1. 专著

【主编】黄璐琦
【出版社】北京医科大学出版社【书号】ISBN 7-81071-111-3
【开本】16开【页码】375
【出版日期】2000年6月【版次】1

内容简介

    分子生药学是生药学与分子生物学相互融合而形成的一门新兴交叉学科，在中药材分子标识鉴定，中药高产、优质、多抗性品种的培育，濒危紧缺中药资源的保护和可持续利用等方面发挥着重要的作用。本书以《分子生药学》（2000年第一版）为基础，对一版中已有的内容进行了补充和完善，同时增加了最新的研究领域，如药用化学成分的生物转化及分子机理研究、药用植物的抗性基因工程研究、珍稀濒危中药资源的遗传多样性研究等。该书详细系统的介绍了分子生药学科的概念、系统的方法以及研究领域，可以作为本科以及研究生教材，同时也可为广大生药学及相关专业研究人员的参考书。

1. 目录（二版）
2. 概论

1 分子生药学概论
第二篇 分子生药学研究方法及其基本技术
1 植物DNA方法和技术
2 植物RNA方法和技术
3 植物基因表达和调控的研究技术
4基因芯片技术
5植物遗传转化技术
6药用化学成分生物转化方法及技术
7 反应器技术
8 与分子生药学相关的Internet应用
第三篇 分子生药学研究领域
10 药用植物的分子系统学研究
11 药用植物种质资源的分子生物学研究
12 生药的分子鉴定研究
13道地药材形成的分子机理研究
14 珍稀濒危中药资源的遗传多样性分析和保护策略研究
15药用植物的抗性基因工程研究
16药用化学成分的生物转化及分子机理研究
17 药用植物有效成分生物合成分子机理与调控的研究
18药用植物细胞、组织和转基因器官培养与活性成分生产

11 药用植物种质资源的分子生物学研究
    药用植物是生药的最大来源，我国是世界上应用药用植物最多的国家，据统计已被应用的植物来源中药达11146种（胡之壁，1998）。近年来，随着人们生活水平的不断改善和全球范围内“回归大自然”呼声的日益高涨，国内外出现了一个药用植物资源开发热。药用植物除被更有效的用作中药材或提供制药原料外，也被广泛用于保健食品、饮料、调味剂、香料、化妆品、植物性农药、禽畜用药等诸多新领域。这种令人鼓舞的形势给生药学研究注入了巨大的活力，也提出了更高的要求。在科学技术飞速发展的今天，要更有效地利用药用植物资源仅仅研究到“种(Species)”已经远远不够了，还应当进一步知道“种质 (Germplasm)”的情况。种质资源 (Germplasm resources)是药用植物生产的源头，种质的优劣对药材(生药)的产量和质量具有决定性的作用，种质资源学是一门专门研究作物品种的好坏并从中选优去劣的科学，药用植物种质资源研究是生药研究的基础和起点，对生药的开发和可持续发展利用起着至关重要的作用。近年来，一系列分子生物学新技术的发明和发展为药用植物种质资源研究提供了革命性的武器，分子种质资源学作为分子生药学的一个重要组成部分和前沿领域，在人类利用和保护生药过程中将发挥越来越重要的作用。

14 珍稀濒危中药资源的遗传多样性分析和保护策略研究
    当前全世界正面临一场声势浩大的生物多样性保护运动。我国是北半球生物多样性最丰富的国家，也是全球生物多样性最丰富的国家之一。我国是地球上种子植物区系起源中心之一，有高等植物30000余种，居世界第三位，其中药用植物有11146种（9933种和1213种下单位），占全世界25000种药用植物的40%以上。因此，药用植物在我国生物多样性中占有独特的地位。我国药用植物和动物的种类之多，开发应用历史的悠久，在医疗界的作用之大，在全世界都是无与伦比的。
     长期以来对合理开发利用中药资源的认识不足，使得一些地区不同程度上对中药资源进行了掠夺式的过度采收（捕猎）；又由于违反自然规律的垦殖和其它一些原因，使一些药用动、植物丧失了合适的生态环境，减弱了中药资源的再生能力，造成中药资源的下降和枯竭，致使许多种类趋于衰退或濒危灭绝。在400-500种常用中药材中应保护的有112种，其中濒危10种，稀有38种，渐危64种。药用动物如黑熊、马鹿、林麝、大（小）灵猫、中国林蛙、蛤蚧、玳瑁等40个种类的资源显著减少，已影响了近30种动物药材的市场供应；药用植物如甘草、光果甘草、羌活、单叶蔓荆、黄皮树、银柴胡、肉苁蓉、三叶半夏、新疆阿魏和紫草等100多种资源量普遍下降，影响60多个药材品种的医疗用药。黑长臂猿、原麝、海南坡鹿等近20种动物和见血封喉、峨嵋野莲、八角莲、凹叶厚朴、杜仲、小勾儿茶、野山参、黑节草等30多种植物，因野生资源稀少，以致无法提供商品或只能提供少量商品；高鼻羚羊（又称赛加羚羊）、印度犀、野马和厦门文昌鱼等4种野生动物资源几近绝迹(中国药材公司,1995)。为此，我国自20世纪80年代以来，在保护濒危野生药用植物方面作了大量的工作，制定了一系列的法令法规。1984年我国公布了第一批珍稀濒危保护植物名录，1987年国务院发布了“国家重点保护野生药材物种名单”，1988年国家环境保护局主持编写《中国珍稀濒危植物》一书于1989年在国内出版（现以《中国植物红皮书》正式在国际上发行），共收保护物种388种，药用物种约102种，其中属于常用中药约33种（贾敏如，1995）。黑龙江省、内蒙古和新疆自治区还制定了地方性中药资源保护法规。在“八五”、“九五”、“十五”期间，濒危动物药资源保护与开发研究以及濒危药材的繁育研究相继被列为国家科技攻关项目。通过积极开展科学研究，研制和寻找出不少代用品，如人工麝香、人工牛黄、人工犀角（正在攻关）；山羊角代替羚羊角，水牛角代替犀角，牛骨、猪骨、狗骨代替虎骨等。同时，积极开展野生变家种的研究，如“十五”期间重点开展肉苁蓉、冬虫夏草以及紫草的人工繁育研究。目前，我国家种的大宗药用植物已达150多种，种植面积44多万亩，如防风、龙胆、柴胡、甘草、辽细辛、五味子、半夏、山茱萸、何首乌、天麻等，引种国外药用植物约30余种，主要有颠茄、丁香、毛花洋地黄、安息香、大风子等。在大量人工种植的同时，还采取就地保护的措施保护了大量的中药资源。如长白山自然保护区受到保护的药用植物有900多种，峨眉山国家公园受保护的药用植物有1655种。同时还有专门针对药用植物的保护区，如黑龙江省先后建立了五味子、防风、龙胆、桔梗、黄柏、黄芩、马兜铃等药材的36个保护区；广西的龙虎山、苗儿山保护区；云南的药山、海子坪保护区等，为保护各地的特产及野生药材做出贡献。总之，发展珍稀濒危中药资源的保护事业已成为传统中医药可持续发展的基础和保障。

15药用植物的抗性基因工程研究
     植物基因工程是指将目的基因通过各种方法转移到植物基因组中，使之获得稳定遗传，并赋予植物新的性状。自上世纪80年代首批转基因植物问世并进入田间试验开始，植物基因工程进入了一个迅猛发展的阶段。据不完全统计，迄今国外批准商业化应用的各类转基因植物产品已近90种，仅美国和加拿大就超过了50种。我国植物基因工程的研究和开发也取得了显著的进展，有些研究已经达到国际先进水平，近年来有近20种转基因植物进入了田间试验或环境释放阶段。目前，植物基因工程主要应用在品质改良、生物反应器、抗性育种等方面。其中，植物抗性基因工程是目前应用最多的一类基因工程，也将是药用植物基因工程育种最主要的方向。因此，本章主要介绍植物抗性及抗性基因工程的概况、原理和应用，并对抗性基因工程在药用植物上的应用现状与前景进行总结和展望。

16药用化学成分的生物转化及分子机理研究
    生物转化（Biotransformation）是指利用生物体系以及它们所产生的酶对外源化合物（exogenous substrate, foreign substrate, xenobiotics compound）进行结构修饰而获得有价值产物的生理生化反应，其本质是利用生物体系本身所产生的酶对外源化合物进行酶促催化反应。生物转化具有反应选择性强（位置选择性 regio-selectivity 和立体选择性 stereo-selectivity）、高效率、反应条件温和、副产物少、不造成环境污染、后处理简单等优点 (Yokoyama, 1996)。迄今，在生物转化研究领域已取得了很大的进展。生物转化不仅应用于有机合成的研究中，而且还应用于植物次生代谢产物的结构修饰、活性先导化合物的寻找及药物构效关系的探索等研究中，被称为“绿色化学(green chemistry)”，用于药物开发、环境净化等科学领域，有着重要的理论意义及实际应用价值。
生物转化涉及的反应类型非常广泛，如苷化反应（glycosylation）、糖酯化反应（glycosyl esterifiction）、羟基化反应（hydroxylation）、醇和酮之间的氧化还原反应（oxido-reduction between alcohols and ketones）、碳碳双键的还原反应（reduction of carbon double bonds, C=C）、脱氢反应（dehydrogenation）、甲基化反应（methylation）、去甲基化反应（demethylation）、异构化反应（isomerization）、水解反应（hydrolysis）、环氧化反应（epoxidation）、重排反应（rearrangement）等等。

17 药用植物有效成分生物合成分子机理与调控的研究
    人类利用药用植物来防病治病已有几千年的历史。当今的处方药有25%左右来自于药用植物。随着人类回归大自然思潮的重新流行, 药用植物又受到了更多的青睐。国内外生产和科研单位已经在药用植物分类、栽培、生态、有效成分分析、作用机制和炮制方法等方面进行许多卓有成效的工作, 取得了一系列令人鼓舞的成果。药用植物的有效成分不少可以作为药物直接使用，那些不能作为药物直接使用的成分,往往也可以作为化学半合成的原料或结构改造的对象, 所以，药用植物有效成分一直是药用植物研究的重点。
    药用植物有效成分化学结构通常包含多个手性中心，结构较复杂，很多有效成分从发现到阐明其化学结构往往需要经过很长的一段时间。就拿吗啡来说，它含有五个不对称中心, 人们在分离此化合物的146年后（即1952年）才确定其化学结构。药用植物有效成分结构的复杂性反映出其生物合成的奇妙机制, 并提示有关研究的困难程度之大往往会超出我们的想象。20世纪50年代末, 人们利用放射性同位素标记的前体喂饲药用植物,开始了药用植物有效成分生物合成途径的实验生物学研究阶段(Kutchan，1995)。后来, 随着质谱、光谱和核磁共振仪等各种先进仪器设备的出现和使用, 结合放射性同位素标记的前体的喂饲实验, 使得药用植物有效成分生物合成途径的研究变得容易得多。自70年代以来, 人们利用培养细胞来研究药用有效成分生物合成途径特别是有效成分生物合成途径中的酶, 使得药用植物有效成分的研究深入到了蛋白质水平。据估计, 从那时到现在已有80多种参与生物碱生物合成的酶被成功地得到分离和鉴定。进入20世纪80年代后期,国内外学者又把重点转移到药用植物有效成分生物合成相关基因的克隆、分离、特性分析和基因调控的研究领域。如Kutchan 和De Luca分别于1988和1989年克隆了参与单萜吲哚生物碱生物合成早期步骤的西垂特斯定合成酶和色氨脱羧酶cDNA克隆。进行有效成分基因调控研究的植物有长春花、罂粟、紫草、青蒿、红豆杉、小檗、天仙子、蔓陀罗、颠茄、黑茛菪、喜树、烟草、蛇根木等数十种植物。进入20世纪90年代以后, 在分子生物学研究技术和研究成果的促进下, 药用植物有效成分基因调控的研究又取得了进一步的发展, 一些结构极其复杂的药用植物有效成分生物合成途径及其基因调控的细节已逐渐被揭示出来, 而且有些有效成分的人工调控已获得了初步的成功, 显示出了本研究领域十分诱人的发展前景。