天然抗癌药物--紫杉醇

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第!"卷第"期##########应###用###科###技#########$%&’!"，(’")**+年"月##########,--&./0#12./32/#430#5/263%&%78#########943’)**+文章编号："**:;<=">（)**+）*";**?<;*!天然抗癌药物———紫杉醇王正平（哈尔滨工程大学化学工程学院，黑龙江哈尔滨#"?***"）摘###要：介绍了人们在不断提高天然植物红豆杉———紫杉醇提取技术的同时，利用人工栽培、半合成、全合成、生物合成、真菌发酵、植物组织细胞培养等现代科技手段获取紫杉醇，为解决天然资源的严重不足和紫杉醇的临床应用提供了可能’关#键#词：紫杉醇；半合成；生物合成；真菌发酵；植物细胞培养中图分类号：@:!)’")#文献标识码：,!"#$%"&’"(’)%*%)+,+#-).,’,()*/"’&,#"0)&B,CDE6/37F-.37（126%%&%GH6/I.24&J37.3//K.37，L4KM.3J37.3//K.37N3.O/KP.Q8，L4KM.3"?***"，H6.34）12+#%"’#：R42&.Q4S/&.P434QTK4&-K%0T2QU6.2664PP-/2.4&I/2643.PI%G2432/KFK/P.PQ’56/0.PQ.&&Q/263%&%78%GQ4STP26.3/3P.P64PM//3.I-K%O/0’,QQ6/P4I/Q.I/，M8TP/%GI43T4&-&43Q.37，P/&GFP83Q6/P.V.37，2%IF-&/Q/FP83Q6/P.V.37，M.%&%78FP83Q6/P.V.37，/-.-68Q/FG/KI/3Q430G%&.47/6.PQ.%28Q/-&43Q.37/Q2Q%7/Q-42&.Q4S/&，.Q.P-%PP.M&/Q%P/QQ&/Q6/-K%M&/I%GQ6/P6%KQ47/%G34QTK4&K/P%TK2/430Q6/2&.3.24--&.24Q.%3%G-42&.Q4S/&’3)456%.+：-42&.Q4S/&；P/&GFP83Q6/P.V.37；M.%&%78FP83Q6/P.V.37；/-.-68Q/FG/KI/3Q；G%&.47/6.PQ.%28Q/-&43Q.37##紫杉醇是具有独特抗癌机制的天然产物，是栽培、半合成、全合成、生物合成、真菌发酵、植物继阿霉素和顺铂后的热点抗癌新药’":=AW":A)组织细胞培养等技术手段获得紫杉醇的制备已取年间，美国对紫杉醇进行了大量的药理、生物等试得了较大的进展’验研究，随后进行的!、"、#期的临床试验相继"#紫杉醇的制备方法获得成功’"::)年被美国食品与药物管理局（XY,）批准作为抗晚期癌症的新药上市’目前紫"’"#天然红豆杉植物提取杉醇已在美国、英国、荷兰等+*余国作为一线抗紫杉醇的最直接来源是对天然植物红豆杉属肿瘤药物上市’目前，全球紫杉醇原药产量约为种的提取’红豆杉属植物共""种，我国有+种及<**Z7，年销售额!*多亿美元’"种变种，它们分别是云南红豆杉、西藏红豆杉目前，药用紫杉醇主要来源于天然植物———（又名喜马拉雅红豆杉）、中国红豆杉、东北红豆红豆杉，由于这些植物数量极少，种群密度小，自杉、南方红豆杉（又名美丽红豆杉）’由于这些植身繁殖低，生长缓慢，且紫杉醇在这些植物树皮中物数量极少，自身繁殖率低，生长缓慢，且紫杉醇的含量又极低，仅从红豆杉中获取紫杉醇必将给的含量又极低（每千克干树皮最多只能得到?*W红豆杉属植物在自然界中的长期生存带来极大的"?*I7的纯紫杉醇），生产"7紫杉醇需砍伐!W+威胁’在这种情况下，人们利用现代科技手段，正棵<*年树龄的大树’在这种情况下，要获得足够在为通过不同途径获得具有独特抗癌机制的天然的紫杉醇用于临床研究和基础研究，单纯靠从天产物———紫杉醇而努力’目前，人们在提高天然植然植物树皮中提取必将给红豆杉属植物的在自然物红豆杉———紫杉醇提取技术的同时，通过人工界中的生存带来极大的威胁’但由于从树皮中提##收稿日期：)**!;*";*)’作者简介：王万方数据正平（":?A;），男，教授，主要研究方向：精细化学品及其应用’ 第"期$$$$$$$$$$$$$王正平：天然抗癌药物———紫杉醇·9I·取紫杉醇的工艺已经成熟且工业化，因此，人们可和J(’&4)&K几乎同时宣告紫杉醇的全合成获得成利用人工栽培的方法来解决天然资源不足的问功!二者的全合成工作完成的十分出色，但合成路题!线均太长，且中间步骤的收率又相差很大，导致紫"!#$人工栽培杉醇的最终收率均很低!1&4<&*的方法紫杉醇总%&’()*’(’+,发现在-!./0()“1(’23((”和-!收率达到了#!I7，J(’&4)&K的合成路线虽具有较./0()“1(44”的根中紫杉醇的含量高达前者简明的优点，但其总收率却远远低于前者，仅5!56785!"97，至少是其它种属红豆杉属植物为5!5I7左右!因而目前来看，紫杉醇的化学全的:倍；同时，含有可作为紫杉醇半合成原料的合成还仅具有研究意义，缺少商业价值!;)’’)<(*===和"5>?/)’/<@4A)’’)<(*===的含量分别"!9$真菌发酵为5!5#785!5B7和5!5C785!567!由于这些D?/)’/<@4A)’’)<(*===在"E6E年美国农业部首先发现了红豆杉的植植物中的含量相对较高，因而半合成的研究工作物细胞能够产生紫杉醇并获得了专利!美国的主要集中在对这两种物质的研究上!P+@<&*%)<)4@<(’公司取得此专利后，通过多种优.)*F)<)4等人采用的第一个方法研究结果不化手段使每升发酵液中可产生"8C,F的紫杉理想，他们选择的反应路线立体选择性和区域选醇!该公司"EE"年宣称该方法可在#89年内实择性都较差，但他们意外地从合成产物中发现了现商业化!该公司的D,(<+等人通过分析许多种生物活性优于紫杉醇的紫杉醇衍生物-)G&最终紫杉醇的总产率达到了C67!利用取代的!<&*%)<)4@<(’3公司利用-!%+(*/*3(3组织细胞培内酰胺!与相应的;)’’)<(*衍生物缩合，可以以很养，最终使得紫杉醇的含量达到了5!5E67；日本高的产率得到紫杉醇，此外，%&,,/H’&*等人的合一个研究小组也宣称他们用-!;H/Q(R&4()的愈伤成方法也获得了较大的成功!半合成法可以更大组织得到了5!597的紫杉醇!S/<<>J/<&的研究小限度地利用植物资源，但仍不能从根本上解决植组详细研究了-!%K3T(0)<)的组织细胞代谢、生长物资源的匮乏问题!和紫杉醇的产生情况，取得了较为系统的实验数"!:$全合成据!巨大的社会效益、经济效益和极为重要的学目前对于组织细胞培养的一些工艺条件，如术价值吸引了全球范围内的:5多个一流的研究外植体、光照、会养基组成等因素对细胞培养及紫小组从事万方数据紫杉醇的全合成工作!"EE:年初，1&4<&杉醇生产的影响已基本探清，正在研究反应器的 ·LM·应&&&用&&&科&&&技&&&&&&&&&&&&第K’卷放大技术和新的技术生长点，可望实现由红豆杉’$MUN’$MJ!细胞培养生产紫杉醇!据报道，美国有关公司已具［K］1.6-.*42，,.O.V20，()O1D，!"#$!W#?@=A!（’）：>X8E#<=8A#9:QB<8［TI］!I2C09:C,=E!’JJ"，’’Y：’LJUN’LJJ!工业放大研究!［"］1.6-.*42，()O1D，,.O.V20，!"#$!W#?@=A（!$）：E=CSA:#<=8=>#9:0?8H/B<8T;，’JJ"，’’Y：’LJJN’Y%’!紫杉醇不仅是继阿霉素和顺铂后的热点抗癌［L］*)0.2.3(0，52*+V，6)3)II，!"#$!/:8;<#7RHB#?@=A!（’）：B:#B=;78#9:;<;，H:TB?H?#<=8，菌发酵、植物组织细胞培养等技术手段获得紫杉?8HB:E=8;#<#X#<=8［I］!I2C09:C,=E，’JJL，’’U：Y$"N醇的研究工作，已取得了较大的进展，目前已有人Y$U!［U］*)0.62.3(0，52*+V，6)3II，!"#$!-=#?A;78#9:R工栽培，真菌发酵、植物组织细胞培养等获取紫杉;<;=>#?@=A!（K）：>=BC?#<=8=>#?@=A’;2D0B<8T;]:A:#=8醇的技术，有望在短期内实现商品生产的工业开［I］!I2C09:C,=E，’JJL，’’U：Y"LNY"U!发!［M］*)0.62.3(0，3P*.1，6)3II，!"#$!-=#?A;78#9:R上述几种紫杉醇技术开发的成功，可大大缓;<;=>#?@=A!（"）：#9:><8?A;#?T:?8HE=CSA:#<=8=>#9:解人们对红豆杉的依赖，避免人为造成红豆杉属;78#9:;<［;I］!I2C09:C,=E，’JJL，’’U：YLKNYLL!植物的物种的生存危机，有效降低紫杉醇应用成［J］62WPFP44P，,-.WP4F.+P6D，04.-P234!D<=R本，为临床的广泛应用提供了可能!E9:C［I］!D<=S97;，’JJ"，K’K：’KJN’"’!［’%］D4)*)F!P8#9?8E:HSB=HXE#<=8=>#?@=A?8H#?@?8:;Q7参考文献：E:AAE?A#XB:;=>#?@X;;S:E<:;!^.JK’U’$’，’JJK!［’］()*+,-.*/+，0123/12452+，+3*2-)2(222［’’］甘烦远，郑光植，彭丽萍!红豆杉细胞培养的研究6，!"#$!,78#9:;<;=>#?@=A>B=CD?EE?#<8!F#9:#?@=A0R’K;