天然抗癌药物紫杉醇的研究进展

本文论述了紫杉醇的作用机理、自然资源、分离提纯和检测、生源途径、化学合成及结构改造、组织培养等的研究概况与进展。     

南方红豆杉人工引种及野生植株活性成分含量与分布

南方红豆杉是我国特有的濒危植物,因其具有抗癌药用价值而被过度采集,导致现存种群减少.采用超声辅助提取和HPLC检测人工引种及野生南方红豆杉植株中紫杉醇、7-木糖紫杉醇、三尖杉宁碱等活性成分含量,分析其在不同部位、年限和坡向的分布规律.结果表明:南方红豆杉人工引种后,植株中的紫杉醇、7-木糖紫杉醇和三尖杉宁碱含量变化明显,野生植株中紫杉醇含量显著高于人工栽培植株,约为栽培植株的1.8倍,其他2种物质含量以人工栽培略高.不同部位、冠层样品中3种活性物质含量差异显著,以茎皮、高冠层枝叶含量较高.不同年限南方红豆杉植株中紫杉醇、7-木糖紫杉醇和三尖杉宁碱含量以4年生植株较高,分别为0.08、0.91和0.32 mg·g-1.不同坡向植株中3种活性成分含量以阳坡植株较高,紫杉醇和7-木糖紫杉醇含量差异显著,三尖杉宁碱含量差异不显著.南方红豆杉中3种活性成分的积累与光照条件密切相关,栽培过程中适当增加光照有利于3种活性成分的积累.     

黄山地区红豆杉中产紫杉醇内生真菌的分离和筛选

从黄山地区红豆杉中分离得到107株内生真菌,利用薄层层析(TLC)方法对107株内生真菌的发酵代谢物进行了初筛,首次筛出8株可产紫杉醇或其类似物的菌株。再通过高效液相色谱(HPLC)对其作了进一步分析,发现有1株内生真菌菌株发酵代谢物的吸收峰与紫杉醇标准品吸收峰保留时间一致。同时结合以中国仓鼠卵巢CHO细胞株作为肿瘤细胞模型,用Resazurin法检测生长抑制率,对经筛选出的1株内生真菌次生代谢产物进行体外抗肿瘤活性试验,该菌株的代谢物对CHO细胞的抑制率高达71.28%。通过对该菌株的显微形态观察,从菌丝、孢子的形态和产孢子的特征等初步判定HQ-24是曲霉(Aspergillus sp.)。     

利用Bio-BglBrick方法表达紫杉醇生物合成酶

目的:进行紫杉醇药物生物合成前五步催化酶二磷酸盐合酶(GGPPS)、紫杉二烯合酶(TS)、紫杉二烯5α羟化酶(THY5α)、紫杉二烯5α-O-乙酰转移酶(TAT)和紫杉烷10β羟化酶(TDH)基因在大肠杆菌异源生物合成途径的组建及串联,实现单个表达及串联表达,并试图通过连续生物催化获得紫杉醇中间体紫衫二烯。方法:依据合成生物学中Brick基因组装方法,通过对载体pET30a的酶切位点进行定向改造,设计独特的BglⅡ/BamHⅠ和XbaⅠ/SpeⅠ串联表达盒,在大肠杆菌BM Rosetta(DE3)中表达产物。结果:设计多基因表达盒,实现紫杉醇药物生物合成前五步催化酶的单个表达,GGPPS和TS以及THY5α、TAT和TDH的串联表达。结论:利用BglBrick/BioBrick基因组装方法,可以实现紫杉醇生物合成催化酶的快速组装及后续表达。     

美丽红豆杉种子化学成分的研究(Ⅰ)

从美丽红豆杉种子中分离得到1个甾醇和9个紫杉烷类化合物,鉴定为β-谷甾醇(1),5α-cinnamoyloxy-9α％,10β,13α-triacetoxy-taxa-4(20),11-diene(2),taxinine(3),taxinine J(4),taxinine B(5),taxinineE(6),10-deacetyltaxinine(7),taxuspinew(8),decinnarnoyltaxinineE(9)和紫杉醇(10)。除化合物2、3、4以外,其它均为首次从该植物种子中获得。     

红豆杉细胞悬浮培养生产紫杉醇研究进展

介绍了近年来由红豆杉细胞培养生产紫杉醇领域取得的进展,其中特别介绍了由紫杉醇生物合成途径及其代谢酶类的研究发展而来的用基因工程方法改良细胞系,为提高紫杉醇产量而采取添加前体物质,诱导子,抑制子等方面的研究。     

从中国红豆杉细胞培养物中分离鉴定紫杉醇

中国红豆杉(Taxus chinensis(Pilger．)Rehd)细胞在培养过程中合成了紫杉醇,我们利用固液分离、大孔吸附树脂吸附富集、有机溶剂萃取、硅胶柱层析、低压硅胶柱层析、重结晶等方法,从中国红豆杉的细胞培养物中分离纯化了紫杉醇,用多种核磁共振波谱方法(^1H NMR,^13C NMR,DEPT,^1H-^1H-COSY,NOESY,HMQC,HMBC)结合质谱(FABMS),红外光谱、紫外光谱等方法鉴定了它的化学结构,证明与源于天然红豆杉植物材料提取的紫杉醇为同一物质。     

红豆杉细胞培养产物提取策略及其对紫杉醇的影响

研究了硫酸铈铵及原位提取对红豆杉细胞悬浮培养过程中细胞生长、紫杉醇合成及释放的影响。红豆杉细胞悬浮培养过程中培养第12d添加2mg/L硫酸铈铵能获得最大紫杉醇产量8．3mg/L,其中2．4mg/L释放到细胞外,分别为对照组的4倍及12倍。同时添加2mg/L硫酸铈铵、5％油酸(v/v)时胞外紫杉醇产量达到9mg/L,为对照组的45倍。将硫酸铈铵及原位提取与补料培养相结合,最高紫杉醇产量可达24．5mg/L,其中60％释放到胞外。     

紫杉醇产生菌的细胞总核酸提取

树状多节孢（Nodulisporium sylviforme)为中国新记录属种,首次发现它可产生特效抗癌药物紫杉醇,国内外尚未见其DNA提取等方面的研究报道。为了获得高质量的DNA,利用单因素试验对其细胞总核酸的提取方法进行了探索。找到了一套适合紫杉醇产生菌DNA的提取较为简便易行可靠的方法。用此法直接从紫杉醇产生菌中提取DNA,并将所提取DNA进行随机引物扩增（RAPD）,得到了较清晰的扩增图谱。     

产紫杉醇(Taxol)内生真菌的生物多样性

主要阐述了产紫杉醇内生真菌的分离和生物多样性的研究状况 ,紫杉醇产生菌的生物多样性意义及微生物发酵法生产紫杉醇的研究进展 ,并结合内生真菌的特点 ,阐述了紫杉醇产生菌的宿主、生境和生态以及物种的生物多样性