威海地区两种红豆杉中紫杉烷类的提取及含量差异研究

作     者：臧鑫霖 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李惠静

授予年度：2020年

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

主      题：红豆杉 紫杉醇 紫杉烷类 提取工艺优化 定量分析 

摘      要：红豆杉是世界上珍贵的抗癌植物,在红豆杉中含有大量的紫杉烷类、黄酮类、多糖类等物质,具有很高的药用价值。目前全国超过50%的省份都种植了红豆杉,种植面积约20多万亩。紫杉醇是从红豆杉中提取出来的高效抗癌活性物,但在红豆杉中含量甚微,因此在市场上供不应求。与此同时,紫杉醇虽有很好的抗肿瘤活性,但是其水溶性不好,大大限制了紫杉醇的生物利用度。为解决这些问题,本研究分别从源头和去向两个方面进行研究,增大和提高紫杉醇的提取率和利用率。本研究以紫杉醇的提取量作为衡量标准,分别从提取溶剂、料液比、水浴时间、超声时间和水浴温度五个方面进行单因素实验,寻找最佳的因素水平,然后通过正交试验确定紫杉醇的最佳提取工艺是料液比为1:20,超声的时间为45min,水浴时间6h,水浴温度60C。通过方差分析可知,料液比对紫杉醇的提取效果具有显著影响（P0.05）。基于确定的最佳提取工艺,本文还对紫杉醇进行了柱分离和纯化,首先对粗提物进行三氯甲烷和水的萃取,去除水溶性杂质,然后有机相依次通过正相硅胶柱和反相ODS硅胶柱纯化,得到纯度较高的紫杉醇。实验结果表明,反相硅胶柱中80%～100%甲醇溶液的洗脱组分中,紫杉醇纯度较高。同样地,以紫杉醇、巴卡亭Ⅲ、10-脱乙酰基紫杉醇、10-脱乙酰基巴卡亭Ⅲ和三尖杉宁碱5种紫杉烷类的总含量为指标,采用单因素实验结合响应面试验,确定了紫杉烷类的最佳提取工艺为料液比为1:16、超声时间47min、水浴时间6.3h、水浴温度51C。接着,本研究基于优化的液质联用--多反应监测（LC-MS/MS-MRM）方法,对所有红豆杉样本的5种紫杉烷类进行定量分析。通过建立主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）和偏最小二乘回归判别分析（Partial Least Squares Discrimination Analysis,PLS-DA）模型,对不同品种、不同部位、不同年限的红豆杉样本进行含量差异比较分析。结果表明,紫杉烷类的含量在不同的红豆杉样本中,有很大的差别。由于紫杉醇含量稀缺,除了在提取方面提高紫杉醇的提取效率外,能有效的利用紫杉醇也非常重要。本研究针对非水溶性药物的特性,将β-环糊精和羧甲基壳聚糖接到一起,制备了一个水溶性的药物载体,以此来提高非水溶性药物的生物利用度。综上,本研究通过对红豆杉中紫杉醇和紫杉烷类的提取工艺优化,增加了紫杉醇和紫杉烷类的提取率。同时,对威海地区栽培的的两种红豆杉进行紫杉烷类的含量分析,为威海地区大规模栽培红豆杉提供一定的科学依据。本研究制备了水溶性药载,旨在提高紫杉醇的利用度。分别从来源和去向共同解决紫杉醇稀缺的问题。