張 靜
(北京積水潭醫(yī)院,北京 100035)
紅豆杉,也稱紫杉,別名赤柏松(《盛京通志》)、紫柏松(《蒙文匯書》),是一種常綠針葉喬木或灌木,散生于林中,是經過了第四紀冰川遺留下來的古老樹種,在地球上已有250萬年的歷史,是世界上公認的瀕臨滅絕的天然珍稀抗癌植物[1]。由于紅豆杉在自然條件下生長速度緩慢,再生能力差,繁殖困難,因而資源量很??;又因其藥用價值巨大,人為破壞嚴重,瀕臨滅絕,世界各國都將其列為“國寶”,我國已將其列為一級珍稀瀕危保護植物,有“植物黃金”之稱[2]。隨著世人“回歸自然”呼聲的高漲,人們對天然藥物的需求正在日益擴大,天然藥用植物資源的保護已成為21世紀的首要任務[3]。
紅豆杉屬紅豆杉科,為常綠喬木或灌木,是第四世紀孑遺植物,被稱為植物王國的“活化石”,因其資源稀少,被列為世界珍稀樹種加以保護,在我國為珍稀瀕危物種[2]。在幾千萬年的歷史長河中,紅豆杉是歷經強度陽光、低薄空氣、高溫干旱、嚴寒冰川等地球氣候巨變的考驗,演化遺留下來的物種[4]。其樹體極大的適應存活能力所具有的各種生物堿、化合物,既是本身生存的需要,也是現在被人類認識和開發(fā)的珍稀貴重藥物[3]。
紅豆杉屬植物共有11種,在我國共有4個種和1個變種,即云南紅豆杉 Taxaceae ensis cheng et L.K,西藏紅豆杉 Taxus wallichiana Zucc.,東北紅豆杉 Taxus cuspidata Sieb.et Zucc,中國紅豆杉 Chinensis(pilger)Rohd.和南方紅豆杉(變種)Taxus chinensis( pilger) Rehd.[1]。
紅豆杉樹姿優(yōu)美,樹干紫紅通直,種子成熟時呈紅色,假皮鮮艷奪目,同時,它分泌釋放的各種生物堿氣體能凈化空氣,有療養(yǎng)保健的作用,是上等的園林觀賞樹種[1]。紅豆杉木質堅韌、紋理細直、色澤淡紅,是集藥用、觀賞、防癌保健于一體的經濟價值極高的樹種[4],世界各國都將其視為“國寶”[2]。
紅豆杉在我國醫(yī)學中早有記載,《本草綱目》就記載有紅豆杉治療霍亂、傷寒、排毒等的療效;在現代《中藥大辭典》《東北藥植志》《吉林中草藥》《本草推陳》等醫(yī)藥書中還有進一步的記載。紅豆杉葉內含紫杉堿二萜化合物[5],紫杉寧、紫杉寧A、紫杉寧 H、紫杉寧K、紫杉寧L、金松黃酮、坡那留酮A、蛻皮留酮、金松雙黃酮、揮發(fā)油、糖等;莖皮含紫杉酚,具有抗白血病及抗腫瘤作用;枝含紫杉堿,心含紫杉素,紫杉堿對高血糖(腎上腺素或食物性的)有降血糖的作用;葉、枝入藥都有通經、利尿、抑制糖尿病及治療心臟病之效用[6]。
國際上,從紅豆杉樹皮和嫩葉中提取的紫杉醇,是繼阿霉素和順鉑之后被公認最好的廣譜、強活性天然抗癌藥[1]。臨床試驗結果表明,紫杉醇對多種癌癥療效顯著,總有效率達75%以上,主要用于治療晚期乳腺癌、肺癌、卵巢癌及頭頸部癌、軟組織癌和消化道癌等[5]。紫杉醇能在癌癥晚期抑制紡錘體和紡錘絲的形成,從而抑制有絲分裂,阻止癌細胞增殖[3,7]。
紫杉醇來源:紫杉醇異名為泰素、紫素、特素[8]。來源于紅豆杉科紅豆杉及其同屬植物根、枝葉及樹皮的提取物[1]。
紫杉醇性狀:白色結晶性粉末;無臭,無味。在甲醇、乙醇、氯仿中溶解,在乙醚中微溶,在水中幾乎不溶。其點為213~216℃[8-9]。
采收加工:人工栽培的紅豆杉一般在第3年后即可適當采收枝葉,鮮葉一年四季均可采收。但根據有效成分含量的積累,枝以嫩枝為好,葉以老葉為優(yōu)。10月為最佳采收期,采收后如不做鮮加工用,應及時攤開通風陰干或曬干[4]。
從紅豆杉的樹皮和樹葉中提煉出來的紫杉醇對多種晚期癌癥療效突出,被稱為“治療癌癥的最后一道防線”。紅豆杉的藥用價值主要體現在其提取物——次生代謝衍生物紫杉醇[3,8]。
療效顯著、不良反應小[3]:因為紅豆杉的樹皮有抗癌物質紫杉醇,所以有許多人進入林中剝取樹皮,使得紅豆杉的數量急劇下降。近年來,研究證明紫杉醇對多種癌癥有療效,尤其是對卵巢癌、乳腺癌[10]的治療獲得成功,治愈率達33%,有效率達75%。美國腫瘤研究所(NEI)所長認為,紫杉醇是繼阿霉素、順鉑之后,人類與各種癌癥相抗爭時,療效最好、不良反應最小的藥物[11]。
具有多重抗癌效果[12]:紫杉醇最早是從短葉紅豆杉的樹皮中分離出來的抗腫瘤活性成分,是治療轉移性卵巢癌和乳腺癌的最好藥物之一[13],同時對肺癌、食道癌、頭部和頸部腫瘤、惡性黑色素瘤和淋巴肉瘤也有顯著療效,對腎炎及細小病毒炎癥有明顯抑制作用[13]。
抗癌機理:紫杉醇抗癌活性源于它作用于細胞分裂過程中形成紡錘體的微管蛋白[11]。紫杉醇在低濃度下就催化微管蛋白的迅速合成并結合到微管上起穩(wěn)定和防止微管解聚,使細胞有絲分裂停止在G期和M期,直至細胞死亡,阻止癌細胞的快速繁殖和遷移[14]。這和其他作用紡錘體毒物,如阻止微管聚集的長春花堿、長春新堿、秋水仙堿、鬼臼毒素等作用相反[13]。
適應病證:紅豆杉作為藥用植物歷史悠久,在古代典籍中均有記載。紅豆杉含有效藥用成分多達40多種,包括紫杉醇、巴卡亭Ⅲ[15]、生物堿、紅豆杉多糖、紫杉黃酮等,其中紫杉醇及巴卡亭Ⅲ合成的多烯紫杉醇是目前世界上一線抗癌藥物;試驗證明,紅豆杉多糖結合化療藥物同時使用,具有增效減毒功效,并能通過對心肌保護、冠狀動脈擴張及血液稀釋來保護心臟;生物堿能改善睡眠;鞣質,通過抗菌、消炎、消腫對前列腺疾病有特殊功效;紫杉黃酮可通經、利尿、降血壓;紫杉酚具有抗白血病作用等[12]。紅豆杉飲片適用于各類腺癌,如直腸癌、乳腺癌[12]、淋巴癌、前列腺癌、子宮癌、卵巢癌、膽管癌、食道癌、胃癌、各類小細胞癌、非小細胞肺癌[11]、皮膚癌、膀胱癌、血癌等各類癌癥,對白細胞居高不下的白血病及轉移至骨骼的各類晚期癌癥效果明顯[1]。
紅豆杉味微甘、苦,性平,有小毒,歸腎、心經。常規(guī)用量為3 g,在治療惡性腫瘤的處方中加量至6 g,因紅豆杉有小毒,處方限量為6 g,在應用中需要專業(yè)醫(yī)生根據具體的病情來制訂用量用法。
紅豆杉的野生資源中紫杉醇含量極低,僅為干重的0.006% ~0.06%,紅豆杉屬植物的分布特點又是天然散生,無純林,以“混生、復層、異齡”為主要存在特征,加之生長緩慢,自然更新困難,因此資源很容易遭受嚴重破壞[1]。
據統(tǒng)計,全世界野生紅豆杉僅有1 000萬株。一位研究紫杉醇的美國專家說,即使將世界上現有的紅豆杉全部砍伐,所提取的紫杉醇也只能挽救12.5萬癌癥患者的生命,所以各國為保護紅豆杉自然資源,已禁止一切砍伐。目前98%純度的紫杉醇國際市場價格為40~60萬美元/kg,我國純度為70%的紫杉醇的售價為160~180萬元/kg,比黃金價格還要昂貴。高純度紫杉醇價格昂貴,人工種植10畝僅能提煉1%純度的紫杉醇1 kg[8]。
紅豆杉和很多藥物一樣具有一定毒性,長期大量食用,可能會產生抑制骨髓造血功能、白細胞下降等嚴重毒副作用[10]。紅豆杉不屬于新資源食品,衛(wèi)生部在《衛(wèi)生部關于進一步規(guī)范保健食品原料管理的通知》中,已將紅豆杉列入《保健食品禁用物品名單》,禁止紅豆杉作為保健食品和食品原料使用[4]。
人誤食紅豆杉的中毒表現主要為頭昏、瞳孔放大、惡心、嘔吐、彌散性腹痛、肌無力等,嚴重者出現心動緩慢、心臟驟停或死亡,病理檢查出現肺水腫、心肌出血和心肌炎等改變[10]。紅豆杉直接泡水喝沒有抗癌、防癌功效,因紅豆杉抗癌、防癌的主要成分是紫杉醇,而紫杉醇不溶于水,即使用特殊的溶劑萃取,也必須添加助溶劑。有的人感冒發(fā)熱時,也會擷取紅豆杉枝葉煲水飲用,試圖治病,這種做法是錯誤的。目前紅豆杉的醫(yī)療用途主要體現于從樹皮、根部、枝葉中提取紫杉醇制作抗癌類藥物[8]。直接服食紅豆杉并無明顯醫(yī)療效果,含紅豆杉的食品、藥品毒性較大,長期大量食用后可能產生嚴重的不良反應,甚至會導致死亡。
癌癥是世界死亡率極高的疾病,為治療癌癥,科學家從天然植物中發(fā)現了有效藥物。當前的研究表明,人類獲得紫杉醇的方法[15]主要有天然提取、人工合成、半人工合成、生物發(fā)酵,后3種方法大都停留在實驗室階段。紫杉醇主要是從紅豆杉的根、皮、莖、葉中進行天然提取,由于提取工藝較為復雜,尤其是在去除原液中的葉綠素的成分方面較為困難,再加之設備投資較大,原料來源缺乏,紫杉醇的規(guī)模性提取在我國發(fā)展較晚,20世紀90年代才剛剛開始[5,16]。從20世紀60年代起,抗癌新藥的發(fā)現取得了一定進展,主要從原始植物的代謝產物中尋找。如從長春花中分離出的“長春花類生物堿”從盾葉鬼臼中分離得到的“表鬼臼毒素”類衍生物,從喜樹中分離得到的“喜樹堿類衍生物”,從紅豆杉中分離得到的“紫杉二帖類”成分等[6]。
從紅豆杉植物中發(fā)現真菌 Taxomyces andreasen菌體中含紫杉菌,把真菌在紅豆杉組織中繼代培養(yǎng),該真菌分泌紫杉醇能力十分穩(wěn)定[16]。此外,我國還發(fā)現三類杉科植物,西雙版納粗榧Cephalotaxus manii、高山三尖杉 Cephalotaxus fortunei var.Alpina、海南粗榧 Cephalotaxus hainannensis Li中含少量紫杉醇。
經過大量化學及工藝研究工作證明,紅豆杉含紫杉醇,其樹皮、根、枝葉均可提取紫杉醇。為保護植物資源,用枝葉較大量的生產紫杉醇,作原料藥生產純度已可達99%[6,15]。通過研究,紅豆杉含多種紫杉烷二萜型化合物[5],也發(fā)現有的新化合物有抗腫瘤作用,其近緣植物三尖杉中也含抗癌成分[16],另外在新化合物抗癌藥、半合成原料及結構改造方面也很有研究價值。從天然植物中研究開發(fā)腫瘤藥,人類做了幾十年大量的探索工作,發(fā)現紫杉醇是治療癌癥藥物的一種,且療效顯著。合理利用生物資源治療腫瘤是藥物研究的方向之一[12]。
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