中药紫杉的研究与开发

　　紫杉是一种生长缓慢的常绿乔木，来源于红豆杉科(Taxaceae)、红豆杉属（Taxus)的植物。七十年代以来，人们从其树皮中提取到一种抗癌新药一一紫杉醇(Taxol)，因其独特的抗癌机制，受到了国内外的广泛关注。本文就紫杉的研究动态和开发前景加以阐述，以冀加速紫杉的综合利用。

　　1紫杉醉的主要研究进程

　　早在1856年Lucas就从浆果红豆杉的叶中提到过粉状紫杉碱(Taxiue)。但当时未引起人们的重视，直到五十年代末，随者光谱技术的飞速发展，对紫杉才进入了比较深入的研究。1958年美国国立癌症研究院(NCI)，对紫杉进行了全方位的研究，在广泛筛选近万种植物后，发现本品含有多种抗肿瘤活性成分。1971年美国Wani和Wall从短叶红豆杉中首次分离得到紫杉辞，并证实了其抗癌活性。1975?1976年进行抗瘤谱实验证明它对B-16黑素瘤及人体肿瘤裸鼠异种移植瘤(乳腺癌、肺癌及结肠癌)有效。尤其到七十年代末的研究表明紫杉醇的抗癌机理与其它抗癌药有所不同，即它在细胞增殖周期的G2、晚期和M期，抑制纺锤体和纺锤丝的形成，从而抑制有丝分裂，阻止癌细胞的增殖，这种特殊的作用和机理很快就引起了美、德、曰、法等国科学家的兴趣，并加快了对紫杉醇的研究步伐。

　　在临床研究方面，1982年开始了I期试验，1989年完成了I期临床试验，1990年进入了1期临床试验，证实了紫杉醇对卵巢癌和乳腺癌疗效可靠。1992年12月29日，美国食品与药品管理局(FDA)和加拿大政府正式批准紫杉醇用于卵巢癌，1993年12月又批准了本品对乳腺癌的治疗。

　　在生产方面，为了扩大临床需要和研究的应用，1992年美国NCL和勃斯迈一施贵宝(BMS)公司曾签订了提取紫杉醇25Kg，以供1.2万例卵巢癌患者使用的合同，并使BMS公司在美国获得了7年对本病的专销权。

　　2紫杉醉的药化和药理

　　紫杉醇是一结构复杂的二萜类化合物(分子式C47H51NOu)，具有带含氧四环的紫杉烷环及酯侧链，最初从短叶红豆杉中获得。本品还含有10-去乙酰紫杉醇、巴古亭、10-去乙酰巴古亭、三尖杉酯碱、10-去乙酰三尖杉酯碱、10-去乙酰浆果赤霉素1等成分，其中部分有抗癌活性，有的可作为合成或半合成紫杉醇或紫杉醇类似物的原料，如用10-去乙酰浆果赤霉素I与某些含P酰氨基的有机酸合成紫杉醇的新的衍生物已有几个专利，其中Taxoere在治疗广谱性实体癌，包括卵巢癌、乳腺癌、肺癌等方面有效。本品2.5mmol/L在体外可抑制Hela细胞的生长。对人鼻咽癌细胞株KB细胞生长抑制的ED5°值为5.5X10-5mol/L，对KB细胞和Lm。集落形成的抑制强度超过长春新碱和秋水仙碱。体内试验表明，本品对移植性肿瘤L12W、P388、Pis34、B16黑素瘤，Walker-256、肉瘤M()Lewis肺癌细胞均有良好的抑制作用。本品的抗瘤机制与长春碱、鬼臼毒素等相似，但与长春碱等不同的是，本品诱导和促进微血管的装配，并阻止微血管正常的生理性解聚，因而抑制了癌细胞的快速分裂。

　　3紫杉醉的临床应用

　　近年辛，临床不断传来紫杉醇对抗药性的人卵巢癌、乳腺癌及黑色素瘤有较好的疗效,被美国国立肿瘤所所长Broder博士誉为“近15年来发现的最主要抗癌新药”。

　　3.1卵巢癌

　　据美国巴尔的摩约翰斯?霍普金斯肿瘤中心的WilliamPmcguile研究报告，在388名卵巢癌患者中，接梦%杉醇和顺钼(PDD)治疗者有73%的患者肿瘤瘤体缩小或消失；而接受环磷酰胺（CTX)和顺铂(PDD)治疗者仅有59%的患者肿瘤瘤体缩小或消失。接受紫杉醇治疗者其肿瘤的复发时间比接受其它药物治疗者平均晚3个月。认为应将紫杉醇作为治疗这些病人的标准治疗药物。

　　美国国立癌症研究所于1993年曾对1000名曾接受过两个疗程以上化疗的卵巢上皮癌患者进行过研究。对其中653例可测量病变的患者平均经4.9个月治疗后，4%完全缓解，18%有部分缓解，54%病情稳定，24%肿瘤继续进展，1年生存率为37%。

　　以色列对38名复发性卵巢癌患者，用紫杉醇135mg/m2或175mg/m2进行研究，当将溶于无菌生理盐水或5%葡萄糖溶液中的浓度为0.6mg/ml或小于0.6mg/ml的紫杉醇进行连续3小时静脉滴注时，患者耐受良好，髙剂量紫杉醇治疗组部分和完全缓解率为22%，低剂量治疗组为7%;疾病稳定率分别为30%和27%。

　　3.2乳腺癌

　　目前，全世界对于晚期乳腺癌均缺乏有力的治疗手段，而法国南特痛症中心PierreFumotlau及其同事，用紫杉醇治疗33例晚期乳腺癌患者，其有效率达73%。荷兰、加拿大的科研人员也有报告，称紫杉醇对抗乳腺癌有积极的疗效。1992年3月，加拿大对245例转移性乳腺癌用紫杉醇进行治疗，结果髙剂量组(175mg/m2)有效率为28%，低剂量组（135mg/m2)疗效为21%。NCI用紫杉醇治疗晚期乳腺癌247例，70%使用高剂量（175mg/m2)，30%使用低剂量(135mg/m2)，结果总有效率为22%。

　　1991年son医院的Holmes等报告紫杉醇对晚期乳腺癌有良好的疗效，单药的有效率达56%。这一结果可与阿霉素的效果相媲美。

　　3.3耐药性疟疾

　　美国Pouvdle等报道，紫杉醇对疟原虫，包括氯喹和乙胺嘧啶耐药株疟原虫有抗疟活性。体外人恶性疟原虫感染期红细胞研究表明，紫杉辞可减轻疟原虫血症并呈剂量依赖关系，看来优于现行的抗疟药。紫杉醇还可在原虫侵袭后30小时内防止发生新的感染，认为静脉输注紫杉醇150mg/m%6-24小时即能有效。

    3.4肺癌

　　1994年6月30日第七届世界肺癌大会上，纽约斯隆凯特琳癌症中心科研人员宣布，他们合成了一种叫做塔克索特尔（Taxotete)的高效治疗肺癌新药，其药物主要成分是从欧洲紫杉树的针叶中提取出来的，在欧美的四家癌症中心，对141名肺癌病人进行了药效观察，发现38%的患者瘤体变小，在该中心的29例病人中，11例药后肺瘤减小一半，该药正处于I期试验阶段。有待进入1期药效鉴定。

　　4紫杉醉的资源开发与策略

　　紫杉是一种长势缓慢的植物，大多数生长在髙大的纵树或冷杉树下遮荫之处，或长于常绿阔叶林或针阔叶林混交林中，这类植物是冰川活动时期的孓遗物种，生态环境特殊，全世界仅分布在中国、印度、缅甸、阿富汗、朝鲜、日本、美国、加拿大、俄罗斯等国家，分布虽广，但数量不多，种群密度小，自身繁殖率低而弱，多年才能成材。特别是紫杉醇在树木中的含量极低，一般纯结晶收取率仅只有0.01%。如过多地剥皮取料，会引起树木的死亡，因此给开发本品带来了难题。例如1992年美国NCL和BMS公司签订的提取25公斤紫杉醇的计划，就意味着要毁灭近万株紫杉。因而这几年来，保护紫杉资源、扩大再生途径，走合成紫杉醇的道路已经成为学者们的热点课题。人们从全合成、半合成、组织培养真菌发酵，以及寻找天然植物的代用品等方面，进行了多途径、多方位的广泛研究，以避免生态破坏、资源枯竭、物种灭绝的弊端。其策略有以下几点。

    4.1人工栽培

　　依靠种子繁殖及扦插等无性繁殖方法，有计划、大批量培育紫杉幼苗，是当前保护资源的主要方法之一。如美国BMS公司在1991年已种植400万株，之后，每年又栽1000万株，以保持资源不会枯竭。我国云南农科院高山经济植物所已成功繁育了5万株红豆杉树，成活率达94.3%。湖南绥宁县林业局经过三年努力，今年已首次人工繁殖出红豆杉幼苗3000多株，现已移栽大田，苗木长势良好。在北方，黑龙江中医学院药圃育苗东北红豆杉成功，目前，我国政府已签署国际生物多样性保护条例，并将西藏红豆杉、东北红豆杉列为国家级保护植物。越有开发价值，越应保护好药源，二者应统筹兼顾，不可偏废。

    4.2代用品的寻找

　　以往认为只有树皮内才有紫杉醇的存在，这几年I来，经过科学研究，发现紫杉的枝茂叶盛，其紫杉醇含量也不低，有的品种，甚至髙于树皮含量，这样不砍伐树木，保护了资源，高产量的枝叶也得到了利用，真是一举二得。

　　4.3植物细胞和组织的培养

　　1992年美国农业部和PhytonCatalyticInc合作，将紫杉中能够产生紫杉醇的细胞，用特殊的培养基进行组织培养，然后在生物反应器中加快繁殖，培养成为无规则的组织团块，加入诱导剂，使培养物中的紫杉醇含量增加，所得紫杉醇含量为树皮的3?5倍，在近年来已进入商业化生产。目前全世界已对10种红豆杉^进行研究，发现以红豆杉幼茎、形成层或树皮诱导愈伤一组织的效果较好，诱导率高。

　　~美国从太平洋红豆杉的韧皮部分离到一株真菌，经过三周的培养，所得培养物经测定确认含有紫杉醇。在我国，黑龙江中医学院对东北红豆杉也进行了组织培养，克服了褐化问题，培养出愈伤组织200克，摸索出一套组织培养的新技术。在韩国，山林厅林木育种研究所于二年前成功地利用细胞培养法从红豆杉芽眼中提取紫杉醇后，又于1994年培养出大量标准品，从每升芽眼中可提取3mg，这种培养法是从我国引入的。在日本，冈山理工大学滨田博喜、美国纽约州立大<学的尾岛严和横滨盐水港精糖公司的专家们，从紫杉树叶中提取的细胞，在无菌状态下进行培养，再把繁殖一座后的细胞中提取物，与P?乳胺的物质合成，开发出一种新的抗癌药已经获成功，其主要优点是:以往直接从紫杉中提取时每1公斤树皮中只能得到几毫克紫杉醇，?其成本太高，得量太低，不适宜推广使用。这种合成方法可提高百倍的提取液。

　　4.4紫杉醇的合成

　　1988年，法国国家科学研究中心与PhovePoulenoQorer化工厂合作，实现了紫杉辞的半合成工艺。他们从紫杉的计叶中提取到紫杉酵的前体-ylbaccatinI作为原料，然后经过一系列的化学反应获得了紫杉醇的同系物Taxotere，本品水溶性优于紫杉醇，抗癌活性也较明显，原料从紫杉针叶中提取而来。

　　5我国对紫杉醉的研究

　　紫杉又名赤柏松、紫柏松，早在《本草推新》、《中药大辞典》、《东北药植志》上就有记载，是一种生长缓慢的常绿乔木，属红豆杉科Taxaceae,共5属23种。我国计有4属13种，分布在我国西南、东北和台湾等地，散生于山林地中，资源丰富。药理研究本品有降血糖作用，其莲皮叶含有抗白血病和抗肿瘤作用的紫杉醇，临床治疗糖尿病也有良效;并用于治疗肾炎浮肿，小便不利和妇女痛经。

　　我国自1984年起就开始了红豆杉和紫杉醇的研究工作，在植物、植化、药理、栽培等方面做了大量工作，现正向生产规模化水平发展。中国医科院药物研究所率先开展了中国红豆杉属植物的全方位研究工作。在国内发现四种红豆杉属植物:红豆杉、云南红豆杉、美丽红豆杉和东北红豆杉。证实红豆杉及云南红豆杉的树皮的乙醇提取物有明显的抗肿瘤活性。接着中科院昆明植物所又从云南红豆杉树枝中分离得到8个紫杉烷类二萜及其生物碱。此外，还分离得到一种新的化合物即云南红豆杉甲素。中国医科大学对美丽红豆杉的化学成分进行了系统研究，发现了两种具有新骨架二萜化合物，但其生物活性比紫杉酵小300余倍。1992年沈阳药学院和黑龙江中医学院对我国东北红豆杉的茎皮经过提取分离，鉴定得到紫杉醇等9种化合物，并进行了化学质量评价。实验结果表明，紫杉醇的含量与国外所测数据相近，具有明显的延长荷瘤小鼠的生命及抗肿瘤作用，并发现黑龙江省穆棱县的紫杉质量最佳。近期浙江省医学科学院药物研究所，用浙江美丽红豆杉枝叶提取抗肿瘤新药紫杉醇的研究也取得了成功，提取分离到高浓度紫杉醇，既解决了紫杉树皮的资源短缺问题，又保护了生态资源。

　　目前紫杉醇注射剂每瓶30mg，在美国的批发价每瓶约146美元。在瑞典零售价每瓶为1326瑞典克朗。根据勃斯迈--施贵宝(BMS)公司估计，每例治疗的平均剂量150mg/m3，每疗程总剂量250mg，每三周为一疗程，约需3?6个疗程。现美国每年卵巢癌的新患者约为2.1万人，乳腺癌的新患者为18万人，瑞典的卵巢癌患者约1000人。由此可见，紫杉醇的销售前景良好。有关方面统计，本品1993年销售额为0.5亿美元，1994年即升至2亿美元，估计95年可达到4亿美元，97年有可能闯过10亿美元大关。

　　综上所述，紫杉醇是一种很有希望的抗癌新药，我国资源丰富，有条件将研究不断深入，使我国传统医药在世界医药之林大放光彩。