葉岸青,李志良,,黃巧明,羅萬業(yè)
(1.梅州市中大南藥發(fā)展有限公司,廣東 梅州 514011;2.梅州市林業(yè)科學(xué)研究所,廣東 梅州 514011)
紅豆杉屬植物是國家一級保護樹種[1],其根皮和枝葉中含有的化學(xué)成分紫杉醇(Taxol)是具有良好活性的抗癌藥[2],對卵巢癌、乳腺癌、非小細胞性肺癌有明顯療效。紅豆杉中含有的另一化學(xué)物質(zhì)10-去乙?;涂ㄍあ螅?0-DABⅢ)為合成紫杉醇的前體物質(zhì),也是生產(chǎn)抗癌藥多烯紫杉醇(Docetaxel)的主要原料[3]。紅豆杉在自然條件下生長緩慢,枝葉中產(chǎn)物含量低,無法滿足日益增長的市場需求,在巨大經(jīng)濟利益的驅(qū)動下,天然資源已受到人為的嚴重破壞,資源緊缺。通過人工種植紅豆杉,定期修剪紅豆杉枝葉為原料提取紫杉醇等藥物是解決藥源緊缺的比較可行的替代途徑。研究紅豆杉枝葉原料中葉片、樹皮、嫩枝及木質(zhì)部的生物量比例及其產(chǎn)物分布情況,對于提高生產(chǎn)效率和藥用原料的質(zhì)量,具有重要的指導(dǎo)意義。
實驗用紅豆杉枝葉取自廣東省梅州市中大南藥發(fā)展有限公司種植基地,為3~4年生的南方紅豆杉;樣品處理用試劑丙酮、二氯甲烷、無水乙醇為分析純,檢測用試劑乙腈、甲醇為色譜級。
2.2.1 枝葉樣品處理
取新鮮紅豆杉枝條適量,用小刀分為葉片、樹皮、木質(zhì)部(2~14mm)、嫩枝(≤2mm,含少量嫩葉)4個部分。分別置電熱干燥箱中52℃條件下干燥至恒重,稱重后粉碎。精密稱取上述紅豆杉干粉1~2g,加入丙酮-水(3∶2)50mL浸提,并用磁力攪拌器攪拌60min后過濾,重復(fù)操作4次,合并濾液,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收丙酮。剩余的液體置分液漏斗,加入50mL二氯甲烷萃取,重復(fù)3次,收集二氯甲烷相并減壓濃縮至干,殘留物(浸膏)稱重后用乙醇溶解并定容,0.45μm濾膜過濾,濾液供HPLC檢測。
2.2.2 產(chǎn)物含量檢測
樣品檢測采用Waters e2695HPLC系統(tǒng),參照文獻資料方 法[4],色譜條件為:Nova-Pak C18(3.9×150mm)色譜柱;流動相是甲醇/乙腈/水(29/27/44)和甲醇/水(43/57);柱溫35℃;流速1.0mL·min-1;檢測波長227nm;靈敏度0.05Aufs。標準品購自SIGMA公司。
紅豆杉枝葉材料中葉片、嫩枝、樹皮、木質(zhì)部的重量比例,以及各部分經(jīng)提取、萃取后的純化情況見表1。從表中可以看出,3~4年生紅豆杉枝葉中木質(zhì)部占46.%,葉片占31.7%,樹皮占12%。從純化情況來看,樹皮的純化倍數(shù)較嫩枝及葉片高;葉片在枝葉中占有的重量比例約30%,但其含有的產(chǎn)物量占枝葉中總量的60%~70%(表2、表3),且枝葉中葉片材料的獲得和處理相對容易,是提取產(chǎn)物的最好材料;木質(zhì)部在枝葉中占有的重量比例較高,雖然純化倍數(shù)很高,但因其含有的有效產(chǎn)物含量很低或基本沒有,在以枝葉為原料生產(chǎn)紫杉醇等產(chǎn)物時,應(yīng)先行去除木質(zhì)部,這樣可以大大減少溶劑用量和能耗等,并能提高生產(chǎn)效率,對優(yōu)化生產(chǎn)工藝具有重要的指導(dǎo)意義。
表1 紅豆杉枝葉中各部分重量比例及提純情況
紅豆杉枝葉材料中葉片、嫩枝、樹皮、木質(zhì)部的10-DABⅢ含量情況見表2,Taxol含量情況見表3。從表中可以看出,紅豆杉木質(zhì)部中產(chǎn)物含量很低或沒有(小于十萬分之三),基本沒有提取藥物的價值;紅豆杉葉片中紫杉醇及10-DABⅢ含量較其他部位高,且產(chǎn)物量占總量的70%左右,是提取紫杉醇及10-DABⅢ的最有效部位。
表2 紅豆杉枝葉中各部位10-DABⅢ含量情況
表3 紅豆杉枝葉中各部位Taxol含量情況
紅豆杉枝葉材料中葉片、嫩枝、樹皮、木質(zhì)部的提取物(浸膏)中產(chǎn)物含量情況見表4。從表中可以看出,紅豆杉樹皮浸膏中產(chǎn)物含量最高,而紅豆杉葉片浸膏中產(chǎn)物含量較低,說明紅豆杉樹皮中雜質(zhì)較少,在同等處理工藝條件下,對目標產(chǎn)物的分離相對容易,樹皮是最為優(yōu)質(zhì)的提純產(chǎn)物的原材料。
表4 紅豆杉枝葉中各部位提取物浸膏中產(chǎn)物含量情況
本研究結(jié)果表明,南方紅豆杉葉片中紫杉醇及10-DABⅢ的含量遠高于枝葉中其他部位,這與相關(guān)報道不一致[5],報道認為東北紅豆杉樹干中產(chǎn)物含量是樹葉(帶小枝)的3倍。這可能與紅豆杉品種或生長環(huán)境的不同有關(guān),尚需深入地研究。
紅豆杉葉片中產(chǎn)物含量高于其他部位,且葉片中含有大部分的產(chǎn)物量,可以考慮僅采收葉片為原料生產(chǎn)藥物,這樣可以最大限度地保護和利用藥用植物資源。
紅豆杉木質(zhì)部中很少或基本沒有產(chǎn)物,以紅豆杉枝葉為原料加工紫杉醇等產(chǎn)物時可先剔除木質(zhì)部進行生產(chǎn),以提高生產(chǎn)效率。
紅豆杉樹皮中雜質(zhì)較少,將紅豆杉樹皮單獨進行浸提,可獲得較高質(zhì)量的浸膏,降低純化成本。
[1]蘇建榮,張志鈞,鄧 疆,等.云南紅豆杉的地理分布與氣候關(guān)系[J].林業(yè)科學(xué)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]張美珍,應(yīng)群芳.南方紅豆杉中國10-脫乙酰巴卡亭Ⅲ(10-DAB)的測定[J].江西中醫(yī)藥,2009,40(5):68~69.
[4]黃巧明,李朝紅,李志良,等.HPLC法測定紅豆杉中紫杉醇及同系物的含量[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2008,20(增):77~80.
[5]朱呂會,崔 巖,白索柱.東北紅豆杉中紫杉醇的含量分析[J].齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報,2010,26(4):69~71.