红豆杉提取物 用途与合成方法
红豆杉是国家重点保护的野生植物，是第四纪冰川后遗留下的珍稀濒危植物，是全球唯一自然药用植物。分布于北半球温带至中亚热带地区，全世界约有11种。我国有其中的4种1个变种，即东北红豆杉、云南红豆杉、红豆杉、西藏红豆杉及南方红豆杉，这5种在我国西南、华南、华中、华东、西北、东北、台湾均有分布。红豆杉分布范围狭窄，现存数量逐年减少，大力开展人工栽培成为当务之急。
东北红豆杉仅存在于东北地区，多生于海拔600～1200ｍ的针阔混交林内，分布于黑龙江东南部、吉林东部和辽宁东部。云南红豆杉在我国主要天然分布于云南西部、四川西南部、西藏东南部海拔高度1400～4300ｍ的中山、亚高山针叶林、针阔混交林、湿性常绿阔叶林和季风常绿阔叶林内。中国红豆杉集中分布在40多个县，主要分布于华南、西南区500～3000ｍ落叶阔叶林、华中1000～1200ｍ以上的山地上部。现有资源较多，被破坏的较少。南方红豆杉，又叫美丽红豆杉，分布在海拔800～1600ｍ 的山地，是中国分布最广的红豆杉种。在多数省区都有分布，主要集中在浙江、台湾、广西、福建、江西、广东、湖南、湖北、河南西部、陕西南部、四川、贵州、云南、安徽等省，常与其它阔叶树、竹类以及针叶树混生。西藏红豆杉生长在海拔2500～3400ｍ的云南铁杉、乔松、高山栎类林中。在云南西北部，西藏南部和东南部等地区都有分布。
国外有6种，分别是欧洲红豆杉、短叶红豆杉、加拿大红豆杉、佛罗里达红豆杉、球果红豆杉和杂种紫杉。
【基源】红豆杉提取物主要来自红豆杉科红豆杉属植物红豆杉Taxusbrevifolia树皮、根、茎、叶、果。
【植物形态】常绿乔木;小枝互生。树皮灰褐色、红褐色或暗褐色，裂成条片脱落。一年生枝绿色或淡黄绿色，秋季变为绿黄色或淡红褐色。叶螺旋状着生，基部扭转，排成2列，条形，通常微弯，长1～3cm，宽2～4mm，先端渐尖或微急尖，上面深绿色，有光泽，下面淡黄绿色，沿中脉两侧有两条灰绿色或黄绿色的宽气孔带，绿色边带极窄，中脉带上有密生均匀的微小乳头点。雌雄异株;球花单生叶腋;雄球花淡黄色，雌球花的胚珠单生于花轴上部侧生短轴的顶端，基部托以圆盘状假种皮。种子扁卵圆形，生于红色肉质的杯状假种皮中，长约5mm，先端微有2脊，种脐卵圆形。
图1为红豆杉
红豆杉提取物中含有的化学成分类型多样, 主要包括紫杉烷类、黄酮类、木脂素类、甾体类、酚酸类、倍半萜及糖苷类化合物等, 此外, 红豆杉属植物中还富含K 、Ca 、Mg 、Cu、Zn 、Mn 、Fe 、Na 、Cr 等无机元素。著名的抗肿瘤药物紫杉醇即是紫杉烷类化合物。
1.紫杉烷类化合物
云南红豆杉树皮中紫杉烷化合物的骨架有6/8/6，5/7/6两种类型。
从中国红豆杉枝叶中分离得到的紫杉烷类成分，鉴定了13个化合物，其中已知物8个，即紫杉醇(taxol)，10-deacetyltaxol，10-deacetylcephalomannine，10-deacetylbaccatin Ⅲ，1-hydroxy-7，9-dideacetylbaccatin Ⅰ，taxacin，taxagifine，taxinine M，新化合物5个，即taxachitriene A，taxachitriene B，5-deacetyltaxachitriene B，20-deacetyltaxachitriene A，5-acetyltaxinine M。
从东北红豆杉枝叶中分离并鉴定了15个紫杉烷类成分，其中10个为已知物，即紫杉醇(taxol)，cephalomannine，10-deacetylbaccatin Ⅲ，taxinine，taxinine A，taxinine B，taxacin，taxinine M，taxagifine，taxayuntin，5个为新化合物，即10-deacetyltaxinine B，2-deacetyltaxinine A，taxacustin，taxacustone，5α-Ο-(β-D-glucopyranosyl)-10β-benzoyltaxacustone。
西藏红豆杉树皮中的化学成分
从该植物树皮粗粉的乙醇冷浸物的二氯甲烷部分中得到15个单体化合物，其中13个为紫杉烷类。它们是：2-deacetyl taxinine J(1)，2-deacetyl-5-decinnamoyl taxinine J(2)，taxawallin A(3)，taxawallin B(4)，2′-deacetyl austrospicatine(5)，紫杉醇(taxol)(6)，cephalomannine(7)，10-deacetyl baccatin Ⅲ(8)，7-xylosyl taxol(9)，10-deacetyl-7-xylosyl taxol(10)，10-deacetyl-7-xylosyl taxol C(11)，taxayuntin(12)和taxacustin(13)。另两个化合物为β-sitosterol(14)和daucosterol(15)。其中，3和4为新化合物;除6，7和8外，其余均为首次从该植物中分得。
西藏红豆杉枝叶的化学成分
从其乙醇冷浸物的二氯甲烷部分中得到25个单体化合物，其中19个为紫杉烷类。它们是：taxawallin A(3)，紫杉醇(taxol)(6)，cephalomannine(7)，10-deacetyl baccatin Ⅲ(8)，taxayuntin(12)，decinnamoyl taxinine J(16)，7，13-diacetyl-7-debenzoyl brevifoliol(17)，taxawallin G(18)，10-deacetyl baccatin V(19)，taxawallin C(20)，taxawallin D(21)，brevifoliol(22)，taxawallin F(23)，taxawallin H(24)，taxchinin A(25)，7-debenzoyl-10β-hydroxy brevifoliol(26)，7-acetyl-10-deacetyl-7-debenzoyl brevifoliol(27)，sinenxan A(28)和1-acetoxy-5，7，10-trideacetyl baccatin Ⅰ(29)。其它为酚性化合物(-)-rhododendrin(30)，(±)-4-(3′-methoxy-4′-hydroxyphenyl)-2-butanol(31)，(-)-rhododendrol(32)和双黄酮sciadopilysin(33)，ginkgetin(34)以及daucosterol(15)。其中，3，18，20，21，23和24为新化合物;19和28为新天然产物;除6，7，8，17，22，27，33和34外，其余均为首次从该植物中分得。
2.其它类型的化合物
红豆杉属植物中其它类型的化合物主要包括非紫杉烷二萜类化合物、木脂素类、黄酮类、倍半萜类、多糖、甾体类、酚类和有机酸类等。
紫杉醇(Taxol)：分子式C47H51NO14，分子量853.89。针状结晶(甲醇-水)，mp.213℃～ 216℃(分解)，[α]D20-49°(甲醇)。游离紫杉醇可溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷，难溶于水(0.006mg/ml)，不溶于石油醚。紫杉醇对酸相对稳定，在碱性条件下很快分解。
三尖杉宁碱(Cephalomannine)：分子量831。白色结晶(水-甲醇)，mp.180℃～182℃， [α]D17-39.3°(c=0.059，甲醇)。
红豆杉素J(Taxinine J)：分子式C39H48O12，分子量708。无色结晶，mp.248℃～249℃(乙醇)。
2-去乙酰氧基红豆杉素J(2-deacetoxy-taxinine J)：
分子式C37H46O10，分子量650。无色结晶，mp.171℃～172℃(乙醇)，[α]D14+50°(c=1.2，丙酮)。
巴卡亭Ⅵ(Baccatin Ⅵ)：分子式C37H46O14，分子量714。无色结晶，mp.239℃～241℃(甲醇)。
1-去羟基巴卡亭Ⅵ(1-dehydroxy baccatin Ⅵ)：分子式C37H46O13，分子量698。无色晶体，mp.220℃～221℃，[α]D28-21.2℃(c=2.4，氯仿)。
1-去羟基巴卡亭Ⅳ(1-dehydroxy baccatin Ⅳ)：分子式C32H44O13，分子量636。无色结晶，mp.259℃～260℃，[α]D28+99°(c=1.52，氯仿)。
紫杉云亭(Taxayuntin)：无色块状结晶，mp.249℃～250℃(丙酮)，[α]D27-53.3°(甲醇) 。
红豆杉素(Taxinine)：无色棱柱状结晶，mp.246℃～266℃，[α]D11+125.6°(c=0.08，氯仿)。
红豆杉素A(Taxinine A)：无色片状结晶，mp.252℃～255℃，[α]D11+80.7°(c=0.08，氯仿)。
红豆杉素B(Taxinine B)：无色小块状结晶，mp.252℃～255℃，[α]D11+48.5°(c=0.07，氯仿)。
紫杉奇芬(Taxagifine)：无色细针状结晶，mp.258℃～260℃，[α]D110°
图2为紫杉醇结构式
红豆杉提取物最主要的抗肿瘤成分紫杉醇, 其作用机制目前认为有3种:①微管解聚稳定机制:紫杉醇可以抑制对数期Hela 细胞的分裂, 通过与游离微管蛋白结合, 抑制已形成的微管的解聚, 阻断细胞周期, 导致有丝分裂异常或中断, 破坏细胞有丝分裂和分裂间期所必需的微管系统动态再生, 使肿瘤细胞复制受到阻断死亡。②免疫机制:与细菌性多糖(LPS)作用相似, 通过激活巨噬细胞, 导致肿瘤坏死因子(TNF-α)受体的减少及TNF-α的释放, 杀伤或抑制肿瘤细胞。③诱导癌细胞凋亡:作用于细胞凋亡受体途径的Fas/Fasl 通路, 或激活半胱氨酸蛋白酶系统, 诱导细胞凋亡。
2.抗炎作用
研究表明，红豆杉提取物有效成分巴卡亭(Ⅲ)除本身具有抗肿瘤活性外对BLM 所致的大鼠肺纤维化有一定的抑制作用, 可以明显减轻肺泡炎症和肺纤维化。可能与其通过改善细胞外基质的异常沉积状态, 抑制肺损伤组织的过度修复有关, 另外巴卡亭(Ⅲ)对肺纤维化中ERK1 信号通路有一定的阻断作用, 对信号的激活有一定的抑制作用。
3.保肝作用
从红豆杉嫩枝的甲醇提取物中分离出来两种双黄酮ginkgetin 和sciadopitysin 对肝癌细胞的磷酸酶(PRL-3)的再生有明显的抑制作用。这可能为研究通过控制PRL-3 介导单一的通道来研究抗肿瘤药物提供了新的有效途径。
4.降压降血糖作用
从红豆杉中分离得到的红杉醇具有显著的抗糖尿病活性, 而且无毒, 具有良好的研发、应用前景。
5.抗氧化、消除自由基作用
从红豆杉心木和根中分离得到多酚类成分, 通过体外实验发现其具有很强的抗氧化和清除自由基的作用, 可有效作用于各种心血管损坏因子, 且毒性低没有副作用。
6.抗骨质疏松作用
从红豆杉心木的水提物中分离得到一种木脂素异紫杉脂素(iso taxiresinol), 体外实验发现其可以明显促进骨再生,抑制骨质吸收, 并且对大鼠子宫没有副作用。推测其对绝经后的骨质疏松症尤其是雌激素缺乏引起的骨破裂有一定的治疗和预防作用。
7.抗惊厥、止痛、退热作用
西藏红豆杉甲醇提取物对小鼠醋酸扭体实验和戊撑四唑(pentylenetetrazole)诱导的小鼠惊厥模型实验以及发酵诱导的发热模型的研究, 发现其具有显著的镇痛、抗惊厥和退热作用。
8.抑菌作用
红豆杉醇提物具有一定的抗真菌和抗细菌感染作用。对胃肠炎和皮肤病作用很强。
图3为紫杉醇提取分离
红豆杉提取物中紫杉醇的含量测定
色谱条件
色谱柱：μ-Bondapak C18柱(300mm×3.9mm，10μm);流动相：甲醇-乙腈-水-四氢呋喃(15：40：40：5);流速：1.2ml/min;柱温：30±1℃。
供试品的制备
取本品约12mg，精密称定，置100ml量瓶中，加甲醇-乙腈(3：8)混合溶剂55ml，充分振摇，使紫杉醇充分溶解，再加水-四氢呋喃(8：1)混合溶剂稀释至刻度，取以上溶液定量，离心5min，取上清液按本法色谱条件进行测定，结果见下图。 
图4为红豆杉皮粗提物的HPLC图
1三尖杉宁碱；2紫杉醇
