植物生理学论文.doc

题 目：紫杉醇课程名称：植物生理学学 院：林学院专 业：水土保持与荒漠化防治班 级：水保122学生姓名：徐永服指导教师：江龙 2014年5月摘要紫杉醇是红豆杉属植物中的一种复杂的次生代谢产物,也是目前所了解的惟一种可以促进微管聚合和稳定已聚合微管的药物。同位素示踪表明,紫杉醇只结合到聚合的微管上,不与未聚合的微管蛋白二聚体反应。细胞接触紫杉醇后会在细胞内积累大量的微管，这些微管的积累干扰了细胞的各种功能,特别是使细胞分裂停止于有丝分裂期，阻断了细胞的正常分裂。目录1简介12发现缘由3 提取方法3 4功用作用45药理毒理46药代动力学47适应症48用法用量59不良反应510禁忌症611注意事项612孕妇及哺乳期妇女用药613药物相互作用614药物过量615规格616贮藏717分离方法71简介【药物名称】紫杉醇【结 构 式】 【药物别名】 泰素，TAXOL，紫素，特素 【英文名称】 Paclitaxel【说 明】 注射液：每支30mg（5ml）。【性 状】本品为无色或淡黄色澄明粘稠液体。 【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（2R，3S）-N-苯甲酰-3-苯基异丝氨 酸酯【分 子 式】C47H51NO14【分 子 量】853.92【CA S NO】33069-62-4【产品来源】为红豆杉科植物红豆杉的干燥根、枝叶以及树皮。【规格含量】99.6%【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。【鉴 别】a.红外吸收：红外光谱图中的主要吸收带与对照品 一致。 b.HPLC鉴别：在含量检测中，检测制备的色谱图 中主峰的保留时间与标准制备色谱图中主峰的保 留时间一致。 【纯 度】99-100%,以无水无溶剂的干燥品计. 【有关物质】相关物质总2.0%有机挥发性杂质:符合美国药典 (USP)和中国药典(CP)有机挥发性杂质要求.【比 旋度】20 D=-49.055.0(10mg/mL的甲醇溶液)， 以无水无溶剂的干燥品计。【水 分】4.0%【炽灼残渣】0.2%。【重 金 属】0.002%【微生物限量】100cfu/g paclitaxel；符合对金黄色葡萄状 菌、绿脓杆菌、沙门氏菌、人肠杆 菌的无菌试验 要求。【细菌内毒素】4.0%USPEU/mg paclitaxel 【简 述】 紫杉醇最早由太平洋红豆杉Taxus brevifolia的树皮中分离提取的新型抗癌植物药，1992年12月29日，美国FDA批准紫杉醇上市，美国BMS公司，商品名Taxol，用于治疗卵巢癌。紫杉醇的特点是广谱抗癌。对肺癌、食管癌、膀胱癌、头颈部癌、黑色素瘤、结肠癌和HIV引起的卡波济肉瘤也有效【1】。紫杉醇(Paclitaxel，商品名为Tax01)分子式为C47H5lNOl4，是1963年美国化学家Wall等首先从短叶红豆杉(Taxus brevifolia)树皮中分离出来的具有独特抗癌活性的二萜类化合物，命名为紫杉醇,1971年利用X射线确定了它的结构，紫杉醇为针状结晶，具有高度的亲脂性，不溶于水(在水中溶解度为0.006 mgmL) ，不溶于石油醚，可溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷等有机溶剂。与糖结合成苷后的水溶性大大提高，紫杉醇分子中虽有含氮取代基，但氮原子处于酰胺状态，邻近又有吸电子基，故不显碱性而为中性化合物。紫杉醇对酸相对稳定(pH4-8范围内)，碱性条件很快分解【9】。紫杉醇在植物体内的含量相当低，目前公认含量最高的短叶红豆杉树皮中也仅含0069 ，资源很匮乏 。由于美国、加拿大等国家对红豆杉立法保护，药源地转向了中国等国家。在中国，的红豆杉集中在云南，而且云南红豆杉的紫杉醇含量最高。从1992年到2001年，将近10年时间，云南红豆杉遭到了毁灭性的破坏，分布在滇西横断山区中的300多万棵红豆杉，绝大部分被剥了皮（有调查数据认为是92.5%），已慢慢死去。2发现缘由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一种四环二萜化合物，并把它命名为紫杉醇（taxol）。3提取方法紫杉醇主要存在于太平洋紫杉树的内皮中，在干的内皮中紫杉醇的含量仅为0010. 03。提取IKg紫杉醇需要从20003000棵树上剥取9000Kg的内皮，而治疗一名患者需要生长 100年的紫杉树5 6棵。太平洋紫杉是一种生长缓慢稀有的树种，利用它的树皮来生产紫杉醇会对生态环境造成严重破坏。因此，必须想办法从其他的途径得到紫杉醇【10】。研究发现，从幼树的针叶和树皮中也能提取紫杉醇，美国国立癌症研究所已经与一家公司合作实施大规模种植紫杉幼树的研究开发项目，使紫杉醇的来源困难有所改善。另外可用生物植株平种改良提高植物中药物含量例如：红豆杉是东北红豆杉和欧洲红豆杉的天然杂交种，其枝叶中的紫杉醇量较高。曼地亚红豆杉是美国学者发现的一种天然杂交品种，其母本为东北红豆杉，父本为欧洲红豆杉。曼地亚红豆杉适应性强，生长速度快，不仅树皮中含有紫杉醇，而且枝叶中紫杉醇的量为0.017%0.051%，甚至有高达0.069%的报道。由于紫杉醇的量极低，且其提取中含有大量的植物蜡、色素和树胶等杂质，特别是其中共存许多与紫杉醇分子结构和理化性质极其相近的紫杉烷系列化合物，给紫杉醇的分离纯化工作带来了很大的障碍。世界上通常的纯化方法都是将液液萃取、色谱分离和重结晶等手段有机结合，并反复多次使用色谱手段。从植物中提取紫杉醇的前期纯化来说，局部沉淀法是一个简单而有效地方法，该方法所用溶剂最少，但获得的紫杉醇的纯度和产量比较高。4功用作用通过-临床研究，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。5药理毒理本品是新型抗微管药物,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。6药代动力学静脉给予紫杉醇,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%）。经肾清除只占总清除的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。7适应症卵巢癌和乳腺癌及NSCLC的一线和二线治疗。头颈癌、食管癌，精原细胞瘤，复发非何金氏淋巴瘤等。8用法用量为了预防发生过敏反应,在紫杉醇治疗前12小时口服地塞米松10mg，治疗前，6小时再囗服地塞米松10mg,治疗前3060分钟给予苯海拉明肌注20mg,静注西咪替丁300mg或雷尼替丁50mg。单药剂量为135200mg/m2，在G-CSF支持下，剂量可达250mg/m2。将紫杉醇用生理盐水或5%葡萄糖盐水稀释,静滴3小时。联合用药剂量为135175mg/m2，34周重复。一般临床使用紫杉醇的程序如下：1.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。2.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3060分钟给予苯海拉明50mg口服及西咪替丁300mg静脉注射。3.常用紫杉醇的剂量为135175mgm2，应先将注射液加于生理盐水或5葡萄糖液5001000ml中，需用玻璃瓶或聚乙烯输液器，应用特制的胶管及0.22m的微孔膜滤过。4.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。5.一般滴注3小时。6.注药后每周应检查血像至少2次，34周后视情况可再重复。本品可与顺铂、卡铂、异环磷酰胺、氟尿嘧啶、阿霉素、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。9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810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。10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。11注意事项1.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1500mm3时应辅助应用G-CSF，血小板低于30，000mm3时应输成分血。2.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治疗。3.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癫痫大发作。4.心血管：一过性心动过速和低血压较常见，一般不需处理。但在滴注的第一小时应严密观察，以后除有严重传导阻滞的病人不必每小时观察一次。5.关节和肌肉：半数左右的病人在用药后23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。6.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。7.其他：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。12孕妇及哺乳期妇女用药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，治疗期不宜怀孕。13药物相互作用药代动力学资料证明顺铂后给予本品，本品清除率大约降低30%，骨髓毒性较为严重。同时应用酮康唑影响本品的代谢。14药物过量尚无相应的解毒药。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。15规格5ml30mg10ml:60mg16贮藏遮光，密闭25以下保存。17分离方法17.1步骤它包括a、萃取，以红豆杉为原料获得含有紫杉醇的提取物；b、去除胶质，除去提取物中的胶质杂质；c、分离纯化。17.2工艺特点红豆杉树皮粉碎（越细越好），85%95%酒精（料液比是多少？）3555热回流浸提三次（每一次需要多少时间？），5070真空减压浓缩至热测比重1112g/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