植物内生菌次生代谢产物中抗肿瘤活性物质及其合成研究进展

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·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。0/)0)000)0000))00)000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。23OOOOHOHOTMSOOOOCHO45678OOOOOOOOOOOTBSTIPSOOTBSTIPSOCHOOHTIPSOTIPSOOBOMOHHOOBzOAcOTESOOOOOO910TIPSOHOOHOHOHBrOTroeAcOAcOOOHO1211OBzOBzHHOBOMTIPSOTIPSOHOHOHO1314OCOPhOAcOBzHHHHOOOTES1OOONPhAcOAcOOHBzOTroe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。天然植物红豆杉中紫杉醇含量极低，但巴卡亭Ⅲ含量较高，且从中国松科马尾松和粗榧科中国粗榧的树叶中可提取分离丰富的巴卡亭Ⅲ。如此极大增加了巴卡亭Ⅲ的来源，为紫杉醇的半合成提供物质基础。Cordova等用高对映选择性缩合反应得到紫杉醇侧链前摘　要：紫杉醇是一种从天然红豆杉类植物中提取分离得到的二萜类有机化合物，为世界上使用最广泛的抗癌药物之一。但由于红豆杉类植物的紧缺且紫杉醇含量的微小，其从天然植物中提取的路径用于大生产不可取，因此从其他途径合成紫杉醇成为研究热点。就紫杉醇的全合成、半合成、生物合成进行综述，为追求更优的合成方式提供参考和思路。关键词：紫杉醇；全合成；半合成；生物合成中图分类号：TQ463 文献标志码：B 文章编号：1003–6490（2021）01–0163–02Advances in the Synthesis of PaclitaxelLi Xian-deng，Zhang LiAbstract：Paclitaxel is one of the most widely used anticancer drugs in the world.However，due to the shortage of taxus and the tiny content of paclitaxel，the extraction route from natural plants is not suitable for large-scale production，so paclitaxel synthesis from other approaches has become a research hotspot.In this paper，the total synthesis，semi-synthesis and biosynthesis of paclitaxel are reviewed，which will provide references and ideas for the pursuit of better synthesis methods.Key words：paclitaxel；Total synthesis；Half synthesis；biosynthesis紫杉醇的合成研究进展李先登1，张 黎2（1.成都中医药大学 药学院，四川成都 611137；2.内江师范学院 建筑工程学院，四川内江 641100）

第45卷 第1期Vol.45 No.12024年3月Mar. 2024宁夏大学学报（自然科学版）Journal of Ningxia University（Natural Science Edition）

金刚纂内生真菌Irpex sp.的次生代谢产物研究

黄磊， 邱仕瑜， 鲁松梅， 陈世伟， 韦霁芮， 周敏*

（云南民族大学 民族药资源化学教育部重点实验室，云南 昆明 650500）

摘要：通过硅胶柱层析和半制备型高效液相色谱等分析方法对金刚纂（Euphorbia neriifolia L.）内生真菌Irpex sp.的液体发酵产物进行提取与分离，共得到9个化合物，分别为IrpexIacte C （1）、IrpexIacte D （2）、5-（4-Oxopentyl）furan-2-carbaldehyde （3）、22-tetraen-3-one （4）、Irlactin L （5）、Irlactin K （6）、Irlactin I （7）、Davotremulane B （8）、（+）-（1R，6S，7S）-Tremul-2-ene-12（11）-lactone （9），其中，3个为呋喃衍生物，5个为倍半萜化合物，1个为甾醇类化合物；化合物3，4，8，9 为首次从耙齿菌属Irpex sp.中分离得到.关键词：金刚纂；内生真菌；Irpex sp.；倍半萜分类号：（中图）TQ041；O65 文献标志码：A

植物内生真菌是指在整个生活史或者某一阶

段共生或寄生在植物的根、茎、叶、花和果实等组织

中，且不会对植物组织产生危害的一类微生物群［1］.

植物中的次生代谢产物繁多，有萜类、生物碱和甾

体类等化合物，有些对植物自身生长有调节及抗虫

害作用等，有些具有抗菌性、抗肿瘤活性及抗疟活

性等药理活性［2-3］.大众所熟悉的青蒿素和紫杉醇

就是植物的次生代谢产物，但产量非常有限，所以

寻求提高植物次生代谢产物产量的途径有重要意

药用植物次生代谢产物积累规律的研究概况

一、本文概述

随着现代医药学的发展，药用植物作为天然药物的重要来源，其研究价值日益凸显。药用植物的次生代谢产物，作为其主要活性成分，具有广泛的生物活性和药理作用，对于人类疾病的防治具有重要意义。本文旨在探讨药用植物次生代谢产物的积累规律，以期为药用植物资源的合理开发和利用提供理论支撑。

本文首先介绍了药用植物次生代谢产物的概念和种类，阐述了次生代谢产物在药用植物中的重要性和作用。接着，从生物合成途径、环境因素和遗传调控等方面，分析了次生代谢产物积累的影响因素，探讨了次生代谢产物积累的一般规律。在此基础上，本文综述了近年来国内外在药用植物次生代谢产物积累规律研究方面的主要成果和进展，包括次生代谢产物积累与植物生长发育的关系、次生代谢产物积累与环境因子的关系、次生代谢产物积累的遗传调控机制等方面的研究。

通过对药用植物次生代谢产物积累规律的研究概况进行梳理和总结，本文旨在为药用植物资源的合理开发和利用提供理论支持和实践指导，推动药用植物次生代谢产物的研究向更深层次、更广领域发展，为人类的健康事业作出更大的贡献。 二、药用植物次生代谢产物的合成途径与调控机制

次生代谢产物是药用植物在生长发育过程中，为适应环境压力或完成特定生理功能而合成的一类非必需小分子化合物。这些化合物通常具有显著的生物活性，如抗菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤等，是许多中药材的主要药效成分。因此，研究药用植物次生代谢产物的合成途径与调控机制，对于深入理解其药用价值和提高药材质量具有重要意义。

次生代谢产物的合成途径通常包括初生代谢产物的转化和专门的次生代谢途径。初生代谢产物，如糖、氨基酸和脂肪酸等，通过一系列酶促反应转化为次生代谢产物。这些反应可能涉及多个生物合成途径，如苯丙烷途径、黄酮途径、萜类途径等。这些途径中的关键酶和调控因子在次生代谢产物的合成中发挥着重要作用。

调控机制方面，药用植物次生代谢产物的合成受到多种内外因素的调控。环境因素如光照、温度、水分、土壤养分等可以影响次生代谢产物的合成速度和种类。内部因素如基因表达、激素水平和代谢物浓度等也起着重要作用。近年来，随着分子生物学和组学技术的发展，越来越多的调控基因和调控网络被发现和参与次生代谢产物的合成调控。

植物内生菌的生态学作用与天然产物研究现状及展望

植物内生菌是一类与植物共生的微生物，它们存在于植物的内部组织中，并对植物的生长、健康和环境适应性起着重要作用。近年来，植物内生菌的生态学作用和产生的天然产物越来越受到科研人员的关注，其研究正在逐渐揭示植物与内生菌之间复杂而精密的相互作用，为植物保护、土壤修复、农业生产以及生物医药等领域提供了新的思路和方法。本文将对植物内生菌的生态学作用和天然产物研究现状进行概述，并对未来的研究方向和发展趋势进行展望。

一、植物内生菌的生态学作用

植物内生菌是一类与植物形成共生关系的微生物，它们能够在植物的根、茎、叶等组织内部繁殖生长，并与植物形成密切的生理和生态联系。植物内生菌可以通过多种方式对植物的生长和健康产生积极影响，包括促进植物的营养吸收、增强植物的抗逆性、降低植物对有害病原菌的感染和抑制植物的生长调节等。植物内生菌还可以与植物共同响应环境胁迫，调控植物的代谢和信号传导途径，提高植物对环境变化的适应性和生存竞争力。研究植物内生菌的生态学作用，有助于深入理解植物与微生物之间的相互作用机制，为生物多样性保护、生态系统稳定和可持续发展提供理论基础和技术支持。

二、植物内生菌的天然产物研究现状

植物内生菌是一类丰富的微生物资源，其代谢产物具有多样的结构和生物活性，具有很高的药用和工业开发价值。通过研究植物内生菌的代谢产物，科研人员不仅可以发现新的天然产物和生物活性物质，还能够探索内生菌在植物生长发育和环境交互中的功能和作用机制。目前，对植物内生菌的天然产物研究主要包括以下几个方面：

1. 新的次生代谢产物：植物内生菌能够合成多种次生代谢产物，包括生物碱、酚类化合物、酶、多糖等。这些次生代谢产物具有广泛的生物活性，包括抗氧化、抗菌、抗病毒、抗肿瘤等功效，对人类健康和医疗卫生具有重要意义。

2. 新的生物杀菌剂和生物调节剂：一些植物内生菌具有抑制土传病害和促进农作物生长的作用，其代谢产物可以作为生物杀菌剂和生物调节剂应用于农业生产中，对替代化学农药和化肥具有重要的潜在价值。