高效生物合成秋水仙碱前体 涉及强酸、仙碱强碱的使用

本报讯（记者陈彬 通讯员高跃）近日，高效江南大学教授饶义剑团队通过对植物秋水仙碱生物合成途径的生物深入研究，人工构建了简短的合成多酶级联反应系统，并用于其前体秋丽碱的秋水前体微生物合成。该方法为解决植物天然产物产量低、仙碱提取效率差，高效微生物合成秋水仙碱困难等问题提供了新思路。生物相关研究成果近日发表于《自然-通讯》。合成

秋水仙碱是秋水前体当前痛风治疗，尤其是仙碱急性痛风发作时的首选药物。当前秋水仙碱的高效获得仍然以植物（秋水仙）提取为主，难以满足日益增长的生物市场需求。同时，合成从植物秋水仙中提取秋水仙碱的秋水前体过程复杂，涉及强酸、仙碱强碱的使用，与“绿色生物制造”理念不符。因此，开发一种高效合成秋水仙碱的方法一直是全球科学家重点关注的研究方向。

“微生物体能够利用可再生资源高效合成高附加值化合物，有望改变世界工业制造格局。而我们课题组重点关注的就是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。”饶义剑说，团队利用仿生概念设计了一个简单的人工多酶合成秋水仙碱前体秋丽碱的体系，将天然的7步合成途径缩短为4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（PEIA），大大提高了合成效率。此外，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发打下了坚实基础。

该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709毫克/升，具有广阔的工业化前景。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-023-44420-7

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