17日，记者从江南大学获悉，该校饶义剑教授科研团队通过仿生生物技术，成功合成治疗痛风药物秋水仙碱前体。这为解决植物天然产物产量低、提取效率差、微生物合成秋水仙碱困难等问题提供了新的思路。相关研究成果发表于国际期刊《自然·通讯》。
饶义剑介绍，植物来源的生物碱是一类重要的药物，具有抗肿瘤、抗炎镇痛、抗菌抗病毒、保护心血管、杀虫等功效。据统计，2020年，我国高尿酸血症及痛风患病人数约为1.7亿人，预计到2024年将持续增长达到2亿人。秋水仙碱是当前治疗痛风，尤其是急性痛风发作时的首选药物。
据了解，目前，秋水仙碱的获得仍然以植物(秋水仙)提取为主，但秋水仙的生长受到环境因素影响，导致其秋水仙碱的含量不稳定，难以满足日益增长的市场需求。该科研团队通过对植物秋水仙碱生物合成途径的研究，构建了简短的多酶级联反应系统用于其前体秋丽碱的微生物合成方法。该方法利用仿生的概念设计了一条简单的人工多酶合成秋水仙碱前体秋丽碱体系，将七步天然途径缩短为四步，从现成的底物中高效合成了多种天然和非天然苯乙基异喹啉生物碱，大大提高了合成效率。
“微生物体能够利用可再生资源高效合成高附加值化合物，有望在能源、化工和医药等领域改变世界工业制造格局。我们重点关注如何利用微生物高效合成结构复杂的药物及其关键中间体。”饶义剑表示。
研究人员介绍，团队通过放大体系对秋丽碱进行了规模化制备，在300毫升反应体系中，秋丽碱产量达到了709毫克/升，具有广阔的工业化前景与商业化价值，该体系可以生产一系列秋丽碱的衍生物，为后续痛风药物的研究与开发提供了坚实的物质基础。这项研究不仅简化了秋水仙碱生物合成的步骤，还为通过多酶级联反应合成其他生物碱提供了范例。
(责任编辑：韩梦晨)
