全 文 ：天然产物研究与开发 NatProdResDev2008, 20:1088-1090, 1124
文章编号:1001-6880(2008)06-1088-04
　
　
　收稿日期:2007-11-05　　　接受日期:2008-01-08
　基金项目:国家科技支撑计划项目(2006BAD18B04)
＊通讯作者 E-mail:zygorl@vip.hl.cn
喜树果中喜树碱和 10-羟基喜树碱的匀浆提取工艺
祖元刚＊ ,史伟国 ,赵春建 ,杨　磊 ,李晓娟 ,李佳慧
东北林业大学 森林植物生态学教育部重点实验室 , 哈尔滨 150040
摘　要:以喜树果为原料 , 对匀浆法提取喜树碱和 10-羟基喜树碱的工艺进行了研究 , 确定了最佳的工艺条件:
提取溶剂为体积分数 55%的乙醇 , 匀浆时间为 8min,料液比为 1∶15(g/mL)。在此工艺条件下 , 喜树碱和 10-羟
基喜树碱的提取率分别为 0.801‰和 0.546‰。将该法与超声提取 、回流提取 、常温冷浸提取 、水浴振荡提取进
行了比较 , 结果表明 ,匀浆提取具有得率高 、省时间等方面的优势 , 是一种高效提取喜树碱和 10-羟基喜树碱的
方法。
关键词:匀浆;喜树果;喜树碱;10-羟基喜树碱
中图分类号:R284.2;Q946.91 文献标识码:A
TechnologyofHomogenateExtractionofCamptothecinand
10-HydroxycamptothecininCamptothecaacuminataSeed
ZUYuan-gang＊ , SHIWei-guo, ZHAOChun-jian, YANGLei, LIXiao-juan, LIJia-hui
KeyLaboratoryofForestPlantEcology, MinistryofEducation, NortheastForestryUniversity, Harbin150040 , China
Abstract:Themethodofhomogenateextractionofcamptothecinand10-hydroxycamptothecininCamptothecaacuminata
seedwasstudied, andcomparisonsofthismethodwithotherextractivemethodssuchassonication, reflux, soakage, sha-
kinginwaterbathwereconducted.Forthehomogenateextraction, theoptimumtechnologyparameterswerefoundasfol-
lowing:homogenatefor8 minwith55% ethanolataratioofmaterialtoliquidof1∶15(g∶mL).Byusingtheoptimized
parameters, theextractionyieldofcamptothecinand10-hydroxycamptothecinwas0.801‰ and0.546‰, respectively.
Moreover, homogenatedextractionrequiredlessextractiontimeandhadhighyield, whichwasaneficientmethodforex-
tractingcamptothecinand10-hydroxycamptothecin.
Keywords:homogenate;Camptothecaacuminataseed;camptothecin;10-hydroxycamptothecin
　　喜树碱(camptothecin, CPT)和 10-羟基喜树碱
(10-hydroxycamptothecin, HCPT)是我国特有树种喜
树(CamptothecaacuminataDecne)中所含有的吲哚
类生物碱。目前 ,已从喜树果中分离得到 20余种化
合物 ,这些化合物均有不同的生物活性 ,其中喜树碱
和 10-羟基喜树碱等具有显著的抗癌活性 ,是迄今
为止发现的唯一通过抑制拓扑异构酶发挥细胞毒性
的天然活性成分 [ 1] 。自 WalME等首次从喜树植
物中分离出喜树碱 [ 2]以来 ,国内外对喜树碱和 10-
羟基喜树碱的提取研究已有许多报导 [ 3-7] 。但目前
普遍采用的提取方法如超声波提取法 ,索氏提取法 ,
碱法提取等都需要将物料粉碎 ,而且操作繁琐 ,提取
时间长 ,影响了提取效率。
本文应用的匀浆提取是指通过将物料中加入提
取溶剂在匀浆提取装置中混合匀浆 ,通过 机械及液
力剪切作用将物料撕裂和粉碎 ,使物料破碎和有效
成分的提取同步进行 ,以达到快速 、强化提取生物活
性成分的一种方法。此法具有提取时间短 ,操作简
单 ,减少粉尘污染 ,提取率高的优点。应用该方法对
黄酮类 、氨基酸 、萜类物质进行提取的研究都有报
导[ 8-11] ,但将此方法应用到喜树碱和 10-羟基喜树碱
提取方面的研究尚未见文献报导 ,本文对匀浆法提
取喜树果中喜树碱和 10-羟基喜树碱的工艺进行了
研究 ,为大规模生产提供了具有参考价值的提取工
艺。
1　材料与方法
1.1　实验材料
喜树果采自四川省金堂县 ,经东北林业大学森
林植物生态学教育部重点实验室聂绍荃教授鉴定。
DOI :10.16333/j.1001-6880.2008.06.035
喜树碱和 10-羟基喜树碱标准品购于 Sigma公司 ,乙
腈为色谱纯 ,水为双蒸水 ,其它试剂均为分析纯 。
1.2　主要仪器
高效液相色谱仪(日本 Jasco公司);BS210S型
电子天平(德国 Sartorius公司);KQ-250DB型超声
波清洗仪(昆山市超声波仪器有限责任公司);匀浆
提取 装置 (本实 验室专利 产品 , 专 利号:ZL
02275225.0);高速离心机(22 R, Heraeussepatech
公司)。
1.3　实验方法
1.3.1　提取溶剂的选择
喜树碱和 10-羟基喜树碱是极性生物碱 ,在参
考文献的基础上 [ 3, 4] ,同时考虑到工业生产上溶剂
的回收利用 ,低毒环保 ,提取溶剂选择了乙醇。
1.3.2　提取方法的优选
匀浆法提取工艺考察:称取自然干燥的喜树果
30.0g若干份 ,以不同的料液比分别加入不同体积
分数的乙醇水溶液 ,置于匀浆提取装置中进行匀浆
提取 ,不同匀浆时间提取液取样 , HPLC检测 。
不同提取方法比较:取自然干燥的喜树果 ,粉碎
过 60目筛 ,称取 30.0 g若干份 , (匀浆法除外),分
别加体积分数 55%的乙醇 450 mL进行如下处理:
超声提取(在频率 80 kHz下 , 40 ℃超声提取 1 h),
回流提取(80 ℃回流提取 3 h),常温冷浸提取(20
℃冷浸 24 h),水浴振荡提取(50 ℃水浴振荡提取 8
h);匀浆法提取(取自然干燥的喜树果 30.0 g加体
积分数 55%的乙醇 450 mL, 20 ℃在匀浆提取装置
中匀浆提取 8 min)。上述提取液均冷却至室温 ,
HPLC检测。
1.3.3　喜树碱和 10-羟基喜树碱含量的测定方
法 [ 12]
高效液相色谱条件:HiQsilC18色谱柱(4.6 mm
×250mm, 5μm, KYATECH公司);流动相为乙腈:
水(体积比 3∶7);流速 1.0 mL/min;检测波长 266
nm(0 ～ 8 min), 254 nm(8 ～ 30 min);检测时间 30
min;柱温 35 ℃。
标准曲线绘制:将精密称取的喜树碱和 10-羟
基喜树碱标准品用无水乙醇定容在 100 mL容量瓶
中 ,摇匀 ,制成标准品母液。将标准品母液稀释 ,摇
匀 ,取稀释后的标准品溶液进样 HPLC分析 ,每样作
3次重复 ,取平均值。以浓度(X, mg/mL)与它们对
应的峰面积(Y)进行线性回归 ,得到喜树碱和 10-羟
基喜树碱浓度-峰面积的回归方程分别为:Y1 =
6.833×107X1 +3.119×104, r21 =09992;Y2 =3.611
×107X2 -2.281×104 , r22 =0.9994。
样品中喜树碱和 10-羟基喜树碱的含量测定:
提取液离心(离心条件:温度 25 ℃;速度 12000 r/
min;时间 5 min),取上清液进行 HPLC检测 ,每样 3
次重复 ,将峰面积取平均值 ,代入回归方程 ,计算喜
树碱和 10-羟基喜树碱的提取率 。
2　结果与讨论
2.1　匀浆提取喜树碱和 10-羟基喜树碱最佳工艺
条件的确定
2.1.1　乙醇浓度对提取率的影响
将物料分别加入体积分数为 40%、45%、50%、
55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%
的乙醇和无水乙醇 450 mL,置于匀浆提取装置中匀
浆 8min,从图 1可以看出 ,随着乙醇体积分数增加 ,
喜树碱和 10-羟基喜树碱的提取率逐渐增加 ,当乙
醇体积分数为 55%时 ,提取率达到最高 ,而体积分
数大于 55%时 ,提取率略有下降 。其主要原因可能
是提取原料为干燥的喜树果 ,一定量的水分(45%
左右)可以促进提取溶剂进入细胞内部 ,乙醇浓度
升高 ,水的比例减小 ,提取率反而有所下降。
图 1　乙醇浓度对提取率的影响
Fig.1　Effectofethanolconcentrationonextractionyield
2.1.2　匀浆时间对提取率的影响
将物料加入体积分数 55%的乙醇 450 mL,置于
匀浆提取装置中匀浆 16min,在不同时间分别取样 ,
HPLC检测 。从图 2可以看出 ,提高匀浆时间 ,喜树
碱和 10-羟基喜树碱的提取率会逐渐增加 ,在匀浆 8
min时 ,喜树碱和 10-羟基喜树碱已经基本提取完全。
图 2　匀浆时间对提取率的影响
Fig.2　Effectofhomogenatetimeonextractionyield
如果匀浆时间延长 ,也会使物料破碎的颗粒过细 ,影
1089Vol.20 祖元刚等:喜树果中喜树碱和 10-羟基喜树碱的匀浆提取工艺
响匀浆液的固液分离速度 ,综合考虑 ,匀浆时间为 8
min。
2.1.3　料液比对提取率的影响
将物料分别加入体积分数为 55%的乙醇 150、
300、450、600、750 mL,置于匀浆提取装置中匀浆 8
min。从图 3可以看出 ,随着料液比的增加 ,喜树碱
图 3　料液比对提取率的影响
Fig.3　Effectofmaterial-liquidratioonextractionyield
和 10-羟基喜树碱的提取率逐渐增加 ,在料液比大
于 1∶15时提取率增加趋缓。当料液比小 ,提取溶剂
少时 ,其所能溶解的有效成分有限 ,因此达不到良好
的提取效果。但是溶剂过多 ,会造成溶剂的用量过
大 ,增加生产成本。因此 ,从图 3可以选出 1∶15为
匀浆提取的最优料液比 。
2.2　不同提取方法对喜树碱和 10-羟基喜树碱提
取率的比较
超声提取 、回流提取 、常温冷浸提取 、水浴振荡
提取 、匀浆法提取对喜树碱和 10-羟基喜树碱的提
取率比较结果见表 1。从表 1可以看出 ,匀浆提取
和其它提取方法相比 ,匀浆提取所用时间短 ,不需加
温 ,提取率高 ,因此 ,匀浆提取在提高产率 、节能等方
面具有明显的优势 。此工艺已经在东北林业大学植
物药工程研究中心通过了 20 kg原料的中试生产 ,
可望实现大规模产业化 。
表 1　不同提取方法对喜树碱和 10-羟基喜树碱提取率的比较
Table1　ComparisonsofdiferentmethodsonextractionyieldsofCPTandHCPT
提取方法
Extractionmethod
提取时间
Extractiontime
(h)
提取温度
Extraction
temperature(℃)
提取率 Extractyield(‰)
喜树碱
CPT
10-羟基喜树碱
HCPT
超声提取 Sonication 1 40 0.568 0.377
回流提取 Refluxing 3 80 0.741 0.543
冷浸提取 Soakage 24 20 0.609 0.467
振荡提取 Shaking 8 50 0.465 0.343
匀浆提取 Homogenating 0.133 20 0.801 0.546
3　结论
3.1　提取原料为自然干燥的喜树果 ,匀浆提取喜树
碱和 10-喜树碱的最佳工艺条件是:溶剂为体积分
数 55%的乙醇 ,匀浆时间 8 min,料液比为 1∶15(g:
mL),温度为 20 ℃。
3.2　在优化的条件下 ,喜树碱和 10-羟基喜树碱的
提取率分别为 0.801‰、0.546‰。匀浆提取具有提
取率高 、提取时间短 、不需加温的优点 。
3.3　匀浆提取操作简单 ,省去了对物料进行烘干 、
粉碎的步骤 ,减少了粉尘对环境的影响。同时 ,对其
他植物中的有效成分的提取具有参考价值 。
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