水溶性紫杉醇分析
水溶性紫杉醇调研分析
紫杉醇（Taxol，paclitaxel）注射液被用于治疗卵巢癌和乳腺癌，是获得FDA 批准的第一个来自天然植物的化学药物。由BMS（Bristol-Myers Squibb)公司研发，于1993年上市。
一、紫杉醇简介
紫杉醇（paclitaxel,),其化学名为：5β,20-环氧-1,2α,4,7β,10β,13α-六羟基紫杉-11-烯-9-酮-4,10-双乙酸酯-2-苯甲酸酯13-酯-(2R,3S)-N-苯甲酰基-3-苯基异丝氨酸，是从紫杉的树干、树皮或针叶中提取或半合成的抗肿瘤药物。其结构式如下：
尽管紫杉醇具有良好的抗肿瘤活性，但紫杉醇在水中的溶解度很小。在水中的溶解度小于0.025mg/mL；紫杉醇的水不溶性给其静脉给药带来很大困难。为解决这一难题，人们在注射剂中加入了聚氧乙烯蓖麻油(Ciemophor EL)与乙醇混合液，再用生理盐水或葡萄糖稀释后给药。聚氧乙烯蓖麻油会引起多种不良反应，如过敏反应、中毒性肾损害、神经毒性、心脏血管毒性等。
为避免严重的过敏反应，在临床上，紫杉醇注射给药前常预先注射皮质醇类（如地塞米松），苯海拉明和H2受体诘抗剂（如西咪替丁、雷尼替丁）。但这些针剂的使用仍不能有效彻底防止所有患者的不良反应，仍会导致部分患者注射紫杉醇后发生过敏反应。
因此，近年来改善紫杉醇的水溶性，有效防止不良反应，成为保证紫杉醇抗肿瘤化学治疗得以继续的关键。
二、提高紫杉醇水溶性的方法
1、用物理方法提高紫杉醇溶解度
1. 1以隐蔽性和非隐蔽性固体脂质纳米粒（stealth and nonstealth solid lipid nanospheres, SLNs)为载体
用固体脂质纳米粒（SLNs)为载体的紫杉醇，不但可以改善紫杉醇的水溶性，而且可以克服聚氧乙烯蓖麻油可能带来的过敏反应。SLNs与紫杉醇的最大结合量为2.8%。SLNs可以长时间保持稳定可进行静脉给药。
1.2聚醚-聚酯二聚物形成聚合胶团作为载体
用聚醚-聚酯二聚物形成胶束，代替聚氧乙烯蓖麻油作为载体制备紫杉醇制剂。聚（W- 酯）并甲氧基聚乙二醇（MePEG-PDLLA)是由dl-丙交酯与甲氧基聚乙二醇（MePEG)的单体聚合而成。最多可有25%的紫杉醇与MePEG-PDLLA( 60: 40)结合，最后所得的共聚物在水溶性介质中可完全溶解。从而使紫杉醇在水中的溶解度由lug/mL提高到5mg/mL(提高了5000倍），明显改善了紫杉醇的水溶性。
1. 3 ABA型生物可降解热凝胶体（ReGel)
ReGel有两点关键性质：①ReGel在凝胶转变温度以下为一水溶性聚合体。
②ReGel—旦被注射入体内后，成为水不溶性凝胶体，在体内缓慢释放药物。这种凝胶化是可逆的，不包括任何化学共价作用。例如：紫杉醇溶解于23% ReGel水性溶液中，可得到2mg/mL的紫杉醇凝胶制剂，较紫杉醇在水中的溶解度(lug/mL)提高了2000 倍。
1.4利用环糊精增加紫杉醇的水溶性
γ-糊精（γ-CD) 、羟丙基γ-糊精（HPγCD)、羟丙基-β-环糊精（HPβCD)能增加紫杉醇的水溶性。紫杉醇在HPβCD浓缩溶液中的水溶度最大。37°C条件下，紫杉醇在50%HPβCD水溶液中的溶解度为3.2mg/mL，是紫杉醇在水中溶解度的3200倍。
除了利用胶团、胶态离子、环糊精增加紫杉醇水溶度外，还可以将它制成乳剂、脂质体、微球等制剂，均可达到改善其水溶性的效果。
2、通过结构修饰改善紫杉醇水溶性
以化学方法提高紫杉醇的水溶性主要是利用紫杉醇分子结构中存在的羟基、氨基，以酯或酰胺等形式引入水溶性基团，从而提高其水溶性。
已有大量文献报道了有关水溶性紫杉醇衍生物的合成和活性评价。这些衍生物多是在紫杉醇C’2或C7位羟基引入水溶性基团、该类水溶性基团可以是羧酸酯（盐）、磷酸酯（盐）、磺酸酯（盐）、氨基酸酯（盐）、糖的衍生物或聚乙二醇酯。这些化合物均具较高水溶性，且在中性溶液中稳定。
2. 1紫杉醇C’2位的结构修饰
紫杉醇在C’2位引入苹果酸单钠盐后，水溶度为0. 6mg/mL，提高了600倍。除了具有较好的水溶性之外，P388肿瘤模型实验显示，紫杉醇苹果酸单酯的钠盐活性较紫杉醇更强。
紫杉醇在C’2位也可以引入有机酸及衍生物，水溶度有的能达到10mg/mL，提高了1000倍。
此外，还可以引入磺酸盐，氨基酸及衍生物，磷酸盐衍生物及N-甲基吡啶盐。溶解度均有不同程度的提高。
2.2紫杉醇C7位的结构修饰
2’-乙氧羰基紫杉醇-7-羧酸酯衍生物在水中溶解度达2.5 ~5mg/mL。M109鼠肿瘤模型实验显示其比紫杉醇更有效。
紫杉醇C7位苹果酸单酯在水中溶解度达0.3mg/mL，提高了300倍。
此外，紫杉醇与糖类化合物键合所得的衍生物具有更高的水溶性。例如，紫杉醇7位羟基分别与半乳糖衍生物或甘露糖衍生物反应，分别生成紫杉醇的半乳糖酯（7-GAG-紫杉醇）和甘露糖酯7-MAG-紫杉醇）。7-GAG紫杉醇在水中的溶解度为67.8ug/mL，是紫杉醇溶解度的67.8倍；7-MAG-紫杉醇的溶解度为103ug/mL，是紫杉醇溶解度的103倍。
此外，紫杉醇C7位还可以引入其他有机酸衍生物，氨基酸及衍生物，磷酸盐衍生物及N-甲基吡啶盐。溶解度均有不同程度的提高。
2.3紫杉醇3’-N-去苯甲酰化衍生物
紫杉醇经3’-N去苯甲酰化，进而可转变成多烯紫杉醇(docetaxel)。多烯紫杉醇的水溶性较紫杉醇有所提高，且具有更强的细胞毒作用
2.4 紫杉醇与水溶性载体结合
紫杉醇与聚乙二醇（PEG）、聚甲基丙烯酸、水溶性聚天冬氨酸、聚谷氨酸、聚赖氨酸等聚氨基酸缩合，或金属离子如铝、镍、铟、铊等螯合，所得产物不仅明显改善水溶性，而且动物实验表明它们在抗肿瘤活性较紫杉醇更好。
三、已上市紫杉醇产品
除了上市的BMS的紫杉醇注射液外，已成功上市的还有其他3 种制剂，分别为国内研制的紫杉醇脂质体(力扑素) ，美国研制的注射用白蛋白结合型紫杉醇( Abraxane) ，以及韩国研制的紫杉醇聚合物胶束( Genexol-PM ) 。
此外，脂质体LEP-ETU( 美国)、阳离子脂质体Endo TAG-1( 德国)、胶束化纳米粒NK105( 日本) 和新型口服制剂DHP107( 韩国)也先后进入到不同的临床研究阶段，与传统注射剂相比，新型制剂在降低或去除过敏反应、减小药物毒副作用、提高肿瘤靶向性及耐受剂量等方面有着各自不同的表现。
四、紫杉醇的结构改造进展
自从1989年紫杉醇侧链的关键作用得以阐明以来，全球有关紫杉醇的作用机理研究，及构效关系研究（QSAR）开展了很多工作，已将侧链的取代模式和结构要求基本弄清，研究主要包括不同的位点及环状结构。
构效关系的研究结果显示：
1侧链
紫杉醇的C13侧链对其生物活性来讲是绝对必需的。C2′羟基和C3′苯基也为重要的生物活性必需单元。而C3′氮上的取代则可以有很大的变化。天然紫杉醇侧链的2’R，3’S构型要比其他构型的侧链生物活性强得多。
(2)7,8,9,和10位的构效关系
在这4个位点取代基的变化对生物活性的影响不大。合适的取代甚至能在一定程度上加强其生物活性。而且通过这些位点的变化可以增加紫杉醇的溶解度。只是有文献报道，9位的羰基要和2位的羟基形成分子内氢键。
(3)2,4,5位的构效关系
去除2位的苯甲酰基或4位的乙酰基,将会导致紫杉醇生物活性的完全丢失。因
而这两个部位显示出与结合位点的相互作用密切相关。4,5-氧环对于生物活性是很重要的。但其作用机理即其是否直接参与结合或仅起着锁住构型的作用尚不清楚。
C9位羟基紫杉醇及其衍生物、合成、用途和组合物都有报道，为第二代紫杉醇类抗癌药，大多被佛罗里达州立大学于1995年开始申请了专利。C9位羟基紫杉醇及其衍生物的理化性质基本和紫杉醇类似，但其水溶性是紫杉醇的100倍，这个特点能很好地满足制剂的要求。其生物活性实验显示对小白鼠移植性肿瘤B16，P388等瘤株有很强的抑制作用。研究证明其诱导和促进围观蛋白聚合，防止解聚，稳定微管的作用是紫杉醇的1.5-2.5倍。有研究显示9位还原为羟基后，生物活性只是轻微增加（slightly）。
C9位羟基紫杉醇一般由9-羟基-13-乙酰巴卡亭III（9-DHAB）作为前体合成而来。9-DHAB广泛存在于加拿大的红豆杉中，含量达1000-3000ppm，且易于分离。加拿大1998年调查估计，加拿大每年可提供6000吨干叶用于医药。
目前，第三代紫杉醇类化合物是以各种紫杉醇类前体药物为代表，如前所述的聚谷氨酸-紫杉醇（PG-TXL）。
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紫杉醇高分子前药
紫杉醇高分子前药 摘要: 紫杉醇是一种非常有用的药物且应用非常之广。其具有极高的开发利用价值，是继阿霉素和顺铂之后，目前世界上最好的抗癌药物。紫杉醇前体药物很好地解决了紫杉醇水溶性差的问题，可避免辅助溶剂聚氧乙烯蓖麻油(Cremophor EL)的毒性问题，因此，临床使用无需抗过敏预处理。其在药代、药效及毒副反应方面具有明显优势，临床应用前景良好。本文将对其历史、抗癌机理，以及紫杉醇前体药物的研发及其临床应用进展。 关键词:紫杉醇作用机制研究前体药物 近年来，广谱抗肿瘤药物紫杉醇及其前体药物的研究开发一直是作为研究的热点。紫杉醇前药作用机制独特，对很多耐药瘤株均有效，20世纪90年代起紫杉醇制剂在全球包括美国、中国等在内的近40个国家和地区先后上市。 1紫杉醇前药研究历史 紫杉醇前药主要用于卵巢癌和乳腺癌治疗，其对肺癌、结肠直肠癌、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤及脑瘤也有一定疗效。有关紫杉醇前体药物开发主要在于改善其水溶性，克服紫杉醇水中溶解度低的问题，同时降低药物毒性和提高抗肿瘤活性也是研究的目标之一。 1.1紫杉醇概述 紫杉醇于1967 年为美国北卡罗莱纳州三角研究所发现，其英文名为Taxol。它来源于红豆杉科植物红豆杉的干燥根、枝叶以及树皮。其外观为白色结晶体粉末。无臭，无味。微溶于水，易溶于氯仿、丙酮等有机溶剂。它的分子式为C47H51NO14，分子量853.92，结构式如下图： 紫杉醇的化学名称为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]。同其它抗癌药物一样，紫杉醇在使用时也会出现过敏反应与副作用。过敏反应轻微症状为面潮红、皮肤反应、心率略快、血压稍降，严重反应为血压低、血管神经性水肿、呼吸困难、全身寻麻疹等。副作用有指趾麻木、一过性心动过速和低血压、关节和肌肉疼痛、消化道反应、轻度脱发以及胆红素、碱性磷酸酶、谷草转氨酶升高等。 1.2紫杉醇的作用机理 1.2.1细胞有丝分裂中微管的作用 在有丝分裂过程中染色体被拉向两极是受两种力的作用:一种是动粒微管去装配产生的拉力，另一种是极微管的聚合产生的推力。根据所使用的力，有丝分裂的后期可分为两个阶段∶后期A 和后期B。在后期A，染色体运动的力主要是由动粒微管的去装配产生的,此时的染色体运动称为向极运动。在后期B，染色体运动的力主要是由极微管的聚合产生的，此时的运动称为染色体极分离运动。 1.2.2紫杉醇对微管的作用
姜黄素逆转紫杉醇耐药研究进展
姜黄素逆转紫杉醇耐药研究进展 蒋洁敏，康向东 上海中医药大学附属普陀医院检验科，上海 200062 摘要：紫杉醇是从天然植物红豆杉属树皮中提取的单体双萜类化合物，具有良好的抗癌活性，广泛用于乳腺癌、卵巢癌、肺癌等多种癌症的治疗，被列为乳腺癌和卵巢癌的一线化疗药物。但与其他化疗药类似，耐药性是限制紫杉醇临床应用的一个主要原因。以姜黄素为代表的低毒高效中药单体成为逆转紫杉醇耐药性的研究热点。兹以姜黄素与紫杉醇用药间协同性研究进行综述，以期为临床寻找化疗辅助药物提供参考。 关键词：姜黄素；紫杉醇；逆转耐药；综述 DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2016.03.039 中图分类号：R285.5 文献标识码：A 文章编号：1005-5304(2016)03-0129-05 Research Progress in Drug Resistence of Curcumin Reversing Paclitaxel JIANG Jie-min, KANG Xiang-dong (Department of Laboratory Medicine, Putuo Hospital, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 200062, China) Abstract: Paclitaxel is a kind of monomer diterpene compound extracted from the taxus chinensis, which has good anti-cancer activity. It is widely used in the treatment of breast cancer, ovarian cancer, lung cancer and other cancers. It also has been listed as the first-line chemotherapy medicine on breast cancer and ovarian cancer. However, the drug resistance is the main obstacle to clinical application similar to other kinds of chemotherapy medicine. The low toxicity and high efficient traditional medicine monomer, represented by curcumin, has become the research focus on reversing paclitaxel resistance. This article summarized the research on synergy between curcumin and paclitaxel, with a purpose to provide references for finding clinical assistant chemotherapeutic medicine. Key words: curcumin; paclitaxel; reversing medicine resistance; review 紫杉醇抗肿瘤活性发现于20世纪70年代，临床应用已超过20年[1]。其主要作用机制是能使快速分裂的肿瘤细胞在有丝分裂阶段被牢牢固定，抑制微管解聚。微管的破坏导致肿瘤细胞阻滞在G2-M期，并形成异常的有丝分裂纺锤体，从而阻断肿瘤细胞复制， 通讯作者：康向东，E-mail：xd_kang@https://www.wendangku.net/doc/9d10148647.html, 最终发挥其抗肿瘤的作用[2]。然而，化疗耐药性的出现，使紫杉醇临床应用受到限制。目前，克服紫杉醇耐药、增强肿瘤细胞对紫杉醇的敏感性已成为紫杉醇用药新的发展战略。姜黄素是从姜黄、郁金、莪术、石菖蒲等植物根茎中提取的一种酚类衍生物，可通过对核因子κB（NF-κB）、过氧化物酶体增殖物激活受体C（PPARC）、腺苷酸活化蛋白激酶（Adenosine 医师协会中西医结合医师大会第三次会议论文集.福州,2012. [17] 肖烈钢,何本夫,朱成全.加味四君固本汤与Iressa联合抑制肺癌细 胞增殖的实验研究[J].中国中医药信息杂志,2012,19(6)：43-45. [18] KOBAYASHI S, BOGGON T J, DAYARAM T, et al. EGFR mutation and resistance of non-small-cell lung cancer to gefitinib[J]. New England Journal of Medicine,2005,352(8)：786-792. [19] PAO W, MILLER V A, POLITI K A, et al. Acquired resistance of lung adenocarcinomas to gefitinib or erlotinib is associated with a second mutation in the EGFR kinase domain[J]. PLoS Medicine, 2005,2(3)：225-235. [20] SATTLER M, REDDY M M, HASINA R, et al. The role of the c-Met pathway in lung cancer and the potential for targeted therapy[J]. Therapeutic Advances in Medical Oncology,2011,3(4)：171-184. [21] TURKE A B, ZEJNULLAHU K, WU Y L, et al. Preexistence and clonal selection of MET amplification in EGFR mutant NSCLC[J]. Cancer Cell,2010,17(1)：77-88. [22] 熊杏安,王梦,蔡志强.表皮生长因子受体-酪氨酸激酶抑制剂的耐药 机制[J].国际肿瘤学杂志,2014,41(7)：515-517. [23] 肖海娟,许建华,孙珏,等.中医药逆转肿瘤多药耐药机制研究进展[J].中国中医药信息杂志,2012,19(6)：108-110. （收稿日期：2015-01-23）（修回日期：2015-05-27；编辑：梅智胜）
紫杉醇的合成
苏州大学研究生考试答卷封面 考试科目: 有机合成考试得分 院别: 材料与化学化工学部专业: 分析化学 学生姓名: 饶海英学号: 20114209033 授课教师: 考试日期: 2012 年 1 月8 日 天然抗癌药物紫杉醇的合成进展 摘要:本文对多烯紫杉醇的合成的各种合成方法进行了综述。 关键词:多烯紫杉醇合成抗癌 多烯紫杉醇(daxotere) 商品名为多西她赛(Docetaxel) , 化学名为[ 2aR-( 2aα, 4β, 4aβ, 6β,9α, ( aR3, βS3) , 11α, 12α, 12aα, 12bα) ] -β- [ [ (1, 1 2二甲基乙氧基)羰基]氨基] -α-羟基苯丙酸[ 12b-乙酰氧-12 -苯甲酰氧-2a, 3, 4, 4a, 5, 6, 9,10, 11, 12, 12a, 12b -十二氢-4, 6, 11-三羟基-4a, 8,13, 13 -四甲基-5-氧代-7, 11-亚甲基-1H-环癸五烯并-[ 3, 4 ]苯并[ 1, 2-b ]氧杂丁环-9-基]酯,就是法国罗纳普朗克·乐安公司开发的半合成紫杉醇的衍生物,它对晚期乳腺癌、非小细胞肺癌、卵巢癌、前列腺癌、胰腺癌、肝癌、头颈部癌、胃癌等均有效。其作用机制就是通过与肿瘤细胞微管蛋白结合, 加强微管蛋白的聚合、抑制微管解聚,最终形成稳定的非功能性微管束, 从而抑制肿瘤细胞的有丝分裂与增殖[1-3] 。 商业化生产的紫杉醇类抗癌药物大多采用半合成方法,这就是现阶段最具经济性与可操作性的合成方法。多烯紫杉醇的半合成方法就是利用从红豆杉属植物的针叶中提取的10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ (10-DAB ) ,通过选择性保护部分羟基, 然后在10-DAB C13位的羟基上连接合成的手性侧链, 再去掉保护基团得到。其中以多烯紫杉醇C13位侧链的合成以及该侧链与选择性保护的母核10-DAB进行酯化反应最为重要[4-5] 。 紫杉醇的构效关系已经被众多学者所研究与总结。具有游离羟基的C13位侧链,C2与C4位的酯基,C4、C5位四元含氧环及紫杉烷的刚性环结构对抗癌活性都起着很重要的作用。 1988年,Potier等从欧洲紫杉(Taxus baccata)中分离得到10-去乙酰巴卡亭(Baccatin) Ⅲ( DAB),DAB 已被成功地用来半合成紫杉醇,并已工业化生产[6]。半
前药设计的主要思想
前药(Prodrug)就是一类体外活性较小或无活性,在体内经酶或非酶作用,释放出活性物质而发挥药理作用的化合物”’。前药目的主要在于提高药物生物利用度,增加药物稳定性,减小毒副作用,促使药物长效化等。随着科技的不断发展,前药设计在新药研究中越来越受到人们的重视,它在现有药物的基础上进行结构修饰,相对风险性较小,投资少,见效快,非常适合我国药品研发的实际。 1 改善药代动力学性质 1、1抗肿瘤药物依托泊苷其水溶性磷酸酯前药在体内经内源性磷酸酶作用转化为原药,生物利用度可由原药的0、04％提高到50％。 1、2安瑞那韦的磷酸酯前药夫沙那韦,该药具有高水溶性与固态稳定性。将该前药制成钙盐片剂溶解度显著提高(100 mg／mL),口服后,提高了生物利用度,降低用药量,减轻了患者的用药负担。 1、3蛋白酶抑制剂如沙奎那韦,印地那韦,分别制成前药。在体内通过细胞内酶的水解作用在细胞内释放出原药,从而提高了蛋白酶抑制剂对血脑屏障的渗透率与生物利用度。 2改善溶解性 2、1考布她汀的甘氨酸氨基甲酸酯前药,溶解度提高到5.0mg／mL。 2、2左旋多巴的乙酯的水溶性得到很大提高,临床实验表明口服左旋多巴乙酯的溶液起效快。 2、3喜树碱的水溶性前药伊立替康。伊立替康本身没有抗癌活性,主要在肝脏经酯键断裂代谢成7一乙基一10一羟基喜树碱而起作用,具有水溶性好,抗癌谱广等特点。3消除不适宜的制剂性质 3、1药物不适宜的制剂性质常常影响患者的口服用药。将克林霉素制成克林霉素磷
酸酯(clindamycin phosphate),可增加其水溶性,通过静脉注射或肌内注射途径给药。在血液中碱性磷酸酯酶作用下很快水解为克林霉素,避免了口服用药引起的味道不适与胃肠道反应。 3、2甘油酯前药有利于减轻口服抗炎药对胃肠道的刺激 4延长药物作用时间 4、1前药也能用来延长药物作用时间,例如,氟奋乃静的癸酸酯前药注射24h一72h 后开始起作用,可持续作用l一8周,平均作用时间3—4周。 4、2平喘药叔丁基去甲肾上腺素前体药物双甲苯喘啶口服后,主要贮存于肺部并缓慢水解为母体药物,作用持久,平喘强度为异丙肾上腺素的2倍,对心率、血压的影响仅为其1／13。 5降低药物的毒副作用 5、1非甾体抗炎药布洛芬前药的抗炎活性最好且优于布洛芬。 5、2降压药ACE酶抑制剂琉甲丙脯酸(卡托普利),设计得前药阿拉普利,其副作用基本消失,而降压作用10倍于卡托普利,成为一长效抗高血压药物。 5、3常用抗癌药氟尿嘧啶,做成前药呋氟尿嘧啶后,可口服给药,t l／2达5小时,毒性仅为原药的1／4—1／7。 6提高作用部位的特异性 6、1 氟尿嘧啶前药中,卡培她滨极易溶于水,吸收入肠后由胸苷磷酸化酶转化为活性药物氟尿嘧啶,使全身毒性降低。对于直肠癌患者来说,服用前药,活性原药在癌组织与血浆中的含量比为21.4,在正常组织与血浆中的含量比为8.89。 6、2酶类前药就是利用组织中特异的或高表达的酶来活化前药实现靶向的一类前药。
紫杉醇综述
紫杉醇综述 摘要：紫杉醇具有显著的抗癌活性和独特的作用机制，它的问世被誉为20世纪90年代国际上的抗癌药三大成就之一。本文综述了近年来对红豆杉的资源概括、抗癌机制、化学成分、制备方法、不良反应等方面的新研究进展，对当前工作中存在的问题进行了探讨。 关键词：紫杉醇、红豆杉、抗癌、植物组培、不良反应 前言 全世界60亿人口中，每年约新增800万癌症患者，600多万人死于癌症，几乎每6秒钟就有一名癌症患者死亡。癌症严重地威胁着人类的生命和健康，因此寻找有效的抗癌药物成为研究的热点。早在1958年美国癌症协会就发起一项历时20余年、筛选35000多种植物物种提取物的计划。在计划实施过程中，1963年美国化学家瓦尼和沃尔首次从生长在美国西部大森林中称太平洋杉中分离到了紫杉醇的粗提物。并发现紫杉醇粗提物对离体培养的鼠肿瘤细胞有很高活性。由于该活性成份含量极低，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。1992年12月紫杉醇被FDA批准上市，目前紫杉醇已成为世界公认的强活性广谱抗癌药物。然而由于这种天然化合物资源极其有限，严重的限制了其研究和应用的进度。同时尖锐的供需矛盾也在医学、化学和植物组织培养领域中引起了一场非同寻常的广泛研究，以增加这种化合物的来源和寻找高效、低毒、来源丰富的紫杉醇类似物[1]。 一红豆杉资源 紫杉又名红豆杉、赤柏松，为紫杉科紫杉属长绿针叶乔木，是世界珍稀濒危物种，国家一级保护植物。因其药用价值巨大，世界各国将其列为“国宝”，素有“植物黄金”之称。目前在我国共有4个种和1个变种，即云南红豆杉、西藏红豆杉、东北红豆杉、中国红豆杉和南方红豆杉（变种）。但在我国资源并不丰富。 [2]野生红豆杉一般散生在海拔2500-3000米的深山密林中，成材需50-250年，
紫杉醇
紫杉醇 【中文名称】：紫杉醇 【英文名称】：Paclitaxel 【定义】：从紫杉(Taxus brevifolia)的树皮中提出的一种化合物。是微管的特异性稳定剂，可促进微管的装配和保持微管稳定。 【所属】：属于萜类，双萜生物碱 【分子式为】：C47H51NO14，分子量：853.90 【结构式】： 【理化性质】：从甲醇析出针状结晶或无定形粉末；熔点213～216℃(分解)； [α]D20-49°(甲醇)；UV最大吸收(甲醇)：227，273nm(ε29800， 1700)；为白色结晶粉末，不溶于水，易溶于氯仿、丙酮 等有机溶剂 【结构特点】：含有酯键，对碱不稳定；含有环氧丙烷环，具有抗癌活性；含有的N原子处于酰胺状态，不显碱性；紫杉醇结构中无苷键，对酸 相对稳定；紫杉醇可与MnO2发生氧化反应，且不易还原。 【高效分离纯化紫杉醇的方法】 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。 紫杉醇生产工艺如下： 红豆杉树皮粉碎（越细越好），８５％～９５％酒精，３５－５５℃热回流浸提三次，５０－７０℃真空减压浓缩至热测比重１．１～１．２
ｇ／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； 去除胶质的过程为：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。 【药理作用】 ①作用机理微管在维持正常细胞功能，包括有丝分裂过程中染色体的移动、细胞形成的调控、激素分泌和细胞受体的固定等具有重要作用。微管蛋白是微管形成的重要基础。紫杉醇就是作用于微管月踢缺管蛋白系统，可促进微管蛋白装配成微管，并抑制微管的解聚，从而导致微管束的排列异常，形成星状体，使仿锤体失去正常功能，导致瘤细胞死亡闭。 ②药效学紫杉醇主要影响L一1210细胞的周期移行，使细胞阻碍断在q期和M期[51。使瘤细胞不能分裂变大，井出现多核细胞，阻断有丝分裂。 ③药效学紫杉醇静脉给药后广泛分布于各组织中，其中肝、脾、肺及大肠中放射性较高小肠、脂肪及骨髓中次之，脑及肌肉中放射性较低。给药后12h尿排泄多于粪中排泄量，给药后72h尿粪中的总排泄量占给药量的74%，.. 胆汁中排泄量在给药后3h即占给药量的59.4%，.. 终末半衰期平均为5.3-17.4ho ④量效关系紫杉醇存在个体差异，AUC波动范围较大[6,7]，在 4.367 一 16.0128mg几.h之间，疗效与剂量无多大关系，而疗效与用药后的即刻浓度(Cmax)有一定关系。提示为了改善病人的疗效而进行血浓度测定，并根据监测结果指导合理用药是必要的。
抗癌药王——紫杉醇
抗癌药王紫杉醇 背景材料 1963年，美国化学家瓦尼和沃尔首次从一种生长在美国西部大森林中被称为太平洋杉树皮和木材中分离到了一种粗提物，并发现该粗提物对离体培养的小鼠肿瘤细胞有很高的抑制活性。1971年，他们同杜克大学的化学教授姆克法尔合作，通过x射线分析确定了该活性成分的化学结构一种四环二萜化合物，并把它命名为紫杉醇。 细胞接触紫杉醇后会在细胞内积累大量的微管，这些微管的积累使细胞停留在g2期和m 期直至死亡。由于紫杉醇能够抑制细胞分裂，阻止癌细胞的增殖，所以可以抗肿瘤。 1992年12月29日，美国fda批准紫杉醇上市，商品名taxol，用于治疗卵巢癌，后连续被批准用于治疗转移性乳腺癌、转移性肺癌、白血病等。在治疗类风湿性关节炎、早老性痴呆、先天性多囊肾病方面也存在潜力。 由于红豆杉分布地域较窄，而野生红豆杉的很多生物学特性，又限制了自然群落的发展，加之人为盗伐，如今全世界野生红豆杉已近濒危边缘。只有大力发展红豆杉产业，才能有效保护野生资源，解决紫杉醇原料短缺问题。 目前有关红豆杉的研究主要集中在红豆杉植物的人工种植、化学提取、组织和细胞培养、紫杉醇的合成和化学修饰、生物转化、微生物和基因工程等方面。其中，组织培养技术在红豆杉产业中应用最为广泛。红豆杉组织培养技术包括两个层面：一是利用微繁技术生产大量的组培苗以满足人工栽培需求；二是通过愈伤组织或细胞悬浮大量培养，直接提取紫杉醇成分并用于药物生产。 相对于种子繁殖、人工扦插两种常规繁殖技术，微繁技术具有繁殖速度快、可控性强、植物材料利用少等突出优点，还可用于脱毒苗及新品种选育。利用细胞悬浮培养方法提取紫杉醇是近年来红豆杉研究的一个重要课题。自1989年首次报道细胞培养法生产紫杉醇以来，各国学者开展了广泛研究，特别是在紫杉醇生物合成途径及代谢调控、细胞培养动力学、利用生物反应器扩大培养和紫杉醇类物质的分离纯化方面取得了较大进展。 虽然紫杉醇是毒性较小的药物，但使用后仍存在一些不良反应，例如：（1）中性粒细胞减少：紫杉醇的主要毒性包括骨髓抑制（以粒细胞减少症为主）、神经毒性和肌肉毒性。紫杉醇的毒性呈剂量依赖性，常见的是中性粒细胞减少或粒细胞减少。（2）心血管不良反应：在紫杉醇治疗的少量患者中出现明显的心血管不良反应，包括心肌梗死、房颤、轻度充血性心力衰竭、室性和室上性心动过速、室性心律不齐等，还有胃肠道反应（包括恶心、呕吐、腹泻及黏膜炎等）。（3）过敏反应：早期临床所报道的较严重的过敏反应在患者中的发生率高达18％。临床有不同程度的表现：潮红、呼吸困难、血压降低、血管水肿、另外还有荨麻疹、皮疹、瘙痒等。 典型例题 例1.红豆杉是我国珍贵濒危树种。南京中山植物园于20世纪50年代从江西引进一些幼苗种植于园内。经过几十年的生长繁殖，现在已形成了一个种群。请回答下列问题：（1）在植物园引种栽培红豆杉的措施属于。 （2）如果对红豆杉种群密度进行调查，常用的方法是。将统计到的植株按高度（h）分为5级，每一级的植株数量见下表。 等级a级b级d级d级e级高度（cm）h≤1010＜h≤3030＜h≤l00100＜h≤300h ＞300数量（株）1206232166根据表中数据，在坐标图中画出该种群各级别的植株数量柱状图。 （3）由表可以看出，此红豆杉种群的年龄结构属于。 （4）研究表明，红豆杉的种子成熟后被某种鸟类吞食，果肉状的假种皮被消化而种子随粪便散播到山坡上再萌发生长。从种间关系看，鸟类与红豆杉之间存在关系。
紫杉醇的合成
苏州大学研究生考试答卷封面 考试科目：有机合成考试得分：________________院别：材料与化学化工学部专业：分析化学 学生姓名：饶海英学号： 033 授课教师： 考试日期： 2012 年 1 月 8 日
天然抗癌药物紫杉醇的合成进展 摘要：本文对多烯紫杉醇的合成的各种合成方法进行了综述。 关键词：多烯紫杉醇合成抗癌 多烯紫杉醇(daxotere) 商品名为多西他赛(Docetaxel) , 化学名为 [ 2aR-( 2aα, 4β, 4aβ, 6β,9α, ( aR3, βS3) , 11α, 12α, 12aα, 12bα) ] -β- [ [ (1, 1 2二甲基乙氧基)羰基]氨基] -α-羟基苯丙酸[ 12b-乙酰氧-12 -苯甲酰氧-2a, 3, 4, 4a, 5, 6, 9,10, 11, 12, 12a, 12b -十二氢-4, 6, 11-三羟基-4a, 8,13, 13 -四甲基-5-氧代-7, 11-亚甲基-1H-环癸五烯并-[ 3, 4 ]苯并[ 1, 2-b ]氧杂丁环-9-基]酯,是法国罗纳普朗克·乐安公司开发的半合成紫杉醇的衍生物,它对晚期乳腺癌、非小细胞肺癌、卵巢癌、前列腺癌、胰腺癌、肝癌、头颈部癌、胃癌等均有效。其作用机制是通过与肿瘤细胞微管蛋白结合, 加强微管蛋白的聚合、抑制微管解聚,最终形成稳定的非功能性微管束, 从而抑制肿瘤细胞的有丝分裂和增殖[1-3] 。 商业化生产的紫杉醇类抗癌药物大多采用半合成方法,这是现阶段最具经济性和可操作性的合成方法。多烯紫杉醇的半合成方法是利用从红豆杉属植物的针叶中提取的10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ (10-DAB ) ,通过选择性保护部分羟基, 然后在10-DAB C 13 位的羟基上连接合成的手性侧链, 再去掉保护基团得到。其中以多 烯紫杉醇C 13 位侧链的合成以及该侧链与选择性保护的母核10-DAB进行酯化反应最为重要[4-5] 。 紫杉醇的构效关系已经被众多学者所研究和总结。具有游离羟基的C 13 位侧 链，C 2和C 4 位的酯基，C 4 、C 5 位四元含氧环及紫杉烷的刚性环结构对抗癌活性都起 着很重要的作用。 1988年，Potier等从欧洲紫杉(Taxus baccata)中分离得到10-去乙酰巴卡亭(Baccatin) Ⅲ( DAB)，DAB 已被成功地用来半合成紫杉醇，并已工业化生产[6]。半合成紫杉醇被认为是除人工种植外，扩大紫杉醇来源的最有效途径。随着对紫杉醇类似物构效关系的深入研究，第一个紫杉醇类似物的半合成药物多烯紫杉醇 被开发成功。多烯紫杉醇C 13侧链中C 3 N上叔丁氧羰基取代了紫杉醇的苯羰基，其 体外对微管解聚的抑制率是紫杉醇的2倍，抗癌谱也宽于紫杉醇，水溶性高出紫
紫杉醇的抗癌研究
紫杉醇的抗癌研究 摘要 延长生命并提高存活质量是抗癌的新要求。植物药的紫杉醇(paclitaxel,商品名Taxo1)是从红豆杉的树皮、树根及枝叶中提取的一种化合物,是近年国际市场上最热门的抗癌药物,并已取得了巨大的进展。美国肿瘤研究所认为,紫杉醇是人类未来20年间最有效的抗癌药物之一。 关键词紫杉醇抗癌疗效 第一部分综述 随着近年来癌症患者的增多, 癌症给病人和家人带来了肉体和精神上的伤害, 各种抗癌剂的副作用带来的反应使病人在延长生命的同时也饱受副反应之苦。延长生命并提高存活质量是抗癌的新要求。只有向天然药物要药。近年海洋药物的研究逐步深入, 海洋药物中的皂苷抗癌作用备受关注。美国国家癌症协会( N C I ) 在上世纪5 0 年代末为了寻找安全有效的抗肿瘤药物, 在35000 种植物提取物中进行筛选,这项运动历时20 余年,紫杉醇于1992 年12 月29 日被美国FDA 批准用于治疗晚期卵巢癌。 紫杉醇(paclitaxel , 商品名Taxol) 是一种在红豆杉科( Taxaceae L.) 红豆杉属( Taxus L.) 生长缓慢的长绿乔木中分离提取到的天然化合物。紫杉醇是目前全世界公认治疗肿瘤的有效药物,也是全球抗癌药物研究的热点。近年来,紫杉醇无论在药理活性、分离测定方法、提取纯化技术、化学结构修饰、类似物的化学结构及其生物活性和主要活性物质的人工合成或半合成,还是新的药物制剂与剂型及其类似物的开发与利用等方面的研究,都取得了巨大的进展。 植物药的紫杉醇是近年国际市场上最热门的抗癌药物, 并已取得了巨大的进展。美国肿瘤研究所认为, 紫杉醇是人类未来 2 0 年间最有效的抗癌药物之一。 早在1856 年Lucas 就从浆果红豆杉的叶中提取到过粉状紫杉碱(taxus) ,但当时未引起人们的注意。100 年后的1958 年美国国家癌症研究会(NCI) 耗资250 亿美元,历时20多年(1958 —1980 年) ,对3 500 余种植物中的11 万多个化合物的抗癌活性进行了筛选。1971 年从短叶红豆杉Taxus brevi folia Nutt1 的树皮中首次分离得到紫杉醇,并证实了其抗癌活性。1975 —1976 年通过药理实验证明紫杉醇对B216黑素瘤及人体肿瘤裸鼠异种移植瘤(乳腺癌、肺癌及结肠癌) 有活性。到20 世纪70 年代末,证明其活性机制为在细胞增殖期的G2 期,抑制纺锤体和纺锤丝的形成,从而抑制有丝分裂,阻止癌细胞的增殖。紫杉醇的这种独特的药理作用加快了其临床研究的步伐,1982 年Ⅰ期临床试验开始,1989 年完成Ⅱ期临床试验,1990 年进入Ⅲ期临床试验,并证实了对卵巢癌和乳腺癌的疗效。1992 年12 月29 日美国食品药品监督管理局( FDA) 和加拿大政府正式批准紫杉醇用于治疗卵巢癌,1993 年12 月批准用于治疗乳腺癌。1993 年11 月该产品被法国政府批准上市。随后,陆续在瑞典、奥地利、丹麦、德国、卢森堡、
紫杉醇
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：
多年来药物学家为了增强紫杉醇的水溶性和靶向性持
水溶性紫杉醇衍Sinenxan A(SI-A,3)[3]是由南方红豆杉愈创组织培养得到的含量较高(干重可达2%)的新型紫杉烷化合物,具有紫杉醇母核类似骨架和14β-含氧基团,而无相应的1,7,9,13位含氧 基团,为寻找新的抗癌药提供了可以不依赖自然资源的原料。因此,我们围绕SI-A母核进行了 系统的结构修饰,合成了一系列14β-侧链紫杉醇衍生物[4]。本文报道我们工作的一部分。 经计算机分子计算,化合物4和5分子表面静电势与紫杉醇相似[5],有可能具有较强的抗 肿瘤活性,因此这两个化合物成为我们要合成的目标分子。 化合物4的合成路线见图2。从SI-A出发经11步反应可以得到起始中间体6[6]。6用氢 氧化钾选择性水解10位酯基高收率地得到7,7随后经TPAP[tetrapropylammonium perruthenate(Ⅶ)]氧化生成8。我们参考Nicolaou在全合成紫杉醇所用的方法[7],在叔丁醇钾 和苯硒酸酐[(PhSeO)2O]作用下,化合物8的羰基α-氢被氧化为羟基生成9,化合物9的9位 羟基构型经NOE差谱证实处于α位。在对9进行硅胶柱分离纯化时,发现9在硅胶中易转变 成10。紫杉烷类化合物的10位羰基/9位羟基在硅胶中转变为10位羟基/9位羰基,未见文献 报道。与Nicolacu的方法[7]相比,利用该方法将化合物9转变为10,条件温和,副产物少,容易 操作。Nicolaou在全合成紫杉醇时将10位羰基/9位羟基转变为10位羟基/9位羰基,采用的 方法是先用叔丁醇钾在-78℃进行烯醇化生成烯二醇,然后用醋酸酸化实现转变。但我们在实 验中发现Nicolaou的方法不适合我们这类化合物,产物很复杂,生成很多极性大的产物,可能 是由于这类化合物的四员氧环对酸更敏感,醋酸的酸性已导致四员氧环的开环。 图2 制备目标化合物4的合成路线 Fig.2 Synthesis route for target compound 4 在4-二甲胺基吡啶(DMAP)作用下,将9进行乙酰化得到11。用四丁基氟化胺(tetrabutylammonium fluoride,TBAF)脱去11的TES保护基时,生成的产物主要为双键转移 化合物12,预期的产物13很少。改用0.5%稀盐酸去除TES能得到高收率的13。在二环己基 碳二亚胺(DCC)和DMAP作用下,13与用ee保护的侧链酸14偶联生成15,随后用0.5%稀 盐酸脱去ee保护基得到目标化合物4。 化合物5的合成见图3。与合成4的方法相同,先将10进行乙酰化、脱去TES保护基得到 17,17与用ee保护的侧链酸14偶联后,用稀盐酸去除ee保护基顺利得到目标化合物5。 所有化合物的结构都经IR、1HNMR、13C NMR、FAB-MS证实。目标化合物4和5的结构 还经高分辨质谱验证。 图3 制备目标化合物5的合成路线 Fig.3 Synthesis route for target compound 5 将4和5进行了体外肿瘤细胞抑制试验(MTT法)和微管聚合试验(浊度测定法)[6]。药理 结果表明,这两个化合物对人口腔癌细胞(KB)的IC50>10μg/ml-1,在浓度为10μM时对微 管无聚合作用。而紫杉醇对KB细胞的IC50为2.59×10-3μg/ml-1,在10μM时对微管有聚合 作用。从药理结果可以看出,目标化合物的细胞毒活性比紫杉醇差3个数量级以上,说明分子 表面静电势不是影响活性的关键因素。 紫杉醇的构效关系研究表明,分子北部基团(7,9,10位含氧基团)对活性影响不大[8],这 与我们的初步研究结果相同(9,10位含氧基团互换对活性无明显影响)。从分子结构对比看, 目标分子的侧链处于14β-位而不是13α- 位,并且缺乏紫杉醇相应的1位羟基,这可能是导致化
紫杉醇
第七章 7.4 紫杉醇的生产工艺 7.4.1 概述 紫杉醇（Paclitaxel，Taxol?，图1），最早是由美国化学家Wani 和Wall于1971年从太平洋红豆杉的树皮中提取到的一种具有抗肿瘤活性的物质。它具有独特的抗癌机制，其作用位点为有丝分裂和细胞周期中至关重要的微管蛋白。紫杉醇能促进微管蛋白聚合而形成稳定的微管，并抑制微管的解聚，从而抑制了细胞的有丝分裂，最终导致癌细胞的死亡。紫杉醇1992年12月被美国FDA批准用于治疗晚期卵巢癌。1994年，批准用于治疗转移性乳腺癌，1997年FDA批准使用紫杉醇治疗爱滋病关联的Kaposi's恶性肿瘤；1998年和1999年，FDA又分别批准半合成紫杉醇与顺铂联合使用作为治疗晚期卵巢癌和非小细胞肺癌的一线用药。紫杉醇是近几年国际公认的疗效确切的重要的抗肿瘤药物之一。 -五羟基-紫杉-11-烯-9-酮-4-乙酸酯-2-苯甲酸酯-10-乙酰基-13-a,13b,7a,4a,2b,20-环氧-1b紫杉醇具有复杂的化学结构，整个分子由三个主环构成的二萜核和一个苯基异丝氨酸侧链组成。分子中有11个手性中心和多个取代基团。分子式C47H51NO14，分子量853.92，元素百分比C：66.41，H：6.02，N：1.64，O：26.23。化学名：5 [(2′R,3′S) -N-苯甲酰基-3′-苯基异丝氨酸酯] 紫杉醇的来源最初以天然提取为主，主要是从由红豆杉属植物的树皮中分离得到。红豆杉植物是生长极为缓慢的乔木或灌木，其树皮中紫杉醇的含量平均为万分之一点五，从中提取紫杉醇的收率大约为万分之一，这样制取1 kg紫杉醇就需树皮10吨，这种生产紫杉醇的方法严重破坏资源和环境。目前，包括我国在内的许多国家都已经禁止或严格限制用这种方法来生产紫杉醇。为解决紫杉醇的大量供应问题，人们曾探索通过组织和细胞培养、化学合成等方法制取紫杉醇。其中，化学合成是人们首先想到的解决紫杉醇药源问题的一条途径。这里的化学合成又有全合成和半合成之分。 如前所述，紫杉醇的分子结构十分复杂，分子中有众多的功能基团和立体化学特征，如此复杂的结构堪称是对化学合成的一个挑战。1994年，紫杉醇的全合成在实验室获得成功[1，2]。到目前为止，文献报道的紫杉醇的全合成路线共有3条，即1994年由Holton和Nicolaou研究组几乎同时完成的2条路线以及1996年Danishefsky小组报道的路线。紫杉醇的全合成中，反应步骤多达20—25步，大量使用手性试剂，反应条件极难控制，制备成本昂贵，虽然具有重要的理论意义，但不适合大规模工业生产。 为了避免合成紫杉醇复杂的母环部分，人们探索了半合成的制备方法。研究发现，红豆杉植物中除紫杉醇外，还有大量母环结构与紫杉醇类似的化合物，其中，最重要的是巴卡亭
抗多药耐药紫杉烷类抗肿瘤药物研究进展
·综述· 抗多药耐药紫杉烷类抗肿瘤药物研究进展 于跃1，王军飞1，王长云1，李英霞2*(1.中国海洋大学医药学院，海洋药物教育部重点实验室，山东青岛 266003；2.复旦大学药学院，上海 201203) 摘要：目的介绍紫杉烷类活性分子与多药耐药肿瘤的构效关系及其临床研究进展。方法综述了近年来国内外相关报道，对紫杉醇6大区域的相关改造分别进行讨论，并就其临床研究及开发上市状况进行概述。结果发现了许多对敏感肿瘤和多药耐药肿瘤抑制活性相当的紫杉烷类药物候选分子。结论熟悉紫杉烷类活性分子与多药耐药肿瘤的构效关系，对开发新一代紫杉烷类抗肿瘤药物具有深远意义。 关键词：紫杉烷；多药耐药；抗肿瘤 中图分类号：R979.1 文献标志码：A 文章编号：1007-7693(2012)01-0016-08 Progress in the Study of Taxanes against Multi-Drug Resistant Tumor YU Yue1, WANG Junfei1, WANG Changyun1, LI Yingxia2*(1. Key Laboratory of Marine Drugs of Ministry of Education, School of Medicine and Pharmacy, Ocean University of China, Qingdao 266003, China; 2. School of Pharmacy, Fudan University, Shanghai 201203, China) ABSTRACT: OBJECTIVE To introduce the structure activity relationships (SAR) of taxanes toward multi-drug resistant tumors and progress on its clinical research. METHODS According to the correlative reports in recent years, both the modifications of taxanes and advances in the development of taxane candidates that either have potential for, or are already in, clinical use are reviewed. RESULTS A number of taxanes exhibiting virtually no difference in potency against the drug-sensitive and drug-resistant cell lines were discovered. CONCLUSION It is essential to grasp the SAR of taxanes against drug-resistant tumors and there is far-reaching significance for the discovery of new generation taxane anticancer agents. KEY WORDS:taxane; multi-drug resistant; anti-tumor 紫杉醇(paclitaxel，1)及其类似物多西紫杉醇(docetaxel，2)是当今临床化疗应用很广泛的抗肿瘤药物，主要应用于卵巢癌、乳腺癌、肺癌、黑色素瘤等的治疗[1]。其作用机制是通过促进微管蛋白聚合，并稳定微管抑制其解聚，将细胞周期阻断在G2/M阶段，从而导致细胞凋亡[2-3]。尽管紫杉醇和多西紫杉醇对敏感肿瘤具有良好的抗肿瘤效果，然而近年来随着多药耐药肿瘤的出现，紫杉烷类药物的抗肿瘤效果大打折扣。因此，开发对多药耐药肿瘤具有较高活性的紫杉烷类抗肿瘤药物成为国内外药物学家的研究热点[4]。化合物1~2结构式见图1。 多药耐药(MDR)指细胞对一种药物产生耐药性的同时，对未接触过的、结构无关的、机制各异的其他抗肿瘤药物也具有交叉耐药性[5]。导致肿 图1 紫杉醇和多西紫杉醇的结构式 Fig 1Structures of paclitaxel and docetaxel 瘤细胞产生MDR现象的机制很多，如MDR基因(MDR-1)的过表达、靶分子(β微管蛋白)的突变、凋亡途径及有丝分裂关卡蛋白的改变、近来发现的脂质成分的改变及白细胞介素6(IL-6)潜在的过表达等。其中由MDR-1编码的P-糖蛋白(P-gp)过表达介导的MDR是目前公认的一种主要的耐药机制[6]。目前，人们已经将紫杉醇对敏感肿瘤的构效关系进行了较为全面的总结，而对MDR肿瘤的 基金项目：国家自然科学基金资助项目(81072525) 作者简介：于跃，男，硕士生 Tel: (0532)82031736 E-mail: yuyue.163@https://www.wendangku.net/doc/9d10148647.html,*通信作者：李英霞，女，教授，博导Tel: (021)51980127 E-mail: liyx417@https://www.wendangku.net/doc/9d10148647.html, ·16· Chin JMAP, 2012 January, V ol.29 No.1 中国现代应用药学2012年1月第29卷第1期