齐墩果酸的微生物转化研究.doc

-1- 齐墩果酸的微生物转化研究 1. 立项依据 1. 1项目的研究意义齐墩果酸(oleanolic acid) 简称 OA ,是一种五环三萜类天然化合物,首先由木樨科植物油橄榄( Olea europaea****称齐墩果)的叶中分离出来。该化合物广泛分布于植物界。齐墩果酸在中草药中有的以游离形式存在,如青叶胆、女贞子、白花蛇舌草、柿蒂、连翘。但大多数以与糖结合成苷的形式存在,如人参、三七、紫苑、柴胡、八月札、木通、牛膝、木忽木[1]。β-hederin 经已研究表明, 齐墩果酸具有多种药理活性,如护肝,解肝毒作用[2],降糖作用[3],降血-2- 脂作用[4],抗肿瘤活性[5],抗病毒活性[6]抗炎活性[7], 但大多数活性较弱而没有实用价值;另一方面,齐墩果酸的水溶性很差,生物利用度低,这也大大限制了它在临床上的应用。但是它的许多皂苷的生物活性比苷元有明显提高,如二糖皂苷β-hederin 抗肿瘤活性远远强于齐墩果酸,而β-hederin 所含有的 a-L- 吡喃鼠李糖-(1-2) 吡喃阿拉伯糖结构片段则被认为对该类皂普的抗肿瘤活性有重要贡献。由此可知齐墩果酸的衍生物的结构与其生物活性有一定的关系,即存在构效关系。日本的 Honda [8– 12]等人随机合成并筛选了 60多种齐墩果酸的衍生物。他们发现: 当导入甲氧基、羰基、羟基或***基官能团时,齐墩果酸衍生物活性能显著提高。查阅相关文献得知,齐墩果酸的结构改造研究已经有多报道,也有进行糖苷改造的报道, 但是这些报道多是根据其现有的官能团进行结构改造,如 C-3 、 C-4 和 C-28 位的结构改造,或者是在前者改造的基础上再进行改造。齐墩果酸母体结构上的官能团较少,可以说,从一方面限制了糖苷化合物的合成种类,给糖苷的合成增加了难度。另外官能团的种类与数量的局限,也是造成其水溶性差的原因之一。微生物转化就是微生物将一种物质( 底物) 转化成为另一种物质(产物) 的过程,这一过程是由微生物产生的一种或几种特殊的胞外或胞内酶作为生物催化剂进行的一种或几种化学反应。通过微生物的转化可以使物质的化学结构发生改变,主要是经过细菌的脱氢反应、水解反应、酰基化反应,降解反应、脱水反应,放线菌的羟基化反应,酵母菌的水解反应、还原反应,霉菌的水解反应、还原反应、脱水反应。使化合物的结构发生了变化。通过这些结构的改变可以获得一些通过化学化学方法难以转化出的物质,而这些物质可以成为一些药物生成的中间体。与化学合成相比微生物转化反应条件温和、公害少、设备简单、反应速度快, 反应步骤少,对立体结构合成上具有高度的专一选择性,回收率高、成本低等优点。微生物转化得到的物质,现已经应用到了多种药物的合成[13] 。本研究的意义在于通过选取一种具有羟基化转化能力的微生物通过微生物的转化改变齐墩果酸的化学结构。使其化学结构增加一个或者几个羟基,一方面可以改变其溶解性,另一方面为一些药物的合成提供中间体,同时通过结构的改变也能改变其本身的生物活性。对临床合理用药、扩大药源和研发新药都有积极的意义。 研究进展现状及分析 微生物转化研究进展 1864 年巴斯德发现乙酸杆菌能将乙醇氧化为乙酸, 1952 年 Peterson 和 Murray [14] 应用黑根霉( Rhizopus nigricans )一步将孕***