全 文 :收稿日期:2015-10-30
作者简介:刘盛权(1989-),男,在读硕士研究生,专业方向:中药学;Tel:13917638816,E-mail:y0110quan@ 163. com。
* 通讯作者:李康,E-mail:likang229@ aliyun. com。
马比木根中喜树碱提取液稳定剂的优化
刘盛权1,2,于敬亮2,3,刘振德2,高河勇2,李 康1*
(1. 广东药学院,广东 广州 510006;2. 上海博邦医药科技有限公司,上海 201201;3. 沈阳药科大学,辽宁
沈阳 110016)
摘要 目的:优化马比木根中喜树碱提取液浓缩时使用的稳定剂。方法:采用单因素试验考察喜树碱提取液
浓缩时的稳定剂种类、稳定剂浓度和浓缩温度对喜树碱含量的影响。结果:最佳浓缩条件为:加 0. 5%稳定剂硫酸
亚铁,浓缩温度 80 ℃。在此条件下浓缩,喜树碱相对于提取液收率为 94. 58%。结论:优选的最佳浓缩条件高效、
简便地解决了提取液浓缩过程中喜树碱含量大幅降低的问题,有利于喜树碱的工业化提取。
关键词 马比木根;喜树碱;提取液;浓缩;稳定剂;工业化
中图分类号:R286. 3 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2016)03-0603-03
DOI:10. 13863 / j. issn1001-4454. 2016. 03. 034
Optimization of Stabilizing Agent of Camptothecin Extraction from Nothapodytes pittosporoides Roots
LIU Sheng-quan1,2,YU Jing-liang2,3,LIU Zhen-de2,GAO He-yong2,LI Kang1
(1. Guangdong Pharmaceutical University,Guangzhou 510006,China; 2. Shanghai Biobond Pharmaceutical Co. ,Ltd. ,Shanghai
201201,China;3. Shenyang Pharmaceutical University,Shenyang 110016,China)
Abstract Objective:To optimize the stabilizing agent of camptothecin extraction from Nothapodytes pittosporoides roots. Methods:
The single factor experiment had been conducted to study the impact on the yield of camptothecin with different kinds of stabilizer,stabi-
lizer concentration and temperature. Results:The results showed that with 0. 5% ferrous sulfate at 80 ℃,the best concentration of camp-
tothecin extraction from Nothapodytes pittosporoides roots was got,and the yield of camptothecin after concentration reached to 94. 58% .
Conclusion:This process method is efficient and simple,which can be used to solve camptothecin reduction when the extract is concen-
trated,and the method is benefit for the industrialization of camptothecin extraction.
Key words Nothapodytes pittosporoides (Oliv.)Sleum. ;Camptothecin;Stabilizing agent
马比木 Nothapodytes pittosporoides (Oliv. )Sle-
um. 为茶茱萸科假柴龙树属植物,主要分布于贵州、
湖南、湖北、四川等地,以根皮入药,具有祛风利湿、
理气散寒的功效〔1〕。马比木根中含有大量喜树碱
(Camptothecine)及喜树碱的甲氧基衍生物〔2〕。喜
树碱首先从蓝果树科喜树属植物喜树 Camptotheca
acuminata Decne. 中分离出来,具有很强的抗癌活
性,已成为了抗肿瘤药物的主要成分之一〔3,4〕,但喜
树中喜树碱含量较低,喜树果和喜树叶含量一般在
0. 1%左右〔5〕,而马比木细根中喜树碱含量可达
0. 53%〔6〕。现已报道的喜树碱提取分离、含量测定
方法较多〔7-10〕,笔者在喜树碱提取 3 批中试过程中
发现喜树碱提取液在直接进行高效或者多效浓缩的
过程中含量会大幅度降低。本研究模拟工业化提取
液的浓缩过程,通过单因素试验考察喜树碱提取液
在浓缩时的含量变化,实验选用亚硫酸钠、硫代硫酸
钠等 7 种稳定剂,从中优选出效果较优的稳定剂,再
考察稳定剂的浓度和浓缩温度对喜树碱含量的影
响,以期为喜树碱的工业化提取提供实验依据。
1 仪器与材料
1. 1 仪器 日本岛津 LC-20AT 高效液相色谱仪
(日本岛津公司),配自动进样器、四元泵、PDA 检测
器;BT 125D 电子分析天平(德国 Sartorius 公司);
KD-100DE型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器
有限公司)。
1. 2 材料 实验用马比木根采自湖南省吉首市,
经笔者高河勇高级工程师鉴定为茶茱萸科假柴龙树
属植物马比木 Nothapodytes pittosporoides(Oliv. )Sle-
um. 的根;喜树碱对照品(批号:100532-200301)购
自中国食品药品检定研究院;乙腈(色谱纯,Merck,
德国);水(重蒸馏,自制);甲醇、硫代硫酸钠、亚硫
酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、苯酚、间苯二酚、对苯
二酚(国药集团化学试剂有限公司)。
2 方法与结果
2. 1 喜树碱的提取 马比木根切片,阴干后粉碎
至 60 目,准确称取 1 000 g 粉末于 10 L 圆底烧瓶
中,加入 70%甲醇溶液 50 ℃保温提取 3 次(4 h,6
L;4 h,4 L;4 h,4 L),合并提取液,用甲醇稀释至 15
·306·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 3 期 2016 年 3 月
L,即得喜树碱提取液,备用。
2. 2 喜树碱提取液的浓缩 准确量取 500 mL 喜
树碱提取液置 1 L 圆底烧瓶中,加入一定量的稳定
剂,80 ℃常压浓缩 8 h,得喜树碱提取液浓缩物。
2. 3 喜树碱的含量测定
2. 3. 1 对照品溶液的制备:精密称定喜树碱对照
品 10. 52 mg 于 50 mL 量瓶中,加甲醇超声溶解,并
稀释定容至刻度,摇匀,即得。
2. 3. 2 供试品溶液的制备:准确量取喜树碱提取
液 500 mL置 1 L量瓶中,用甲醇稀释至刻度,摇匀,
过 0. 22 μm微孔滤膜,滤液即为喜树碱提取液供试
品溶液;将喜树碱提取液浓缩物转移至 1 L量瓶,用
甲醇稀释至刻度,摇匀,过 0. 22 μm 微孔滤膜,滤液
即为喜树碱提取液浓缩物供试品溶液。
2. 3. 3 色谱条件:Agilent XDB C18(250 mm × 4. 6
mm,5 μm)色谱柱;流动相为乙腈-水(30∶ 70);流速
为 0. 8 mL /min;检测波长为 254 nm;柱温为 40 ℃;
进样量为 20 μL。精密吸取对照品溶液与供试品溶
液,进样测定,色谱图见图 1。
图 1 喜树碱提取液供试品溶液(A)和
对照品溶液(B)的 HPLC图
1. 喜树碱
2. 3. 4 线性关系考察:精密量取喜树碱对照品溶
液,分别稀释成浓度为 0. 1578、0. 1052、0. 0789、
0. 0526、0. 0263、0. 0105 mg /mL 的喜树碱对照品溶
液,按“2. 3. 3”项下色谱条件进样。以吸收峰面积
Y为纵坐标,浓度 X为横坐标,得喜树碱的回归方程
Y = 1 × 108X + 132364(r = 0. 9999),线性范围为
0. 0105 ~ 0. 1578 mg /mL。
2. 3. 5 精密度试验:取浓度为 0. 1052 mg /mL的喜
树碱对照品溶液,按“2. 3. 3”项下色谱条件重复进
样测定 6 次,测得峰面积 RSD 为 0. 21%,结果表明
仪器精密度良好。
2. 3. 6 稳定性试验:取浓度为 0. 1052 mg /mL的喜
树碱对照品溶液,在室温下,分别放置 0、2、4、8、12 、
24 h后,按“2. 3. 3”项下色谱条件测得峰面积 RSD
为 0. 29%,结果表明喜树碱对照品溶液在 24 h内稳
定性良好。
2. 3. 7 重复性试验:准确量取 500 mL 喜树碱提取
液 5 份,平行制备 5 份供试品溶液,按“2. 3. 3”项下
色谱条件测得峰面积 RSD为 0. 29%,表明重复性良
好。
2. 3. 8 加样回收率试验:精确量取 2 mL 已知浓度
为 0. 09561 mg /mL 的喜树碱提取液 3 份,至 5 mL
量瓶中,分别加入 2 mL 浓度为 0. 08416、0. 1052、
0. 1262 mg /mL(80%、100%、120%)的喜树碱对照
品溶液,甲醇稀释至刻度,摇匀。按“2. 3. 3”项下色
谱条件进样,根据峰面积按线性方程计算实测浓度,
以实测浓度与配制浓度之比为加样回收率,计算平
均加样回收率为 99. 50%,RSD为 1. 01%。
2. 4 单因素试验
2. 4. 1 稳定剂种类对喜树碱含量的影响:准确量
取 500 mL 喜树碱提取液置 1 L 圆底烧瓶中,共 8
份,分别加入 2%的稳定剂亚硫酸钠、硫代硫酸钠、
亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、苯酚、对苯二酚、间苯二酚
(按 100 g药材粉末加 2 g 稳定剂,确保稳定剂量足
够),剩余 1 份不加稳定剂,按“2. 2”项下方法浓缩,
按“2. 3. 3”项下色谱条件检测。实验结果见表 1,表
明不加稳定剂浓缩时喜树碱含量降低明显,而加稳
定剂的实验均得到了正面结果,其中硫酸亚铁和间
苯二酚效果最显著。故以硫酸亚铁和间苯二酚为优
选稳定剂,考察稳定剂的浓度和浓缩温度对浓缩过
程的影响。
表 1 稳定剂种类对喜树碱含量的影响
稳定剂 相对喜树碱提取液含量 /%
亚硫酸钠 87. 99
硫代硫酸钠 78. 03
亚硫酸氢钠 90. 09
硫酸亚铁 94. 39
苯酚 79. 13
对苯二酚 78. 87
间苯二酚 91. 95
不加 48. 54
2. 4. 2 稳定剂浓度对喜树碱含量的影响:准确量
取 500 mL 喜树碱提取液置 1 L 圆底烧瓶中,共 8
份,分别加入 1%、0. 5%、0. 2%、0. 1%的硫酸亚铁
和间苯二酚,按“2. 2”项下方法浓缩,按“2. 3. 3”项
·406· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 3 期 2016 年 3 月
下色谱条件检测。实验结果见表 2,表明稳定剂浓
度可以在一个较宽的范围内选择;考虑工业化因素
和成本因素,优选 0. 5%硫酸亚铁和 1%间苯二酚两
个条件;但硫酸亚铁的效果整体略优于间苯二酚。
表 2 稳定剂浓度对喜树碱含量的影响
稳定剂 浓度 /% 相对喜树碱提取液含量 /%
硫酸亚铁 2 94. 39
1 94. 44
0. 5 94. 59
0. 2 92. 12
0. 1 82. 33
间苯二酚 2 91. 95
1 92. 14
0. 5 86. 62
0. 2 78. 08
0. 1 62. 14
2. 4. 3 浓缩温度对喜树碱含量的影响:准确量取
500 mL喜树碱提取液置 1 L 圆底烧瓶中,共 4 份,2
份加入 0. 5%硫酸亚铁,另 2 份加入 1%间苯二酚,
分别于 80 ℃、100 ℃常压浓缩 8 h。按“2. 3. 3”项下
色谱条件检测,实验结果见表 3,表明有稳定剂存在
时,浓缩温度对于浓缩效果影响不大,优选 80 ℃为
浓缩温度,为工业化浓缩选择温度预留了保险空间;
硫酸亚铁的效果还是整体略优于间苯二酚。
表 3 浓缩温度对喜树碱含量的影响
稳定剂 温度 /℃ 相对喜树碱提取液含量 /%
0. 5%硫酸亚铁 80 96. 22
100 94. 66
1%间苯二酚 80 92. 75
100 91. 06
2. 5 验证试验 准确量取 500 mL 喜树碱提取液
置 1 L圆底烧瓶中,按优选出的提取液浓缩条件浓
缩 3 次,结果测得相对喜树碱提取液含量分别为
94. 89%、93. 80%、95. 06%,RSD 为 0. 72%。表明
工艺稳定可行,故确定喜树碱提取液最佳浓缩工艺
为加 0. 5%稳定剂硫酸亚铁在 80 ℃浓缩。
3 讨论
本研究采用 70%甲醇溶液 50 ℃提取马比木根
中喜树碱后,模拟工业上提取液的浓缩过程,考察了
稳定剂种类、稳定剂浓度和浓缩温度对喜树碱含量
的影响,筛选出最优的浓缩工艺为加 0. 5%稳定剂
硫酸亚铁在 80 ℃浓缩,在此条件下,相对喜树碱提
取液含量达到 94. 58%。本研究解决了提取液浓缩
过程中喜树碱含量大幅降低的问题,数据可靠,为马
比木根中喜树碱的工业化提取提供了依据。
参 考 文 献
[1] 国家中医药管理局《中华本草》编委会 . 中华本草
[M].第五册 . 上海:上海科学技术出版社,1999:229.
[2]张宪德,柯珉珉,张文毅 . 从假柴龙树中提取喜树碱
[P].中国专利:89101218,1990-09-12.
[3] Wall ME,Wani MC,Cook CE,et al. Plant antitumor a-
gents. Ⅰ. The isolation and structure of camptothecin,a
novel alkabidal leukemia and tumor inbibitor from Campto-
theca acuminata[J]. J Am Chem Soc,1966,88(16):3888-
3890.
[4]代鲁平,宋春霞,邵先祥,等 . 抗癌药物喜树碱类衍生物
的研究进展[J]. 中国药学杂志,2010,45(23):1813-
1815.
[5]王洋,于涛,张玉红,等 . 从喜树叶中碱法提取喜树碱新
工艺[J].中草药,2001,32(10):882-884.
[6]吕江明,刘世彪,蔡其辉,等 . 马比木的显微荧光组织学
定位及其中喜树碱的变化研究[J]. 中草药,2010,41
(9):1530-1534.
[7]孙玉,房桂干,王成章,等 . 改造盘磨机对提高喜树碱提
取得率的研究[J]. 生物质化学工程,2008,42(3):17-
20.
[8]蒲尚饶,杨朗生,蹇凯,等 . 马比木根中喜树碱含量的
HPLC测定方法[J].安徽农业科学,2010,38(6):2934-
2935.
[9]赵东亮,郁建平 . 从喜树果中分离提纯喜树碱的工艺条
件[J].山西农业生物学报,2004,23(6):493-496.
[10]周翔,林森,罗娅君,等 . 喜树果和马比木中喜树碱含
量的比较[J].食品与发酵科技,2014,50(2):89-91.
·506·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 3 期 2016 年 3 月