李旭恒

西华大学 食品与生物工程学院 四川 成都 611700

背景

紫杉醇（Paclitaxel）是一种存在于红豆杉属植物中复杂的次生代谢产物，是从红豆杉树皮中分离纯化得到的一种二萜类化合物,分子结构复杂，有一个16碳的四环骨架并含有11个手性中心，分子式 C47H51NO14，白色粉末，易溶于甲醇和乙醇，微溶于乙醚，不溶于水[1]。紫杉醇在植物体内的含量低，类似物多，使紫杉醇的分离难度大，仅依靠从植株中提取小剂量的紫杉醇无法满足庞大的市场需求，随化学工程和生物工程等理论的进步，紫杉醇的生产变得多样化。当前，紫杉醇的生产方法主要有化学合成法，半合成法，植物细胞培养，异源表达系统。

1 紫杉醇的多种生产方法

1.1 紫杉醇的全合成方法

紫杉醇的全合成方法是通过有机化学反应，利用原料逐步设计路线合成获得所需分子，技术要求高。Holton等在1994年发现了紫杉醇的首条全合成路线，采用线性合成策略，依次构造紫杉醇分子的三个碳环骨架，随后向内引入和修饰官能团，最后引入C13位置的侧链得到紫杉醇分子[2]；Nicolaou等通过汇聚策略，以Diela-Alder反应先将A，C两环的部分合成，再经多步反应，同样在C13处连接侧链得到紫杉醇分子。此类方法率先合成了紫杉醇，但有机合成的步骤烦琐，产率低下，带有许多毒性的副产品，使紫杉醇难以批量生产。目前，紫杉醇的6-8-6骨架的合成成为热点，Granja等基于二烯炔的多米诺复分解关环反应高效合成了紫杉烷6-8-6环系化合物，这类反应复杂度低于前者，产率高达61%，相较于传统合成的产率有千倍的提升，但反应导致的原料分解增加了原料浪费度。……