２ 紫杉醇的获得
２．１ 化学合成 紫杉醇本身具有及其复杂的化学结构， 化学合成方法获得 具有很大的难度， 但是由于其有效的抗癌功能和提取所需原料
【作者简介】 周培华， 男， 湖南邵阳人， 广西大学生命科学技术学院硕士研究生， 研究方向： 生物制药。
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豆杉中紫杉醇含量为 ０．０６９％， 浆果红豆杉为 ０．０４９％。 （２ ） 同种 植物不同部位的含量差异很大。一般分布规律为树皮最高， 而 枝叶和心目较低。 （３ ） 与植物生长年限有关。 如东北红豆杉中生 长年限越长， 含量越高。 但不同部位可能有一定变化， 如短叶红 环境有关。一般来说， 生长在阴处的比日光曝露下的干皮含量 存加工方式也对植株体内的紫杉醇含量有一定的影响［６］。 ２．２．２ 紫杉醇的提取方法
植物提取、 微生物发酵三方面叙述了紫杉醇生产的思路和基本方法， 对各种思路的可行性和方法的 要】 从化学合成、 优劣势进行了比较和分析。目前进行紫杉醇工业化生产的传统方法为从红豆杉科植物中提取获得， 较为有产业前景和优势的方法 为红豆杉科植物细胞培养生产紫杉醇， 采用微生物特有的育种技术筛选具有紫杉醇高产能力的内生菌进行发酵生产紫杉醇也是一 个极其吸引人的研究领域。 生产研究 【关键词】 紫杉醇； 【中图分类号】Ｑ８１３ 【文献标识码】 A （２０１２） ０５ － ０８ － ０２ 【文章编号】 ２０９５－ ３５１８
（４ ） 与植株生长 豆杉叶子越老含量越高， 而枝子越嫩含量越高。 高。 不同经纬度生长的植株含量也有甲醇或甲醇和二氯甲烷 提取溶 混合溶剂提取。最新的方法有超临界液相色谱法提取， 较传统方法稍优。
温度 ４５℃ ， 压力 １８．０ ～２５．８Ｍｐａ， 效果 剂为 ＣＯ２ 或 ＣＯ２／ＥｔＯＨ，
２０１２ 年 ５ 月 第５期 （总第 １６２ 期 ）
轻工科技
ＬＩＧＨＴ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
食品与生物
紫杉醇的生产研究
周培华 １， 刘 兰 １， 李干雄 ２， 黄桂华 １， 齐宗献 １
（１．广西大学生命科学技术学院食品发酵研究所， 广西 南宁 ５３０００５； ２．广东科伦药业有限公司研发部， 广东 梅州 ５１４７００ ） 【摘
１ 前言
紫杉醇 （ｔａｘｏｌ ） 是从红豆杉科红豆杉属植物短叶中红豆杉 （ｔａｘｕｓ ｂｒｅｖｉｆｏｌｉａ ） 中分离出的一种具有独特结构的二萜类成 ） 。 分， 它的骨架三环二萜， 被命名为紫杉烷 （ｔａｘａｎｅ
［１］
的短缺， 因此历来也为众多化学研究人员所热衷。但是迄今为 止， 紫杉醇的全合成尚未成功， 其中较大障碍是环氧丙烷环的 合成。有报道用 Ｍｉｓｃｈｅｒ Ｗｉｅｌａｎｄ 酮转化为正确立体结构的含 紫杉醇 Ｃ， Ｄ 环片断， 此片断还有活性基团， 可进一步反应生成 Ａ， Ｂ 环。 在紫杉烷成分中， 一大类在 Ｃ－ ４ （２０ ） 上有双键， Ｃ－ ５ 位 有 α － ＯＨ 或酯， 它们有的含量很高， 但活性很弱。Ｅｔｔｏｕａｎｉ 等 将具有 Ｃ－ ４ （２０ ） 位双键的化合物 ｔａｘｉｎｉｎｅ Ｂ 通过 ９ 步反应转 化为具有 Ｃ－ ４ （２０ ） ， ５ 环氧丙烷化的化合物。另外有报道以一 种廉价易得的 α － 蒎烯为原料， 但是需要通过 ８ 步复杂的反应
表 １ 紫杉醇的提取及其分离方法
２．２．３ 植物细胞培养研究进展
近二十年来， 由于科学研究和临床治疗的大量需求， 造成 红豆杉大面积的被砍伐， 红豆杉科植物几乎被砍伐一空， 仍然
药理活性实验表明它具有良好的抗癌活性和独特的作用 机理：细胞中的微管在细胞有丝分裂时起到十分重要的作用， 它作为细胞的网架结构， 能维持细胞的形状 、 活性和内部物质 的输送和传递。这些微管在和微管蛋白相结合后， 既能自身集 合也能自身解体以达到细胞内部的动态平衡，许多抗癌药物， 如秋水仙素和长春新碱都能和微管蛋白结合并促使细胞微管 解体， 在细胞有丝分裂时阻扰细胞增长， 惟独紫杉醇虽能和微 管蛋白结合， 破坏细胞的分裂， 但却又能保持微管的集合功能 使之稳定， 这样可以减轻毒性， 有效针对癌细胞的同时减少对 正常细胞的危害。正是对于细胞微管的独特作用， 使得紫杉醇 类化合物有独特的抗癌作用， 临床治疗也表明， 紫杉醇对于癌 症有非常好的疗效， 尤其对于卵巢癌和乳腺癌而言是目前治疗 效果最好的药物［２］。１９９２ 年一上市， 紫杉醇就受到了医学界的 热烈欢迎， 当年即创下年销 ２ 亿多美元的惊人业绩， 上市第 ７ 年全球市场销售额就突破 １０ 亿美元，而且目前市场需求量呈 逐年上升趋势。
紫杉醇 紫杉烷骨架
紫杉醇及其紫杉烷骨架化学结构示意图：
生成紫杉烷骨架。 紫杉醇合成的另一方法是以天然来源的 ｂａｃｃａｔｉｎ Ⅲ 或者 １０－ 去乙酰 ｂａｃｃａｔｉｎⅢ为原料，通过 １３ 位酯化得到紫杉醇或 其它半合成衍生物［３－ ５］。 不论是合成法或者半合成的化学方法获得紫杉醇， 大都存 在原料昂贵且需要经过及其复杂、严格和繁琐的化学步骤， 对 于大规模工业化生产的成本投入存在巨大的挑战， 而且以此种 方法获得的紫杉醇价格势必难以为市场接受。 ２．２ 植物提取法 ２．２．１ 紫杉醇在植物体内的分布状况 紫杉醇属于紫杉烷骨架及其类似化合物， 目前已对红豆杉 科的各属种及若干变种的化学成分进行了研究， 发现了大量具 有紫杉烷骨架及类似骨架的化合物， 但迄今为止， 还没有发现 抗癌活性强于紫杉醇的天然来源的紫杉烷类化合物。 在紫杉醇 引起人们的关注后， 研究人员对红豆杉科植物做了细致研究和 分析。 紫杉醇在植物体内含量较低， 目前研究报道紫杉醇含量最 高的植物原料为短叶红豆杉的树皮组织中， 含量也仅为 ０．０６％ ～０．０７％，紫杉各树种和树的不同部位平均含量约为 ０．０１５％。 另外， 紫杉醇在植物体内含量受多种因素的影响， 不同种类或 不同部位的紫杉醇含量相差几十上百倍。其影响因素主要有： （１ ） 不同种的红豆杉科植物中紫杉醇的含量差别大。如短叶红