紫杉醇的發(fā)現(xiàn)及發(fā)展

紫杉醇藥物的發(fā)現(xiàn)及開展1主要內(nèi)容紫杉醇簡介紫杉醇運用現(xiàn)狀及前景紫杉醇的發(fā)現(xiàn)歷程幾種獲取紫杉醇的途徑紫杉醇的運用研討紫杉醇藥物的開展趨勢2紫杉醇簡介3DmodelandchemicalstructureofTaxol(Paclitaxel)3紫杉醇簡介紫杉醇〔Paclitaxel，Taxol，太平洋紫杉醇〕是細(xì)胞有絲分裂抑制劑，被用于癌癥治療〔主要是卵巢癌和乳腺癌〕。來源：紅豆杉科植物紅豆杉的枯燥根、枝葉以及樹皮?？拱C(jī)制：有絲分裂中的微管抑制劑，具有聚合和穩(wěn)定細(xì)胞內(nèi)微管的作用，致使快速分裂的腫瘤細(xì)胞在有絲分裂階段被牢結(jié)實定，使微管不再分開，可阻斷細(xì)胞于細(xì)胞周期之G2與M期，使癌細(xì)胞復(fù)制受阻斷而死亡。4簡要機(jī)理作用機(jī)理：阻滯腫瘤細(xì)胞有絲分裂結(jié)合位點：β-微管蛋白亞基〔N-端第31位氨基酸和217-231位氨基酸結(jié)合位點〕主要作用：導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯；誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；LPS活性5

紫杉醇運用現(xiàn)狀及前景治療卵巢癌、乳腺癌的首選藥物，對白血病、肺癌、腦癌、直腸癌等療效也顯著，并且毒性實驗闡明它的毒副作用很小，是目前最好的天然抗癌藥物之一。年份銷售額（億美元）增長率（%）19931.50-19943.40126.6719955.8070.5919968.1340.1719979.4115.7419981227.521999約15252000約2033.3國際紫杉醇原料藥需求走勢圖〔單位：公斤〕6紫杉醇的發(fā)現(xiàn)歷程1960年，Dr.JonathanL.Hartwell,NCI.開啟了從植物中挑選抗腫瘤活性成分工程；從樣品中發(fā)現(xiàn)了一些具有9KB細(xì)胞毒性；RTI〔ResearchTriangleInstitute〕研討T.brevifolia1966年6月，純組分的分別以及一些物理常數(shù)7分別過程8快速開展開展大事記：發(fā)現(xiàn)之后的快速開展9在1982年至1994年間，紫杉醇的化學(xué)合成以及臨床研討獲得快速進(jìn)展。1982-1984年進(jìn)展動物毒性實驗。1983-1986年，進(jìn)展了臨床Ⅰ和Ⅱ期實驗。隨后，紫杉醇被用于多種實體瘤如乳腺癌、肺癌的研討。1991年，美國百時美施貴寶公司獲得了美國癌癥協(xié)會關(guān)于紫杉醇協(xié)作開發(fā)的授權(quán)。1992年7月，新藥懇求文件提交，同年12月獲得了FDA同意，把紫杉醇推上市場，商品名泰素Taxol10幾種獲取紫杉醇的途徑目前關(guān)于紫杉醇的獲得方法主要是提取與合成合成包括：化學(xué)合成〔半合成和全合成〕，生物合成提取：在目前發(fā)現(xiàn)的一切含紫杉醇的紅豆杉屬植物中以歐洲短葉紅豆中紫杉醇含量最高〔0.069％〕，而最低含量只需0.003％，約從38000棵紫杉樹中方可分別提純得到99％純度的紫杉醇約25kg，對于成樹其紫杉醇含量為：樹皮>樹葉>樹根>樹干>種子>心材。即使以樹皮為原料提取的話，每提取一公斤紫杉醇就需求活剝10噸樹皮！11紅豆杉生長非常緩慢，上百年才干成材，而我國20世紀(jì)90年代曾大肆砍伐，使野生紅豆杉幾乎蒙受滅頂之災(zāi)，其樹皮價錢當(dāng)時也僅僅5元每公斤！所以，對于提取紫杉醇作為來源而言，對于生態(tài)的破壞非常嚴(yán)重，另外，紅豆杉作為一種再生時間比較長的植物，其總量是非常有限的，所以采用其他方式進(jìn)展替代是非常重要的，如今主要的替代方法是利用紅豆杉的枝葉等可再生的資源，進(jìn)展提取紫杉醇前體，進(jìn)展半合成；還有就是利用細(xì)菌真菌等進(jìn)展生物合成的方法。12化學(xué)半合成初次報道的是Denis等提出的半合成道路：13全合成戰(zhàn)略：1：線性戰(zhàn)略，由A環(huán)到ABC環(huán)或由C環(huán)到ABC環(huán)2：會聚戰(zhàn)略：由A環(huán)和C環(huán)會聚合成ABC環(huán)。14全合成戰(zhàn)略：一切的合成道路都是經(jīng)過假設(shè)干步反響后得到含有紫杉醇的母核構(gòu)造的化合物即BaccatinIII,最后再與Ojima內(nèi)酰胺〔β-lactam，3〕進(jìn)展偶聯(lián)反響加上側(cè)鏈，最終得到目的產(chǎn)物紫杉醇。15化學(xué)全合成：全世界范圍內(nèi)約有四十多個一流團(tuán)隊從事紫杉醇的全合成研討任務(wù)，其中有六個團(tuán)隊勝利完成并發(fā)表了他們的研討成果：1〕Holton全合成道路〔1994〕：此道路閱歷37步，產(chǎn)率為0.1%16化學(xué)全合成：2〕Nicolaou全合成道路〔1994〕：最終產(chǎn)率約為0.01%17化學(xué)全合成：3〕Danishefsky全合成道路〔1996〕：18化學(xué)全合成：4.Wender全合成道路--1997：整個道路37步，是知最短全合成道路。19化學(xué)全合成：5.Kuwajima全合成道路--1998：20化學(xué)全合成：6〕Mukaiyama全合成道路〔1998〕：從總體上看，對天然藥物紫杉醇的化學(xué)全合成方法途徑太長、合成步驟太多，不僅需求運用昂貴的化學(xué)試劑，而且反響條件極難控制，收率也偏低〔最高產(chǎn)率不超越2%〕，因此不適宜工業(yè)化消費。21生物合成目前生物合成方法有組織和細(xì)胞培育、生物轉(zhuǎn)化、微生物和基因工程等方面。組織培育技術(shù)初始于20世紀(jì)80年代，且其在紅豆杉產(chǎn)業(yè)中運用最為廣泛，以它為例作簡單引見。愈傷組織培育愈傷組織的繼代培育懸浮細(xì)胞培育細(xì)胞大量培育412322紅豆杉外植體的處置：用自來水充分洗凈，再用70%乙醇沖洗外表后切成小塊，在70%乙醇中浸泡2分鐘，再轉(zhuǎn)移至0.1%升汞溶液中浸泡20分鐘，然后用無菌水沖洗4到5次，備用。愈傷組織誘導(dǎo)及培育：將上述無菌紅豆杉嫩莖小塊組織接種于含2ppm的2，4-D、0.5ppm的KT及10%椰乳的MS培育基中，于25攝氏度的二氧化碳培育箱中培育40天，PH5.8,即可構(gòu)成小的愈傷組織塊，然后每隔30天進(jìn)展一次移植繼代培育。每次移植繼代培育均取一塊愈傷組織，不另其混雜，如此多次移植繼代培育即可獲得多個愈傷組織無性系。23細(xì)胞懸浮培育：培育基為含1ppm的2，4-D、0.05ppm的KT及10%椰乳的B-5培育基紅豆杉細(xì)胞大量培育：培育基與懸浮細(xì)胞培育基一樣。在反響器中參與培育液，滅菌后冷卻至室溫，接種曾經(jīng)培育30天的懸浮培育細(xì)胞，接種量按干細(xì)胞1到2克每升，在25攝氏度下，培育30天，待收獲細(xì)胞。細(xì)胞枯燥及搜集：每批細(xì)胞培育30天后，離心或過濾搜集細(xì)胞，用去離子水洗滌兩到三次，每次抽干，然后于30至40攝氏度低溫下真空凍干，即得紅豆杉培育細(xì)胞廢品。24分別純化超臨界提取,然后經(jīng)己烷脫脂,氯仿萃取HPLC梯度洗脫25紫杉醇的運用研討26紫杉醇藥物的開展趨勢紫杉醇消費植物細(xì)胞培育，微生物發(fā)酵和生物合成是有潛力的消費方法；植物細(xì)胞發(fā)酵萃取制造紫杉醇；如何控制植物細(xì)胞消費紫杉醇的不穩(wěn)定性是難點之一。靶向藥物的開發(fā)脂質(zhì)體、藥質(zhì)體、環(huán)糊精包合、大分子結(jié)合物給藥系統(tǒng)與紫杉醇結(jié)合提高靶向性、水溶性；聚合物〔微囊、微球等〕：用生物可降解聚合物包載紫杉醇，生物順應(yīng)性好可生物降解。

27紫杉醇藥物的開展趨勢紫杉醇構(gòu)造優(yōu)化如在紫杉醇構(gòu)造