国外紫杉醇研究进展

紫杉醇(Taxol)是美国化学家M。E。Wall和M。C。Wani首先从短叶红豆杉(Taxusbrevifolia)的茎皮中分离到,并同化学教授AndrewT。Mcphail于1971年确定了结构。1979年,美国爱因斯坦医学院的SusanB。Horwitz等发现Taxol的独一无二的抗癌机理。此后,Taxol的研究真正掀起了热潮。在Taxol研究中,目前美国还有法国在世界处领先地位。     

对几种天然药物的开发建议

最近我们对美国、加拿大和印度的天然药物研究与开发进行了考察,有以下建议: 1 紫杉醇(Taxol):美国农业部1961年对太平洋紫杉进行采样筛选,1964年证实该植物有抗癌活性,1971年M.E.Wall发表紫杉醇结构及抗癌活性,1977年美国国家癌症研究所(NCI)证实Taxol有独特抗癌机理,1992年美国FDA批准用于治卵巢癌。前后达30年,目前进行的乳腺癌和肺癌临床亦可望成功。据此,可以认为Taxol是近20年来天然抗癌药的重大发现。现在的情况是Bristol-Myers Squibb药厂(BMS)拥有美国专卖权五年(Taxol无专利),已积累Taxol超过100kg,美国每年有12000妇女死于卵巢癌,年需20-25kg(每病人需1.2gm至3gm),     

从树皮提取紫杉醇难以长期持续

紫杉醇(红豆杉醇) (taxol)已经由美国食品与药物管理局(FDA)批准用于晚期卵巢癌,有一些医生还希望批准用于其它癌症。它是1963年发现的,存在于生长缓慢的常绿树短叶紫杉(短叶红豆杉)(Taxus brevifolia )的树皮中。十年前被试用于晚期癌症病人。 美国每年诊断出新卵巢癌病人达2万1千人,每年有1万2千名妇女因此病死去。用紫杉醇治疗,每     

浅谈利用微生物生产抗癌药紫杉醇的技术优势

一 紫杉醇的发现和应用 紫杉烷(Taxanes) 是一类具有三环二萜基本结构的天然代谢产物, 在植物和微生物中, 已经发现300 多种紫杉烷分子,丰度较高的组分有十余种,大多具有很强的生物学活性,是开发新药的良好药源,在国际上受到广泛重视.其中发现最早并成功应用于临床的是众所周知的一线抗肿瘤药物紫杉醇(paclitaxel,商品名Taxol).     

南方红豆杉枝叶中6种紫杉烷类化合物含量季节变化

紫杉醇(taxol)是主要来源于红豆杉属植物的一种天然抗肿瘤药物,紫杉烷(taxane)是紫杉醇的代谢前体或支路代谢产物,同样具有开发成为抗肿瘤新药的潜质。本文采用高效液相色谱法研究了紫杉醇(Taxol)、10-去乙酰巴卡亭Ⅲ(10-DAB)、7-木-10-去乙酰紫杉醇(7-xyl-10-DAT)、10-去乙酰紫杉醇(10-DAT)、三尖杉宁碱(CE)和7-表-10-去乙酰紫杉醇(7-epi-10-DAT)6种紫杉烷类化合物在南方红豆杉枝叶中含量的季节变化,结果显示Taxol和10-DAT在8、9月份含量最低,10-DAB和7-xyl-10-DAT在8、9月份含量相对最高,Taxol含量季节变化和10-DAB呈负相关,与CE呈显著正相关。7-xyl-10-DAT含量季节变化和10-DAB、10-DAT分别呈正相关。本文为研究南方红豆杉中紫杉醇及相关紫杉烷的代谢、积累规律提供了依据,不但有助于阐明紫杉醇的生物合成的关键步骤及调控的生理机制,而且对红豆杉资源的深度开发具有指导意义。     

开发抗癌药物紫杉醇的生物技术

紫杉醇 (Ｔａｘｏｌ)又称双萜生物碱 ,化学结构清楚 ,此化学物质是当今治疗女性癌症 (卵巢癌、乳腺癌 )的有效药物 ,对肺癌、皮肤癌、结肠癌等也有显著疗效。这种药剂每克售价 2 0 0 0美元 ,已被美国食品与药物管理局于 1992年 12月正式批准为新型抗癌药物 ,并投放市场 ,在美国 ,曾以太平洋沿岸的短叶紫杉等树皮为原料制取这种紫杉醇 ,获取 1公斤紫杉醇要消耗 10吨树皮 ,毁掉 40 0 0～ 10 0 0 0株成材紫杉树。由于产量低 ,原材料需求量大 ,此珍贵树种的命运也受到威胁。有鉴于此 ,各国研究者采取不同生物途径开发紫杉醇 (注 :也有人工合成紫…     

产紫杉醇真菌的研究概况与紫杉醇工业生产的一个新思路

分离自太平洋红豆杉的天然抗癌药物紫杉醇(Taxol)已在临床上广泛应用,市场需求日益增强,但工业产量受原料红豆杉树木短缺的制约,供需存在巨大差距。1993年,Stierle等分离到一株与太平洋红豆杉共生的真菌安德烈紫杉菌,证实产生紫杉醇,为利用真菌发酵生产紫杉醇带来可能。通过分析目前工业生产技术存在的问题,总结了产紫杉醇真菌研究的进展及其重要意义。认为利用真菌大规模发酵生产紫杉醇或其中间体,是摆脱制约的一条新思路,具有广阔的应用前景,并且可以带动其他产品的开发。     

生物技术企业争向紫杉醇投资紫杉醇研究不断有进展

对紫杉醇投资的竞争 本刊(《生物技术新闻(Bitechnology News)》)1993年5月13日首次报道:蒙大拿大学发现一种寄生于短叶紫杉树的真菌,此真菌从寄主获得了生产抗癌药紫杉醇的能力;有十几家大制药企业和生物技术企业竞相谋求从蒙大拿大学取得利用此发现的权利。据悉,竞争者中有ESCAgenetics公司,Lederlle Labs公司和出售天然紫衫醇治疗卵巢癌的Bristol-Meyers Squibb公司。 但出人意料,争得特许权,可以开发这种以发现人Andrea Stierle命名的安德烈亚紫杉霉(Taxomyces andreanae)的,却是一家私营小企业Cytoclonal制药公司。该公司的总经理Arthur Bollon回答     

MSPD-HPLC法分析云南红豆杉中的10-DAB Ⅲ和紫杉醇

为建立云南红豆杉(Taxus yunnanensis)中10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-DAB Ⅲ)和紫杉醇(Taxol)的分析方法,该研究采用基质固相萃取-高效液相色谱分析(MSPD-HPLC)对云南红豆杉中的10-DAB Ⅲ及Taxol进行定量分析,探究硅胶、佛罗里硅土、酸性氧化铝、中性氧化铝、碱性氧化铝、C₁₈、C₁₈-ME、C₁₈-G1、C₁₈-HC、Diol、Xamide、Xion 共12种样品预处理分散剂及各种分散剂的质量、洗脱剂的种类、洗脱剂的浓度、洗脱剂体积对两种成分分析的影响,并对优化后的条件进行方法学验证,同时与超声提取、热回流提取预处理方法进行比较分析证明其有效性。结果表明:(1)12种固相分散剂中,碱性氧化铝具有良好的目标化合物萃取物检出量,并且当碱性氧化铝与样品的质量比为3:1、6 mL甲醇为洗脱剂洗脱时,10-DAB Ⅲ和Taxol的萃取检出量较高。(2)建立的云南红豆杉枝叶中10-DAB Ⅲ和Taxol的分析方法具有良好的线性关系(r≥0.999 9),10-DAB Ⅲ和Taxol的检出限和定量限分别介于0.023 9～0.030 1 μg·mL^-1和0.142～0.178 μg·mL^-1之间; 各目标分析物平均加样回收率在93.6%～109.0%之间。(3)比较分析显示,3种方法对2种紫杉烷类化合物的萃取检出量基本无差别,但MSPD法溶剂消耗少、操作简单,分析时间短,净化效率高,可应用于云南红豆杉原料的快速分析。该研究以碱性氧化铝为分散剂应用于云南红豆杉紫杉烷类化合物的萃取,建立了快速、高效的云南红豆杉中10-DAB Ⅲ和紫杉醇的分析方法,为云南红豆杉中的紫杉烷类化合物的定量分析提供了依据。     

血根碱通过下调TGF-β1/Smad通路抑制紫杉醇耐药卵巢癌细胞生长

培养紫杉醇耐药卵巢癌细胞A2780/Taxol,分为对照组与血根碱组,对照组不加血根碱,血根碱组应用不同浓度血根碱(0.67μmol/L、1.0μmol/L、2.0μmol/L)处理,应用MTT法、克隆形成、流式细胞检测和Western blot等实验方法检测血根碱对A2780/Taxol细胞增殖、凋亡、周期的影响及Bax、TGF-β1、Smad3蛋白的表达情况。结果显示,2.0μmol/L浓度的血根碱可显著抑制A2780/Taxol细胞增殖,与对照组相比,Bax表达显著上调,TGF-β1和Smad3蛋白表达水平明显下调(P0.05)。血根碱通过下调TGF-β1/Smad通路,促进细胞凋亡而抑制紫杉A2780/Taxol细胞生长。     

从南方红豆杉中筛选和鉴定25株产紫杉烷的内生真菌

为从南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)中分离产紫杉烷的内生真菌,从其幼茎、树皮和叶片中分离纯化了491株内生真菌,经筛选获得25株内生真菌具有产紫杉烷的能力,其中,4株可产紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ,8株能产紫杉醇和巴卡亭Ⅲ,1株能产紫杉醇和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ,1株能产巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ,6株仅产紫杉醇,5株仅产巴卡亭Ⅲ。根据内生真菌的来源,幼茎中有11株产紫杉烷的内生真菌,叶片中有9株,而树皮中仅有5株。这些菌株的紫杉醇、巴卡亭和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ产量分别为0.64~9.87、0.48~3.42和0.20~1.00μg L~(–1)。因此,南方红豆杉中具有紫杉烷类代谢途径的内生真菌来源广,数量多,是研究真菌中紫杉烷类化合物代谢途径的良好材料,也为紫杉烷类抗癌药生产提供了潜在的真菌种源。     

利用运动红豆杉悬浮细胞生长紫杉醇和紫杉烷类化合物

云南红豆杉（Taxus yunnanensis Cheng et L.K.Fu）的一些株紫杉醇高产细胞系经过8年多的继代培养,仍保持较稳定的紫杉烷类化合物的生物合成能力。从此株紫杉醇高产细胞系的悬浮培养物中分离到8个紫杉烷类合物。经核磁共振光谱和质谱数据分析,它们的化学结构分别是2,5,10－三乙酰基－14－丙酰氧基紫杉二烯（1）、2,5,10－三酰氧基－14－（2′－甲基丙酰氧基）紫杉二烯（2）,2,5,10,14－四乙酰氧基紫杉二烯（3）、2,5,10－三乙酰氧基－14－（2′－甲基－3′－羟基丁酰氧基）紫杉二烯及其差向异构体（4和5）、巴卡亭Ⅳ（6）、巴卡亭Ⅲ（7）和紫杉醇（8）。化合物3、5－7为首次从云南红豆杉细胞培养物中分离到。定性分析表明,云南红豆杉细胞悬浮培养液中的化学成分与培养细胞中的相似。另外,此株紫杉高产细胞系的紫杉醇含量可达高0．3％,可用来进行大规模培养。     

利用云南红豆杉悬浮细胞生产紫杉醇和紫杉烷类化合物

云南红豆杉(Taxus yunnanensis Cheng et L. K. Fu)的一株紫杉醇高产细胞系经过8年多的继代培养,仍保持较稳定的紫杉烷类化合物的生物合成能力.从此株紫杉醇高产细胞系的悬浮培养物中分离到8个紫杉烷类化合物,经核磁共振光谱和质谱数据分析,它们的化学结构分别是2,5,10-三乙酰氧基-14-丙酰氧基紫杉二烯(1)、 2,5,10-三乙酰氧基-14-(2′-甲基丙酰氧基)紫杉二烯(2)、 2,5,10,14-四乙酰氧基紫杉二烯(3)、 2,5,10-三乙酰氧基-14-(2′-甲基-3′-羟基丁酰氧基)紫杉二烯及其差向异构体(4和5)、巴卡亭Ⅳ(6)、巴卡亭Ⅲ (7)和紫杉醇(8).化合物3、 5-7为首次从云南红豆杉细胞培养物中分离到.定性分析表明,云南红豆杉细胞悬浮培养液中的化学成分与培养细胞中的相似.另外,此株紫杉醇高产细胞系的紫杉醇含量可高达0.3%,可用来进行大规模培养.     

利用云南红豆杉悬浮细胞生产紫杉醇和紫杉烷类化合物(英文)

云南红豆杉 (TaxusyunnanensisChengetL .K .Fu)的一株紫杉醇高产细胞系经过 8年多的继代培养 ,仍保持较稳定的紫杉烷类化合物的生物合成能力。从此株紫杉醇高产细胞系的悬浮培养物中分离到 8个紫杉烷类化合物 ,经核磁共振光谱和质谱数据分析 ,它们的化学结构分别是 2 ,5 ,10_三乙酰氧基_14_丙酰氧基紫杉二烯 (1)、2 ,5 ,10_三乙酰氧基_14_(2′_甲基丙酰氧基 )紫杉二烯 (2 )、2 ,5 ,10 ,14_四乙酰氧基紫杉二烯 (3)、2 ,5 ,10_三乙酰氧基_14_(2′_甲基_3′_羟基丁酰氧基 )紫杉二烯及其差向异构体 (4和 5 )、巴卡亭Ⅳ (6 )、巴卡亭Ⅲ (7)和紫杉醇 (8)。化合物 3、5 - 7为首次从云南红豆杉细胞培养物中分离到。定性分析表明 ,云南红豆杉细胞悬浮培养液中的化学成分与培养细胞中的相似。另外 ,此株紫杉醇高产细胞系的紫杉醇含量可高达 0 .3% ,可用来进行大规模培养     

美洲大蠊肠道产7-木糖紫杉烷糖基水解酶菌株的筛选及鉴定

旨在筛选美洲大蠊肠道具有产7-木糖紫杉烷糖基水解酶性能的内生菌,并对其进行生物学鉴定.以实验室保存的178株美洲大蠊肠道内生菌为研究对象,采用刚果红透明圈法和荧光显色法筛选产木聚糖酶菌株,进一步利用薄层色谱法筛选产7-木糖紫杉烷糖基水解酶菌株.在此基础上,选取一株高产7-木糖紫杉烷糖基水解酶菌株进行形态学、生理生化和分...     

水杨酸在紫杉醇生物合成中诱导作用的研究

研究了水杨酸对红豆杉细胞培养中紫杉烷合成的影响。在适宜浓度的水杨酸诱导下,紫杉醇(Taxol)的产量提高了近3倍,同时10去乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-DAB)与巴卡亭Ⅲ(Baccatin Ⅲ)相应上升。通过对紫杉醇合成代谢途径的动力学分析,初步推断水杨酸的加入提高了10-DAB合成速率。并通过水杨酸和硝酸银的配伍诱导,实现了诱导子之间的协同作用,获得了39 mg/L的紫杉醇含量,比两个诱导子单独作用时的最高含量之和还高出50%。     

牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合酶和紫杉二烯合酶基因在灰盖鬼伞中的组合表达

紫杉二烯是紫杉醇合成途径中的前体物质。紫杉醇是红豆杉的一种重要的次级代谢产物,是一种重要的新型抗癌药物。然而,紫杉醇在植物中含量低且难提取,限制了高效应用。利用基因工程手段,借助担子菌类真菌灰盖鬼伞具有的内源类异戊二烯合成途径,构建含有牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸(Geranylgeranyl diphosphate,GGPP)合酶和紫杉二烯合酶的融合基因表达载体p Bg GGTS和独立表达盒表达载体p Bg GGg TS,并分别转入灰盖鬼伞LT2菌株中,经过选择性筛选、PCR鉴定、Southern blotting杂交验证,分别获得了5株融合表达的灰盖鬼伞工程菌和5株独立表达盒的灰盖鬼伞工程菌株。各随机挑选了1株工程菌株,分别提取菌丝体和发酵液分析。GC-MS分析表明,两种工程菌株与原出发菌株的菌丝提取物无明显差异峰,而与出发菌株的发酵液提取物相比,两种转基因灰盖鬼伞的发酵液中均出现了明显的差异峰,采用GC-MS特征质量离子分析方法判定为紫杉二烯,分别为44 ng/L(转化p Bg GGg TS)和30 ng/L(转化p Bg GGTS)。结果表明,通过在灰盖鬼伞融合基因或各自独立表达的形式共表达ggpps和ts基因,可以生物合成紫杉二烯。     

马特链霉菌7-木糖紫杉烷糖基水解酶初步研究

酶法转化7-木糖紫杉烷(7-XDT)为10-脱乙酰基紫杉醇(10-DAT)是目前合成紫杉醇的最主要途径.本研究分离到一株具有产生7-木糖紫杉烷(7-XDT)糖基水解酶能力的马特链霉菌(Streptomyces matensi YUCM 410051),通过酶的最适反应温度、硫酸铵分级沉淀、最适反应pH和酶的有机试剂耐受等研究,发现最适反应温度为25～30℃,硫酸铵分级沉淀酶活在20％～70％的盐浓度时活性最高;粗酶液最适反应pH在6.0～7.5,酶的甲醇耐受浓度和DMSO耐受浓度均为10％.深入研究该酶对开发具有水解7-木糖紫杉烷(7-XDT)中木糖基的酶资源和提高红豆杉中的紫杉烷类化合物的利用率具有重要价值.     

野生及栽培盾叶薯蓣（Dioscorea zingiberensis）的性别特征观察

对野生和栽培盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis C. H. Wright)的性别特征及变异状况进行了观察,并对栽培盾叶薯蓣母根状茎和子根状茎萌发植株的性别特征进行了比较.观察结果显示,在湖北武当山6个样地717株野生盾叶薯蓣中共有155株开花植株,其中雌株、雄株和雌雄同株分别有60、94和1株,雌雄株比例1 ∶ 1～1 ∶ 3,平均雌雄株比例1 ∶ 1.57,每个根状茎一般具有1支缠绕茎.2004年至2006年的观察结果显示,2004年153株栽培盾叶薯蓣基株中雄株、雌株和雌雄同株分别有78、62和13株;2005年存活的基株中雌株和雄株数量明显减少,雌雄同株数量大幅增加,雄株、雌株和雌雄同株分别有35、19和88株;2006年成活的137株基株中有80株开花,其中雄株、雌株和雌雄同株分别有38、9和33株,雌株和雌雄同株数量大幅下降.随栽培年限的增加,每个基株的缠绕茎数由1～2支增加至5～6支.栽培过程中盾叶薯蓣的性别有较大幅度变异,雄株和雌株多数转变为雌雄同株,反向转变却较少,雄株和雌株间相互转变也较少.2005年存活并开花的基株中共有100株发生变异,在2006年有13株返变回原性别,有26株保持了2005年变异的性别,有11株变异为另一种性别;雄株、雌株和雌雄同株3年的总变异率分别达到80.77%、100.00%和46.14%.子根状茎萌发植株的性别与母根状茎有较大差异,总变异率达到约50%,其中母根状茎为雄性的其子根状茎萌发植株的性别总变异率最高(59.09%).研究结果表明,野生盾叶薯蓣可能以有性繁殖为主要繁殖方式,性系统简单清晰;栽培盾叶薯蓣复杂的性系统及大幅度的性别变异可能是由外部环境因子的影响造成的.     

罗汉松雌雄株叶形态结构的比较研究

该研究以雌雄异株植物罗汉松(Podocarpus macrophyllus)成熟叶为研究材料,采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察比较罗汉松雌、雄植株叶在形态、显微结构和超显微结构的差异,以明确罗汉松雌、雄株在进化过程中叶对环境功能的适应性。结果显示:(1)罗汉松雌株的叶片大于雄株,且两者的叶长、叶宽和叶柄长差异极显著,而叶柄厚、叶面积、叶体积、叶质量、比叶重(SLW)、面积与体积之比(A/V)等性状无显著差异。(2)雌株叶片的气孔相对较大,密度较高,且雌株气孔宽度极显著大于雄株;雌株叶片的上表皮长细胞宽度和下表皮短细胞宽度均显著大于雄株,但雌株叶片的上表皮长细胞和短细胞的长度则显著小于雄株。(3)罗汉松雌株叶片的栅栏组织厚度、海绵组织厚度、传输组织长度和宽度、上下角质层厚度、维管束厚度、叶片紧密度(CTR)及疏松度(SR)均极显著大于雄株,而雌株的下表皮厚度极显著小于雄株,但雌雄株叶片的上表皮细胞厚度和栅海比差异不显著;雌株叶片的栅栏组织细胞、叶绿体和线粒体均较雄株的长而细,且雌株的线粒体宽度极显著小于雄株。(4)罗汉松雌株叶片上表皮蜡质饰纹、下表皮角质层纹饰、气孔外拱盖纹饰及内缘类型等4个微形态特征与雄株差异明显。(5)叶表皮蜡质层能谱分析表明,罗汉松雌株叶片含有9种元素,而雄株叶片仅有8种(缺少K元素);且雌株的Si元素含量高于雄株,而雄株的C、O、Na、Mg、Al、Ca和Au元素含量均高于雌株。研究表明,罗汉松雌、雄植株之间存在明显的第二性征,雌株叶片结构有助于提高光合等性能以满足生殖需求;罗汉松雌、雄株叶形态结构的差异是其长期进化形成的有利于物种繁衍的适应策略。