【资料】曼地亚红豆杉提取紫杉醇(来自网络)

2.自然资源

红豆杉（俗称紫杉，yew）植物分类归于裸子植物亚门，松杉纲，红豆杉目，红豆杉科中红豆杉族下的红豆杉属。红豆杉科共 5属 22种，我国有4属（红豆杉属、白豆杉属、穗花杉属、榧树属）12种 1变种及 1栽培种。目前所见报道只在红豆杉属植物中含有紫杉醇，本属共11种，我国有4种 1变种，分别为西藏红豆杉，又名喜马拉雅红豆杉；云南红豆杉型，别名西南红豆杉；红豆杉；东北红豆杉；及南方红豆杉，也称美丽红豆杉。在这些植物中紫杉醇的含量依种属、植物部位、生长环境、生长年限，采收季节、贮藏及加工方法的不同而有显著差异。在目前发现的所有含紫杉醉的红豆杉属植物中仍以欧洲短叶红豆一中含量最高（0.069％），而最低含量只有 0 003％，约从 38 000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：树皮>树叶>树根>树干>种子>心材。

紫杉醇是从红豆杉科红豆杉属植物树皮、针叶中分离出的一种四环二硝酸胺类化合物．它能有效地治疗晚期卵巢癌，乳腺癌和其它癌症，被称为是过去几十年中发现的最好的抗癌药物。1992年12月29日，美国FDA正式批准紫杉醇作为治疗晚期卵巢癌的新抗癌药物（商品名为Pach－taxel）。由于紫杉醇在植物体中的含量相当低，大约从3～6棵60～100年生大树的树皮中才能提取到1g紫杉醇，可治疗一个癌症患者。目前全球每年200kg紫杉自的消耗量意味着要砍伐100万棵红豆杉大树，随着紫杉醇应用范围的扩大，其需求量必然会逐年增加，而红豆杉树生长速度相当慢，直径20厘米的树需生长100年。因此，伐树生产紫杉醇的方法不仅会严重破坏该树的长期生存和分布，也根本无法满足人们对紫杉醇的需求

，这主要是因为资源短缺及水溶性差两大难题。就目前研究结果表明。紫杉醇的主要来源仍是紫杉树皮，这种常绿乔木生长十分缓慢，大规模的砍伐必然严重破坏植物资源．而有机化学家们关于紫杉醇的全合成研究虽已在实验室获得成功，但从大规模生产的角度考虑仍是不可行的，因此目前有关紫杉醇的研究主要集中在以下3个方面：

1. 从红豆杉属植物中寻找与紫杉醇具有相似活性的紫杉类化合物或可供半合成的天然产物

2. 非天然获取紫杉醇的方法研究：

（1）含量较高的具有紫杉醇骨架的天然产物进行半合成；

（2）全合成研究，致力于寻找更经济可行的合成路线；

（3）细胞培养方法．

3．紫杉醇及其类似物的构效关系研究，包括药效基团的寻找及作用机制的研究。

二、 药理与毒副作用

红杉醇具有独特的作用机制，能诱导与促进微管蛋白聚合、微管装配与微管稳定，从而阻止肿瘤细胞的生长。药理实验证明，紫杉醇具有广谱抗癌作用，其抗癌性源于它作用细胞分裂过程中形成纺锤体的微管蛋白。与常用的其它纺锤体毒物如阻止微管聚集的长春花碱、长春花新碱、秋水仙碱、鬼臼毒素等作用相反，紫杉醇在低浓度下（0．25μm）就催化激管蛋白的迅速合成微管并结合到微管上起稳定和防止微管解聚作用。正常微管在4 ℃低温或 Ca2+存在下便可解聚，而紫杉醇作用后的微管则不发生解聚。这样紫杉醇的活性表现在两个方面：一是对迅速分裂的肿瘤细胞，紫杉醇冻结有丝分裂纺锤体，从而使肿瘤细胞停在G2期和M期，直至死亡。二是抑制肿瘤细胞的迁移。

紫杉醇为作用机制新颖的抗肿瘤药物。临床研究表明其对卵巢届、乳腺癌、食道涵、头颈部群状细胞癌等多种肿在有效，因此为广谱抗肿在药。但紫杉醇临床应用的某些方面有待继续研究，包括与其它抗肿在药物的联合用药、虽佳治疗方案、田注时间、耐受性等。

用紫杉醇治疗的有些病人出现严重的急性过敏反应，使必要的治疗受到干扰或停止治疗。在临床试验中，用紫杉醇治疗的少量病人出现明显的心血管不良反应；包括心肌梗塞、房倾、轻度充血性心衰、室性和室上性心动过速、窒性心律不齐等。与紫杉醇有关的其它不良反应包括几乎所有病人全部脱发；l、4％～30％的病人发生3或心粘膜炎；最主要的是轻度恶心、呕吐和局部静脉炎（4％～64％）。年龄、以往的治疗或接受紫杉醇的总累积剂量似乎对该药的耐受性无影响。

三、 紫杉醇的获取

1.天然提取分离

紫杉醇（Taxo）是从红豆杉属植物（Tr。。SPP）中分离获得的、具有紫杉烷独特骨架

的二两类化合物、由于其良好的抗癌活性和独特的作用机理而受到广泛关注。目前市售的紫杉醇多从天然或栽培红豆杉的树皮或枝叶中直接提取得到，主要方法有

提取－有机溶剂初步浸提、组织膜渗透、固相提取法、超临界流体提取法；

分离精制－柱层析法、薄层色谱法、沉淀法、树脂吸附分离法、化学反应法

2．细胞培养

紫杉醇资源短缺的途径是组织培养技术。虽然这一生物技术已成功地应用于类似于胰岛素这样的蛋白质的生物合成，但在紫杉醇上的应用却是在00年代才开始发展的。目前红豆杉愈伤组织诱导与培养技术已经成熟，诱导愈伤组织的基本培养基，激素种类和浓度，外植体类型，培养条件等因素和培养程序都已经确定




3．有机合成

解决紫杉醇资源的另一个有效途径是有机合成。目前紫杉醇是从浆果赤霉素Ⅲ进行半合成得到的。因此寻找另一种来源就摆到了化学家的面前。许多化学家对紫杉醇本身复杂又新奇的结构极有兴趣，把合成紫杉醇看成是一种极富刺激的挑战，出于对商业利益的考虑，世界范围内约有30个研究小组正加速开展紫杉醒全合成的工作，以便尽快获得FDA的批准，因此竞争非常激烈。

紫杉醇的全合成是以D-A反应完成A环和C环两部分的合成，在经过Shapiro和McMurry两个关键性的C-C键联接来构建ABC三环骨架体系，在此基础上合成不稳定的环氧丙烷，然后通过成熟的半合成方法联接上13－酯侧链而完成整个分子的合成。

四．紫杉醇的全合成

1．结构分析

紫杉醇的分子结构复杂，其全合成的挑战性在于：特殊的三环［6＋8＋6］碳架、存在的桥头双性以及过多的含氧取代。除此之外分子中还有一些对外界条件敏感的基因，如环氧丙烷在亲核条件下的开环和7位羟基在碱性环境中发生异构化等。




2．合成策略


紫杉醇的全合成总策略为：紫杉醇的全合成是以D-A反应完成A环和C环两部分的合成，在经过Shapiro和McMurry两个关键性的C-C键联接来构建ABC三环骨架体系，在此基础上合成不稳定的环氧丙烷，然后通过成熟的半合成方法联接上13－酯侧链而完成整个分子的合成。

3．合成过程


a．A环前体的合成：利用Diels-Alder反应可以高收率的获得区域选择性的目标化合物。

b．C环的合成

以硼酸酯为模板可以使二烯与亲二烯试剂在一个专一的方向上加成，其区域选择性恰与目前C环所要求的一致。



C．合成过程－ABC三环体系的构建

将1，2位邻二醇羟基形成碳酸酯保护，4，20位形成甲叉二氧基则可以促使9，10位二醛基在空间上相互接近，使McMurry反应得以顺利进行。

d．D环的合成

?D环是一个含氧原子的四元环，张力较大，一般难以合成。由于D环的不稳定性I一O键易断裂，所以在A、BI环形成之后进行合成。首先，利用硼氢化一氧化反应在Q位引人氧，然后转化成三氯乙酸酯，然后用樟脑磺酸（CSA）除去三甲硅基，使h位的羟基对Q位发生分子内科亲核取代反应形成D环，令人吃惊的是反应进行得相当好，且产物的立体构型符合要求。



通过上述合成步骤就会得到紫杉醇单体。

紫杉醇检测标准



【正式名】紫杉醇
【汉语拼音】Zishanchun
【标准号】WS-099（X-087）-96
【拉丁文或英文】Paclitaxel
【主要活性成分】
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」。按干燥品计算，含C47H51NO14不得少于98.5%
【性状】白色结晶性粉末；无臭，无味。在甲醇、乙醇、氯仿中溶解，在乙醚中微溶，在水中几乎不溶。熔点本品的熔点（中国药典1995版二部附录ⅣC）为208～210℃。
【鉴别】（1）取本品与紫杉醇对照品，分别加氯仿制成每1ml中含1mg的溶液，照薄层色谱法（中国药典1995年版二部附录ⅤB）试验。吸取上述两种溶液各10μl，分别点于同一硅胶G板上，以甲醇-氯仿（8∶92）为展开剂，展开后，晾干，喷以5%（V/V）H2SO4乙醇液。在80～90℃约3分钟显色，供试品溶液所显主斑点的颜色和位置应与对照品溶液的主斑点相同。（2）取本品，加甲醇制成每1ml中含15μg的溶液，照分光光度法（中国药典1995年版二部附录ⅣA）测定，在227nm的波长处有最大吸收。（3）取含量测定项下的供试品溶液和对照品溶液，照含量测定项下的色谱条件试验，分别取10μl注入液相色谱仪，供试品溶液主峰的保留时间应与对照品一致。（4）本品的红外吸收图谱应与对照品的图谱一致。
【检查】
溶液澄清度与颜色取本品10mg，加甲醇溶液10ml溶解后，溶液应澄清、无色。有关物质精密称取本品适量，用流动相溶解并稀释成每1ml中含2mg和0.4mg的溶液，照含量测定项下的色谱条件试验分别取10μl注入液相色谱仪，调整仪器灵敏度，使主成分峰高度达记录仪的满标度，再分别取溶液各10μl注入液相色谱仪，记录色谱图至主成分保留时间的2倍，其显示的杂质峰数不得超过2个，各杂质峰的面积及其总和分别不得大于主峰面积的0.5%和1.0%。干燥失重取本品，以五氧化二磷为干燥剂，减压干燥至恒重，减失重量不得超过1.0%（中国药典1995年版二部附录ⅧL）。
【含量测定】
照高效液相色谱法（中国药典1995年版二部附录ⅤD）测定。色谱条件与系统适用性试验用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以甲醇-水（3∶1）为流动相；检测波长为227nm。理论板数按紫杉醇峰计算，应不低于750。测定法取本品4mg，精密称定，置10ml量瓶中，加甲醇2ml，充分振摇，使溶解后，加流动相稀释至刻度，摇匀，精密吸取10μl注入液相色谱仪，记录色谱图。另取经减压干燥至恒重的紫杉醇对照品4mg精密称定，同法测定。按外标法的峰面积计算，即得。
【作用与用途】
【用法与用量】
【注意】
【剂量】
【标示量】
【类别】抗肿瘤药。
【制剂】
【规格】
【贮藏】遮光，密封，在2～8℃保存。

【有效期】暂定

相关结构式：

紫杉醇 C47H51NO14 分子量：853.90
质量标准：中国药典2000年版（CP2000）, 最新美国药典USP27。


三尖杉宁碱 （CEP） C45H53NO14 分子量：831
含量达到98%，不含任何溴代产物。



10-DAB III C29H36O10 分子量：544

化 学 名：4α-（乙酰氧）-2α-苯甲酰氧-1β，7β，10β，13α-四羟基-5β，20-环氧-紫杉烷-11-烯-9-酮






多烯紫杉醇
分别含三个结晶水和不含结晶水两种，含量大于98%。



9DHB（9-二氢-13-乙酰巴卡亭III）C31H40O11 分子量：588

化 学 名：4α，10β，13α-三（乙酰氧）-2α-苯甲酰氧-1β，7β –二羟基-5β，20-环氧-紫杉烷-11-烯


7-木糖基紫杉醇 C52H59NO18分子量：985.9





含量达到98%以上。

不知道怎么样发图片,要看结构式的请到此网页上看:
http://hi.baidu.com/%cc%ec%c8%bb%cc%e1%c8%a1%ce%ef/blog/item/dc4769f0358be0c37931aaa3.html
希望有更多人从事这方面的研究,救救癌症患者!