紫杉醇的发现及发展

紫杉醇药物的发现及开展1主要内容紫杉醇简介紫杉醇运用现状及前景紫杉醇的发现历程几种获取紫杉醇的途径紫杉醇的运用研讨紫杉醇药物的开展趋势2紫杉醇简介3DmodelandchemicalstructureofTaxol(Paclitaxel)3紫杉醇简介紫杉醇〔Paclitaxel，Taxol，太平洋紫杉醇〕是细胞有丝分裂抑制剂，被用于癌症治疗〔主要是卵巢癌和乳腺癌〕。来源：红豆杉科植物红豆杉的枯燥根、枝叶以及树皮。抗癌机制：有丝分裂中的微管抑制剂，具有聚合和稳定细胞内微管的作用，致使快速分裂的肿瘤细胞在有丝分裂阶段被牢结实定，使微管不再分开，可阻断细胞于细胞周期之G2与M期，使癌细胞复制受阻断而死亡。4简要机理作用机理：阻滞肿瘤细胞有丝分裂结合位点：β-微管蛋白亚基〔N-端第31位氨基酸和217-231位氨基酸结合位点〕主要作用：导致细胞周期停滞；诱导细胞凋亡；LPS活性5

紫杉醇运用现状及前景治疗卵巢癌、乳腺癌的首选药物，对白血病、肺癌、脑癌、直肠癌等疗效也显著，并且毒性实验阐明它的毒副作用很小，是目前最好的天然抗癌药物之一。年份销售额（亿美元）增长率（%）19931.50-19943.40126.6719955.8070.5919968.1340.1719979.4115.7419981227.521999约15252000约2033.3国际紫杉醇原料药需求走势图〔单位：公斤〕6紫杉醇的发现历程1960年，Dr.JonathanL.Hartwell,NCI.开启了从植物中挑选抗肿瘤活性成分工程；从样品中发现了一些具有9KB细胞毒性；RTI〔ResearchTriangleInstitute〕研讨T.brevifolia1966年6月，纯组分的分别以及一些物理常数7分别过程8快速开展开展大事记：发现之后的快速开展9在1982年至1994年间，紫杉醇的化学合成以及临床研讨获得快速进展。1982-1984年进展动物毒性实验。1983-1986年，进展了临床Ⅰ和Ⅱ期实验。随后，紫杉醇被用于多种实体瘤如乳腺癌、肺癌的研讨。1991年，美国百时美施贵宝公司获得了美国癌症协会关于紫杉醇协作开发的授权。1992年7月，新药恳求文件提交，同年12月获得了FDA同意，把紫杉醇推上市场，商品名泰素Taxol10几种获取紫杉醇的途径目前关于紫杉醇的获得方法主要是提取与合成合成包括：化学合成〔半合成和全合成〕，生物合成提取：在目前发现的一切含紫杉醇的红豆杉属植物中以欧洲短叶红豆中紫杉醇含量最高〔0.069％〕，而最低含量只需0.003％，约从38000棵紫杉树中方可分别提纯得到99％纯度的紫杉醇约25kg，对于成树其紫杉醇含量为：树皮>树叶>树根>树干>种子>心材。即使以树皮为原料提取的话，每提取一公斤紫杉醇就需求活剥10吨树皮！11红豆杉生长非常缓慢，上百年才干成材，而我国20世纪90年代曾大肆砍伐，使野生红豆杉几乎蒙受灭顶之灾，其树皮价钱当时也仅仅5元每公斤！所以，对于提取紫杉醇作为来源而言，对于生态的破坏非常严重，另外，红豆杉作为一种再生时间比较长的植物，其总量是非常有限的，所以采用其他方式进展替代是非常重要的，如今主要的替代方法是利用红豆杉的枝叶等可再生的资源，进展提取紫杉醇前体，进展半合成；还有就是利用细菌真菌等进展生物合成的方法。12化学半合成初次报道的是Denis等提出的半合成道路：13全合成战略：1：线性战略，由A环到ABC环或由C环到ABC环2：会聚战略：由A环和C环会聚合成ABC环。14全合成战略：一切的合成道路都是经过假设干步反响后得到含有紫杉醇的母核构造的化合物即BaccatinIII,最后再与Ojima内酰胺〔β-lactam，3〕进展偶联反响加上侧链，最终得到目的产物紫杉醇。15化学全合成：全世界范围内约有四十多个一流团队从事紫杉醇的全合成研讨任务，其中有六个团队胜利完成并发表了他们的研讨成果：1〕Holton全合成道路〔1994〕：此道路阅历37步，产率为0.1%16化学全合成：2〕Nicolaou全合成道路〔1994〕：最终产率约为0.01%17化学全合成：3〕Danishefsky全合成道路〔1996〕：18化学全合成：4.Wender全合成道路--1997：整个道路37步，是知最短全合成道路。19化学全合成：5.Kuwajima全合成道路--1998：20化学全合成：6〕Mukaiyama全合成道路〔1998〕：从总体上看，对天然药物紫杉醇的化学全合成方法途径太长、合成步骤太多，不仅需求运用昂贵的化学试剂，而且反响条件极难控制，收率也偏低〔最高产率不超越2%〕，因此不适宜工业化消费。21生物合成目前生物合成方法有组织和细胞培育、生物转化、微生物和基因工程等方面。组织培育技术初始于20世纪80年代，且其在红豆杉产业中运用最为广泛，以它为例作简单引见。愈伤组织培育愈伤组织的继代培育悬浮细胞培育细胞大量培育412322红豆杉外植体的处置：用自来水充分洗净，再用70%乙醇冲洗外表后切成小块，在70%乙醇中浸泡2分钟，再转移至0.1%升汞溶液中浸泡20分钟，然后用无菌水冲洗4到5次，备用。愈伤组织诱导及培育：将上述无菌红豆杉嫩茎小块组织接种于含2ppm的2，4-D、0.5ppm的KT及10%椰乳的MS培育基中，于25摄氏度的二氧化碳培育箱中培育40天，PH5.8,即可构成小的愈伤组织块，然后每隔30天进展一次移植继代培育。每次移植继代培育均取一块愈伤组织，不另其混杂，如此多次移植继代培育即可获得多个愈伤组织无性系。23细胞悬浮培育：培育基为含1ppm的2，4-D、0.05ppm的KT及10%椰乳的B-5培育基红豆杉细胞大量培育：培育基与悬浮细胞培育基一样。在反响器中参与培育液，灭菌后冷却至室温，接种曾经培育30天的悬浮培育细胞，接种量按干细胞1到2克每升，在25摄氏度下，培育30天，待收获细胞。细胞枯燥及搜集：每批细胞培育30天后，离心或过滤搜集细胞，用去离子水洗涤两到三次，每次抽干，然后于30至40摄氏度低温下真空冻干，即得红豆杉培育细胞废品。24分别纯化超临界提取,然后经己烷脱脂,氯仿萃取HPLC梯度洗脱25紫杉醇的运用研讨26紫杉醇药物的开展趋势紫杉醇消费植物细胞培育，微生物发酵和生物合成是有潜力的消费方法；植物细胞发酵萃取制造紫杉醇；如何控制植物细胞消费紫杉醇的不稳定性是难点之一。靶向药物的开发脂质体、药质体、环糊精包合、大分子结合物给药系统与紫杉醇结合提高靶向性、水溶性；聚合物〔微囊、微球等〕：用生物可降解聚合物包载紫杉醇，生物顺应性好可生物降解。

27紫杉醇药物的开展趋势紫杉醇构造优化如在紫杉醇构造