态之间任意翻转"基因线路有广泛的应用!因篇幅所限不能展开介绍!下面只介绍(个应用例子" &’’大肠杆菌照相术+!, 首先从集胞兰细菌基因组中克隆两个基因并转入大肠杆菌!使之能生成对光敏感的藻青素!简称E F G"接着利用大肠杆菌中双组份信号转导系统’()*+,-./!将与E F G共价结合的脱辅基蛋白与’()*的组氨酸激酶结构域融合构成一个嵌合体!成为一个光敏部件"同时!将0-.1基因与2"3*基因融合!通过在2"3*基因上游引入0-.1启动子使其表达依赖于,-./"通过这一基因线路!2"3*基因的表达就会受光调控"当有红光照射时&相当于被摄物体的光亮部分’!’()*的自磷酸化被抑制!从而,-./不能被磷酸化激活!2"3*基因关闭!由涂抹在琼脂基片上的菌苔形成的底片保持原色"当没有红光照射时&相当于被摄物体的黑暗部分’!过程正好相反!’()*的自磷酸化被激活!从而使2"3*基因被磷酸化的,-./激活而表达!其产物为半乳糖苷酶!催化菌苔中的B;?/>&一种化合物’反应生成
青蒿素的工业生产流程
青蒿素的工业生产流程 吉财2013122691 青蒿是我国的传统中药，民间用于消暑、退热、治感冒等，青蒿还具有抗疟、抗血吸虫、抗病毒与增强机体免疫等作用。在我国数百名科学工作者的协作中，从青蒿中提取了它的抗疟有效成分，一种新型倍半萜内酯，后命名为青蒿素，青蒿素为无色针状结晶，分子式为 C15H22O5，其结构式如图1 ，熔点为156-157℃,易溶于氯仿、丙酮、乙酸乙酯 和苯，可溶于乙醇、乙醚，微溶于冷石油醚，几乎 不溶于水。因其具有特殊的过氧基团，对热不稳定， 易受湿、热和还原性物质的影响而分解[1] 。国内外 大量的理化试验、药理研究和临床应用表明青蒿素 是抗疟的有效成分，认为青蒿素的发现是抗疟研究 史上的重大突破，并成为世界卫生组织推荐的抗疟 药品，特别是对脑型疟疾和抗氯喹性疟疾有很好疗 效[2]。近年来青蒿素的抗疟活性在世界范围内被广泛关注，在疟疾流行地区青蒿素的需求量增加。此后又发展了一系列现已作为正式抗疟药物的青蒿素的衍生物，此时我国研制的青蒿素类抗疟药物以高效、安全、对抗药性疟疾有特效而风靡全球，1995年蒿甲醚被WTO列入国际药典，这是我国第一个被国际公认的独创新药。青蒿素的化学结构十分独特，自上市至今20多年，尚未发生抗药性的病例。 1 仪器、试剂与材料 50ml圆底烧瓶、回流冷凝管、721型分光光度计(上海分析仪器厂)、分析天平（上海精科天平厂）、微量移液管（上海求精玻璃仪器厂）、电热恒温水浴锅、恒温烘箱、干燥器、柱层析、硅胶薄层板（由青岛海洋化工厂生产，薄层层析板用硅胶G加0.3%CM C-Na制备而成。显色剂为2%香草醛--浓硫酸（1：1）混合液。喷雾后，电吹风加热显色）等。乙醚、乙醇、氢氧化钠、乙酸乙酯、异丙醇、石油醚均为分析纯。青蒿的原材料及其标准样由海裕药业提供。 2 方法与步骤 2.1提取 称取100g青蒿叶粉(过30目筛)，加入8倍石油醚（800毫升，沸程60—90℃），水浴55℃搅拌回流提取5小时，第二次提取加入6倍石油醚（600毫升，沸程60—90℃），水浴55℃搅拌回流提取3小时，第三次提取加入4倍石油醚（400毫升，沸程60—90℃），水浴55℃搅拌回流提取2小时，得滤液一、二、三，分装，渣子回收尽石油醚重复使用。
生物科学研究进展
未来生物科学技术的发展趋势 从1665年，英国的物理学家胡克用自己设计并制造的显微镜观察栎树软木塞切片时发现其中有许多小室，状如蜂窝，称为"cell"，这是人类第一次发现细胞，到可用基因编辑生命个体的时代，才过去350余年，生物科学的发展日新月异，任何现存的可能性随时都会被颠覆。孤雌生殖、基因编辑、干细胞全能性的诱导等日益发展成熟的技术，将会在未来的某一点汇聚到一起，作用于前所未有的一项工程——生物智能技术，这将可能是第四次科技革命的交点。 有人认为，孤雌生殖虽然简单、高效，但是后代的基因变异极小，当生存环境改变时，后代可能因无法适应新环境而灭绝。而有性生殖却可以产生具有丰富变异的后代。在环境有所变化时，多样性的后代中只要有一小部分能够适应和生存下来，整个物种就不会灭绝。 近年来，群体遗传学家研究指出，数百万年以来，人类男性Y染色体一直在丢失基因和退化，数万年后，男性将消失殆尽，倒真有“女儿国”的隐忧了。布莱恩·塞克斯的科幻小说《亚当的诅咒：一个没有男人的未来》也反映了这种隐忧。其实，人类的未来远没有这么悲观。经过数千万年的演化，灵长类中源自X 染色体的Y 染色体才“丢盔弃甲”地演变成现在这种形状。不排除Y 染色体会继续丢失个别基因，但Y 染色体已趋于演化上的稳定状态，这与精子的特殊功能是一致的。也许，数万年后，科技发达，女性或可以靠孤雌生殖和克隆技术繁殖后代。借助孤雌生殖这个窗口，人类不仅可以窥探到大自然演化的奥妙，而且能够自信地走向未来！ 干细胞是一类具有自我更新和多分化潜能特性的细胞．可以作为治疗性克隆的研究与治疗资源及研究人类疾病的模型，广泛应用于再生医学、细胞替代治疗及药物筛选等研究领域。干细胞的生物学特性决定了其广泛的应用价值。一方面，干细胞可以在体外培养环境中。无限增殖，经过10余年的研究．已建立了一套成熟规范的干细胞体外培养体系；另一方面，干细胞是一种具有多分化潜能的细胞。在体外培养环境中给予一定的诱导条件．就可以将干细胞定向分化成为特定类型细胞，然后移植到机体相应的病变区替代原本失去功能的病变细胞，以治疗多种疾病，如心血管疾病、糖尿病、恶性肿瘤、骨及软骨缺损、老年性痴呆、帕金森氏病等。由此可见。干细胞具有巨大的研究价值和应用前景。
人教版(2019)语文必修下册：7.1 青蒿素：人类征服疾病的一小步 教案
青蒿素：人类征服疾病的一小步 【教学目标】 知识目标： 1．了解屠呦呦和青蒿素的有关知识。 2．熟读文章，读准字音，理清文章结构，整体感知文本内容。 3．体味作者为科学献身的探究精神。 核心素养： 语言建构与运用：分析科学论著中所使用的说明方法，学习文本准确、严谨、富有逻辑性的语言。 审美鉴赏与创造：引导学生养成正确的科学观，明确兴趣在学习中的重要作用。 文化传承与理解：体会求真务实、艰苦探索、专注事业、勇于创新的女性力量，树立热爱祖国文化的观念。 【教学重难点】 了解屠呦呦的科学研究历程，探讨其中表现的思想内涵。 【教学过程】 一、导入 你知道吗？在治疗2020年爆发于中国武汉的“新冠”疫情的过程中，中医发挥了不可替代的巨大作用。中医是中国的国粹，也是世界医学宝库中的瑰宝。许多优秀的中医人才正在尽自己的努力继承、发展并充分利用中国传统医学这个瑰宝为全人类带来健康。大家知道，2015年的诺贝尔生理学或医学奖，颁给了一个中国本土从事中医药研究的科学家，她的名字叫做——屠呦呦。屠呦呦的主要作品：《青蒿及青蒿素类药物》、《抗疟新药——青蒿素》、《中药青蒿的正品研究》。 二、作者简介 屠呦呦，女，药学家，中国中医科学院终身研究员兼首席研究员，国家最高科学技术奖获得者，诺贝尔生理学或医学奖获得者。于1930年生于浙江宁波，其名字取自《诗经·小雅》中的诗句：“呦呦鹿鸣，食野之苹。”1951入北京大学医学院药学系学习，毕业后一直在中国中医研究院工作。屠呦呦多年从事中药和中西药结合研究，突出贡献是开创性地从中草药中分离出青蒿素应用于疟疾治疗。2015年，屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖。她是首个获得诺贝尔
《青蒿素：人类征服疾病的一小步》教案
《青蒿素，人类征服疾病的一小步》教学方案教学目标 1.引导学生在通读全文的基础上，理清文章的思路。 2.引导学生研读课文，按要求提取相关信息。 3.深入挖掘，体会并学习科学家们严谨求实的科学态度和勇于探索的科学精神。 教学重点 引导学生研读课文，按要求提取相关信息。 教学难点 深入挖掘，体会并学习科学家们严谨求实的科学态度和勇于探索的科学精神。 教学过程 一、导入 你知道吗？在治疗2020年爆发于中国武汉的“新冠”疫情的过程中，中医发挥了不可替代的巨大作用。中医是中国的国粹，也是世界医学宝库中的瑰宝。许多优秀的中医人才正在尽自己的努力继承、发展并充分利用中国传统医学这个瑰宝为全人类带来健康。大家知道，2015年的诺贝尔生理学或医学奖，颁给了一个中国本土从事中医药研究的科学家，她的名字叫做——屠呦呦。 二、作者简介 屠呦呦，女，药学家，中国中医科学院终身研究员兼首席研究员，国家最高科学技术奖获得者，诺贝尔生理学或医学奖获得者。于1930 年生于浙江宁波，其名字取自《诗经·小雅》中的诗句：“呦呦鹿鸣，食野之苹。”1951入北京大学医学院药学系学习，毕业后一直在中国中医研究院工作。屠呦呦多年从事中药和中西药结合研究，突出贡献是开创性地从中草药中分离出青蒿素应用于疟疾治疗。2015年，屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖。她是首个获得诺贝尔科学奖项的中国科学家。2017年，屠呦呦获得2016年度国家最高科学技术奖。2018年，党中央、国务院授予屠呦呦“改革先锋”称号，颁授“改革先锋”奖章。 三、写作背景 师：大家课前都已经预习过了，谁能起来说说，屠呦呦是在什么时候什么情况下写的这
青蒿素的性质及合成
青蒿素性质及合成方法 院系：化工学院 专业：应用化学 学号： 姓名: 指导老师： 2016/1/１2
摘要：青蒿素是目前治疗疟疾的特效药。本文对自青蒿素发现以来的最新研究 进展进行了比较详尽的综述。内容包括:青蒿素的特性,青蒿素的合成,青蒿素的生物合成，青蒿素衍生物。 关键词：青蒿素；合成方法;青蒿素衍生物 Abstracｔ：Ｔhｅreｃeｎt rｅsearch adｖanceｓ in aｒtemisinin, ｔ ｈｅ most eｆfective weaｐｏns aｇainst mａlaｒial parａsｉtｅs ha ｖe beｅn revｉeｗed. An ｏverｖｉew is gｉｖen oｎartｅmisｉnin reseａrcｈ from ｔhe fｏllowｉng aspects: sourcｅs of arｔeｍisinｉn，synthesiｓof aｒtｅmｉｓinin，bioｓyntheｓｉs oｆartemｉｓinin，ａnalｏgs of artemisinin and aｒtemisｉnin ｐroductiｏｎ from planｔｔiｓsue cuｌｔures。 Keｙwordｓ：ａrtemisinｉｎ，syｎｔhesis,aｒteｍisｉnin deriｖat ｉvｅs
目录 1、前言……………………………………………………………… 2、青蒿素的基本性质………………………………………………（1)分子结构…………………………………………………………(2）理化性质…………………………………………………………(3)药动力……………………………………………………………(４）提取工艺…………………………………………………………３、合成方法………………………………………………………… (1)全合成………………………………………………………… (2)半合成…………………………………………………………（3)生物合成………………………………………………………４、衍生物………………………………………………………… 5、抗癌功能………………………………………………………… 6.结论………………………………………………………………
我国鹭类的生物学研究进展
我国鹭类的生物学研究进展 摘要:鹭科(Ardeidae)鸟类是湿地生态系统中重要的生物种类之一,也是环境质量评价的一类指示动物?我国鹭类有9属20种,除紫背苇鳽为古北界种类,海南鳽?黑冠鳽2种为东洋界种类外,其余种类为广布种?重点总结了我国鹭类生物学特征及研究进展,为今后的深入研究及保护工作提供参考? 关键词:鹭科(Ardeidae);生物学特征;研究概况 Research Advances on Biological Characteristics of Ardeidae Birds in China Abstract: Ardeidae birds are important in wetland ecosystem, and are regarded as indicators for environmental assessment. There are 20 species in 9 genus of Ardeidae in China. Except for Ixobrychus eurhythnus belonging to Palaearctic realm, and Gorsachius magniticus, G.orsachius melanolophus belonging to Oriental realm, the other six species belong to cosmopolitan. The biological characteristics and research progress of Ardeidae birds in China were summarized to provide reference for further research and protection. Key words: Ardeidae; biological characteristics; research advances 鹭科(Ardeidae)鸟类为大?中型涉禽,常见于河流?湖泊?沼泽?滩涂等湿地,是湿地生态系统中重要的生物类群之一,也是环境质量评价的一类指示动物?中国地处亚洲东部,东临太平洋,地域辽阔,境内河流?湖泊众多,浅海大陆架宽广,岛屿星罗棋布,自然条件复杂多样,为鹭类生存和繁衍提供了极其广阔的生态空间和诸多有利的自然条件? 我国学者从20世纪20年代开始鸟类研究,20世纪60年代初,《宜昌池鹭繁殖习性的初步观察》为新中国成立后第一篇有关鹭类研究的专题论文?此后,朱曦[1]?文祯中?王中裕等人开始进行鹭科鸟类生态生物学研究?郑作新[2]在《中国动物志》鸟纲第一卷中,列鹭科鸟类9属20种4亚种?本研究就中国鹭科鸟类生物学特征与研究进展进行分析研究,为今后的深入研究及保护工作提供参考? 1 白鹭属(Egretta) 1.1 大白鹭(Egretta alba) 国内有2个亚种,指名亚种(E. o.alba)在内蒙古?新疆繁殖,到西藏等地越冬;普通亚种(E. o. modesta)分布在中国东部?目前国内对2个亚种的繁殖生态?寄生虫已进行过研究?2009年3~10月胡宝文等[3]对新疆艾比湖大白鹭的巢?卵及雏鸟的生