紫杉醇半合成系统适用性

众所周知，紫杉醇是重要的抗癌药物，其作用机制是抑制癌细胞的有丝分裂。紫杉醇对包括乳腺癌在内的多种癌症有很好的治疗效果，其最高销售额曾超过10亿美元。虽然随着专利的到期，其售价有了较大幅度的降低，但是其价格仍然相当昂贵，一个疗程的价格超过1万美元。 紫杉醇是植物来源的抗癌药物，最初治疗一个病人需要4-5棵太平洋红豆杉的树皮。由于太平洋红豆杉数量非常有限，生长周期很长，并且剥去红豆杉树皮后回导致红豆杉的死亡，因此使用红豆杉树皮来提取紫杉醇治疗癌症病人面临很强的伦理困境。面对此两难境地，科学家发挥科学创新精神，开发出了红豆杉植物细胞培养技术来获取紫杉醇，随着研究是深入，科学家发现可将使用decorative yew的树叶提取紫杉醇的前体，使用化学合成的方法合成紫杉醇。由于decorative yew树叶来源很广，使用树叶也不会杀死树木本身，加之后续合成的高效性，这种提取加合成的方法称为紫杉醇的主要来源。化学全合成是获得化合物的主要手段之一，科学家经过努力也成功地合成了紫杉醇，由于紫杉醇结构复杂，化学合成需要35-50步，得率很低，因此紫杉醇的化学全合成科学意义很大，实际应用的价值不大。　　微生物具有底物利用广泛，生长速度快，研究深入，大规模生产容易等优点，非常适合药物的生产，与紫杉醇同为萜类化合物的青蒿素已经通过精确的途径改造和优化，已经实现了工业化生产，这表明通过代谢工程和合成生物学手段在微生物中合成宿主本身不产生的复杂小分子是可行的，也为后续的相关研究提供可供借鉴的策略和经验。 美国麻省理工大学和Tufts大学科学家沿着这个思路，合成紫杉醇的前体taxadiene和 taxadiene-5-alpha-ol。虽然大肠杆菌并不能够产生这两种物质，但是合成他们的前体IPP是大肠杆菌生理代谢过程中的一个中间产物，IPP能够通过两部的酶促反应合成taxadiene。催化后续两部反应的酶类已经从植物中克隆出来。　　美国科学家首先优化了IPP的生物合成，以大量生成IPP为后续的酶促反应提供底物。 IPP的生物合成有8个步骤，研究发现其中的四个步骤是限速步骤，通过提高限速步骤的酶量，控制整个催化的效率，大量的合成了IPP。接着讲植物的催化酶引入到工程菌株中，优化催化酶的密码子和表达水平，产生了大量的taxadiene。与只加入催化酶没有进行相关优化相比，其产量提高了1500倍，也比已有的文献报道的产量提高了1000倍。接着科学家有加入能够催化taxadiene合成 taxadiene-5-alpha-ol的酶类，将合成紫杉醇的途径有往前迈了一步。　　虽然离合成能够化学转化的前体浆果赤霉素(baccatin III)还有比较远的距离，但是本研究表明在弄清楚紫杉醇的合成途径后，使用大肠杆菌合成紫杉醇很有潜力。 本研究中使用的平台技术和手段对合成其他化合物具有通用性，因此使用代谢工程结合合成生物学手段将开启动植物来源的活性小分子微生物表达的大门。　　Source: “Isoprenoid Pathway Optimization for Taxol Precursor Overproduction in Escherichia coli” by Parayil Kumaran Ajikumar, Wen-Hai Xiao, Keith E. J. Tyo, Yong Wang, Fritz Simeon, Effendi Leonard, Oliver Mucha, Too Heng Phon, Blaine Pfeifer, Gregory Stephanopoulos. Science, 1 October, 2010. Funding: Singapore-MIT Alliance, National Institutes of Health and a Milheim Foundation Grant for Cancer Research

[em0812]最近做实验遇到一个困难，用HPLC检测紫杉醇，流动相甲醇/水（7/3），c18柱，无法分开单分子紫杉醇和连接在聚合物上的紫杉醇，两者在同一位置出峰，请教各位怎么改变流动相有可能将两者分开

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=110220]超临界CO_2萃取云南红豆杉枝叶中紫杉醇的研究.pdf[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=110221]美丽红豆杉枝叶中抗肿瘤活性成分的提取与分离.pdf[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=110222]氧化铝层析从云南红豆杉植物中转化提取紫杉醇.pdf[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=110223]紫杉醇提取分离和分析检测研究进展.pdf[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=110224]高效液相色谱法测定紫杉醇的含量.pdf[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=110225]固相萃取结合HPLC法快速测定紫杉醇的含量.pdf[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=110226]外文的一篇付费买的[/url]以上，第一次发附件，请多包涵。如果失败，请斑竹见谅。

有用Whatman的TAC1分析柱做紫杉醇分析的吗？如有请告知详细的实验条件。最好能提供色谱图。多谢！我的邮箱地址：qdlubo@126.com

我有一些紫杉醇制剂，是实验室中试生产时做的，但现在做课题需要原料药，所以想从制剂中分一些出来，但是了一些方法（主要是硅胶柱层析），都弄不好。制剂中成分为：聚氧乙烯蓖麻油（表面活性剂HLB13.6）、无水乙醇、紫杉醇。哪位能给个建议，不胜感激！

紫杉醇2006-11-14 10:24一、 简介1.发展史从植物中寻找有效抗癌成分的历史至少可以追溯到公元前1500年关于纸莎草（papryrus）的研究，但真正对天然产物进行系统的科学研究却是从本世纪 50年代才开始的。50年代，Hartuell及其同事着重研究了抗癌制剂鬼臼毒素（PgdoPhyllotoxin）及其衍生物的应用。同时一系列寻找天然抗肿瘤成分的研究导致了象长春花碱（Vinblastlnc）、长春新碱（Vincristine）及秋水仙碱（Colchicine）等一系列具有代表性的抗癌药物的产生。1971年，Wanj及其同要从欧洲短叶红豆杉中分离得到一种具有细胞毒性的新化合物，命名为紫杉醇(Paclltaxel，现已商品化，其注册名为Taxol)，药理实验证明，它具有广谱抗癌作用，但由于其天然含量极低，故而在当时并未引起人们的注意，直到1977年，HorwitZ博士发现其抗癌机理在于能够与微管蛋白结合，促进微管蛋白聚合装配成微管二聚体，从而抑制细胞中微管的正常生理解聚，使细胞有丝分裂停止在G2期及M期，阻止了癌细胞的快速繁殖，这一机理与上述纺锤体毒性的抗癌药物（如长春新碱与秋水仙碱）的作用机制恰好相反，从而引起随后20多年关于该属植物的广泛研究。

最近我正在做紫杉醇浸膏的硅胶柱层析，现在进行粗分离，洗脱剂用的是不同比例的石油醚：乙酸乙酯的梯度洗脱，打算先点薄层板确定一下大概的洗脱剂比例，展开剂就是用的石油醚：乙酸乙酯，有没有哪位高手做过此方面的试验，如果有的话麻烦指教，谢谢。如果有兴趣的话，更希望能交流一下，我的QQ号是“327400326.欢迎高手的指导

请问大家：紫杉醇的测定方法，有使用紫外分光光度法的标准么？

紫杉醇测甲苯，色谱条件：柱温35度保持5.5分钟，后以每分钟40度升温到150度，保持10分钟，进样口温度为200度，检测器温度为250度，溶剂为二甲基甲酰胺，注射进样1ul。仪器GC-14C，不出甲苯峰，是什么原因啊？有什么更好的方法来测出甲苯。望知道的朋友帮个忙！！万分感激！！

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=103243]RP-HPLC法测定大鼠血浆中多烯紫杉醇的含量[/url]

劳动最光荣-月旭Welchrom® C18测定紫杉醇有关物质

专家：您好！我有个关于液相的问题．我先在正在进行紫杉醇的研究，在用ＨＰＬＣ定量时候，发现重现性很差，不知道上什么原因！请给予指导！谢谢

【序号】：5【作者】： 赵艳丽1葛建君1李艳丽2【题名】：紫杉醇口服聚电解质复合物胶束的制备及体外评价【期刊】：药物生物技术. 【年、卷、期、起止页码】：2014,21(01)【全文链接】：https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFD2014&filename=YWSW201401008&uniplatform=NZKPT&v=tl_TDad7FRyPNnBOi5TPVTYof7Rn9Mvd1wIYeJ16H1hBV2J0MMOaUUKSZTEfzoUx

GANGADEVI V MUTHUMARY J 【作者单位】：Centre for Advanced Studies in Botany University of Madras Guindy Campus Centre for Advanced Studies in Botany University of Madras Guindy Campus Chennai 600 025 Tamil Nadu India Chennai 600 025 Tamil Nadu India【分类号】：O657.7【DOI】：CNKI:SUN:SPZZ.0.2008-01-009【正文快照】：　　The anticancer drugs that exist at presentpossess numerous side effects and are not effec-tive against many forms of cancer.Comparedwith other anti-cancer compounds,taxol has aunique action mode.Its action mode is mainly re-lated to its inhibitory effect … [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=107614]高效薄层色谱法快速测定由药用植物内生真菌产生的紫杉醇[/url]

色谱条件与系统适用性试验 用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂(5～10μm)；0.2mol/L硫酸盐缓冲液(取无水硫酸钠28.4g，加水溶解后，加磷酸2.7ml、水800ml，用乙醇胺调节pH值至2.3，加水至1000ml)-乙腈(74:26，或适宜比例)为流动相；柱温为40℃；检测波长为214nm。取重组人胰岛素对照品，用0.01mol/L盐酸溶液制成每1ml中含1mg的溶液，室温放置至少24小时后，取2ul注入液相色谱仪，胰岛素峰和A21脱氨胰岛素峰的分离度应不小于1.8，拖尾因子不大于1.8。请问我在工作中做系统适用性实验时，是进上文中的1mg/ml的放置24小时的溶液5针，以其做系统实用性试验；还是进上文中的1mg/ml的放置24小时的溶液1针，再进对照品5针，以5针对照品作为系统适用性试验，而一开始进的只看一下分离度？

系统适用性的五个项目（塔板数、分离度、灵敏度、拖尾因子、重复性）每次实验都需要做吗？如果实验方法里没有提系统适用性，还用做吗？

在做薄层色谱分析时需做系统适用性试验，那么对于已知杂质的薄层分析系统适用性试验该如何做?已知杂质的限度是0.2%，系统适用性试验：1.将杂质与供试品按照0.2%：1制成混合溶液进行系统展开2.将杂质与供试品按照0.2%：0.2%制成混合溶液进行系统展开上述两种系统适用性试验应选择哪种？选择1很容易出现杂质被包裹现象，两种系统适用性试验分离度都能满足要求。求指点~~

大家做系统适用性时，一般怎么排序列啊？排在样品前面？中间？还是？

关于液相系统适用性的问题，由于系统适用性需要用到杂质标准品，但如果一直使用杂质标准品，费用又很高。如果公司自己制作内部标准品，有没有这样的科研力量。如何解决？

如题，在进行方法验证时，系统适用性怎么验证？我最初接受的培训是：因为系统适用性是证明系统对于分析方法是适用的，是每天在分析样品之前进行的，因此在分析方法验证的每一天进行各项验证前，需分析系统适用性，分离度、理论塔板数、拖尾因子或峰面积RSD%（含量计算时对照溶液RSD计算如果定为系统适用性的话，每天必须将系统适用性几样5针）等符合要求才能进行后面的验证；然后将每天的系统适用性数据进行统计。同样的，在进行耐用性验证时，也必须先进系统适用性。后来，我去了其他公司，看到的方式是：系统适用性作为专属性的一部分，在验证专属性时，将各个杂质配制成含约1%或0.1%的混合溶液，分析分离度等，符合要求即认为系统适用性符合要求。各位来讨论讨论，那种方式更为合理？

向大家请教关于系统适用性实验的问题：同一样本中有A（A为样本）,B（杂质）两种成分，且需要同时测定A，B两种物质的含量，那么在进行系统适用性实验时，是否可以用A和B的混合对照品，连续进样5针，分别计算A和B的RSD???

大家在做到化药的有关物质的时候，有时候会提到“系统适用性试验”下：理论塔板数按……峰计算应不低于2000。大家是怎么理解的？理论塔板数是按高浓度还是低浓度来算？

萜类化合物是分子式为异戊二烯单位的倍数的烃类及其含氧衍生物，在自然界广泛存在。目前发现的萜类就超过5万多种，其中许多是生物活性成分，如单萜（薄荷醇、芳樟醇）、倍半萜（青蒿素、圆柚酮）、二萜（紫杉醇、丹参酮ⅡA、银杏内酯）、三萜（人参皂苷、三七皂苷、甘草皂甙）、四萜 （胡萝卜素类）、萜类生物碱（石斛碱、龙胆碱、乌头碱和利血平）等。药用植物来源的萜类化合物有巨大的应用潜力和市场前景，尤其是二萜化合物（丹参酮ⅡA、雷公藤内酯醇、芫花酯甲、芫花酯乙、冬凌草甲素、紫杉醇）和三萜化合物（人参皂苷Rh2、人参皂苷Rg3）。目前萜类化合物的生产方法主要有三种：植物提取法、化学合成法和微生物发酵法。萜类化合物在植物中的含量通常很低，植物提取法对野生植物资源易造成严重破坏；化学合成法工艺流程复杂、能耗高、污染大；相比之下，微生物发酵法不受原料的限制、生产过程绿色清洁，具有很大的优势。　　合成生物学的发展为实现微生物发酵生产药用萜类有效成分提供了有力的支撑。中科院天津工业生物技术研究所张学礼研究员课题组与中国中医科学院中药研究所黄璐琦研究员课题组合作，结合自身优势，共同开展人工细胞合成药用萜类化合物的研究。目前在萜类化合物的合成途径鉴定、异源基因表达的密码子优化、合成途径的标准化组装、合成途径的精细调控、发酵工艺的优化等方面进行了深入的研究，成功设计开发了一套组合调控酿酒酵母萜类合成途径的功能模块（tHMGR-upc2.1和ERG20-BTS1-SaGGPS）。通过合理搭配，显著提高了人工酵母细胞合成二萜及三萜化合物的能力（如图）。丹参酮ⅡA合成前体次丹参酮二烯（Miltiradiene）的产量达488 mg/L，三萜角鲨烯（Squalene）产量达852 mg/L。　　该研究为药用二萜和三萜化合物的生物合成途径解析和异源生物合成提供了坚实的基础。　　研究成果已经被Biotechnology & Bioengineering接受发表。该研究获得973项目（2011CBA00806）、中科院百人计划和国家自然科学基金（81072990）的支持。（天津工业生物技术研究所）

因为树皮中可以分离出抗癌活性成分紫杉醇，无数红豆杉遭遇“剥皮”惨祸。在气候垂直分布明显的玉狮场，这很可能意味着生态的崩溃。植物群落消失了，土松了，环境也保不住了。　　文/谢博识　　“这棵大概有上百年了。”翻了几个文件夹，张弘终于找到一张红豆杉的照片。作为常客，地球村环境教育中心理事张弘8个月前又一次从玉狮场回来。　　云南省兰坪县下属十几个村庄的深山里，偶尔可以看见成片的红豆杉天然林，这在中国南部可算是奇观，而在玉狮场，村口就能看见上千岁的红豆杉。　　一般的植物在晚上也要与人争氧，红豆杉是植物中唯一能够24小时吸入二氧化碳、吐出氧气的。同时，位居高海拔地区的红豆杉是能在炎炎夏日里制造“晴雨”的神奇树种，烈日当空时，人们可以在十几米高的红豆杉下享受细雨的凉爽。　　美丽如它，现在只有在玉狮场这小小的地方，才能免去被“剥皮”的痛苦。　　[b]都是抗癌惹的祸[/b]　　玉狮场，8万多亩原始森林中，红豆杉只是偶尔能见到几颗。“我曾在深山里见到成片的，但是有人的地方就没有了，村里虽然有，但也不多，要找，有时走一天也就见着一两棵。”张弘说。　　玉狮场的情况在整个云南来说，已经算好的了。　　自从人们发现从红豆杉的树皮中可以分离出抗癌活性成分紫杉醇，红豆杉就一直在灭绝的边缘徘徊。“我不知道云南有多少棵红豆杉被扒了皮，我只知道1吨红豆杉的树皮只能提炼出1克紫杉醇。”1995年红豆杉被列入国家一级保护野生植物之后，昆明理工大学环境科学系主任侯明明曾经参加了红豆杉种质资源的调研，“砍伐最猖獗的时候是2001年到2003年，因为红豆杉主要分布在我们国家云南的西北部山区，所以丽江市、怒江、澜沧江一带是重灾区。”　　侯明明所说的被丽江纳西族自治县的鲁甸乡的村民证实，“这种树木一般生长在海拔2000至3000米的地方，生长速度缓慢，一两年也就长一个食指那么长。”20 0 1年，鲁甸乡附近林区的红豆杉，已经“死得差不多了”。奇怪的是，它们并没有被砍伐，只是剥去树皮，有的砍下树枝再剥皮。之后，红豆杉就等着慢性死亡，树叶不落，被剥了皮的树干逐渐变成血一样的暗红色。　　鲁甸乡属于红豆杉的主产区，在林区走上两个小时，能看到上百棵红豆杉因为被剥了皮死亡，即使长在悬崖边也难以幸免，“邻村还死了一棵，是树王。”大理白族自治州云龙县海拔3000多米的三尖石林区内，一棵周长将近8米，树龄至少在3000年以上的红豆杉树王被剥了皮，已经死去，“它的皮重200〜 300千克，剥皮至少要花上4天。”当地的植物学家估测。　　鲁甸乡的村民张春山早在1999年就亲眼见证了这一切。为了调查红豆杉被毁的严重程度，张春山花了4个月遍访了丽江市下的20个镇。“有时上山找一棵红豆杉，比找一只猴子还困难，严重的山区，90%的红豆杉已经因为剥皮而死亡。”　　侯明明眼睁睁看着红豆杉走向灭顶之灾，用“痛心疾首”来形容他的心情也嫌不足。“2001年拜访丽江县林业公安分局，局里停着两辆卡车，装着满满的红豆杉树皮，光这两车，就至少有600棵红豆杉被毁。”1999年，丽江县林业公安分局共查获非法贩运的红豆杉树皮30多吨，而这只占整个云南省查获的一小部分。　　“偷运红豆杉的还有邮车和军车。”丽江县林业公安分局政委王世雄说。那时红豆杉的砍伐，不仅仅是民间无知村民盗伐那么简单，“所有人都被暴利冲昏了头，国内高浓度的紫杉醇出口美国，比金子还贵”。　　因为“抗癌”两个字，砍伐红豆杉变成当地最好赚的行当。红豆杉在黑市上能卖出很好的价钱，成年红豆杉可以卖到3至5万元，有的甚至可以卖到10万元以上。　　据介绍，农民卖给小贩，1千克红豆杉树皮价格约2.5元，小贩5元卖给当地的地下加工厂，如果运到昆明就是30元。每100千克树皮，只能加工成1千克左右的紫杉醇初级产品。　　[b]所谓人工种植[/b]　　全世界的野生红豆杉都被用来提取紫杉醇，也只能挽救12.5万个生命，但人们并不关心这点。　　即使紫杉醇只有经过严格萃取和提纯才能获得，通过血液注射才能发挥作用，还是有人觉得用红豆杉做的筷子、家具，或是拿它的叶子泡茶也能抗癌，所以，盗伐从没断过。　　要从根子上治住红豆杉的盗伐，“还应该把那些提取紫杉醇的工厂和公司都关了，像汉德公司。”侯明明认为。　　汉德生物技术有限公司是云南最大的紫杉醇生产企业，公司紫杉醇的年生产量为200千克，大部分出口美国，2000年出口创汇近1000万美元。因为红豆杉砍伐违法，也因为野生资源已经不多，汉德公司称自己的原料都来自于人工林和进口。　　红豆杉天生“体弱”，成活几率几乎像中彩票一样微小。它的种子甘甜可口，是鸟类等动物的最爱，能够萌芽的很少，而萌发期就需要两个冬天一个夏天。从苗变成树，对环境要求苛刻，只能适应4℃到7℃的生存环境，两年才能长10厘米，喜欢阴凉，可一旦阳光不足又很难继续增高。　　丽江市古城区金山乡村民寸立庚与汉德公司签订了人工种植红豆杉的合同。2001年8月，寸立庚播种下8.2万棵红豆杉，占地12.8亩，之后寸立庚就等着回本了。红豆杉生长缓慢，不出意外的话，需要三年或者更长时间，树枝才能够作为原料。而树枝中的紫杉醇含量比树皮中低很多，30吨的紫杉醇需要上千亩的人工林。　　人工林确实存在，但无法赶上汉德公司产量持续增加的脚步。国家说，禁止砍伐红豆杉天然林，而村民说，“每年除了两三百块再没有其他进账”，“只要有人继续收购，好几千块啊，冒着蹲监狱的风险也要去爬那3000米的山头。”

有谁知道waters的工作站在哪里可以把理论塔板数这个系统适用性参数调出来吗？右键点击E图标并没有找到[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910290837572404_6366_3413672_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910290837573164_6798_3413672_3.png[/img]

“按需设计”化学品 代谢工程要抢有机合成饭碗据美国每日科学网站日前报道，人工生物学研究的先驱、代谢工程专家杰伊·科斯林大胆预测：未来我们能够使用随手可得的、便宜的淀粉、蔗糖等设计和制造出一些可用来制备特殊化学产品的分子、细胞和微生物；代谢工程也将后来居上，超过并取代现在科学家用来制造药品、塑料等的有机合成化学，成为化学工业的支柱。　　代谢工程：改造细胞的代谢途径　　代谢工程是基因工程的延伸，即利用基因工程技术定向改造细胞的代谢途径，以改善产物的形成和细胞的性能。基因工程通常只涉及少量基因的改造，比如将编码某种蛋白药物的单一基因转入酵母，然后用该酵母发酵生产该药物。但是，代谢工程会涉及大幅度的基因改变，比如，要在大肠杆菌中生产某种代谢产物如紫杉醇（尚在研究阶段），就必须把一系列相关途径的酶的基因全部导入大肠杆菌，并且敲除不必要和有害的大肠杆菌中原本就有的代谢通路，以构建出一整套大肠杆菌中原本没有的紫杉醇的代谢途径，使大肠杆菌能够生产紫杉醇。　　科斯林是美国能源部下属的联合生物能源研究所（JBEI，美国能源部资助的三个生物能源研究中心中的一个，主要目的是推进下一代生物燃料的研发工作）的首席执行官；他也负责美国劳伦斯伯克利国家实验室的生物科学研究项目；另外，他还是加州大学伯克利分校合成生物工程研究中心的负责人。　　科斯林表示，科学家可以通过将酶或不同宿主产生的代谢路径结合进单个微生物中，同时通过对酶进行基因修改让其具有新的功能来制造非天然的特殊化学物质、散装化学物质和燃料。代谢工程未来的目标包括设计出能够专门用于制造某些化学品和生产过程的分子和细胞。　　代谢工程产生青蒿酸　　在一篇发表于去年12月3日出版的《科学》杂志的论文中，科斯林认为，作为现代生物技术主要的技术手段之一，代谢工程在使用微生物生产化学物质方面大有潜力，目前，这些化学物质主要由不可再生的能源或有限的自然资源来生产。　　2006年，科斯林在《自然》杂志撰文指出，他和同事成功地使用代谢工程，用转基因酵母合成了青蒿素的前体物质青蒿酸，新突破有望大幅增加青蒿素的产量，降低治疗疟疾的费用。此前，该小组曾将青蒿的一个基因植入大肠杆菌，利用细菌的生物合成过程获得了一些中间物质，但这些物质还需要几步反应才能生成青蒿酸。在最新研究中，研究人员在青蒿里发现了一种与青蒿酸合成有关的新酶，将制造这种酶的基因植入酿酒酵母后，酵母制造出了青蒿酸。　　在研究过程中，科斯林教授领导的小组还对有关代谢途径作了重新设计，解决了天然或非天然代谢物大量积累对寄主的毒性问题，并对改造后的微生物用变异进化法进行优化筛选，最终将青蒿素合成的成本降低了10倍。　　此外，2008年，美国莱斯大学科学家报告称，他们可以利用大肠杆菌发酵生产具有较高市场价值的甘油。以前的研究一直认为，在代谢途径中可以产生1,3-丙二醇的细菌就可以发酵甘油，然而无论是大肠杆菌还是酵母菌都不能产生1,3-丙二醇。新研究揭示了以前未知的一条甘油发酵代谢途径，利用与1,3-丙二醇类似的1,2-丙二醇来发酵甘油，而1,2-丙二醇可由大肠杆菌发酵产生。　　借助代谢工程，用清洁环保、可再生生物燃料取代汽油和其他交通燃料也大有可能。目前，他和其在JBEI的研究团队正在将代谢工程和有机合成化学方法结合起来，用木质纤维素类生物质人工合成液态交通燃料。　　制备散装化学材料　　科斯林表示：“未来，代谢工程学将让有机合成化学相形见绌。”　　他以制备药物成分为例，在该领域，代谢工程的优势明显胜过有机合成化学。其中包括三类特定的化学物质——主要来源于植物的生物碱、由不同细菌和真菌制造的聚酮化合物以及一般也由细菌制造的非核糖体多肽。　　科斯林认为，或许，未来代谢工程学最好的机会将是用于制造以石油为原料的散装化学物质，包括汽油和其他燃料、聚合物以及溶剂等。因为这样的产品能够通过对石油进行催化而得到，所以，到现在为止，一直很少有人使用微生物来制备这些产品。但随着油价飙升，以及考虑到资源紧缺和气候变化等因素，现在这种情况已经发生了变化。　　他表示，现在，借助代谢工程，人们可以使用成本低廉的淀粉、蔗糖或使用微生物作催化剂的纤维素生物质等原材料来制造这些化学物质。关键是，在代谢机制被修改过的细胞内制造出的这些化学物质，是目前产品所需要的准确分子，而不是一些“相同但更环保”、在使用之前还需经过广泛测试的产品。　　面临的障碍　　在其发表于《科学》杂志的论文中，科斯林也提到了未来用新陈代谢工程学定制生产出微生物和分子所面临的强大障碍，其中包括需要“调试程序”——发现和修复经过新陈代谢工程处理后的细胞中出现的错误。　　然而，他确信，这些障碍能够也必将被克服。“我们能够预见，在未来的某一天，不同的公司都能够参与到细胞的制造过程中，每一家公司只专注于其中的一个方面，比如，有的公司构建染色体；有的公司组建细胞膜和细胞壁；有的公司则用激活细胞所需要的基本分子来填充细胞壁。”