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国家中药材产业技术体系岗位科学家高文远团队推动中药活性成分生物技术产业化发展

      2022-05-12       

本站讯(药学院供稿)中药生物技术生产是指通过合成生物学、植物组织培养、微生物生产转化等技术生产药用活性成分,是中药资源供给的新模式。在“十三五”国家中药材产业技术体系项目支持下,药学院高文远教授团队在中药活性成分的生物技术生产方面取得了重要进展,实现了人参、三七、黄芪等多种重要药用植物的产业化规模培养,成果获得2019年国家科技进步二等奖。

团队基于植物组织、细胞和蛋白水平调控,构建了稀有人参皂苷植物合成体系,为植物底盘合成生物学奠定基础。稀有人参皂苷具有抗肿瘤、抗病毒、降血糖、保护心脑血管等多种药理活性,在药品和健康产品开发中应用广泛。本团队采用维管组织扩张、基因编辑以及限速酶半理性设计等方法从组织水平、细胞水平和蛋白水平综合创建人参植物合成平台生产Rg3,产率高于现有微生物合成体系,在适配性和绿色安全方面具有显著优势,发表8分以上SCI论文3篇,为植物底盘合成生物学研究奠定基础。

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高文远教授团队实现多种药用植物中试放大培养,其中人参活性成分的生物技术生产实现产业化,获得国家科技进步奖。“十三五”期间,重点针对人参、西洋参、三七、甘草、黄芪、太子参等中药材,筛选获得高含量细胞和根系30余株,优化了培养条件,获得有效诱导子20余种。进行了反应器放大培养条件优化,其中人参培养实现产业化,三七和黄芪培养达到中试放大水平,分别在大连普瑞康公司和江西青峰药业获得应用。制定了6种中药材活性成分生产的技术规程和质量标准。

采用系统生物学技术,以人参属药用植物为原料,突破了药用植物器官培养体系的建立、诱导子筛选和功能基因调控的关键科学问题,开发近球形鼓泡式生物反应器。该技术已在大连普瑞康生物公司建厂投产。本研究实现了人参器官培养的产业化,创新了中药资源供给新模式,保护生态环境,推动产业高质高效发展,成果获得2019年度国家科技进步二等奖。

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团队服务西藏、青海、甘肃,科技助力产业扶贫。作为青海省“高端创新人才千人计划”领军人才,建立大黄等药材示范基地,促进青海省班玛县大黄生态种植。建设药材初加工基地,占地10-15亩,建筑面积3500-4000m2,高端产品开发建议已立项支持,为当地藏药产业的形成、发展、壮大奠定良好的基础。

受天津大学委托,团队多年来联合当地企业对甘肃宕昌的大黄、黄芪、党参、当归等中药材标准化种植基地选择优良种植品种,培训相关技术人员,提升了种植药品质量以及产出数量。

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四、与知名企业联合,保证中药资源战略安全

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与天士力集团合作,成立了“天津大学-天士力中药资源联合研究中心”,进而成立了“天津市中药资源重点实验室”。在“十三五”期间,开展了天士力现有80余种中成药原料药材的资源调研和品质评价工作。走访了全国20多个省市地区,调研药材基地近百个。对基地药材种植、产地加工情况进行调研与指导,收集中药材样品近300份,并对收集药材进行了质量评价分析,为企业药材资源提供了数据支持。与企业定期组织交流会、汇报会,为保证天士力企业中成药、功能食品等中药材的质量、药材源头的可持续利用具有重要意义。

团队简介

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生物技术生产岗位科学家高文远教授课题组依托天津大学药学院组建,现有教授2人、副教授3人、教育部新世纪人才1人、政府特殊津贴专家1人、天津市131人才2人,建有国家和省部级平台2个。高文远教授现为世界中医药学会联合会药用植物资源专委会会长、天津药学会中药与天然药物专委会会长、TMR出版集团《Drugcombination Therapy》主编,天津大学英才教授。课题组承担科技部、国家自然科学基金等项目20余项,发表SCI论文200余篇,授权专利20余项,出版著作10余部,制定团体标准80余项,获得国家科技进步二等奖3项,北京市科学技术一等奖1项。

(编辑 张华 王菁伟)