紫杉醇提取技术

从细胞中提取紫杉醇的方法
从细胞中提取紫杉醇的方法主要包括以下几个步骤：
1. 细胞培养：首先，需要将含有紫杉醇的细胞接种到培养基中进行培养。

常用的培养基有MB培养基和1/2MB培养基，其中可以添加生长因子等物质来促进细胞的生长和代谢。

2. 细胞破碎：当细胞生长到一定阶段后，可以通过物理或化学方法将细胞破碎，释放出细胞内的紫杉醇。

常用的物理方法有超声波破碎和冷冻破碎等，化学方法则包括使用表面活性剂或酸碱溶液等。

3. 分离纯化：破碎后的细胞中，除了紫杉醇外还含有其他杂质，因此需要通过分离纯化技术将紫杉醇分离出来。

常用的分离纯化方法有离心、过滤、萃取、色谱分离等。

4. 浓缩干燥：经过分离纯化后的紫杉醇溶液可能还含有一些水分和杂质，需要进行浓缩和干燥处理。

常用的浓缩方法有真空蒸发和冷冻干燥等，干燥后的紫杉醇粉末可以用于进一步的分析和制备。

需要注意的是，以上方法仅供参考，实际操作中可能需要根据具体情况进行调整和改进。

同时，由于紫杉醇的提取涉及到多个技术领域，如细胞生物学、化学、药学等，因此需要综合考虑各方面的因素，确保提取过程的顺利进行。

--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。

1、紫杉醇的提取——溶剂萃取法溶剂萃取法常用于紫杉醇的粗提阶段。

紫杉醇的粗提阶段又可分为初级萃取和次级萃取。

在这两级萃取过程中，溶剂的选择对于精提产物的质量和过程经济性具有重要影响。

初级萃取和次级萃取一般采用的溶剂系统不同。

各个时期的研究者对这两个过程的溶剂系统的研究结果已有详细的总结。

最近、日本学者对紫杉醇提取的溶剂种类进行了详细的研究，结果表明：在乙酸乙酯、乙醚、乙腈、丙酮、甲醇、已烷、异丙醇、乙酸乙酯-甲醇、乙酸乙酯-二氯甲烷、乙酸乙酯-丙酮、乙酸乙酯-乙醚等溶剂中，以乙酸乙酯-丙酮（1：1）混和溶剂提取的效果最好，所得浸膏仅为植物干重的7.70%，紫杉醇的含量高达浸膏的0.084%，而用甲醇提取所得浸膏为植物干重的20.98%，紫杉醇的含量为浸膏的0.027%，尚需要多次抽提才能得到紫杉醇含量较高的浸膏。

现在看来利用乙酸乙酯-丙酮（1：1）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，这就为后序的分离纯化工作带来很大的方便，由于乙酸乙酯-丙酮（1：1）的价格与甲醇的价格相当，且可回收再利用，因此，这一提取方法的经济性较为合理。

在初级萃取过程中引入超声技术，可大大缩短初级萃取过程的时间。

例如Xu采用甲醇-二氯甲烷（95.5）作初级溶剂，所需萃取时间约为35-60min。

在溶剂系统不变的情况下，将原料与溶剂的混和物进行超声振荡，萃取达到平衡的时间缩短到仅5min，与此对比，Hoke 等人采用纯甲醇作为初级溶剂，无超声振荡，所需时间长达16-48h。

超声技术的引入，除可大大缩短萃取平衡时间外，还可以使初级萃取在低温下进行，从而避免了紫杉醇在高温下转化为其它物质而造成收率降低。

2、紫杉醇的提取——色谱法早期的色谱纯化紫杉醇工艺是采用多根硅胶层析柱串联的一种操作，因为硅胶对紫杉醇的不可逆吸附造成的损失很大，使得紫杉醇的收率很低，仅为0.004%左右。

近年来，随着色谱技术的进步，不断有新的色谱技术被引入到紫杉醇的分离提取过程中来。

紫杉醇（paclitaxel，商品名Taxol）是当今一种重要的抗癌新药。

早在1971年，Wani等就从红豆杉树皮中发现并分离出了这种物质。

由于它特异的临床抗癌疗效，1992年被美国FAD批准为治疗晚期乳腺癌的特效药而上市。

然而，在实际药物生产中，紫杉醇的大规模制备仍存在许多问题。

首先，紫杉醇来源匮乏，其主要存在于红豆杉树皮和针叶中，其次，紫杉醇在植物中含量极低，大约为0.010%~0.013%，而紫杉醇与其它紫杉烷化合物在化学结构和极性等方面又极为相似，要将它们完全分离困难很大。

关于紫杉醇提取分离方法，已有过不少的研究。

其中以液-液萃取应用最为广泛，在文献报道的每一种工艺中，几乎都采用过它。

Willey等和Mattina等在测定样品中紫杉醇浓度时，选择了固相萃取作为HPLC分析的预处理。

以分子间吸附为机理的硅胶柱层析，是制备紫杉醇最常用的方法之一。

1984年，Senilh等曾采用氧化铝柱层析处理红豆杉浸膏，但所报道的分离效果不是太理想。

1995年，Matysik等曾用制备薄层层析来少量获取紫杉醇。

本研究的目的，在于寻找一条切实可行的工艺路线，最大程度地提高紫杉醇的回收率，以充分利用有限的红豆杉资源；采用一些高效、经济的提取分离方法，减少过程步骤，快速、简捷地提取出紫杉醇。

1 材料方法1.1 材料红豆杉树皮提取浸膏，云南张峰植物加工厂；紫杉醇对照品，纯度大于95%，Sigma；固相萃取柱（C18填料，10ml），大连化学物理研究所；GF254硅胶和粗孔硅胶（100~140目），青岛海洋化工厂；层析氧化铝（200~300目），上海新诚精细化学品有限公司。

DU-7紫外/可见分光光度计及FL-750HPLC仪，Beckman公司；XZ-6A旋转蒸发器，北京科龙仪器公司；常压层析系统，Pharmacia公司。

1.2 方法1.2.1 液-液萃取称取红豆杉树皮浸膏于锥形瓶中，加CH2Cl2（浸膏CH2Cl2的重量比为1：50），充分溶解，再加入与CH2Cl2等量的水，充分混合后静置分层，分液回收有机相，弃水相。

紫杉醇制药原理范文
紫杉属植物的树皮富含紫杉醇，传统的提取方法是采用乙醇、甲醇等有机溶剂，通过浸泡、蒸馏、浓缩等步骤将紫杉醇从树皮中提取出来。

这种方法简单直接，但效率较低，产量有限，且存在伤害植物资源的问题。

改进的提取方法使用超声波辅助提取，其基本原理是通过超声波的震荡作用，提高溶剂与植物细胞壁之间的质传递效应，加速紫杉醇的释放。

在超声波处理下，植物细胞壁破裂，有利于紫杉醇与溶剂相互作用，提高提取效果。

除了传统的提取方法，现代生物技术也被用于紫杉醇的生产。

通过细胞培养、组织培养等方法，可以实现对紫杉醇的生物合成。

具体方法是将紫杉树中富含紫杉醇的细胞分离、培养，利用生物反应器中提供的适宜环境和营养物质，使细胞自身合成紫杉醇。

这种方法无需大量砍伐紫杉属植物，减少了对植物资源的损害，并且可以进行规模化生产。

经过提取得到的紫杉醇并不是最终药物，还需要进行结构修饰和半合成等步骤，以得到可供临床使用的药物形式。

这是因为紫杉醇本身对水溶性较差，不能有效地进入细胞内，导致药效降低。

结构修饰的方法包括改变紫杉醇的化学结构，引入水溶基团，增强药物的水溶性。

同时，还可以通过半合成的方法合成与紫杉醇类似结构的分子，提高药物的效果，降低毒副作用。

总的来说，紫杉醇的制药原理包括提取、生物合成、结构修饰和半合成等步骤。

这些步骤共同完成了从自然资源到药物的转化，为临床治疗提供了重要的药物。

随着生物技术的不断发展，紫杉醇的制备工艺也不断完善，为更好地开发和利用紫杉醇的抗肿瘤活性提供了可能性。

紫杉醇的提取工艺研究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。

获取紫杉醇的有效方法
获取紫杉醇的有效方法主要有两种：
1.提取法：从红豆杉中分离提取紫杉醇是早期获取紫杉醇的主要途径。

科研工作者们采集人工培育的红豆杉枝叶，利用溶剂萃取、固相萃取、超临界流体萃取、膜分离、色谱分离等分离提取方法，提取与紫杉醇结构类似的前体，如巴卡亭Ⅲ、10-去乙酰巴卡亭Ⅲ等，再借助化学修饰的大规模生产方法，得到医用紫杉醇原料药。

2.化学半合成法：为了缓解天然产物供应不足的问题，人们采用了化学/半化学合成的方法。

请注意，以上两种方法都需要专业的技术和设备，建议在专业人士的指导下进行。

紫杉醇提取工艺研究1．紫杉醇简介紫杉醇（C47H51NO14）是红豆杉属植物中的一种复杂的次生代谢产物,是目前所了解的惟一一种可以促进微管聚合和稳定已聚合微管的药物。

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、淋巴瘤、脑瘤等也都有一定疗效[1]。

紫杉醇是一种无臭，无味的白色结晶体粉末，熔点为213-216℃，不溶于水，易溶于氯仿、丙酮等有机溶剂，主要由红豆杉的树皮中提取。

由于紫杉醇的质量分数极低(仅为干质量的0.01％左右)，杂质多，为后续的分离纯化带来困难，因此，紫杉醇初分离除杂过程是分离纯化工艺的关键步骤。

国内外提取紫杉醇的方法主要有溶剂浸提法、索氏提取、固相提取法等。

这些方法能耗少、紫杉醇回收率高、易于操作，但工艺周期长、溶剂用量大、提取选择性差，且紫杉醇在长时间的受热过程中易引起结构变化[2]。

因此，近年来国内外科研人员纷纷研究开发快速高效的紫杉醇提取方法，研发的重点集中在沉淀法、超声波、柱层析、超临界流体萃取等新型方法。

2．紫杉醇提取的工艺流程红豆杉枝叶、树皮、树枝——干燥与粉碎——有机溶剂提取——浸膏——固液萃取——液液萃取——己烷沉淀——硅胶柱层析——结晶——TLC 检测——高效液相色谱检测3．常见提取操作介绍3.1有机溶剂提取紫杉醇的粗提阶段常用有机溶剂进行提取。

李春斌等人[3]研究发现，在氯仿、甲醇、乙醇、V（甲醇）：V（乙醇）=1：1、V（氯仿）：V（丙酮）=1：1和V(乙酸乙酯)：V(丙酮)=1；1溶剂中，以V(乙酸乙酯)：V(丙酮)=1：1的提取效果最好，基本无毒且可回收再利用，因此有望用于紫杉醇的工业化生产中。

通过综合对比普通浸提、冷浸法、渗漉法和索氏回流法，发现采用索氏提取方法提取其浸膏得率达20.7%。

⒉紫杉醇的分离工艺红豆杉针叶、树皮、根的采集原料的干燥及研磨初级萃取次级萃取水相（含键合相）有机相色谱纯化纯品紫杉醇图11-4紫杉醇分离纯化工艺紫杉醇的分离纯化工作开展较早，最早的分离巩义市1966年采用400根试管的逆流分配色谱法，从12g太平洋红豆杉树皮中提取了少量紫杉醇，历时两年，这种工艺十分琐碎，收率极低。

随着相关科学技术的不断发展，分离工艺也获得了很大的改进。

一般来说，紫杉醇的分离工艺可以分为粗提和纯化两个阶段，分离纯化过程可用图11-4表示。

⒊紫杉醇粗提工艺粗提阶段的目的在于从原料液中尽可能多的提取目标产物，所得到的物料在进行后续的提纯直至获得纯品。

粗提过程中初级萃取和次级萃取所采用的溶剂不同可以导致除去杂质不同，不同时期研究者对这两个过程的研究结果列于表11-5中。

目前用于提取紫杉醇的最普遍的初级萃取剂是乙醇（甲醇）和水，采用95:5的甲醇和二氯甲烷的混合物，萃取时间35～60min；采用纯甲醇，所需萃取时间则为16～48h。

在大多数情况下还需对甲醇初级萃取物进行次级萃取。

一般是在初级萃取物中加入二氯甲烷和水的混合物，即液-液萃取，该方法可以有效地除去萃取液中50％（质量比）的非紫杉醇烷类物质。

如果采用一个较为复杂的分离体系，发现所有的紫杉醇都在氯仿相中。

次级萃取除了可采用各种有机溶剂进行液-液萃取外，还可以采用固相浸取法和超临界流体萃取法。

这两种方法的共同特点是有机溶剂用量少，减少了环境的污染。

若用枝叶为原料，由于枝叶特别是枝叶中含有许多色素和蜡质，无疑将大大增加紫杉醇的提取分离难度。

这要求首先在甲醇粗提取物中加入低极性溶剂如正已烷以除去此物质，该法可除去红豆杉枝叶中多达72%的可溶于正已烷的杂质。

五、正相色谱过程为核心的紫杉醇分离纯化工艺正相色谱是紫杉醇分离纯化工艺中普遍采用的方法，在早期紫杉醇分离纯化的研究中占有主导地位，至今仍在广泛应用。

在紫杉醇分离纯化过程中，正相色谱的突出优点是固定相价格廉价，用普通的硅胶即可，而且洗脱用流动相多为挥发性很强的有机溶剂，溶剂回收简单、能耗低。