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紫杉醇的人工合成方法和人工合成历史
更新时间:2019-09-18

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  植物组织培养利用植物细胞全能性,可利用红豆杉植株嫩茎、针叶、树皮、形成层、假种皮、胚等作为外植体进行培养 ,从而形成大量的提取原料。目前国内外有很多报道,取得了显著成果。

  Stierle等从短叶红豆杉韧皮部分离到一种寄生真菌(Taxomyces andreanae)可以在特定的培养基中产生紫杉醇及其相关经合物,但由于目前产量极低,还未能在生产中得到应用。通过改变培养条件和应用重组DNA技术,可望提高紫杉醇的产量。

  由于根是除树皮外紫杉醇含量较高的器官,人们利用发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)侵染红豆杉植物外植体诱导生根,通过此培养系统进行紫杉醇生产的尝试,因为这一培养系统无需外援激素、发根生产迅速、遗传性状稳定而受到重视 。

  积极寻找能合成紫杉醇或其类似的微生物,2019-09-16中国银行深圳房商通贷款担保,从微生物的合成途径中定位关键酶和克隆相关基因,将比对植物的研究有更大的意义。

  利用生物工程的方法大规模生产紫杉醇是使用生物工程手段,培育、筛选出可大量产生紫杉醇的菌株,通过对它们不断地扩充培养,实现在培养基里“无限制地”生产紫杉醇,而无须再去砍伐自然界已所剩无几的红豆杉树。

  实例 目前已从一棵百年红豆杉的树皮中分离、筛选出一株紫杉醇产生量十分可观的菌种,命名为HQD33,然后利用化学、物理等多种方法多次诱变、优化其基因结构,再利用生物工程的手段进行处理,最终培育构建出在每升培养液中可产出448.52微克紫杉醇的高产菌株。

  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。

  有机合成 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。