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摘要：鬼臼毒素是治疗尖锐湿疣最有效的天然药物之一，被美国FAD列为治疗尖锐湿疣的一线药物；同时，鬼臼毒素在治疗白血病和肺癌等中也有显著疗效。从鬼臼毒素资源植物考证、鬼臼毒素的研究现状两个方面阐述了鬼臼毒素了的研究概况，旨在为鬼臼毒素资源植物的合理开发利用提供科学依据。
关键词：鬼臼毒素；资源植物；研究现状；衍生物；研究现状。
1.前言
鬼臼毒素（podophyllotoxin，pT），wv bb aa o C22H22O8 ，其分子量为414.8左右，其衍生物分子量在500左右。早在1880年Podwyssotzkii就从美洲桃儿七的树脂中分离结晶性成分PT，1946年Kingt 和Sullivan报道PT具有秋水仙碱样作用vp-16义称足叶乙苷，鬼臼乙叉苷，是一种4′一去甲表鬼臼葡萄糖苷醛缩衍生物，1971年临床应用。我国目前所用鬼臼类生药，主要包括八角莲属（Dys0sma）、桃儿七属（Sinopodophyllumying）及山荷叶属（DiphylleiaMichaux）多种植物的根茎及根，具有祛风湿、活血止痛、镇咳平喘、祛痰等功能，用于毒蛇咬伤、痈疖肿毒、跌打损伤、风湿筋骨痛、胃痛、气管炎。近年来研究表明，鬼臼类中药主要成分为鬼臼毒素类芳基四氢萘木脂素，具有较强的抗肿瘤、抗病毒活性，鬼臼黄酮及部分树脂具有镇咳、平喘、祛痰、抑菌作用。
2.鬼臼毒素的资源植物及其功效研究
2.1鬼臼毒素植物来源
历代本草及药物典籍中亦多有鬼臼的记述，我国有小叶莲（Fructus Podophylli）为小檗科植物鬼臼（Podophyllumemodiwall）的干燥成熟果实“墨地”药用。近代文献中将鬼臼的原植物定为桃儿七。陈毓亨教授考证我国古代所谓鬼臼不是桃儿七，主要种类是八角莲或六角莲，且将鬼臼类植物系统整理，确认其隶属于小檗科，包括八角莲属（Dys0sma）、桃儿七属（podophyllum）、山荷叶属（Diphylleia），三属12种植物，我国有10种。
2.2 药物功效研究
根据市场调查，我国鬼臼仍以民间药用为主，市场上药以59%来源于八角莲，29%来源于桃儿七，7%为南方山荷叶。桃儿七的生药民间叫“鬼臼”。玉簪（H.Plantaginea）始记于《本草纲目》以民间鬼臼药用。
《神农本草经》中载有鬼臼“主杀盅毒，辟恶气，逐邪解百毒”。本草纲目》中“下死胎，治疟邪，痈疽，蛇毒，射工毒。”近年药理实验证明，鬼臼脂素对肿瘤有抑制作用，对动物移植性肿瘤如肉瘤S180和肉瘤37等有抑制作用，阻止细胞有丝分裂，临床曾试用于各种实体瘤均有一定疗效。国内外对鬼臼脂素结构及其衍生物做了许多研究工作，以它为前体合成一系列衍生物，如抗癌药VP-16、VM-26对何克金氏、非何克金氏、白血病、脑瘤、肺癌均有一定疗效。
3.鬼臼毒素研究现状
鬼臼毒素（podophyllotoxin）是一类具有显著抗肿瘤活性的开然产物，其化学结构皆具有2，3—丁丙酯—4—芳基四氢萘的母核，是木脂素的一种。木脂素是一类具有显著细胞毒性的开然活性物质，这类特制主要包括鬼臼毒素、表鬼臼毒素、去甲鬼臼毒素及酮期霜天木脂素等成分。统称鬼臼类木脂素（Podophyllumlignans）。鬼臼木脂类及它们的苷类都有掏癌细胞增殖作用，这类木脂类的细胞毒性主要在于强烈的纺锤体毒性。PT类和微管蛋白结合，致使复制后的染色体不能分离。其机理是①抑制细胞微管聚合，使细胞分裂停止在中期。阻止有丝分裂；②抑制拓扑异构酶II （TypeII——toppoisomerase）活性。形成稳定的DNA拓扑异构酶II—药物分子复合物，造成DNA双链或单链的断裂，导致DNA异常重组；③抵制细胞对胸腺嘧啶、尿嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤等各类核苷的摄取，从而抑制细胞DNA、RNA以及蛋白质的合成。抗肿瘤药VP-16用于实体瘤和造血系统肿瘤已成为主药。VM—26因具有抗癌谱广，可代替长春新碱（Vincristine）。对小细胞肺癌、乳腺癌、睾丸癌、急慢性白血病及恶性淋巴瘤等多种癌症均有良好的疗效。
3.1 鬼臼毒素类药物的特性与功能
20世纪40年代King和Shllivan首次报道鬼臼毒素具有秋水仙碱的作用，并进一步证实鬼臼毒素具有强抗癌活性。鬼臼毒素的化学结构有如下特点：11-芳基为α-取代，22，3位带反式丁内酯环，36，7位带次甲二氧基，43′，4′，5′位均有甲氧基。
3.2 鬼臼毒素的作用机理及构效关系
人们对鬼臼毒素抗癌药物进行了研究，在构效关系、作用机理等方面取得了一些进展，并已深入到分子水平。研究表明，鬼臼毒素衍生物由于结构的不同存在2种不同的作用机理；4′位为羟基的4′鬼臼毒素衍生物则是通过DNA拓扑异构酶II而起作用，使细胞周期终止于G期（DNA合成前期）鬼臼类木脂素还能抑制细胞对胸腺嘧啶、尿嘧啶、腺嘧啶、鸟嘧啶等各种核苷的提取，从而抑制DNA、RNA以及蛋白质的合成。此外，鬼臼类木脂素特殊的结构，具有邻醌化合物的特性，能导致活泼自由基的形成，干扰细胞氧化还原系统。近年来，鬼臼毒素的生物合成、抗癌机理、生药分布和组织、细胞培养研究，取得了新的重大突破。
鬼臼毒素及其衍生物的结构和抗癌活性关系研究表明；4′—本分羟基的存在有利于增强其抗癌活性，在保证反式内酯环存在、C2构型不变和4′—酚羟基保留的情况下，C-4β位是较为有效的修饰位点。因而近年来的结构改造主要集中于4′—去甲基鬼臼毒素C-4β位取向的取代基上。王志光等对C—4位取代的4′—去甲基鬼臼毒素衍生物做了较深入的研究，在C-4β位可以通过调节取代基负电效应、极性或立体位阻大小等因素来影响其衍生物活性的侧链，以便进一步探索该改变与抗肿瘤活性的关系，合成了C-4β位取代的氧、硫、氮、硒等不同杂原子取代的C-4醚、酯、硫醚、杂环氨基酸酯、胺、磷硒酯、氨基糖、黄酰胺以及取代氨基甲酰回乙二酰胺等各种类型的4′—去甲基鬼臼衍生物等300余个化合物。药理活性表明，C4位氮原子取代的衍生物活性较为显著，其中的3个化合物对L1210细胞的离体抑制活性高于VP—16——213 1000倍以上。
4. 鬼臼毒素的厂家展望
目前鬼臼毒素的市场需求旺盛，对野生资源植物的过度采挖，导致大多野生资源植物处于濒临灭绝的境地。利用人工途径生产鬼臼毒素是破解市场供应不足和保护野生植物资源的主要途径。尽管内生真菌也可产生鬼臼毒素，但需要投入大量资金花系列的工厂，并且操作过程中动力消耗大，生产效率低下，因此利用内生真菌生产鬼臼毒素困难重重；在利用代谢工程手段生产鬼臼毒素方面，华盛顿州立大学已经克隆鬼臼毒素生物合成途径上多个基因，并采用异源表达并纯化重组蛋白，结合前体饲喂验证功能，证明了获得的基因是鬼臼毒素合成途径上的功能基因，为利用代谢工程手段实现鬼臼毒素的生产奠定了坚实的理论基础。因此，通过克隆鬼臼毒素生物合成途径上的关键酶基因，并借助载体构建手段，将其转入相应的资源植物基因组内，建立高效表达的鬼臼毒素高含量的转基因植株，成为今后开发药用植物 、生产鬼臼毒素的发展趋势。
关键词：鬼臼毒素；资源植物；研究现状；衍生物；研究现状。
1.前言
鬼臼毒素（podophyllotoxin，pT），wv bb aa o C22H22O8 ，其分子量为414.8左右，其衍生物分子量在500左右。早在1880年Podwyssotzkii就从美洲桃儿七的树脂中分离结晶性成分PT，1946年Kingt 和Sullivan报道PT具有秋水仙碱样作用vp-16义称足叶乙苷，鬼臼乙叉苷，是一种4′一去甲表鬼臼葡萄糖苷醛缩衍生物，1971年临床应用。我国目前所用鬼臼类生药，主要包括八角莲属（Dys0sma）、桃儿七属（Sinopodophyllumying）及山荷叶属（DiphylleiaMichaux）多种植物的根茎及根，具有祛风湿、活血止痛、镇咳平喘、祛痰等功能，用于毒蛇咬伤、痈疖肿毒、跌打损伤、风湿筋骨痛、胃痛、气管炎。近年来研究表明，鬼臼类中药主要成分为鬼臼毒素类芳基四氢萘木脂素，具有较强的抗肿瘤、抗病毒活性，鬼臼黄酮及部分树脂具有镇咳、平喘、祛痰、抑菌作用。
2.鬼臼毒素的资源植物及其功效研究
2.1鬼臼毒素植物来源
历代本草及药物典籍中亦多有鬼臼的记述，我国有小叶莲（Fructus Podophylli）为小檗科植物鬼臼（Podophyllumemodiwall）的干燥成熟果实“墨地”药用。近代文献中将鬼臼的原植物定为桃儿七。陈毓亨教授考证我国古代所谓鬼臼不是桃儿七，主要种类是八角莲或六角莲，且将鬼臼类植物系统整理，确认其隶属于小檗科，包括八角莲属（Dys0sma）、桃儿七属（podophyllum）、山荷叶属（Diphylleia），三属12种植物，我国有10种。
2.2 药物功效研究
根据市场调查，我国鬼臼仍以民间药用为主，市场上药以59%来源于八角莲，29%来源于桃儿七，7%为南方山荷叶。桃儿七的生药民间叫“鬼臼”。玉簪（H.Plantaginea）始记于《本草纲目》以民间鬼臼药用。
《神农本草经》中载有鬼臼“主杀盅毒，辟恶气，逐邪解百毒”。本草纲目》中“下死胎，治疟邪，痈疽，蛇毒，射工毒。”近年药理实验证明，鬼臼脂素对肿瘤有抑制作用，对动物移植性肿瘤如肉瘤S180和肉瘤37等有抑制作用，阻止细胞有丝分裂，临床曾试用于各种实体瘤均有一定疗效。国内外对鬼臼脂素结构及其衍生物做了许多研究工作，以它为前体合成一系列衍生物，如抗癌药VP-16、VM-26对何克金氏、非何克金氏、白血病、脑瘤、肺癌均有一定疗效。
3.鬼臼毒素研究现状
鬼臼毒素（podophyllotoxin）是一类具有显著抗肿瘤活性的开然产物，其化学结构皆具有2，3—丁丙酯—4—芳基四氢萘的母核，是木脂素的一种。木脂素是一类具有显著细胞毒性的开然活性物质，这类特制主要包括鬼臼毒素、表鬼臼毒素、去甲鬼臼毒素及酮期霜天木脂素等成分。统称鬼臼类木脂素（Podophyllumlignans）。鬼臼木脂类及它们的苷类都有掏癌细胞增殖作用，这类木脂类的细胞毒性主要在于强烈的纺锤体毒性。PT类和微管蛋白结合，致使复制后的染色体不能分离。其机理是①抑制细胞微管聚合，使细胞分裂停止在中期。阻止有丝分裂；②抑制拓扑异构酶II （TypeII——toppoisomerase）活性。形成稳定的DNA拓扑异构酶II—药物分子复合物，造成DNA双链或单链的断裂，导致DNA异常重组；③抵制细胞对胸腺嘧啶、尿嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤等各类核苷的摄取，从而抑制细胞DNA、RNA以及蛋白质的合成。抗肿瘤药VP-16用于实体瘤和造血系统肿瘤已成为主药。VM—26因具有抗癌谱广，可代替长春新碱（Vincristine）。对小细胞肺癌、乳腺癌、睾丸癌、急慢性白血病及恶性淋巴瘤等多种癌症均有良好的疗效。
3.1 鬼臼毒素类药物的特性与功能
20世纪40年代King和Shllivan首次报道鬼臼毒素具有秋水仙碱的作用，并进一步证实鬼臼毒素具有强抗癌活性。鬼臼毒素的化学结构有如下特点：11-芳基为α-取代，22，3位带反式丁内酯环，36，7位带次甲二氧基，43′，4′，5′位均有甲氧基。
3.2 鬼臼毒素的作用机理及构效关系
人们对鬼臼毒素抗癌药物进行了研究，在构效关系、作用机理等方面取得了一些进展，并已深入到分子水平。研究表明，鬼臼毒素衍生物由于结构的不同存在2种不同的作用机理；4′位为羟基的4′鬼臼毒素衍生物则是通过DNA拓扑异构酶II而起作用，使细胞周期终止于G期（DNA合成前期）鬼臼类木脂素还能抑制细胞对胸腺嘧啶、尿嘧啶、腺嘧啶、鸟嘧啶等各种核苷的提取，从而抑制DNA、RNA以及蛋白质的合成。此外，鬼臼类木脂素特殊的结构，具有邻醌化合物的特性，能导致活泼自由基的形成，干扰细胞氧化还原系统。近年来，鬼臼毒素的生物合成、抗癌机理、生药分布和组织、细胞培养研究，取得了新的重大突破。
鬼臼毒素及其衍生物的结构和抗癌活性关系研究表明；4′—本分羟基的存在有利于增强其抗癌活性，在保证反式内酯环存在、C2构型不变和4′—酚羟基保留的情况下，C-4β位是较为有效的修饰位点。因而近年来的结构改造主要集中于4′—去甲基鬼臼毒素C-4β位取向的取代基上。王志光等对C—4位取代的4′—去甲基鬼臼毒素衍生物做了较深入的研究，在C-4β位可以通过调节取代基负电效应、极性或立体位阻大小等因素来影响其衍生物活性的侧链，以便进一步探索该改变与抗肿瘤活性的关系，合成了C-4β位取代的氧、硫、氮、硒等不同杂原子取代的C-4醚、酯、硫醚、杂环氨基酸酯、胺、磷硒酯、氨基糖、黄酰胺以及取代氨基甲酰回乙二酰胺等各种类型的4′—去甲基鬼臼衍生物等300余个化合物。药理活性表明，C4位氮原子取代的衍生物活性较为显著，其中的3个化合物对L1210细胞的离体抑制活性高于VP—16——213 1000倍以上。
4. 鬼臼毒素的厂家展望
目前鬼臼毒素的市场需求旺盛，对野生资源植物的过度采挖，导致大多野生资源植物处于濒临灭绝的境地。利用人工途径生产鬼臼毒素是破解市场供应不足和保护野生植物资源的主要途径。尽管内生真菌也可产生鬼臼毒素，但需要投入大量资金花系列的工厂，并且操作过程中动力消耗大，生产效率低下，因此利用内生真菌生产鬼臼毒素困难重重；在利用代谢工程手段生产鬼臼毒素方面，华盛顿州立大学已经克隆鬼臼毒素生物合成途径上多个基因，并采用异源表达并纯化重组蛋白，结合前体饲喂验证功能，证明了获得的基因是鬼臼毒素合成途径上的功能基因，为利用代谢工程手段实现鬼臼毒素的生产奠定了坚实的理论基础。因此，通过克隆鬼臼毒素生物合成途径上的关键酶基因，并借助载体构建手段，将其转入相应的资源植物基因组内，建立高效表达的鬼臼毒素高含量的转基因植株，成为今后开发药用植物 、生产鬼臼毒素的发展趋势。