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红豆杉中10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ成分的研究进展

2014-04-19张国升刘金旗

赤峰学院学报·自然科学版 2014年4期
关键词:巴卡乙酰基红豆杉

卫 强,张国升,刘金旗,戴 一,尹 伟

(安徽新华学院 药学院,安徽 合肥 230088)

红豆杉中10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ成分的研究进展

卫 强,张国升,刘金旗,戴 一,尹 伟

(安徽新华学院 药学院,安徽 合肥 230088)

作为抗肿瘤药紫杉醇和多西紫杉醇主要的合成原料,10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ具有十分重要的药用价值.本文就红豆杉中10-去乙酰基巴马亭Ⅲ成分中涉及的细胞培养、提取分离、废料转化、中药复方影响、含量测定等内容进行概括和总结,以期为进一步开展研究提供新的思路.

红豆杉;10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ;研究进展

10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-deacetylbaccatinⅢ,简称10-DABⅢ),又称10-去乙酰基浆果赤霉素Ⅲ[1]或10-脱乙酰浆果杉亭Ⅲ[2],可用于紫杉醇和多西紫杉醇的合成[3],其结构见图1.由于10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ在红豆杉属植物中的含量要比紫杉醇丰富的多,分离提取的收率也比紫杉醇的高,树叶又是可再生资源,这使其研究愈加得到关注.10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ广泛存在于红豆杉属植物的树皮、枝叶、根、种子和心材等.有报道在松科植物马尾松(Pinus massoniana Lamb)和三尖杉科中国粗榧[Cephalotaxus sinensis(Rehd et Wils)Li]中也发现存在10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ[1]376.

图1 10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ

本文对红豆杉中化学成分类型及含量状况进行概括总结,以期为进一步开发应用其丰富的资源奠定基础.

1 细胞培养[4]

郭玉婷等用经多次继代培养的云南红豆杉细胞株,以改良Murashige and Skoog(MS)固体培养基[含2,4-二氯苯氧乙酸0.08mg·L-1、6-苄基嘌呤0.5mg·L-1、蔗糖20g·L-1、萘乙酸0.5mg·L-1]上继代培养,隔25天接种一次.将生长良好的细胞3g转入含30mL MS培养液,25℃、110r/min振荡培养.将粗寡聚半乳糖醛酸(oligogalacturonic acid,OGA)粉末配成1g·L-1溶液,经Sephdex G-10柱处理滤除Mw<700的寡聚物,以0.45μm微孔滤膜滤过除菌,作为OGA诱导子备用.细胞培养至第17天加入OGA,结果以40μg·mL-1OGA时细胞培养较好.

陈永勤[5]发现在培养基中添加1.0mmol·L-1或2.0mmol·L-1苯丙氨酸和在培养28d时同时补加73.0mmol·L-1蔗糖和137.3mmol·L-1甘露醇可明显促进红豆杉悬浮细胞生长和10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ形成.与阴性对照相比,添加苯丙氨酸、蔗糖、甘露醇的细胞生物量提高0.6-0.8倍,并使10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ产量提升7倍.

赵志莲等[6-7]研究培养基种类、温度、光照对云南红豆杉10-去乙酰巴卡亭Ⅲ含量的影响.结果,BTM培养基中10-去乙酰巴卡亭Ⅲ含量是B5培养基的2.6倍;20℃培养时10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的含量是30℃时的5.7倍.暗细胞培养时10-去乙酰巴卡亭Ⅲ含量是强光照(3000lx)培养时的4.4倍.同时,研究硝酸铈、硝酸铈铵和硝酸镧为稀土诱导子对云南红豆杉10-去乙酰巴卡亭Ⅲ含量的影响.在培养12d后,加入诱导子和培养基.结果表明,添加0.1mmol·L-1硝酸铈、0.01mmol·L-1硝酸铈铵和0.01mmol·L-1硝酸镧时10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的含量分别是不添加时的2.3倍、4.1倍和2.6倍.

2 提取分离

2.1 超临界提取

马淑桢等[8]以石油醚预处理,甲醇冷浸,辅以搅拌和超声.先以正己烷萃取除杂,再以氯仿与水混合液(1:l)反复提取.氯仿层减压浓缩,以硅胶色谱柱分离.得到10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ晶体,纯度可达91%,整个工艺收率达7.9%.张明等[9]以南方红豆杉的枝叶为原料,研究超临界CO2萃取中温度、压力、时间、夹带剂用量对10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ的影响.结果以夹带剂用量15m l,萃取温度50℃,压力25MPa,萃取时间180min,10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ平均含量为0.600g·kg-1.

唐倩[10]以10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ收率为指标,建立超临界流体萃取技术对红豆杉有效成分的萃取方法.结果以85%乙醇为夹带剂、萃取温度44℃、萃取压力为27Mpa、动态萃取时间为2h时,10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ收率是传统方法的2.18倍.

2.2 常规提取

李双明[11]以超声提取考察东北红豆杉枝叶中10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ的工艺,结果较好的参数是:以80%乙醇为溶剂;固液比1:15;提取30min;提取次数为3次,10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ提取率为0.052%.同时,得出10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ最佳的纯化工艺:先醇提水沉(比例为1:3),除去紫杉醇和三尖杉宁碱等弱极性物质,则10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ溶于水中,再以氯仿萃取水相,最后进行硅胶柱层析,乙酸乙酯:石油醚(3:2,V/V)洗脱,得到10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ粗品,含量为63%,收率为86.74%.以乙睛、乙酸乙酷/石油醚重结晶,得10-DABⅢ白色粉末,纯度为90%.总纯化工艺下,10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ收率为59%.

3 废料转化[12]

以紫杉醇提取过程中的废料作为原料,首次将含7-木糖基-10-去乙酰基紫杉醇、7-木糖基-10-去乙酰基三尖杉宁碱和7-木糖基-10-去乙酰基紫杉醇C三种化合物的混合物通过氧化、水解反应脱去紫杉烷类化合物C-7位上的木糖基,然后进行肼解反应脱去C-13位上的侧链,最后利用重结晶纯化,得到10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ.通过一定的技术处理,可利用紫杉醇废料转化10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ,这有利于实现节能增效,保护生态环境.

4 中药复方影响[13]

选择以红豆杉临床常用剂量与3个扶正方(养阴方由沙参、麦冬和五味子三味药组成,益气方由黄芪、党参、白术、茯苓、炙甘草五味药组成,温阳方由附子、干姜、甘草三味药组成).红豆杉药材配伍养阴方,红豆杉配伍益气方可使10-脱乙酰巴卡亭Ⅲ含量分别提高14.07%和4.59%,而红豆杉配伍温阳代表方组可使10-脱乙酰巴卡亭Ⅲ含量降低18.17%,反映复方配伍对红豆杉中10-DABⅢ含量溶出有显著的影响.

5 含量测定

安春志[14]利用高相液相色谱法测定不同来源的红豆杉中10-去乙酰巴马亭Ⅲ的平均含量为0.0114%.利用C18色谱柱(250mm×46mm,5μm),甲醇乙睛水(22:38:40)和甲醇乙睛水(5:35:60)分别作为流动相,检测波长为227nm,柱温30℃,流速1.0mL·min-1.

杜智敏等[15]测定东北红豆杉枝叶中10-脱乙酰巴卡亭Ⅲ的含量为0.456%.采用RP-HPLC法. C18色谱柱(250mm×4.6mm,5μm),甲醇-乙腈-水(20∶30∶50)作为流动相,检测波长为233.9nm.

甄铧[16-17]建立以反相高效液相色谱法测定欧洲红豆杉中10-脱乙酰巴卡亭Ⅲ含量的方法,10-脱乙酰巴卡亭Ⅲ平均含量为0.175%.测试条件:以色谱柱为Shim-Pack VP-ODS(250mm×4.6mm, 5μm),流动相乙腈-水(梯度洗脱),流速1.0mL· min-1,柱温40℃,检测波长232nm.同时,采用硅胶层析柱,以甲醇-水(1:l)洗脱,对曼地亚红豆杉中10-脱乙酰巴卡亭Ⅲ也进行了初步分离和含量测定,结果其含量为51.3μg·g-1.HPLC检测条件:SHIMPACK VP-ODS色谱柱(150mm×4.6mm,5μm),甲醇-水(45:55)为流动相,流速为1.0mL·min-1,柱温为40℃,检测波长为232nm.

张美珍等[18]测定南方红豆杉枝叶中10-脱乙酰巴卡亭Ⅲ的平均含量为0.0570%.测试方法:采用RP-HPLC法.C18色谱柱(250mm×4.6mm,5μm),乙腈-水(30∶70)为流动相,检测波长232nm,流速1.0mL·min-1.

李海峰[19]采用色谱柱AgilentC18色谱柱(250mm×4.6mm,5μm),流动相为甲醇-乙腈-水(42∶13∶45),流速1.0mL·min-1,柱温32℃,检测波长234nm,测定云南红豆杉生长过程中不同部位10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的含量.发现在云南红豆杉生长期树皮中10-去乙酰巴卡亭Ⅲ含量高于枝叶,是枝叶中最高含量的1.498倍;休眠芽分化期和休眠期是10-去乙酰巴卡亭Ⅲ积累的关键时期,在枝叶中的含量显著高于树皮,最高含量达0.115%,是树皮中最高含量的1.769倍,两年生枝叶中含量略高于一年生枝叶.

6 总结

6.1 从目前研究来看,10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ最高含量为0.175%,最低为0.00513%,不同种植物的含量差异较大,总体含量偏低.

6.2 从提高10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ含量的角度来看,传统提取方法的改进,纯化、分离技术的应用可以达到目的.而细胞培养技术、废料转化、复方配伍等新的研究也彰显新的研究方向,为进一步提高含量提供新的思路,有可能成为未来研究的热点和重要方向.

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Q946

A

1673-260X(2014)02-0025-03

安徽省高等学校省级自然科学研究项目(KJ2013B103),安徽新华学院质量工程项目(2011sysxx02)

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