埃博霉素生物合成.ppt

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1、埃博霉素（Epothilones）埃博霉素（Epothilones）是一種天然產(chǎn)物，1993年由德國生物技術(shù)研究公司的科學(xué)家Hofle從降解纖維素的粘液菌，纖維堆囊菌的培養(yǎng)液中分離得到，最開始作為抗真菌藥和殺蟲劑研究，但對植物的毒性太大。1995年，美國Merck公司的科學(xué)家也獨立地分離得到了埃博霉素，并且驚奇地發(fā)現(xiàn)這些化合物能夠殺死腫瘤細(xì)胞，其作用機理與紫杉醇的機理相似，能夠促進微管蛋白的聚合，形成穩(wěn)定的細(xì)胞微管，抑制癌細(xì)胞的分裂，從而導(dǎo)致癌細(xì)胞死亡，后來這一重大發(fā)現(xiàn)也被Hofle等證實。Epot

2、hilonesEpothilones紫杉醇在治療卵巢癌、肺癌、頭頸部癌癥和其他癌癥均表現(xiàn)出不凡的療效，市場總銷售額已超過200億。但是，紫杉醇生物利用度差、副作用嚴(yán)重，尋找具有微管穩(wěn)定功能又不具這些缺點的“后紫杉醇藥物”成為研究熱點。在多種藥物的篩選中埃博霉素抗癌活性最理想。埃博霉素對許多藥物治療效果不穩(wěn)定的癌細(xì)胞以及多藥配伍易產(chǎn)生抗藥性的癌細(xì)胞也具有高活性，表現(xiàn)出對紫杉醇及其它抗癌藥物有耐藥性的癌細(xì)胞具有優(yōu)異的療效；一些全合成的埃博霉素同系物不僅能夠抑制惡性腫瘤的增長，而且能使其萎縮，甚至消失，并

3、維持很長的時間不再復(fù)發(fā)，這種優(yōu)異的抗癌活性在抗癌藥物中是極其少見的。水溶性比紫杉醇更好，便于配制和使用；此外，埃博霉素不僅可以通過發(fā)酵的方法大量制備，由于結(jié)構(gòu)相對簡單，也容易通過全合成得到，以及進行化學(xué)修飾，得到其它衍生物，這對于進一步的藥物篩選非常用。紫杉醇現(xiàn)有資源破壞嚴(yán)重，后續(xù)資源不足，埃博霉素可能是更為理想的替代。Enteryourtitlehere結(jié)構(gòu)埃博霉素是一類16元環(huán)的大環(huán)內(nèi)酯化合物，在Ｃ15位置連接了一個含噻唑環(huán)的側(cè)鏈。由發(fā)酵制備時，埃博霉素Ａ和Ｂ是主要產(chǎn)物，埃博霉素Ｃ—Ｆ是次要產(chǎn)物

4、，但Ｃ—Ｆ可以經(jīng)一步反應(yīng)從Ａ或者Ｂ得到。埃博霉素Ａ、Ｂ和Ｄ對癌細(xì)胞的生物活性與紫杉醇相當(dāng)，甚至更強，尤其是埃博霉素Ｂ，其活性比紫杉醇強10-100倍．在Ｃ12位上的有甲基取代，以及Ｃ12-Ｃ13雙鍵換成環(huán)氧基團后，埃博霉素的活性將極大提高。A:R=HB:R=MeC:R=HD:R=MeE:R=HF:R=Me埃博霉素作為極其有潛力的抗癌新藥，引起了全世界的化學(xué)家、生物學(xué)家及藥學(xué)家的極大興趣和研究熱情。從1993年發(fā)現(xiàn)至今十多年時間，有關(guān)埃博霉素的研究報告達500多篇，天然的埃博霉素Ａ和Ｂ已經(jīng)進入了臨床Ⅱ

5、期試驗，化學(xué)合成的埃博霉索Ｂ內(nèi)酰胺已經(jīng)進入了臨床Ⅲ期試驗。Enteryourtitlehere如果說紫杉醇從發(fā)現(xiàn)到成為藥品上市經(jīng)過了二十多年的時間，埃博霉索成為臨床用藥可能只需要十多年的時間。發(fā)酵是大規(guī)模生產(chǎn)的理想途徑，不似有機合成的繁瑣，并有望提高產(chǎn)量，也能改變埃博霉素累化合物的種類，產(chǎn)生多種埃博霉素類似物。篩選更廣泛的埃博霉素產(chǎn)生菌是一條有效的途徑，埃博霉素發(fā)酵的提升潛能還很大。但高產(chǎn)菌株難獲得，生產(chǎn)周期長。現(xiàn)有的生物合成體系用于大規(guī)模生產(chǎn)仍有一定局限性。全合成生物合成埃博霉素結(jié)構(gòu)較紫杉醇簡單化

6、學(xué)合成備受關(guān)注。埃博霉素一問世，就相繼報道了數(shù)十條全合成路線。目前全合成的方法不下30種，但具有商業(yè)價值的全合成方法必須具備合成步驟短、雜質(zhì)片段少、總產(chǎn)率高這３個優(yōu)勢。目前全合成埃博霉素步驟冗長，產(chǎn)率低，全合成生產(chǎn)仍在逐步完善。合成埃博霉素B內(nèi)酰胺衍生物的半合成埃博霉素B內(nèi)酰胺衍生物＞埃博霉素D＞埃博霉素B＞埃博霉素A＞紫杉醉ＮＴＧ（亞硝基胍）誘變選育埃博霉素高產(chǎn)菌株發(fā)酵生產(chǎn)埃博霉素B化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾埃博霉素B內(nèi)酰胺美國施貴寶公司的埃博霉素B內(nèi)酰胺衍生物（“依沙匹隆”）規(guī)格45mg/支批發(fā)價為2765.

7、89美元Enteryourtitlehere菌種誘變?nèi)±w維堆囊菌于5mLG52培養(yǎng)基培養(yǎng)48ｈ，離心收集菌體，用pH6.0的磷酸緩沖液洗滌兩次，然后重懸于５mLpH6.0的磷酸緩沖液中，制成菌懸液。取NTG母液，加入菌懸液中，配制成各濃度的含NTG的菌懸液，在不同溫度下進行誘變處理30min。將菌懸液4℃離心，用冷無菌水洗滌３次以終止誘變。加入相同體積的Ｇ52液體培養(yǎng)基，30℃，180rpm培養(yǎng)1.5h，渡過生理延時期。將誘變后的菌液用無菌生理鹽水十倍稀釋，涂于VY/2平板，30℃，培養(yǎng)２-３ｄ。G

8、52培養(yǎng)基：酵母粉2g／L，MgSO4?7H２O1g／L，CaCl2?２H２O1g／L，脫脂奶粉2g／L，馬鈴薯淀粉8g/L，無水葡萄糖2g／L，EDTA鐵鈉8mg/L，KOH調(diào)pH至7.4VY/2固體培養(yǎng)基：酵母提取物5g/L,CaCl2?2H2O1g／L，VB120.5mg／L，Agar15ｇ／L，KOH調(diào)pH至7.2Enteryourtitlehere正突變菌初篩取直徑1-2mm的單菌落接種于G52液體培養(yǎng)基，30℃、180rpm振蕩培養(yǎng)３d，接入1B12發(fā)酵培