紫杉醇的发现及发展
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紫杉醇的发现
紫杉醇是一种自然存在的化合物,最初是从紫杉树的树皮和树枝中发现的。
这种化合物的发现是一项具有重大意义的科学突破,为癌症治疗领域带来了巨大的希望。
紫杉醇最早是由美国国家癌症研究所的科学家在1960年代末期发现的。
他们对紫杉树的树皮样本进行了提取和分离,最终从中分离出了一种独特的化合物,并命名为紫杉醇。
随后的研究表明,紫杉醇具有强大的抗肿瘤活性。
它能够阻断肿瘤细胞的分裂和增殖,从而抑制肿瘤的生长和扩散。
这使得紫杉醇成为一种重要的化疗药物,被广泛用于治疗多种类型的癌症,包括乳腺癌、卵巢癌和肺癌等。
紫杉醇的发现和应用不仅在医学领域产生了巨大的影响,也对化学合成和天然产物的研究提供了重要的启示。
科学家们通过对紫杉醇的化学结构和活性进行深入研究,成功合成了大量的紫杉醇类似物,如紫杉醇的半合成衍生物帕妥珠单抗。
这些合成化合物在临床上也展现出了良好的抗肿瘤效果,为癌症治疗提供了更多的选择。
此外,紫杉醇的发现还推动了现代药物研发的进程。
它为科学家们提供了一个重要的思路,即通过从天然产物中发现具有生物活性的化合
物,并进一步进行结构优化和合成,以获得更有效的药物。
这种思路在其他领域的药物研发中也得到了广泛应用。
总结而言,紫杉醇的发现是一项具有里程碑意义的科学发现。
它不仅为癌症治疗带来了新的希望,还推动了现代药物研发的进程。
随着对紫杉醇的深入研究,相信它将继续在医学和科学领域发挥重要作用。
紫杉醇三种剂型(紫杉醇注射液,紫杉醇脂质体,白蛋白结合型紫杉醇)效与安全性比较紫杉醇(PTX)最初是1963年从美国西部的太平洋杉树皮和木材中分离得到的,后来发现紫杉醇对离体培养的鼠肿瘤细胞有很高的活性,从而开始将紫杉醇应用于抗肿瘤治疗的研究,并于1992年获得批准上市。
PTX通过抑制微管蛋白解聚,保持其稳定,从而抑制肿瘤细胞的有丝分裂,最终达到抑制肿瘤细胞增殖的目的。
由于PTX高度亲脂性,微溶于水,注射剂中必须经纯化的聚氧乙烯蓖麻油和USP级的无水乙醇接近等比例的混合溶剂作为溶剂,而聚乙烯蓖麻油是比较强的致过敏物质,在PTX应用前必须应用种类多样、步骤繁杂的抗过敏预药物,降低紫杉醇注射液的过敏反应。
而随着医药技术的变革,PTX的制备工艺得以改善,溶解度提高,患者获得更好的治疗效果。
目前国内临床应用的剂型有三种,主要区别在于辅料不同,包括:紫杉醇注射液、紫杉醇脂质体及紫杉醇白蛋白结合型[1]。
1.1PTX三种剂型配置与用法区别从目前国内销售的药品说明书可发现三种注射液辅料与应用的区别:1.2PTX三种剂型的过敏预处理传统紫杉醇注射液因其过敏不良反应的高发,需要对患者进行用药前抗过敏处理,而脂质体PTX理论上可以和白蛋白结合型PTX一样不需要进行用药前预处理,而直接注射给药。
白蛋白结合型紫杉醇利用白蛋白结合释放的特征,去除了助溶剂,提高紫杉醇的溶解性,缩短滴注时间,大大减少了临床用药,从而避免预处理药物的不良风险,提高了患者的顺应性。
1.3 PTX三种剂型的药动学差异因为PTX 注射液的辅料与制作工艺的差别,三种剂型在药动学上也存在明显差异。
2.1三种剂型的疗效比较因改善药物严重的过敏风险而改变药物的溶剂和制作工艺是否会对原料药PTX造成疗效上的减退呢?近年来,不少医疗工作者针对这一问题进行了一系列严格的临床试验,也给出了明确的答案。
来自粱娟的研究[2]表明:脂质体PTX疗效不低于传统剂型。
而来自谢天等的研究[3]也表明在说明书规定的剂量下,白蛋白结合型PTX的疗效要明显高于传统剂型。
白蛋白紫杉醇发展史
白蛋白紫杉醇是一种医学领域常用的抗癌药物,是白蛋白和紫杉醇复合物。
它的发展历程可谓曲折而充满挑战。
以下将从不同的阶段来阐述其发展史,为读者呈现完整的过程。
一、起步阶段
20世纪80年代末至90年代初,国外科学家开始尝试将白蛋白作为化疗药物的载体,以提高药物的稳定性和生物利用度。
此时,白蛋白紫杉醇尚未被发现。
二、发现阶段
1995年,美国圣荷西市的纳瓦拉公司(Protein Design Labs)与法国里昂市的里昂纽波特公司(Lyon Rhesus)联合研究,通过分离白蛋白与紫杉醇混合溶液中的复合物,成功发现了白蛋白紫杉醇。
这项发现被认为是药物史上的突破性进展,也为癌症治疗开辟了新的思路。
三、研究阶段
发现后的一段时间里,许多科学家加入了白蛋白紫杉醇研究的队伍,试图找到更加高效的合成方法,以及更为精确的药物制备方式。
最终,一种名为Abraxane的白蛋白紫杉醇制剂被成功开发出来,并被FDA批准用于治疗乳腺癌和非小细胞肺癌。
四、扩展应用
随着研究的深入,白蛋白紫杉醇的应用范围逐渐扩大。
除了治疗癌症外,它还可以治疗其他疾病,如糖尿病、心血管疾病等。
此外,一些研究也表明,白蛋白紫杉醇相比于其他的化疗药物具有更低的副作用。
五、未来展望
目前,白蛋白紫杉醇已经成为医学领域一个热门的研究方向。
研究者们希望通过进一步的研究,发掘其更多的潜在应用。
同时也有一些人认为,未来白蛋白杂交技术可能会被应用于其他领域,如环保、食品工业等。
总之,白蛋白紫杉醇的发展史体现了人类智慧、专业精神和勇于创新的力量,相信未来的发展也将是更为广阔和艰巨的。
抗癌药物——紫杉醇一、前沿1963年美国化学家瓦尼(M.C. Wani)和沃尔(Monre E. Wall)首次从一种生长在美国西部大森林中称谓太平洋杉(Pacific Yew)树皮和木材中分离到了紫杉醇的粗提物。
在筛选实验中,Wani和 Wall发现紫杉醇粗提物对离体培养的鼠肿瘤细胞有很高活性,并开始分离这种活性成份。
由于该活性成份在植物中含量极低,直到1971年,他们才同杜克(Duke)大学的化学教授姆克法尔(Andre T. McPhail)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(taxol)。
紫杉醇具有显著的抗癌活性和独特的作用机理,现主要用于治疗晚期乳腺癌和卵巢癌等癌症。
紫杉醇分子结构复杂,具有特殊的三环[6+8+6]碳架和桥头双键以及众多的含氧取代基。
其全合成引起国内外许多有机化学家的兴趣。
先后共有30多个研究组参与研究,实属罕见。
经20多年的努力,于1994年才由美国的R.A.Holton与K.C.Nicolaou两个研究组同时完成紫杉醇的全合成。
随后,S.T.Danishefsky(1996年)、P.A.Wender(1997年)、T.Mukaiyama(1998年)和I.Kuwajima(1998年)4个研究组也完成这一工作。
6条合成路线虽然各异,但都具有优异的合成战略,把天然有机合成化学提高到一个新水平。
紫杉醇是目前已发现的最优秀的天然抗癌药物,在临床上已经广泛用于乳腺癌、卵巢癌和部分头颈癌和肺癌的治疗.紫杉醇作为一个具有抗癌活性的二萜生物碱类化合物,其新颖复杂的化学结构、广泛而显著的生物活性、全新独特的作用机制、奇缺的自然资源使其受到了植物学家、化学家、药理学家、分子生物学家的极大青睐,使其成为20世纪下半叶举世瞩目的抗癌明星和研究重点,包括寻找新的生物资源、化学全合成、半合成、衍生物制备、生物转化、生物合成、生物工程、构-效关系研究、作用机制研究、药理学和药效学等研究.2011年是发现紫杉醇结构40周年,对紫杉醇发现的曲折历史过程进行回顾和总结,以纪念这一伟大发现并纪念为紫杉醇的研究与第二代紫杉醇的开发作出贡献的科学家。
紫杉醇的来源和发现过程
紫杉醇是美国北卡罗莱纳州三角研究所的Wall博士和Wani博士于1967年发现的。
之后,他们又从太平洋红豆杉中分离出了这种化合物并发现它具有广泛的抗恶性肿瘤作用。
因为通过Zemplen醇解作用紫杉醇可被分解成可结晶的两部分,在1970年这两位三角研究所的科学家通过X射线衍射分析并测定了其结构,并在1971年发表了这一研究成果。
紫杉醇分子是一个极其复杂的四环二萜类化合物:一个紫杉烷环加一个四个元素组成的氧烷环,在C-2和C-13上还分别有一个苯氧基和酯基侧链。
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(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。