紫杉醇的药理作用与研究进展ppt课件.pptVIP

药理作用与研究进展 紫杉醇 临床五年11班242722 1 中文名称 紫杉醇英文名称 Taxol定义 从紫杉 TaxusBrevifolia 的树皮中提出的一种化合物 是微管的特异性稳定剂 可促进微管的装配和保持微管稳定 2 紫杉醇的各种参数 化学名称 5 20 环氧 1 2 4 7 10 13 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 分子式 C47H51NO14分子量 853 92物理性质 白色结晶体粉末 无臭 无味 不溶于水 易溶于氯仿 丙酮等有机溶剂 3 发现历史 1963年美国化学家瓦尼 M C Wani 和沃尔 MonreE Wall 首次从一种生长在美国西部大森林中称谓太平洋杉 PacificYew 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 他们才同杜克大学的化学教授姆克法尔 AndreT McPhail 合作 通过x 射线分析确定了该活性成份的化学结构 一种四环二萜化合物 并把它命名为紫杉醇 taxol 4 药理作用 微管是真核细胞的一种组成成分 它是由两条类似的多肽 a和p 亚单位构成的微管二聚体形成的 在正常情况下 微管和微管蛋白二聚体之间存在动态平衡 紫杉醇可使二者之间失去这种动态平衡 诱导和促进微管蛋白聚合 防止解聚 稳定微管 这些作用导致细胞在进行有丝分裂时不能形成纺锤体和纺锤丝 抑制了细胞分裂和增殖 从而发挥抗肿瘤作用 体外研究表明 紫杉醇浓度依赖性的 可逆性地结合在微管上 尤其是结合到N端微管蛋白的P亚基上 这一作用降低了聚合所需的微管蛋白的浓度 使动态平衡向着微管装配的方向移动 增加微管聚合的速率和产量 紫杉醇诱导形成的微管较短 并且比不用紫杉醇时正常形成的微管屈曲性约大十倍 紫杉醇以1 1的比例结合到微管上 表明药物在微管上只有一个结合部位 另外 紫杉醇抑制有丝分裂所必需的微管网的正常动态再生 防止正常的有丝分裂纺锤体的形成 导致染色体的断裂 并抑制细胞的复制 5 临床应用 临床研究上 紫杉醇主要适用于卵巢癌和乳腺癌 对肺癌 大肠癌 黑色素瘤 头颈部癌 淋巴瘤 脑瘤也都有一定疗效 紫杉醇是新型抗微管药物 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 静脉给予紫杉醇 药物血浆浓度呈双相曲线 本品蛋白结合率89 98 紫杉醇在肝脏代谢 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 6 不良反应 1 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 2 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 3 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 4 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 5 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 6 肝脏毒性 为ALT AST和AKP升高 7 脱发 发生率为80 8 局部反应 输注药物的静脉和药物外渗局部的炎症 7 分离方法 包括1 萃取 以红豆杉为原料获得含有紫杉醇的提取物2 去除胶质 除去提取物中的胶质杂质3 分离纯化红豆杉树皮粉碎 85 95 酒精在35 55 热回流浸提三次 50 70 真空减压浓缩 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 氯仿膏加氯仿溶解完全 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完全 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 去除胶质时 用高压硅胶层析柱层析 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 8 红豆杉 9 工艺品 10 关于红豆杉的历史及现状 红豆杉是第四纪冰川遗留下来的古老树种 在地球上已有250万年的历史 在元代 1337年 被誉为 江南第一风水村 的郭洞家族部落 村民身健寿高 平均寿命高达85岁以上 是著名的长寿村 他们生活的部落周围生长着茂密的红豆杉树 郁郁葱葱高耸入云 1965年11月 美国探险家在阿拉斯加海岸的一个小村落发现 村上有100多位百岁以上的老人 年龄最大的116岁 全村没有人患过癌症 糖尿病 前列腺疾病 失眠和高血压 是美国人均寿命最长的地方 众多科学家蜂拥而至研究发现 这个长寿奇迹与该村周围的大片红豆杉林有关 1971年 美国化学家在红豆杉中发现紫杉醇及其抗癌疗效之后 红豆杉顿时从高级木材摇身一变为国际抗癌药物的最新焦点 后来 美国白宫 英国白金汉宫 联合国总部都纷纷移植这一长寿树种 1989年 美国科学家成功从红豆杉的茎皮中分离提取出了广谱抗癌药物 紫杉醇 并在临床治疗获得了成功 这引起了世界范围的关注 也让原生地国家 尤其是在我国出现了滥伐盗砍的热潮 短短数年 几乎让这项人类宝贵的医疗资源濒临绝种 1992年美国政府将专利转让给施贵宝 紫杉醇面世 美国国家食品与药物管理局 FDA 正式批准其作为晚期卵巢癌 肺癌 子宫癌等抗癌药物上市 该药从申报到批准只用了5个月时间 创造了美国新药审批时间最短记录 紫杉醇的上市立即使其成为全球性最热点的抗癌新药 也是癌症病人最后一线希望 药品产量远远不能满足患者的需要 由其是对卵巢癌 乳腺癌的治疗获得成功 治愈率达33 有效率75 用美国肿瘤研究所 NEI 所长BRODER的话说 紫杉醇是继阿霉素 顺铂之后十五年来 人类与各种癌症相抗争时 疗效最好 副作用最小的药物 11 1992年夏 第一波红豆杉树皮大战在云南省滇西北地区打响 大量商人涌向林区收购红豆杉树皮 1994年紫杉醇创世界抗癌药物全球销量冠军 1999年 红豆杉被我国列为国家一级珍稀濒危植物保护范围 地方政府开始立项支持人工种植红豆杉 2001年11月 中央电视台报道了云南的野生红豆杉遭到乱砍剥皮的命运 甚至因此死亡 2002年中央发文严禁砍伐野生红豆杉 鼓励人工种植 国家林业局大力扶持红豆杉产业 高校及科研单位陆续投入 同年12月 我国神舟四号飞船特别搭载了红豆杉的种子 希望通过太空实验 能对红豆杉的种植上有所突破 2005年中央再次发文 全国普查红豆杉资源 鼓励种植 2008年 我国的红豆牌红豆杉通过严格检验 专家甚至称其为 神奇的健康树 抗癌树 于9月份移植到北京的中南海 走进了国家机关人员的办公室 会议室和家庭 迄今为止 美国仍然为紫杉醇的最大消费国 中国生产的紫杉醇为粉剂 几乎全部出口到美国 需要特别说明的是 美国也有大量的野生红豆杉 但美国法律允许从境外进口紫杉醇 却绝不允许在其国内砍伐 利用红豆杉 由于发展中国家对红豆杉价值认识上和立法上的滞后 使得其国内的野生红豆杉遭遇了一场浩劫 我国在2002年已开始有大量的科研投入 人工复育 希望能让红豆杉不再哭泣 12 由于红豆杉的珍贵 寻找得到紫杉醇的新方法迫在眉睫 研究进展 当前 人类获得紫杉醇的方法有 1 天然提取 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是萜类环状结构的天然次生代谢物 主要由紫杉烷环和侧链组成 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 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 巴卡亭 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 但化学合成从实质意义上说还没有取得彻底的突破 还不具备应用价值 3 紫杉醇微生物合成STTERLE等从短叶红豆杉韧皮部分 分离得到一种寄生真菌 taxomycesandreanae 可以在特定的培养基中产生紫杉醇及相关烃合物 但由于产量极低 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 研究还发现 根是除树皮外紫杉醇含量最高的器官 人们利用发根农杆菌浸然红豆杉植物外植体诱导生根 发根生长迅速 遗传性状