抗癌药物紫杉醇的故事
紫杉醇(Taxol,paclitaxel)被用于治疗卵巢癌和乳腺癌,是获得FDA批准的第一个来自天然植物的化学药物。它由BMS(Bristol-MyersSquibb)公司于年上市,当年销售即超过了9亿美元;年销售额达到了6亿美元,占该公司该年度药物销售额的0%。
最初,紫杉醇是从短叶紫杉(Taxusbrevifolia)的树皮中分离获得,这种紫杉主要分布在北美西北太平洋区域从北加到阿拉斯加的原生森林中。年,美国国立癌症研究所与农业部成立了一个合作项目:采集和筛选植物样品以发现可能有药用价值的天然化合物。
年8月,在USDA任职的植物学家巴克雷(ArthurBarclay)从华盛顿州的某个森林中收集了7千克紫杉的枝叶和果实寄回了NCI。当时这种杉树还不太为人所知,这种籍籍无名也使其显得不重要。它中等高度,树皮呈红紫色,其针状叶细而扁平,轻微弯曲,不到一英寸长。它通常藏身在溪流岸边、深谷或潮湿的沟壑之中,掩映在高大的松类树木的荫蔽之下。其木材既硬又重,腐败缓慢,用途有限。在它的抗癌作用被发现之前,林木工人们通常砍伐了这些树后当柴烧,或者打树桩当篱笆,把它当成一种“垃圾树”(trashtree)。
年5月,这些紫杉样品的粗萃取物在肿瘤细胞测试中显示了中等程度的活性。当时主管北卡“研究三角学院”分馏实验室的化学家华尔,将研磨过的紫杉原料中复杂的化学组分一一分离出来,使用生物活性测试为指导从中提取活性物质。他们反复尝试,不断试错,消耗了不少原料。仪器辅助以外,这样的工作需要超乎寻常的技巧、直觉和耐心,当然,还有运气。
年9月,他们终于分离出了一个有活性的纯化合物,并确定了其分子式为C47H5NO4,但是收率很低,只有万分之零点四。
年6月,华尔将这个化合物命名为紫杉醇(taxol)。因为他们确信其包含一个醇羟基,名字中的-ol指醇类;而tax-来自taxus,表明了它所来源植物的种类。
年初,通过使用晶体的X光衍射技术和核磁共振技术,华尔与同事瓦尼(mansukhwani)终于完全解析了紫杉醇的结构式。他们发现其结构骨架与从其它各种taxus杉树中得到的几种化合物的基本结构相似,都属于taxane环状体系,它包含一串并连在一起的两个六元环夹着一个八元环,再一个四元环,环上缀了个小“尾巴”。紫杉醇一共有个立中心,多个功能团,如是复杂,是一种只有自然界才能调制出的“怪物”。
97年5月,他们在美国化学会杂志上发表通讯报道了这个初显抗肿瘤活性的天然化合物;相形其它各种taxus杉树中得到的化合物,只有紫杉醇显示了这一独特生物活性。他们的发现引起了全球科学家乃至其他一些人士的贵阳白癜风医院中科白癜风公益惠民活动