紫杉醇的研究进展

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。

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。

山榛子提取紫杉醇的研究进展随着生物技术的不断发展，越来越多的生物活性成分被发现，其中一种引人瞩目的成分是紫杉醇。

紫杉醇是从优良树种中提取的一种天然二萜类物质，其具有广泛的抗肿瘤活性，被广泛用于肿瘤治疗领域。

然而，目前紫杉醇的合成成本较高，因此如何提高紫杉醇的提取效率成为研究的热点问题之一。

山榛子提取紫杉醇已成为一种新的研究趋势，本文将从以下几个方面来探讨山榛子提取紫杉醇的研究进展。

一、山榛子提取紫杉醇的研究背景紫杉醇因其独特的化学结构和广谱的抗肿瘤活性而备受关注。

目前，人们主要通过采用化学和生物技术方法来获取紫杉醇，但在这些方法中存在诸多不足，如合成成本高、提纯效率低等。

因此，如何降低紫杉醇的生产成本，提高紫杉醇的提取效率，成为目前研究的热点问题之一。

近些年来，山榛子的种子油被发现具有一定的抗肿瘤活性，并含有形态类似于紫杉醇的“法尼尔二氢黄酮（FTF）”，因此有研究者开始将山榛子种子作为提取紫杉醇的原料。

二、山榛子提取紫杉醇的研究方法为了提高山榛子提取紫杉醇的效率，研究者多采用纯化和分离技术，提取目标化合物。

目前已有多种山榛子提取紫杉醇的方法：超声波提取法、微波辅助提取法、超临界流体提取法、萃取法等。

超声波提取法的原理是通过超声波来打破植物组织细胞壁的结构，使得紫杉醇被释放出来。

微波辅助提取法则是通过微波辐射的热效应来促进紫杉醇的析出。

超临界流体提取法则是利用超临界流体的特性，高效分离和提纯山榛子中的活性成分。

萃取法则是通过有机溶剂或乙醇等来溶解山榛子中的紫杉醇。

三、山榛子提取紫杉醇的研究进展目前，山榛子提取紫杉醇的研究已经有了不少进展。

研究发现，采用纯化和分离技术可以提高山榛子提取紫杉醇的效率。

其中，萃取法是当前最常用的提取紫杉醇的方法之一。

通过不同有机溶剂的萃取，可以得到相对纯度较高的紫杉醇。

超声波提取法与微波辅助提取法则在提取效率方面优于传统的提取方法，并且可以获得更高纯度的紫杉醇。

超临界流体提取法具有操作简单、提取效率高、操作温度低等优点，同时可以大规模的提取紫杉醇。

紫杉醇在抗癌治疗中的作用与机制研究近年来，癌症已经成为了世界范围内的主要死亡原因之一，而抗癌药物的发展也成为了科学家的重点研究方向之一。

其中，紫杉醇作为一种天然存在的生物碱，一直是科学家们关注的研究对象之一，其在抗癌治疗中的作用和机制也是一个备受关注的话题。

一、紫杉醇的来源和特性先来简单介绍一下紫杉醇的来源和特性。

紫杉醇是存在于某些云杉属植物中的一种天然物质，主要存在于云杉的根和树皮。

紫杉醇的分子式为C47H51NO14，分子量为853.924，其化学结构中含有一个苯并环的四环体结构和一个侧链苄氧基结构，这种化学结构为其提供了极为有效的生物活性和药理作用。

二、紫杉醇在抗癌治疗中的应用紫杉醇主要作为一种微管抑制剂，在抑制肿瘤细胞的增殖和生长方面有着极为卓越的作用。

与其它微管抑制剂不同的是，紫杉醇通过特定的机制干扰亚微管调节的动态平衡，导致微管失稳，从而抑制肿瘤细胞的分裂和增殖，达到抗癌的效果。

此外，紫杉醇还具有诱导肿瘤细胞凋亡和抑制血管新生等作用，可以说紫杉醇在抗癌治疗中拥有足够的优势和潜力。

三、紫杉醇的机制研究那么，紫杉醇是如何发挥作用的呢？其作用机制目前已经得到了广泛的研究和探讨。

首先，紫杉醇通过干扰微管的动态平衡，从而阻止肿瘤细胞的有丝分裂过程。

这是因为微管是有丝分裂时必需的组成部分，其相互交错和缩短可以推动染色体的分离和细胞核的分裂。

而紫杉醇作为一种微管抑制剂，则能够干扰微管动态极性的维持和调控，从而影响肿瘤细胞的有丝分裂过程。

其次，紫杉醇还能够对肿瘤细胞的亚细胞结构和分子机制进行干预，从而诱导肿瘤细胞的凋亡和细胞周期的阻滞。

对于已经发生凋亡的肿瘤细胞，紫杉醇还能够促进它们的程序性死亡，防止其产生黑色素瘤或白血病等恶性变异。

此外，紫杉醇还能够抑制血管新生，从而抑制肿瘤细胞的生长和扩散。

这是因为，血管新生是肿瘤生长和扩散的必要条件之一，而紫杉醇可以通过抑制血管新生的过程来阻止肿瘤细胞的生长和扩散，进一步达到抗癌的效果。