中药制药生物技术

生物学；技术

中医学是中国自然科学领域最具特色的学科之一。中药现代化是将中药的优势和特点与现代科技相结合，推动中药走向国际化。

生物技术作为一种将生命科学与许多现代科学理论和研究方法相结合的高新技术，广泛应用于现代中药生产中。

1。中草药资源可持续利用技术

生产具有国际竞争力的现代中药的前提是拥有优质的中药原料。

现代中药必须严格保证所用原料无污染，农药残留和重金属含量在非常安全的范围内，有效物质含量稳定可靠，并制定严格的质量标准。

中国中药资源达到1。中药材有两万多种，有些涉及珍稀濒危物种，亟待抢救、保护和合理利用。

将珍稀濒危动植物迁徙到觅食地和植物园是保护物种的重要方法。建立相应的基因库对保存动植物的基因和考察物种的变异具有重要意义。

就中药材种植而言，实施GAP已经成为行业知识。

基因技术正逐渐在这方面发挥重要作用，如中药材优良品种的选育、道地药材遗传特性的分析、转基因抗虫药用植物等。

利用RAPD技术分析了南北方茅苍术的差异，认为茅苍术道地性是在遗传和生态因素长期复杂作用下，遗传和化学成分差异稳定的群体。李萍等人利用5sRNA基因间序列的变异分析了金银花的道地性。

据报道，转基因植物可以产生外源基因(如α-胂、干扰素等)编码的产物。).随着表达效率的提高和受体植物的不断扩大，将有可能为传统中草药添加有用的新的遗传特性，增加植物的抗病性，这将为中草药的绿色栽培奠定良好的基础。

2。细胞工程

作为中药和天然药物的物质基础，天然有效成分的含量往往很低，而天然野生资源的储量却随着药物的开发利用而不断下降。其原料来源能否满足大规模生产的需要，是所有天然创新药物开发面临的重大问题，也是高水平中药广泛应用和走向世界的瓶颈。

因此，用于生产特定有效成分或组分的中药人工资源的开发与生产技术引起了研究者的极大关注。

为了合理利用其资源，可以利用生物技术手段对一些珍稀濒危物种进行快速繁殖，研究自然或人工控制条件下的个体更新速度和规律，如石斛的离体快速繁殖。

发酵工程利用生物细胞的快速增殖，在人工条件下生产次生代谢产物，为人工资源的生产提供了技术平台。

目前，冬虫夏草发酵生产的菌丝体及制品已形成产业规模，相应的下游产品销售良好。

利用微生物、植物和动物细胞作为反应器生产和加工天然活性物质也引起了研究者的极大兴趣。由此推动的天然产物的生物转化和生物合成的研究与开发，越来越受到国内更多科研生产部门的重视。

徐建峰等人利用高山红景天培养细胞生物转化外源酪醇生产红景天苷。

紫杉醇作为一种作用机制独特的天然抗癌药物，自发现以来受到广泛关注，但其在红豆杉中的含量极低，且红豆杉生长缓慢，资源匮乏，严重限制了紫杉醇的进一步开发和应用。

因此，近年来，世界各国科学家在寻找和扩大紫杉醇的来源方面做了大量的工作。

甘等人对紫杉醇的研究进行了综述，两篇综述所反映的研究内容可以看作是解决紫杉醇的资源问题。

世界各国科学家从多种途径研究资源，如筛选高产红豆杉品种、微生物生物合成、化学合成、探索生物合成途径、发现生物合成中的关键酶及其基因表达等，其中生物合成和生物转化技术发挥着极其重要的作用。

3。酶工程

就疗效确切的单一天然活性成分而言，通过工业化生产获得具有复杂天然结构的单一产品是人们追求的目标。然而，天然化合物具有复杂的结构，并且通常具有多个不对称碳原子，这使得合成困难或苛刻。酶工程为获得这些成分提供了新的途径。

如金东石等人将人参中的主要皂苷成分转化为含量仅为十万分之几的人参皂苷Rh2，并达到每月30kg的生产规模。

4。生物技术在中药质量评价中的应用

中药是中药研发出来的，基本的质量标准都控制不了，所以以后的研发都是无根的，其质量标准的制定也是没有意义的。

中药材的质量控制应主要包括两个方面。一个是品种控制，主要解决真实性问题。

其次，中草药的有效物质是次生代谢产物，其积累主要与其合成中关键酶的表达和表达有关。

因此，建立合理的中药材生产和质量评价体系对于中药材的现代化尤为重要。

基因分子标记技术在中药质量评价中的应用，促进了中药鉴定方法从传统的形态特征分析向生物遗传物质分析的转变。

目前中药分子鉴定主要有以下几个方面:(1)以PCR为基础的DNA分子标记技术，如RAPD和AFLP(2)基于分子杂交的DNA分子标记技术，如RFLP；(3)基于DNA序列分析的分子标记技术，如DNA直接测序法和PCRFLP法。

运用这些基因鉴定方法，对于了解和分析药用动物(植物)的遗传特性以及基因与药材来源和化合物积累的相关性具有重要意义。

5。生物技术在中药新药研究中的应用

中药新药的研发是中药现代化和国际化的关键。应用现代先进科学技术发展符合国际标准和规范的现代中医药势在必行。

(1)生物芯片为中药新药的分子机制研究提供了基础:中药鉴定基因芯片可以鉴定中药的产地和质量；可以找出中药的分子机理，筛选出中药的有效成分。

(2)生物转化和组合化学为发现以天然活性成分为先导化合物的新药提供了新的思路和方法:生物转化技术可以弥补化学合成的不足。在1997期间，Khmelnitsky利用盐激活生物催化剂脂肪酶，在有机相中成功合成了紫杉醇系列衍生物。

因此，生物转化技术对于研发基于天然活性成分的创新药物具有重要意义。

(3)生物技术为天然微量活性成分的生产提供了新的技术平台:中药微量活性成分的研发一直是困扰医药行业的核心问题。通过定向生物转化技术，可以将天然药物中含量较高的成分转化为微量活性成分，从而大大提高微量活性成分的含量，以满足工业化的要求。

例如，发现许多微生物可以将高含量的喜树碱定向转化为10羟基喜树碱。

丁家宜等人利用人参毛状根成功地实现了天然熊果苷的生物合成。

(4)利用生物技术对天然结构复杂的活性化合物进行结构修饰:天然活性成分的研发还存在一个难题，即天然活性成分的体内外药效活性往往差异较大，其中一个重要因素就是在体内吸收不良，导致生物利用度低。

利用生物技术对天然结构复杂的活性化合物进行结构修饰，对于提高此类成分的生物利用度，进一步实现产业化发展具有重要意义。

综上所述，生物技术已经渗透到中药研发的各个领域。虽然大部分研究还处于起步阶段，但其影响力正在不断扩大，其潜在的社会价值和经济效益日益受到重视。生物技术将渗透到中药新药开发的各个方面。

正确运用现代生物技术解决中药现代科学研究和产业发展中的重要问题，必将促进我国中药的现代化和国际化，为入世后我国民族产业的国际竞争注入活力。

参考

[1]诸葛瑾，赖。现代生物技术在中药现代化中的应用进展，论文网，2008，10。

[2]郭兰萍，黄璐琦等。苍术属植物的RAPD分析及分类的初步探讨[J].中国中医药杂志，2001，32 (9)