紫杉醇的研究进展
微生物发酵生产紫杉醇研究进展
微生物发酵生产紫杉醇研究进展摘要：综述了微生物发酵生产紫杉醇的主要研究进展，包括产紫杉醇的内生真菌的生物多样性、真菌细胞发酵生产紫杉醇的优势，同时也对如何改良内生真菌菌种性能和优化培养基组成及培养条件以提升其产紫杉醇的能力，作出了较为全面的综述。
关键字：紫杉醇，微生物发酵，内生菌，产量前言：目前国外市场上的紫杉醇仍依靠从红豆杉树皮中提炼和人工合成方法，目前并未见有第三种形式形成大规模产业化制作的报道。
紫杉醇的生产受着原材料与科技二个方面的约束，短期内无法突破。
为克服红豆杉资源匮乏和紫杉醇需要量的日益扩大的问题，人类对生产紫杉醇开展了多种多样的科学研究，涉及化学全合成、植物细胞培养、微生物转化和微生物发酵。
微生物发酵法生产紫杉醇由于具备突出优点，其研制与发展日益引起中外科研学者的普遍重视。
一、紫杉醇产生菌的研究进展（一）产紫杉醇的内生真菌的种类Stierle和Strobel等首次从短叶红豆杉的树枝上分离出一个可以形成紫杉醇的内生真菌，命名为安德列亚霉[1]。
当时这一发现对于紫杉醇的药源研究是一次重要的突破，为开发紫杉醇的物源提出了一个崭新的途径。
此后，各地研究者相继进行对产紫杉醇的内生真菌的分离操作，先后在西藏红豆杉、云南省红豆杉、东北地区红豆杉、欧洲红豆杉和中国红豆杉中分离到能形成紫杉醇的内生真菌，其寄主植被基本包括红豆杉属下的所有种类。
在国外的树木中，科学家也分离出来到了可形成紫杉醇的内生真菌。
Li等在不同种类的秃柏的韧皮部和木材部中均分离出能形成紫杉醇的内生真菌[2]。
GA等18人在同一种松树中分离出产紫杉醇的内生真菌。
这表明，产紫杉醇的内生真菌不但存在于红豆杉属植被中，在某些非红豆杉属植被中也存在，他的研究结果更拓宽了产紫杉醇的内生真菌的研究范畴。
（二）真菌发酵制备紫杉醇的优越性与过去在红豆杉植株的树皮上获得的紫杉醇比较，由内生真菌发酵制备紫杉醇有着更多的优越性，微生物发酵方法具有以下特点：（1）微生物发酵的方法易扩大化，有利于工业化生产的落地实施；（2）微生物易于通过诱变育种等方法筛选高产菌株，提高紫杉醇的产量，微生物育种及选育速度明显高于植物细胞株；（3）内生真菌生长迅速，在简单培养基中便可大量繁殖，形成丰富的发酵活性性质；（4）内生真菌在生物反应器中生长时，可人为调节各项发酵参数，使代谢路径朝着有利于紫杉醇的生产及高浓度紫杉醇的积累的方向进行。
紫杉醇的合成研究进展
化工能源化 工 设 计 通 讯Chemical EnergyChemical Engineering Design Communications·163·第47卷第1期2021年1月紫杉醇由于其良好的抗肿瘤作用，得到广大的关注，广泛应用于治疗乳腺癌、头颈癌、卵巢癌、肺癌等。
紫杉醇注射液、紫杉醇酯质体、紫杉醇（白蛋白结合型）等产品不断更迭换代、提高疗效，将紫杉醇更好地应用于临床实践。
紫杉醇结构化学名为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]，结构如图1所示。
图1 紫杉醇结构式1 紫杉醇的全合成紫杉醇母核骨架为6-8-6碳环结构，其全合成自20世纪开始，全世界众多化学家致力于其合成路线的研究。
其全合成路线主要分为三个过程：紫杉醇母核骨架的合成；对骨架进行官能团反应，对其进行修饰；最后加上侧链苯基异丝氨酸完成全合成。
其全合成过程复杂、烦琐，耗时长，且效率低下。
Wender 合成是目前公开最短的紫杉醇全合成路线。
以化合物2为起点，经过系列反应得到化合物7，完成AB 环的合成。
经过C-3位反应和氧化反应得到10，经醇醛缩合得到12，完成C 环的建立。
然后经过C-5的溴取代，C-4、C-20臭氧化完成对含氧D 环的建立，得到13，再进一步得到巴卡亭Ⅲ（14），最后完成C-10乙酰化及侧链的加成得到紫杉醇。
其合成路线，如图2所示。
23OOOOHOH OTMSO OO O CHO45678OOO OOOOOOO OTBSTIPSOOTBSTIPSOCHOOH TIPSOTIPSOOBOMOHHO OBzOAcOTESO OO OOO 910TIPSOHO OH OHOH BrOTroeAcO AcOO OHO 1211OBzOBzHHOBOMTIPSOTIPSOHO HOHO 1314OCOPhOAcOBzH HHH O OOTES 1OO ONPhAcO AcOOHBzOTroe图2 Wender 合成路线2 紫杉醇的半合成紫杉醇的全合成烦琐且收率低，不适合大生产，于是应寻求更佳的合成方法。
紫杉醇药源的研究进展 毕业论文
紫杉醇药源的研究进展毕业论文随着生物技术的发展，加之人们对于生命科学的不断探索，许多天然药物的药源也随之被不断研究，其中就包括了一种具有抗肿瘤特性的天然化合物——紫杉醇。
紫杉醇作为一种著名的抗肿瘤活性成分，已经成为了肿瘤治疗领域的一个研究热点。
本文旨在对紫杉醇的药源及研究进展进行探讨。
一、紫杉醇的药源紫杉醇是一种从红豆杉科植物中提取的天然生物碱，其主要产自于太平洋西北部及加拿大地区的云杉树（Taxus brevifolia Nutt），同时也有些产自于欧洲、亚洲等地的兴安落叶松（Taxus chinensis）及四川云杉（Taxus wallichiana Zucc. var. Mairei），其中以加拿大云杉树为最为优质的原材料。
这些植物当中主要以云杉为最为优质的紫杉醇药源。
紫杉醇主要由云杉树的树皮、树干、叶片等部位提取，这些部位都含有不同程度的紫杉醇，但重要的是树皮和树干部分的含量最为丰富。
而提取紫杉醇的方法主要有两种：一种是利用化学方法提取，如用乙酸乙酯等有机溶剂从云杉树的树皮、树干、叶片等部位中进行提取；另一种是利用生物技术手段进行提取，如利用云杉拟南芥转基因的方法进行人工合成。
无论是哪种方法，其提取效率都受到很多因素的影响，如采集季节、采集地区、提取方法等因素均能影响提取效率。
二、紫杉醇的药理作用及研究进展1. 紫杉醇的药理作用紫杉醇作为一种重要的抗肿瘤植物成分，在药理作用方面表现出了多种作用机制。
目前研究表明，紫杉醇主要通过干扰细胞微管的动态稳定发挥其药理作用，从而阻止肿瘤细胞的有丝分裂，使细胞周期停滞在G2/M期，最终导致肿瘤细胞的死亡。
同时，紫杉醇还表现出免疫调节、抗氧化、抗炎、抗血小板聚集等多种作用。
2. 紫杉醇的研究进展紫杉醇作为一种重要的抗肿瘤药物，在研究方面也备受关注。
在分子结构方面，研究人员已经对其分子结构、合成及修饰等方面进行了深入的探讨，以提高其药效及副作用降低。
在药理作用研究方面，研究人员也比较关注其作用机制及副作用等问题，以期更好地应用于临床。
紫杉醇
紫杉醇的研究进展【摘要】：紫杉醇是存在于红豆杉树中的一种化学物质，其独特的抗癌疗效日益被人们重视，被誉为20世纪90年代国际上的抗癌药三大成就之一。
作为抗肿瘤药物应用于临床，特别是紫杉醇的化学结构与其药理活性的构效关系获得了重要成果。
恶性肿瘤患者应用紫杉醇的临床资料,观察药物的毒副作用,总结紫杉醇临床应用特点。
探讨紫杉醇的作用机理及其获得方法。
【关键词】：红豆杉紫杉醇抗癌次生代谢产物生物合成机理紫杉醇简介紫杉醇最早由太平洋红豆杉Taxus brevifolia的树皮中分离提取的新型抗癌植物药，1992年12月29日，美国FDA批准紫杉醇上市，美国BMS公司，商品名Taxol，用于治疗卵巢癌。
紫杉醇的特点是广谱抗癌。
对肺癌、食管癌、膀胱癌、头颈部癌、黑色素瘤、结肠癌和HIV 引起的卡波济肉瘤也有效【1】。
紫杉醇(Paclitaxel，商品名为Tax01)分子式为C47H5lNOl4，是1963年美国化学家Wall等首先从短叶红豆杉(Taxus brevifolia)树皮中分离出来的具有独特抗癌活性的二萜类化合物，命名为紫杉醇,1971年利用X射线确定了它的结构，紫杉醇为针状结晶，具有高度的亲脂性，不溶于水(在水中溶解度为0.006 mg／mL) ，不溶于石油醚，可溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷等有机溶剂。
与糖结合成苷后的水溶性大大提高，紫杉醇分子中虽有含氮取代基，但氮原子处于酰胺状态，邻近又有吸电子基，故不显碱性而为中性化合物。
紫杉醇对酸相对稳定(pH4-8范围内)，碱性条件很快分解【9】。
紫杉醇在植物体内的含量相当低，目前公认含量最高的短叶红豆杉树皮中也仅含0．069％，资源很匮乏。
由于美国、加拿大等国家对红豆杉立法保护，药源地转向了中国等国家。
在中国，８０％的红豆杉集中在云南，而且云南红豆杉的紫杉醇含量最高。
从1992年到2001年，将近10年时间，云南红豆杉遭到了毁灭性的破坏，分布在滇西横断山区中的300多万棵红豆杉，绝大部分被剥了皮（有调查数据认为是92.5%），已慢慢死去。
紫杉醇用于治疗胃癌的临床进展分析
紫杉醇用于治疗胃癌的临床进展分析胃癌的概述胃癌是一种常见的恶性肿瘤，其起源于胃黏膜的上皮细胞，是世界上发病率最高的癌症之一。
根据数据显示，全球每年有100万人死于胃癌，其中大多数患者来自亚洲国家。
胃癌的发病原因十分复杂，包括遗传等因素，饮食习惯对胃黏膜的刺激，以及幽门螺杆菌等感染因素。
紫杉醇的概述紫杉醇是一种名为皮质甾体的物质，是一种天然的植物生物碱。
紫杉醇主要存在于太平洋北部的一种名为紫衫树的常绿树中，这种树可以生长在极其恶劣的环境中，菌根菌可以与根系共生，从而帮助树从贫瘠的土壤中提取必需的养分。
紫杉醇因其独特的分子结构和明显的抗肿瘤活性而引起了广泛的关注和研究。
紫杉醇治疗胃癌的临床进展紫杉醇的作用原理紫杉醇是一种微管聚集抑制剂，它通过干扰细胞分裂过程中的微管聚合来抑制细胞生长和分裂，并诱导细胞凋亡。
紫杉醇的这种作用机制使其成为治疗多种肿瘤的有效药物，包括胃癌。
紫杉醇的临床研究近年来，紫杉醇在胃癌治疗方面的应用已经得到了广泛研究和探讨。
研究表明，紫杉醇单药治疗胃癌的临床反应率为23.5％，其中包括7.1％的完全缓解和16.4％的部分缓解，总有效率为70.6％。
而紫杉醇联合化疗则有更好的临床效果。
例如，葡萄糖酸钙紫杉醇注射液（NP）联合顺铂、氟尿嘧啶、替加氟治疗晚期胃癌的结果表明，其疗效明显优于单一方案。
此外，紫杉醇在胃癌治疗中还可以联合雷蛇单抗和HER2靶向药物使用，从而提高药物的治疗效果。
紫杉醇的副作用紫杉醇作为一种细胞毒药物，其使用时可能会出现一些副作用。
其中，血液系统毒性是最常见的副作用之一，包括白细胞计数减少，贫血和血小板计数下降等。
消化系统毒性也是副作用之一，如恶心、呕吐、腹泻和便秘等。
此外，紫杉醇使用时还可能引起过敏反应和神经毒性，但一般情况下都可以通过改变剂量或给予相关支持性治疗等方式来缓解这些副作用。
结论作为一种抗肿瘤活性极高的天然产物，紫杉醇在治疗胃癌中具有较好的临床效果和广阔的应用前景。
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。
紫杉醇纳米粒的研究进展
紫杉醇纳米粒的研究进展研究背景紫杉醇是一种来自紫杉树的天然化合物，能够抑制肿瘤细胞的分裂和增殖。
然而，由于其水溶性差和药效不稳定，导致临床应用受到限制。
为了提高紫杉醇的药效并减少不良反应，研究人员开始将紫杉醇纳米化，将其包裹在纳米粒中，使其具有较高的稳定性和可控性。
纳米粒的制备方法现有的制备纳米粒的方法主要包括化学方法和物理方法。
化学方法：包括溶剂沉淀法和醇化沉淀法。
其中，溶剂沉淀法是一种常用的方法，通过控制PH值、温度、离子强度等条件来控制纳米粒的大小和形状。
但是，这种方法很容易产生不均匀的纳米粒分布，并且有毒副产物影响药物的安全性。
物理方法：包括超声波法、微流控法、膜分离法等。
这些方法虽然能够制备出较为均匀的纳米粒，但是操作复杂，成本较高。
纳米粒的性质和优点制备出的纳米粒具有以下性质和优点：1.粒径小：通常在10-200 nm之间，有利于穿透生物组织并提高药效。
2.稳定性高：由于纳米粒中紫杉醇的封装，使其更加稳定，减少药物分解的可能性。
3.控制性好：通过改变纳米粒的大小和形状，能够控制药物的释放速率和方向性。
4.减少不良反应：纳米粒具有较高的选择性和靶向性，能够减少不良反应，提高治疗效果。
纳米粒的应用前景纳米粒已经成为一种重要的治疗肿瘤的药物载体。
目前，已经有多种紫杉醇纳米粒被成功制备，并在临床研究中得到应用。
例如，巨大的生物医药公司拜耳推出的纳米粒产品Abraxane，是将紫杉醇封装在蛋白质纳米粒中得到的，该产品已经成功上市并被广泛应用于肿瘤的治疗。
此外，研究人员还在探索将纳米粒用于靶向控制药物的释放。
通过改变纳米粒的形状和大小，可以实现在特定的生物条件下释放药物，从而进一步提高药效。
总结随着纳米技术的发展，纳米粒作为一种重要的药物载体，正在成为治疗肿瘤的重要手段之一。
紫杉醇纳米粒的研究和开发也已经取得了一定的进展，未来有望在临床上得到更加广泛的应用。
紫杉醇制剂研究进展
紫杉醇制剂研究进展梅弗卜，孙洪范，宋存先“（１．中国医学科学院．中国协和医科大学生物医学工程研究所，天津３００１９２；２．天津市生物医学材料重点实验室，天津３００１９２）摘要：目的综述了近五年来紫杉醇的新剂型如乳剂、胶束、包合物、脂质体、纳米粒、凝胶、植入剂和药物释放支架等，并对其可行性进行了分析。
方法查阅国内外资料并进行分析和综述。
结果由于紫杉醇脂溶性强，临床上传统应用的注射剂采用ＣｒｅｒｎｏｐｈｏｒＥＬ作为溶媒，但其毒性大，过敏反应发生率高，为此，研究高效低毒性药物新剂型是近年来紫杉醇新药研究的热点。
紫杉醇药物释放支架（ＴＡｘｕＳｌＭ）和白蛋白纳米粒注射液（Ａｂ朔ｘａｎｅ喇）相继被ＦＤＡ批准上市，即是紫杉醇制剂研究的成功例证。
结论紫杉醇未来制剂的研究发重点将集中在紫杉醇局部或靶向缓控释制剂，紫杉醇Ｉ：／服给药也将获得突破。
关键词：紫杉醇；制剂；溶解度；研究进展中图分类号：Ｒ９７９．１９文献标识码：Ａ文章编号：１００１—２４９４（２００６）１８—１３６６—０５紫杉醇（ｐａｃｌｉｔａｘｅｌ）是从红豆杉科红豆杉属（Ｔａｘｕｓ）植物的树皮中提取得到的二萜类化合物。
它是一种新型的微管稳定剂，具有独特抗癌活性，被美国国立癌症研究所认为是近１５～２０年来肿瘤化疗的最重要的进展。
作为晚期卵巢癌的二线治疗药，至今已在４０多个国家获准上市，并在乳腺癌、肺癌、白血病、胃肠道癌及介入治疗后的血管再狭窄等治疗上显示了令人鼓舞的疗效。
紫杉醇由于资源匮乏和水溶性低的问题而限制了它的临床应用。
笔者主要综述了各种新剂型和制剂技术，来解决ｌＩ缶床应用中出现的水溶性低和不良反应等各种问题。
１药理作用紫杉醇主要药理作用是微管动力学稳定作用，能与细胞内微管网直接结合，作用位点为口一亚基Ｎ端第３１个氨基酸。
其高浓度及低浓度抑制细胞有丝分裂和增生的作用机制并不完全相同，在高浓度（血清浓度Ｏ．４５ｐ．ｍｏｌ・Ｌ。
１）下增加微管二聚体的数量和聚合速度，促进微管束的形成；在低浓度（＜１０ｎｍｏｌ・Ｌ‘１）下抑制胞质微管的解聚，增加其动力学稳定性Ｌ１Ｊ。
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6/23/2014
• 靳瑞等（2011）从分离到的420株内生真菌中筛选 到一株产紫杉醇的内生真菌XC1-07 实验材料进行 发酵条件的初步优化。结果表明：最适碳源、氮 源分别是麦芽糖和 NH 4 NO 3 ；在含 10g/l NH 4 NO 3 、 90g/ 麦芽糖、 1.0 g/l MgSO ４ 、 pH 6 的优化培养 基中培养3ｄ,紫杉醇的产量为1124.34 μ g/l。为 目前报道的植物内生真菌发酵生产紫杉醇最高的 产量。
6/23/2014
• 但是，南方红豆杉的愈伤状态分为 2 种类型：（1 ） 颜色浅，生长快，高度分散的愈伤组织系；（2） 颜色深，生长慢，呈块状愈伤组织。茎段培养的 愈伤为第1种，长势快；而叶片培养的愈伤则为第 2 种，长势很慢。但是，有研究表明，第 2 类愈伤 组织能大量产生紫杉醇，因此对叶片愈伤的研究 不因长势缓慢而忽视。
6/23/2014
微生物发酵法
• 自1993年第一株产紫杉醇的真菌呗发现并报道后， 微生物发酵法生产紫杉醇逐渐被认为是一种环境 友好、成本低廉的解决紫杉醇生产原料来源危机 的方法。
• 目前主要通过以下两个途径来解决菌种的问题： 一是从自然界中继续寻找更适合发酵的原始菌株； 二是对现有的菌株进行遗传改造，提高其发酵紫 杉醇产率。
6/23/2014
化学合成
• 紫杉醇本身具有及其复杂的化学结构，化学合成 方法获得具有很大的难度，但是由于其有效的抗 癌功能和提取所需原料的短缺，因此历来也为众 多化学研究人员所热衷。但是迄今为止，紫杉醇 的全合成尚未成功，其中较大障碍是环氧丙烷环 的合成。 • 这种方法因为成本高，反应过程比较复杂且效率 比较低，目前没有应用于工业中。
6/23/2014
• 美国FDA于1992年12月29日正式批准紫杉醇 作为治疗晚期卵巢癌、肺癌、子宫癌等的 治疗药物市，现在是全球销量最大的抗癌 药物。 • 1995年,我国北京协和药厂与海口制药厂分 获二类新药批准文号,成为世界上第2个生 产紫杉醇及其注射液的国家。
6/23/2014
简单介绍
6/23/2014
化学结构
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]
6/23/2014
抗癌原理
• 紫杉醇具有独特的微管活性,具有多种抗肿 瘤作用 , 它能与微管蛋白质结合 , 形成稳定 的稳管束 , 并使其被解聚 , 微管是真核细胞 的一种纤维蛋白 ,与细胞的有丝分裂紧密相 关 , 对于迅速分裂的肿瘤细胞 , 将癌细胞停 止在G2晚期或M期,抑制细胞复制,阻止癌细 胞Z增殖，从而起到抗癌的作用。
6/23/2014
展 望
6/23/2014
• 随着紫杉醇生物合成途径的研究，充分应 用现代生物技术，对能够产生紫杉醇的微 生物进行遗传改造，构建优质高产的工程 菌并优化其发酵条件，是提高紫杉醇产量 最有效，也是必然的途径。实现紫杉醇的 微生物发酵生产，从而解决紫杉醇的药源 问题，改善市场上紫杉醇价格昂贵，供不 应求的现状，保护濒临灭绝的珍稀红豆杉 树种。
6/23/2014
谢谢！！！
6/23/2014
6/23/2014
紫杉醇药源的研究进展
6/23/2014
使用的方法分类
• • • • • 植物提取 化学合成 半化学合成 细胞培养 微生物发酵生成
6/23/2014
植物提取
• 紫杉醇的提取的传统方法为乙醇、甲醇或甲醇和 二氯甲烷混合溶剂提取。 • 最新的方法有超临界液相色谱法提取，提取溶剂 为 CO 2 或 CO 2 /EtOH ，温度 45 ℃ , 压力 18.0 ～ 25.8 Mpa,效果较传统方法稍优。 • 因为是红豆杉的皮中提取的，红豆杉是国家一级 保护植物，目前解决紫杉醇原料短缺的主要途径 是规模化、集约化营造红豆杉人工原料林。
6/23/2014
• 代文亮等（2008）研究了一株内生真菌Ｆusarium mairei UH23发酵产紫杉醇的工艺条件。实验结果 表明最佳培养条件为：温度 26 ℃，发酵起始pH 值 7.0,接种量5％，装液量250ml三角瓶装液60 ml， 发酵周期 12 ｄ。筛选出最佳碳源为葡萄糖，最佳 氮源为硝酸铵。在上述条件下发酵，紫杉醇产量 达（286.4±20.3）μ ｇ/L，较优化前提高10.2％。
6/23/2014
• 凡丽（ 2012 ）研究以南方红豆杉优良植株为材料， 首先筛选诱导愈伤组织的外植体，然后优化诱导 愈伤组织的培养基，接着寻求解决褐化问题的方 法，最后优化产紫杉醇的条件。 • 结果：1、不带叶茎段外植体诱导愈伤组织效果最 好的外植体。 2 、 以不带叶莲段和成熟胚为外植体，用 得到的较佳组合作为培养基，通过单因素试验研 究结果表明向培养基中添加水解酪蛋白是缓解褐 化的较好方法。
6/23/2014
半化学合成
• 紫杉醇半合成法是以红豆杉属植物中(以枝叶为主) 提取分离的10-乙酰基巴卡亭Ⅲ和巴卡亭Ⅲ等紫杉 烷类二萜化合物为前体 , 通过选择性保护羟基 , 然 后在C-13羟基上接上合成的侧链,再去掉保护基团 得到紫杉醇。 • 由于10-乙酰基巴卡亭Ⅲ和巴卡亭Ⅲ在红豆杉属植 物枝叶中含量高达0 · 1% 以上, 为紫杉醇含量的 10 倍以上,加之红豆杉枝叶生物量大,再生能力强,半 合成紫杉醇的原料是很丰富的。
6/23/2014
细胞培养
• 红豆杉科植物细胞培养生产紫杉醇较为有产业前 景和优势的方法。 • 主要从三个方面来进行研究： 1、筛选出了诱导愈伤组织的最佳外植体 2、优化了诱导愈伤组织的培养基 3、寻找了解决褐化问题的方法
6/23/2014
• 于等（2012 ）研究了不同外植体、不同外源激素、 不同光照条件对南方红豆杉愈伤组织诱导的影响。 • 结果表明：1）茎段是诱导红豆杉愈伤组织的最佳 外植体，出愈时间快，愈伤组织黄绿色，质地疏 松；而叶片则出愈时间慢，愈伤组织黄白色，质 地密。 2 ） 2,4-D 与 NAA 的协同促进作用明显，当 2,4-D/NAA 为1/5时，诱导效果最好，而比值较大 时不利于愈伤的诱导。3）黑暗培养能够明显促进 愈伤组织发生，褐化现象减轻。
6/23/2014
• 张芳芳等(2010)人选用了 3 种类型的南方红豆杉 外植体： 1. 去除了外种皮的成熟种子，在无菌滤 纸上将胚剥离；2.茎段，切成 0.5～1.5 cm 长的 小段；3. 侧芽，先剥去少数外鳞，再用剪刀稍稍 减碎。他们将上述外植体接种到添加了 2,4-D 的 MS 培养基上，结果发现，种胚的诱导率较高且愈 伤组织的污染率较低。
6/23/2014
• 化学半合成产物紫杉醇烯对卵巢癌有更好的治疗 作用。 • 半合成不仅可缓解紫杉醇的供应危机，而且可以 通过半合成的研究获得有关构效关系的信息，对 紫杉醇结构进行修饰改造以期寻找活性更大、毒 副作用更小的紫杉醇类似物。半合成紫杉醇被认 为是除人工种植外,扩大紫杉醇来源的有效途径。
• 紫杉醇被称为 21 世纪最有开发价值的植物 来源的抗癌药，是继阿霉素、顺铂之后疗 效最好、副作用最小的药物。紫杉醇也因 此成为新一代抗癌药物的代表，被誉为植 物黄金”，红豆杉也因此成为“轰动世界 的药用植物”。 • 它是现阶段唯一可以控制癌细胞生长的植 物药物。
6/23/2014
• 紫杉醇是从红豆杉科红豆杉属植物短叶中 红豆杉 中分离出的一种具有独特结构的二 萜类成分，它的骨架三环萜，被命名为紫 杉烷。 • 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。
6/23/2014
• 张昕欣等（ 2012 ）考察了植物内生细菌欧文氏菌 生产紫杉醇的摇瓶发酵和 30 L罐发酵工艺条件。 结果显示，培养基中添加不同的前体对紫杉醇产 量影响显著。较高浓度的乙酸钠(>0.01 mmol/L ) 和较低浓度的苯丙氨酸(<0.05 mmol/L )有利于紫 杉醇积累。在此基础上进行了 30 L 罐发酵试验， 得优化培养基配方 ( g/L )：大豆蛋白胨 20，工 业酵母抽提物5，氯化钠0.5，氯化钾0.1，葡萄糖 4，氯化镁1，乙酸钠0.1，苯丙氨酸5×10- 4；pH 6.5 。发酵培养条件：接种量 5 ％，发酵温度 22 ℃，通气速率0.17 vvm ，转速50 r/min，发酵时 间60 h 。在此条件下，30 L 发酵罐中紫杉醇的 产量102μ g/L。
紫杉醇的研究进展
6/23/2014
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• 紫杉醇的相关介绍 • 紫杉醇药源的研究进展
• 展望
6/23/2014Fra bibliotek紫杉醇的相关介绍
6/23/2014
研究背景
• 近年来，恶性肿瘤、心脑血管疾病等严重危害人 类健康的重大疾病正呈现不断增加的趋势，给个 人、家庭和社会带来了巨大的经济负担。之前的 抗肿瘤药多以化学合成药（化疗药）为主，然而 由于这些化学合成药对人体具有极大的毒副用， 因此从天然植物中寻求具有抗癌活性的高效低毒 药物已成为国内外药学界的研究热点，紫杉醇就 是销售额一直是第一的抗肿瘤药。
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3、南方红豆杉细胞悬浮培养体系中最适合细 胞生长的初始糖浓度为30%。整个悬浮培养过程， 细胞的生长曲线呈“ S ”型；细胞的生长周期为 30d; 在稳定期测得细胞中和悬浮培养液中累积的 紫杉醇总含量13.0μ g/mL;在显微镜下观察到南方 红豆杉的细胞多数呈圆形或椭圆形。 • 4、不带叶茎段在B5培养基上生长较好，且诱 导愈伤组织的较好培养基组合为：B5+NAA 1.0mg/L+6-BA 0.5mg/L;而成熟胚在1/2WPMSH培养 基上生长较好，它诱导愈伤组织的较佳培养基组 合是：1/2WPMSH +2,4-D1.5mg/L+6-BA O.5mg/L。