紫杉醇的發(fā)現(xiàn)及發(fā)展課件

1、紫杉醇藥物的發(fā)現(xiàn)及發(fā)展1主要內(nèi)容紫杉醇簡介紫杉醇應(yīng)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應(yīng)用研究紫杉醇藥物的發(fā)展趨勢2紫杉醇簡介 3D model and chemical structure of Taxol (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干燥根、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牢固定，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

2、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(diǎn)：-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(diǎn)）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紫杉醇的發(fā)現(xiàn)歷程1960年，Dr. Jonathan L. Hartwell, NCI.開啟了從植物中篩選抗腫瘤活性成分項(xiàng)目；從樣品中發(fā)現(xiàn)了一些具有9KB細(xì)胞毒性；RTI（Research Triangle Institute）研究T. brevifolia1966年6月，純組分的分離以及一些物理常數(shù)7分離過程8在1982年至1994年間，紫杉醇的化學(xué)合成以及臨床研究獲得快速進(jìn)展。1982-198

3、4年進(jìn)行動物毒性試驗(yàn)。1983-1986年，進(jìn)行了臨床和期試驗(yàn)。隨后，紫杉醇被用于多種實(shí)體瘤如乳腺癌、肺癌的研究。1991年，美國百時美施貴寶公司獲得了美國癌癥協(xié)會關(guān)于紫杉醇合作開發(fā)的授權(quán)。1992年7月，新藥申請文件提交，同年12月獲得了FDA批準(zhǔn)，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?。涸谀壳鞍l(fā)現(xiàn)的所有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），而最低含量只有 0. 003，約從 38000棵紫杉樹中方可分離提純得到 99純度的紫杉醇約 25kg，對于

4、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要活剝10噸樹皮！11紅豆杉生長十分緩慢，上百年才能成材，而我國20世紀(jì)90年代曾大肆砍伐，使野生紅豆杉幾乎遭受滅頂之災(zāi)，其樹皮價格當(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)行替代是非常重要的，現(xiàn)在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)行提取紫杉醇前體，進(jìn)行半合成；還有就是利用細(xì)菌真菌等進(jìn)行生物合成的方法。12全合成策略：1：線性戰(zhàn)略，由A環(huán)到ABC環(huán)或由C環(huán)到ABC環(huán)2：

5、會聚戰(zhàn)略：由A環(huán)和C環(huán)會聚合成ABC環(huán)。14全合成策略：所有的合成路線都是通過若干步反應(yīng)后得到含有紫杉醇的母核結(jié)構(gòu)的化合物即Baccatin III, 最后再與 Ojima內(nèi)酰胺（-lactam ，3 ）進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)加上側(cè)鏈，最終得到目標(biāo)產(chǎn)物紫杉醇。 15化學(xué)全合成：2）Nicolaou全合成路線（1994）：最終產(chǎn)率約為0.01%17化學(xué)全合成：3）Danishefsky全合成路線（1996）：18化學(xué)全合成：4.Wender全合成路線-1997：整個路線37步，是已知最短全合成路線。19化學(xué)全合成：5. Kuwajima全合成路線-1998：20化學(xué)全合成：6）Mukaiyama全合成路線

6、（1998）：從總體上看，對天然藥物紫杉醇的化學(xué)全合成方法路徑太長、合成步驟太多，不僅需要使用昂貴的化學(xué)試劑，而且反應(yīng)條件極難控制，收率也偏低（最高產(chǎn)率不超過2%），因此不適合工業(yè)化生產(chǎn)。21生物合成目前生物合成方法有組織和細(xì)胞培養(yǎng)、生物轉(zhuǎn)化、微生物和基因工程等方面。組織培養(yǎng)技術(shù)初始于20世紀(jì)80年代，且其在紅豆杉產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用最為廣泛，以它為例作簡單介紹。愈傷組織培養(yǎng) 愈傷組織的繼代培養(yǎng)懸浮細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞大量培養(yǎng)412322細(xì)胞懸浮培養(yǎng)：培養(yǎng)基為含1ppm的2，4-D、0.05ppm的KT及10%椰乳的B-5培養(yǎng)基紅豆杉細(xì)胞大量培養(yǎng)：培養(yǎng)基與懸浮細(xì)胞培養(yǎng)基相同。在反應(yīng)器中加入培養(yǎng)液，滅菌后冷卻至室

7、溫，接種已經(jīng)培養(yǎng)30天的懸浮培養(yǎng)細(xì)胞，接種量按干細(xì)胞1到2克每升，在25攝氏度下，培養(yǎng)30天，待收獲細(xì)胞。細(xì)胞干燥及收集：每批細(xì)胞培養(yǎng)30天后，離心或過濾收集細(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，即得紅豆杉培養(yǎng)細(xì)胞成品。24分離純化超臨界提取 ,然后經(jīng)己烷脫脂, 氯仿萃取HPLC梯度洗脫25紫杉醇藥物的發(fā)展趨勢紫杉醇生產(chǎn)植物細(xì)胞培養(yǎng)，微生物發(fā)酵和生物合成是有潛力的生產(chǎn)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)胞生產(chǎn)紫杉醇的不穩(wěn)定性是難點(diǎn)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，生物適應(yīng)性好可生物降解。 27紫杉醇藥物的發(fā)展趨勢紫杉醇結(jié)構(gòu)優(yōu)化如在紫杉醇結(jié)構(gòu)改造過程中合成出來的紫杉醇衍生物-多烯紫杉醇，具有較好的生物利用度，