曼地亚红豆杉枝条中紫杉醇的超声提取研究
第20卷第12期
2008年12月化学研究与应用
Che m ical Research and App licati on Vol . 20, No . 12
Dec . , 2008
文章编号:100421656(2008) 1221637204
曼地亚红豆杉枝条中紫杉醇的超声提取研究
满瑞林, 乔亮杰, 倪网东
(中南大学化学化工学院, 湖南 长沙, 410083)
摘要:研究了曼地亚红豆杉枝条中紫杉醇的超声浸提, , 用高效液相色
谱检测紫杉醇的含量。:in (三次浸提, 30m in /次) ; 温度:50℃; 原料粒径:01180～01010465g 浸膏中, 紫杉醇质量浓度为61182%。
关键词:; ; ; 。中图分类号::A
3
紫杉醇(taxol ) 是一种具有抗癌活性的二萜类化合物, 是继阿霉素和顺铂后最热点的抗癌新药, 被认为是近二十年来天然抗癌领域的重大发[1]
现。紫杉醇的主要来源为天然红豆杉属植物。曼地亚红豆杉是红豆杉属常绿灌木植物, 其生长速度快, 植株利用率高, 适应能力强, 生物特性稳定, 被美国F AD 批准为提取紫杉醇首选的红豆杉
[2]
品种之一。如今国内大量引种该物种, 原料易得。
目前紫杉醇多以红豆杉属植物体为原料, 经提取分离纯化得到。在紫杉醇的粗提阶段, 溶剂
[3]
浸提最为普遍。李春斌等用乙酸乙酯和丙酮(体积比1:1) 的混合溶液作溶媒, 对红豆杉中紫杉醇的普通浸提和索氏提取进行了对比试验, 提
[4]
取时间分别为48h 和8h; 郑广乐等用95%的乙醇处理云南红豆杉, 冷浸24h 后超声提取2h, 基本可把紫杉醇提取完全。为了缩短紫杉醇粗提阶段的提取时间, 提高提取分离效率, 研究人员探索采
[5210]
用固相萃取、超声提取、超临界流体萃取等手段来强化提取过程, 缩短提取时间, 展现良好发展前景。但它们多处于研究的初级阶段, 探索深度不够。为此, 本文就超声浸提在紫杉醇粗提中的应用做了较全面、系统的研究, 通过液液萃取对紫杉醇粗提物进行二次纯化, 用高效液相色谱检测紫杉醇的含量, 从而确定超声浸提在紫杉醇粗提中的最佳工艺条件。
收稿日期:2008204215; 修回日期:2008207218
基金项目:中南大学研究生教育创新工程项目(1343277330, 1343277228)
1 实验部分
111 仪器与试剂
FZ102微型植物试样粉碎机(天津泰斯特仪器有限公司) ; K Q2200DB 型数控超声波发生器(昆山市超声仪器有限公司) ; 752S 紫外2可见分光光度计(上海棱光技术有限公司) ; AUY220型电子分析天平(SH I M ADZ U ) ; R 系列旋转蒸发器(上海申生科技有限公司) ; SHB -I V 双A 循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司) ; DHG 29070型电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司) ; 高效液相色谱仪(SH I M ADZ U, 2010A, 检测器SP D 2M10A VP ) 。
紫杉醇对照品(上海同田生物科技有限公司, 纯度>98%) ; 溶媒(乙酸乙酯与丙酮混合液, 体积比为1:1) ; 甲醇, 三氯甲烷, 石油醚, 硫酸铵均为分析纯; 曼地亚红豆杉植株(紫杉醇平均含量不高于万分之四, 浙江常山曼地亚红豆杉培植基地) 。112 实验方法11211 色谱条件的选择
色谱柱:phenomenex C18(250mm ×416mm , μm ) ; 流动相:乙腈25水(53:47) ; 流速:110mL /
μL; 紫外检测波长:m in; 柱温:25℃; 进样量:10
228n m 。外标峰面积法确定试样中紫杉醇含量。11212 对照品溶液的配制
联系人简介:满瑞林(19552) , 男, 教授, 研究方向:精细化工及新型分离技术。Email:rl m an@mail1csu 1edu 1cn
1638化学研究与应用第20卷
准确称取紫杉醇标准品510mg, 用甲醇定容
μg/mL的紫杉醇储备于50mL 容量瓶中, 制成100
液。分别准确量取015、110、210、410、610、1010mL 储备液于10mL 容量瓶, 用甲醇定容至刻度。得到浓度为5、10、10、20、40、60、100μg/mL的系列标准溶液。HP LC 检测所得紫杉醇特征峰峰面积与其浓度回归方程为:Y =19391108X +11722175, R =019997。11213 实验步骤
将烘干后的曼地亚红豆杉枝条粉碎至一定粒径粉末。试验时, 每次称取1010g 粉末于三口烧瓶中, 分别用60mL 、40mL 、, 一定温度下连续三次声, 100W 。40℃旋转蒸干, 50mL, 然后用50mL 石油醚萃取除去该甲醇溶液中所含弱极性杂质(三次, 每次30m in ) 。再用50mL 三氯甲烷+50mL 蒸馏水混合液继续萃取三次。为避免萃取过程的乳化现象, 需在萃取体系中加入适量
[2]
011mol/L的硫酸铵。分离下层三氯甲烷层并旋转蒸干得到膏状物, 用甲醇将浸膏溶解并定容至50mL 供高效液相色谱测定。
取五份粉碎度为80～120目的原料粉末按试验步骤进行浸提, 浸提温度45℃, 浸提总时间分别为60m in 、90m in 、120m in 、150m in 、180m in (浸提次数均为三次, 每次浸提时间为总时间的1/3) 。
超声浸提时间与紫杉醇浸提量之间的关系(见图1) 表明, 随着超声浸提时间的延长, 紫杉醇浸提量增加120m in, 提取量增加缓慢。综合提取效率, 确定最佳总280～120目的原, 浸提总时间为120m in (分三次) , 改变浸提温度为40、45、50、55和60℃
。
2 结果与讨论
曼地亚红豆杉枝条的提取率超声浸提受浸提
时间、浸提温度及原料粉碎规格等的影响, 本文以浸提量为衡量指标, 对这些影响因素进行考察
。
图2 浸提温度与紫杉醇浸提量关系曲线
Fig 12 Relative curve bet w een extracti on te mperature
and the content of Taxol
图1 浸提时间与紫杉醇浸提量关系曲线Fig . 1 Relative curve bet w een extracti on ti m e
and the content of Taxol
浸提温度与紫杉醇浸提量之间的关系(见图2) 表明, 随着浸提温度的升高, 紫杉醇的浸提量逐渐增大, 当温度为50℃时, 超声浸提所得的粗提物中紫杉醇的浸提量最高。浸提温度进一步升高时, 紫杉醇的浸出量下降。紫杉醇属热敏性物质, 物理化学性质不稳定, 当温度过高时, 自身发
[11]
生化学转化, 从而使其含量减少。由此确定最佳提取温度为50℃。213 原料粒径的影响
取原料粉末过筛, 得四个不同粒径级别:40-80目、80-120目、120-160目、160-200目。其平均粒径分别为01250mm (60目) 、01154mm (100目) 、01110mm (140目) 、01080mm (180目) , 本文对这四个级别的原料粉末样品进行考察。控制提取总时间120m in (分三次) , 提取温度50℃。
211 超声浸提总时间的影响
第12期满瑞林等:曼地亚红豆杉枝条中紫杉醇的超声提取研究1639
图3 原料平均粒径与紫杉醇浸提量关系曲线Fig 13 Relative curve bet w een the of ra w material and (见图3) 表明, 时, 超声浸提
μg 。, 已超过2800
紫杉醇浸提过程为:溶媒从液相体系经过固液界面
进入固相体系, 然后携可溶于溶媒的物质经固液界面再到达液相体系。原料粉末粒径较大时, 紫杉醇从原料进入溶媒的传质阻力较大, 故浸提量低; 原料粉末粒径较小时, 粉末易聚积成团, 影响紫杉醇的传质速率。由此确定最佳原料粉碎粒径为01154mm 左右。214 最佳工艺条件试验
为:in /次) ; 温度::01。现用1010g 原验, 得到得紫杉醇浸膏量为浸膏中紫杉醇的量为218745mg, 质量浓度为61182%。紫杉醇富集较好。浸膏试样以及紫杉醇标准品的高效液相谱图见图4。由图, 保留时间为141350m in 的峰为紫杉醇的特征峰
。
(a
)
(b )
图4 紫杉醇标准品液相色谱图(a ) 与紫杉醇浸膏液相色谱图(b )
Fig 14 Chr omat ogra m of taxol standard sa mp le (a )
and Chr omat ogra m of taxol lixiviu m (b )
215 加标回收试验
为了进一步考查本试验分析方法的可靠性,
μg/mL的紫杉醇精确量取浓度为10、0、40、60、100
标准溶液各1mL 加入到五份等量的被测试样中做
加标回收试验。回收率和相对标准偏差值见表1。
1640
表1 加标回收试验数据(n =5) Tab 1Data sheet of recovery test (n =5) 加入量(μg )
[1**********]
化学研究与应用第20卷
回收率(%)
[***********]154102159
RS D (%) [***********]73
3 结论
本试验对曼地亚红豆杉枝条中紫杉醇的超声提取进行了详细的研究, 确定浸提的最佳工艺条件为:浸提总时间为120m in, 浸提温度为50℃, 原料粉碎粒径为01154mm 左右。紫, 这将是 试验所得的平均加标回收率为99157%, 平均相对标准偏差为1184%, 试验的分析检测方法可靠。参考文献:
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The research of extracti n g t axol fro m the branches of t axus
m ed i a w ith the m ethod of ultra son i c
MAN Rui 2lin , Q I A O L iang 2jie, N IW ang 2dong
(School of Che m istry and Chem ical Engineering, Central South University, Changsha 410083, China )
Abstract:The elementary extracting technol ogy of taxol fr om the branches of Taxus media was studied with the method of ultras onic 1Then, the crude extracts of taxolwere puried ulteri orly with liquid 2liquid extracti on and the content of taxolwas detected
by HP LC 1Then we confir med the op ti m al extracting conditi ons as foll ows:the ti m e of extracti on was 90m in (30m in per ti m e ) ; the te mperature was 50℃and the granularity of ra w material was 01180～01120mm 1Foll owing the op ti m al conditi ons, 1010g ra w materials were extracted and 010465g crude extracts were received, which the content of taxol reached 61182%1Key words:taxus media; ultras onic extracti on; taxol; high perf or mance liquid chr omat ography
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(责任编辑 钟安永)