紫杉醇
紫杉醇化疗副作用
紫杉醇化疗副作用
紫杉醇是一种常用的抗癌药物，用于治疗多种肿瘤，如乳腺癌、卵巢癌和肺癌等。
然而，使用紫杉醇进行化疗可能会引起一些副作用。
以下是一些常见的紫杉醇化疗副作用：
1. 消化系统不良反应：紫杉醇可能引发恶心、呕吐、腹泻和食欲不振等消化系统不适。
这些副作用多数会在化疗结束后逐渐减轻。
2. 骨髓抑制：紫杉醇对骨髓的影响可能导致白细胞、红细胞和血小板的减少，从而增加感染、贫血和出血的风险。
密切的血液监测和支持性治疗可以减轻这些不良反应。
3. 神经病理反应：紫杉醇可能导致周围神经病变，表现为感觉异常、手脚发麻、疼痛和运动障碍等。
这些症状通常在化疗后数天到数周内恢复，但有时可能持续数月。
4. 皮肤变化：一些患者可能会出现头发脱落、皮肤干燥、瘙痒和色素沉着等皮肤反应。
适当的护理和治疗可以帮助缓解这些不适。
5. 过敏反应：少数患者可能对紫杉醇产生过敏反应，表现为皮疹、荨麻疹、呼吸困难和血压下降等。
紫杉醇治疗前会进行过敏测试，以预防此类反应的发生。
总体而言，紫杉醇是一种有效的抗癌药物，但其化疗副作用需进行合理管理和处理。
及时告知医生有关不适和副作用的情况，
并接受医生的指导和治疗，可以帮助减轻不良反应，提高治疗效果。
紫杉醇合成
紫杉醇合成1. 紫杉醇简介紫杉醇（Paclitaxel）是一种天然产物，属于植物次生代谢产物，主要存在于紫杉树（Taxus spp.）的树皮和树枝中。
紫杉醇是一种重要的抗肿瘤药物，具有广谱的抗肿瘤活性，特别是对于卵巢、乳腺、肺、胃、食道等多种癌症具有显著的治疗效果。
紫杉醇的合成方法主要有天然提取和化学合成两种途径。
天然提取法由于紫杉树资源有限且提取过程复杂，无法满足大规模生产的需求，因此化学合成成为了紫杉醇的主要合成途径。
2. 紫杉醇的化学结构紫杉醇的化学结构非常复杂，由多个环和侧链组成。
它的主要结构特点包括： - 三环结构：紫杉醇的核心结构是一个由四个环组成的结构单元，包括苯并环、环氧环和环戊二烯环。
- 侧链结构：紫杉醇的侧链结构包括酮基、酯基、醇基等。
紫杉醇的复杂化学结构使得其合成过程具有一定的难度和挑战性。
3. 紫杉醇的合成途径紫杉醇的化学合成途径主要包括两个关键步骤：侧链引入和核心结构的构建。
3.1 侧链引入紫杉醇的侧链引入是合成过程中的第一个关键步骤。
侧链的引入可以通过多种方法实现，常用的方法包括： - 酯化反应：通过酯化反应将酸与醇缩合，引入侧链酯基。
- 氧化反应：通过氧化反应将醇基氧化为酮基，引入侧链酮基。
- 烷基化反应：通过烷基化反应引入烷基侧链。
侧链引入的选择和反应条件的优化对于合成紫杉醇具有重要的影响。
3.2 核心结构的构建紫杉醇的核心结构的构建是合成过程中的第二个关键步骤。
核心结构的构建包括环氧环的引入和环戊二烯环的形成。
环氧环的引入可以通过环氧化反应实现，常用的方法包括： - 氧化剂：常用的氧化剂包括过氧化氢、过硫酸铵等。
- 催化剂：常用的催化剂包括钛酸酯、钼酸酯等。
环戊二烯环的形成可以通过环戊二烯合成反应实现，常用的方法包括： - 环戊二烯合成：常用的环戊二烯合成方法包括戈尔德反应、烯烃环化等。
核心结构的构建需要考虑反应条件的选择和优化，以及中间产物的保护和控制。
紫杉醇的药理作用与研究进展
并开始对其药理作用进行研究。
紫杉醇的发现被认为是抗癌药物研究的重要里程碑，因为它是
03
第一个能够显著延长部分癌症患者生存期的药物。
紫杉醇的基本结构与性质
01
02
03
紫杉醇是一种复杂的四 环二萜类化合物，由多 个环状结构和连接它们
的桥梁组成。
紫杉醇具有亲脂性，这 意味着它可以轻易地穿 过细胞膜，进入细胞内
紫杉醇能够抑制炎症因子的表达，减轻炎症反应。
神经保护作用
紫杉醇能够保护神经元免受损伤，对神经系统具有一定的保护作用。
03 紫杉醇的研究进展
紫杉醇的抗癌机制研究
1
紫杉醇通过抑制微管解聚，稳定微管结构，干扰 细胞分裂，导致细胞死亡，从而发挥抗癌作用。
2
紫杉醇可以诱导肿瘤细胞进入凋亡通道，通过调 节Bcl-2、Bax等基因的表达，触发细胞凋亡。
卵巢癌
紫杉醇也常用于治疗卵巢癌，尤 其在铂类耐药的情况下，作为二 线药物使用。
பைடு நூலகம்
非小细胞肺癌
对于非小细胞肺癌，紫杉醇可与 铂类等其他药物联合使用，提高 治疗效果。
紫杉醇的疗效评估
01
肿瘤缩小
紫杉醇治疗癌症的主要疗效指标 是肿瘤体积缩小，通常在治疗几 个疗程后进行评估。
02
03
生存期延长
缓解症状
研究表明，紫杉醇治疗能够延长 癌症患者的生存期，提高生活质 量。
3
紫杉醇可以抑制肿瘤血管生成，通过抑制VEGF 等血管生成因子的表达，减少肿瘤血供，抑制肿 瘤生长。
紫杉醇的抗癌药物优化研究
01
针对紫杉醇的耐药性问题，研究如何提高其敏感性， 降低耐药性的产生。
02
研究紫杉醇与其他药物的联合应用，以提高疗效， 减少副作用。
紫杉醇
紫杉醇1.紫杉醇的发现和历史2.紫杉醇的化学结构3.紫杉醇的提取分离方法4.紫杉醇的合成研究5.常见的几种紫杉醇药物6.个人感想1.紫杉醇的发现和历史紫杉醇是红豆杉科红豆杉属植物的次生代谢产物，这类植物主要分布于北半球的温带至亚热带地区，全世界共有11种。
最初，紫杉醇是从短叶紫杉（Taxus brevi folia）的树皮中分离获得的，在它的抗癌作用被发现之前，林木工人通常把它砍了当柴烧或者用来做篱笆。
早在1856年德国科学家Lucas·H开始对Taxus baccata Linn(浆果红豆杉)进行化学研究，并从其叶片中提取出粉状碱性成分Taxine,但在随后的100多年里没有多大的研究进展。
直到20世纪60年代，随着光谱技术的飞速发展，科学家才开始对红豆杉属的植物有了比较深入的研究。
20世纪初，人们发现美国西部山区的一个有一片红豆杉林的小城镇中的居民很长寿，他们的寿命最短的在95岁以上，绝大多数的人寿命超过100岁，而且百岁老人随处可见。
科学家到那里考察发现当地居民除了两个与其他地方居民不同的生活习惯外，其余的都差不多。
一是当地居民喜欢采摘山林中的红豆杉树叶泡茶喝；二是经常去红豆杉林中散步或运动。
这种现象引起了科学家对红豆杉的研究兴趣，他们从红豆杉树皮中提取出一种对许多类型的肿瘤细胞有细胞毒作用的提取物——紫杉醇。
后来研究表明其化学结构为紫杉烷类中的一种四环二萜类化合物【1】。
1962年8月，在美国农业部任职的植物学家Barclay响应由美国国立癌症研究所（National Cancer Institute ,NCI）发起的植物提取物抗癌活性成分筛选研究,收集了7Kg太平洋紫杉的树皮寄回了NCI。
这些样品后来经NCI北卡罗莱纳州“研究三角学院”（Research Triangle Institute ,RTI）分馏实验室的美国化学家Wani博士和Wall博士。
他们分离提取得到紫杉醇的粗提物，在筛选实验中他们发现紫杉醇粗提物对离体培养的鼠肿瘤细胞有很高的抑制活性，有强烈的KB细胞毒作用及抗小鼠肉瘤和抗白血病活性。
紫杉醇
紫杉醇紫杉醇，白色结晶体粉末。
无臭，无味，难溶于水，易溶于甲醇、乙腈、氯仿、丙酮等有机溶剂。
主要以红豆杉为原料的提取物，【从紫杉醇产生菌中提取，化学合成法,利用红豆杉细胞培养生产】英文名称Paclitaxel[,pækli'tæksəl]，别名泰素，紫素，特素，化学名称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[（2R，3S）-N-苯甲酰-3-苯基异丝氨酸酯]，分子量853.92，分子式C47H51NO14。
药理作用机制：紫杉醇可使微管蛋白【组成微管的蛋白质】和组成微管的微管蛋白二聚体失去动态平衡，诱导与促进微管蛋白聚合、微管装配，防止解聚，使微管【一种具有极性的细胞骨架，微管的功能：维持细胞形态，辅助细胞内运输，与其他蛋白共同装配成纺锤体，基粒，中心粒，鞭毛，纤毛神经管等结构】稳定，从而阻止癌细胞的生长。
紫杉醇的衍生物：多烯紫杉醇是在对紫杉醇结构改造过程中合成出来的紫杉醇衍生物，生物利用度好，毒副作用小。
紫杉醇的应用：紫杉醇是目前国际上抗癌效果最好，广谱性强，副作用较小，是作用机制全新的一种理想抗癌药物，主要适用于卵巢癌和乳腺癌，对肺癌、大肠癌、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤、脑瘤也都有一定疗效。
目前应用相对比较成熟的有以下一些方面：1.在治疗卵巢癌方面，紫杉醇早已经是卵巢癌治疗得到首选药物了。
经过了许多临床试验表明，不管是单一使用还是联合用药，都远好于传统化疗法治疗这种癌症。
紫杉醇还可联合顺铂治疗晚期卵巢癌,紫杉醇是一种新型的具有抗微管作用的抗肿瘤药物。
2.在治疗子宫颈癌方面，紫杉醇的地位没有像治疗卵巢癌那么重要，但是随着紫杉醇在这方面的应用的增加，它的地位也日显重要。
在子宫颈癌治疗的研究有三方面：对于局限性晚期宫颈癌的先期化疗应用，晚期或复发性病例的治疗以及放射治疗的增敏。
3.在治疗乳腺癌方面，紫杉醇的药效相对较高，单药效大于一半，在治疗此类的药物中药效算是较好的一种。
紫杉醇杀菌原理
紫杉醇杀菌原理
紫杉醇是一种从紫杉树中提取的天然化合物，具有杀菌作用。
其杀菌原理主要包括以下几个方面：
1. 抑制DNA合成：紫杉醇可以通过抑制微生物体内的DNA合成来杀菌。
DNA是微生物体内重要的遗传物质，在微生物的生理功能和生命周期中起着关键作用。
紫杉醇能够与微生物体内的相关酶结合，阻断DNA的合成过程，从而抑制微生物的生长和繁殖。
2. 干扰细胞分裂：紫杉醇还可以干扰微生物体内的细胞分裂过程，进而导致微生物死亡。
细胞分裂是微生物生命周期中的一个关键过程，它使微生物能够不断增殖和繁衍。
紫杉醇能够阻碍微生物体内蛋白质的聚合和微管的形成，从而干扰细胞分裂的进行，使微生物无法正常增殖和繁衍。
3. 破坏细胞膜结构：紫杉醇能够通过破坏微生物体内的细胞膜结构来杀菌。
微生物的细胞膜是微生物体内重要的保护层，它起着控制物质进出、维持细胞稳定等功能。
紫杉醇与细胞膜内的脂质相
互作用，破坏细胞膜的完整性，导致微生物失去细胞膜保护，最终
死亡。
4. 干扰微生物代谢：紫杉醇还能够干扰微生物体内的代谢过程，使微生物无法正常进行能量合成和营养吸收。
微生物的代谢过程是
维持微生物生命活动的基础，包括能量合成、蛋白质合成、核酸合
成等。
紫杉醇能够与微生物体内的相关酶结合，阻碍代谢途径的进行，使微生物缺乏生存必需的物质，进而导致微生物死亡。
综上所述，紫杉醇通过抑制DNA合成、干扰细胞分裂、破坏
细胞膜结构和干扰微生物代谢等多种方式，发挥杀菌作用。
这使得
紫杉醇成为一种重要的天然杀菌剂，具有广泛的应用前景。
紫杉醇的作用
紫杉醇的作用
紫杉醇是一种天然化合物，具有广泛的药理活性和应用价值。
以下是紫杉醇的一些主要作用：
1. 抗癌作用：紫杉醇作为一种微管抑制剂，能够阻断肿瘤细胞的有丝分裂过程，抑制肿瘤细胞的生长和分裂。
因此，紫杉醇被广泛应用于临床肿瘤治疗，特别是乳腺癌、卵巢癌、肺癌等多种恶性肿瘤的治疗。
2. 免疫调节作用：紫杉醇具有免疫调节作用，可以增强机体的免疫功能，提高白细胞的活性，抑制炎症反应，调节免疫反应的平衡。
3. 抗血管生成作用：紫杉醇能够抑制肿瘤血管的生成，降低肿瘤的血供，从而阻断肿瘤的营养供应，起到抗血管生成的作用。
4. 抗炎作用：紫杉醇能够抑制炎症反应，减轻炎症的发生和症状，对关节炎、皮炎等炎症性疾病有一定的治疗作用。
5. 抗白血病作用：紫杉醇可有效抑制白血病细胞的增殖，诱导细胞凋亡，对白血病的治疗具有一定的潜力。
需要注意的是，紫杉醇作为一种有效的抗肿瘤药物，其使用需要严格遵循医生的指导和剂量控制，以减少可能的副作用和不良反应。
紫杉醇代谢
紫杉醇代谢
紫杉醇是一种治疗癌症的药物，它在体内经历了一系列代谢过程。
以下是紫杉醇代谢的主要步骤：
1. 口服或静脉注射紫杉醇后，它会被身体吸收并通过血液循环系统分布到全身。
2. 紫杉醇在肝脏中被代谢酶代谢，特别是细胞色素P450酶
（CYP450）。
这些酶将紫杉醇转化为无活性的代谢物，以便身体进一步将其排出体外。
3. 紫杉醇的代谢物和未代谢的药物可能仍具有活性，可能对癌细胞产生作用。
值得注意的是，紫杉醇的代谢过程可能受到多种因素的影响，包括肝功能、个体差异、药物相互作用等。
因此，使用紫杉醇时，医生通常会建议进行肝功能监测，并要求患者避免服用可能会抑制CYP450的药物。
以上信息仅供参考，如果您还有疑问，建议咨询相关专业医生。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
紫杉醇姓名：赵义林班级：08应用化学本科班学号：0713*******目录一、绪论二、紫杉醇来源三、紫杉醇简介四、紫杉醇基本信息五、紫杉醇的药理作用六、紫杉醇的提取七、紫杉醇的构效关系八、紫杉醇的合成九、紫杉醇的化学研究展望十、参考文献一、绪论紫杉醇是红豆杉属植物中的一种复杂的次生代谢产物,属二萜类化合物。
其抗癌机理独特, 活性广谱高效, 是目前所发现的惟一一种通过促进微管聚合和稳定已聚合微管来使细胞分裂停止于有丝分裂期, 阻断了细胞的正常分裂的抗癌药物。
紫杉醇主要用于治疗卵巢癌和乳腺癌, 对肺癌、大肠癌、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤、脑瘤也都有一定疗效。
紫杉醇作为红豆杉植物次生代谢产物是近20年来世界范围内抗癌药物研究领域的重大发现，也一直是该领域的研究热点。
红豆杉资源的短缺与紫杉醇需求量的增加形成了尖锐的矛盾，这成了国内外工作人员的研究重点。
二、紫杉醇来源1963年美国化学家瓦尼(M. C.W ani) 和沃尔(M onreE.W a ll) 首次从一种生长在美国西部大森林中的短叶红豆杉树皮和木材中得到了紫杉醇的粗提物并发现其具有抗癌活性。
但直到1969年, 紫杉醇单体才被分离出来。
此后,在红豆杉属的多种植物中均发现有紫杉醇存在。
迄今为止,红豆杉属植物仍是紫杉醇的最重要的来源。
除了可从其树皮和枝叶中直接分离得到紫杉醇外, 其树叶中含量很高的10- 去乙酰巴卡亭III也是人工半合成紫杉醇的原料。
此外, 紫杉醇还可以从全人工合成、真菌发酵、细胞培养及生物合成等途径获得。
红豆杉属植物为红豆杉科常绿乔木或灌木，全世界共11 种，主要分布于北半球的温带至亚热带地区，如太平洋沿岸的短叶红豆杉；美国佛罗里达地区的佛罗里达红豆杉，全世界资源总量却极其有限，切常常散生分布于天然林中。
中国红豆杉分布较广,在华中、华南、西南各省区海拔1 000 m 以上的山地上部有零星分布。
在地形复杂的横断山区以及四川盆地西部山区和东部边沿山区有一定的蓄积量,分布海拔在1 200～2 500m 的范围内,湖北西部的巴东县、秭归、兴山等县,以及神龙架山区也有一定分布。
在秦巴山区约有10～15 万株野生中国红豆杉,通过合理利用,年可采摘的小枝及针叶鲜重100～200 t。
三、紫杉醇简介1971年Wani等首次从短叶红豆杉树皮中提取出抗癌活性成分———紫杉醇（Paclitaxel，商品名为Taxol），在同年通过X射线衍射分析，确定了紫杉醇的化学结构。
紫杉醇的结构分为两部分：基本骨架部分是一个紫杉烷（taxane）类的三环二萜；侧链包括三个芳香环和一个环氧丙烷环。
如下图所示：四、紫杉醇基本信息【产品名称】紫杉醇【产品别名】泰素，紫素，特素【化学名称】 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]【分子式】 C47H51NO14【分子量】 853.92【CA S NO】 33069-62-4【产品来源】为红豆杉科植物红豆杉的干燥根、枝叶以及树皮。
【规格含量】 99.5%【物理性质】白色结晶体粉末。
无臭，无味。
不溶于水，易溶于氯仿、丙酮等有机溶剂。
【比旋度】:[α]20 D=-49.0°~55.0°(10mg/mL的甲醇溶液)，以无水无溶剂的干燥品计。
五、紫杉醇的药理作用紫杉醇是二萜类化合物, 具有高度亲脂性, 不溶于水。
与常用的其它纺锤体毒物如阻止微管聚集的长春花碱、ervafamine、秋水仙碱等的作用相反, 紫杉醇催化微管蛋白迅速合成微管并结合到微管上起稳定和防止微管解聚的作用。
紫杉醇的活性就表现在两个方面: ( 1) 对于迅速分裂的肿瘤细胞,紫杉醇/冻结0 有丝分裂纺锤体, 从而使肿瘤细胞停止在G2期和M期, 直至死亡;( 2) 紫杉醇也作用于巨噬细胞上的肿瘤坏死因子(TNF) 受体, 促使释放白细胞介素( IL) 21、TNF22、IL26、干扰素( IFN) 21、IFN22对肿瘤细胞起杀伤或抑制肿瘤细胞迁移作用。
紫杉醇并非对所有的肿瘤细胞或株系都起作用。
细胞是否对它敏感, 同细胞膜上是否存在磷酸化的1352KD糖蛋白有密切的联系。
非敏感的细胞有这种膜蛋白存在,敏感的细胞则没有。
由于其为憎水结构, 紫杉醇应是以被动扩散的方式进入细胞。
对不敏感的细胞, 估计1352KD膜蛋白起一种将紫杉醇泵出胞外的作用。
临床应用表明, 紫杉醇对卵巢癌、乳腺癌等有效, 尤其对耐常规药物的肿瘤取得了较好的疗效。
JOHN HOPKINS医学院用紫杉醇分别为40例和34例卵巢下皮癌治疗, 总缓解率分别为30%和36%, 治疗后能自由走动和从事轻体力活动; TEXAS 大学医学院对25例乳腺癌治疗, 总缓解率56% 。
最近的研究也表明, 紫杉醇有显著的抗人肝癌活性。
故有人认为紫杉醇的第一适应症是转移性卵巢癌, 而第二适应症是难治性的转移性乳腺癌。
此后, 美国临床医学界陆续发现了紫杉醇有不少令人感兴趣的新用途。
其中包括, 与抗艾滋病药物合用可治疗卡波济氏肉瘤(一种艾滋病人特有的恶性肿瘤), 以及用于结肠癌、直肠癌、膀胱癌和乳癌等一系列的棘手肿瘤疾病。
六、紫杉醇的提取紫杉醇通常的提取方法是先用甲醇、乙醇、甲醇- 二氯甲烷(1 : 1) 浸提红豆杉树皮,然后将除去溶剂后所得的浸膏用二氯甲烷- 水体系或氯仿- 水体系萃取。
这种提取方法获得的浸膏中有较多的杂质。
最近的研究表明,利用乙酰乙酸乙酯- 丙酮(1 :1) 经一次提取便可使紫杉醇的提出量高于传统方法所得的量。
由于乙酰乙酸乙酯- 丙酮(1 :1) 的价格与甲醇的价格相当,且可收回再利用,因此这一方法可试用于生产。
除了红豆杉树皮中含有紫杉醇外, 红豆杉枝叶中也含有紫杉醇。
虽然其含量仅为树皮的1/ 10 , 但由于枝叶总量远远大于干皮, 因而枝叶中紫杉醇的总量要大于干皮中紫杉醇的总量。
问题是紫杉醇的枝叶中,特别是叶片中含有许多色素和蜡质,这无疑大大增加了紫杉醇提取分离的难度。
最近的研究表明, 利用含有20 %～50 %水份的乙醇溶液浸提未经干燥的新鲜枝叶, 再用活性碳处理浸提液, 最后经过一系列硅胶柱层析就可以得到纯度为100 %的紫杉醇。
这一方法有一定的新颖性, 非常适合于枝叶中紫杉醇的大量提取和分离。
在植物体内除了有游离状态的紫杉醇, 还有糖基化的紫杉醇。
紫杉醇的糖基化可以大大提高其水溶性,因此在红豆杉植物体内,紫杉醇很可能是以糖基化的状态运输的。
Ca rver 等利用甲醇浸提短叶红豆杉树皮或树叶,然后将所得的浸提液经氧化铝柱处理。
HPL C 分析表明得到的紫杉醇的含量是没有经过氧化铝柱处理时的4. 1 倍。
他们推测当浸提液与氧化铝接触时可产生放热反应, 所放出的热量足以使糖基化紫杉醇的糖基脱离下来。
当糖基化紫杉醇转化为紫杉醇时,其水溶性就大大降低,此时再用二氯甲烷- 水或氯仿- 水萃取,于是游离态和糖基化束缚态紫杉醇几乎同时都得到有效的提取。
七、紫杉醇的构效关系有关紫杉醇的结构与其抗癌活性关系的研究是目前研究的一大热点。
已有相当数量的紫杉醇类似物被合成出来, 进行生物活性检验。
评价紫杉醇类似物抗癌活性的方法除了通过体内实验测定肿瘤细胞线的细胞毒外, 还可以通过检测温度导致的微管蛋白- 微管聚合解聚过程来实现, 这也是评价紫杉醇类似物抗肿瘤活性的一种最有用的工具[6 ] 。
具体做法是由350 nm 处的吸光度监测聚合解聚过程,测定加入不同浓度的类似物后, 微管体系的最大解聚速率。
以加入类似物后解聚速率降到不加类似物时的50 %的浓度( IC50 ) 与同一天、同样条件下紫杉醇的IC50 的比值作为评价药物作用的标度。
有关紫杉醇及其类似物构象的研究方法主要有单晶X 射线衍射、NMR 、分子模建、分子力学计算等。
Taxot ere ,紫杉醇C - 13 侧链甲酯,Cep halomanine C - 13 侧链甲酯的X 射线晶体学数据已获得,但紫杉醇自身的X 射线晶体学数据尚未获得。
八、紫杉醇的合成<1> 全合成合成紫杉醇这一复杂的天然分子是有机合成化学家所面临的挑战。
全世界共有40 多个第一流的研究小组从事于紫杉醇的全合成工作。
他们的合成主要分为两种合成战略: (1) 线性战略, 即由A 环到ABC 环和由C 环到ABC 环。
(2) 会聚战略, 即由A 环和C 环会聚合成ABC 环(图1)。
N ico laou 则采用非常简明的合成战略(图2) , 仅用两年时间就合成了紫杉醇。
他采用非手性的原料以D iels2A ldo l 反应合成了A 环, 然后通过官能团改造形成化合物20。
化合物20 在丁基锂的存在下与中间体17 进行Funk 缩合, 以82% 的产率得到A 环和C 环的偶联产物。
该偶联产物环氧化得到化合物21。
中间体17 也是通过D iels2A ldo l 反应由简单原料合成而得到的。
环氧化合物21 经在C14 位选择性氢化, C9 和C10 位氧化成二醛。
该二醛化合物经M cM u rry2P inaco l 反应以20% 的产率得到关键中间体(22)。
化合物22 再通过一系列取代基的变化并引入D 环, 而完成了紫杉醇的全合成。
图<1>图<2><2>生物合成紫杉醇的生物合成过程, 尤其一些慢反应步骤机理的阐明对提高紫杉醇产量是非常重要的, 并与该药物的生产密切相连。
包括( 1) 通过添加生物合成的前体来增加紫杉醇的产量; ( 2) 通过对参与紫杉醇生物合成关键酶的基因密码研究来增加紫杉醇的产量, 即通过激活基因转录, 增加基因的拷贝数目, 引入促进顺序来增强基因表达, 或最终将整个生物合成体系转移到快速生长的细菌如大肠杆菌中来进一步增加紫杉醇的产量; ( 3) 增加在植物细胞中紫杉醇的产量; ( 4) 利用突变手段来改变关键基因以增强它们所衍生的酶的效率。
目前最重要的是必须确定紫杉醇生物合成途径中的速度限制步骤并利用基因技术来增加它们的速率。
利用现代生物技术改变紫杉醇生物合成的基因,调节其表达是解决紫杉醇药源短缺的有效途径之一。
2001年, Huang等将异戊二烯焦磷酸异构酶, 双牛儿基二磷酸合酶和紫杉二烯合酶的基因克隆到大肠杆菌进行共表达, 通过融合DXP合成酶基因提高异戊二烯焦磷酸异构酶的表达量以及/假熟体0 形式表达紫杉二烯合酶提高紫杉二烯合酶的溶解度, 以异戊二烯焦磷酸为原料, 获得了紫杉醇生物合成的重要中间产物紫杉二烯(产量可达113mg /L), 开创了利用基因工程菌生物合成紫杉醇(中间体) 的先例。
相信不久的将来, 参与紫杉醇生物合成所有的相关酶基因将陆续得到克隆与表达。