工业色谱法分离制备7-木糖基-10-去乙酰紫杉醇酶解产物10-去乙酰紫杉醇

基于工业色谱法分离制备抗癌药物紫杉醇的半合成前体10-去乙酰紫杉醇(10-DAP)。7-木糖基-10-去乙酰紫杉醇(10-DAXP)在我国特有红豆杉品系(中华红豆杉)枝叶中含量丰富,以其为原料可制备紫杉醇最理想的半合成前体——10-DAP。本研究以部分纯化后的7-木糖基-10-去乙酰紫杉烷为原料,通过β-木糖苷酶水解该粗提物中的主要成分10-DAXP及其两个微量类似物7-木糖基-10-去乙酰三尖杉宁碱(10-DAXC)和7-木糖基-10-去乙酰紫杉醇C(10-DAXP C),脱去其C-7位上的木糖基,水解产物采用大孔吸附树脂吸附,正相快速柱分离和反相制备色谱分离,可获得高纯度的目标物10-DAP,产物纯度为96%,整个工艺的收率大于75%。该方法适合以10-DAXP为原料大规模制备紫杉醇的半合成前体化合物10-DAP,为工业化生产紫杉醇开辟了一条新途径。

大孔吸附树脂提取7-木糖-10-去乙酰紫杉醇酶解产物10-去乙酰紫杉醇

本研究利用大孔树脂富集7-木糖10-去乙酰紫杉醇的酶解产物10-去乙酰紫杉醇。首先以10-去乙酰紫杉醇(10-DAT)绝对含量为指标,通过HPLC测定比较HP20、XAD4、XAD16、XAD1600四种大孔树脂对10-去乙酰紫杉醇的吸附与解吸性能力,筛选出最佳树脂XAD1600进行实验。最佳的吸附解吸条件为:树脂柱高径比10∶1,吸附流速20mL/min,吸附量23.85mg/mL,以6倍柱床体积的90%乙醇为洗脱液,洗脱流速20mL/min。经XAD1600型树脂富集后10-去乙酰紫杉醇回收率达96.5%,含量20.5%。且树脂柱重复使用3次后,其吸附能力仅降低5%。

利用天蓝色链霉菌转化7-木糖紫杉烷的研究

紫杉醇是目前临床治疗癌症的一线化疗药物,资源紧张,价格昂贵。7-木糖-10-去乙酰基紫杉醇(7-XDT)在红豆杉中含量可达紫杉醇的10倍,脱除木糖基后生成的10-脱乙酰紫杉醇(10-DAT)经乙酰化可生成紫杉醇。通过木聚糖平板对不同菌株进行筛选,从52株供试微生物中,发现27株在木聚糖平板上生长良好。经转化实验筛选,发现一株天蓝色链霉菌(Streptomyces coelicolor YUCM 410115)具有转化7-XDT为10-脱乙酰紫杉醇的能力。菌体细胞经破碎离心后,沉淀及上清液均无转化反应出现,而发酵液的硫酸铵沉淀物则可以转化7-XDT生成10-DAT,表明该菌株能产生一种胞外紫杉醇-7-木糖苷酶,发酵液酶活为6 268U。首次发现天蓝色链霉菌能够产生紫杉醇-7-木糖苷酶,为7-XDT转化生产紫杉醇提供了新的酶源。

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、生理生化和分子生物学鉴定,并采用高效液相色谱法测定其对7-木糖-10-去乙酰基紫杉醇的转化率。结果显示,178株美洲大蠊肠道内生菌中有55株菌产木聚糖酶,其中8株链霉菌和2株贪铜菌可产生7-木糖紫杉烷糖基水解酶。高产菌株WA11-2-9经形态学特征、生理生化试验和16S rDNA序列分析鉴定为Streptomyces enissocaesilis。WA11-2-9可将7-木糖-10-去乙酰基紫杉醇转化为10-去乙酰巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰紫杉醇,主要产物10-去乙酰紫杉醇的转化率为21.52%。美洲大蠊肠道内生菌WA 11-2-9(GenBank Accession:MZ411692)具有分泌7-木糖紫杉烷糖基水解酶的能力,它为后续生物转化制备紫杉醇奠定了坚实基础。

7-木糖紫杉烷糖基水解酶Lxyl-p1-1及Lxyl-p1-2的催化特性

糖基水解酶Lxy-l p1-1和Lxy-l p1-2是天然药物活性物质与功能国家重点实验室,卫生部天然药物生物合成重点实验室克隆自真菌香菇的重组蛋白,具有β-木糖苷酶/β-葡萄糖苷酶双重活性,能专一性水解脱除7-木糖-10-去乙酰紫杉醇等的木糖基,生成的C-7位羟基化产物可以作为前体半合成重要的抗肿瘤药物紫杉醇或其类似物。前期工作显示:Lxy-l p1-1和Lxy-lp1-2的序列同源性高达97%,但后者的催化活性是前者的2倍以上;Lxy-l p1-2水解生色底物PNP-Xyl的最适温度为50℃,最适pH为4.0。为系统地观察两酶的催化特性,在对天然药物活性物质与功能国家重点实验室,卫生部天然药物生物合成重点实验室构建的工程酵母进行培养、诱导7 d后冷冻干燥菌体。将冷干的菌体破碎得到蛋白粗提物,再经过Ni亲和色谱和HPLC凝胶色谱法制备和纯化得到Lxy-l p1-1和Lxy-l p1-2重组蛋白。以生色底物PNP-Xyl和PNP-Glc及7-木糖紫杉烷底物7-木糖-10-去乙酰紫杉醇(XDT)与重组酶进行反应,重点测定Lxy-l p1-2水解XDT的最适温度和最适pH,并在最适条件下测定重组酶对不同底物的动力学参数。试验结果表明:Lxy-l p1-2水解底物XDT的最适温度为45℃,最适pH为4.5;动力学测定结果显示:Lxy-l p1-1和Lxy-l p1-2的β-葡萄糖苷酶活性均显著高于其β-木糖苷酶活性,这与之前的研究结果相一致;Lxy-l p1-1对于底物PNP-Xyl,PNP-Glc和XDT的kcat/Km值分别低于Lxy-lp1-2对于上述3种底物的kcat/Km值(0.77 s-1×mM-1,1.65 s-1×mM-1和0.30 s-1×mM-1vs.1.67 s-1×mM-1,2.85 s-1×mM-1和1.07 s-1×mM-1)。

中国红豆杉中多种紫杉烷同时检测的液质联用方法的建立

目的:建立能同时检测中国红豆杉中微量紫杉醇、10-去乙酰巴卡亭Ⅲ(10-DAB)、巴卡亭Ⅲ(B-Ⅲ)、巴卡亭Ⅵ(B-Ⅵ)和1-乙酰-5,7,10-去乙酰巴卡亭Ⅰ(DAB-Ⅰ)等多种紫杉烷的方法,了解该植物中重要紫杉烷的分布和代谢特征。方法:采用电喷雾质谱(ESI-MS)和多级离子阱技术摸索紫杉烷的加合离子峰和碎裂离子出现规律,利用反相高效液相色谱法同时测定植物样品中5种紫杉烷的含量。植物样品用液氮快速研磨,甲醇浸提,固相萃取方法制样。色谱柱为 HypersilODS C_(18)(250mm×4.6mm,5μm),流动相为乙腈-甲醇-水(32:20:48),等度洗脱,流速为1mL·min^(-1),检测波长为227nm。结果:具有多个乙酰取代基的紫杉烷在 ESI-MS 正离子扫描时,产生强的铵加合离子峰,含羟基的紫杉烷易产生质子加合峰。最低检测限为0.5～1.5mg·L^(-1),紫杉醇在2.0～180mg·L^(-1)(r=0.9993),10-DAB 在2.0～166.0mg·L^(-1)(r=0.9975),B-Ⅲ在6～170mg·L^(-1)(r=0.9937),B-Ⅵ在7.0～200.0mg·L^(-1)(r=0.9921),DAB-Ⅰ在1.0～130mg·L^(-1)(r=0.9945)范围内具有良好的线性关系。紫杉醇回收率为98%±1.5%,日内 RSD 为1.8%,日间 RSD 为2.5%。结论:应用该方法测定了中国红豆杉不同组织中相应紫杉烷的含量,得到了良好的结果。

红豆杉属植物中紫杉烷化合物含量比较与分析

目的分析和比较5种红豆杉中6种紫杉烷类化合物含量的差异。方法利用乙醇超声浸提后得到样品溶液;通过高效液相色谱法测定和相关性分析、回归分析和聚类分析比较紫杉醇、巴卡亭Ⅲ、10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-deacetylbaccatin Ⅲ,10-DAB)、10-去乙酰基紫杉醇(10-deacetyltaxol,10-DAT)、三尖杉宁碱和10-去乙酰基-7-木糖基紫杉醇(10-deacetyl-7-xylosetaxol,DXT)含量。结果不同种红豆杉紫杉烷含量存在显著性差异,陇南地区中国红豆杉中10-DAB、紫杉醇、10-DAT和三尖杉宁碱含量显著高于其他种红豆杉,曼地亚红豆杉和湖南省南方红豆杉中10-DAB含量也相对较高;相关性分析、回归分析及聚类分析均表明,10-DAT和三尖杉宁碱与紫杉醇含量显著相关,且前者比后者对紫杉醇含量的影响作用更大;聚类分析还表明温室内栽植的南方红豆杉聚为一类,大田种植的中国红豆杉、东北红豆杉、太行山地区南方红豆杉和曼地亚红豆杉聚为一类,表明环境因子对紫杉烷积累具有明显影响。结论不同种红豆杉中紫杉烷含量具有显著差异,种类是影响红豆杉紫杉醇等紫杉烷含量的重要因素,紫杉醇含量随着10-DAT和三尖杉宁碱含量增加而增加。

一种卡巴他赛的合成新方法

提出了一种全新的卡巴他赛合成路线。以7-木糖基紫杉烷类化合物为起始原料,经氧化脱木糖基、甲基化、肼解脱侧链得到7,10-二甲基巴卡亭Ⅲ;再与1-叔丁氧羰基-(3R,4S)-4-苯基氮杂环丁烷-2-酮缩合,最后在冰醋酸甲醇溶液中脱除乙氧基乙基(EE)得到卡巴他赛。该合成方法所用起始原料均为紫杉醇提取过程中的废料,成功解决了紫杉醇提取中的废料回收利用问题;并且所用原料价格低廉,反应条件温和,有利于工业化生产。