紫杉醇的抗癌机理及其应用

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1、紫杉醇的抗癌机理及其应用祝融峰罗征魏月李天阳北京大学化学与分子工程学院100871摘要:紫杉醇是继阿霉素和顺铂之后，目前世界上最好的抗癌药物，是迄今国际市场最畅销，最热门的新型抗癌药物，也是晚期癌症患者的最后一道防线，具有极高的开发利用价值。本文将对其历史、抗癌机理以及制备作一个介绍。关键词:紫杉醇红豆杉微管抗癌机理制备一、紫杉醇概述紫杉醇于1967年为美国北卡罗莱纳州三角研究所发现，其英文名为Taxol。它来源于红豆杉科植物红豆杉的干燥根、枝叶以及树皮。其外观为白色结晶体粉末。无臭，无味。微溶于水，易溶于氯仿、丙酮等有机溶剂。它的分子式为C47H51NO14，分子量853.92，

2、结构式如下图：紫杉醇的化学名称为5β，20-环氧-1，2α，4，7β，10β，13α-六羟基紫杉烷-11-烯-9-酮-4，10-二乙酸酯-2-苯甲酸酯-13[（2’R，3’S）-N-苯甲酰-3-苯基异丝氨酸酯]。紫杉醇是红豆杉属植物中的一种复杂的次生代谢产物,也是目前所了解的惟一一种可以促进微管聚合和稳定已聚合微管的药物。同位素示踪表明,紫杉醇只结合到聚合的微管上,不与未聚合的微管蛋白二聚体反应。细胞接触紫杉醇后会在细胞内积累大量的微管，这些微管的积累干扰了细胞的各种功能,特别是使细胞分裂停止于有丝分裂期，阻断了细胞的正常分裂。通过Ⅱ-Ⅲ临床研究，紫杉醇主要适用于卵巢癌和乳腺癌，对

3、肺癌、大肠癌、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤、脑瘤也都有一定疗效。同其它抗癌药物一样，紫杉醇在使用时也会出现过敏反应与副作用。过敏反应轻微症状为面潮红、皮肤反应、心率略快、血压稍降，严重反应为血压低、血管神经性水肿、呼吸困难、全身寻麻疹等。副作用有指趾麻木、一过性心动过速和低血压、关节和肌肉疼痛、消化道反应、轻度脱发以及胆红素、碱性磷酸酶、谷草转氨酶升高等。二、紫杉醇研究历史1、红豆杉简介紫杉醇的最初来源是从红豆杉中提取。红豆杉在地球上已有250万年的历史，它属常绿针叶植物，结樱桃大的奇特红豆果，是第四世纪冰川后遗留下来的世界珍稀濒危植物，全世界自然分布极少，列为国家一级重点保护植物。

4、红豆杉南北各地均适宜种植，具有喜荫、耐旱、抗寒的特点，要求土壤PH值在5.5～7.0，可与其他树种或果园套种，管理简便。它侧根发达、枝叶繁茂、萌发力强、耐修剪、耐病虫害，而且可以长成高大的乔木、有的单株甚至可以生长上千年不衰，既可以用做药用品种，又可以用做绿化品种。其木材细密，色红鲜艳，坚韧耐用，也是珍贵的用材树种。红豆杉红豆杉为红豆杉属植物的总称，属于裸子植物门松杉纲红豆杉目红豆杉科（又称紫杉科）。红豆杉属下共11种，我国产3种2变种（也有4种1变种的说法），分别为东北红豆杉（又名紫杉，TaxuscuspidataSieb.etZucc）、喜马拉雅红豆杉（又名云南红豆杉，Taxu

5、swallichianaZucc.）、喜马拉雅密叶红豆杉（又名西藏红豆杉，TaxusfuanaNanLietR.Mill），红豆杉（Taxuswallichianavar.chinensis（Pilger.）Florin）、南方红豆杉（又名台湾红豆杉、美丽红豆杉、血仔树，Taxuswallichianavar.mairei（LemeeetLevl.）L.K.FuetN.Li）为喜马拉雅红豆杉种下的变种。在我国，东北红豆杉主要分布在吉林省长白山和黑龙江一带，辽宁东部山区也有少量分布。喜马拉雅红豆杉主要分布在滇西与地州16个县总面积约9万平方公里，其特点分布广，生长分散，无纯林，多为林

6、中散生木。喜马拉雅密叶红豆杉主要分布在云南西北部，西藏南部和东南部。南方红豆杉主要分布在滇东、滇西南，滇东纯林，多为林中散生木。红豆杉分布于安徽南部的黄山，福建，甘肃南部，广西北部，贵州的西部和东南部，湖北西部，湖南东北部，陕西南部，四川，云南东部，浙江；在江西庐山和越南北部也有栽培。除分布外，这四种红豆杉中紫杉醇的含量也有差异，具体数值见下表（无喜马拉雅密叶红豆杉数据）：南方红豆杉紫杉醇平均东北红豆杉紫杉醇平均喜马拉雅红豆杉紫杉醇部位含量（%）含量（%）平均含量（%）皮0.017770.017100.00151枝条0.012800.01490.00107叶0.009460.004

7、700.01370种子0.014062、紫杉醇历史紫杉醇是美国北卡罗莱纳州三角研究所的Wall博士和Wani博士于1967年发现的。之后，他们又从太平洋红豆杉中分离出了这种化合物并发现它具有广泛的抗恶性肿瘤作用。因为通过Zemplen醇解作用紫杉醇可被分解成可结晶的两部分，在1970年这两位三角研究所的科学家通过X射线衍射分析并测定了其结构，并在1971年发表了这一研究成果。紫杉醇分子是一个极其复杂的四环二萜类化合物：一个紫杉烷环加一个四个元素组成的氧烷环，在C-2和