紫杉醇的发现及发展课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2,紫杉醇药物的发现及发展,1,主要内容,紫杉醇简介,紫杉醇应用现状及前景,紫杉醇的发现历程,几种获取紫杉醇的途径,紫杉醇的应用研究,紫杉醇药物的发展趋势,2,紫杉醇简介,3D model,and chemical structure,of Taxol (Paclitaxel),3,紫杉醇简介,紫杉醇（Paclitaxel，Taxol，太平洋紫杉醇,）,是细胞有丝分裂抑制剂，被用于癌症治疗,（主要是卵巢癌和乳腺癌）。,来源：红豆杉科植物红豆杉的干燥根、枝叶以及树皮。,抗癌机制：有丝分裂中的微管抑制剂，具有聚合和稳定细胞内微管的作用，致使快速分裂的肿瘤细胞在有丝分裂阶段被牢牢固定，使微管不再分开，可阻断细胞于细胞周期之G2与M期，使癌细胞复制受阻断而死亡 。,4,紫杉醇应用现状及前景,治疗卵巢癌、乳腺癌的首选药物，对白血病、肺癌、脑癌、直肠癌等疗效也显著，并且毒性试验表明它的毒副作用很小，是目前最好的天然抗癌药物之一。,国际紫杉醇原料药需求走势图（单位：公斤）,6,紫杉醇的发现历程,1960,年，Dr. Jonathan L. Hartwell, NCI.开启了从植物中筛选抗肿瘤活性成分项目；,从样品中发现了一些具有9KB细胞毒性；,RTI（Research Triangle Institute）研究T. brevifolia,1966年6月，纯组分的分离以及一些物理常数,7,分离过程,8,在1982年至1994年间，紫杉醇的化学合成以及临床研究获得快速进展。,1982-1984年进行动物毒性试验。,1983-1986年，进行了临床和期试验。随后，紫杉醇被用于多种实体瘤如乳腺癌、肺癌的研究。,1991年，美国百时美施贵宝公司获得了美国癌症协会关于紫杉醇合作开发的授权。,1992年7月，新药申请文件提交，同年12月获得了FDA批准，把紫杉醇推上市场，商品名泰素Taxol,10,几种获取紫杉醇的途径,目前关于紫杉醇的获得方法主要是提取与合成,合成包括：化学合成（半合成和全合成），生物合成,提取：,在目前发现的所有含紫杉醇的红豆杉属植物中以欧洲短叶红豆中紫杉醇含量最高（,0.069,），而最低含量只有,0. 003,，约从,38000,棵紫杉树中方可分离提纯得到,99,纯度的紫杉醇约,25kg,，对于成树其紫杉醇含量为：树皮,树叶,树根,树干,种子,心材。即使以树皮为原料提取的话，每提取一公斤紫杉醇就需要活剥,10,吨树皮！,11,化学半合成,首次报道的是,Denis,等提出的半合成路线：,13,全合成策略：,所有的合成路线都是通过若干步反应后得到含有紫杉醇的母核结构的化合物即,Baccatin,III,最后再与,Ojima,内酰胺（,-lactam,，,3,）进行偶联反应加上侧链，最终得到目标产物紫杉醇。,15,化学全合成：,全世界范围内约有四十多个一流团队从事紫杉醇的全合成研究工作，其中有六个团队成功完成并发表了他们的研究成果：,1,）,Holton,全合成路线（,1994,）：,此路线经历,37,步，产率为,0.1%,16,化学全合成：,3,）,Danishefsky,全合成路线（,1996,）：,18,化学全合成：,4.Wender,全合成路线,-1997,：,整个路线,37,步，是已知最短全合成路线。,19,化学全合成：,5. Kuwajima,全合成路线,-1998,：,20,化学全合成：,6,）,Mukaiyama,全合成路线（,1998,）：,从总体上看，对天然药物紫杉醇的化学全合成方法路径太长、合成步骤太多，不仅需要使用昂贵的化学试剂，而且反应条件极难控制，收率也偏低（最高产率不超过,2%,），因此,不适合工业化生产。,21,生物合成,目前生物合成方法有组织和细胞培养、生物转化、微生物和基因工程等方面。,组织培养技术初始于20世纪80年代，且其在红豆杉产业中应用最为广泛，以它为例作简单介绍。,愈伤组织培养,愈伤组织的继代培养,悬浮细胞培养,细胞大量培养,4,1,2,3,22,细胞悬浮培养：培养基为含1ppm的2，4-D、0.05ppm的KT及10%椰乳的B-5培养基,红豆杉细胞大量培养：培养基与悬浮细胞培养基相同。在反应器中加入培养液，灭菌后冷却至室温，接种已经培养30天的悬浮培养细胞，接种量按干细胞1到2克每升，在25摄氏度下，培养30天，待收获细胞。,细胞干燥及收集：每批细胞培养30天后，离心或过滤收集细胞，用去离子水洗涤两到三次，每次抽干，然后于30至40摄氏度低温下真空冻干，即得红豆杉培养细胞成品。,24,分离纯化,超临界提取,然后经己烷脱脂,氯仿萃取,HPLC,梯度洗脱,25,紫杉醇的应用研究,26,紫杉醇药物的发展趋势,紫杉醇结构优化,如在紫杉醇结构改造过程中合成出来的紫杉醇衍生物,-,多烯紫杉醇，具有较好的生物利用度，抗癌活性优于紫杉醇，且毒副作用较小。,因水溶性增加，它更容易被制成制剂，目前已在世界上40多个国家上市。,结构优化能够发现效果更好，毒副作用小且更易得到的活性体。,28,