薯蓣皂苷元是生产甾体激素药物的主要原料,也是一种重要的活性物质,具有抗肿瘤、抗炎等药理作用。以薯蓣皂苷元为底物生物转化能得到一系列活性化合物,薯蓣皂酮及其衍生物是其中重要的一类产物。薯蓣皂酮是哥伦比亚地区传统抗疟植物Solanum nudum的主要活性成分,是一种天然抗疟化合物。现有抗疟药物面临抗药性的问题,迫使人们去开发新的抗疟药物。薯蓣皂酮具有和现有抗疟药物不同的碳骨架,但其作用机制尚不清楚,阐明薯蓣皂酮的作用靶点,有利于后续以其为母核开发活性更高的衍生物。天然薯蓣皂酮主要从少数茄科植物中提取,在植物组织中含量极低,限制了人们的开发和利用。从来源广泛的薯蓣皂苷元半合成薯蓣皂酮是合理的替代方案,生物转化具有环境友好、反应条件温和等优势,在甾体药物合成中被广泛应用。本论文通过筛选具有转化薯蓣皂苷元合成薯蓣皂酮能力的微生物,在优化转化条件的基础上,制备薯蓣皂酮,并对其活性靶点进行筛选,解决薯蓣皂酮来源受限的问题,为薯蓣皂酮的大量生产和应用开发奠定基础。取得的主要研究结果如下:（1）首次筛选得到一株具有催化薯蓣皂苷元合成薯蓣皂酮能力的土曲霉。从盾叶薯蓣内生菌和实验室保藏菌株中筛选得到6株具有较强薯蓣皂苷元转化能力的微生物,分别为小克银汉霉（Cunninghamella sp）、构巢曲霉（Aspergillus nidulans）、土曲霉（Aspergillus terreus）、米根霉（Rhizopus oryzae）、少根霉（Rhizopus arrhizus）、白根霉（Rhizopus niveus）。结合TLC和LC-MS产物比对分析,发现土曲霉能将薯蓣皂苷元转化为目标产物薯蓣皂酮,其得率为16.43%。（2）对土曲霉转化合成薯蓣皂酮的条件进行优化,优化后薯蓣皂酮得率为28.32%,相对优化前提高了72.37%,使用优化条件进行制备,鉴定转化产物为薯蓣皂酮。对土曲霉转化薯蓣皂苷元合成薯蓣皂酮的条件进行单因素和正交优化,确定土曲霉转化薯蓣皂苷元的条件为:菌种培养3 d后,以2%无水乙醇预溶解薯蓣皂苷元投料,同时加入1‰的吐温80和400μM的2,2’-联吡啶,转化时间为3 d;该条件下薯蓣皂酮得率为28.32%,相对优化前的得率16.43%提高了72.37%,使用优化后的转化条件进行薯蓣皂酮制备,通过正相硅胶柱层析、重结晶、制备HPLC分离纯化,经LC-MS、NMR、IR鉴定确认产物为薯蓣皂酮。（3）使用虚拟筛选预测薯蓣皂酮的抗疟作用靶点和其它潜在靶点,验证薯蓣皂酮具有谷胱甘肽还原酶抑制活性,同时具有一定的抗肿瘤活性。通过Pharm Mapper反向预测和Autodock Vina分子对接,筛选得到了七个薯蓣皂酮潜在的抗疟作用靶点:谷胱甘肽还原酶,烯酰ACP还原酶,天冬氨酸蛋白酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,cAMP依赖型蛋白激酶调节亚基。体外实验验证薯蓣皂酮对谷胱甘肽还原酶有抑制作用,说明薯蓣皂酮具有治疗疟原虫抗性株的潜力。在抗疟作用靶点筛选的基础上,对薯蓣皂酮抗疟外的潜在作用靶点进行筛选,得到17个潜在的薯蓣皂酮作用靶点,涉及肿瘤、自身免疫性肝病、肺结核等疾病。通过MTT法评估薯蓣皂酮抗肿瘤活性,发现薯蓣皂酮在100μg/mL时对ID8、Hela、Panc-1、CT26、Huh-7等9种肿瘤细胞的增殖有抑制效果,对人宫颈癌细胞Hela和人肝癌细胞Huh-7的IC50分别为107.2±5.67μg/mL和57.1±2.16μg/mL,表明薯蓣皂酮具有一定的抗肿瘤活性。本论文首次筛选到一株具有转化薯蓣皂苷元生产薯蓣皂酮能力的土曲霉,对其转化条件进行优化,薯蓣皂酮得率由16.43%提高到28.32%,提高了72.37%,在此基础上进行产物制备,鉴定产物为薯蓣皂酮。结合虚拟筛选研究薯蓣皂酮作用靶点,证实薯蓣皂酮对谷胱甘肽还原酶有抑制作用,对人宫颈癌细胞Hela和人肝癌细胞Huh-7的IC50分别为107.2±5.67μg/mL和57.1±2.16μg/mL,表现出一定的抗肿瘤活性。