紫杉醇的工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)想

張睿凝

背景

紫杉醇，1971年，美國的化學(xué)家從紅豆杉樹皮中分離出的具有高抗癌活性的藥物，最初以天然提取為主。然而，紅豆杉屬植物是生長極為緩慢的喬木或灌木，是國家重點(diǎn)保護(hù)珍稀樹種。全球供求關(guān)系的嚴(yán)重失衡使國際市場優(yōu)質(zhì)紫杉醇售價一漲再漲，給紅豆杉帶來浩劫。而國外研究團(tuán)隊(duì)在化學(xué)合成方面遇到困難，紫杉醇的工業(yè)化生產(chǎn)探索刻不容緩。

目的：

通過紅豆杉細(xì)胞原生質(zhì)與動物癌細(xì)胞融合形成雜種細(xì)胞實(shí)現(xiàn)對雜種細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)，從而實(shí)現(xiàn)紫杉醇工業(yè)化生產(chǎn)。

原理

1.兩個或多個細(xì)胞結(jié)合形成一個具有原來兩個或多個細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞的現(xiàn)象叫細(xì)胞融合。細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局限，至今種間、屬間、科間甚至動植物間的細(xì)胞融合都已獲得成功。

2.研究發(fā)現(xiàn)，紅豆杉植物中存在與紫杉醇母環(huán)機(jī)構(gòu)相似的紫杉醇類似物，且其在紅豆杉中含量比紫杉醇更豐富。

設(shè)想操作

1.取紅豆杉葉片含葉綠體的細(xì)胞，通過酶解法處理（即利用纖維素酶、果膠酶去除細(xì)胞外細(xì)胞壁），獲得具有活力的原生質(zhì)體。

2.取適宜的動物癌細(xì)胞。

3.通過離心、振動、電激或聚乙二醇（PEG）等誘導(dǎo)紅豆杉原生質(zhì)與動物癌細(xì)胞融合。

4.選擇既含有葉綠體，又能迅速大量增殖的細(xì)胞進(jìn)行克隆化培養(yǎng)。

5.選用合適的誘導(dǎo)劑，誘導(dǎo)雜種細(xì)胞分泌紫杉醇或其類似物。

預(yù)期目標(biāo)

實(shí)現(xiàn)對雜交細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)，獲得足夠數(shù)量的紫杉醇或紫杉醇類似物。實(shí)現(xiàn)紫杉醇工業(yè)化生產(chǎn)，解決國際市場紫杉醇原料短缺現(xiàn)狀，保護(hù)國家瀕危物種紅豆杉。endprint