丹参素

化学物质

丹参素（Salvianic acid A）是一种有机化合物，分子式为C9H10O5。为白色长针状结晶。是丹参水溶性成分中的主要药效成分之一，是1980年从月一参中分离出的一种酚性芳香酸类化合物。

英文同义词

SALVIANIC ACID A

SALVIANIC ACID A SODIUM SALT

(r)-a,3,4-trihydroxybenzenepropanoic acid

3-(3',4'-Dihydroxyphenyl)-(2R)-lactic acid

Danshensu

dan shen suan a

(R)-2-Hydroxy-3-(3,4-dihydroxyphenyl)propanoic acid

物理性质

在乙醇中测不出旋光度，FeCl3反应呈黄绿色。

红外光谱（KCl，cm-1）显示COOH（1732，2750～2550）和OH（3450～3150）的存在。

核磁共振谱(CD3)2CO δ：2.86（2H，八重峰），4.30（1H，四重峰）； 6.60（1H，双峰，J=7Hz），6.80（1H，单峰），分别显示典型的ABX型（Ar2CH22CH2CO）和3个芳香质子的存在。13C核磁共振δ143.3表示两个羟基互为邻位，其质谱裂解为典型的A开裂。

其钠盐为白色针状结晶，熔点255～258℃。

化学鉴定

取该品粉末1g置试管中，加乙醚5ml，振摇，放置1h，滤过，滤液挥干，加醋酸乙酯1ml溶解，作为供试液。另取丹参酮ⅡA对照品，加醋酸乙酯溶解作为对照品溶液。用硅胶G 薄层板，各点样5μl，以苯-醋酸乙酯（19:1）为展开剂，展后取出晾干，自然光下观察，显暗红色斑点。

制取方法

生物提取

丹参药材，粉碎，加12倍量水，浸泡过夜，煎煮两次，每次2h。合并提取液，浓缩至密度1.3，加70%乙醇沉淀，回收乙醇。用乙醚萃取两次，水层用饱和食盐水盐析，过滤盐析物，滤液放置得到的白色沉淀物在水中重结晶得丹参素，含量约为98%。

根据丹参素的物理、化学性质，丹参素提取工艺采用水提醇沉法，因此丹参素水提液中含有大量蛋白质、鞋质等水溶性其他成分，会影响丹参素水提液作为注射剂的应用,为了达到《药典》对注射剂的相关要求，需加入高浓度的乙醇来达到除杂目的，一般乙醇浓度要达到75%和85%，根据相关文献报道，人高浓度的醇会破坏丹参素，使丹参素损失较大：70%醇沉丹参素损失46%，80%醇沉丹参素损失68%。

水提工艺：取丹参原药材，水提前浸泡1h，加12倍量水，煎煮2次，每次煎煮2h；把两次煎液合并，过滤。水提液浓缩，水提液至每毫升相当于2g原药材，加入95%乙醇沉淀2次，醇含量分别达到60%、70%，每次醇沉后，水提液静置48h（0°C-4°C）后，滤过，分别浓缩至相对密度为1.20-1.25和无醇味，浓缩后，加入蒸馆水补水，使每毫升水提液相当于2g原药材，将PH调至8（1mol/L NaOH），加热煮沸1.5h，过滤，将PH调至3（10%HCl），水提液静置48h（0°0-4°0后，过滤，即得实验所需的水提液。

化学合成

dl-丹参素的传统合成方法是通过嚼挫酮、丙稀酸、丙酮酸的制备，最后经Clemmensen还原得到。该方法的缺点在于反应时间长，产物不均一，产率较低。虽然有学者提出改进方法，但仍是在原路线的基础上对某一步骤的优化，整体上效果改善不明显，因此在查阅相关文献的基础上，重新设计dl-丹参素合成路线。

首先对丹参素苯环结构上的乳酸侧链的合成进行了优先考虑，起初用苯甲酸与丙二酸二乙酷缩合得到丙烯酸结构，再通过加成反应在a位引入羟基，经查阅此反应，羟基均被引入β位，α位上的引入较困难，所以只能变换其他方法，之后又考虑到Datzens环氧化，再通过开环的方式引入羟基，相关数据库对此反应已有大量报道，而且开环后经基处于α位而非β位，是一个相当成熟的反应；其次，苯环上直接上径基并非易事，只能通过其他基团的转化来间接引入或者直接使用带有羟基的原料，考虑到时间和成本，选用邻二经基苯，综上所述，起始原料暂定为邻二经基苯甲醛，而且廉价易得。

生物合成

丹参素主要来源于植物提取，然而植物丹参中较低的丹参含量和提取效率严重制约了丹参素的大规模应用。化学合成丹参素也存在着步骤繁琐，产物光学异构性低等缺点。因而利用代谢工程和合成生物学技术构建重组工程菌，采用生物发酵方法生产丹参素是一种很好的替代方法。然而，丹参素的生物合成途径一直未见报道。本文中我们本创新的组合了E. coli内源的羟基化酶HpaBC和植物乳杆菌（Lactobacillus pentosus）中的D-乳酸脱氢酶（D-lactate dehydrogenase，D-LDH）成为非天然存在的人工丹参素合成途径。该人工途径以4HPP为前体，在HpaBC的催化下实现苯环的间位羟基化，继续在 D-乳酸脱氢酶的作用下还原酮基合成L-酪氨酸重要衍生物-丹参素。

研究者探讨了 D-乳酸脱氢酶（d-ldh）和 4-羟基苯乙酸间位羟化酶（hapBC）共表达实现丹参素生物合成的可能性，发现两个基因协同表达可以实现以4HPP和L-酪氨酸为底物合成丹参素。而来自植物乳杆菌中的D-乳酸脱氢酶（d-ldh）的两个突变体d-ldhY52V和d-ldhY52A比野生型有着更高的催化活性，而d-ldhY52A活性最高。构建d-ldhY52A和hpaBC 共表达载体pYBD4并转化L-酪氨酸生产菌株BKT5构建得到丹参素生物合成工程菌株BKD5。分批补料发酵显示菌株BKD5有着很高的丹参素合成能力，在72h消耗13.7g/L的葡萄糖可以合成7.14 g/L的丹参素，转化效率达到0.47mol/mol。对发酵液中副产物如乙酸和胞内丹参素含量的检测，发现于发酵后期菌体更倾向于乙酸的积累从而抑制了丹参素产量的提高，并提出通过敲除pta和ackA基因以阻断乙酸的合成可能进一步提高丹参素的产量。

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