[发明专利]利用量子点提高丹参毛状根中丹参酮含量的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物工程领域，涉及一种利用特定粒径和种类的量子点处理丹参毛状根来提高丹参毛状根中总丹参酮的含量的方法。 

背景技术

丹参始载于《神农本草经》，为我国传统名贵中药材,具有祛瘀止痛、活血调经、养心除烦等功效。丹参主要成分包括脂溶性的二萜醌类化合物(丹参酮类成分)和水溶性的酚酸类化合物，二者均具有较强的药理活性，其中丹参酮类物质具有抗肿瘤，抗菌消炎，抗氧化，抗动脉粥样硬化等多种药理活性，因此具有巨大的市场需求。丹参酮的结构复杂导致其化学合成过程繁琐、成本较高且易造成环境污染，因此丹参酮的传统生产都是采用生物提取的方式。但是丹参为多年生草本植物,有生长周期较长，药用活性成分含量低等缺点。巨大的市场需求使得丹参野生资源日益减少，而传统的栽培模式也面临着丹参品质退化严重及品种选育成本过高等诸多弊端，因此如何满足丹参酮的市场需求成为目前研究的热点。 

毛状根培养是20世纪80年代发展起来的基因工程和细胞工程相结合的一项技术，它是将发根农杆菌的Ri质粒中含有的T-DNA整合到植物细胞的DNA上，诱导植物细胞产生毛状根。毛状根培养相对于细胞培养具有遗传和生物化学方面的稳定性，毛状根可以在不含激素的培养基上快速生长并可以大量积累经济价值较高的次生代谢产物．因此，毛状根被认为是极好的获得植物次生代谢产物的原材料。近年来毛状根培养被认为是获得有用次生代谢产物的重要途径。如何在培养过程中提高毛状根中有用次生代谢产物的积累能力成为人们关注的焦点。1996年，黄炼栋等完成了丹参毛状根再生体系的建立，并在毛状根中检测到了丹参酮类活性物质，但总体上丹参毛状根中丹参酮有效成分依然处在较低的水准，无法应用于实际生产。 

植物的次生代谢主要用于应对不利的外界环境，因此添加诱导物质是常用的提高植物次生代谢产物的方法，其中重金属离子是一种较常用的诱导剂，可以胁迫丹参毛状根产生更多的丹参酮类物质，但是研究发现，重金属离子如Cd等在提高丹参毛状根中丹参酮含量的同时也对丹参毛状根的生长产生了非常不利的影响。因此我们首先将重金属离子制备成粒径更大的量子点，这种量子点加入到毛状根培养基中后可以更加明显的提高丹参毛状根中丹参酮的含量，同时对毛状根的生长影响很小，是一种在实际生产中更为合适的诱导剂。目前对各种文献和专利进行检索尚未发现有类似的报道。因此，本发明是一种实际解决丹参酮药源紧缺性的新方法。 

发明内容

本发明的目的在于克服常规技术中的不足，提供一种有效提高丹参毛状根丹参酮含量的方法。 

本发明将CdSe量子点应用于提高丹参毛状根中丹参酮的含量，可以提高丹参酮总量，或者提高二氢丹参酮、隐丹参酮、丹参酮TI和丹参酮ⅡA中的至少一种的含量。 

本发明是通过以下技术方案实现的，一种利用量子点提高毛状根中丹参酮的含量的方法，包括如下步骤：将CdSe量子点加入丹参毛状根培养基或培养液中，培养12～48小时，优选的培养时间为24～48小时； 

所述的CdSe量子点在丹参毛状根培养基或培养液中的含量为50～200μg/L，优选为90～120μg/L。 

优选的，所述CdSe量子点的粒径为1～3nm；更优选的，CdSe量子点的平均粒径为2nm。 

所述CdSe量子点在回流条件下水相合成，具体制备方法包括如下步骤： 

（1）将pH=9～10、含有巯基丙酸的可溶性镉盐溶液除去空气后加入硒氢化钠溶液；所述的可溶性镉盐优选为氯化镉或硝酸镉； 

混合后的反应体系中，镉元素、硒元素和巯基丙酸的含量分别为0.4～0.5mmol/L、0.4～0.5mmol/L和0.8～1μmol/L； 

硒氢化钠溶液的制备方法为：无氧水中加入液氮去除空气，加入摩尔比为1： 2.8～3.1的硒粉和硼氢化钠（优选为1：3），再加入液氮，0～6℃反应8～12小时； 

（2）98～100℃回流搅拌反应8～12小时，再用液氮速冻得到CdSe量子点。 

所述丹参毛状根的培养方法为： 

（1）丹参叶片外植体预培养后与农杆菌共培养1～3天；优选的，用含有pCAMBIAl304⁺质粒的发根农杆菌转化丹参叶片外植体； 

（2）在光照条件下继续2～3周长出毛状根，取毛状根继代培养脱菌继续培养。