全 文 ：第 46 卷第 2 期
2012 年 3 月
生 物 质 化 学 工 程
Biomass Chemical Engineering
Vol． 46 No． 2
Mar． 2012
·研究报告———生物质活性成分·
HPLC法分析南方红豆杉植株中紫杉醇的分布规律
收稿日期:2011 － 08 － 29
基金项目:湖南省科学技术厅科技计划项目(2010TP4007－2) ;湖南省科学技术厅科研条件创新专项(2010 TC2002) ;吉首大学校级
科研计划项目资助(10JDY030)
作者简介:张翔宇(1986 －) ，男，贵州遵义人，硕士生，主要从事林产资源工程研究
* 通讯作者:杜亚填，男，副教授，硕士生导师;研究方向;植物细胞大量培养生产天然产物工程;联系电话:15974468866;
E-mail:duyatian6688@ 163． com。
张翔宇，杜亚填*
(吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室，湖南 张家界 427000)
摘 要:采用高效液相色谱法对野生和人工栽培南方红豆杉约 20 年生植株各器官、组织中紫杉醇含量进行检测分析后
发现，紫杉醇在南方红豆杉植株中具有极显著向下、向根际积累分布的规律。野生和载培红豆杉，在器官水平，从上部枝
叶到根部须根，紫杉醇的积累分别为 0． 007 61 % ～ 0． 100 54 %和 0． 015 25 % ～ 0． 061 75 %(干重，质量分数，下同) ;在
组织水平，从形态学上部到根部，木质组织中紫杉醇积累分别为 0． 010 95% ～ 0． 044 76 %和 0 ～ 0． 017 58 %，周皮组织中
紫杉醇的积累量也具有从形态学上部到下部增高的规律，在主枝皮中的含量分别为 0． 013 32 %和 0． 006 77 %，在根皮
中的含量分别为 0． 086 33 %和 0． 059 74 %。野生南方红豆杉中紫杉醇产量比人工栽培的要高。分析过程中紫杉醇在
21 ～ 105 mg /L范围内线性关系良好，r2 为 0． 999，平均加标回收率为 85． 78%，相对标准偏差为 1． 03%。
关键词:南方红豆杉;紫杉醇;分布;HPLC
中图分类号:TQ35;TQ461 文献标识码:A 文章编号:1673 － 5854(2012)02 － 0025 － 05
Paclitaxel Distribution in Entire Plant of Taxus chinensis var．
mairei by HPLC
ZHANG Xiang-yu ，DU Ya-tian
(Jishou University，Key Laboratory of Hunan Province Forest Products and chemical Industry
Engineering，Zhangjiajie 427000，China )
Abstract:Accumulation distribution of paclitaxel in entire plant of Taxus chinensis var． mairei was investigated． The content of
paclitaxel in organs and tissues of T． chinensis var mairei that was wild or cultivatied about 20 years old was analyzed by HPLC．
The results show that the paclitaxel in the plant is downward and has rhizosphere accumulation significantly． At the organ level，
the contents of paclitaxel from branch leaves to fibrous root are 0． 007 61 % －0． 100 54 % (dry weight，wild)and 0． 015 25 % －
0． 061 75 % (dry weight，cultivation)respectively． In the tissue level，the contents of paclitaxel in xylem tissue from morpholo-
gical upper part to root are 0． 010 95 % －0． 044 76 % (dry weight，wild)and 0 － 0． 017 58 % (dry weight，cultivation)． The
accumulation of paclitaxel in skin tissue increase from morphological upper part to lower part． The contents of paclitaxel in main
branch bark are 0． 013 32 % (dry weight，wild)and 0． 006 77 % (dry weight，cultivation) ，and in root bark are 0． 08633%
(dry weight，wild)and 0． 059 74 % (dry weight，cultivation)respectively． The output of paclitaxel in wild taxus chinensis is
higher than that in cultured taxus chinensis． The distribution of paclitaxel was linear at its contents 21 － 105 mg /L (r2 = 0． 999)．
The average recovery was 85． 78% ，and the RSD was 1． 03% ．
Key words:Taxus chinensis var mairei;paclitaxel;distribution;HPLC
红豆杉是红豆杉科(Taxaceae)红豆杉属(Taxus)植物的总称，是第四纪冰川时期遗留下来的珍稀物
种，南方红豆杉(Taxus chinensis var． mairei)是红豆杉在中国的一个变种［1］，是国家一级保护树种。从红
豆杉树皮和枝叶中提取的紫杉醇(paclitaxel)是治疗肺癌、卵巢癌、乳腺癌的一线临床用药，且对恶性黑
26 生 物 质 化 学 工 程 第 46 卷
色素瘤、头颈部肿瘤、白血病、结肠癌等也有明显疗效［2－3］。南方红豆杉各部位中紫杉醇含量相关的研
究报道较多，枝叶中含量(质量分数，下同)一般在 0． 1 × 10 －4% ～ 0． 122%［4－11］，枝皮中含量在 8． 0 ×
10 －4% ～ 0． 015% ［4 － 5，7］，根中含量在 6． 0 × 10 －4% ～ 0． 03%［4，7，9］，树皮中含量在 7． 0 × 10 －4% ～
0． 02%［6，8－10］，心材中含量在 3． 0 × 10 －4%左右［6］。倪穗等［4］2009 年报道 3 年生南方红豆杉紫杉醇含量
的积累以主茎嫩皮最高为 7． 88 × 10 －4%，根系次之，梢叶最低;董权锋等［5］2010 报道称南方红豆杉叶中
最高，为 5． 18 × 10 －3%，枝中最低，为 1． 37 × 10 －3%。谢谊等［6］2009 年采用 HPLC法测得南方红豆杉树
叶中紫杉醇含量比嫩枝、树皮、心材高，叶中为 3． 2 × 10 －3%，树皮中只有 1． 8 × 10 －3%。苏应娟等［7］
2000 年对南方红豆杉枝、皮、叶、根、种子、果肉中紫杉醇含量进行测定发现根最高为 2． 35 × 10 －2%，叶
最低为 9． 46 × 10 －3%，李俊等［8］2005 年报道的栽培南方红豆杉种子、枝条、叶和皮的结果与苏应娟等的
结果较为一致。杨逢建等［11］研究南方红豆杉枝叶中紫杉醇的月变化规律发现，7 月到 8 月呈增加趋
势，8 月达到最高为 0． 1219%，之后逐渐降低。这些报道差异较大，甚至互相矛盾。王朝晖等［12］则发现
湘产南方红豆杉中紫杉醇含量最高是在 6 月，这说明其可能存在地域差异。曾志平等［13］研究不同年限
南方红豆杉枝叶中紫杉醇的变化规律时发现，两年生枝叶中含量最高，为 1． 05 × 10 －2%。但是，紫杉醇
在红豆杉植株中的分布是否存在规律，即紫杉醇主要积累存在于红豆杉植株中哪些组织、器官中，目前
还未见有相关的系统研究报道。本文报告了相关的初步研究结果，对拓展、保护紫杉醇药源和更为科学
高效的开发利用南方红豆杉资源，均具有非常重要的意义。
1 实 验
1． 1 主要仪器和试剂
高效液相色谱仪(LC－20AT，日本岛津) ，十万分之一天平(AEL－4OSM，日本岛津)。紫杉醇对照品
(美国 sigma公司生产) ，乙酸乙酯、丙酮均为分析纯，甲醇、乙腈均为色谱纯，蒸馏水为重蒸水。
1． 2 材料
2010 年 3 月自湖南张家界市永定区林业科学技术研究所俞家溪林场(距张家界市城区约 50 公里)
约 20 年生野生和栽培南方红豆杉植株的副侧枝、侧枝、主枝、主干基部、主根上部、主根尾部、侧根等器
官上分别采取了枝叶、木质部、皮及须根等材料，带回实验室后经洗净、切片等处理后存放于 － 20℃冰
柜中。
1． 3 材料预处理及样品溶液的制备
将所采集的 18 个材料自冰柜中取出，自然干燥后分别打磨成过 0． 25 mm 筛细粉，再于 45 ℃ 下烘
干，测定含水量后各准确称取 2 g左右分别置具塞三角瓶中，加入 10 倍量乙酸乙酯－丙酮(1 ∶ 1) ，浸提
48 h后于 25 ℃ 超声辅助提取 30 min，过滤，残渣再加入 5 倍量乙酸乙酯－丙酮(1 ∶ 1)浸提 12 h 后于
25 ℃ 超声辅助提取 30 min，过滤，残渣再用 5 倍量重复以上过程，收集合并 3 次滤液，加入 2 倍体积左
右的石油醚，置于分液漏斗中充分摇匀后于铁架台上静置自然分层，收集下层液，重复萃取两次，将所收
集下层萃取液置于旋转蒸发仪中浓缩至干，后用少量 AR 级甲醇充分洗出浓缩瓶中固形物于 10 mL 容
量瓶中，并用 AR级甲醇定容至 10 mL，后用 0． 45 μm 微孔滤膜过滤至试管中备检测用(备测溶液须存
放于冰箱中冷藏待测)。
1． 4 色谱条件
色谱柱:MetaChem Taxsil(5 μm，250 mm ×4． 6 mm，美国迪马公司 US，DIMAK． Co．紫杉醇检测专用
色谱柱) ;流动相为乙腈 ∶ 水 = 1 ∶ 1(体积比) ;进样量 20 μL;流速 1． 0 mL /min;柱温 30 ℃;检测波
长 227 nm。
1． 5 对照品溶液的制备
用感量为 0． 01 mg半微量天平准确称取 6． 31 mg紫杉醇对照品于 30 mL容量瓶中，用甲醇溶解定容
后置于冰箱中冷藏备用。
第 2 期 张翔宇，等:HPLC法分析南方红豆杉植株中紫杉醇的分布规律 27
图 1 紫杉醇对照品 HPLC图
Fig． 1 HPLC chromatogram of
paclitaxel reference substance
2 结果与讨论
2． 1 专属性实验
准确吸取对照品储备液和样品溶液各 20 μL 分别手动进
样检测，色谱图见图 1、图 2，可以看出，样品溶液与对照品在保
留时间 11 min左右均有吸收峰，为紫杉醇，证明本法可行。
2． 2 线性关系考察
精确吸取对照品储备液 1、2、3、4、5 mL分别于 10 mL容
量瓶中，用色谱级甲醇定容过滤，按 1． 4 节色谱条件测定。以
峰面积积分值为横坐标，质量浓度为纵坐标，进行线性回归，
得到以紫杉醇含量 Y 为函数、以峰面积 X 为自变量的回归方
程:Y = 6 × 10 －6X － 1． 246 3(r2 = 0． 999)。
28 生 物 质 化 学 工 程 第 46 卷
图 2 栽培和野生南方红豆杉各部位紫杉醇色谱图
Fig． 2 Paclitaxel chromatogram of cultivated and wild T． chinensis var． mairei．
2． 3 样品测定
精确吸取 1． 3 节所制备样品溶液各 20 μL，按 1． 4 节色谱条件进行测定，结果见表 1。
表 1 野生及栽培南方红豆杉各部位紫杉醇含量
Table 1 Paclitaxel content in each part of wild and cultivated T． chinensis var． mairei
部位
part
紫杉醇含量 paclitaxel content /%
野生 wild 栽培 cultivated
枝叶 branches and leaves 0． 00761 0． 01525
主枝木质部 xylogen of bough 0． 01095 —
主枝皮 bark of bough 0． 01332 0． 00677
主根形态学上部木质部 xylogen of taproot at morphological upper part 0． 01172 0． 00027
主根形态学上部根皮 velamen of taproot at morphological upper part 0． 08633 0． 04612
主根形态学下部木质部 xylogen of taproot at morphological down part 0． 04476 0． 01758
主根形态学下部根皮 velamen of taproot at morphological down part 0． 08193 0． 05974
主根上须根 fibrous root of taproot 0． 08446 0． 06175
侧根上须根 fibrous root of lateral root 0． 10054 0． 04073
2． 4 精密度实验
精确吸取 252． 4 mg /L 紫杉醇对照品储备液 20 μL，重复进样 5 次，测得紫杉醇峰面积分别为
2 223 840、2 250 106、2 236 571、2 259 061、2 250 072，RSD为 0． 61%。
2． 5 重复性实验
精确称取栽培南方红豆杉主根形态学下部根皮粉末(简称 1 号样品，下同)5 份各 1 g 左右，按 1． 3
节操作制取样品溶液，按 1． 4 节方法进行测定，按 2． 2 节回归方程计算，得紫杉醇含量分别为
0． 058 08 %、0． 059 39 %、0． 057 29 %、0． 057 99 %、0． 059 95 %，其 RSD为 1． 86 %。
2． 6 加样回收实验
分别称取已测定 1 号样品共 5 份(见表 2 第 2 列)和紫杉醇对照品(见表 2 第 4 列) ，按表 2 中的组
第 2 期 张翔宇，等:HPLC法分析南方红豆杉植株中紫杉醇的分布规律 29
合方法将样品与紫杉醇标准品一起置于 50 mL锥形瓶中，按 1． 3 节方法对 5 份组合供试样品进行处理，
按 1． 4 节所述色谱条件进行测定，计算得紫杉醇回收率为 85． 78 %，RSD为 1． 03 %，结果见表 2。其中，
相当紫杉醇量是以已测得的 1 号样品质量浓度换算出加样量中的紫杉醇含量，加标量是指每组实验加
入的紫杉醇标准品的量，回收率 =组合供试品的测得量 /(相当紫杉醇量 +加标量)× 100%，这样测得
的回收率可以表现出供试样品在整个处理过程的损失。
表 2 紫杉醇加标回收实验
Table 2 Recovery rate of standard paclitaxel in sample
序号
No．
加样量 / g
amount of
sample
相当紫杉醇
量 /mg
known
contents
加标量 /mg
amount of
standard
paclitaxel
测得量 /mg
measured
content
回收率 /%
recovery
rate
平均回收率 /%
average
recovery rate
RSD /%
1 1． 0014 0． 5862 1． 600 1． 9437 84． 84
2 1． 0156 0． 5945 1． 400 1． 8017 86． 23
3 1． 0217 0． 5981 1． 480 1． 8548 84． 91 85． 78 1． 03
4 1． 0168 0． 5952 1． 490 1． 8898 86． 89
5 1． 0098 0． 5911 1． 650 2． 0109 86． 04
3 结 论
3． 1 紫杉醇在 21～105 mg /L范围内线性关系良好，r2 为 0． 999，平均加标样回收率为 85． 78 %，相对标
准偏差(RSD)为 1． 03 %，说明该方法重复性好，结果准确可靠。
3． 2 本研究采用 HPLC法分别对野生和栽培南方红豆杉植株中紫杉醇积累的分布规律进行了较为系
统的分析研究，首次发现南方红豆杉植物具有极显著向下、向根际积累富集紫杉醇的规律。野生和栽培
红豆杉，在器官水平，从上部枝叶到根部须根，紫杉醇的积累分别为 0． 007 61 % ～ 0． 100 54 %(干基，质
量分数，下同)和 0． 015 25 %～0． 061 75 %;在组织水平，从形态学上部到根部，木质组织中紫杉醇积累
分别为 0． 010 95 % ～0． 044 76 %和 0～0． 017 58 %，周皮组织中紫杉醇的积累量也具有从形态学上部到
下部增高的规律，在主枝皮中的含量分别为 0． 013 32 % 和 0． 006 77 %，在根皮中的含量分别为
0． 086 33 %和 0． 059 74 %，以上数据说明野生南方红豆杉中紫杉醇产量比人工栽培的要高，须根是南
方红豆杉产紫杉醇最高的器官，可以通过栽培或离体培养大量生产须根来生产紫杉醇。
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