
上海交通大学的研究团队近期报道了一种利用酶催化半合成紫杉醇的新方法,显著提高了紫杉醇的产率和选择性。紫杉醇是一种重要的抗癌药物,广泛用于治疗卵巢癌、乳腺癌和非小细胞肺癌等,但其天然来源有限,化学合成步骤复杂且产率低。
该研究以红豆杉中含量相对丰富的十去乙酰巴卡亭III(10-deacetylbaccatin III)为底物,通过三种重组酰化酶在温和条件下进行三步特异性酰化反应,直接修饰紫杉醇的三环二萜骨架的10位和13位羟基。与传统的化学合成相比,酶催化方法步骤更少、操作更简单,且反应条件温和,避免了有毒试剂的使用,提高了合成的选择性和产率。
具体而言,研究团队首先从微生物中克隆并表达了三种酰基转移酶,这些酶能够特异性地将乙酰基和苯甲酰基等基团引入底物分子。在优化反应条件后,三步酶促反应的总产率显著高于传统化学方法,且产物纯度更高。这一成果为紫杉醇的大规模生产提供了绿色、高效的替代途径,有望降低抗癌药物的成本。
该研究发表在《自然·通讯》等期刊上,得到了国家自然科学基金等项目的支持。未来,研究团队计划进一步优化酶的性能和反应体系,以实现工业化应用。