以微生物將喜樹堿轉(zhuǎn)化成抗癌效果好、毒性低的10-羥基喜樹堿,；利用糖苷水解酶，將人參皂苷Rb1等轉(zhuǎn)化成在人參中含量極低的人參皂苷Rh2和Rg3……
近年來,，部分中藥科研人員進(jìn)行的一些探索性工作使得一個新概念嶄露頭角--中藥生物轉(zhuǎn)化研究,。在中藥開發(fā)局限于從現(xiàn)有中藥中尋找有效成分的情況下，將被廣泛應(yīng)用于生物制藥領(lǐng)域的生物轉(zhuǎn)化技術(shù)引入到中藥的研究中,，無疑具有一定的開創(chuàng)性意義,。
現(xiàn)狀：在探索中前進(jìn)
所謂生物轉(zhuǎn)化是指利用酶或有機體(細(xì)胞,、細(xì)胞器)作為催化劑實現(xiàn)化學(xué)轉(zhuǎn)化的過程，又稱生物催化,，是生物體系(包括細(xì)菌、真菌,、植物組織、動物組織培養(yǎng)系或生物體系的酶制劑)對外源性底物進(jìn)行結(jié)構(gòu)性修飾所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),。
事實上，中藥的生物轉(zhuǎn)化古已有之,，發(fā)酵即是中藥的炮制手段之一,。如神曲是由辣蓼,、青蒿、杏仁等多種藥物加入麥粉或麩皮經(jīng)發(fā)酵制成的曲劑,，能促進(jìn)消化液分泌而助消化。但傳統(tǒng)的發(fā)酵中藥利用的是自然的微生物菌群,，并未對微生物進(jìn)行廣泛的藥理篩選,，也不能抑制有害雜菌的生長,，影響了這一技術(shù)在中藥炮制中的廣泛應(yīng)用。
由于中藥的生物轉(zhuǎn)化研究引起人們重視的時間不長,，不同的學(xué)者提出了不同的觀點，但實質(zhì)上都是以中藥中的原有成分為基礎(chǔ),，以微生物或其他生物體系或者生物體系中的酶為工具，形成新的活性成分,。例如，中國藥科大學(xué)教授余伯陽將天然藥物的生物轉(zhuǎn)化研究與組合化學(xué)理論相結(jié)合,，提出“中藥生物組合化學(xué)”的概念，并將其用于復(fù)雜天然藥物的篩選和研制,，提出具有中國特色的新的高活性先導(dǎo)化合物合成的想法,。他利用微生物對延胡索中的鎮(zhèn)痛成分延胡索乙素進(jìn)行了轉(zhuǎn)化,，經(jīng)進(jìn)一步分離，最終得到了兩個活性明顯高于延胡索乙素的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物,。云南大學(xué)的王興紅等也認(rèn)為可以借助不同真菌產(chǎn)生的豐富酶系來炮制中藥,，并通過對薏苡仁的轉(zhuǎn)化,，使薏苡仁的抗癌成分--薏苡仁油得率提高到50％,，還得到了一個水溶性抗癌成分,。
目前,，國內(nèi)外學(xué)者對中藥中某種單一有效成分的轉(zhuǎn)化研究較為深入,，得到了一些新化合物，部分化合物的活性甚至超過了母體,。雷公藤在傳統(tǒng)中藥中用于治療多種疾病，包括風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎,、腎炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡和皮膚病,，也應(yīng)用于男性節(jié)育,。從其中分離到的雷公藤內(nèi)酯是雷公藤的主要活性成分,，但由于其劇烈的毒性而使其應(yīng)用受到限制。有學(xué)者用小克銀漢霉AS3.970轉(zhuǎn)化雷公藤內(nèi)酯,，轉(zhuǎn)化5天后,，用色譜法獲得了4個對人腫瘤細(xì)胞株具有細(xì)胞毒效應(yīng)的新化合物。
中藥的生物轉(zhuǎn)化研究也為認(rèn)識中藥的形成機制提供了有力手段,。Kikuchi從僵蠶中分離到4個具有4-O-甲基葡萄糖結(jié)構(gòu)單元的芳香化合物。據(jù)推測,，它們是植物、昆蟲,、微生物相互作用的產(chǎn)物,。研究表明這4個芳香化合物都由白僵菌轉(zhuǎn)化桑葉的前體化合物而形成,。白僵菌能轉(zhuǎn)化不同的有機化合物，將羥基引入底物而生成相應(yīng)的醇衍生物,，氧化雙鍵產(chǎn)生一個環(huán)氧化物或二醇。用白僵菌來進(jìn)行β-4-O-甲基糖基化已被廣泛用于含酚羥基的底物的生物轉(zhuǎn)化,。
前景：機遇與挑戰(zhàn)并存
將生物轉(zhuǎn)化應(yīng)用于中藥的研究開發(fā)所具有的重要的現(xiàn)實意義，使得這一研究在未來可能會獲得前所未有的發(fā)展機遇。一方面,，中藥中一部分有效成分水溶性不好或穩(wěn)定性差，或毒副作用太強,，影響了它們的應(yīng)用，對這些化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造是非常必要的,，而且對中藥的有效成分進(jìn)行修飾,，可以獲得更為有效的成分以提高治療效果,。
另一方面，雖然現(xiàn)有中藥上萬種,，但隨著藥物篩選技術(shù)的發(fā)展，特別是高通量篩選技術(shù)的出現(xiàn),，從現(xiàn)有資源中發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)新穎并有藥用價值的先導(dǎo)化合物已越來越難。如何充分利用現(xiàn)有資源,，盡可能地擴展其資源價值已成為當(dāng)務(wù)之急,。用生物轉(zhuǎn)化的方法處理中藥，將其用于復(fù)雜天然藥物的篩選和研制,，并與高效快速的藥物篩選手段結(jié)合,，是發(fā)掘具有自主知識產(chǎn)權(quán)、具有中國特色的新的天然高效活性先導(dǎo)化合物的重要途徑,。
而且，開展中藥生物轉(zhuǎn)化研究,，也有利于加深對中藥作用機制的認(rèn)識,。中藥以口服為主,，必然在消化道中與腸道菌接觸，腸道菌的代謝對中藥的作用不容忽視,，有些中藥必須經(jīng)人體的消化酶或腸道菌的代謝后才起作用。例如,，柴胡皂苷在大鼠體內(nèi)必須經(jīng)腸道菌轉(zhuǎn)化成代謝產(chǎn)物后才能被吸收并發(fā)揮其藥理作用,；淫羊藿苷的腸道菌代謝產(chǎn)物對白細(xì)胞介素-6產(chǎn)生的促進(jìn)作用比原藥更強。
此外,，學(xué)者們還研究了腸道菌對苦杏仁苷類、香豆素類,、黃酮類、蒽醌類以及萜類化合物的代謝作用,，并鑒定了其代謝產(chǎn)物,，發(fā)現(xiàn)通過研究腸道菌對中藥的轉(zhuǎn)化作用,，可以開發(fā)出可被人體直接利用的中藥制劑，滿足一些特殊的用藥需求,，提高中藥的使用價值。
然而,，由于中藥的復(fù)雜性等多種原因，也必然導(dǎo)致中藥生物轉(zhuǎn)化研究難以在短期內(nèi)取得重大突破,。一方面，由于一些中藥具體的活性成分和其作用機制還不是很清楚,，有些成分是口服后經(jīng)過人體內(nèi)消化酶的作用、體內(nèi)微生物的代謝后發(fā)揮治療功用,，有些中藥是多個成分協(xié)同起作用，因此機械地對中草藥的單一有效成分進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化并不可行,。
另一方面，若不以特定成分為轉(zhuǎn)化目標(biāo),，而是對中草藥的全成分進(jìn)行轉(zhuǎn)化，然后通過藥理篩選模型來確定轉(zhuǎn)化前后藥效的變化是否有益,，進(jìn)而研究轉(zhuǎn)化產(chǎn)物,，雖然較為適合中草藥的實際情況,，但又需要中藥學(xué),、微生物學(xué),、化學(xué)、藥理學(xué)多學(xué)科參與,。
能否建立快速、高效,、廉價的藥物篩選模型是中藥全成分轉(zhuǎn)化能否成功的重要因素,；如何簡便,、快速地從轉(zhuǎn)化基質(zhì)中分離通過轉(zhuǎn)化形成的新化合物是開展中藥全成分轉(zhuǎn)化的難點之一，特別是活性變化不明顯的化合物將不容易被發(fā)現(xiàn),；如何根據(jù)現(xiàn)代中醫(yī)藥理論來開發(fā)轉(zhuǎn)化后的中藥，即如何確定不同的微生物轉(zhuǎn)化后對中藥藥性的影響,，避免完全西藥式的開發(fā)，以及如何在中醫(yī)藥理論指導(dǎo)下進(jìn)行發(fā)酵組合設(shè)計都是急需解決的問題,。
