주목 세포배양에 의한 Taxol 생산: 유럽 주목의 세포배양에서 추출한 Baccatin III로부터 Taxol의 반합성

Abstract

유럽 주목(Taxus baccata Pendula) 의 세포배양에 서 추출한 taxol 전구체 baccatin ill를 이용하여 항암제 taxol을 반합성할 수 있었다. 유럽주목의 캘러 스배양과 현탁배양 모두에셔 baccatin ill의 생성을 확인할 수 있었으며 함량은 건조중량 기준으로 평균 0.015%(w/w)에 달하였다. Taxol의 반합성은 세포 배양에서 생성된 baccatin ill에 taxol side chain을 합성시킴으로서 가능하였다. Taxol side chain을 합 성하기 위하여 (S)-(+)-phenylglycine로부터 (-) - -N-(S)-2-hydroxy-l-phenyl ethyl)benzamide를 합성하였고 다음 단계로 (-)-N-(lS,2S)-2-hy­d droxy-l-phenyl-3-butenyl) benzamide를 합성하 였고 최종적으로 산화과정을 거쳐 taxol side chain 인 (2R,3S) - (-) -2-(1-ethoxyethoxy)-3-phenyl-3 (phenylmethanamido) propanoic acid를 얻을 수 있었다. 이러한 반합성 과정을 통하여 0.0002 % 수준의 taxol 및 0.0005 %의 관련 taxane을 합성하였다. 이와 같이 주목 세포배양을 이용한 taxol 반합성 방법은 기존의 주목 잎에서 추출한 baccatin ill를 이용하는 방법에 비하여 충분한 경제성이 있을 수 있으며 이에 따라 taxo!의 새로운 공급원의 역할 및 기타 여러 종류의 taxol 유사체의 효율적인 이용 등 앞으로 기대 효과가 크다고 본다

영문 Anticancer agent taxol was synthesized from baccatin III which was extracted from cell cultures of European yew, Taxus baccata Pendula. Callus and suspension cultures of T. baccata Pendula showed the formation baccatin III. The content of baccatin III in cell cultures reached 0.015% (w/w) on dry weight basis. The semisynthetic approaches were made with baccatin III and taxol side chain. To prepare taxol side chain, (-)-N-((S)-2-hydroxy-1-phenylethyl) benzamide was synthesized first from (S)-(+)-phenylglycine. Then (-)-N-((IS,2S)-2-hydroxy-1-phenyl-3-butenyl) benzamide was synthesized with vinyl magnesium bromide. The synthesis of (2R, 3S)-(-)-2-(1-ethoxyethoxy)-3-phenyl-3-(phenylmethanamido) propanoic acid with RuCl3, catalyst was the final step to prepare taxol side chain. The semisynthetic reactions yielded 0.0002% taxol, 0.0005% 7-epi-10-deacetyltaxol, and unidentified taxanes on dry weight basis. It is suggested that the semisynthesis of taxol from baccatin III could be an alternative source of taxol and related taxanes.