红豆杉枝叶中产物分布研究

2012-02-02 09:14叶岸青李志良黄巧明罗万业
绿色科技 2012年7期
关键词:木质部浸膏红豆杉

叶岸青,李志良,,黄巧明,罗万业

(1.梅州市中大南药发展有限公司,广东 梅州 514011;2.梅州市林业科学研究所,广东 梅州 514011)

1 引言

红豆杉属植物是国家一级保护树种[1],其根皮和枝叶中含有的化学成分紫杉醇(Taxol)是具有良好活性的抗癌药[2],对卵巢癌、乳腺癌、非小细胞性肺癌有明显疗效。红豆杉中含有的另一化学物质10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-DABⅢ)为合成紫杉醇的前体物质,也是生产抗癌药多烯紫杉醇(Docetaxel)的主要原料[3]。红豆杉在自然条件下生长缓慢,枝叶中产物含量低,无法满足日益增长的市场需求,在巨大经济利益的驱动下,天然资源已受到人为的严重破坏,资源紧缺。通过人工种植红豆杉,定期修剪红豆杉枝叶为原料提取紫杉醇等药物是解决药源紧缺的比较可行的替代途径。研究红豆杉枝叶原料中叶片、树皮、嫩枝及木质部的生物量比例及其产物分布情况,对于提高生产效率和药用原料的质量,具有重要的指导意义。

2 材料与方法

2.1 实验材料

实验用红豆杉枝叶取自广东省梅州市中大南药发展有限公司种植基地,为3~4年生的南方红豆杉;样品处理用试剂丙酮、二氯甲烷、无水乙醇为分析纯,检测用试剂乙腈、甲醇为色谱级。

2.2 实验方法

2.2.1 枝叶样品处理

取新鲜红豆杉枝条适量,用小刀分为叶片、树皮、木质部(2~14mm)、嫩枝(≤2mm,含少量嫩叶)4个部分。分别置电热干燥箱中52℃条件下干燥至恒重,称重后粉碎。精密称取上述红豆杉干粉1~2g,加入丙酮-水(3∶2)50mL浸提,并用磁力搅拌器搅拌60min后过滤,重复操作4次,合并滤液,用旋转蒸发仪回收丙酮。剩余的液体置分液漏斗,加入50mL二氯甲烷萃取,重复3次,收集二氯甲烷相并减压浓缩至干,残留物(浸膏)称重后用乙醇溶解并定容,0.45μm滤膜过滤,滤液供HPLC检测。

2.2.2 产物含量检测

样品检测采用Waters e2695HPLC系统,参照文献资料方 法[4],色谱条件为:Nova-Pak C18(3.9×150mm)色谱柱;流动相是甲醇/乙腈/水(29/27/44)和甲醇/水(43/57);柱温35℃;流速1.0mL·min-1;检测波长227nm;灵敏度0.05Aufs。标准品购自SIGMA公司。

3 结果与分析

3.1 红豆杉枝叶中各部位重量及浓缩情况

红豆杉枝叶材料中叶片、嫩枝、树皮、木质部的重量比例,以及各部分经提取、萃取后的纯化情况见表1。从表中可以看出,3~4年生红豆杉枝叶中木质部占46.%,叶片占31.7%,树皮占12%。从纯化情况来看,树皮的纯化倍数较嫩枝及叶片高;叶片在枝叶中占有的重量比例约30%,但其含有的产物量占枝叶中总量的60%~70%(表2、表3),且枝叶中叶片材料的获得和处理相对容易,是提取产物的最好材料;木质部在枝叶中占有的重量比例较高,虽然纯化倍数很高,但因其含有的有效产物含量很低或基本没有,在以枝叶为原料生产紫杉醇等产物时,应先行去除木质部,这样可以大大减少溶剂用量和能耗等,并能提高生产效率,对优化生产工艺具有重要的指导意义。

表1 红豆杉枝叶中各部分重量比例及提纯情况

3.2 红豆杉枝叶中各部位产物含量情况

红豆杉枝叶材料中叶片、嫩枝、树皮、木质部的10-DABⅢ含量情况见表2,Taxol含量情况见表3。从表中可以看出,红豆杉木质部中产物含量很低或没有(小于十万分之三),基本没有提取药物的价值;红豆杉叶片中紫杉醇及10-DABⅢ含量较其他部位高,且产物量占总量的70%左右,是提取紫杉醇及10-DABⅢ的最有效部位。

表2 红豆杉枝叶中各部位10-DABⅢ含量情况

表3 红豆杉枝叶中各部位Taxol含量情况

3.3 红豆杉枝叶中各部位提取物杂质含量情况

红豆杉枝叶材料中叶片、嫩枝、树皮、木质部的提取物(浸膏)中产物含量情况见表4。从表中可以看出,红豆杉树皮浸膏中产物含量最高,而红豆杉叶片浸膏中产物含量较低,说明红豆杉树皮中杂质较少,在同等处理工艺条件下,对目标产物的分离相对容易,树皮是最为优质的提纯产物的原材料。

表4 红豆杉枝叶中各部位提取物浸膏中产物含量情况

4 结语

本研究结果表明,南方红豆杉叶片中紫杉醇及10-DABⅢ的含量远高于枝叶中其他部位,这与相关报道不一致[5],报道认为东北红豆杉树干中产物含量是树叶(带小枝)的3倍。这可能与红豆杉品种或生长环境的不同有关,尚需深入地研究。

红豆杉叶片中产物含量高于其他部位,且叶片中含有大部分的产物量,可以考虑仅采收叶片为原料生产药物,这样可以最大限度地保护和利用药用植物资源。

红豆杉木质部中很少或基本没有产物,以红豆杉枝叶为原料加工紫杉醇等产物时可先剔除木质部进行生产,以提高生产效率。

红豆杉树皮中杂质较少,将红豆杉树皮单独进行浸提,可获得较高质量的浸膏,降低纯化成本。

[1]苏建荣,张志钧,邓 疆,等.云南红豆杉的地理分布与气候关系[J].林业科学研究,2005,18(5):510~515.

[2]Wani M C,Taylor H L,Wall M E,etal.Plant antitumor agents.VI.The isolation and atructure of taxol,a novel antileukemic and antitumor agent from Taxus brevifolia[J].J Amer Chem Soc,1971,93(9):2 325~2 327.

[3]张美珍,应群芳.南方红豆杉中国10-脱乙酰巴卡亭Ⅲ(10-DAB)的测定[J].江西中医药,2009,40(5):68~69.

[4]黄巧明,李朝红,李志良,等.HPLC法测定红豆杉中紫杉醇及同系物的含量[J].天然产物研究与开发,2008,20(增):77~80.

[5]朱吕会,崔 岩,白索柱.东北红豆杉中紫杉醇的含量分析[J].齐齐哈尔大学学报,2010,26(4):69~71.

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