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Research Status and Utilization Strategies of Rare Medicinal Plants in Taxus

来源：花匠小妙招时间：2025-07-25 21:51

摘要：对珍稀药用资源植物红豆杉属的分类、种分布、主要化学成分及药理学作用的国内外研究现状进行归纳分析，对红豆杉属植物资源开发利用过程中遇到的问题以及可能的解决方案进行讨论。目前全球共发现和鉴定红豆杉属11个种，从中分离鉴定出三大类即巴卡亭Ⅲ及其他紫杉烷类物质、紫杉黄酮和红豆杉多糖等共500余种化学成分。对红豆杉属植物的药理学研究发现，其具有显著的防癌、抗肿瘤、抗氧化、清除自由基、调节心血管系统、抗炎、抗衰老等药理学作用。红豆杉属植物开发利用过程中存在种群遗传多样性保护与生物资源减少、红豆杉属植物资源分布地域性与次生代谢多样性、新结构物质发现与药理学作用机制研究相互脱节等问题。提出引种驯化与构建红豆杉属植物种质资源库、建设红豆杉属高质原料标准化生产技术体系、依托现代科技手段构建红豆杉属植物高效利用的技术平台等对策。

Abstract: This article reviewed the classification, distribution, main chemical constituents and their biological activities of genus Taxus, rare medicinal plants, and also discussed the research status, problems in the exploitation and potential solutions. Taxus was composed of 11 species (including one artificial hybrid species) mainly distributing in the Northern Hemisphere. More than 500 chemical compounds have been identified from the genus and can be sorted into 3 types (Taxane derivatives like Baccatin Ⅲ, flavonoids and polysaccharides). These compounds have much important pharmacological activity such as anti-cancer, anti-oxidant, elimination of free radicals, anti-inflammatory, cardiovascular system regulation, and anti-aging. However there exist some problems in utilization of the important plant resources, such as, decreases in the species genetic diversity and the biological resources, conflict between regional distribution of the species and diversity of the chemical compounds, and disjointedness of the basic theory of Taxus with the technique applications. This article suggested that the problems might be solved through these strategies, such as, building up the germplasma resources stocks of Taxus, introducing and taming species at national level, constructing the technology system for the standardization production of the high quality raw material, and the modern technology platform for the high efficiency utilization of Taxus resources.

Key words: Taxus germplasma resources standard production new pharmacological properties

红豆杉科(Taxaceae)红豆杉属(Taxus)为常绿乔木或灌木植物，民间一般称“紫杉”，含有多种药用成分。红豆杉属植物全世界有11个种，分布于北半球温带、寒温带及热带、亚热带高山地区，我国有4种1变种，分布于西南、东北、华中、华南及华东地区。红豆杉属植物对生境温度、水分、光照等要求较严格，对森林类型选择及层间植物物种环境也有较为苛刻的要求，因而使该属植物在地理分布上受到了限制，制约其种群的空间拓展(中国科学院中国植物志编委会，2004)。

红豆杉属药用功能最早记载于《本草纲目》，可用于治疗霍乱、伤寒等症。《本草推陈》中也对药用功能有过相关记载“紫杉可入药，利尿、通经、治肾病，用皮易呕吐，木部及叶不吐”。民间和传统中医药对红豆杉属植物的利用也有着悠久历史和记载，用以消积、润燥、利尿、通经、消炎并可治疗多种肠道寄生虫病(南京中医药大学，2006)。最新药理学研究还发现，红豆杉属植物具有抑菌敛毒、消炎排毒作用，对上呼吸道炎症具有治疗作用，对糖尿病、肾脏病、高血压和高血脂症等具有显著疗效(冉先德，1993)。

对红豆杉属植物资源开展系统的研究始于1856年，Lucas(1856)从欧洲红豆杉(Taxus baccata)叶中提取得到粉末状碱性组分Taxine，此后的一百多年对红豆杉属植物的研究进展缓慢。Wani等(1971)从短叶红豆杉(Taxus brevifolia)中分离得到Taxol，并证实其具有显著的抗肿瘤生物活性。1985年美国国立癌症研究院(NCI)对红豆杉属植物进行了系统的抗癌药理学筛选研究，发现了红豆杉属植物中多种抗肿瘤活性成分。至此，红豆杉属植物的药用价值得到了广泛关注和深入研究，开发应用这一天然抗癌产物在世界范围内全面展开。本文就红豆杉属植物目前国内外研究现状、存在的问题和可能的解决方案进行了论述。

1 红豆杉属植物分类与分布1.1 红豆杉属植物分类

红豆杉属为常绿乔木或灌木，小枝不规则互生，基部有多数或少数宿存的芽鳞，稀全部脱落；冬芽芽鳞覆瓦状排列，背部纵脊明显或不明显。叶条形，螺旋状着生，基部扭转排成2列，直或镰状，下延生长，上面中脉隆起，下面有2条淡灰色、灰绿色或淡黄色的气孔带，叶内无树脂道。雌雄异株，球花单生叶腋；雄球花圆球形，有梗，基部具覆瓦状排列的苞片，雄蕊6~14枚，盾状，花药4~9，辐射排列；雌球花几无梗，基部有多数覆瓦状排列的苞片，上端2~3对苞片交叉对生，胚珠直立，单生于总花轴上部侧生短轴之顶端苞腋，基部托以圆盘状的珠托，受精后珠托发育成肉质、杯状、红色的假种皮。种子坚果状，当年成熟，生于杯状肉质的假种皮中，稀生于近膜质盘状的种托(即未发育成肉质假种皮的珠托)之上，种脐明显，成熟时肉质假种皮红色，有短梗或几无梗；子叶2枚，发芽时出土。图 1(Cope, 1998)以东北红豆杉(Taxus cuspidata)为例，给出了该属的形态学特征。红豆杉属树种木材边材窄，与心材区别明显，无树脂道及树脂细胞，纹理均匀，结构细致，硬度大，防腐力强，韧性强，为优良的建筑、桥梁、家具、各种生产及家用器材等用材。本属树种耐荫性强，在天然林中生长缓慢，分布星散，野生树木日渐减少。可以通过人工造林，加强抚育管理，使其加速生长，以生产优良木材(中国科学院中国植物志编委会，2004)。

图 1 东北红豆杉的形态学特征(Cope, 1998)Fig.1 Morphological characteristics of Taxus cuspidata (Cope, 1998)

1.2 红豆杉属植物在中国的分布

红豆杉属植物主要分布于北半球温带至中亚热带地区，全世界有11种，变种丰富。我国共有4种1变种，分别为：东北红豆杉(Taxus cuspidata)，主要分布于吉林老爷岭、张广才岭及长白山区，多生于海拔500~1 000 m酸性土地带(柏广新等，2002)；西藏红豆杉(Taxus wallichiana)，又称喜马拉雅红豆杉，为喜马拉雅山特有种，主要分布在我国西藏南部海拔2 500~3 000 m地带(周进等，1999)；云南红豆杉(Taxus yunnanensis)，主要分布于云南西北部及西部(镇康、景东)、四川西南部与西藏东南部，多生于海拔2 000~3 500 m高山地带(王卫斌等，2006)；红豆杉(Taxus chinensis)，又称中国红豆杉，为我国特有种，分布广泛，多见于甘肃南部、陕西南部、四川、云南东北部及东南部、贵州西部及东南部、湖北西部、湖南东北部、广西北部和安徽南部，常生于海拔1 000~1 200 m以上的高山上部(杨玉林等，2009)；南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)，又称美丽红豆杉，变种，是我国分布最为广泛的红豆杉属树种，多见于安徽南部、浙江、台湾、福建、江西、广东北部、广西北部及东北部、湖南、湖北西部、河南西部、陕西南部、甘肃南部、四川、贵州及云南东北部，生于海拔1 000~1 200 m以下(檀丽萍等，2006)。

1.3 红豆杉属植物的全球分布

欧洲红豆杉(Taxus baccata)，主要分布于欧洲，北起挪威、瑞典，南到葡萄牙、西班牙、希腊、克里米亚半岛至高加索地区的山脉以及北非的阿尔及利亚，东至波罗的海、喀尔巴阡山脉，西到英格兰、爱尔兰均有分布(Molyneux et al., 2007)；短叶红豆杉(Taxus brevifolia)，又称太平洋红豆杉，从美国阿拉斯加东南部，向南沿加拿大海岸穿过温哥华、夏洛特皇后群岛、奥林匹亚半岛，向南延伸至克拉马斯山脉，向东南至内达华山脉，最南可至卡拉维拉县，内陆分布最西至落基山脉西部(Molyneux et al., 2007)；加拿大红豆杉(Taxus canadensis)，主要分布于北美地区，东起加拿大纽芬兰岛及美国弗吉尼亚州，西到加拿大马尼托巴省及美国爱荷华州(Krussmann et al., 1985)；佛罗里达红豆杉(Taxus floridana)，主要分布于佛罗里达西部、阿巴拉契科拉河东岸岸边及溪谷间(Krussmann et al., 1985)；球果红豆杉(Taxus globosa)，主要分布于墨西哥瓦哈卡省、新莱昂州和塔毛利巴斯州(Krussmann et al., 1985)；曼地亚红豆杉(Taxus media)，是天然杂交品种，父本为欧洲红豆杉，母本为东北红豆杉，原477201220产于美国和加拿大，20世纪末引入我国，在世界范围内均有广泛分布(艾尼·瓦逊等，2004)。

2 红豆杉属植物的化学成分

目前从红豆杉属植物中分离出紫杉烷类化合物约500余种以及大量非紫杉烷类化合物成分，包括倍半萜类化合物、甾体类化合物、木质素类化合物、黄酮类化合物、糖苷类化合物以及其他类化合物等(Shi et al., 2005)。近年科学家们对紫杉烷类化合物中巴卡亭Ⅲ类紫杉烷物质进行了大量的研究，其中的紫杉醇在治疗乳腺癌等方面取得了良好的效果。本文对红豆杉属植物中所含的巴卡亭Ⅲ及其他紫杉烷类物质、紫杉黄酮和红豆杉多糖展开综述。

2.1 巴卡亭Ⅲ及其他紫杉烷类物质

紫杉烷类物质在C5和C20形成氧桥，核磁图谱中H-20a与H-20b形成AB四重峰。巴卡亭Ⅲ(Baccatin Ⅲ)是此类化合物的结构母体，结构式如图 2。

图 2 巴卡亭Ⅲ结构式Fig.2 Structural formula of Baccatin Ⅲ

在巴卡亭Ⅲ(Chan et al., 1966)分子基础上R1和R22个位置由2个羟基取代原来的乙酰氧基即得到10-去乙酰巴卡亭Ⅲ(10-Deacetylbaccatin Ⅲ)(Kingston et al., 1982)分子，其结构式如图 3；在巴卡亭Ⅲ分子的基础上R1位置由1个C-13侧链取代原来的乙酰氧基即得到了紫杉醇分子(Taxol)(Wani et al., 1971)，结构式如图 4；在10-去乙酰巴卡亭Ⅲ分子基础上，C-13侧链N上苯甲酰基被叔丁氧羰基取代得到多西紫杉醇分子(Docetaxel)(Pazdur et al., 1993)，结构式如图 5。多西紫杉醇较之紫杉醇分子水溶性增加，生物利用度更高，毒副作用小，抗癌活性更强。

图 3 10-去乙酰巴卡亭Ⅲ结构式Fig.3 Structural formula of 10-Deacetylbaccatin Ⅲ

图 4 紫杉醇结构式Fig.4 Structural formula of Taxol

图 5 多西紫杉醇结构式Fig.5 Structural formula of Docetaxel

红豆杉属植物含有的重要巴卡亭Ⅲ类紫杉烷物质还有：巴卡亭Ⅳ(Baccatin Ⅳ)(Chan et al., 1966)，巴卡亭Ⅵ(Baccatin Ⅵ)(Dellacasademarcano et al., 1975)，三尖杉宁碱(Cephalomannine)(Dellacasademarcano et al., 1970)，红豆杉素C (Taxus C)(张宏杰等，1993)，7-环氧氯丙烷-10-去乙酰巴卡亭Ⅲ(7-epi-10-Deacetylbaccatin Ⅲ)(Zamir et al., 1995)，1, 13-二乙酰氧-10去乙酰巴卡亭Ⅲ(1, 13-Diacetoxy-10-Deacetylabaccatin Ⅲ)(陈章玉等，1996)，Taxuspine E (Kobayashi et al., 1995)，Taxuspine N (Kobayashi et al., 1996)，Taxuspinanane A (Morita et al., 1997a)，Taxuspinanane C (Morita et al., 1997b)等。

红豆杉属植物中还含有其他不含巴卡亭Ⅲ类紫杉烷类化合物，包括普通6/8/6环状碳骨架紫杉烷类、3, 11-环化紫杉烷类、11(15→1)重排紫杉烷类、2(3→20)重排紫杉烷类、二环紫杉烷类以及11 (15→1)，11(10→9)双重排紫杉烷内酯化合物类等(Wang et al., 2010)。

2.2 紫杉黄酮类物质

黄酮类物质泛指2个苯环(A-环与B-环)通过中央3个碳原子相互连接、具有C6—C3—C6结构的一系列化合物。根据其基本结构中取代基的不同，可将其分为：黄酮及黄酮醇类、二氢黄酮及二氢黄酮醇类、异黄酮类、二氢异黄酮类、查尔酮类、橙酮类、花色素类、黄烷类及双黄酮类化合物。红豆杉属中的黄酮类物质主要有黄酮醇类、二氢黄酮醇类以及双黄酮类。

黄酮醇类物质是在基本骨架的C-3上有1个羟基取代基的黄酮类化合物，目前从红豆杉属植物中分离到的黄酮醇类物质主要有山萘酚(Kaempferol)(Tatsuo et al., 1958)，槲皮素(Quercetin)(Tachibana et al., 1994)以及异鼠李亭(Isorhamnetin)(Tachibana et al., 1994)，它们的结构式如图 6。

图 6 黄酮醇类结构式Fig.6 Structural formula of flavonol

二氢黄酮醇类物质是黄酮醇类的C-2和C-3之间为单键连接的黄酮类化合物，目前从红豆杉属植物中分离到的二氢黄酮醇类物质有(+)-紫杉叶素((+)-Taxifolin)(Chuang et al., 1989)，结构见图 7。

图 7 (+)-紫杉叶素结构式Fig.7 Structural formula of (+)-Taxifolin

双黄酮类物质是一个黄酮的C-8和另一个黄酮的C-5′连接在一起的黄酮类化合物，目前从红豆杉属植物中分离到的双黄酮类物质有银杏素(Ginkgetin)(Tatsuo et al., 1958)，金松双黄酮(Sciadopitysin)(Tatsuo et al., 1958)，红杉黄酮(Sequoiaflavone)(Khan et al., 1976)，苏铁双黄酮(Sotetsuflavone)(Tatsuo et al., 1958)，榧双黄酮(Kayaflavone)(Tatsuo et al., 1958)，阿曼托黄素(Amentoflavone)(邱林刚，1989)，4′, 7, 7″-三氧薄荷基阿曼托黄素(4′, 7, 7″-Tri-O-methyl-amentoflavone)，4′, 4″, 7, 7″-四氧薄荷基阿曼托黄素(4′, 4″, 7, 7″-Tetra-O-menthyl-amentoflavone)(Parmar et al., 1993)，4′, 7″-二氧薄荷基阿曼托黄素(4′, 7″-Di-O-menthyl-amentoflavone)(Das et al., 1994)等，结构见图 8。

图 8 双黄酮类结构式Fig.8 Structural formula of biflavanones

此外，Krauze-Baranowska(2004)从欧洲红豆杉中分离出了几种新黄酮类物质：3-O-芦丁糖甙杨梅酮(3-O-Rutinoside myricetin)，3-O-芦丁糖甙槲皮素(3-O-Rutinoside quercetin)，3-O-芦丁糖甙山萘酚(3-O-Rutinoside kaempferol)，7-O-葡糖苷槲皮素(7-O-Glucoside quercetin)，7-O-葡糖苷山萘酚(7-O-Glucoside kaempferol)，杨梅酮白果素(Myricetin bilobetin)，4″-O-甲基阿曼托黄素(4″-O-Methyl-amentoflavone)，7-O-甲基阿曼托黄素(7-O-Methyl-amentoflavone)。

2.3 红豆杉多糖类物质

红豆杉多糖也是红豆杉属植物中一种重要的药理学成分，为越来越多的科学家所关注。吴绵斌等(2007)采用水提醇沉法从南方红豆杉枝叶中提取得到红豆杉总多糖，经离子交换色谱法分离得到3种酸性多糖：红豆杉多糖-1(PTM-1)、红豆杉多糖-2(PTM-2)和红豆杉多糖-3(PTM-3)，其中PTM-3为单一组分多糖，由L-阿拉伯糖、D-半乳糖、D-葡萄糖醛酸和L-鼠李糖等单糖组成，单糖间以β-(1, 3)糖苷键为主连接。Wu等(2009)采用热水浸提法从南方红豆杉枝叶中提取红豆杉总多糖，经离子交换色谱和凝胶色谱法分离得到1种复合水溶性多糖T1，它由甘露糖、树胶醛糖、半乳糖、木糖、鼠李糖、2, 4-O-甲基-甘露糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸等组成。Yin等(2010)采用离子交换色谱和凝胶色谱法分离得到1种水溶性多糖TMP70S-1，由鼠李糖、木糖、半乳糖等单糖组成，具有重复单元结构。结构见图 9。

图 9 TMP70S-1结构式Fig.9 Structural formula of TMP70S-1

3 红豆杉属植物的主要药理学作用3.1 紫杉烷类化合物的主要药理学作用

紫杉烷类化合物能通过与微管蛋白亚基结合激活多条信号转导通路，诱导肿瘤细胞凋亡。目前应用于临床治疗的紫杉烷类物质主要为紫杉醇和多西紫杉醇等。

3.1.1 对卵巢癌治疗作用

McGuire等(1989)对47例卵巢癌患者进行了二期临床试验，给药量为紫杉醇110~250 mg·m-2静脉滴注1天，22天为1个周期，经过3~15个月的治疗有效率达到16%~44%，不良反应为骨髓抑制，主要表现为白血球减少症，而血小板减少症和网状细胞减少症则较少发生。该试验首次证明了紫杉醇对卵巢癌的治疗具有重要功效，并能与其他药物联用有效治疗晚期卵巢癌。桂玲等(2011)对37例复发性卵巢癌应用紫杉醇脂质体联合卡铂二线治疗，给药量为紫杉醇135~175 mg·m-2，卡铂300 mg·m-2，21天为1个疗程，化疗并接受2个疗程治疗后评价疗效和不良反应，其中完全缓解2例、部分缓解21例、稳定9例、进展5例，客观有效率为62.1%，不良反应主要为骨髓抑制、白细胞减少、消化道不良反应。研究表明紫杉醇脂质体联合卡铂二线治疗复发性卵巢癌是一种有效的疗法，毒性反应小，患者耐受良好。

3.1.2 对乳腺癌的治疗作用

Holmes等(1991)对25例乳腺癌患者进行了一期和二期临床试验，给药量为紫杉醇250 mg·m-2，21天为1周期，经过9个月的治疗，客观有效率达到56%，92%患者病情得到控制，不良反应主要为粒细胞减少症，有5%的病例伴有嗜中性粒细胞减少症，此研究首次证明了紫杉醇对乳腺癌具有良好的治疗效果。Lin等(2007)应用紫杉醇联合顺铂方案治疗，51例转移性乳腺癌患者，给药量为紫杉醇175 mg·m-2和顺铂50 mg·m-2，21天为1周期，有效率为42.6%，不良反应主要有关节及肌肉疼痛，感知神经毒性和贫血症。朱燕等(2008)采用紫杉醇联合顺铂治疗晚期转移性乳腺癌31例，给药量为紫杉醇135~175 mg·m-2静脉滴注第1天，顺铂70 mg·m-2静脉滴注第2天，21~28天为1周期，总有效率58.1%，1年生存率为61.5%，主要不良反应为骨髓抑制、肌肉关节疼痛、周围神经毒性、胃肠道反应以及肝功能异常。

3.1.3 对食管癌的治疗作用

Ajani等(1994)对52例食管癌患者(其中32例同时患有恶性腺瘤，18例同时患有鳞状细胞癌)进行了二期临床试验，给药量为紫杉醇250 mg·m-2，21天为1周期，其中完全和部分缓解16例、进展11例，32例并发恶性腺瘤患者中完全和部分缓解11例、进展6例，18例鳞状细胞癌患者中部分缓解5例、进展5例，不良反应主要有粒细胞减少，该试验首次证明了紫杉醇单药对食管癌治疗具有良好的功效。Petrasch等(1998)对20例Ⅲ期、复发性或转移性食管癌患者运用紫杉醇与顺铂联用方案进行临床试验，给药量为紫杉醇90 mg·m-2静脉滴注3 h继以顺铂50 mg·m-2，14天为1周期，完全缓解3例、部分缓解5例，不良反应主要为嗜中性白血球减少症，该试验研究首次证明紫杉醇与顺铂联用方案对治疗食管癌的功效。

3.1.4 对胃癌的治疗作用

Ohtsu等(1998)对15例晚期胃癌患者(15例患者中有13例接受过化疗治疗)进行了二期临床试验，给药量为紫杉醇210 mg·m-2静脉滴注3 h，21天为1周期，部分缓解3例，不良反应为中性白细胞减少症和非血液毒性。单药多西紫杉醇作为进展期胃癌的一线治疗，总有效率可达22%。Fahlke等(2009)对30例晚期胃癌患者进行了西妥昔单抗与多西紫杉醇及顺铂联用治疗，给药量为第1天西妥昔单抗400 mg·m-2，1周后西妥昔单抗250 mg·m-2、多西紫杉醇75 mg·m-2、顺铂75 mg·m-2，21天为1周期，其中完全缓解1例、部分缓解5例、稳定10例、进展6例，不良反应为白细胞减少症和中性白细胞减少症。El-Rayes等(2009)对23例胃癌患者进行贝伐单抗与多西紫杉醇与奥沙利铂联用治疗，给药量为贝伐单抗7.5 mg·m-2，多西紫杉醇70 mg·m-2，奥沙利铂75 mg·m-2，21天为1周期，其中部分缓解10例、稳定7例，不良反应为中性白细胞减少症、白细胞减少症。

3.1.5 其他药理学作用

Gandara等(2001)通过体内外抗癌试验证实了紫杉醇治疗非小细胞肺癌具有良好的疗效，并具有增强放射性敏感性的作用。多西紫杉醇单药一线治疗非小细胞肺癌有效率为21.7%~38.0%。王瑜(2010)对经病理和细胞学证实的60例非小细胞肺癌患者给予多西紫杉醇联合顺铂治疗，部分缓解25例、稳定25例、进展10例，总有效率为83%，中位生存期10.5个月，1年生存率为45%，不良反应为骨髓抑制，证明了多西紫杉醇联合顺铂一线或二线治疗非小细胞肺癌有较好的疗效。Tannock等(2004)以及Petrylak等(2004)进行了大样本临床Ⅲ试验研究，证实多西紫杉醇对非激素依赖性前列腺癌患者有明显益处，死亡风险下降20%~24%。Montgomery等(2007)对29例非激素依赖性前列腺患者用多西紫杉醇联合己烯雌酚进行了一项临床Ⅱ期试验，24例患者对PSA有反应，PSA反应率为75%，38%的患者PSA下降超过90%，证明多西紫杉醇联合己烯雌酚治疗非激素依赖性前列腺是有益的。此外，经临床证实紫杉烷类化合物对子宫癌、胰腺癌、结肠癌、转移性肾癌、视网膜瘤、恶性黑色素瘤等具有良好疗效。

3.2 紫杉黄酮类化合物的药理学作用

紫杉黄酮类化合物分子量较小，易被人体吸收，能通过血脑屏障。具有降血压、降血脂、防止血栓形成、增强免疫力、降低血管脆性、改善心脑血管血液循环等作用。紫杉黄酮类化合物在防癌、抗肿瘤、抗氧化、清除自由基、调节心血管系统、抗炎、抗衰老等方面均有很好的药理学作用。

3.2.1 防癌、抗肿瘤作用

紫杉黄酮类化合物具有抑制癌细胞生长、诱导肿瘤细胞凋亡、抗致癌因子、促进抑癌基因表达、干预肿瘤细胞信号转导、抑制血管生长、提高机体免疫力等的作用。研究发现，紫杉黄酮类化合物对前列腺癌、乳腺癌、宫颈癌、结肠癌、肺癌、肝癌等具有很好的抑制作用。Haddad等(2006)发现26种黄酮类化合物具有对人雄性激素依赖性前列腺癌LNCaP细胞及雄性激素非依赖性前列腺癌PC-3细胞的抗增殖作用。Brusselmans等(2005)发现能诱导癌细胞凋亡的黄酮类化合物可以同时抑制脂肪酸合酶(FAS)活性，脂肪酸合酶被认为是癌症患者体内最为典型过量表达的脂肪酶，此发现也提示了一个新的黄酮类化合物防癌抗肿瘤的机制。

3.2.2 抗氧化、清除自由基、调节心血管系统作用

Abraham等(2008)发现Rutin，Apigenin 6-neohesperidose，Kaempferol 3-robinobioside以及Kaempferol 3-rutinoside具有抗氧化性和清除自由基的能力。黄酮化合物中Rutin具有很强清除自由基DPPH和抑制超氧自由基生成的活性，清除能力与浓度有显著的剂量-效应关系。Ben等(2009)发现3个黄酮类化合物Kaempferol 3-O-isorhamninoside，Rhamncitrin-3-O-isorhamninoside和Rhamnetin-3-O-isorhamninoside对DPPH自由基和超氧阴离子自由基具有清除作用，清除能力与浓度有显著的剂量-效应关系。

紫杉黄酮类化合物的抗氧化性使其在抗心律失常和改善冠脉循环方面具有活性，有降血脂、降胆固醇、抑制血栓和扩张冠状动脉的作用。Aviram等(2002)研究发现，健康受试者饮用红葡萄酒后血液中携带的抗氧化黄酮类LDL明显增加，对apoE缺失型大鼠的试验表明，葡萄酒中黄酮类化合物可以有效预防动脉粥样硬化。张锦等(2009)研究发现银杏黄酮磷脂复合物对大鼠心肌再灌注血管内皮损伤具有明显的保护作用，可能与其增强抗氧化酶活性，减少自由基对内皮细胞的氧化损伤，减少内源性血管活性物质ET1的释放，纠正PGI2/TXA2失衡的机制有关。

3.2.3 抗炎、抗衰老作用

紫杉黄酮类化合物可以通过影响细胞分泌过程、有丝分裂、细胞间相互作用等起到抗炎作用。紫杉黄酮类化合物还可以通过提高神经内分泌系统的整体功能，增加抗氧化酶活性，清除或减少氧自由基和脂质过氧化物，起到减缓细胞衰老的作用。Aquila等(2009)研究发现黄酮类物质Vicenin-2，Spinosin，Isovitexin和Swertisin可以抑制Cyclooxygenase(COX-2)酶和Nitric oxide synthase(iNOS)酶的诱导活性，显示抗炎活性。宗灿华等(2008)发现黄酮类物质可以显著提高衰老模型小鼠血SOD、CAT及GSH-PX活性，显著降低衰老模型小鼠血浆、脑匀浆及肝匀浆中LPO含量，显示抗衰老活性。

3.2.4 其他药理学作用

Matsuse等(1999)对槲皮素3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷进行体外评价其抑制HIV-RT的活性，IC50值为50 μmol·L-1，显示黄酮类化合物具有抗HIV病毒的作用。Arora等(2000)研究发现Genistein具有清除自由基、抗氧化作用、调节细胞信号传导和细胞周期、抑制细胞衰亡、控制基因表达等作用。赵雪英等(1998)研究发现槲皮素可提高人外周血淋巴细胞的抗辐射性，增加受照小鼠骨髓DNA含量，降低脾脏LPO含量，证明槲皮素具有一定的抗辐射作用。此外，紫杉黄酮类化合物还具有调节内分泌、改善微循环、解热镇痛、保护神经细胞、促进生长等多种药理学作用机制。

3.3 红豆杉多糖的药理学作用

宁波泰康红豆杉生物工程有限公司(2006)以红豆杉多糖口服液为试验材料进行了小鼠动物试验，结果表明红豆杉多糖具有抑制肿瘤生长的作用，并能抑制肿瘤自发转移；红豆杉多糖还可以提高免疫细胞数量，对免疫功能具有促进作用；红豆杉多糖与环磷酰胺或阿霉素等化疗药物组成复方制剂具有协同促进作用；红豆杉多糖能显著延长受试小鼠在常压缺氧状态下的存活时间，显著延长小鼠游泳存活时间。红豆杉多糖通过保护T细胞功能，使癌症患者免疫功能保持在较为正常的状态，临床试验的案例表明红豆杉多糖扩大了化疗的临床适应症，具有一定的增效增敏作用，对晚期肺癌、胃癌、大肠癌、乳腺癌、前列腺癌等具有良好的治疗促进作用。红豆杉多糖可以减少外周血白细胞和血小板的降低程度，对骨髓起到一定的保护作用；此外，红豆杉多糖毒副作用小，药理作用强，能减少化疗药物用量，降低化疗药物的毒副作用，是癌症患者临床化疗的良好的辅助用药，具备良好的药用前景。

4 存在的问题及其对策4.1 开发利用与种质资源保护的矛盾4.1.1 种群遗传多样性保护与生物资源的减少

红豆杉属植物作为重要的药用植物资源，被科学家以及医学界广泛关注，但这也给红豆杉属植物的种质资源保护带来了诸多问题，随着红豆杉属植物的规模化开发利用，红豆杉属植物已经处于濒危状态。导致红豆杉属植物的濒危原因主要有：1)内因：野生红豆杉属植物，散生异龄，雌雄异株，雄株与雌株的比例约为9:1左右，异花授粉；在林分内呈星散分布，生长于林分下层，通风不畅，而且其花色不鲜艳、无香味，导致授粉环境较差，种子产量少、存活率低；种皮结构致密，由外至内为蜡质层、木栓层和石细胞层，形成水、气屏障，使得种胚在后熟过程中长期处于低氧缺水状态中，从而导致其休眠期过长，通常需要经过两冬一夏的休眠期才能萌发，在自然条件下，过长的休眠期会导致某阶段的自然条件不能满足种子后熟或萌发的需求，加上其他因素的影响，最终导致种子的损失，而正常萌发的红豆杉种子形成的幼苗也具有抗逆性差、成活率低等缺点，因此极大地限制了其种子繁殖种群、扩大生存空间；红豆杉属幼苗生长缓慢，达到10年生时主根才能穿透干旱层，侧根生长缓慢，植株分枝晚，生物量小，从而导致幼苗期对环境的适应性差，在进入生存稳定期前其生存严重受环境变化的威胁；红豆杉属植物的散生、异龄等特性导致其种群竞争力较差，加之生长对气候和环境的要求较高，使其在地理分布上具有局限性，限制其种群的空间拓展。2)外因：红豆杉属植物为阴性树种，对气候变化要求严格，需要上层高大乔木的庇护，对生境要求比较特殊，当林分内优势树种遭到破坏后其生存就会受到威胁；成熟的假种皮鲜艳味甘，种子易为鸟鼠及其他动物取食，严重降低了种子的生存率。红豆杉属树种材质优良，长期处于被过度砍伐的状态；随着人们对红豆杉属植物药理学作用的认识的深入，作为药用植物被过度利用也是导致红豆杉属生物资源减少的原因之一。此外，人类对大的森林生态系统组成和结构的干扰，也间接影响了红豆杉属植物的生存状况。

4.1.2 引种驯化与构建红豆杉属种质资源库

对红豆杉属植物的开发利用，应以对野生植物资源的引种驯化和资源培育为基础，以构建红豆杉属植物种质资源库为核心，坚决制止对野生植物资源的直接采集利用。红豆杉属的引种栽培应选择排水良好的酸性灰棕壤、黄壤、黄棕壤，其苗喜荫，应避免阳光曝晒，幼树及成树在冠层郁闭度0.5~0.6的环境下生长良好。选择地势平坦水源充足的立地作为育苗地，选择土层较厚、水分良好的灌木林地作为定植地。种质资源的开发和利用是发展我国传统中药产业和实现中药生产现代化的物质基础。种质资源也是植物遗传、进化、生理、生态和分类等学科的重要研究材料，具有经济、科学和生态上的极端重要性。因此，有必要在国家层面上建立红豆杉属种质资源库，对现存的种及独立遗传群体进行广泛的收集，妥善保存，汇集尽量丰富的遗传多样性资源。

4.2 植物资源分布地域性差异与标准化生产利用之间的矛盾4.2.1 红豆杉属植物资源分布地域性与次生代谢多样性

红豆杉属植物在我国有4种1变种，天然种群均呈零星状分布在特定生态位，有明显的地域性。红豆杉属的不同种和种内不同遗传群体在差异性生境中长期选择进化出了不同的适应策略，不同种之间在遗传多样性水平与遗传变异程度上存在很大差异。种群遗传变异导致红豆杉属不同种在外观形态、生理生态适应特征、对环境要素需求等存在差别，这就要求针对不同种采用不同的种植模式和培育措施。此外，红豆杉属植物资源分布的分散性，导致目前国内学者针对红豆杉属的研究也是小范围的和分地域的，没有形成系统的、统一的和全面的研究范式。

红豆杉属植物次生代谢产物中含有大量的独特药理学作用物质，这些物质包括初生代谢产物和次生代谢物，是为种群或者个体生存而存在，响应于刺激而产生，是物种适应环境的产物(Christophersen, 1991)，即，植物次生代谢物及合成途径是不同物种对多样的异质性环境长期适应与选择进化的结果，因此物种内和种间不同次生代谢物、合成途径及调控特征存在多样性和独特性。次生代谢物的不同也导致红豆杉属不同种在医药学方面的利用价值的差异。红豆杉属资源地域性分布差异以及次生代谢过程的多样性，要求在资源开发利用时以主要药理学成分紫杉烷类、红豆杉多糖、紫杉黄酮及单体组分含量为依据和质量性状指标，建立快速、准确、高效的HPLC分析方法，对收集到的红豆杉属种质资源筛选和评价，找到最具利用价值的红豆杉属遗传群体；同时对未被发现具有潜在药用价值的有效成分进行深入的药理学研究，不断扩展和充实群体选择所需的质量性状指标及体系。

4.2.2 构建红豆杉属高质原料标准化生产技术体系

以药用植物生理生态学研究为基础，以阮晓等(2010)提出的“植物药用功能性成分的动态可塑性”理论为依据，针对获得的高质红豆杉属种质资源建立与之配套的标准化生产技术规范。具体做法：1)不同地理居群植物药用功能性成分差异性解析，定量检测红豆杉属不同居群叶片药用功能性成分的差异性，并准确判定成分差异性与环境(因子)异质性之间的内在关联；2)建立药用功能性成分动态可塑性数值模型，环境因子可控条件下分析差异性刺激作用对植物不同药用功能性成分的影响，揭示不同类型药用功能性成分含量被诱导—峰响应—消失的过程途径并分别建立其动态可塑性数值模型；3)动态可塑性数值模型的验证与修正，开放系统中分析差异性刺激作用对植物不同药用功能性成分的影响，对已建立的不同类型药用功能性成分含量被诱导—峰响应—消失过程途径的验证和动态可塑性数值模型修正；4)标准化生产技术规范的建立。此外，已有大量利用悬浮细胞培养技术生产紫杉醇的报道，实验室中取得了一些突破，但由于过程成本控制的困难，利用悬浮细胞生产紫杉醇未能实现工业化和产业化。

4.3 红豆杉属基础理论研究与技术应用之间的矛盾4.3.1 新结构物质发现与药理学作用机制研究相互脱节

截止2011年8月15日，从已检索到的资料看(ISI web of science，Scifinder scholar，中国知识资源总库-CNKI数据库)，红豆杉属中已发现和鉴定出近500种紫杉烷类物质、红豆杉多糖、紫杉黄酮及单体组分。国内科研单位以及医疗机构对红豆杉属临床药理学研究主要集中于已经确定疗效的紫杉醇、多西紫杉醇等，而对具有潜在药用价值的新化合物如紫杉黄酮及单体和红豆杉多糖等研究不足。以紫杉醇为代表的紫杉烷类物质的药物开发知识产权已经被国外大的制药公司所垄断，而从新化合物特别是紫杉黄酮及单体中筛选和开发创新药物遇到的国际知识产权障碍较少，获得创新药物产品及知识产权突破的可能性较大。

4.3.2 依托现代技术构建红豆杉属高效利用的技术平台

红豆杉的开发利用必须以保护环境为准则，以市场为导向，以企业、高校和相关科研院所研发力量的有机整合为基础，可以通过：1)以种质资源学研究为基础，建立国家级红豆杉属种质资源圃，收集、引种、驯化和种植近可能多的红豆杉属种质资源；2)以植物化学与药理学研究为基础，建立红豆杉属种质资源综合评价的质量性状指标体系，筛选出潜在最具利用价值的红豆杉属种质；3)以药用植物生理生态学研究为基础，针对优质红豆杉属种质材料，在符合GAP(良好农业规范Good Agricultural Practices)生产的基地，通过单因素控制性试验，分析海拔、低温胁迫、矿质营养和光强度等对高生物活性含量居群的生长发育和次生代谢物累积的影响，获得目的活性物质定向培育的生理生态调控措施和标准化生产技术规范；4)以现代分离工程方法和技术为依托，开发大规模制备性分离红豆杉属植物中具有重要药理学活性成分的新方法；5)以药物分子设计思想、新药筛选技术结合合成有机化学知识，针对已有源自红豆杉属的天然产物分子进行结构改造，发现和开发新药理学活性物质，为具有我国独立知识产权药物的开发提供物质保证。上述针对红豆杉属资源利用研究提出的看法，对于其他珍稀药用植物资源的利用与研究也具有借鉴价值。