紫杉醇的研究

紫杉醇的研究
紫杉醇(taxol)是继阿霉素和顺铂后最热点的新抗癌药,已于1992年底被美国FDA批准作为抗晚期癌症的新药上市。

紫杉醇在肿瘤的治疗药物中代表了一类新的、独特的抗微管药物。

它的抗癌机制与其它的抗癌药不同。

它的主要作用是通过促进极为稳定的微管聚集,并阻止微管正常的生理性解聚,从而导致癌细胞的死亡,并抑制其组织的再生。

我国每年至少有30万乳腺癌和卵巢癌的患者，因此我国进行紫杉醇的开发研究，其社会效益和经济效益极其可观。

本文将就目前国内外紫杉醇研究的现状作一综述。

紫杉醇研发过程
年代进展
1958 NCI开始大规模植物药研发筛选
1967 发现紫杉醇抗癌活性
1968 从红豆杉中分离出紫杉醇
1971 完成结构鉴定
1979 发表作用机制
1983 临床Ⅰ试验
1985 临床II期
1991 临床III期
1992 FDA批准上市
紫杉醇，英文名称Paclitaxel，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]，分子量853.92，分子式C47H51NO14。

1简介
结构式
【产品名称】紫杉醇
【英文名称】Paclitaxel
【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】99.6%
【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。

鉴别：a.红外吸收：红外光谱图中的主要吸收带与对照品一致。

b.HPLC鉴别：在含量检测中，检测制备的色谱图中主峰的保留时间与标准制备色谱图中主峰的保留时间一致。

纯度：99-100%,以无水无溶剂的干燥品计.
有关物质：相关物质总≤2.0%
有机挥发性杂质:符合美国药典(USP)和中国药典(CP)有机挥发性杂质要求.
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。

水分：≤4.0%
炽灼残渣：≤0.2%。

重金属：≤0.002%
微生物限量：≤100cfu/g paclitaxel；符合对金黄色葡萄状菌、绿脓杆菌、沙门氏菌、人肠杆菌的无菌试验要求。

细菌内毒素:≤4.0%USPEU/mg paclitaxel
2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
红豆杉
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）。

红豆杉图片
3针剂
功用作用
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。

药理毒理
本品是新型抗微管药物,通过促进微管蛋白聚合抑制解聚,保持微管蛋白稳定,抑制细胞有丝分裂。

体外实验证明紫杉醇具有显著的放射增敏作用，可能是使细胞中止于对放疗敏感的G2和M期。

药代动力学
静脉给予紫杉醇,药物血浆浓度呈双相曲线。

本品蛋白结合率89%～98%,紫杉醇在肝脏代谢。

紫杉醇主要在肝脏代谢，随胆汁进入肠道，经粪便排出体外（>90%）。

经肾
一般临床使用紫杉醇的程序如下：
1.先询问病人有无过敏史，并查看白细胞及血小板的数据。

有过敏史者及白细胞/血小板低下者应慎用。

2.由于此药可引起过敏反应，在给药12小时和6小时前服用地塞米松20mg，给药前30～60分钟给予苯海拉明50mg口服及西咪替丁300mg静脉注射。

3.常用紫杉醇的剂量为135～175mg/m2，应先将注射液加于生理盐水或5%葡萄糖液500～1000ml中，需用玻璃瓶或聚乙烯输液器，应用特制的胶管及0.22μm的微孔膜滤过。

4.滴注开始后每15分钟应测血压、心率、呼吸一次，注意有无过敏反应。

5.一般滴注3小时。

6.注药后每周应检查血像至少2次，3～4周后视情况可再重复。

本品可与顺铂、卡铂、异环磷酰胺、氟尿嘧啶、阿霉素、VP-16等联合应用，血像低下时应用G-CSF，或紫杉醇加G-CSF预防给药。

注意事项
1.血液学毒性：为限制剂量提高的主要因素，一般在白细胞低于1500/mm3时应辅助应用G-CSF，血小板低于30，000/mm3时应输成分血。

2.过敏反应：除了预处理外，如只有轻微症状如面潮红、皮肤反应、心率略快、血压稍降可不必停药，可将滴速减慢。

但如出现严重反应如血压低、血管神经性水肿、呼吸困难、全身荨麻疹，应停药并给以适当处理。

有严重过敏的病人下次不宜再次应用紫杉醇治疗。

3.神经系统：最常见为指趾麻木。

有约4%的病人，特别是高剂量时可出现明显的感觉和运动障碍及腱反射减低。

曾有个别报告在滴注时发生癫痫大发作。

4.心血管：一过性心动过速和低血压较常见，一般不需处理。

但在滴注的第一小时应严密观察，以后除有严重传导阻滞的病人不必每小时观察一次。

5.关节和肌肉：半数左右的病人在用药后2～3天会感到关节和肌肉疼痛，与所用剂量相关。

一般在几天内恢复。

在给予G-CSF的病人肌肉痛会加重。

6.肝胆系统：由于紫杉醇大部由胆汁中排出，对有肝胆疾病的病人应谨慎观察。

在数千例的资料中约8%的病人有胆红素升高，23%的病人碱性磷酸酶升高，18%有谷草转氨酶升高。

但当前尚无资料说明紫杉醇对肝功有严重损害。

7.其他：消化道反应虽常见但一般不重，少数可有腹泻和粘膜炎。

轻度脱发也较常见。

1、过敏反应：发生率为39%，其中严重过敏反应发生率为2%。

多数为1型变态反应，表现为支气管痉挛性呼吸困难，荨麻疹和低血压。

几乎所有的反应发生在用药后最初的10分钟。

2、骨髓抑制：为主要剂量限制性毒性，表现为中性粒细胞减少，血小板降低少见，一般发生在用药后8～10日。

严重中性粒细胞发生率为47%，严重的血小板降低发生率为5%。

贫血较常见。

3、神经毒性：周围神经病变发生率为62%，最常见的表现为轻度麻木和感觉异常，严重的神经毒性发生率为6%。

4、心血管毒性：可有低血压和无症状的短时间心动过缓。

肌肉关节疼痛：发生率为55%，发生于四肢关节，发生率和严重程度呈剂量依赖性。

5、胃肠道反应：恶心，呕吐，腹泻和黏膜炎发生率分别为59%，43%和39%，一般为轻和中度。

6、肝脏毒性：为ALT，AST和AKP升高。

7、脱发：发生率为80%。

8、局部反应：输注药物的静脉和药物外渗局部的炎症。

4分离方法
步骤
它包括a、萃取，以红豆杉为原料获得含有紫杉醇的提取物；b、去除胶质，除去提取物中的胶质杂质；c、分离纯化。

工艺特点
红豆杉树皮粉碎（越细越好），85%～95%酒精（料液比是多少？）35－55℃热回流浸提三次（每一次需要多少时间？），50－70℃真空减压浓缩至热测比重1．1～1．2g/ml，氯仿萃取，萃取液浓缩成膏状，得紫杉醇含量1%氯仿膏，将紫杉醇含量1%氯仿膏加氯仿溶解完全，加硅胶搅拌均匀，凉干，过筛，填装到层析柱中，氯仿－甲醇梯度洗脱，TLC检测，分段合并浓缩，得紫杉醇含量5～8%半成品，将紫杉醇含量5～8%半成品加丙酮溶解完全，加硅胶搅拌均匀，凉干，过筛，填装到层析柱中，丙酮－石油醚梯度洗脱，TLC检测，分段合并浓缩，得紫杉醇含量20～25%半成品，用丙酮－石油醚系统结晶3～4次，抽滤，50℃
真空减压干燥，得紫杉醇含量75～80%半成品，16Mpa压力层析分离，TLC检测，分段合并浓缩，目标段浓缩物丙酮－石油醚结晶，抽滤，干燥，得紫杉醇含量≥99．5%成品。

去除胶质的过程
高压硅胶层析柱层析去除胶质，同时将紫杉烷化合物分离为紫杉醇、三尖杉宁碱、7－表紫杉醇3部分。

缓解放化疗副作用
人参皂苷rh2作为一种BRM，在化疗时和化疗药物同时服用，可以有效的增进淋巴因子il-12等的活性，提升免疫，同时能刺激骨髓，恢复骨髓的造血功能，另外更能提升细胞对化学药物毒性的耐受性，减少副作用，增强化疗效果。

中华肿瘤杂志于2006年发表了焦玉莲等《人参皂苷Rh2 增强紫杉醇诱导Hela 细胞的凋亡》的文章，
文章指出：人参皂苷Rh2 可协同性地增强紫杉醇对H ela 细胞增殖抑制作用和诱导凋亡作用。

5紫杉醇含量测定方法
色谱条件与系统适用性试验用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以甲醇-水-乙腈(23：41：36)为流动相，检测波长为227nm。

取有关物质项下系统适用性溶液10µl注入液相色谱仪，紫杉醇[1]峰与紫杉醇杂质A峰及杂质B峰的分离度均应大于1.0。

测定法取紫杉醇标准品对照品(贵州迪大生产)约12mg，精密称定，加置100ml量瓶中，加乙腈使溶解并稀释至刻度，摇匀，精密量取10µl注入液相色谱仪，记录色谱图；另取紫杉醇对照品适量，精密称定，同法测定。

按外标法以峰面积计算，即得。

本品为天然提取或半合成制备。

本品为(2S,5R,7S,10R,13S)-10,20-双(乙酰氧基)-2-苯甲酰氧基-1，7-二羟基-9-氧代-5，20-环氧紫杉烷-11-烯-13-基(3S)-3-苯甲酰氨基-3-苯基-D-乳酸酯。

按干燥品计算，含C47H51NO14应为98.0%~102.0%。

【性状】本品为白色或类白色结晶性粉末。

本品在甲醇、乙醇或三氯甲烷中溶解，在乙醚中微溶，在水中几乎不溶。

比旋度取本品，精密称定，加甲醇溶解并定量稀释制成每1ml中含10mg的溶液，依法测定(附录VI E)，比旋度为-49.0º ~-55.0 º。

【鉴别】(1)在含量测定项下的色谱图中，供试品溶液主峰应与对照品溶液主峰的保留时间一致。

(2)紫杉醇的红外吸收图谱应与对照的图谱(光谱集875图)一致。

【检查】溶液的澄清度与颜色取本品0.1g，加甲醇10ml溶解后，溶液应澄清无色。

有关物质取本品，加乙腈制成每1ml中约含0.5mg的溶液，作为供试品溶液；精密量取适量，分别加乙腈稀释成每1ml中约含2.5µg、0.5µg的溶液，作为对照溶液⑴和对照溶液⑵；另取紫杉醇、紫杉醇杂质A(三杉尖宁碱)与紫杉醇杂质B(7-表10-去乙酰基紫杉醇)对照品适量，用乙腈溶解并稀释制成每1ml中约含紫杉醇0.5mg、紫杉醇杂质A与紫杉醇杂质B均为2.5µg的溶液，作为系统适用性溶液。

照高效液相色谱法(附录V D)测定，用十八烷基硅烷键合硅胶为填
6药理作用
微管是真核细胞的一种组成成分，它是由两条类似的多肽（a和p)亚单位构成的微管二聚体形成的。

在正常情况下，微管和微管蛋白二聚体之间存在动态平衡。

紫杉醇可使二者之间失去这种动态平衡，诱导和促进微管蛋白聚合，防止解聚，稳定微管。

这些作用导致细胞在进行有丝分裂时不能形成纺锤体和纺锤丝，抑制了细胞分裂和增殖，从而发挥抗肿瘤作用。

体外研究表明，紫杉醇浓度依赖性的、可逆性地结合在微管上，尤其是结合到N端微管蛋白的P亚基上，这一作用降低了聚合所需的微管蛋白的浓度，使动态平衡向着微管装配的方向移动，增加微管聚合的速率和产量。

紫杉醇诱导形成的微管较短，并且比不用紫杉醇时正常形成的微管屈曲性约大十倍。

紫杉醇以1:1的比例结合到微管上，表明药物在微管上只有一个结合部位。

另外,紫杉醇抑制有丝分裂所必需的微管网的正常动态再生，防止正常的有丝分裂纺锤体的形成，导致染色体的断裂，并抑制细胞的复制。

1.5～5.(Vg/L紫杉醇与CHO和A2780卵巢癌细胞系孵育24 h,99%的细胞死亡，其中进人分裂期的细胞占57%，并发生广泛的细胞核损伤。

紫杉醇改变了细胞的有丝分裂过程，使有丝分裂持续时间从0_5 h增加到15 h，并抑制细胞质分裂，导致形成多核细胞。

这些多核细胞继续回复到& 期，然后试图再次进行有丝分裂，但是在有丝分裂中没有阻止细胞（arresting cells) 0在许多细胞中还观察到微核。

抑制纺锤体的形成似乎与这种不正常的有丝分裂有关。

体外低浓度的紫杉醇(小于8. 5 pg/L)阻断细胞周期中期向后期转变，阻止细胞增殖，而不增加微管多聚体的量或形成微管纺锤体。

紫杉醇抑制细胞增殖与阻断细胞分裂中期的程度平行。

较高浓度的紫杉醇(大于8.5 fig/L)增加微管多聚体的量，在282 pg/L时，比对照水平高
500%，并导致形成微管的大块纺锤体。

白血病细胞与85 pg/L或更大浓度的紫杉醇孵育24 h，使40%的细胞收缩，染色体浓缩。