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（课堂设计）高中生物 第五章 人与环境本章测试（a卷）苏教版必修3
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从红豆杉树皮浸膏中提取紫杉醇初分离工艺的研究
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　　紫杉醇（paclitaxel，商品名Taxol）是当今重要的抗癌新药。早在1971年，Wani等就从红豆杉树皮中发现并分离出了种物质。由于它特异的临床抗癌疗效，1992年被美国FA D批准为治疗晚期乳腺癌的特效药而上市。然而，在实际药物生产中，紫杉醇的大规模制备仍存在许多问题。首先，紫杉醇来源匮乏，其主要存在于红豆杉树皮和针叶中，其次，紫杉醇在植物中含量极低，大约为0.010%~0.013%，而紫杉醇与其它紫杉烷化合物在化学结构和极性等方面又极为相似，要将它们完全分离困难很大。
　　关于紫杉醇提取分离方法，已有过不少的研究。其中以液-液萃取应用最为广泛，在文献报道的每一种工艺中，几乎都采用过它。Willey等和Mattina等在测定样品中紫杉醇浓度时，选择了固相萃取作为HPLC分析的预处理。以分子间吸附为机理的硅胶柱层析，是制备紫杉醇最常用的方法之一。1984年，Senilh等曾采用氧化铝柱层析处理红豆杉浸膏，但所报道的分离效果不是太理想。1995年，Matysik等曾用制备薄层层析来少量获取紫杉醇。本研究的目的，在于寻找一条切实可行的工艺路线，最大程度地提高紫杉醇的回收率，以充分利用有限的红豆杉资源；采用一些高效、经济的提取分离方法，减少过程步骤，快速、简捷地提取出紫杉醇。
　　1 材料方法
　　1.1 材料
　　红豆杉树皮提取浸膏，云南张峰植物加工厂；紫杉醇对照品，纯度大于95%，Sigma；固相萃取柱（C18填料，10ml），大连化学物理研究所；GF254硅胶和粗孔硅胶（100~140目），青岛海洋化工厂；层析氧化铝（200~300目），上海新诚精细化学品有限公司。
　　DU-7紫外/可见分光光度计及FL-750HPLC仪，Beckman公司；XZ-6A旋转蒸发器，北京科龙仪器公司；常压层析系统，Pharmacia公司。
　　1.2 方法
　　1.2.1 液-液萃取 称取红豆杉树皮浸膏于锥形瓶中，加CH2Cl2（浸膏CH2Cl2的重量比为 1：50），充分溶解，再加入与CH2Cl2等量的水，充分混合后静置分层，分液回收有机相，弃水相。有机相再加水萃取，重复三次。将有机相中的CH2Cl2减压 蒸出回收，所得固相物溶解于甲醇中，用HPLC作定性定量分析。
　　1.2.2 固相萃取 固相萃取过程包括四步骤，即固定相活化、样品上柱、淋洗、样品的洗脱。全过程将速度稳定控制在5~8ml/min.固定相活化：取乙酸乙酯10ml加入柱中，抽空。依资助加入甲醇10ml和0.01mol/L（pH5.0）的乙酸铵缓冲液10ml（乙酸铵水溶液），将液面维持在胶层上1~2mm.上样及淋洗：将样品溶于80%~90%的甲醇乙酸铵溶液中，取0.5ml加入柱中，抽空。依次用0.01mol/L的乙酸铵溶液10ml、50%的甲醇乙酸铵溶液淋洗，抽空。紫杉醇的洗脱：在淋洗好的柱子中加入80%的甲醇乙酸铵溶液10ml，收集洗脱液，减压蒸发。从洗脱液蒸发所得的固体物中取样，溶解于甲醇，作HPLC定性定量分析。
　　1.2.3 硅胶柱层析 硅胶用CHCl2浸泡，超声波脱气5min，重力沉降法装柱（15mm-×260 mm），用CHCl2充分洗出硅胶中的杂质至柱床透明。样品溶解于CHCl3后上柱，再用CHCl3充分洗去未被吸附的杂质，然后用3：97（v/v）的CH3OH：CHCl3进一步洗脱，收集洗脱峰，HPLC 测定紫杉醇的浓度和纯度。柱层析过程在常温常压下操作。
　　1.2.4 氧化铝柱层析 CH3OH、CHCl3用分子筛脱水，层析用氧化铝190℃真空干燥6h后，用脱水CHCl3浸泡，超声波脱气5min，装成15mm×260mm的层析柱。清洗柱后上样，用CHCl3洗去未被吸附的杂质，再用1%的CH3OH、CHCl3（v/v）淋洗，最后用5%的CH3OH溶液洗脱出紫杉醇。HPLC测定其纯度，柱层析过程在常温常压下操作。
　　1.2.5 制备薄层层析 用GF254硅胶自制100mm×200mm层析薄板，105℃活化0.5h，样品用 CH3OH溶解，配成10mg/ml的溶液。毛细管点样，成线状，每板点样量在2mg左右。在对照板中点标准品和样品，用氯仿-甲醇（95：5）展开，254nm紫外光下确定紫杉醇的Rf值。切割并收集制备板上的紫杉醇带，用CH3OH洗脱下硅胶上吸附的紫杉醇，HPLC测定其纯度。
　　1.2.6 紫杉醇的定量定性分析 采用HPLC对紫杉醇作定性定量分析：4.6mm×250mm的C18 柱，检测波长为227nm，等梯度洗脱，流动相为甲醇-乙腈-水（20：32：48），流速1.0ml/m in.以紫杉醇标准品为对照，外标法作定量分析。
　　2 结果及分析
　　2.1 液-液萃取
　　以1：1的二氯甲烷-水对粗品液-液萃取，紫杉醇富集到有机相。实验中发现，有机相与水相的分层速度慢，并有乳化现象。液-液萃取的紫杉醇回收率为94.6%，紫杉醇含量从0.65 %提高到1.23%.液-液萃取的缺点在于产生的废水较多。
　　2.2 固相萃取
　　用50%的CH3OH洗涤，紫杉醇不会被洗下，而浓度加大到80%，即可将紫杉醇从萃取柱洗脱。样品经一步固相萃取，紫杉醇浓度可提高8.9倍，回收率为100%.与液-液萃取相比较，固相萃取的优点体现在快速、简单、便于自动化。同时，固相萃取的分离效率明显高于液-液萃取。
　　2.3 硅胶柱层析
　　紫杉醇在硅胶柱上的保留较强，用CHCl3淋洗时，紫杉醇不被洗出。而用3%的CH3-OH：C HCl3（v/v）洗脱，可分离出两个峰。HPLC分析表明，其中的第二个峰，即图1中峰1为紫杉醇。实验中还发现，在层析流动相中添加0.05%4 水时，分离出的紫杉醇纯度有所提高，分离速度也能显著加快。经硅胶柱层析，能获得纯化20倍以上、纯度大于14%、回收率大于98%的紫杉醇。
　　2.4 氧化铝柱层析 紫杉醇在氧化铝柱上的保留和分离大致相同。用最佳流动相和高活性（即含水量低）的吸附剂分离芳烃异构体，氧化铝柱往往要比硅胶效果好得多。用5%的甲醇洗脱，可将大部分紫杉醇洗出。Carver等认为，氧化铝能使糖基化的紫杉醇转化为紫杉醇，从而增加了紫杉醇的总量，使紫杉醇的回收率可能大于100%.我们的实验也发现了这一现象，这一现象的确切原因还有待于深入探索。
　　2.5 制备薄层层析 硅胶薄层层析（TLC）原理与硅胶柱层析原理一致。TLC可将样品分离出11条以上的色带，紫杉醇带在薄板的中部（Rf≈0.5），呈现紫红色。应用TLC纯化紫杉醇，一步可将紫杉醇含量从0 .65%提高到13.9%，回收率为99.7%.
　　2.6 预处理的比较 各处理步骤比较如表1.表1中数据可知，以氧化铝柱层析纯化紫杉醇的效率最高。氧化铝介质便宜，能充分利用有限的红豆杉原料，是一可行的纯化紫杉醇方法。其次是硅胶柱层析，浸泡好的硅胶半透明，在玻璃层析柱上能观察到层析进展情况，操作很直观。TLC的优点是设备简单、有机溶剂消耗很少。但TLC处理量较小，工业放大困难。固相萃取的优点体现在简单、便于自动化、能显著减少溶剂的用量。
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红豆杉，属浅根植物，其主根不明显、侧根发达，是世界上公认的濒临灭绝的天然珍稀抗癌植物，是第四纪冰川遗留下来的古老树种，在地球上已有250万年的历史。由于在自然条件下红豆杉生长速度缓慢，再生能力差，所以很长时间以来，世界范围内还没有形成大规摸的红豆杉原料林基地。中国已将其列为一级珍稀濒危保护植物，联合国也明令禁止采伐。物种概述　　得名由来红豆杉这类植物近年来是植物界一位走红的明星。因为它可提炼紫杉醇，所以是国际上公认的防癌抗癌药剂，同时又是国家一类保护树种。红豆杉的红豆，宛如南国的相思豆，外红里艳，可以寄托人们的相思。红豆杉得名也是因为它生长着与红豆一样的果实，故得名红豆杉。物种价值　　从红豆杉的树皮和树叶中提炼出来的紫杉醇对多种晚期癌症疗效突出，被称为“治疗癌症的最后一道防线”。高纯度紫杉醇价格昂贵，每公斤200万元人民币左右。但是红豆杉生长缓慢，天然更新能力差，人工种植10亩仅能提炼1公斤1%纯度的紫杉醇。 由于红豆杉的提取物(TAXOL PACLI TAXEL)紫杉醇具有独特的抗癌机理，美国国立肿瘤研究所所长BRODER博士称紫杉醇是继阿霉素、顺铂以后，十五年来被认为是对多种癌症疗效较好、副作用小的新型抗癌药物。二十世纪八十年代开始，美国、英国、俄罗斯、韩国、中国都相继开展了深入的研究。美国率先把研究成果应用于医学临床并在治疗各种癌症方面取得了显著的临床效果。从此人类在抗癌领域中又取得了新的突破。所以到目前为止以至在今后相当长的时间内，人类同癌症做抗争的的最有利的武器之一，就是紫杉醇。　 红豆杉中含有的紫杉醇，具有独特的抗癌机制和较高的抗癌活性，能阻止癌细胞的繁殖、抑制肿瘤细胞的迁移，被公认是当今天然药物领域中最重要的抗癌活性物质。据专家介绍，紫杉醇不溶于水或酒精之类溶解物，它的淬取技术非常复杂、加工程序十分严密，直接使用红豆杉树皮或根茎是不能治病的。 目前，全球每年大约死于癌症的病人在630万人左右，仅美国、欧洲、日本每年就在400万人左右。治疗这些病人每年大约消耗千克紫杉醇。一位研究紫杉醇的美国专家说，即使将世界上现有的红豆杉全部砍伐，所提取的紫杉醇也只能挽救12.50万名癌症患者的生命。　 温馨提示：不要随意进食红豆杉。有些群众遇到感冒发热时，会撷取些许红豆杉枝叶煲水饮用，试图治病。专家提醒，这种做法是错误的，目前红豆杉的医疗用途主要体现于从树皮、根部、枝叶中提取紫杉醇制作抗癌类药物，直接服食红豆杉并没有明显医疗效果。 2002年，卫生部就禁止将红豆杉作为保健食品和食品原料使用。人一旦误食红豆杉，则有可能出现头昏、瞳孔放大、恶心、呕吐、肌无力等症状，严重者甚至会导致死亡。 红豆杉功效： 利尿消肿、治疗肾脏病、糖尿病、肾炎浮肿、小便不利、淋病等。 温肾通经、治疗月经不调、产后瘀血、痛经等到有效的功效。 癌症药物的新来源：紫杉酚（taxol）是一种有效且常用的癌症药物，但它目前仅能采自于一种濒危植物的针状叶，人们对该药的需求很可能超出这种树的生产能力。最近，研究人员在美国化学协会举行的会议上宣布说，他们已经从榛树和真菌中分离出了这种化合物。这一发现可能会为该药提供一个充足的新来源，也可能使其成本大幅度降低。紫杉酚属名paclitaxel，是全世界癌症药物销售量最大的药物之一。它被用于治疗子宫癌和乳腺癌，许多乳腺癌治愈者仍服用该药以预防癌症的复发。虽然现在这种药物的供应仍很充足，但很快需求可能会增加：调查人员正在测试该药对阿耳茨海默氏病、多样性硬化以及其它癌症的疗效。如果该药对上述疾病确实有疗效，那么药物将变得供不应求。因为该药的生产是先从太平洋红豆杉的针状叶中提取先导化合物，再对其加工而成的。太平洋红豆杉是一种濒危植物，生长在北美太平洋西北沿岸。美国俄勒冈州波特兰大学的化学家安杰拉·霍夫曼一直在寻找办法，提高红豆杉中紫杉酚的产量。出乎意料，她在另一个完全无关的研究课题中发现了该化合物的一个新来源。她和她的同事当时正在研究榛树，想搞清为什么榛树中有些更易患上枯萎病。这种枯萎病在俄勒冈州的威拉米特河谷毁坏了成片的榛树林。研究人员从几种类型的榛树中得到了提取物，并对这些样品进行了纯化和分析，霍夫曼在其中发现paclitaxel的化学特征。霍夫曼和她的同事发现，榛树的树叶、树枝和果实中都含有paclitaxel，虽然含量仅有红豆杉的 10%。他们同时发现生长在榛树上的真菌也可产生paclitaxel。戴维·霍克说，最终，有关真菌发现可能是最有价值的。戴维·霍克是美国马萨诸塞州伍斯特县一家药物公司的天然产品专家。他说，红豆杉中也含有产紫杉酚的真菌。霍克强调，如果能用真菌在大缸里产生这种药物，“这将肯定是很有价值的”。 红豆杉的药用价值主要体现在它的提取物——次生代谢衍生物-——紫杉醇。根椐方唯硕博士（方唯硕——1997年毕业于中国协和医科大学、药物化学博士曾师从于梁晓天教授）的研究结果，紫杉醇最早是从短叶红豆杉的树皮中分离出来的抗肿瘤活性成份。是治疗转移性卵巢癌和乳腺癌的最好药物之一，同时对肺癌、食道癌也有显着疗效，对肾炎及细小病毒炎症有明显抑制。紫杉醇的抗癌机理是：紫杉醇能与微量蛋白结合，并促进其聚合，抑制癌细胞的有丝分裂，有效阻止癌细胞的增殖。 为减少对野生红豆杉资源的破坏，人们又开始用红豆杉的枝茎叶部分，提取前体化合物10----去乙酰巴卡亭Ⅲ、然后用半合成办法制备药用紫杉醇。紫杉醇是目前世界上公认的广谱、强活性、抗癌药物，具有独特的抗癌机理。 国外最早报道是1971年美国从红豆杉中提取紫杉醇，美国食品医药管理局 （FDA）1992年批准用于临床，经证明对多种癌症有疗效，由其是对卵巢癌、乳腺癌的治疗获得成功，治愈率达33%，有效率75%.用美国肿瘤研究所（NEI）所长BRODER的话说：紫杉醇是继阿霉素、顺铂之后十五年来，人类与各种癌症相抗争时，疗效最好、副作用最小的药物。 另一方面，全球范围内，世界各国对传统医药的治病方法和治疗原理逐渐接受（传统医药是指在现代医药出现以前，保护和恢复健康的医疗方法）。中国在传统医药方面有着悠久的历史，如中药麻醉、针灸、中草药等。 经权威部门鉴定和相关报道，中国境内的红豆杉在提练紫杉醇方面都具有一定的含量。以东北红豆杉和南方红豆杉的含量较高，由其以生长环境特殊的东北红豆杉含量为最高（含量可达万分之二）。独特的气候条件有利于植物体内干物质的沉积。如把东北红豆杉适当南迁可增加生长期、改善生长环境有利于植物体内有效成份的合成，提高含量和品质。 当前，人类获得紫杉醇的方法有：1.天然提取. 2.人工合成. 3.半人工合成. 4.生物发酵. 后三种方法大都停留在实验室阶段。 （1） 紫杉醇的生物合成： 紫杉醇的分子式为：C47H51NO14是萜类环状结构的天然次生代谢物。主要由紫杉烷环和侧链组成。研究其生物合成，对于人为定向的提高合成效率及克隆组合，形成关键的酶的基因，提高紫杉醇的产量意义重大。目前的关键是能否找到一两个关键酶的发现，并使得其基因纯化和基因克隆。克隆红豆杉基因能否突破还有待于观察，不过人们已经找到的假想途径，目前这些技术还处在实验室阶段。 （2）.紫杉醇的化学合成 根据研究及报道：从红豆杉植物中分离得到的10---去乙酰浆果赤霉素Ⅲ （巴卡亭Ⅲ），显然活性低于紫杉醇，但可以从红豆杉针叶中提取。该物质经过四步化学过程可合成紫杉醇。为解决紫杉醇新来源途径，取得重大进展。以NICOLAOU博士为首的美国研究小组在1994年报道通过化学方法全合成紫杉醇的结果。但化学合成从实质意义上说还没有取得彻底的突破，目前还不具备应用价值。 （2） 紫杉醇的微生物合成 STTERLE等从短叶红豆杉韧皮部分， 分离得到一种寄生真菌（taxo myces an dreanae）.可以在特定的培养基中产生紫杉醇及相关烃合物，但由于目前产量极低，所以还不能在生产中得到应用。重组DNA技术可望提高紫杉醇的产量。 通过研究还发现：根是除树皮外紫杉醇含量最高的器官。人们利用发根农杆菌（agrobac terium rhizogenes ）浸然红豆杉植物外植体诱导生根。这一办法不需外援激素，发根生长迅速，遗传性状稳定而受到重视。如能把寻找合成紫杉醇或其类似衍生物，从微生物合成途径中，定向得到关键酶和克隆红豆杉相关基因结合起来，可使这一方法得到突破 具第五界北京生物医药发展论坛介绍，从植物中提取紫杉醇的发展过程大体情况是： 从60年代起，抗癌新药的发现主要是从原始植物的代谢产物中寻找，就是目前正在使用的几种抗癌化疗试剂，也不是从高等植物中提取的化合物。 比如：从长春花中分离出的“长春花类生物碱” 从盾叶鬼臼中分离得到的“表鬼臼毒素”类衍生物。 从喜树中分离得到的“喜树碱类衍生物” 以至到现在的从红豆杉中分离得到的“紫杉二帖类”成份等。 提取紫杉醇所需的相关技术和设备： 1. 用红豆杉提取紫杉醇的关健技术及相关资料. 2. 紫杉醇含量的精度测定方法及质量标准及相关资料. 3. 去杂超净设备. 4. 高压液相色谱仪及液相色谱分析拄等。 红豆杉和很多药物一样具有一定毒性，在没有医生的指导下，长期大量食用后，可能会产生抑制骨髓造血功能、白细胞下降等严重毒副作用。红豆杉不属于新资源食品，卫生部在《卫生部关于进一步规范保健食品原料管理的通知》中，已将红豆杉列入《保健食品禁用物品名单》，禁止红豆杉作为保健食品和食品原料使用。 人误食红豆杉的中毒表现主要为头昏、瞳孔放大、恶心、呕吐、弥散性腹痛、肌无力等，严重者出现心动缓慢、心脏骤停或死亡，病理检查出现肺水肿、心肌出血和心肌炎等改变。 园林绿化价值 房前屋后，荒坡空地，道路两旁也适宜种植，一次种植，多年受益，效益显着。红豆杉树形美丽，果实成熟期红绿相映的颜色搭配令人陶醉，可广泛应用于水土保护和林、园艺观赏林，是新世纪改善生态环境，建设秀美山川的优良树种。 在园林绿化，室内盆景方面也具有十分广阔的发展前景，如利用珍稀红豆杉树制作的高档盆景，在北京、上海、深圳等地卖到30万元/盆，成为城市绿化和家居美化新贵，被人们形象地称为珍贵的“摇钱树”。　自然界中的紫杉醇主要存在于红豆杉树的全身，而树皮的含量最高，达万分之一左右。但红豆杉是一种缓生树种，全世界非常稀少，美国早已将其列入保护树种。在亚洲，中国、缅甸、印尼等国拥有的野生红豆杉较多。 红豆杉的提取物 （TAXOL PACLI TAXEL）紫杉醇具有独特的抗癌机理，美国国立肿瘤研究所所长BRODER博士称紫杉醇是继阿霉素、顺铂以后，十五年来被认为是对多种癌症疗效好、副作用小的新型抗癌药物。二十世纪八十年代开始，美国、英国、俄罗斯、韩国、中国都相继开展了深入的研究。美国率先把研究成果应用于医学临床并在治疗各种癌症方面取得了显着的临床效果。从此人类在抗癌领域中又取得了新的突破。所以到目前为止以至在今后相当长的时间内，人类同癌症做抗争的的最有利的武器还只能是紫杉醇。 紫杉醇主要是从红豆杉的根、皮、茎、叶中来提取。由于提取工艺较为复杂，由其是在去除原液中的叶绿素的成份方面较为困难，在加之设备投资较大，由其是原料来源缺乏，紫杉醇的规摸性提取在我国发展较晚，二十世纪九十年代刚刚开始。 目前、全球每年大约死于癌症的病人在630万左右。仅美国、欧洲、日本每年就在400万人左右。治疗这些病人每年大约消耗公斤紫杉醇。而全世界每年大约只能生产350~500公斤紫杉醇。其中美国可生产25~50公斤、中国只能生产50公斤左右。因此紫杉醇的市场开发、应用潜力巨大。同时大规摸的培植红豆杉原料用材林基地，也蕴藏着巨大的市场商机。所以，红豆杉的身价也因此倍增。 在国外，加拿大的植源药物公司、美国的泰坦化学公司、美国的施贵宝 （BNS）公司是应用红豆杉开发紫杉醇最早、技术实力最强、经济实力最大的公司。由其是美国的施贵宝公司，二十年来一直独霸世界紫杉醇市场。该公司用做提炼紫杉醇的原料有相当数量是从中国进口，或通过其它途径获得，然后其产品紫杉醇针剂在反销中国从中获取暴利。 中国生产的紫杉醇（TAXOL）含量都在98%以上，出口价位一般在800元/克人民币，在国外每克紫杉醇被制成33克针剂，每支含紫杉醇大约30毫升，反销我国大约每支2500元/支（人民币）。也就是说我国的癌症病人，每使用一克进口紫杉醇相当于付出了80000元人民币，是黄金价格的600多倍。 正因如此，中国的野生红豆杉，在短短的十几年中遭到了史无前例的砍伐和破坏，野生存量锐减。有的地区甚至已濒临灭绝。因此，保护现有资源、人工扩大红豆杉资源总量，就摆在了有识之士。红豆杉的药用价值　　红豆杉为常绿植物，是近年来开发成功的抗癌新药紫杉醇的原料植物。东北红豆杉又称紫杉，零散分布在长白山脉的混交林中。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，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。红豆杉的根、茎、叶、皮中含有可提纯的紫杉醇，目前国际市场上每公斤价格近百万元。 红豆杉中提取的紫杉醇具有防癌治癌的作用，而且无明显的不良反应，是近年来国际上公认的植物提纯的抗癌药物，临床应用对多种癌症有较好的效果。美国的临床研究证明对卵巢和乳腺癌有突出的疗效。此外，对高血压、糖尿病、冠心病也有一定效果。 在中国林学会生态分会的指导下，辽宁省生态经济专业委员会组建了红豆杉科研协作组，由沈阳药科大学、沈阳农业大学等有关专家组成，协作组将在人工栽培、生产加工、分析鉴定、临床应用等方面广泛开展协作。 红豆杉的开发利用有很好的前景，当前应大力发展人工栽培。建立稳定的红豆杉原料基地，利用当前发展林业，城市绿化的机遇扩大栽培面积。通过果药间作、林粮间作、荒地开发、庭院绿化等多种形式建立样板示范基地。 为了加快发展红豆杉生产基地，将达到一定规模，又有管理能力的农户，定为药厂的生产基地，建立稳定的产销关系。 红豆杉原是长白山野生资源，栽培技术简单，和栽培普通树一样，全国大部分地区都试栽成功。由于红豆杉生长很慢，又有耐阴特点，因此，在行间可间作其他作物，栽植3年生红豆杉的株距1米，行距2米，667平方米300?350株。如节省土壤也可先密植，以后再移栽。二年后剪下部分枝条由药厂回收。 红豆杉田间管理要点是，利用好排灌条件，旱能浇水，涝能排水。施有机肥、绿肥和生物肥。不能用有残毒农药和除草剂，必要时可用生物农药。 它有抗癌的功效，药用价值极高 红豆杉系红豆杉科红豆杉属常绿大乔木，全世界共有11种，我国5种，即东北红豆杉、红豆杉、南方红豆杉、云南红豆杉、西藏红豆杉。由于红豆杉分布地域较窄，加之人为盗伐，如今已近濒危边缘。现在，全世界野生红豆杉仅有1000万株。一位研究紫杉醇的美国专家说，即使将世界上现有的红豆杉全部砍伐，所提取的紫杉醇也只能挽救12.5万癌症患者的生命。所以各国为保护不多的红豆杉自然资源，已禁止一切砍伐。目前98%纯度的紫杉醇国际市场价格为每干克40至60万美元，我国纯度为70%的紫杉醇售价为160至180万元/千克，比黄金价格还要昂贵。 是世界上公认的濒于灭绝的珍稀抗癌植物。是第四纪冰川孑遗留下的古老树种之一。 在地球上已生长了近 250万年。具报道全球目前仅存野生红豆杉2500万株左右。漫长的生物进化和基因遗传赋予了这一物种独特的内部结构，紫杉醇（TAXOL）、紫杉酚就是该植物的提取物之一。国家林业局曾对目前开展的 "红豆杉工程"做出过明确的批示："红豆杉为我国一级保护树种，兼有很好的生态效益和极高的经济价值，国家支持在适当范围大力营造红豆杉林，社会各界以承包、租赁、拍卖、股份合作等多种形式参与造林绿化事业应予以提倡和鼓励”。 所以说"红豆杉工程"既是当务之急的挽救生命工程，又是造福人类的伟大阳光事业。我国的红豆杉资源和世界上其它国家相比虽占一半以上，但从世界上的紫杉醇的需求量来看，还是远远不够的。自从1992年美国的食品药物管理局（FAD）批准紫杉醇为治疗晚期的癌症药物以来，我国的野生红豆杉资源过度砍伐日益加重，野生红豆杉资源遭到了严重的破坏。而且野生红豆杉的很多生物学特性，又限制了自然群落的发展。 据统计：世界上癌症的年发病人数在1000万以上，如按0.006%----0.06%提取紫杉醇，年需消耗红豆杉树皮700----1000吨。既使全球的红豆杉树皮全部采净，也仅能维持短期的需要。而且人工合成或化学合成紫杉醇的方法，目前还处在实验室阶段。所以，人工扩繁 发展红豆杉资源，建立红豆杉医用原料用材林基地就迫在眉睫。目前红豆杉苗木的几种繁植方法1. 先育种植法红豆杉资源的保存和种苗的快速繁育，是解决紫杉醇用材林建设的基础，大面积营造红豆杉人工林是解决紫杉醇原料的关健。 用红豆杉种子繁育苗木时，要住意种子的储存方式，要沙种混藏或控温处理，这对越冬后出芽和打破休眠习性，具有很好的效果。播种前要搓伤种皮、温水浸种、药剂激素处理。出苗后遮阴是育苗的关健。可防止苗木高温灼烧保持湿润、透光度在40%为宜。东北红豆杉和南方红豆杉出苗率均可达到70---80%，要求出苗温度高于15度。 红豆杉的愈伤组织形成的迟与早的比率，在不同的种类和同一种类不同植株之间存在差异。同时与外植体类型、取样部位及采集季节、光照条件、培养基种类等因素有关。在诱导培养基上，东北红豆杉、南方红豆杉、云南红豆杉均能形成愈伤组织。但形成情况因红豆杉的种类及植株的不同也有差异。 研究表明：一定程度的水解络蛋白（CA）能促进东北红豆杉、南方红豆杉的伤愈组织生长，但浓度大于0.5%时不利于紫杉醇的形成和积累。而当浓度大于1% 时又能促进伤愈组织的的愈合，和形成新的生长点，又不影响紫杉醇的积累。经比较，2、4D也有利于伤愈组织的形成，也可提高诱导率。在2、4D培养基中的愈伤组织颜色新鲜、块大松软，对红豆杉的愈伤组织的诱导比较容易。但其它培养基添加物，如细胞悬浮培养、B5培养基、炭源蔗糖也可增加紫杉醇的含量。但高农度蔗糖中的葡萄糖会抑制紫杉醇的合成。同时半乳糖对促进细胞生长显著。GIBSON的研究表明，无论是细胞悬浮培养还是诱导愈伤组织细胞生长以及紫杉醇含量的形成，在黑暗情况下好于光照条件下。 无论组培的方式用什么品种和部位都要选择中层增殖能力旺盛的细胞组成（表层细胞含大量的淀粉颗粒、中心细胞无核，容易出现分化的管状分子）。这样有利于形成细胞间的细胞链丝，从而形成大的细胞团，有利于细胞间小物质的信号传递。从而使得红豆杉的细胞以细胞团的形式存在，产生功能性细胞肌体，促进细胞团区域化，和细胞功能分化，这一点是使红豆杉产生代谢物的前提。 3. 红豆杉的人工扦插繁殖随着红豆杉资源的日益减少，需求量的日益增大，合理利用红豆杉、发展红豆杉刻不容缓。在本着 "保证药用，禁绝材用"的方针下，更有效的作好枝叶利用。
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