2010-07-21 20:10:01 阅读37 评论10 字号:大中小
2、南方红豆杉生产紫杉醇问题探讨
前些年,南方红豆杉研究进展不大,主要原因为学术界一直认为南方红豆杉中紫杉醇含量很低,不具有开发利用价值。自2001年以来,由于南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量测定方法更新导致测定结果发生了显著变化,在国内所有五种红豆杉中,南方红豆杉紫杉醇含量位居第二,仅次于东北红豆杉,超过0.046%。且南方红豆杉生长迅速,生物生产量高,成为具有{zg}开发利用价值的红豆杉品种。——虽然曼地亚红豆杉、东北红豆杉中紫杉醇含量很高,分别为0.3%、0.05%,但由于曼地亚红豆杉为灌木、东北红豆杉生长范围小、生物生产量小等因素影响,反而不如南方红豆杉更具有开发利用价值。王昌伟【32】首次发现栽培于广东中西部地区的南方红豆杉小树枝叶中紫杉醇和10-脱酰基巴卡亭Ⅲ含量较高,分别可达0.0264±0.0031%和0.0533±0.0012%,改变了传统研究多认为南方红豆杉枝叶中紫杉醇和10-脱酰基巴卡亭Ⅲ的含量较低,没有商业价值的结论。由于南方红豆杉是红豆杉属生长最快的变种,大田栽培的四年生小树的鲜重平均可达2.4吨/亩。相对于树皮,枝叶比较容易收割,代表着一种可以再生和持续利用的资源,经过优良种质的选育,具有潜力成为紫杉醇及其化学半合成前体供应的一个主要品种,商业开发前景广阔。在南方栽种的曼地亚红豆杉的紫杉烷类化合物含量比在北方的低,且生长速度慢,不适合在南方推广。
2.1、不同部位、不同生长时期紫杉醇含量
研究南方红豆杉植物中不同部位、不同生长时期紫杉醇含量有助于南方红豆杉资源采集开发利用。
研究表明,南方红豆杉植物各部位紫杉醇含量差异明显,其中叶、枝条、根和树皮的平均含量分别为0.015%,0.018%,0.055%,0.077%,以树皮为{zg}、根次之。但由于树皮和根一经采集,即整株植物体毁灭,不能作为南方红豆杉资源开发利用的采集目标。枝叶所含紫杉醇量虽然较低,但由于没有对植株造成毁灭性破坏,可以充分利用南方红豆杉萌蘖能力强的特点进行枝叶轮采,保障资源可持续开发利用。【33】
通过高效液相色谱(HPLC),测定了人工栽培南方红豆杉枝叶中药用xx活性物质紫杉醇(taxol)、三尖杉宁碱(cephalomannine)和人工半合成紫杉醇的主要原料巴卡亭Ⅲ(baccatin Ⅲ)、10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-deacetylbaccatin Ⅲ,10-DAB)在一个生长季的含量变化。研究表明:从4月新枝叶萌发至11月枝叶基本停止生长,南方红豆杉枝叶中紫杉醇等药用活性物质含量季节性变化明显,其中紫杉醇和三尖杉宁碱含量的{zg}值都出现在5月;巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ含量的{zg}峰值分别出现在9月和4月。相关分析发现,南方红豆杉枝叶中4种药用活性物质之间有很好的相关性,其中紫杉醇与三尖杉宁碱含量呈显著正相关(P〈0.05),三尖杉宁碱含量与10-去乙酰巴卡亭Ⅲ含量呈显著负相关(P〈0.05)【34】。因为9月后南方红豆杉生长势已经减弱,因此,在实际生产中,采集南方红豆杉枝叶应该在4-5月间,不能超过6月份。
2.2、温度、光照、土壤水分、根外追肥、肥料缺失等对南方红豆杉及其紫杉醇含量的影响
温度、光照、土壤水分是影响南方红豆杉植物生长的关键环境因素。温度低于摄氏10度以下或高于摄氏32度以上时,植株处于停止生长状态;最适生长温度为摄氏18-25度,此时紫杉醇含量{zg}。环境透光率最适为40%,紫杉醇含量也{zg},低于20%或高于80%植株生长势不良;光照强度宜在1600-2100 MJm-2year-1,高于2800或低于1200植株生长不良。土壤水分含量在19%-21%最适宜,低于8%易出现干旱症状,持久高于30%容易出现烂根甚至死苗现象。这在大田生产中,应该坚持与生长旺盛的落叶果树套种或混栽,并深挖排水沟。
把重金属离子银和铜以不同的剂量作为肥料添加剂施加后,测试结果显示Cu<'2+>在红豆杉的大田栽培上有较好的应用前景。对每棵南方红豆杉施用10<'-3> M Cu<'2+>浓度的Hogland培养基水培的南方红豆杉实验组比对照组10-脱酰基巴卡亭Ⅲ的含量提高了42.4±0.7%。根据实验结果推断Cu<'2+>对紫杉烷类化合物合成的促进作用位点应在10-脱酰基巴卡亭Ⅲ之前,是通过促进10-脱酰基巴卡亭Ⅲ的合成而提高紫杉醇含量的。在高浓度下,Cu<'2+>会抑制植株生长和根的伸长并导致老叶枯死,新叶缺绿。与广泛报道的组培和细胞培养结果不同,大田栽培时AgNO<,3>在不同的剂量下不同程度地抑制了紫杉醇和10-脱酰基巴卡亭Ⅲ的生物合成及红豆杉的生长。为进一步提高紫杉烷类化合物的产量,CU<'2+>的{zj0}施用量、作用机制及同其它诱导因子的协同作用亟待进一步深入研究。将稀土元素钇和镧的化合物作为肥料的添加剂对水培和土壤栽培的曼地亚红豆杉小树施用一段时间后,采集枝叶样品检测的结果显示它们在两种栽培方法中显著地提高了紫杉醇的含量但会同时降低水培红豆杉中10—脱酰基巴卡亭Ⅲ的含量。镧对两种紫杉烷类化合物的含量和产量的作用效果明显比钇好,有广泛应用于红豆杉大田栽培的良好前景。不同于镧,额外施加钇会因剂量的不同而不同程度地抑制小树的生长,对土壤栽培的红豆杉紫杉醇和10-脱酰基巴卡亭Ⅲ的产量基本上没有促进作用。基于实验结果和以往的研究,进一步提出了稀土元素更象是通过影响细胞的生理功能和膜通透性而不是仅仅通过Ca<'2+>起作用的。【35】
N,P,K,Ca,和Mg的缺失对用Hogland培养液水培的南方红豆杉小树生物量、紫杉醇和10-脱酰基巴卡亭Ⅲ含量的影响及出现的可见症状,并记录了缺铁的可见症状及其生物量的相应变化。不论缺少的是哪种营养,每个处理的实验组都在生物量和紫杉烷类化合物产量上呈现出不同程度的下降,并出现了各种各样的可见症状。相对于对照,氮和磷的缺失培养并没有导致紫杉醇和10-脱酰基巴卡亭-Ⅲ含量的显著不同。缺氮的植株出现了轻微的萎黄病,缺磷的植株颜色深绿,但没有明显可见的症状。缺磷的处理植株紫杉醇的含量显著低于对照组。缺钾的植株叶子枯黄且{jd0}坏死,茎细而弱,老叶被感染且半坏死,紫杉醇含量明显低于对照组,可是10-脱酰基巴卡亭-Ⅲ的含量几乎高出了对照一倍。缺钙的植株,幼枝和根的{jd0}经常坏死,幼叶开始时卷曲,而后{jd0}和边缘坏死,叶通常黄色,生物量极低,只相当于对照组的1/3,紫杉醇和10-脱酰基巴卡亭-Ⅲ的含量都远低于对照组。缺镁的植株生物量略降低,但见不到明显不同的症状。缺铁的植株幼叶叶脉枯黄,茎矮短而细弱,生物量是所有营养缺失处理的组中{zd1}的,只有对照的1/4。基于这些试验结果和已往的研究,提出了一些影响渗透性、离子平衡和膜通透性的因素往往在紫杉烷类的生物合成中影响很大,其作用机理需要进一步研究。这些结果可以广泛地应用于产业化栽培中营养缺失的诊断和紫杉烷类化合物的产量评估。
2.3、加工工艺研究
2.3.1、加工制作红豆杉茶
2.3.1.1、制作红豆杉茶
用红豆杉的皮、枝、叶({zh0}阴干)粉碎过筛,制成袋泡茶,每包装红豆杉干粉2克。用作制茶用的红豆杉林,每亩栽400 -450株(株行距1×1.5米)的精细、集约栽培下,3-4年生的红豆杉林,平均生长量可达树高2-2.5米、地径4-5厘米;达到这个生长量标准的红豆杉的皮、枝、叶量可制得300克干粉/株,分装成150包袋泡茶。用南方红豆杉制成的袋泡茶,每包售价约4元。【36】
2.3.1.2、红豆杉茶的服用方法
由于红豆杉毒性很大,且其xx成分不溶于水,所以直接服用红豆杉效果较差而且很可能危及到病人的生命!一定要与能化解其毒性的药材相配伍才会安全有效。红豆杉茶主要成分为红豆杉干燥的枝或叶(阴干)。灰褐色或暗褐色,气香,味苦。其作用机理为,红豆杉所含的紫杉醇属有丝分裂抑制剂或纺锤体毒素(Spindle poison),和目前常用的化疗药作用机理不同,它是诱导和促进微管的装配。紫杉醇具有聚合和稳定微管的作用,致使快速分裂的肿瘤细胞在有丝分裂阶段被牢牢固定,使癌细胞复制受阻断而死亡。【37】
红豆杉茶适用于糖尿病及各类腺癌、直肠癌、乳腺癌、淋巴癌、前列腺癌、子宫癌、卵巢癌、胆管癌、食道癌、胃癌、各类小细胞癌、肺癌、皮肤癌、膀胱癌、血癌等等各类癌症,对白细胞居高不下的白血病及转移至骨骼的各类晚期癌症效果明显。
三十天为一疗程。 一般患者每天一小包,置砂锅中(禁用铁器)加一升(约2斤)水煮沸,用文火煎煮十至十五分钟,饭后服用,{yt}内服完。晚期患者每天三小包,必须坚持服用三个月以上,不可断药。服用本品一般一疗程可见效。癌症手术病人,术后10至15天开始服用效果{zj0}。四年多临床应用表明,无一例出现复发、转移;放、化疗病人接受xx同时可以服用,具有增效减毒功效。一般患者,4至6个疗程后,各项检验指标都正常,可改服小剂量维持,以防止扩散及转移;严重患者,根据病情增加服用疗程;直肠癌患者如服用后出现腹泻症状,应先服用小剂量2袋{yt},症状消失后继续服用。忌空腹、禁辣、禁酒;保持情绪平稳,避免上火。有些患者服用后排便次数增加,属正常症状,一般一周内恢复;有些癌症患者服用后出现腿酸、乏力等状况,属病情起效果迹象;有个别患者服用后,感觉胃有不适,可适当减量。对于病危、临近死亡的人不建议服用本品。【38】
温馨提示:不要随意进食红豆杉。有些群众遇到感冒发热时,会撷取些许红豆杉枝叶煲水饮用,试图治病。专家提醒,这种做法是错误的,目前红豆杉的医疗用途主要体现于从树皮、根部、枝叶中提取紫杉醇制作xx类xx,直接服食红豆杉并没有明显医疗效果。2002年,卫生部就禁止将红豆杉作为保健食品和食品原料使用。人误食红豆杉的中毒表现主要为头昏、瞳孔放大、恶心、呕吐、弥散性xx、肌无力等,严重者出现心动缓慢、心脏骤停或死亡,病理检查出现肺水肿、心肌出血和心肌炎等改变。一旦误食红豆杉,则有可能出现头昏、瞳孔放大、恶心、呕吐、肌无力等症状,严重者甚至会导致死亡。红豆杉和很多xx一样具有一定毒性,在没有医生的指导下,长期大量食用后,可能会产生抑制骨髓造血功能、白细胞下降等严重毒副作用。红豆杉不属于新资源食品,卫生部在《卫生部关于进一步规范保健食品原料管理的通知》中,已将红豆杉列入《保健食品禁用物品名单》,禁止红豆杉作为保健食品和食品原料使用。
2.3.1.3、主要设备设施及工艺
主要设备设施有阴干室(内配置抽风机,按实际生产量酌情)、加工厂(内配置粉碎机械、200目粉筛、搅拌机、精细称量设备、装袋机)、库房(密闭、干燥、阴凉、可控温条件)。加工工艺:分拣分级除杂—阴干—粉碎过筛—配药混匀—称量分装—保存。
2.3.2、紫杉醇应用工艺研究
2.3.2.1、提取提纯紫杉醇工艺研究现状
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——种四环二萜化合物,并把它命名为紫杉醇(taxol)。
当前,人类获得紫杉醇的方法有:(1)xx提取;(2)人工合成;(3)半人工合成;(4)生物发酵,后三种方法大都停留在实验室阶段。(1)紫杉醇的生物合成:紫杉醇的分子式为:C47H51NO14,是萜类环状结构的xx次生代谢物,主要由紫杉烷环和侧链组成。研究其生物合成,对于人为定向的提高合成效率及克隆组合,形成关键的酶的基因,提高紫杉醇的产量意义重大。目前的关键是能否找到一两个关键酶的发现,并使得其基因纯化和基因克隆。克隆红豆杉基因能否突破还有待于观察,不过人们已经找到的假想途径,目前这些技术还处在实验室阶段。(2)紫杉醇的化学合成。根据研究及报道:从红豆杉植物中分离得到的10---去乙酰浆果赤霉素Ⅲ (巴卡亭Ⅲ),显然活性低于紫杉醇,但可以从红豆杉针叶中提取。该物质经过四步化学过程可合成紫杉醇。为解决紫杉醇新来源途径,取得重大进展。以NICOLAOU博士为首的美国研究小组在1994年报道通过化学方法全合成紫杉醇的结果。但化学合成从实质意义上说还没有取得彻底的突破,目前还不具备应用价值。(3)紫杉醇的微生物合成。STTERLE等从短叶红豆杉韧皮部分,分离得到一种寄生xx(taxo myces an dreanae).可以在特定的培养基中产生紫杉醇及相关烃合物,但由于目前产量极低,所以还不能在生产中得到应用。重组DNA技术可望提高紫杉醇的产量。 通过研究还发现:根是除树皮外紫杉醇含量{zg}的器官。人们利用发根农杆菌(agrobac terium rhizogenes )浸染红豆杉植物外植体诱导生根。这一办法不需外援xx,发根生长迅速,遗传性状稳定而受到重视。如能把寻找合成紫杉醇或其类似衍生物,从微生物合成途径中,定向得到关键酶和克隆红豆杉相关基因结合起来,可使这一方法得到突破【39】。
目前,市面上有以下几种应用紫杉醇制成的抗肿瘤xx:(1)达克素,黑龙江红豆杉科技有限公司生生产,广谱xx药用于xx乳腺癌、卵巢癌和其它细小病毒炎症;(2)红豆杉胶囊,重庆赛诺公司生产,是利用吸附提取和分散制剂等技术研制的纯中药,用于中晚期癌症的xx;(3)普兰特,广谱xx药,促进微管蛋白的聚合,并使其不易解聚,从而抑制癌细胞的分裂,对宫颈癌、乳腺癌、及小细胞肺癌、黑色素癌有明显疗效;(4)美国施贵宝公司的紫杉醇静脉注射剂或输液;(5)施贵宝公司与欧洲罗氏跨国公司生产的新复方紫杉醇制剂,用于xx棘手的晚期乳癌、半全身(癌细胞)扩散症。
2.3.2.2、紫杉醇
,英文名称Paclitaxel,别名泰素,紫素,特素。化学名称为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。
2.3.2.2.1、紫杉醇制剂
紫杉醇针剂,英文名为PACLITAXEL INJECTION。适应症:卵巢癌和乳腺癌及NSCLC的一线和二线xx,头颈癌、食管癌,精原细胞瘤、复发非何金氏淋巴瘤等。性状为无色或淡黄色澄明粘稠液体。属新型抗微管xx,通过促进微管蛋白聚合抑制解聚,保持微管蛋白稳定,抑制细胞有丝分裂。体外实验证明紫杉醇具有显著的放射增敏作用,可能是使细胞中止于对放疗敏感的G2和M期。药代动力学:静脉给予紫杉醇,xx血浆浓度呈双相曲线。蛋白结合率89%~98%,紫杉醇主要在肝脏代谢,随胆汁进入肠道,经粪便排出体外(>90%),经肾xx只占总xx的1%~8%,肾功能不全者一般紫杉醇在肝肾功能不全的病人体内代谢尚不明确。
使用后可能会出现以下不良反应:过敏反应,发生率为39%,其中严重过敏反应发生率为2%,多数为1型变态反应,表现为支气管痉挛性呼吸困难,荨麻疹和低血压。几乎所有的反应发生在用药后最初的10分钟;骨髓抑制,为主要剂量限制性毒性,表现为中性粒细胞减少,血小板降低少见,一般发生在用药后8~10日。严重中性粒细胞发生率为47%,严重的血小板降低发生率为5%,贫血较常见;神经毒性,周围神经病变发生率为62%,最常见的表现为轻度麻木和感觉异常,严重的神经毒性发生率为6%;心血管毒性,可有低血压和无症状的短时间心动过缓;肌肉关节疼痛,发生率为 55%,发生于四肢关节,发生率和严重程度呈剂量依赖性;胃肠道反应,恶心,呕吐,腹泻和黏膜炎发生率分别为59%,43%和39%,一般为轻和中度;肝脏毒性,为ALT,AST和AKP升高;脱发,发生率为80%。局部反应,输注xx的静脉和xx外渗局部的炎症。【40】
禁忌症:对聚氧乙基代蓖麻油过敏者,禁用于中性白细胞低于1500/MM者。紫杉醇在动物实验中证实影响胚胎生长,故孕妇禁用。育龄妇女,xx期不宜怀孕。
xx相互作用,药代动力学资料证明顺铂后给予,xx率大约降低30%,骨髓毒性较为严重。同时应用酮康唑影响其代谢。
xx过量,尚无相应的xx药。用药过量最主要的,可预测的并发症包括骨髓抑制,外周神经毒性及黏膜炎。
贮藏条件需遮光,密闭25℃以下保存。
2.3.2.2.2、临床使用程序及注意事项
一般临床使用紫杉醇针剂的程序如下:先询问病人有无过敏史,并查看白细胞及血小板的数据。有过敏史者及白细胞/血小板低下者应慎用。由于此药可引起过敏反应,在给药12小时和6小时前服用地塞米松20mg,给药前30~60分钟给予苯海拉明50mg口服及西咪替丁300mg静脉注射。常用紫杉醇的剂量为135-175mg/m2,应先将注射液加于生理盐水或5%葡萄糖液500-1000ml中,需用玻璃瓶或聚乙烯输液器,应用特制的胶管及0.22μm的微孔膜滤过。滴注开始后每15分钟应测血压、心率、呼吸一次,注意有无过敏反应。一般滴注3小时。注药后每周应检查血像至少2次,3~4周后视情况可再重复。可与、、异、氟尿嘧啶、、VP-16等联合应用,血像低下时应用G-CSF,或紫杉醇加G-CSF预防给药。
临床应用时,应注意以下方面。血液学毒性:为限制剂量提高的主要因素,一般在白细胞低于1500/mm3时应辅助应用G-CSF,血小板低于30000/mm3时应输成分血。过敏反应:除了预处理外,如只有轻微症状如面潮红、皮肤反应、心率略快、血压稍降可不必停药,可将滴速减慢。但如出现严重反应如血压低、血管神经性水肿、呼吸困难、全身寻麻疹,应停药并给以适当处理。有严重过敏的病人下次不宜再次应用紫杉醇xx。神经系统:最常见为指趾麻木。有约4%的病人,特别是高剂量时可出现明显的感觉和运动障碍及腱反射减低。曾有个别报告在滴注时发生xx大发作。心血管:一过性心动过速和低血压较常见,一般不需处理。但在滴注的{dy}小时应严密观察,以后除有严重传导阻滞的病人不必每小时观察一次。关节和肌肉:半数左右的病人在用药后2~3天会感到关节和肌肉疼痛,与所用剂量相关。一般在几天内恢复。在给予G-CSF的病人肌肉痛会加重。肝胆系统:由于紫杉醇大部由胆汁中排出,对有肝胆疾病的病人应谨慎观察。在数千例的资料中约8%的病人有胆红素升高,23%的病人碱性磷酸酶升高,18%有谷草转氨酶升高。但目前尚无资料说明紫杉醇对肝功有严重损害。消化道反应虽常见但一般不重,少数可有腹泻和粘膜炎。轻度脱发也较常见。【41】
2.3.2.2.3、提取紫杉醇所需的相关技术和设备
用南方红豆杉提取紫杉醇的关健技术及相关资料;
紫杉醇含量的精度测定方法、质量标准及相关资料;
去杂超净设备、阴干室、粉碎机械、浸提罐、浸提车间、真空减压设备及真空浓缩车间、TLC检测设备及精细检测实验室、层析车间、高压液相色谱仪及液相色谱分析拄、结晶车间、分离车间、包装车间等。厂房设备投入约需资金4100万元。
2.3.2.2.4、提取紫杉醇工艺
工艺流程采用,阴干-粉碎-酒精热回流浸提-真空减压浓缩-氯仿萃取-硅胶层析-丙酮石油醚洗脱分段合并浓缩结晶-层析分离去杂结晶。
南方红豆杉枝叶粉碎(越细越好),85%~95%酒精35-55℃热回流浸提三次({dy}次4-6小时,后二次2-4小时),50-70℃真空减压浓缩至热测比重1.1-1.2g/ml,氯仿萃取,萃取液浓缩成膏状,得紫杉醇含量1%氯仿膏,将紫杉醇含量1%氯仿膏加氯仿溶解xx,加硅胶搅拌均匀,凉干,过筛,填装到层析柱中,氯仿-甲醇梯度洗脱,TLC检测,分段合并浓缩,得紫杉醇含量5-8%半成品,将半成品加丙酮溶解xx,加硅胶搅拌均匀,凉干,过筛,填装到层析柱中,丙酮-石油醚梯度洗脱,TLC检测,分段合并浓缩,得紫杉醇含量20-25%半成品,用丙酮-石油醚系统结晶3-4次,抽滤,50℃真空减压干燥,得紫杉醇含量75-80%半成品,16Mpa压力层析分离,TLC检测,分段合并浓缩,目标段浓缩物丙酮-石油醚结晶,抽滤,干燥,得紫杉醇含量≥99.5%成品。高压硅胶层析柱层析去除胶质,同时将紫杉烷化合物分离为紫杉醇、三尖杉宁碱、7-表紫杉醇3部分。【42】
2.3.2.3、多西紫杉醇
泰索帝,英文名称Taxotere,通用名为多西紫杉醇注射液(Docetaxel, Taxotere)。适应症:乳腺癌和非小细胞癌。多西紫杉醇是在C4和C5位置上含有一个带有氧四环的紫杉烷环结构,并在 C13位置上含有一个庞大的酯侧链。在其体外活性结构关系中显示C13酯侧链的特性和构型对于多西紫杉醇体外抗微管蛋白活性是至关重要的。多西紫杉醇的作用机制主要在微管。微管是由微管蛋白聚合而成。微管蛋白则是α由和β两个多肽亚单位所组成的分子量为 10万 kDa的蛋白质。在微管蛋白的聚合作用和微管的解聚作用之间存在动态平衡。多西紫杉醇能加快微管蛋白聚合成微管的速度并延缓微管的解聚作用,导致形成稳定的非功能性的微管束,从而破坏有丝分裂和细胞增殖。多西紫杉醇的药代动力学体外实验证实,多西紫杉醇对多种小鼠及人的肿瘤细胞株具有细胞毒作用,其细胞毒作用是紫杉醇的1.3-12 倍。
多西紫杉醇与紫杉醇的细胞内药代动力学比较显示出,(1)细胞内的xx浓度是紫杉醇的3倍;(2)细胞内贮留时间是紫杉醇的3倍;(3)xx表现为作用时间和浓度的依赖性。研究表明泰索帝对5-Fu、DDP、VCR或VP16产生获得性耐药的多种细胞株无耐药性。此外,尽管已有报道多药耐药细胞株会导致对紫杉醇获得性耐药,但研究显示,对紫杉醇的耐药细胞株仍对多西紫杉醇敏感。对于药代动力学来讲,多西紫杉醇的血药浓度时间曲线下面积与所给多西紫杉醇剂量成正比,与多西紫杉醇xx无关,这符合线形药代动力学。多西紫杉醇主要在肝脏中经细胞色素P450代谢形成4种主要代谢产物。其代谢产物主要经过胆道系统从粪便中排泄,经尿排除较少(仅占 5%-7%)。多西紫杉醇的代谢不受病人的年龄和性别的影响,在轻度或中度肝功能异常的情况下,多西紫杉醇的xx率将平均下降27%。实验资料显示,多西紫杉醇是一种有效的Bc1-2磷酸化诱导剂,只需在紫杉醇千分之一的浓度就可以诱导 Bc1-2的磷酸化。{zx1}研究提示,多西紫杉醇可能对于xx多药耐药蛋白(MRP)过度表达的人类异体移植肿瘤也有疗效。多西紫杉醇对于表达MRP的人类肿瘤具有xx活性,提示它与紫杉醇不同,可能不易被MRP转运。临床中发现多西紫杉醇对于耐蒽环类或耐蒽醌类的乳腺癌有很好的疗效,这一点与临床资料相吻合。【43】
多西紫杉醇的给xx案及其合理性。以21天为一周期,每日一次连用5天;或单药1小时、6小时、24小时连续静滴。剂量限制性毒性为白细胞减少,一般于第5-12天出现,1-2周内恢复,不影响多西紫杉醇21天一周期的化疗计划。血小板减少和贫血不严重。{zx1}报道为每周给药,多西紫杉醇连续静滴1小时,第1,8天各一次,每3周重复。合理性显示:(1)肿瘤细胞与多西紫杉醇的接触增加;(2)多西紫杉醇快速且不断进入肿瘤细胞;(3)其对生长动力学不同的多种靶细胞有效;(4)每3周给药的方案中骨髓抑制明显,而每周给药则有可能降低骨髓抑制的程度;(5)每周给药的方法可使多西紫杉醇与那些每周用药效果{zj0}的其他xx合用。
研究表明多西紫杉醇很可能是xx转移性乳腺癌xxx的单药之一。尤其显著的是,多西紫杉醇可能是转移性乳腺癌xx中{zj1}活性的xx,是目前xx晚期乳腺癌xxx的单剂化疗药,是目前发现的{dy}个且是{wy}显示出疗效优于蒽环类的化疗药。当然,多西紫杉醇与其他xx联合化疗的研究结果也令人振奋。国外的很多随机的Ⅲ期临床试验证实,多西紫杉醇与阿霉素、环磷酰胺(TAC方案),多西紫杉醇与表阿霉素(ET方案),多西紫杉醇与顺铂(TP方案),多西紫杉醇与阿霉素(TA方案)等联合用xx案,均取得了满意的临床效果,而化疗副作用均有较好的耐受性。国外学者进行Ⅲ期临床的一项研究进一步证实了以多西紫杉醇和蒽环类xxx为基础的方案比包含蒽环类xxx的综合化疗方案在xx晚期转移性乳腺癌方面更有优势。多西紫杉醇与表阿霉素联合化疗还可以使原发可行手术的乳腺癌瘤块体积缩小。【44】
此外,一些研究显示,对于晚期非小细胞肺癌,无论是初治者,还是经过顺铂为主的方案化疗后进展者,多西紫杉醇同样显示出独特的xx活性。而对于诸如宫颈癌、卵巢癌、皮肤鳞癌、腹膜肿瘤及原发灶不明确的肿瘤,有初步的研究证实,多西紫杉醇也具有一定的疗效。可见,在xx恶性肿瘤的应用中,泰索帝有着广泛的前景。
多烯紫杉醇的合成包括如下步骤:将结构通式B化合物与结构通式C化合物在溶剂中,在碱的作用下反应,得到带保护基的多烯紫杉醇D;在前步骤的产物中,加入脱保护剂,脱保护,收集目标产物。得到的产物 (2’R,3’S)与(2’S,3’R)比例大于90∶1。具有很大的应用价值。(以保护的10-去乙酰基浆果赤霉素10-DAB和合成的手性的C-13侧链进行缩合制备而成)【45】
或以10-脱乙酰巴卡亭III为起始材料半合成紫杉醇。即采用合成的侧链前体顺-1-苯基-3-(1-乙氧乙氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮与10-脱乙酰巴卡亭III衍生物进行缩合制备紫杉醇。【46】所得紫杉醇与来源于红豆杉的紫杉醇化学结构xx一致。
2.3.2.4、复方红豆杉胶囊
复方胶囊,主要成份为(南方红豆杉枝叶),红参,等。为胶囊剂,规格每粒0.3g,内容物为浅棕黄色至棕褐色的颗粒及粉末;气芳香,味苦涩。由红豆杉提取物与重要复合而成的xx新药,具有祛邪扶正、通络散结的作用;用于气虚痰湿、气阴两虚、气滞血虚所致的中晚期肿瘤病人的xx;适用于乳腺癌、卵巢癌、肺癌、宫颈癌、直肠癌、肝脏肿瘤、头部肿瘤、白血病等中晚期癌症的xx;尤其是难以承受放化疗的病人,可成为{sx}xx药。功能主治为祛邪散结。用于气虚痰瘀所致中晚期肺癌化疗的辅助xx。紫杉醇通过抑制微管解聚,从而达到抑制肿瘤的作用,复方红豆杉胶囊是化疗xx紫杉醇的复合制剂,具有化疗等同的xx效果,同时经过复方配伍,无化疗副作用,是肺癌以及乳腺癌、宫颈癌等妇科肿瘤的化疗替代xxxx。口服,一次2粒,一日3次。【47】
制法为:以上三味药材,粉碎,过20目筛,照流浸膏剂与浸膏剂项下的方法(中国药典2000年版一部附录ⅠO),用95%乙醇作溶剂,浸渍48小时后,缓缓渗漉,收集漉液,40℃减压回收乙醇至干,加水和二氯甲烷,充分搅拌混合,静置4小时后分出并收集二氯甲烷液,水液再用二氯甲烷萃取3次,合并各次二氯甲烷液,滤过,减压回收二氯甲烷至干,残余物用醋酸乙酯-甲醇(3:1)混合溶液溶解,加硅藻土拌匀,减压除去溶制,装入渗漉桶中,先用正己烷渗漉,继用二氯甲烷渗漉,收集二氯甲烷渗漉液,减压回收二氯甲烷至干,残余物用醋酸乙酯溶解,照柱色谱法(中国药典2000年版一部附录ⅥC),以硅胶为吸收剂,正已烷-丙酮(75:25)为洗脱剂,洗脱,收集含有紫杉醇的洗脱液,减压回收溶剂至干;甘草、红参粉碎成粗粉,照流浸膏剂与浸膏剂项下的方法(中国药典2000年版一部附录ⅠO),用70%乙醇作溶剂,浸渍48小时后,缓缓渗漉,收集渗漉液,回收乙醇,浓缩成稠膏,与上述含紫杉醇浸膏混合,加入二氧化硅,充分混匀,用95%乙醇作湿润剂,制成颗粒,60℃以下干燥,装入胶囊,即得。【48】
2.3.3、人工半合成
为了保护紫杉树珍贵的资源,避免大量采集紫杉树树皮造成资源破坏,应将目标瞄向了利用可再生资源进行紫杉醇的生产。百时美施贵宝公司在充分保证泰素产品质量的前提下,1994年,他们成功地利用紫杉树的细枝、叶等可再生材料,提取初级原料,再人工半合成生产紫杉醇。其半合成生产方法获得了美国FDA的批准。从此,太平洋紫杉树不再被破坏性采集,泰素的持续生产供应也得到了保障。
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。
后来,S.T.Danishefsky(1996年)、P.A.Wen-der(1997年)、T.Mukaiyama(1998年)和I.Kuwaji-ma(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xx有机合成化学提高到一个新水平。
可再生红豆杉资源是目前获取紫杉醇及其半合成前体化合物的最主要来源。7-木糖-10-去乙酰紫杉醇(10-DAXT)是一种具有紫杉醇母核结构的紫杉烷化合物,在我国大面积栽种的南方红豆杉中含量极高,达到植物干重的1‰,是紫杉醇含量的5-10倍。但长期以来10-DAXT被当作副产品而废弃,造成资源极大浪费。如果能够将该化合物转化为紫杉醇,不仅可以解决资源紧缺的问题,还可以降低原料生产成本,使广大患者从中收益。大连化学物理研究所利用生物、化学转化和色谱分离相结合的技术开发了一整套综合利用我国特有红豆杉资源中10-去乙酰-7木糖紫杉醇(10-DAXT)及10-去乙酰紫杉醇(10-DAT)制备紫杉醇原料药的生产工艺,独创了以10-DAXT及10-DAT为核心的紫杉醇制备技术;全套技术拥有自主知识产权,产品紫杉醇纯度≥99%,符合美国药典质量标准。【49】
国内多采用硅胶正相层析法,国外多采用大孔吸附树脂或反相层析法。前者因负载纯化量小,纯化步骤多而使生产效率难以提高,且耗费大量溶剂;后者克服了前者的不足,但因大孔吸附树脂或反相填料介质价格昂贵,且易被杂质污染,导致使用寿命很短,再生十分困难,且耗费大量溶剂,很难在大规摸生产中重复使用。而我国采用的技术利用特殊色层分离介质,不仅回收率提高,且可使得部分非紫杉醇结构物转化为紫杉醇。该技术具有分离纯化量大、载体可反复使用并且有良好的重复性、综合成本降低40%以上、整个生产纯化工序仅2-3步、提高了紫杉醇与其类似物(尤其是三尖杉宁碱)的分离效率、用同样规摸的设施可使紫杉醇的生产量比用其它方法高3-5倍之多等优点。
制备方法、过程为:提取,除杂,色谱分离。其特征在于除杂过程为:固相萃取,固相萃取除去脂溶性杂质,同时将紫杉烷化合物分离为紫杉醇/三尖杉宁碱、10-去乙酰巴卡亭III/巴卡亭III和7-木糖紫杉醇三组;树脂联用层析,吸附树脂除去极性杂质,离子交换树脂除去色素等负电荷杂质和/或正电荷杂质,同时,将目标紫杉烷分为紫杉醇/三尖杉宁碱、10-去乙酰巴卡亭III/巴卡亭III和7-木糖-紫杉醇三个部分。这为大批量制备紫杉醇提供了一种简单方便、回收率高、成本低的方法。使用本方法制备的紫杉醇含量≥99.5%,目标紫杉烷总收率≥80%,紫杉醇产率≥0.025%,总产率(紫杉烷+10-去乙酰巴卡亭III)≥0.035%。【50】
——提取,以红豆杉为原料获得含有紫杉醇的提取物;
——除杂,除去提取物中的大量杂质;
——色谱分离,其特征在于所述的除杂过程为:
——固相萃取,固相萃取除去脂溶性杂质,同时将紫杉烷化合物分离为紫杉醇/三尖杉宁碱、10-去乙酰巴卡亭III/巴卡亭III和7-木糖紫杉醇三组;
——树脂联用层析,吸附树脂除去极性杂质,离子交换树脂除去色素等负电荷杂质和/或正电荷杂质,同时,将目标紫杉烷分为紫杉醇/三尖杉宁碱、10-去乙酰巴卡亭III/巴卡亭III和7-木糖-紫杉醇三个部分。
这种方法提高了紫杉醇次级作用靶标及其作为新紫杉醇类似物筛选的用途,涉及紫杉醇次级作用靶标的鉴定,以及利用这些靶标筛选紫杉醇新类似物。特别地,涉及包括红细胞木糖磷酸激酶、细胞骨架蛋白nebulin,I型细胞骨架蛋白-角质蛋白keratin 10、SWI/SNF 复合物60kD、N-乙酰谷氨酸合成酶、PML-RAR蛋白、NAD(P)H甲基萘醌氧化酶1、pericentrin B、嗜曙红细胞过氧化物酶前体和肝癌高表达蛋白等和以上述次级作用靶标为报道基因的基因工程xx筛选系统。
紫杉醇的次级作用靶标,包括红细胞果糖磷酸激酶、细胞骨架蛋白nebulin,I型细胞骨架蛋白—角质蛋白keratin10、SWI/SNF复合物60kD、N-乙酰谷氨酸合成酶、PML-RAR蛋白、 NAD(P)H甲基萘醌氧化酶1、pericentrinB、嗜曙红细胞过氧化物酶前体和肝癌高表达蛋白等。
使用DU-7紫外/可见分光光度计及FL-750HPLC仪、 XZ-6A旋转蒸发器、常压层析系统等设备实验室提炼。方法:液-液萃取。称取红豆杉浸膏于锥形瓶中,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。有机相再加水萃取,重复三次。将有机相中的CH2Cl2减压 蒸出回收,所得固相物溶解于甲醇中,用HPLC作定性定量分析。固相萃取。固相萃取过程包括四步骤,即固定相活化、样品上柱、淋洗、样品的洗脱。全过程将速度稳定控制在5-8ml/min.固定相活化:取乙酸乙酯10ml加入柱中,抽空。依资助加入甲醇10ml和0.01mol/L(pH5.0)的乙酸铵缓冲液10ml(乙酸铵水溶液),将液面维持在胶层上1-2mm.上样及淋洗:将样品溶于80%~90%的甲醇乙酸铵溶液中,取0.5ml加入柱中,抽空。依次用0.01mol/L的乙酸铵溶液10ml、50%的甲醇乙酸铵溶液淋洗,抽空。紫杉醇的洗脱:在淋洗好的柱子中加入80%的甲醇乙酸铵溶液10ml,收集洗脱液,减压蒸发。从洗脱液蒸发所得的固体物中取样,溶解于甲醇,作HPLC定性定量分析。硅胶柱层析。硅胶用CHCl2浸泡,超声波脱气5min,重力沉降法装柱(15mm-×260 mm),用CHCl2充分洗出硅胶中的杂质至柱床透明。样品溶解于CHCl3后上柱,再用CHCl3充分洗去未被吸附的杂质,然后用3:97(v/v)的CH3OH:CHCl3进一步洗脱,收集洗脱峰,HPLC 测定紫杉醇的浓度和纯度。柱层析过程在常温常压下操作。氧化铝柱层析。CH3OH、CHCl3用分子筛脱水,层析用氧化铝190℃真空干燥6h后,用脱水CHCl3浸泡,超声波脱气5min,装成15mm×260mm的层析柱。清洗柱后上样,用CHCl3洗去未被吸附的杂质,再用1%的CH3OH、CHCl3(v/v)淋洗,{zh1}用5%的CH3OH溶液洗脱出紫杉醇。HPLC测定其纯度,柱层析过程在常温常压下操作。制备薄层层析。用GF254硅胶自制100mm×200mm层析薄板,105℃活化0.5h,样品用 CH3OH溶解,配成10mg/ml的溶液。毛细管点样,成线状,每板点样量在2mg左右。在对照板中点标准品和样品,用氯仿-甲醇(95:5)展开,254nm紫外光下确定紫杉醇的Rf值。切割并收集制备板上的紫杉醇带,用CH3OH洗脱下硅胶上吸附的紫杉醇,HPLC测定其纯度。紫杉醇的定量定性分析。采用HPLC对紫杉醇作定性定量分析:4.6mm×250mm的C18 柱,检测波长为227nm,等梯度洗脱,流动相为甲醇-乙腈-水(20:32:48),流速1.0ml/m in.以紫杉醇标准品为对照,外标法作定量分析。【51】
液-液萃取。以1:1的二氯甲烷-水对粗品液-液萃取,紫杉醇富集到有机相。实验中发现,有机相与水相的分层速度慢,并有乳化现象。液-液萃取的紫杉醇回收率为94.6%,紫杉醇含量从0.65 %提高到1.23%.液-液萃取的缺点在于产生的废水较多。
固相萃取。用50%的CH3OH洗涤,紫杉醇不会被洗下,而浓度加大到80%,即可将紫杉醇从萃取柱洗脱。样品经一步固相萃取,紫杉醇浓度可提高8.9倍,回收率为{bfb}.与液-液萃取相比较,固相萃取的优点体现在快速、简单、便于自动化。同时,固相萃取的分离效率明显高于液-液萃取。
硅胶柱层析。紫杉醇在硅胶柱上的保留较强,用CHCl3淋洗时,紫杉醇不被洗出。而用3%的CH3-OH:C HCl3(v/v)洗脱,可分离出两个峰。HPLC分析表明,其中的第二个峰,即图1中峰1为紫杉醇。实验中还发现,在层析流动相中添加0.05%4 水时,分离出的紫杉醇纯度有所提高,分离速度也能显著加快。经硅胶柱层析,能获得纯化20倍以上、纯度大于14%、回收率大于98%的紫杉醇。氧化铝柱层析。紫杉醇在氧化铝柱上的保留和分离大致相同。用{zj0}流动相和高活性(即含水量低)的吸附剂分离芳烃异构体,氧化铝柱往往要比硅胶效果好得多。用5%的甲醇洗脱,可将大部分紫杉醇洗出。Carver等认为,氧化铝能使糖基化的紫杉醇转化为紫杉醇,从而增加了紫杉醇的总量,使紫杉醇的回收率可能大于{bfb}.我们的实验也发现了这一现象,这一现象的确切原因还有待于深入探索。
制备薄层层析。硅胶薄层层析(TLC)原理与硅胶柱层析原理一致。TLC可将样品分离出11条以上的色带,紫杉醇带在薄板的中部(Rf≈0.5),呈现紫红色。应用TLC纯化紫杉醇,一步可将紫杉醇含量从0 .65%提高到13.9%,回收率为99.7%。研制多烯紫杉醇纳米脂质注射液新制剂规格为:20mg/2ml.支;常温避光保存满足18~24个月;分散于葡萄糖注射液或生理盐水中平均粒度为18nm;分散后24小时内稳定满足临床用药要求。