紫杉醇的提取工艺设计研究报告
紫杉醇的提取及分离纯化 - studysyaueducn
紫杉醇的提取及分离纯化
制作人：曲晓林 符烊宁 解说员：曲晓林
1 固定化细胞培养 植物细胞有细胞壁和大的液泡，对剪切力十分敏感， 易受机械损伤。固定化细胞培养技术是在可控条件 下使植物悬浮培养的细胞聚集成团并且限制在特定 空间和表面上，使这些细胞团在不损失生物量的同 时能连续不断地分泌次生代谢物质。固定化的方法 主要有吸附在载体上，包埋在多孔凝胶珠或微胶囊 中。目前这一技术应用中遇到的难题是次生代谢产 物释放的问题，因为大部分次生代谢产物都储存在 液泡内，对其自身的积累起着负反馈作用，使固定 化培养不能连续操作。另外，长时间的固定化培养 也易使细胞受污染。
2.高产菌株的筛选 • 解决植物细胞培养生产次生代谢物产量低 的有效的手段之一是筛选高产细胞株系。
高产细胞系的筛选有很多不同的方法，如
选择含量高的外植体，单细胞克隆法，原
生质体培养法、小细胞团法、抗性筛选法
及负筛选法等。
3.高产细胞系的建立及种质保存
• 将适量愈伤组织团转移到装有50ml液体培养基的150ml三角瓶中，置旋 转式摇床上进行悬浮培养，摇床转速160r*min-1离心5min，收集单细 胞及小细胞团，转移到新鲜培养基中进行继代培养，即可以得到悬浮 培养的无性细胞系。 • 根据实验结果表明，生长旺盛的红豆杉基本上不启动次生代谢，只有 当细胞群体处于对数生长后期，细胞的增殖基本停止，细胞有一定程 度的分化后才开始合成和累积紫杉醇。针对红豆杉细胞生长和紫杉醇 合成的特点，必须设计有针对性“两步培养法”以获得最佳产量。即 第一步采用利于细胞生长增殖的生长培养基，以在最短的时间内得到 最大的生物量，然后更换成有利于目标产物合成的生产培养基进行第 二步培养，以得到最高的紫杉醇产量。
紫杉醇提取纯化工艺的研究进展
紫杉醇提取纯化工艺的研究进展摘要：紫杉醇以其独特的抗癌作用机制及显著的疗效，被认为是近十几年来天然抗癌药物研究领域最重大的发现。
由于紫杉醇在红豆杉树皮中含量极低，提取精制困难等原因，导致紫杉醇纯品价格昂贵。
因此完善紫杉醇的提取纯化工艺，降低生产成本，对保障人类健康都具有重要的意义。
本文对紫杉醇提取纯化工艺的研究进展进行了探讨。
关键词：紫杉醇；提取；纯化；工艺；研究紫杉醇(Paclitaxel，商品名Taxo1)是红豆杉属植物中独有的一种抗肿瘤天然药物，由于其独特的抗癌作用机制及显著的疗效，而被认为是近十几年来天然抗癌药物研究领域最重大的发现。
目前，国内外紫杉醇的商业化规模生产多以红豆杉植物为原料，通过一系列的分离纯化获得。
一、紫杉醇提取纯化工艺概述由于紫杉醇在红豆杉树皮中含量极低(<0．06％)，提取精制困难等原因，导致紫杉醇纯品价格昂贵。
因此，完善紫杉醇的提取纯化工艺，降低生产成本，得到更加便宜的原料对保障人类健康都具有重要的意义。
表1 .紫杉醇提取纯化工艺中各个步骤所得纯度和回收率目前，工业生产中制备紫杉醇还局限于植物提取法。
因此研制出一套操作简单、提纯高、提取率高的紫杉醇规模制备技术无疑对改善紫杉醇原料药产业现状发挥积极作用。
一般来说，从红豆杉中提取紫杉醇的分离工艺，可以分为粗提和纯化两个阶段。
紫杉醇粗提阶段的目的，在于从原料液中尽可能多的提取目标化合物，所得物料再进行后续提纯直至获得纯品。
粗提过程可分为初级萃取和次级萃取，两种过程因所用溶剂不同而除去不同的杂质。
将粗提物进一步纯化是获得纯品紫杉醇的关键步骤，通常用色谱法完成。
在最后获得医用级纯品之前，色谱过程也必不可少。
用色谱法分离纯化紫杉醇时，柱色谱被用于紫杉醇的预分离和最终分离，而薄层色谱则被用于紫杉醇的检测和纯化。
目前，随着分离工艺的不断完善，除了柱色谱法以外，还有高效液相色谱、高速逆流色谱等。
不同工艺中各个步骤的纯度、回收率见表1。
紫杉醇提取分离方法研究
一、提取：
紫杉醇的提取方法，其效果直接影响紫杉醇分 离、纯化的难度及最终产量。
粗提多采用甲醇、乙醇、甲醇一二氯甲烷(1： 1)，但所得浸膏中杂质量较高。研究发现，在 乙酸乙酯、乙醚等溶剂中，乙酸乙酯一丙酮(1： 1)混和溶剂提取紫杉醇效果最佳，浸膏中紫杉 醇含量高达甲醇提取的3倍。 常用的方法有冷浸、渗漉和索氏提取法，又有 人在提取过程中引入超声和微波技术 ，从而 大大缩短了提取时间。
通过Ⅱ-Ⅲ临床研究，紫杉醇主要适用于卵巢 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。
【分 子 式】 C47H51NO14 【结构式】
发现历史
1963年美国化学家瓦尼（M.C. Wani）和沃尔 （Monre E. Wall）首次从一种生长在美国西部大森林 中称谓太平洋杉（Pacific Yew）树皮和木材中分离到 了紫杉醇的粗提物。在筛选实验 中，Wani和 Wall发 现紫杉醇粗提物对离体培养的鼠肿瘤细胞有很高活性， 并开始分离这种活性成份。由于该活性成份在植物中 含量极低，直到1971年，他们才同杜克（Duke）大 学的化学教授姆克法尔（Andre T. McPhail）合作， 通过x-射线分析确定了该活性成份的化学结构——一 种四环二萜化合物，并把它命名为紫杉醇（taxol）。
虽然紫杉醇的全合成巳获成功，但就目前临床 供药而言，主要还是依靠从植物中提取。无论 是从天然的红豆杉植物还是从培养的植物细胞 组织中提取紫杉醇，都要涉及到如何能分离并 去掉与紫杉醇结构相似的其它紫杉烷类化合物。 由于这些紫杉烷类化合物在化学结构和极性等 方面都同紫杉醇极为相似，因此给分离工作带 来很大的困难。
通过文献调研可知，近年来，人们就紫杉醇的 提取和分离研究出了许多不同的方法，从而提 高了紫杉醇提取分离的效率，降低了其生产成 本。在本文中，根据已有的基础条件，结合本 学期的专业实验，给出了优化实验的基本思路。 这项研究已取得了长足的进展，一些新的技术 和手段不断应用于这一领域，并显示出诸多优 势和良好前景。相信，随着人们对这领域的进 一步研究，紫杉醇的提取和分离方法将会变得 更加完善。
从红豆杉树皮浸膏中提取紫杉醇初分离工艺的研究
粗品22.50 0.146 0.65 100 1
液-液萃取11.79 0.145 1.23 99.3 1.9
固相萃取2.27 0.146 6.44 100 9.9
硅胶柱层析0.98 0.144 14.63 98.9 22.5
氧化铝柱层析0.79 0.205 26.3 140.5 40.5
3结论
本工艺主要目的是简便除去紫杉醇类似物及其它生物碱，获得初步纯化的紫杉醇。过程
采用价格低谦的氧化铝为层析介质，省略了液-液萃取步骤，简化了分离工艺，提高了分离效
率，有利于工业放大。
氧化铝柱层析处理云南红豆杉针叶浸膏，紫杉醇的回收率大于140%，这使有限的红豆杉
资源能得以充分的利用。
采用优化的初分离工艺，从浸膏中有效地分离出了紫杉醇。样品经此初分离工艺处理后
存在许多问题。首先，紫杉醇来源匮乏，其主要存在于红豆杉树皮和针叶中，其次，紫杉醇
在植物中含量极低，大约为0.010%~0.013%，而紫杉醇与其它紫杉烷化合物在化学结构和极性
等方面又极为相似，要将它们完全分离困难很大。
关于紫杉醇提取分离方法，已有过不少的研究。其中以液-液萃取应用最为广泛，在文献
报道的每一种工艺中，几乎都采用过它。Willey等和Mattina等在测定样品中紫杉醇浓度时，
薄层层析1.05 0.146 13.91 99.7 21.4
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2.7初分离工艺的提出
HPLC分析表明，粗品经过氧化铝柱层析处理后，极性比紫杉醇弱的物质基本被除
从紫杉植物中提取紫杉醇的简化方法
从紫杉植物中提取紫杉醇的简化方法红豆杉Taxus又名紫杉，也称赤柏松，生于海拔1000～1200m处的山地，是世界上公认的濒临灭绝天然珍稀植物，从其根、皮、茎、叶中提取的紫杉醇taxol是目前世界上最有效的抗癌药物之一。
全球每年大约需要1500～2500kg紫杉醇，而1 kg树皮仅能提取50～100mg。
10-脱乙酰巴卡亭Ⅲ又称10-脱乙酰基浆果赤霉素Ⅲ，10-deacetylbaccatinⅢ，10-DABⅢ为有抑制肿瘤作用的紫杉烷二萜类化合物。
Bissery等报道，可利用10-DABⅢ合成具有比紫杉醇更高抗癌活性的多烯他赛docetaxel。
紫杉醇主要存在于树杆和树皮中，10-DABⅢ主要存在于树叶中，其含量大大高于紫杉醇的含量。
红豆杉是国家珍稀保护植物，生长缓慢，如果直接从红豆杉树皮中提取紫杉醇，不仅资源有限，而且不利于资源保护。
以10-DABⅢ为原料采用酶催化半合成工艺方法来制备紫杉醇，可大大简化合成过程，使紫杉醇骨架修饰所需步骤更少，操作更简单，提高了紫杉醇合成的选择性和生产率，进而为在更大规模上进行紫杉醇生产提供了技术支持，最终使紫杉醇的化学合成半合成的产业化有了实现的可能。
目前文献报道从各种紫杉植物中提取紫杉醇的方法，均需经过繁冗的分离过程。
本实验采用了一种适合于以各种紫杉植物树叶或树枝做原料，通过极性梯度溶剂萃取的方法逐步脱除大量不相干杂质，得到合成紫杉醇的前体10-DABⅢ的方法，然后通过反相层析柱加成，即可获得抗癌活性成分紫杉醇；材料与方法1 材料与仪器南方红豆杉Taxus mairei枝叶取自浙江宁海红豆杉种植基地，8年树龄。
10-DABⅢ对照品为Sigma公司产品，纯度98％；所用甲醇；乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、氯仿、正己烷、石油醚、乙腈等均为分析纯试剂。
JJ一1精密增力电动搅拌仪，江苏金坛市江南仪器厂；SENCO R一201旋转蒸发仪，上海申顺生物科技有限公司；玻璃硅胶柱为2cm×40cm，杭州常盛科教器具厂；UV一2802PC／PCS型分光光度计，UNICO上海仪器有限公司；Sigma一3K18低温离心机4℃，转速18000rmin；LabAlliance高效液相色谱仪美国SSI公司。
紫杉醇的提取工艺
紫杉醇的提取工艺
紫杉醇是从红豆杉中提取的一种天然抗癌药物，也是目前已知的抗癌效果最好的天然植物。
紫杉醇是由10个碳原子、12个氢原子、8个氮原子和4个氧原子组成的一个类分子。
紫杉醇是由紫杉树皮中提取出来的一种物质，在20世纪60年代就被美国FDA批准用于治疗晚期乳腺癌，在之后的几年里，紫杉醇被广泛地应用于癌症治疗领域。
在2000年之前，紫杉醇在治疗癌症方面取得了重大进展，但由于其毒性较强，使其应用受到了限制。
而近几年来，随着新药的不断问世、新技术的不断研发、新药品的不断开发，紫杉醇在抗癌药物中所占比重也逐渐提高。
紫杉醇与其他抗癌药物相比具有很大的优势。
一、紫杉醇的特点
1.药理作用
①抗肿瘤活性：紫杉醇对多种肿瘤细胞有明显抑制作用，具有增强微管蛋白聚合和细胞分裂周期阻滞的能力，其药理活性与环孢素A、甲氨蝶呤等药物类似。
②抗菌活性：紫杉醇对多种细菌有较强的抑制作用。
③抗过敏活性：对多种变态反应性疾病有治疗作用。
—— 1 —1 —。
iData_从红豆杉中提取紫杉醇的工艺研究_金洪顺
第42卷第10期2014年5月广州化工Guangzhou Chemical Industry Vol.42No.10May.2014从红豆杉中提取紫杉醇的工艺研究金洪顺，楼惠琴，蒋世春，白骅(浙江海正药业股份有限公司，浙江台州318000)摘要：紫杉醇（Taxol ）是从红豆杉树皮中分离得到的一种二萜化合物，具有独特疗效的抗癌物，现已被多个国家批准应用于临床治疗卵巢癌和乳腺癌等疾病。
由于红豆杉中的紫杉醇含量非常低（仅为0.010% 0.013%），而且大量结构类似的紫杉烷类物质存在，使得紫杉醇的分离纯化非常困难。
本文通过对比5种不同提取方法（液液萃取、固相萃取、硅胶层析、氧化铝层析、薄层层析），提出一种新的以氧化铝层析结合固相萃取工艺，具有紫杉醇高回收率的特点。
关键词：紫衫醇；红豆杉；提取；纯化；HPLC 中图分类号：TQ914.1文献标志码：B文章编号：1001－9677（2014）010－0088－04作者简介：金洪顺（1976－），男，工程师，主要从事药物研究与应用。
通讯作者：蒋世春。
Study of Technology of Isolated Paclitaxel from Taxus ChinensisJIN Hong －shun ，LOU Hui －qin ，JIANG Shi －chun ，BAI Hua（Zhejiang Hisun Pharmaceutical Co.，Ltd.，Zhejiang Taizhou 318000，China ）Abstract ：The antineoplastic agent paclitaxel （Taxol ），a diterpene －derivative isolated from Taxus chinensis Bark ，was used in the treatment of ovarian cancer and /or breast cancer in many countries.Because of the trace amount of paclitaxel （only 0.010% 0.013%）and a amount of similar structural taxanes in Taxus c .，paclitaxel was difficult to obtain from Taxus c ..A new high －paclitaxel －recovery process with Al 2O 3chromatography －SPE process was presented by comparison of LLE ，SPE ，silica chromatography ，Al 2O 3chromatography ，and TLC.Key words ：paclitaxel ；Taxus chinensis ；extraction ；purification ；HPLC紫杉醇（paclitaxel ，商品名Taxol ）是当今重要的抗癌新药。
抗癌药物紫杉醇的天然提取与分离技术
反渗透又称逆渗透，一种以 压力差为推动力，从溶液中 分离出溶剂的膜分离操作。 对膜一侧的料液施加压力， 当压力超过它的渗透压时， 溶剂会逆着自然渗透的方向 作反向渗透。从而在膜的低 压侧得到透过的溶剂，即渗 透液；高压侧得到浓缩的溶 液，即浓缩液。
早期的色谱纯化紫杉醇工艺是采用多根硅胶层析 柱串联的一种操作，但是因为硅胶对紫杉醇的不 可逆吸附造成了巨大的损失，使得紫杉醇的回收 率很低，仅为0.004%左右。近年来，随着色谱技 术的进步，不断有新的色谱技术被引入到紫杉醇 的分离提取过程中来。除了高速液相色谱法 （HPLC，其中包括正相-HPLC、反相-HPLC）外， 还有薄层色谱法（TLC）、胶束电动毛细管色谱法 （MECC）和高速逆流色谱法（HSCCC）等。
经实验后的HPLC色谱分析可 以看出SFE法可以高效的分离 出紫杉醇，且效率高于传统的 使用各种有机溶剂的提取方法， 具有高效，周期短，废渣无残 留，能最大程度保证各组分原 有活性，不产生三废，绿色环 保等诸多优点。
实 验 结 果
江苏无锡有中国 最大的紫杉醇培 植基地 人工培植的紫杉醇幼苗
下面以复旦大学的实验设备为例，讲解CO2超临界流体萃取的原理及其设备。
CO2和修饰剂分别由CO2泵和修饰剂泵 打入各泵的锥形腔体中，再经流体混合 其按设定的比例混合后，流入萃取器中 的集流腔。在达到萃取设定的温度和压 力后，萃取器开始萃取。动态萃取时， 超临界CO2流体经限流管流入甲醇收集 瓶后减压排放，流体带出的萃取所得物 则溶于收集液中。
超滤膜，是一种Leabharlann 径规格一致， 额定孔径范围为0.001-0.02微米的 微孔过滤膜。在膜的一侧施以适 当压力，就能筛出小于孔径的溶 质分子，以分离分子量大于500道 尔顿、粒径大于2～20纳米的颗粒。 超滤膜是最早开发的高分子分离 膜之一，在60年代超滤装臵就实 现了工业化。
紫杉醇提取工艺优化研究
紫杉醇提取工艺优化研究赵万年 S1315004立体依据紫杉醇(Paclitaxel，商品名Taxol)是Wani等[1]于1971年首次从短叶红豆杉(Taxus Bravifolia Nutt.)中分离得到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[2]，活性广谱高效，是目前所发现的惟一一种具有促进微管双聚体装配成微管, 使微管稳定, 从而阻碍细胞分裂, 将癌细胞停止在G2晚期或M期，最终导致癌细胞死亡[3]，抑制肿瘤生长的作用。
由于紫杉醇的作用机理独特、疗效显著，因此已用于转移性卵巢癌、乳腺癌等的治疗，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。
虽然现在开发了多种紫杉醇的制备方法，利用半合成、全合成、生物合成、真菌发酵、植物组织细胞培养等技术手段获得紫杉醇的研究工作也取得了较大的进展［4-6］，但是要实现这些技术的工艺扩大和工业放大生产还存在一些问题，而从树皮中提取紫杉醇的工艺已经成熟且工业化，因此目前从植物中直接提取分离仍是紫杉醇的主要制备方法。
但是，紫杉醇在植物中的含量非常低(含量最高的红豆杉树皮也只有万分之几)[7]，且类似物多，具有热敏性，产物在中间过程中易于分解、变性，不同产地、不同季节的植物资源成分相差甚远，因此分离提取工作难度很大。
目前紫杉醇的提取纯化工艺有溶剂萃取法、固相萃取法、制备色谱法、膜分离法、超临界萃取法、离子交换法、键合物解离法、药理作用靶点法和化学反应法[8-10]。
这些工艺各有优缺点，其中溶剂萃取法和制备色谱法是最简单、最常用的方法，也已经成功应用于工业生产，但仍需改进。
本课题以乙醇为提取溶剂，探求从南方红豆杉树叶中浸取紫杉醇的最佳提取条件，旨在为南方红豆杉这一药用植物资源的开发与利用提供试验依据。
研究目标采用乙醇浸提方法，考查粉碎度、乙醇浓度、料液比、提取温度和提取时间对紫杉醇提取效率的影响，经过一系列的单因素试验和正交试验，以期得到紫杉醇醇提工艺的最佳条件。
紫杉醇的研究
2.直接从红豆杉科植物中分离提取
自紫杉醇药效发现以来，红豆杉资源遭到毁灭性开发，有 些种系濒临灭绝。
因此，利用人工种植的红豆杉代替野生红豆杉成为必
然．这要求人工栽培的红豆杉品种紫杉醇含量高、生长迅 速．因此，人工种植该品种生产紫杉醇的成本很高。
3、直接从紫杉醇产生菌中提取
紫杉醇产生菌主要是一些红豆杉的内生真菌．真菌中
also indicating that YW23 better utilizes glycerol.
specific taxadiene titer are plotted
For each strain, the specific taxadiene titers did not vary significantly between 12°C and 27°C, with a slight decrease observed at 32°C.
Slightly increased expression of certain genes in the MEP pathway by
YW23 does not result in improved taxadiene production.
Normally, this situation might indicate a potential bottleneck in precursor supply
The relationship between p value and differential expression.
348 of the 4070 MG1655 genes were differentially expressed (log 2 (YW22/YW23)>±2) at a statistically significant level (p value<0.01). Of these 348 genes, 243 were upregulated in YW22 while 105 were upregulated in YW23.
紫杉醇的提取工艺设计研究报告
紫杉醇提取纯化方法的研究进展紫杉醇是最早从红豆杉属植物中别离出来的三环二菇类化合物，是继阿霉素和顺铂之后最热点的抗癌新药。
紫杉醇具有复杂的化学构造，分子由3个主环构成二菇核，分子中有11个手性中心和多个取代基团，母环局部是一个复杂的四环体系，有许多功能基团和立体化学特征。
分子式C47H51NO14，分子量853.92。
同位素示踪说明, 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响。
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顿于有丝分裂期，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。
紫杉醇属于有丝分裂抑制剂,它的独特机制在于可以诱导和促进微管蛋白聚合,促进微管装配及阻止微管的生理解聚,由此抑制癌细胞纺锤体的形成,阻止有丝分裂的完成,使其停留在G2期和M期直至死亡,从而起到抗癌的作用。
迄今为止紫杉醇是唯一促进微管聚合的新型抗癌药。
这一新的发现引起了各国医药界的极大兴趣。
现在已有包括我国在内的十多个国家批准了紫杉醇类药物的正式生产。
目前有关紫杉醇研究的几个主要问题是:紫杉醇的提取;紫杉醇的人工合成;紫杉醇的临床应用(水不溶性问题的解决);紫杉醇的构效关系;紫杉醇的抗癌机理。
紫杉醇的抗癌机理1971年,Wani等报道了紫杉醇在一些实验体系中具有抗癌活性。
1978年,Schiff等发现紫杉醇在极低的浓度下(0.25μM)可以完全抑制Hela细胞的分裂,而且在对细胞4小时的培养过程中,对DNA、RNA和蛋白质的合成没有明显影响。
Hela细胞在与紫杉醇共同温育20小时后被阻断在G2后期和M期。
1979年Schiff等用浊度法进展了研究,发现紫杉醇能缩短微管在体外的聚合时间,使平衡向微管聚合方向移动,从而减小微管聚合临界浓度。
在有GTP时,紫杉醇可以和PC-tubulin结合,计量比为1:1。
紫杉醇的分离与纯化
摘要目的：探索红豆杉中紫杉醇的提取纯化工艺。
方法：将新鲜的红豆杉树皮干燥后用甲醇浸泡，陶瓷膜进行固液分离，纳滤膜浓缩，再用大孔树脂HZ818层析，洗脱液浓缩结晶，再活性炭脱色后甲醇重结晶，再硅胶正向层析，洗脱液浓缩后正已烷结晶，再真空干燥得成品。
结论：按本方法从红豆杉中提取的紫杉醇纯度为97.5%，收率为十万分之八。
关键词红豆杉，紫杉醇，提取纯化，树脂，硅胶目录一、紫杉醇目前的一些分离纯化方法。
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（一）液相萃取。
.................................................................................... 错误!未定义书签。
（二）固相萃取法。
............................................................................... 错误!未定义书签。
（三）树脂层析法。
............................................................................... 错误!未定义书签。
（四）活性炭脱色。
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（五）硅胶正向层析。
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（六）结晶纯化。
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紫杉醇提取
紫杉醇最新提取工艺
摘要：紫杉醇为著名的抗肿瘤天然产物，来源有限，化学合成是制备紫杉醇的可能途径之一。
本文主要综述了紫杉醇新的提炼方法主要是在天然提取分离、细胞培养、有机合成、紫杉醇的全合成基础上取得重要成就，从而改进得出的最新提取工艺路线。
其最大的改进是少用了很多有机溶剂，为分离与纯化提供便捷。
关键词：紫杉醇；天然提取分离；细胞培养；合成
1 简介
1.1 发展史
从植物中寻找有效抗癌成分的历史至少可以追溯到公元前1500年关于纸莎草（papryrus）的研究，但真正对天然产物进行系统的科学研究却是从本世纪 50年代才开始的。
50年代，Hartuell及其同事着重研究了抗癌制剂鬼臼毒素（PgdoPhyllotoxin）及其衍生物的应用。
同时一系列寻找天然抗肿瘤成分的研究导致了象长春花碱（Vinblastlnc）、长春新碱（Vincristine）及秋水仙碱（Colchicine）等一系列具有代表性的抗癌药物的产生。
1971年，Wanj及其同要从欧洲短叶红豆杉中分离得到一种具有细胞毒性的新化合物，命名为紫杉醇(Paclltaxel，现已商品化，其注册名为Taxol)，药理实验证明，它具有广谱抗癌作用，但由于其天然含量极低，故而在当时并未引起人们的注意，直到1977年，HorwitZ博士发现其抗癌机理在于能够与微管蛋白结合，促进微管蛋白聚合装配成微管二聚体，从而抑制细胞中微管的正常生理解聚，使细胞有丝分裂停止在G2期及M期，阻止了癌细胞的快速繁殖，这一机理与上述纺锤体毒性的抗癌药物（如长春新碱与秋水仙碱）的作用机制恰好相反，从而引起随后20多年关于该属植物的广泛研究。
1.2 自然资源。
紫杉醇提取工艺研究
紫杉醇提取工艺研究1．紫杉醇简介紫杉醇（C47H51NO14）是红豆杉属植物中的一种复杂的次生代谢产物,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，对肺癌、淋巴瘤、脑瘤等也都有一定疗效[1]。
紫杉醇是一种无臭，无味的白色结晶体粉末，熔点为213-216℃，不溶于水，易溶于氯仿、丙酮等有机溶剂，主要由红豆杉的树皮中提取。
由于紫杉醇的质量分数极低(仅为干质量的0.01％左右)，杂质多，为后续的分离纯化带来困难，因此，紫杉醇初分离除杂过程是分离纯化工艺的关键步骤。
国内外提取紫杉醇的方法主要有溶剂浸提法、索氏提取、固相提取法等。
这些方法能耗少、紫杉醇回收率高、易于操作，但工艺周期长、溶剂用量大、提取选择性差，且紫杉醇在长时间的受热过程中易引起结构变化[2]。
因此，近年来国内外科研人员纷纷研究开发快速高效的紫杉醇提取方法，研发的重点集中在沉淀法、超声波、柱层析、超临界流体萃取等新型方法。
2．紫杉醇提取的工艺流程红豆杉枝叶、树皮、树枝——干燥与粉碎——有机溶剂提取——浸膏——固液萃取——液液萃取——己烷沉淀——硅胶柱层析——结晶——TLC 检测——高效液相色谱检测3．常见提取操作介绍3.1有机溶剂提取紫杉醇的粗提阶段常用有机溶剂进行提取。
李春斌等人[3]研究发现，在氯仿、甲醇、乙醇、V（甲醇）：V（乙醇）=1：1、V（氯仿）：V（丙酮）=1：1和V(乙酸乙酯)：V(丙酮)=1；1溶剂中，以V(乙酸乙酯)：V(丙酮)=1：1的提取效果最好，基本无毒且可回收再利用，因此有望用于紫杉醇的工业化生产中。
通过综合对比普通浸提、冷浸法、渗漉法和索氏回流法，发现采用索氏提取方法提取其浸膏得率达20.7%。
从红豆杉中分离得到的紫杉醇
从红豆杉中分离得到的紫杉醇深度探讨红豆杉中的紫杉醇1. 紫杉醇的来源及功效红豆杉，作为一种常见的中药材，其树皮和树叶中含有丰富的紫杉醇成分。
紫杉醇是一种有效的抗癌药物，常被用于治疗乳腺癌、卵巢癌、非小细胞肺癌等多种癌症。
其独特的化学结构和抗肿瘤活性使其成为医学界广泛关注的研究对象。
2. 紫杉醇的提取工艺为了从红豆杉中分离得到紫杉醇，需要经过一系列复杂的工艺流程。
通过溶剂萃取或超声波提取等技术，从红豆杉的树皮和树叶中提取出含有紫杉醇的原料。
随后，经过结晶、析出、过滤等步骤，最终得到纯度较高的紫杉醇产品。
3. 紫杉醇的药理作用及应用紫杉醇通过与微管蛋白结合，阻断了肿瘤细胞有丝分裂的过程，从而抑制了肿瘤的生长和扩散。
紫杉醇还对某些肿瘤细胞具有诱导凋亡的作用，进一步增强了其抗肿瘤效果。
紫杉醇被广泛应用于临床治疗，为患者带来了希望。
4. 紫杉醇的研究进展及展望随着科学技术的不断进步，对于紫杉醇的研究也在不断深入。
科学家们通过改进提取工艺、合成新的衍生物、探索新的抗肿瘤机制等手段，致力于提高紫杉醇的药效和减少其不良反应。
未来，紫杉醇有望成为更多癌症患者的救命药物。
总结与回顾本文围绕红豆杉中分离得到的紫杉醇展开深入探讨，首先介绍了紫杉醇的来源及其功效，随后从提取工艺、药理作用和应用等角度进行了详细阐述。
对紫杉醇的研究进展和展望进行了展望。
通过全面深入的分析，使我更加全面、深刻和灵活地理解了红豆杉中的紫杉醇。
个人观点与理解作为文章写手，我对红豆杉中的紫杉醇有着浓厚的兴趣。
紫杉醇作为一种天然的抗肿瘤药物，在临床应用中取得了显著的疗效，对于抗癌事业具有重要意义。
我坚信随着科学的不断进步，对于红豆杉中的紫杉醇的研究会取得更多突破，为医学领域带来更多惊喜。
希望通过我对这一主题的深入探讨，能够为您带来新的启发和理解。
紫杉醇作为红豆杉中的主要活性成分，具有广泛的抗肿瘤活性，被广泛用于治疗乳腺癌、卵巢癌、非小细胞肺癌等多种癌症。
紫杉醇的分离工艺
⒉紫杉醇的分离工艺红豆杉针叶、树皮、根的采集原料的干燥及研磨初级萃取次级萃取水相（含键合相）有机相色谱纯化纯品紫杉醇图11-4紫杉醇分离纯化工艺紫杉醇的分离纯化工作开展较早，最早的分离巩义市1966年采用400根试管的逆流分配色谱法，从12g太平洋红豆杉树皮中提取了少量紫杉醇，历时两年，这种工艺十分琐碎，收率极低。
随着相关科学技术的不断发展，分离工艺也获得了很大的改进。
一般来说，紫杉醇的分离工艺可以分为粗提和纯化两个阶段，分离纯化过程可用图11-4表示。
⒊紫杉醇粗提工艺粗提阶段的目的在于从原料液中尽可能多的提取目标产物，所得到的物料在进行后续的提纯直至获得纯品。
粗提过程中初级萃取和次级萃取所采用的溶剂不同可以导致除去杂质不同，不同时期研究者对这两个过程的研究结果列于表11-5中。
目前用于提取紫杉醇的最普遍的初级萃取剂是乙醇（甲醇）和水，采用95:5的甲醇和二氯甲烷的混合物，萃取时间35～60min；采用纯甲醇，所需萃取时间则为16～48h。
在大多数情况下还需对甲醇初级萃取物进行次级萃取。
一般是在初级萃取物中加入二氯甲烷和水的混合物，即液-液萃取，该方法可以有效地除去萃取液中50％（质量比）的非紫杉醇烷类物质。
如果采用一个较为复杂的分离体系，发现所有的紫杉醇都在氯仿相中。
次级萃取除了可采用各种有机溶剂进行液-液萃取外，还可以采用固相浸取法和超临界流体萃取法。
这两种方法的共同特点是有机溶剂用量少，减少了环境的污染。
若用枝叶为原料，由于枝叶特别是枝叶中含有许多色素和蜡质，无疑将大大增加紫杉醇的提取分离难度。
这要求首先在甲醇粗提取物中加入低极性溶剂如正已烷以除去此物质，该法可除去红豆杉枝叶中多达72%的可溶于正已烷的杂质。
五、正相色谱过程为核心的紫杉醇分离纯化工艺正相色谱是紫杉醇分离纯化工艺中普遍采用的方法，在早期紫杉醇分离纯化的研究中占有主导地位，至今仍在广泛应用。
在紫杉醇分离纯化过程中，正相色谱的突出优点是固定相价格廉价，用普通的硅胶即可，而且洗脱用流动相多为挥发性很强的有机溶剂，溶剂回收简单、能耗低。
紫杉醇的提取制备
具体介绍
紫杉醇（paclitaxel，商品名Taxol）是从红豆杉属（Taxus spp）植 物中分离得到的一种具有独特抗癌作用的二萜类化合物。
分子式为C47H51NO14，分子量为853.89，外观为白色针状结晶，
熔点为213~216 ℃ ，比旋度为[α ]D20-49（MeOH），结构式如图。
乙酸乙 叶末 酯 /丙酮 质量/g /mL 浸膏 质量/g 浸膏 得率/%
ห้องสมุดไป่ตู้时间/h
普通浸提
索氏提取
60
60
200
200
48
8
7.60
12.44
12.5
20.7
在提取方式上索氏提取明显优于普通浸提，所用时间较少， 而且普通浸提过滤时由于粉末过于细微，很难过滤. 而索氏提取则 可直接得到提取液且无需过滤。
TLC 薄层板检测
将结晶产物 4℃低温离心后弃上清，沉淀溶解在甲醇中进行薄 层板点样检测。展开剂：氯仿/甲醇（体积比为12∶1）；显色剂：茴 香醛/硫酸/乙醇（体积比为1∶3∶50）放置干燥箱内100℃烘干，10
min 或直接在紫外检测器下观察。紫杉醇的Rf值为0.6 左右. 薄层色
谱法检测的优点在于所用设备简单，分离、定量检测迅速，在一般实 验条件下就可以完成，但是该方法不能够测定紫杉醇的含量及纯度。
紫杉醇硅胶柱层析纯化
由于己烷沉淀法得到的样品中仍含有较多杂质，本试验采用了分 段梯度操作. 洗脱中以正己烷/丙酮作为流动相。 取1 g浸膏溶于5 mL 丙酮，加样于含15 g硅胶的层析柱，用正己 烷/丙酮（体积比为8∶2）洗脱，每5 mL 收集流份，不断减少流动相
中正己烷的含量，最终以正己烷/丙酮（体积比为5∶5）结束. 对所有
紫杉醇提取实验方案
紫杉醇提取实验方案实验名称:紫杉醇的提取实验探究条件:1、原材料:红豆杉树枝、红豆杉树皮、红豆沙树叶、三者混合;2、烘干时的温度:40?、60?、80?;3、粉碎状态:完全不粉碎、粉碎至40目、粉碎至60目、粉碎至80目、粉碎至100目; 4、有机溶剂选取:95%甲醇、95%乙醇、乙酸乙酯:丙酮=1:1;5、层析介质选取:硅胶、氧化铝、C18、苯基柱、树脂。
实验器材:实验仪器:实验原料:实验过程1、红豆杉枝叶、树皮、树枝:采集新鲜的红豆杉树枝、树皮、叶，用清水洗净;2、干燥与粉碎:于60?烘箱内干燥至恒重，用粉碎机粉碎至100目，分别准确称取过后的各种样品2g，置50mL磨口具塞三角瓶中; 筛3、有机溶剂提取:加入95%乙醇20mL，超声萃取30min，留上清液，沉淀复加20mL 95%乙醇，重复操作;4、浓缩:浓缩温度控制在45?5?，真空度控制在-0.07?00.1Mpa，浸提液浓缩至比重达到0.95~1.05时，将浓缩液放出到专用的储罐中;5、萃取:将计量后的浸提浓缩液注入萃取罐，加入醋酸乙酯(按物料:醋酸乙酯=1:1)，萃取三次，将醋酸乙酯层重液排入指定贮罐，将贮罐内的醋酸乙酯液抽入浓缩锅进行初浓缩预处理，温度控制在45?5?，待浓缩液比重达到1.40?0.05时，将浓缩后的醋酸乙酯液排入指定贮罐中。
6、浸膏:合并上清液，过滤除渣，滤液于30?减压蒸干，得浸膏;下层清液作为10-DAB的原材料保存好，详细步骤见最后;7、固液萃取:浸膏用20mL甲醇溶解，加入石油醚(60,90?)(体积比1?1)，振荡30min，脱脂;8、液液萃取:萃取余液用三氯甲烷(体积比2?1)振荡30min，褪色，若褪色不彻底应反复进行;9、沉淀:由于紫杉醇有在正己烷中沉淀这一特性，所以向液液萃取后得到的紫杉醇乙酸乙酯溶液中加入体积比为10:1的正己烷溶剂，将紫杉醇沉淀下来。
(较少时，紫杉醇不能完全沉淀;较多时，不但没有提高杂质去除量，还会造成正己烷使用量过大，溶剂浪费。
第3章 紫杉醇生产工艺
➢ 乙酰化反应需严格控制温度，以防13-OH乙酰化。
37
3.3 紫杉醇半合成工艺过程与质量控制
（一）紫杉醇的半合成工艺流程 （二）β-内酰胺型侧链前体的合成与质
量控制 （三）母环的保护反应与质量控制 （四）紫杉醇的合成与质量控制
A
* 13
1*
B*
* *
C
H
4 *
*
5
O
* 2' *
O
OH O O
HO
OO
11个手性中心 紫杉醇 Taxol 三环二萜核
4
（一）紫杉醇类药物
➢ 是随机筛选药物成功的范例。 ➢ 作用机制
与β微管蛋白结合，促进 微管蛋白的聚合并抑制微管 解聚，将细胞周期阻断于 G2/M期，抑制细胞有丝分裂， 导致癌细胞死亡。
-2-吖叮啶酮
(t-BuOCO)2O
DMAP：二甲基氨基吡啶
与二碳酸二叔丁酯反 应制得多烯紫杉醇， N-叔丁氧羰基。
N-CO-t-BuO
多烯紫杉醇
30
（7）对接四元环的制备
➢ 投料比硅化四元环∶苯甲酰氯∶三乙胺为 2g∶1mL∶2mL；
➢ 室温下反应 8～12h，收率大于90%； ➢ 加入三乙胺以除去反应中生成的HCl，防止其
然升温至0℃，继续反应至完全，收率大于90%。 ➢ 正丁基锂的用量很关键：量过大破坏四元环和
巴卡亭III母环。
40
(1)2´-三乙基硅基-7-三乙基硅基-紫杉醇的 制备
➢ 反应对水和氧极其敏感： 需严格处理反应试剂和控制反应条件。反应在 惰性气体保护下进行，严格无水无氧操作。
抗癌药物紫杉醇提纯产业化工程项目可行性研究报告
抗癌药物紫杉醇提纯产业化工程项目可行性研究报告目录第一章概论〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃1第一节项目概况〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃1 第二节建设单位概况〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃1 第三节项目提出背景〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2 第四节项目建设的必要性、意义及产业关联度分析〃〃3 第五节编制依据及研究范围〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃5 第六节主要技术经济指标〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃6 第七节结论及建议〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃7 第二章市场分析〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃9第三章项目技术基础〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃12第一节红豆杉人工繁育、种植技术〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃12 第二节紫杉醇提纯技术〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃13 第四章建设方案、建设规模〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃15第一节建设方案〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃15 第二节建设规模〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃17 第五章建厂条件和厂址方案〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃19第一节建厂条件〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃19 第二节厂址方案〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃20 第六章原、辅材料及燃料的供应〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃21第七章设计方案〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃23第一节总图运输〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃23 第二节工艺技术方案选择〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃25 第三节工艺流程〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃27 第四节主要工艺设备、仪表选型〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃29 第五节工艺平面布臵方案〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃30 第六节土建工程〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃31 第七节公用工程〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃31 第八章环保、消防、劳保、节能〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃35第一节环境保护〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃35 第二节消防〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃38 第三节劳动保护与安全生产〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃39 第四节节能〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃42 第九章建设进度安排〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃43第十章生产组织、劳动定员和人员培训〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃44第十一章投资估算及资金筹措〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃46第一节投资估算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃46 第二节资金筹措〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃47 第十二章经济评价〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃47第一节基础数据及说明〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃47 第二节紫杉醇提纯加工部份财务评价〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃48 第三节总项目财务评价〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃51附表：附表1：建设项目总投资估算表附表2：投资计划与资金筹措表附表3：销售收入及销售税金计算表附表4：总成本费用估算表附表5：损益表附表6：长期借款还本付息计算表附表7：现金流量表（全部投资）附表8：敏感性分析表附表9：提纯加工部份总投资估算表附表10：提纯加工部份流动资金估算表附表11：提纯加工部份投资计划与资金筹措表附表12：提纯加工部份固定资产投资折旧费估算表附表13：提纯加工部份无形及递延资产摊销费估算表附表14：提纯加工部份销售收入及销售税金计算表附表15：提纯加工部份总成本费用估算表附表16：提纯加工部份损益表附表17：提纯加工部份长期投资还本付息表附表18：提纯加工部份现金流量表（全部投资）附表19：提纯加工部份现金流量表（自有资金）附表20：提纯加工部份现金流量表（中方投资）附表21：提纯加工部份现金流量表（外方投资）附表22：提纯加工部份资金来源与应用表附表23：提纯加工部份资产与负债表附表24：提纯加工部份敏感性分析表附件：1．某县红豆杉紫杉醇含量检测报告书；2．紫杉醇加工技术转让合同；3．科技成果鉴定书；4．合资经营合同书。
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紫杉醇提取纯化方法的研究进展紫杉醇是最早从红豆杉属植物中分离出来的三环二菇类化合物，是继阿霉素和顺铂之后最热点的抗癌新药。
紫杉醇具有复杂的化学结构，分子由3个主环构成二菇核，分子中有11个手性中心和多个取代基团，母环部分是一个复杂的四环体系，有许多功能基团和立体化学特征。
分子式C47H51NO14，分子量853.92。
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。
紫杉醇属于有丝分裂抑制剂,它的独特机制在于可以诱导和促进微管蛋白聚合,促进微管装配及阻止微管的生理解聚,由此抑制癌细胞纺锤体的形成,阻止有丝分裂的完成,使其停留在G2期和M期直至死亡,从而起到抗癌的作用。
迄今为止紫杉醇是唯一促进微管聚合的新型抗癌药。
这一新的发现引起了各国医药界的极大兴趣。
现在已有包括我国在内的十多个国家批准了紫杉醇类药物的正式生产。
目前有关紫杉醇研究的几个主要问题是:紫杉醇的提取;紫杉醇的人工合成;紫杉醇的临床应用(水不溶性问题的解决);紫杉醇的构效关系;紫杉醇的抗癌机理。
紫杉醇的抗癌机理1971年,Wani等报道了紫杉醇在一些实验体系中具有抗癌活性。
1978年,Schiff等发现紫杉醇在极低的浓度下(0.25μM)可以完全抑制Hela细胞的分裂,而且在对细胞4小时的培养过程中,对DNA、RNA和蛋白质的合成没有明显影响。
Hela细胞在与紫杉醇共同温育20小时后被阻断在G2后期和M期。
1979年Schiff等用浊度法进行了研究,发现紫杉醇能缩短微管在体外的聚合时间,使平衡向微管聚合方向移动,从而减小微管聚合临界浓度。
在有GTP时,紫杉醇可以和PC-tubulin结合,计量比为1:1。
他们还发现紫杉醇不影响纯化的Actin的聚合(紫杉醇20μM)。
目前,有关紫杉醇的抗癌机理的研究仍是一个非常活跃的领域。
最近的一些进展是Tatebe等发现紫杉醇能导致细胞凋亡;Kavallaris等首次报道了紫杉醇抑制卵巢上皮肿瘤与改变特定β-tubulin基因的表达有关;Vater等通过电镜和扫描力显微镜发现在Ca2+和紫杉醇存在下,微管蛋白的聚合发生畸变Dring 等发现紫杉醇还可调节体内免疫功能，促进释放肿瘤坏死因子、白细胞介素、以及干扰素，对肿瘤细胞起抑制或杀伤作用。
而且这种畸变结构随着加入紫杉醇和Ca2+的顺序不同而有所不同。
紫杉醇的来源1963年美国化学家瓦尼(M·C·Wani)和沃尔(MonreE·Wall)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。
红豆杉属植物为红豆杉科常绿乔木或灌木,全世界共11种,分布于北半球的温带至亚热带地区,包括短叶红豆杉(Taxus brevifolia),欧洲红豆杉(T. baccata),云南红豆杉(T.yun-nanensis),中国红豆杉(T. chinensis)等。
在欧洲,更为常见的是欧洲红豆杉(Taxus baccata),具有明显的毒性,常有牲畜和人误食中毒的事情发生,其毒性源于所含有的有毒生物碱紫杉碱(taxineA、B);因而后来有一个有趣的观点:如果当年在NCI抗癌活性成分筛选计划中沃尔和瓦尼拿到的是T.baccata而非T.brevifolia的树皮,要么会因萃取物的毒性而停止分离,要么只能得到紫杉碱,都不会有机会发现Taxol。
幸运的是,美国农业部的收集计划中送来的唯一样品是T.brevifolia,而其中紫杉碱的含量极微,紫杉醇从而有幸成为30年来最为公众瞩目的植物来源的化合物。
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。
紫杉醇提取工艺随着人们对紫杉醇研究的不断深入和完善，化学合成、基因工程、细胞培养、真菌发酵等方法均可以成功获得紫杉醇，但这些方法应用于紫杉醇的生产依旧停留在实验室研究阶段。
目前，国内外紫杉醇的商业化规模生产多以红豆杉植物为原料，通过一系列的分离纯化获得。
针对红豆杉资源严重匾乏的现状，相关生产企业采用人工培植的方法经过科学合理的选种育种栽培，加大红豆杉植物的人工培植规模，为紫杉醇的生产提供相对充足的原料供给。
在细胞组织培养和基因工程技术等方法应用到紫杉醇的工业化生产之前，植物提取法仍是紫杉醇的主要来源。
因此，开发出一套操作简便、快速高效的紫杉醇提取分离纯化技术无疑对紫杉醇原料药的产业现状发挥积极作用。
紫杉醇的提取过程可分为粗提和纯化两个阶段。
红豆杉植物经粉碎干燥等预处理后，进入紫杉醇的粗提工艺程序。
粗提阶段的目的在于选择合适的提取溶剂，运用可行的提取手段对原料粉末进行提取处理，获得含目标产物的原料液，然后从原料液中尽可能多的提取目标产物，提高目标产物在物料中的含量，所得物料在进行后续纯化获得纯品。
紫杉醇的粗提工艺过程可分为初级提取和次级提取，两个过程因所用溶剂不同而除去不同的杂质。
1、紫杉醇的初级提取工艺初级提取主要是用甲醇、乙醇、乙酸乙酷一丙酮或二氯乙烷一水对原料粉末进行浸提，一般浸提时间较长。
为了缩短浸提时间，研究人员将超声、微波和超临界流体萃取等技术引入到紫杉醇的初级萃取，极大提高了紫杉醇的萃取效率。
1.1溶剂浸提溶剂浸提常用于紫杉醇的粗提阶段，在此阶段主要考虑溶剂的选择。
目前用于浸提紫杉醇的最普通溶剂是甲醇、乙醇等有机溶剂。
xu和Liu采用的是甲醇-二氯甲烷(95:5，V/V)混合物，浸提时间为35~60min，而Hoke，和Powell，都选择的是纯甲醇，浸提时间则为16~48h。
余广鳌等通过研究发现，在浸提过程中，如果使用单一溶剂，则甲醇浸提效果最好。
如果使用混合溶剂，要达到好的浸提效果，甲醇或乙醇等高极性有机溶剂不可缺少。
锅田宪助等对于紫杉醇的提取溶剂种类进行了详细研究，结果表明:在乙酸乙酷、乙醚等溶剂中，以乙酸乙醋一丙酮(1:1)混和溶剂的提取效果最好，浸膏中紫杉醇的含量高达0.084%，是甲醇提取所得浸膏中紫杉醇含量的3倍。
也就是说用乙酸乙酷一丙酮(1:1，v/v)一次便可以使紫杉醇提取量高于以往常用溶剂所能得到的量，为后序的分离纯化工作带来很大的方便。
加之乙酸乙酷一丙酮(1:l)与甲醇成本相当，因此，这一提取方法的经济性和实用性较强。
1.2超声浸提在中草药开发利用中，探索提高有效成分提取率的理论依据是中草药现代化研究的一个重要方面。
目前大多数是通过实验方法，根据影响提取率的因素选取不同的水平条件来设计实验，优化工艺条件，缺少理论上的指导。
有人将这些影响因素与有效成分溶出浓度联系起来，在FICk扩散定律的基础上对常规提取的动力学建立了一些数学模型。
由于超声场强化中药有效成分的提取具有降低提取温度、缩短时间和提高提取率等优点，日益受到人们的重视。
超声强化提取的湍流效应、微扰效应、界面效应和聚能效应与超声场的频率、功率及体系的温度有关。
频率越高，温度越高，这四种效应作用越强，达到提取平衡时间越短，平衡时有效成分含量越高;同时在中药有效成分提取时，要考虑到有效成分的稳定性，避免在高温和长时间条件下有效成分的分解。
Auriola等人也将超声技术引入紫杉醇的初级萃取，研究发现采用超声技术，可在低温下进行操作，这样可以防止紫杉醇在温度高时可能发生的异构化。
1.3超临界流体萃取超临界流体萃取过程是利用处于临界低压和临界温度以上的流体具有特异增加的溶解能力而发展出来的化工分离新技术。
利用CO2超临界流体,加入甲醇或乙醇作为夹带剂,可使红豆杉树皮中的大部分紫杉醇得到有效提取,回收率达85%,选择性好,杂质少。
超临界流体萃取具有提取能力强、提取率高、萃取时间短、工艺简单、操作方便、产品质量好的优点;同时符合环保要求，与回归大自然，崇尚绿色工业的潮流一致，具有较大的发展前景。
在紫杉醇的提取过程中，由于减少了含氯有机溶剂的使用从而避免了对环境的污染。
超临界流体萃取过程中最常用的溶剂是CO2，本身无毒，在提取产物中无残留，因而从用要安全角度来讲，该技术应用于紫杉醇的提取具有其独特的优点。
Jennings用CO2和加入乙醇改性剂的CO2作超临界萃取溶剂，在318K的温度下和15.07~25.79MPa的压力下，进行了紫杉醇的提取研究，发现红豆杉树皮中的大部分紫杉醇都能得到有效的提取，而且对紫杉醇的选择性要比传统的单纯乙醇提取高; Nair等用含15%的丙酮或乙醇的CO2作溶剂，在430~101.325kpa，308K下用超临界技术提取紫杉醇也获得了满意的效果; Castor等以红豆杉枝叶和嫩芽做原料，用超临界技术提取紫杉醇时，先以纯CO2做溶剂，以除去原料中的脂类，然后加入乙醇以调节溶剂的极性，使紫杉醇的产率达到了0.04%;Vandana等利用超临界的N2O和N2O/EtOH 混合物，对短叶红豆杉树皮中的紫杉醇也做了提取研究，发现利用超临界的N2O，以乙醇为夹带剂，可以把树皮中的大部分紫杉醇提取出来，比以乙醇为夹带剂的超临界CO2萃取更加有效。
虽然超临界流体萃取技术在紫杉醇的提取中具有收率高、节省时间和有机溶剂等优点，但该方法对仪器设备要求较高，限制了其应用。
1.4微波提取微波是一种波长在1~0.001m、频率在300MH Z~300GH Z的电磁波。
由于其具有独特的性质(似光特性、穿透特性、热特性及生物效应)而已被广泛应用于医药领域。
在中草药有效成分的提取中亦有尝试和应用，但尚未在规模生产中应用。
微波提取技术主要是基于微波的热特性，其加热原理是利用微波场中介质的偶极子转向极化与界面极化的时间与微波频率吻合的特点，促使介质转动能级跃迁，加剧热运动，将电能转化为热能。
微波辐射导致细胞内的极性物质尤其是水分子吸收微波能量而产生大量的热量，使细胞内温度迅速上升，液态水汽化产生的压力将细胞壁和细胞膜冲破，形成微小的孔洞。
进一步加热，细胞内部和细胞壁水分减少，细胞收缩，表面出现裂隙。
因此使胞外溶剂容易进人胞内，溶解并释放出有效成分。
与传统浸提方法相比，微波提取具有穿透力强、选择性高、加热效率高等显著特点，而且其操作简便、快速、节能、高效。
因此，微波技术用于中草药有效成分提取具有巨大潜力。