紫杉醇的提取工艺研究

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紫杉醇的提取及分离纯化 - studysyaueducn

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c14h51no14药用机理紫杉醇独特的抗癌活性机制在于它属于有丝分裂抑制剂或纺锤体毒素不但能抑制细胞的有丝分裂纺锤体和纺锤丝的形成从而阻止癌细胞的繁殖而且能通过诱导和促进微管蛋白的聚合和装配阻止微管发生解聚使微管稳定因而对于许多耐常规化疗药物的肿瘤有活性应用前景十分广阔
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。

利用红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇

利用红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇

利用红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇摘要:I.简介- 红豆杉和紫杉醇的背景介绍II.愈伤组织的提取- 什么是愈伤组织- 为什么愈伤组织可以用于提取紫杉醇- 提取过程的步骤III.紫杉醇的用途- 紫杉醇的药用价值- 紫杉醇在医药领域的应用IV.结论- 利用红豆杉愈伤组织提取紫杉醇的意义- 未来展望正文:I.简介红豆杉是一种常绿乔木,属于紫杉科。

它不仅是一种观赏植物,还具有很高的药用价值。

红豆杉中提取出的紫杉醇是一种抗肿瘤药物,对于治疗卵巢癌、乳腺癌等多种癌症具有显著的疗效。

因此,研究如何高效地从红豆杉中提取紫杉醇具有重要的意义。

II.愈伤组织的提取愈伤组织是植物在受伤后产生的一种特殊的组织,它能够进行迅速的分裂和生长。

红豆杉的愈伤组织位于树皮内侧,含有丰富的紫杉醇。

通过在红豆杉的愈伤组织上切割出小片,然后将其浸泡在一种特殊的提取液中,可以有效地提取出紫杉醇。

提取过程的步骤主要包括:红豆杉愈伤组织的收集、切割、提取液的配制、浸泡、提取、浓缩和纯化。

其中,提取液的配制和浸泡过程是影响提取效率的关键步骤。

III.紫杉醇的用途紫杉醇是一种具有广泛药用价值的物质,可以用于治疗多种癌症。

紫杉醇能够抑制癌细胞的分裂和生长,从而达到治疗癌症的目的。

目前,紫杉醇已经成为治疗卵巢癌、乳腺癌等癌症的重要药物之一。

除了用于治疗癌症外,紫杉醇还具有其他的药用价值。

例如,紫杉醇可以用于治疗糖尿病、病毒感染等多种疾病。

因此,研究如何高效地从红豆杉中提取紫杉醇具有重要的意义。

IV.结论利用红豆杉愈伤组织提取紫杉醇是一种有效的方法。

通过改进提取技术和提高提取效率,可以更好地利用红豆杉资源,为治疗癌症等疾病提供更多的药物资源。

紫杉醇生物体内合成过程

紫杉醇生物体内合成过程

紫杉醇生物体内合成过程全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:紫杉醇是一种来源于紫杉树的天然化合物,具有很强的抗癌活性,被广泛应用于临床治疗各种癌症。

紫杉醇的生物体内合成过程极为复杂,需要多个酶和底物共同作用,经过一系列反应才能最终得到紫杉醇。

下面将具体介绍紫杉醇在生物体内的合成过程。

紫杉醇的生物体内合成过程主要发生在植物体内,具体是在紫杉树的树皮和树叶中。

紫杉树通过光合作用将二氧化碳和水转化为葡萄糖,并通过细胞壁和细胞质膜将葡萄糖输送到叶绿素细胞内。

在叶绿素细胞内,葡萄糖被进一步转化为异戊二烯醛,这是紫杉醇合成的起始物质。

接着,异戊二烯醛经过一系列酶的催化作用,逐步转化为异香树脑、异下角酯和芳亚麻酸。

这些中间产物经过进一步反应和转化,在经过多个酶催化反应后,最终合成为紫杉醇。

紫杉醇是一个高度复杂的生物合物,结构稳定,有很强的生物活性,能够有效抑制癌细胞的增殖和扩散。

紫杉醇的生物体内合成过程不仅仅发生在紫杉树中,还可以通过生物工程技术在其他微生物或植物中进行合成。

科学家们通过改造微生物或植物的基因组,使其拥有紫杉醇合成途径的相关基因和酶,从而实现紫杉醇的人工合成。

这种方法不仅可以提高紫杉醇的产量,还可以避免砍伐紫杉树等不可持续的开发方式,对环境保护和资源节约具有重要意义。

紫杉醇的生物体内合成过程是一个极为复杂的生物化学反应网络,需要多个酶和底物的协同作用,经历多个步骤才能最终合成出紫杉醇这种抗癌活性物质。

通过深入研究紫杉醇的生物合成机制,可以为生物医药领域的新药研发提供重要的参考和借鉴,有助于开发出更多高效的抗癌药物,促进健康医疗事业的发展。

希望未来能够进一步加强对紫杉醇生物合成的研究,推动这一领域的发展和进步。

【紫杉醇生物体内合成过程】。

第二篇示例:紫杉醇(Paclitaxel)是一种重要的治疗肿瘤的药物,具有广泛的疗效和应用。

而紫杉醇的主要来源是从紫杉树的树皮中提取得到,但是该方法存在诸多问题,比如提取难度大,产量低等。

曼地亚红豆杉叶中紫杉醇提取工艺研究

曼地亚红豆杉叶中紫杉醇提取工艺研究

第29卷第3期吉林医药学院学报V01.29N o.32008年06月Jour nal of J il in M edi cM C ol l ege J II l l.2008—149—3讨论乳腺增生多见于生育期妇女,临床上常分为气郁痰凝型与冲任失调型,但本病病机侧重在肝,其发生与肝、肾、冲任等关系密切,多由情志所伤,导致肝失疏泄,冲任失调,痰湿中阻,气滞血淤,故肿块常随喜怒而消长。

至于月经前乳房胀痛明显,行经后则症状减轻,亦与肝气郁结有关。

因冲为血海,隶属于肝肾,肝气不舒,冲亦失调,经水一通,肝气得舒则症状暂减。

两者症见虽有不同,而其根源则一,故治以疏肝解郁,和胃化痰为法。

消核汤中,昆布、海藻、半夏、丝瓜络、桔梗软坚散结,柴胡、香附、陈皮、青皮舒肝行气调经,诸药调和,共奏疏肝解郁,行气散结,通络化痰之功。

三苯氧胺是雌激素的部分激动剂,具有雌激素样作用,它与雌二醇竞争雌激素受体,这种药物受体复合物可转位入细胞核内,阻止染色体基因活化,从而抑制肿瘤细胞生长。

此外,对患者宜作耐心的思想工作,但得心情开朗,则取效更快。

(收稿日期:2008-03-24)文章编号:1673-2995(2008)03-0149-02曼地亚红豆杉叶中紫杉醇提取工艺研究经验交流黄庆柏1,韩凌h,周雪梅2(1.国家中鹏工程技术研究中心,辽宁本溪117004;2.辽宁本溪三药有限公司,辽宁本溪117004)关键词:微波;红豆杉叶;紫杉醇中图分类号:R286文献标识码:B紫杉醇(pa cl i t axel,商品名T a x01)首先由W a ni 等从短叶红豆杉(T a xus br evi f ol i a)树皮中分离得到并确定了其化学结构…。

紫杉醇作为一种抗癌药是继阿霉素后最热点的抗癌新药,对晚期卵巢癌、转移性乳腺癌和非细胞性肺癌等多种癌症有显著疗效。

目前,生产紫杉醇的原料主要来源于红豆杉树皮,由于树皮为不可再生资源,供应有限,而叶片中紫杉醇含量又很低,导致提取紫杉醇原料匮乏。

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

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。

紫杉醇的提取工艺

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。

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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


膜分离法在近些年也开始用于分离紫杉醇烷类 化合物。膜分离法(membrane separation)是利 用具有一定选择性、透过特性的过滤介质进行物 质的分离纯化,是人类最早应用的分离技术之一。 1994年,美国科学家Carver等人采用平板式、中 空纤维式和管式膜组件,对超滤膜和反渗透膜在 紫杉醇烷类物质的分离过程中应用进行了研究, 结果表明:采用膜分离法可以进一步粗浓缩提取 过程所得的浸膏,可以使紫杉醇烷类物质的浓度 提高5倍左右。这种方法的优点是在提取过程中 使紫杉醇的活性损失减至最小。
密度
•超临界流体具有可压缩性,其密度随压力增的而增大,在适当的 压力下,相当于流体的密度。 • 超临界流体的黏度极小,相当于气体的黏度,具有良好的传递 性和快速移动的能力。
超 临 界 流 体 的 特 性
黏度
•超临界流体具有较大的自扩散能力,是液体的100倍,因此比液 体传质好,并具有良好渗透能力。 扩散力
溶剂的循环是很关键的步骤,一般有两种方式, 分别为压缩机循环方式和泵循环方式。在压缩机 循环方式中,超临界状态的溶剂首先通过改变其 状态与溶质分离,然后调节温度和压力成为气态, 再由压缩机增压至萃取的压力条件,经调温至萃 取温度后,再次进入萃取器。在泵循环方式中, 超临界状态的溶剂还是首先改变其状态达到分离 溶质的目的,然后调节温度和压力成为液态,再 由泵加压至萃取压力,再调温至萃取温度,返回 萃取器。两种方法各有优缺点。
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。

利用红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇

文章标题:红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇的研究与应用一、引言红豆杉作为一种重要的天然植物资源,其愈伤组织作为提取紫杉醇的重要来源,一直备受关注。

本文将从红豆杉的愈伤组织性质、紫杉醇的提取方法和应用研究三个方面展开讨论。

二、红豆杉的愈伤组织性质1. 红豆杉的愈伤组织特点红豆杉的愈伤组织在组织结构、生长特性和代谢活性等方面具有独特性,为紫杉醇的提取提供了重要的基础条件。

2. 愈伤组织的培养条件对红豆杉愈伤组织的培养条件进行详细介绍,并探讨对紫杉醇含量和生长速率的影响。

三、紫杉醇的提取方法1. 传统提取方法介绍传统的红豆杉愈伤组织提取紫杉醇的方法,并对其优缺点进行分析和评价。

2. 新技术的应用介绍目前在红豆杉紫杉醇提取中使用的新技术,如超临界流体萃取、微波辅助提取等,并对其效果进行评估。

4. 紫杉醇的应用研究1. 化学成分和药理作用对紫杉醇的化学成分、药理作用进行详细阐述,从分子水平和整体作用机制上揭示其多功能性。

2. 临床应用和前景展望介绍紫杉醇在临床上的应用情况和治疗效果,并展望其在肿瘤治疗、抗癌药物开发方面的前景。

五、个人观点和总结红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇作为一种重要的研究领域,具有广阔的应用前景和深远的意义。

在未来的研究中,应充分利用现代生物技术和化学技术,不断提升紫杉醇的提取效率和纯度,以更好地发挥其药用价值。

通过深入研究红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇,我们对该过程的原理和应用有了全面的认识和了解。

这样的了解对于我个人来说具有非常重要的意义。

希望通过文章的阐述能够让更多的人了解并重视这一研究领域,从而推动相关科研工作的进展。

结束语通过本文的详细介绍和讨论,相信读者对红豆杉的愈伤组织提取紫杉醇的研究与应用有了更深入的了解。

同时也希望本文的内容能够对您的学术研究和实践工作有所帮助。

期待更多的科研人员和爱好者能够加入到这一领域的研究和探讨中,共同推动红豆杉愈伤组织提取紫杉醇领域的发展与进步。

红豆杉作为一种重要的天然植物资源,其愈伤组织提取紫杉醇的研究和应用正在逐渐受到人们的关注。

紫杉醇提取工艺原理及操作技术

--紫杉醇提取工艺原理及操作技术紫杉醇为白色结晶性粉末,无臭,无味,在甲醇、乙醇或氯仿中溶解,在乙醚中微溶,在水中几乎不溶。

紫杉醇常规的提取工艺各个生产环节需控制在低温下操作,保证产品活性。

各个工时段应尽快完成,可选水浴加热提取罐(含溶剂回收装置),旋转真空浓缩机组(低温浓缩,1-2秒完成),层析柱(精制分离),板式真空干燥箱(低温干燥、速度快)。

紫杉醇提取操作过程(1)浸提:将原料投入提取罐内,干红豆杉每罐填装约1.2吨的原料,加入约4吨的甲醇浸提,温度为45±5℃,每遍循环浸提大于4小时,浸提完成后,将浸提液排入浸提液储罐中,进行蒸汽吹渣,温度控制在85±5℃,压力小于等0.2Mpa,回收残余的甲醇溶液,吹渣结束后,将废渣移到废料堆场集中处理。

(2)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。

(3)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。

(4)干燥:将浓缩后的醋酸乙酯萃取液抽入蒸发罐内,罐内温度不超过45±5℃,真空度为-0.06±00.1Mpa,浸膏置真空干燥箱内干燥,干燥完成后,取出产品,凉干,敲碎,经检验合格后即成为紫杉醇浸膏,用铁桶封装,入库阴凉保存。

甲醇制3mg/ml的溶液,比旋度为-48℃~56℃。

甲醇制15μg/ml的溶液,在227nm处有最大紫外吸收,10mg紫杉醇加甲醇溶液10ml溶解后应澄清无色。

紫杉醇注射剂是新型抗微管药物,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。

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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

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