第一节 概述
一、紫杉醇类药物
(一)紫杉醇

紫杉醇属于三环二萜类化合物,分子中有11个手性中心和多个取代基团。分子式为C47H50NO14,相对分子质量为853.92。紫杉醇难溶于水,易溶于甲醇、二氯甲烷和乙腈等有机溶剂。
紫杉醇具有独特的抗癌机制,其作用靶点是有丝分裂和细胞周期至关重要的微管蛋白。它抑制微管解聚,从而抑制了细胞的有丝分裂,最终导致癌细胞的死亡。
(二)多烯紫杉醇
多烯紫杉醇是在开展紫杉醇半合成过程中发现的一种紫杉醇类似物,两者仅在母环10位和侧链上3’位上的取代基略有不同。
多烯紫杉醇是紫杉醇家族第二代抗癌新药的代表,它与紫杉醇具有相同的作用机制,但抑制微管解聚、促进微管二聚体聚合成微管的能力是紫杉醇的两倍。
二、 紫杉醇的工艺路线研究
(一)天然提取工艺路线
紫杉醇的来源最初是以天然提取为主,主要是由红豆杉属植物的树皮中分离得到。目前红豆杉濒临灭绝,属于保护物种,天然提取路线已经被迫放弃。
(二)化学全合成工艺路线
1994年,紫杉醇的全合成在实验室获得成功。到目前为止,文献报道的紫杉醇的全合成路线共有三条;即1994年由Holton和Nicolaou研究组几乎同时完成的两条路线以及1996年Danishefsky小组报道的路线。
(1) Holton路线
线性合成路线,即A-AB-ABC。以倍半萜化合物为起始原料,通过片段反应生成B环,进而合成六元环。
(2) Nicolaou路线
会聚式路线,首先通过双烯加成合成A环和C环,再通过McMurry反应合成B环,得到ABC三环化合物。
(3) Danishefsky路线
较早阶段引入四元氧环(D环)再将含有A和C、D环片段连接,最后合成八元B环
紫杉醇的全合成中,反应步骤多达20~25步,大量使用手性试剂,反应条件极难控制,制备成本昂贵,虽然具有重要的理论意义,但是不适合大规模工业化生产。
(三)生物合成工艺路线
三种路线即(1)红豆杉细胞培养工艺
(2)真菌发酵工艺
(3)工程大肠杆菌发酵工艺路线
生物法还未实现工业化
(四)半合成工艺路线
以天然存在的紫杉醇母环结构类似物巴卡亭Ⅲ和10-DAB为基本原料,在其C-13位上接上化学合成的侧链,以此制备紫杉醇的方法。
该方法过程简明,便于实现规模化生产;原料来源丰富,半合成是最具实用价值的制备紫杉醇的方法。

