全 文 ：收稿日期:2012 － 01 － 04．
基金项目:重庆市科技攻关项目(2010GGC374)．
作者简介:郑涓(1987 － ) ，女，硕士，主要从事天然产物化学与应用研究;* 通信作者:王发松(1970 － ) ，男，博士，副教授，主要从事天然药物
的提取与半合成生产技术研究．
从马比木根中提取喜树碱的工艺研究
郑 涓1，王发松1，* ，罗庆林2
(1．湖北民族学院 化学与环境工程学院，湖北 恩施 445000;
2．重庆恒星生物技术有限责任公司，重庆 黔江 409000)
摘要:研究以马比木根为原料提取喜树碱的工艺条件，采用单因素及正交试验，确定了喜树碱的最优提取工艺为:
提取溶剂为体积分数 70%的甲醇溶液，提取温度为 70℃，提取时间为 1． 5 h．在此工艺条件下，马比木中喜树碱的提
取率可达 0． 16% ．
关键词:马比木;喜树碱;提取工艺
中图分类号:TQ463 文献标志码:A 文章编号:1008 － 8423(2012)01 － 0057 － 03
Extraction Technology of Camptothecin from Roots
of Nothapodytes pittosporoides
ZHENG Juan1，WANG Fa － song1* ，LUO Qing － lin2
(1． School of Chemistry and Environmental Engineering，Hubei University for Nationalities，Enshi 445000，China;
2． Chongqing Heng － Star Biotechnologies Co． Ltd，Qianjiang 409000，China)
Abstract:The extraction process conditions of camptothecin from roots of Nothapodytes pittosporoides have
been studied． The single factor experiment and orthogonal test have been conducted． The results showed
that the optimum extraction process was:the extraction solvent was 70% methanol solution，the extraction
temperature was 70℃，and the extraction time was 1． 5 hours． In this condition，the extraction efficiency
of camptothecin from roots of N． pittosporoides could reach 0． 16% ．
Key words:Nothapodytes pittosporoides;camptothecin;extraction process
喜树碱(Camptothecin，CPT)是一种含有内酯环结构的吲哚类生物碱，其具有显著的抗癌活性［1］，也是迄
今为止发现的唯一通过拓扑异构酶发挥细胞毒性的天然活性成分［2］． 喜树碱最早是从珙桐科植物喜树
(Camptothecin acuminate Decne)中分离得到［1］，但据文献报道喜树中喜树碱的含量较低，一般都在 0． 01% ～
0． 1%之间［3 － 7］，而茶茱萸科植物马比木〔Nothapodytes pittosporoides (Oliv．)sleum．〕根中喜树碱的含量相对
较高，一般都在 0． 1% ～0． 4%之间［8 － 10］．在武陵山区有较大储量的马比木植物资源．本文通过以马比木为原
料，研究喜树碱的最优提取工艺，为武陵山区中开发利用马比木植物资源奠定基础．
1 材料与方法
1． 1 试验材料
试验材料:马比木(Nothapodytes pittosporoides)的根采自重庆黔江．切片，阴干后于提取前粉碎．
主要试剂:甲醇(分析纯) ，乙腈(色谱纯) ，喜树碱对照品(纯度为 98． 5%)．
1． 2 主要仪器
提取工艺各因素考察采用单因素法和正交试验法，含量测定采用 HPLC法．分析用高效液相色谱仪为安
捷伦 1120 型．
1． 3 HPLC方法学考察
1． 3． 1 色谱条件 色谱柱为 Agilent TC － C18(5 μm，250 mm × 4． 6 mm) ;流动相为乙腈:水(40∶ 60) ;检测
波长为 254 nm;流速为 1． 0 mL /min;进样量为 20 μL;柱温为室温．
第 30 卷第 1 期 湖北民族学院学报(自然科学版) Vol． 30 No． 1
2012 年 3 月 Journal of Hubei University for Nationalities(Natural Science Edition) Mar． 2012
1． 3． 2 标准曲线的绘制 精密称取喜树碱标准品 5． 0mg，用甲醇定容至 50mL，得浓度为 0． 1mg /mL的喜树
碱标准液．分别取标准液 2． 0、3． 0、4． 0、5． 0、6． 0、7． 0、8． 0 mL置于 10 mL的容量瓶中，加甲醇定容于刻度，摇
匀，分别在 1． 3． 1 节所述色谱条件下进样分析．以峰面积(Y)为纵坐标，喜树碱浓度(X)为横坐标，绘制标准
曲线，计算得线性回归方程为:Y = 886 628X + 1 × 106，相关系数 R = 0． 999 7，线性范围为:0． 02 ～ 0． 18 mg /
mL．
1． 3． 3 样品测定 精密称取马比木根的干燥粉末 10 g，加入 100 mL 甲醇，70℃水浴中加热回流 1 h，得样品
提取液;将提取液转入 100 mL容量瓶中，定容;在 1． 3． 1 节所述色谱条件下进样，得峰面积，代入 1． 3． 2 节所
述线性回归方程中，得到样品喜树碱含量，再计算得出喜树碱提取率．
1． 3． 4 精密度试验 取同一标准溶液，在 1． 3． 1 节所述色谱条件下连续进样 5 次，测得喜树碱含量，计算
RSD值为 2． 6% ．
1． 3． 5 重现性试验 精密称取 5 份马比木根的干燥粉末 10 g，通过 1． 3． 3 节所述样品测定方法测定喜树碱
含量，并计算 RSD值为 1． 2% ．
1． 3． 6 稳定性试验 同一份样品提取液，在 1． 3． 2 节所述色谱条件下，分别在 2、4、8、12、48 h 时各进样一
次，测得喜树碱含量，计算 RSD值为 3． 1% ．
1． 3． 7 加标回收率试验 精密称取 5 份马比木根的干燥粉末 10 g，通过 1． 3． 3 节所述样品测定方法得到样
品提取液，分别加入 0． 02 mg /mL的喜树碱标准溶液 1mL，在 1． 3． 2 所述色谱条件下进样，测得加标回收率为
97. 4% ．
表 1 甲醇浓度对喜树碱提取率影响
Tab． 1 The effect of methanol on the yield of camptothecin
甲醇浓度 /% 50 60 70 80 90
1 0． 084 0． 113 0． 153 0． 121 0． 113
2 0． 079 0． 115 0． 164 0． 126 0． 121
3 0． 084 0． 115 0． 150 0． 125 0． 118
平均提取率 /% 0． 082 0． 114 0． 156 0． 124 0． 117
表 2 温度对喜树碱提取率的影响
Tab． 2 The effect of temperature on the yield of camptothecin
温度 /℃ 50 60 70 80 90
1 0． 081 0． 087 0． 157 0． 122 0． 115
2 0． 084 0． 086 0． 160 0． 116 0． 112
3 0． 075 0． 083 0． 156 0． 122 0． 125
平均提取率 /% 0． 080 0． 085 0． 158 0． 120 0． 117
表 3 时间对喜树碱提取率的影响
Tab． 3 The effect of time on the yield of camptothecin
提取时间 /h 0． 5 1． 0 1． 5 2． 0 2． 5
1 0． 127 0． 153 0． 162 0． 142 0． 140
2 0． 123 0． 159 0． 159 0． 144 0． 142
3 0． 129 0． 156 0． 165 0． 141 0． 133
平均提取率 /% 0． 126 0． 156 0． 162 0． 142 0． 138
2 结果与分析
2． 1 单因素试验
2． 1． 1 甲醇浓度对提取率的影响 精密称取 5 份马比木根的干燥粉末 10 g，分别加入 50%、60%、70%、
80%、90%的甲醇 100 mL，70℃水浴中加热回流 1 h，
重复提取三次，分别编号 1、2、3，并计算喜树碱的平
均提取率，如表 1 所示．
2． 1． 2 温度对提取率的影响 精密称取 5 份马比
木根的干燥粉末 10 g，加入 70%的甲醇 100mL，分别
在 40、50、60、70、80℃水浴中加热回流 1 h，重复提取
三次，分别编号 1、2、3，并计算喜树碱的平均提取
率，如表 2 所示．
2． 1． 3 时间对提取率的影响 精密称取 5 份马比
木根的干燥粉末 10 g，加入 70%的甲醇 100mL，分别
在 70℃水浴中回流 0． 5、1． 0、1． 5、2、2． 5 h，重复提取
三次分别编号 1、2、3 并计算喜树碱的平均提取率，
如表 3 所示．
由单因素试验可知，在低浓度下随甲醇浓度的
升高提取率逐渐提高，可能是因为喜树碱在甲醇中
溶解度比在水中溶解度大;而超过 70%后，随甲醇
浓度的升高，提取率逐渐降低，这可能是因为高浓度
的甲醇不利于穿透细胞导致的结果．
在温度较低时，随温度的升高提取率逐渐提高，
这可能是因为升高温度可以提高有效成分在溶剂中
的扩散速率，使得提取率有所升高，但是超过 70℃
之后，可能是因为喜树碱本身具有热不稳定性，过高的温度促使其分解，使得提取率下降．
提取过程中，喜树碱随提取时间延长提取率逐渐提高，但是超过 1． 5 h 后，可能由于喜树碱本身分解损
失，导致提取率减低．
85 湖北民族学院学报(自然科学版) 第 30 卷
表 4 L9(3
3)正交试验因素水平表
Tab． 4 The factor － level table of orthogonal design
水平
因素
A 甲醇浓度 /% B 提取温度 /℃ C 提取时间 /h e 空白
1 60 60 1． 0 1
2 70 70 1． 5 2
3 80 80 2． 0 3
表 6 方差分析结果
Tab． 6 Analysis results of variance
方差来源 偏差平方和 自由度 f 均方 F值 显著性
A 0． 00 034 067 2 0． 00 017 034 27 ★
B 0． 00 102 600 2 0． 00 051 300 81 ★
C 0． 00 007 267 2 0． 00 003 634 6 －
e 0． 00 001 267 2 0． 00 000 634
2． 2 正交试验
通过单因素试验，选取提取溶液浓度、提取温
度、提取时间三个因素设计三因素三水平的正交试
验，见表 4;采用 L9(3
3)正交表进行正交试验设计，
以喜树碱提取率为考察指标，结果及分析见表 5．
2． 3 正交试验结果及方差分析
精密称取马比木根的干燥粉末 10 g，共 9 份，置
于 250 mL圆底烧瓶中，按表 4 进行试验，采用 HPLC进样分析提取液中喜树碱的浓度，并计算出喜树碱的提
取率．正交试验结果及方差分析见表 5 及表 6．
表 5 正交试验结果
Tab． 5 Orthogonal design and result
处理号
因素
A B C E
试验结果 处理号
因素
A B C E
试验结果
1 1 1 1 1 0． 134 8 3 2 1 3 0． 159
2 1 2 2 2 0． 163 9 3 3 2 1 0． 138
3 1 3 3 3 0． 133 K1 0． 430 0． 427 0． 440 0． 440
4 2 1 2 3 0． 156 K2 0． 471 0． 490 0． 457 0． 447
5 2 2 3 1 0． 168 K3 0． 434 0． 418 0． 438 0． 448
6 2 3 1 2 0． 147 R(极差) 0． 041 0． 072 0． 019 0． 008
7 3 1 3 2 0． 137
通过比较表 5 中 R(极差)值的大小，各因素极差
大小为 RB ＞ RA ＞ RC，优先顺序为 B ＞ A ＞ C．
由表 6 的方差结果可知，在提取喜树碱的过程中
甲醇浓度和提取温度对提取率有显著影响，而提取时
间对提取率影响不显著．对于工艺化生产中，优化条件
为 A2B2C2，即甲醇浓度为 70%，提取温度为 70℃，提
取时间 1． 5 h．
3 讨论
采用上述提取工艺，马比木根中喜树碱的提取率可以达到 0． 16%，而据文献报道，喜树果实中喜树碱的
提取率为 0． 734‰［5］，喜树叶中喜树碱的提取率为 0． 114 2%［6］，由此可见马比木根中喜树碱的提取率较高，
可做为喜树碱的药源植物进行进一步的研究和开发利用．
该工艺以甲醇为提取溶剂，提取时间短，能量消耗低，在实际生产过程中溶剂便于回收利用，降低了经济
成本，减少环境污染．所以，以马比木为原料，利用此工艺条件提取喜树碱，可以产生很好的经济效益．
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95第 1 期 郑 涓等:从马比木根中提取喜树碱的工艺研究