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目前，紫杉醇（Taxol）是醫藥市場上最優秀的天然抗腫瘤藥物之一，被認為是近20年內最有效的抗癌藥物之一，同時也是是全球銷量第一的植物抗癌藥。紫杉醇在臨床上是用于乳腺癌、卵巢癌和部分頭頸癌和肺癌的治療的一線藥物，其國際醫藥市場需求巨大。

紫杉醇的傳奇之旅始于1962年。當年8月，美國植物學家Barclay開始從華盛頓州收集短葉紅豆杉（Taxus brevifolia）的樹皮和枝葉，其提取物后續被發現具有良好的生物活性。短葉紅豆杉，是第四紀冰川遺留下來的活化石植物，廣泛分布于美洲、歐洲和亞洲，在地球上已有250萬年的生存歷史。紅豆杉生長速度緩慢，從小樹苗長成大樹需要數百年，被稱為植物中的“大熊貓”。

1971年，美國分析化學家Wani博士首次通過X射線衍射和核磁共振分析，完全確定了紫杉醇的結構！紫杉醇（圖1）具有一個獨特的6-8-6-4四環骨架，含有高達11個立體手性中心，且高度氧化。化學家們無不感嘆，紫杉醇是一種只有自然界才能調制出的“怪物”。

圖1. 紫杉醇的結構（圖片來源：Chemical Reviews）

1979年，美國葉史瓦大學的分子藥理學家Horwitz博士在Nature上撰文，首次闡明了紫杉醇的獨特抗癌機理。紫杉醇能促進微管蛋白聚合，抑制微管蛋白的解聚。

1989年，NCI決定將紫杉醇的后期開發權轉交給在抗癌藥物研發方面具有豐富經驗的百時美施貴寶（Bristol-Myers Squibb，BMS）公司。

1990年，美國佛羅里達州立大學的Holton團隊開發了一條高效的商業化的半合成路線，并最終被BMS公司所采用，成為商業化生產紫杉醇的替代路線。值得一提的是，Holton教授通過向BMS公司轉讓其紫杉醇半合成的專利獲得了巨額財富，Holton教授及其工作單位佛羅里達州立大學獲得了超過3.5億美元的收入。2008年，美國Phyton Biotech公司通過培養紅豆杉的樹皮細胞生物合成紫杉醇，擁有7萬5千升的產能設施（2008年數據），年產能超100千克紫杉醇。

1992年，美國FDA批準紫杉醇注射液上市，用于治療晚期卵巢癌。經過BMS公司近10年的努力，紫杉醇已經成為在非小細胞肺癌、卡波濟氏肉瘤、膀胱癌、食道癌、胃癌、前列腺癌和惡性黑色素瘤等諸多癌癥的治療用藥。在2001年的銷售巔峰時期，年銷售額達到20億美元，成為名副其實的重磅明星抗癌神藥。

后續有多個紫杉醇及其類似物被開發為藥物并上市。比如：多西他賽（1996年上市），白蛋白紫杉醇（2005年上市）和卡巴他賽（2010年上市）。

有機合成化學家們從上個世紀八十年代開始探索紫杉醇的全合成，紫杉醇的全合成在上個世紀九十年代成為了有機全合成的“圣杯”，全世界所有做有機全合成的課題組都期望想參與進來，以期證明自己能夠挑戰這個全合成的“珠穆朗瑪峰”。因此，紫杉醇也被公認為歷史上最難合成的分子之一。

從1980年至今，已有40余年，超過60個課題組參與其中。在此期間，一共開發了11條不同的全合成路線（圖2），但是都沒能夠成為大量合成紫杉醇的替代方案，主要是由于路線比較長，目前最短的全合成路線是南方科技大學李闖創團隊的合成方案，總的效率相比之前的方案有大幅度提高（我國首家課題組完成紫杉醇的全合成！天然產物合成歷史上最難的分子之一）。

回顧紫杉醇的全合成之旅，我們不難發現，紫杉醇的全合成是極具挑戰的。至今，在這11個完成全合成的研究團隊中，有6個是美國化學家，有4個是日本化學家，有且僅有1個是中國化學家。這些研究團隊均是世界著名的頂尖合成化學家，如：Nicolaou、Holton、Danishefsky、Wender、Mukaiyama、Kishi、Baran等，他們不僅是紫杉醇全合成領域的開拓者，同時也是引領當代合成化學發展的大師。

圖2. 全球科學家對紫杉醇的全合成的總結表

值得一提的是，在抗癌藥物紫杉醇的全合成中，合成化學家經歷了漫長而曲折的探索過程，很多課題時間跨度長達十幾年，正是這種不屈不撓的拼搏精神和持之以恒的堅持精神，才造就了甚為豐富的紫杉醇合成化學經驗，也成為了后來研究者的寶貴財富，同時也培養了無數優秀的合成化學家與藥物化學家。這也是全合成的魅力所在：全合成是科學與藝術的完美融合！