抗肿瘤药物紫杉醇结构修饰的研究进展

黄晓妍，师以康

(山东大学国家糖工程技术研究中心，济南 250012)

紫杉醇(PTX)是从短叶红豆杉树皮中提取的天然产物，也可经半合成的方法获得。紫杉醇与细胞的微管蛋白结合，促进微管蛋白聚集并抑制其解离，细胞不能正常分裂，引起细胞周期阻滞和凋亡。紫杉醇是治疗乳腺癌、卵巢癌、非小细胞肺癌等的广谱抗肿瘤药物，疗效显著。然而紫杉醇几乎不溶于水，作为临床常用制剂的紫杉醇注射液是以聚氧乙烯蓖麻油和无水乙醇混合液作为溶剂的，而这种非水溶媒的使用会导致严重的过敏性反应；为减少过敏反应的产生，患者注射紫杉醇之前需给予地塞米松和苯海拉明等药物进行脱敏预处理，增加了患者和医护人员的负担；另外，紫杉醇缺乏靶向性，极易引起嗜中性白血球减少症、神经性疾病等全身性不良反应。因而，从紫杉醇应用于临床开始，对紫杉醇的结构修饰、改造以及剂型的改造在国内外一直受到重视。紫杉醇的结构改造主要是使用不同的化学基团，合成具有不同取代基的紫杉醇结构类似物；剂型的改造主要是指使用两性高分子聚合物对紫杉醇进行物理包覆，形成纳米胶束、纳米胶囊或纳米颗粒[1,2]。紫杉醇的结构修饰主要是指在紫杉醇的基团上通过化学键连接小分子或者大分子化合物生成偶联物，偶联物在体内水解重新释放出紫杉醇，发挥紫杉醇原型药的抗肿瘤作用。目前，仍然有众多的紫杉醇结构修饰物处于临床前或者临床试验中。现将紫杉醇结构修饰的方法及修饰后紫杉醇的水溶性、靶向性、抗肿瘤活性变化研究进展情况做一综述。

1 紫杉醇的结构及其构效关系

紫杉醇是一种二萜类化合物，主要由巴卡亭环和C-13侧链两个部分组成，结构如图1所示，其分子上有很多羟基和氨基基团，可以引入酯或酰胺连接水溶性分子或者靶向片段生成偶联物，偶联物在体内水解释放出游离的紫杉醇，发挥抗肿瘤作用[1,3]。

图1 紫杉醇的分子结构式

紫杉醇的巴卡亭环具有多个手性碳、刚性桥式双键和非稳定性季元环氧丙烷，其主要作用是稳定紫杉醇的活性构象[3]。C-1位羟基和C-2位苯甲酰氧基为紫杉醇的重要活性基团，C-1位去羟基后细胞毒性降低，而C-2位的苯甲酰氧基被除去或者被乙酰基、戊酰基、异戊酰基等非芳香族基团取代，均会造成紫杉醇活性下降甚至失活；C-4位的羰基是紫杉醇的活性基团之一，C-4位的末端电子会影响其与微管蛋白氨基酸残基的结合；C-4位和C-5位的环氧丙烷环是紫杉醇抗肿瘤活性所必须的，该环开环后抗肿瘤活性几乎完全消失；C-6位如果被卤素基团取代，对紫杉醇的细胞毒性影响较小，但在体内的代谢将变慢，半衰期延长；C-9位的羰基和C-10位的乙酰基对紫杉醇的抗肿瘤活性影响较小，但是C-9位的羰基不利于修饰，C-10位的乙酰基有助于紫杉醇分子的构象稳定[1,3]。C-7位是羟基，对紫杉醇的活性影响较小，目前针对紫杉醇巴卡亭骨架的结构修饰主要是对C-7位进行修饰。

C-13侧链主要包括C-3′位酰胺结构和C-2′位羟基。C-3′位酰胺结构对紫杉烷的活性是必须的[3]，对C-3′进行结构修饰的文献比较少。C-2′位羟基是紫杉醇的药效基团，C-2′位羟基通过与微管结合位点内的D26区域结合，在稳定微管蛋白聚合中发挥重要作用[4]。如果C-2′位羟基被酯化其活性将丧失；但酯基被水解游离出羟基后，紫杉醇分子将重新获得活性，所以游离的羟基或者可水解的酯基是保证紫杉醇分子活性的关键。C-2′位的位阻较小，是紫杉醇分子结构修饰最理想的取代位点,在大多数紫杉醇-高分子偶联物的合成过程中，都选择对紫杉醇的C-2′羟基而不是C-7羟基进行修饰，因为这种修饰容易进行，并且有利于从偶联聚合物中释放出紫杉醇[5,6]。

2 紫杉醇的结构修饰方法及修饰后紫杉醇的水溶性、靶向性、抗肿瘤活性的变化

2.1 紫杉醇C-7位的结构修饰 C-7位是紫杉醇结构修饰的重点，C-7位的羟基对紫杉醇的抗肿瘤活性不是必需的，酰化、酯化、差向异构化甚至脱去C-7位的羟基，都不会影响紫杉醇分子的药效，但是其位阻比C-2′位羟基大，修饰难度也更大[3]。Wohl等[7]通过修饰C-7或C-2′位得到多个紫杉醇硅酸盐酯衍生物-Si(OR)3-，可以通过改变烷基R来控制化合物的疏水性和水解稳定性，并且在血浆中酯键断裂可以使紫杉醇游离出来，作者得到的部分化合物对细胞增殖抑制活性与紫杉醇原型药相当。Paciotti等[8]通过修饰紫杉醇的C-7位或者C-2′位得到一系列紫杉醇硫醇化衍生物，经过筛选，一个C-7位硫醇化修饰的紫杉醇衍生物与含有肿瘤坏死因子的纳米金颗粒制备而成的纳米颗粒具备良好的药动学常数，对裸鼠肿瘤生长的抑制率为62%，而相同给药剂量的紫杉醇的抑制率为24%，纳米颗粒的抗肿瘤活性显著升高。Shan等[9]利用半胱氨酸对紫杉醇的C-7位进行修饰，在半胱氨酸的氨基上连接叶酸(FA)，在半胱氨酸的巯基上连接一种能够与血浆白蛋白高度亲和的偶氮型染料伊文思蓝(EB)，合成酯类前药FA-PTX-EB；叶酸能够主动靶向肿瘤细胞的叶酸受体，EB可以结合血浆中的白蛋白进而增加药物体内循环时间；与紫杉醇的半衰期2.19 h相比，FA-PTX-EB前药的药物半衰期是7.51 h，紫杉醇偶联物的半衰期明显延长；荷瘤裸鼠试验结果表明FA-PTX-FA对肿瘤生长的抑制率为74.82%，而紫杉醇的抑制率为41.04%，FA-PTX-FA抗肿瘤作用增强并且毒性作用降低。肿瘤细胞摄取葡萄糖的水平增加，在紫杉醇上连接葡萄糖可以通过葡萄糖转运蛋白使紫杉醇进入细胞内，提高细胞内紫杉醇含量；在紫杉醇的C-7位和C-2′位分别通过琥珀酸连接一分子的葡萄糖，得到的化合物在水中的溶解度为38.97 μg/mL，与紫杉醇0.4 μg/mL的溶解度相比较得到了提高，但溶解性仍然很低，葡萄糖修饰的紫杉醇对细胞增殖抑制活性与紫杉醇原型药没有显著差别[10]。在肝细胞膜上大量表达去唾液酸化糖蛋白受体(ASGPR)，无唾液酸糖链中的半乳糖可以识别该受体，利用该特异识别机制，可以把ASGPR作为靶蛋白，在紫杉醇上修饰半乳糖提高紫杉醇的靶向性；利用此策略，在紫杉醇的C-2′和C-7位置分别或者同时连接N-乙酰氨基半乳糖获得单价或双价修饰的紫杉醇偶联物，结果表明紫杉醇偶联物通过识别ASGPR诱导细胞发生内吞作用，偶联物显示出比紫杉醇原型药更强的对肝癌细胞HepG2增殖抑制作用[11]。因为在多种肿瘤细胞表面高表达生物素识别受体—钠依赖性复合维生素转运蛋白(SMVT)，Lis等[12]在紫杉醇的C-7位连接生物素交联剂NHS-LC-LC-biotin生成紫杉醇-生物素偶联物，在体内该偶联物的连接臂不断裂，偶联物保持了紫杉醇与微管蛋白的结合特性，同时具有生物素针对SMVT蛋白的靶向性。目前所有的文献显示，在C-7位置进行修饰均是添加小的基团或者靶向性蛋白片段，还没有在C-7位连接大分子的文献报道，改变C-7羟基基团或者添加蛋白靶向片段，对紫杉醇的溶解性影响较小，加之C-7空间位阻较大，因而C-7位置修饰的应用前景比较小。

2.2 紫杉醇C-2′位的结构修饰

2.2.1 配体修饰 在紫杉醇C-2′位进行配体修饰，把肿瘤细胞特异性受体的配体与C-2′位羟基结合形成偶联物，使偶联物具备主动靶向性核仁蛋白是细胞核蛋白，但在肿瘤细胞表面也大量表达，因而Li等通过一个二肽片段在紫杉醇C-2′位置连接上核仁蛋白的核酸适配体(NucA)，获得一种水溶性核仁蛋白适配体-紫杉醇偶联物(NucA-PTX)，可选择性的将紫杉醇靶向传送到卵巢肿瘤组织，并通过蛋白酶B水解二肽键连接片段释放紫杉醇，对裸鼠肿瘤生长的抑制效果显著高于同等剂量的紫杉醇[5]。EphA2是一个酪氨酸激酶受体，把能够特异结合该受体的由12个氨基酸组成的短肽(YSA)通过6-叠氮乙酰基连接在紫杉醇的C-2′位置形成偶联物YSA-PTX，YSA-PTX能够靶向到EphA2高表达的前列腺癌和乳腺癌肿瘤细胞中，显著抑制肿瘤的生长和转移[13]。Raposo等[14]合成了一个肽模拟物，这个肽模拟物包括一个短肽和二酮哌嗪(DKP)骨架，短肽可以识别细胞膜受体整合素RGD，这个肽模拟物通过3个氨基酸Asn-Pro-Val(NPV)与紫杉醇C-2′位置相连接生成偶联物 cyclo(DKP-RGD)-NPV-PTX，NPV在细胞中被蛋白酶降解释放出紫杉醇，该偶联物对整合素高表达细胞的增殖抑制活性与紫杉醇相当。在前列腺癌细胞膜表面表达大量的前列腺特异膜抗原(PSMA)，而谷氨酸脲DUPA对PSMA具有较高的亲和力；在紫杉醇C-2′通过一个含有二硫键的片段把DUPA连接起来，生成的偶联物DUPA-PTX对前列腺癌细胞具有靶向作用，尽管在体外对细胞增殖抑制作用并不强于紫杉醇，但是在裸鼠体内DUPA-PTX可以断裂释放紫杉醇，DUPA-PTX可以完全抑制前列腺癌的生长[15]。来源于HIV的短肽TAT以及来源于鱼精蛋白的短肽LMWP均是由14个氨基酸组成的细胞穿膜肽，常用来修饰药物，提高药物进入肿瘤细胞的能力。利用琥珀酸把紫杉醇的C-2′羟基与上述穿膜肽的胺基连接起来，分别生成2种偶联物PTX-TAT 和 PTX-LMWP，穿膜肽不但提高了紫杉醇的水溶性，还提高了紫杉醇在细胞中的含量，这2种偶联物对细胞增殖抑制均强于紫杉醇，对裸鼠移植瘤生长的抑制活性也强于紫杉醇,但还没有达到完全抑制肿瘤生长的程度[16]。Angiopep-2是一个能够识别并靶向低密度脂蛋白相关受体1(LRP-1)的19个氨基酸组成的短肽，把Angiopep-2与琥珀酸化的紫杉醇C-2′位相连接生成偶联物ANG1005，ANG1005能够通过血脑屏障，对发生脑转移的肿瘤具有抑制作用[17]，在美国国立卫生院的临床试验网站上检索发现，ANG1005已经完成临床Ⅱ期试验，准备进入临床Ⅲ期试验。抗体偶联药物(ADC)是目前研究的热点，但仅发现一篇抗体偶联紫杉醇的文献，该文显示把癌胚抗原抗体(α-CEA)以1∶1的摩尔比与紫杉醇偶联而成的偶联体α-CEA-PTX在体外的IC50值为37.99 nmol，而紫杉醇的IC50值为9.84 nmol；但在动物体内的抗肿瘤活性显著强于紫杉醇，但也没有完全抑制肿瘤的生长[18]。这类修饰偶联物增强了紫杉醇的靶向性，在肿瘤组织中的含量高于正常组织，减少了紫杉醇对正常组织的毒性，但紫杉醇的溶解性仍没有得到解决,在动物体内还不能完全抑制肿瘤的生长。

2.2.2 环境敏感型片段的修饰 在紫杉醇C-2′位进行修饰，制备成环境敏感型的药物前体。Thapa等通过氨基丙烯酸酯把紫杉醇C-2′羟基与光敏剂酞硅菁连接生成紫杉醇前体药物，该前体药物经远红外光线照射，光敏剂酞硅菁产生单态氧，单态氧裂解连接片段氨基丙烯酸酯，释放出游离紫杉醇来，同时单态氧对肿瘤细胞也具有毒性作用，增强了紫杉醇对肿瘤细胞增殖的抑制作用；由于红外光线聚集于肿瘤部位，该前体药物也降低了紫杉醇对正常组织的毒性作用[4]。Luo等在紫杉醇的C-2′位置通过二硫键连接油酸(OA)生成偶联物PTX-S-OA，该偶联物中的二硫键在肿瘤细胞的高还原环境中断裂，在肿瘤细胞内释放游离的紫杉醇，油酸的作用是使偶联物PTX-S-OA具有自组装成纳米颗粒的特性；如果把该偶联物与聚乙二醇组装成纳米颗粒，紫杉醇的载药量达到57.4%，该纳米颗粒可以完全抑制荷瘤裸鼠肿瘤的生长，具有非常强的抑制肿瘤生长的活性[19]。紫杉醇C-2′羟基被N-取代马来酰亚胺修饰，在连接片段中加入硫醚基团，该紫杉醇前体药物进入体内后，血浆中的人白蛋白(HSA)第34位的半胱氨酸Cys-34中的巯基与亲核受体马来酰亚胺结合，导致紫杉醇与HSA形成大分子偶联物，通过实体瘤的高通透性和滞留效应(EPR效应)紫杉醇与HSA的偶联物聚集在肿瘤部位，肿瘤微环境使紫杉醇连接的硫醚被氧化，进而诱导酯键断裂释放紫杉醇；经马来酰亚胺修饰的紫杉醇前体药物在裸鼠体内显示出比紫杉醇强的抑制肿瘤生长的活性[20]。这类药物前体依赖于肿瘤组织的低氧性、高还原性、弱酸性等特征，可以使紫杉醇只在肿瘤细胞中释放，在正常细胞中不能释放，因而只对肿瘤细胞产生毒性作用，降低了对正常组织的毒性作用；但这类药物前体不可能大幅度提高紫杉醇的溶解性，依然面临使用有机溶剂作为溶剂带来的过敏反应等。

2.2.3 大分子聚合物的修饰 在紫杉醇C-2′位羟基进行大分子聚合物的修饰，形成大分子偶联物。使用的高分子可以是天然来源的也可以是合成的聚合物，透明质酸、羧甲基纤维素、右旋糖酐、壳聚糖和肝素等水溶性多聚糖常用来进行紫杉醇的修饰，这些多聚糖无免疫原性并且可以生物降解。大分子偶联物可以利用实体瘤的EPR效应实现药物的被动靶向，另外也提高了紫杉醇的水溶性。紫杉醇-高分子聚合物的偶联物的生成主要有以下3种方式：①大分子聚合物通过连接片段与紫杉醇C-2′相连，生成的偶联物一般为纳米颗粒。Chen等以己二胺为连接剂，将紫杉醇连接到透明质酸(HA)组成单元乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)的C-6位，合成HA-6-PTX偶联物；HA对肿瘤细胞高表达的CD44受体具有较强的亲和力，能够特异性靶向药物到肿瘤细胞；HA-6-PTX的载药量高达21.8%，与游离紫杉醇相比，水溶性得到极大改善，且HA-6-PTX通过HA受体介导的内吞作用增加了对HepG2细胞和A549细胞的增殖抑制活性[8]。把疏水性的聚乳酸(PLA)与具有较强亲水性的磺基甜菜碱(SB)通过硫醇烯反应生成PLA-SB，然后与C-2′位置巯基修饰的紫杉醇生成偶联物PLA-SB/PTX，该偶联物为纳米颗粒，粒径20 nm，可生物降解，可通过细胞内吞进入细胞，在体外对肿瘤细胞的增殖抑制活性强于紫杉醇原型药[21]。Paclitaxel poliglumex(又称之为CT-2103、Xyotax、Opaxio)是多聚谷氨酸-紫杉醇的共价偶联物，水溶性提高，临床前实验显示出疗效提高，然而临床Ⅲ期试验表明其抗肿瘤活性并不强于紫杉醇，2016年终止了该药物的临床试验，Opaxio临床Ⅲ期没有显示出较强疗效的原因是在血浆中多聚谷氨酸被降解成小分子片段，紫杉醇分布在所有组织，紫杉醇在肿瘤组织没有富集[22]。②大分子聚合物与紫杉醇化学偶联生成偶联物后，该偶联物再与游离的紫杉醇组装成纳米颗粒，这种方式提高了紫杉醇的载药量，延长了紫杉醇的释放时间。Zhang等通过一个小片段把紫杉醇的C-2′位与大分子聚磷酸酯连接形成化学结合的偶联物，该偶联物再经过物理吸附的方式与紫杉醇形成纳米颗粒，该纳米颗粒最大载药量为38.4%，紫杉醇在水中的溶解度提高到25.30 mg/mL，提高了紫杉醇的抗肿瘤活性[23]。Huang等在紫杉醇的C-7和C-2′位置通过乙缩醛丙烯酸连接聚乙二醇PEG生成偶联物聚乙二醇-乙醛-紫杉醇，该偶联物的紫杉醇含量达到44.4%；该偶联物还可以继续物理性包覆游离的紫杉醇生成纳米颗粒，纳米颗粒中紫杉醇的载药量达到60.3%；在肿瘤酸性环境中，偶联物聚乙二醇-乙醛-紫杉醇的乙醛断裂，释放出游离的紫杉醇，同时物理吸附的紫杉醇也缓慢释放出来，显示出强于紫杉醇原型药的抗肿瘤活性[24]。③高分子聚合物除了与紫杉醇偶联之外，还与其它具有靶向作用的分子进行化学结合，使偶联物具有主动靶向性。Jin等在紫杉醇C-2′羟基上通过酯键连接透明质酸(HA)生成HA-PTX 偶联物，然后把N-乙酰半胱氨酸(NAC)与HA-PTX相连，生成偶联物NAC-HA-PTX，作为口服制剂NAC-HA-PTX上的N-乙酰半胱氨酸与消化道细胞表面的黏蛋白通过二硫键相互结合，延长紫杉醇在消化道中的时间以及促进紫杉醇的吸收，NAC-HA-PTX中紫杉醇的含量为2.08%，在小鼠体内的AUC0～24 h是紫杉醇的2.56倍，改善了口服紫杉醇的动力学性质。A5G27是一个能够特异性结合CD44的小肽，这个小肽在小鼠体内可以抑制肿瘤的生长和转移，把A5G27与含有FITC荧光的载体甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)反应生成偶联物P-(A5G27)-FITC，该偶联物本身具有较强的抗肿瘤活性，把该偶联物进一步与C-2′羟基被乙酰丙酸活化的紫杉醇反应，生成偶联物P-(A5G27)-PTX，P-(A5G27)-PTX对高表达CD44的细胞具有靶向性，和紫杉醇相比在动物体内能够延长生存期、显著的抑制肿瘤的生长和转移。使用琥珀酸在紫杉醇的C-2′位置进行活化，获得半琥珀酸形式的紫杉醇，然后与树枝状聚合物聚酰胺胺[Poly(amidoamine)，PAMAM，G4]的胺基反应生成G4-PTX偶联物，G4-PTX偶联物再与聚乙二醇衍生物mPEG-SCM反应生成G4-PTX-PEG偶联物，最后通过激活生物素(biotin)的羧基生成终产物G4-PTX-PEG-Biotin；该偶联物G4-PTX-PEG-Biotin中的PAMAM被广泛用与药物递送载体，生物素可以靶向肿瘤细胞表面的受体，聚乙二醇可以减少PAMAM阳性离子带来的毒性作用，并且聚乙二醇可以延长偶联物在血液中的循环时间；在体外细胞实验中该偶联物对细胞增殖抑制活性强于紫杉醇。二十二碳六烯酸(DHA)对紫杉醇有协同抗肿瘤作用，同时DHA可以靶向识别肿瘤细胞表面高表达的GPR40和GPR120受体，把PAMAM的胺基与DHA的羧基结合使生成PAMAMG4.0-NH2-DHA，然后PAMAMG4.0-NH2-DHA中的PAMAM再与紫杉醇的C-2′羟基反应，生成偶联物PAMAMG4.0-NH2-DHA-PTX (DHATX)，DHATX对细胞增殖抑制作用显著强于紫杉醇原型药，也强于PAMAM与紫杉醇生成的偶联物PAMAM-PTX。壳聚糖水溶性差，在壳聚糖的氨基上添加3个甲基，可以提高壳聚糖的水溶性。利用琥珀酸在紫杉醇C-2′位置进行修饰，然后与三甲基化的壳聚糖(TMC)的乙酰氨基连接后生成TMC-PTX，最后叶酸(FA)也连接在壳聚糖上生成 FA-TMC-PTX偶联物，该偶联物中紫杉醇含量为10.5%，可以自组装成纳米颗粒，对叶酸受体具有靶向作用，对荷瘤裸鼠肿瘤生长的抑制率为87.5%，而同等剂量的紫杉醇的抑制率为39.5%，结果表明FA-TMC-PTX偶联物具有较强的抗肿瘤活性。商品化的PEG-NH2(Mw=5000)经过3个循环的酸酐酰化和酸水解得到线性树枝状并且在末端含有8个羟基的化合物PEG-OH8，然后PEG-OH8树枝状末端的8个羟基均通过4-硝基苯基氯甲酸酯与紫杉醇C-2′结合生成偶联物PEG-PTX8，PEG-PTX8具有两亲性，可以自组装成纳米胶束，也可以作为载体把疏水性的药物包裹在疏水核心中；在PEG-PTX8线性的一端连接上一个短肽iNGR(CRNGRGPDC)生成iNGR-PEG-PTX8胶束，该iNGR短肽可以识别肿瘤细胞表面高表达的神经纤毛蛋白(NRP-1)，iNGR短肽还具有穿透细胞膜的功能，从而使iNGR-PEG-PTX8胶束即具有靶向作用，又具有促进紫杉醇进入肿瘤细胞的功能；和紫杉醇相比较，iNGR-PEG-PTX8显著抑制裸鼠中肿瘤的生长，延长裸鼠的生存期。还有文献报道了一种更为复杂的紫杉醇聚合物胶束，先利用琥珀酸通过酯化反应对紫杉醇的C-2′位进行修饰，然后与己二酰肼(ADH)修饰的透明质酸反应，生成透明质酸与紫杉醇的偶联物HA-PTX；把E-选择素结合肽(Esbp)、1-硬酯胺(OA)偶联到聚乙二醇上，生成两亲性偶联物Esbp-PEG-OA；两亲性偶联物HA-PTX和Esbp-PEG-OA可以互相组装成纳米胶束Esbp-HA-PTX，该纳米胶束中的HA可以识别肿瘤细胞表面的CD44受体，纳米胶束中的Esbp可以识别血管上皮细胞中的E-选择素，增强了紫杉醇的靶向性，提高了对肿瘤生长和转移的抑制效果，在裸鼠体内对肿瘤生长的抑制率为92.6%，而相同剂量的紫杉醇的抑制率为54.3%。这类复杂的偶联物具备了水溶性和靶向性，但偶联物中各个组分的比例与偶联物的活性之间的关系均没有文献进行阐述，因而还需要进行大量的研究工作。

高分子聚合物与紫杉醇通过化学键生成的偶联物具有水溶性好、半衰期延长、主动靶向和被动靶向、高分子聚合物无毒可降解等诸多优点，具有开发前景。这类大分子偶联体的药效与聚合物的分子量、载药量、连接片段的组成等紧密相关。和低分子相比较，分子量大于4万的可溶性多聚物，在血液中的保留时间更长；分子量越大，载药量越高，药物释放就越慢，半衰期就越长。如果分子量太大，疏水性的紫杉醇以及连接片段被包裹在高分子聚合物核心内，连接片段难以接触蛋白酶，有可能导致无法释放出游离的紫杉醇，就降低了紫杉醇的活性；如果分子量太大，还可能导致生成的纳米颗粒的粒径太大，容易被网状内皮系统清除，进而降低偶联物的活性。因而优化和筛选合适的分子量以及载药量、选择能够被水解的连接片段是成功的关键。

综上所述，目前对紫杉醇的修饰主要集中在C-2′位，C-2′位与连接片段容易形成酯键，而酯键在体内容易断裂从而释放出游离的紫杉醇，大多数文献均显示C-2′位修饰的紫杉醇偶联物水溶性以及抗肿瘤活性均强于紫杉醇原型药。在紫杉醇修饰的类型和方法中，大分子聚合物对紫杉醇C-2′位的修饰具有较大的优势，大分子聚合物可以提高紫杉醇的水溶性和靶向性，延长半衰期，提高抗肿瘤活性；但是大分子聚合物与紫杉醇偶联物的载药量、连接片段的结构组成影响紫杉醇的释放和肿瘤细胞的摄取，因而载药量和连接片段的筛选和优化是这一类偶联物的研究重点。随着紫杉醇研发经验的丰富以及技术的成熟，相信高效低毒且具有靶向作用的新型紫杉醇药物一定会应用于肿瘤的临床治疗中。