红豆杉树的树皮里含有微量的紫杉醇。
从紫杉植物中提取紫杉醇的简化方法
红豆杉Taxus又名紫杉,也称赤柏松,生于海拔1000~1200m处的山地,是世界上公认的濒临灭绝天然珍稀植物,从其根、皮、茎、叶中提取的紫杉醇taxol是目前世界上最有效的抗癌药物之一。全球每年大约需要1500~2500kg紫杉醇,而1 kg树皮仅能提取50~100mg。 10-脱乙酰巴卡亭Ⅲ又称10-脱乙酰基浆果赤霉素Ⅲ,10-deacetylbaccatinⅢ,10-DABⅢ为有抑制肿瘤作用的紫杉烷二萜类化合物。Bissery等报道,可利用10-DABⅢ合成具有比紫杉醇更高抗癌活性的多烯他赛docetaxel。紫杉醇主要存在于树杆和树皮中,10-DABⅢ主要存在于树叶中,其含量大大高于紫杉醇的含量。 红豆杉是国家珍稀保护植物,生长缓慢,如果直接从红豆杉树皮中提取紫杉醇,不仅资源有限,而且不利于资源保护。以10-DABⅢ为原料采用酶催化半合成工艺方法来制备紫杉醇,可大大简化合成过程,使紫杉醇骨架修饰所需步骤更少,操作更简单,提高了紫杉醇合成的选择性和生产率,进而为在更大规模上进行紫杉醇生产提供了技术支持,最终使紫杉醇的化学合成半合成的产业化有了实现的可能。
目前文献报道从各种紫杉植物中提取紫杉醇的方法,均需经过繁冗的分离过程。本实验采用了一种适合于以各种紫杉植物树叶或树枝做原料,通过极性梯度溶剂萃取的方法逐步脱除大量不相干杂质,得到合成紫杉醇的前体10-DABⅢ的方法,然后通过反相层析柱加成,即可获得抗癌活性成分紫杉醇; 材料与方法 1 材料与仪器
南方红豆杉Taxus mairei枝叶取自浙江宁海红豆杉种植基地,8年树龄。10-DABⅢ对照品为Sigma公司产品,纯度98%;所用甲醇;乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、氯仿、正己烷、石油醚、乙腈等均为分析纯试剂。JJ一1精密增力电动搅拌仪,江苏金坛市江南仪器厂;SENCO R一201旋转蒸发仪,上海申顺生物科技有限公司;玻璃硅胶柱为2cm×40cm,杭州常盛科教器具厂;UV一2802PC/PCS型分光光度计,UNICO上海仪器有限公司;Sigma一3K18低温离心机4℃,转速18000rmin;LabAlliance高效液相色谱仪美国SSI公司。
2 实验方法
取南方红豆杉枝叶研磨成细粉,于燥保存。称取100g红豆杉细粉,45℃烘干,石油醚预处理,5L甲醇冷浸,辅以搅拌,超声40min,反复2次。浸渍液过滤,减压浓缩至100mL。加入75 mL正己烷萃取分液,重复操作2~3次。弃去正己烷层,萃余液旋干溶剂,制成浸膏。加入氯仿与水的混合液1:1反复提取。氯仿层减压浓缩至10~15mL上柱,用硅胶正相色谱柱分离。分段收集洗脱液,紫外监测,收集有效段合并浓缩,在甲醇/水中重结晶。 3 分析测试方法
采用反相高效液相色谱RP―HPLC方法检测。分析柱为Kromasil C18柱250mm×4.6 mm,5μm,流动相为乙腈-水30:70,流速为2.0 mLmin,每次进样体积为10μl,进样间隙用纯乙腈对柱子进行梯度冲洗。紫杉醇最大吸收波长为227nm,检测器测定波长为232nm,温度30℃,相关数据计算均采用峰面积归一化法。
结 果 1 预处理
由于红豆杉枝叶中含有大量蜡质、植物色素诸如叶绿素等低极性杂质,故在提取前应首先加入低极性溶剂如正己烷、石油醚浸泡脱脂,以除去大量存在的此类非极性杂质,简化后续操作。该法可除去红豆杉枝叶中多达72%的极性比10-DABⅢ小且可溶于正己烷的杂质。
2 有机溶剂粗提
目前用于紫杉烷类物质提取的最普通的初级萃取剂是乙醇甲醇和水,Xu等采用的是体积比95:5的甲醇和二氯甲烷的混合物,萃取时间为35~60min;而Hoke等和Powell等都选择的是纯甲醇,所需萃取时间为16~48h。将南方红豆杉枝叶的细粉在45℃烘干,甲醇浸渍,搅拌过夜。在搅拌的不同时间内其提取出的10-DABⅢ的含量。可以看出,有机溶剂粗提时的浸渍搅拌时间应以12h左右为佳。
3 初级萃取
将甲醇萃取液减压旋蒸至干,得浸膏。用10倍体积以甲醇浸膏的量为基准的纯净水分几次全部溶解,因目标产物10-DABⅢ不溶于水,故而形成悬浮液。用石油醚或正己烷反复萃取,因目标产物不溶于非极性溶剂正己烷中,经此可基本去除极性比10-DABⅢ小的杂质。
在大多数情况下,还须对甲醇粗提物进行萃取操作。一般是在初级萃取物中加入二氯甲烷和水的混合物,即液液萃取,该方法可有效除去萃取液中50%质量比的非紫杉烷类物质。但实验发现要严格掌握好甲醇、二氯甲烷、水三者的比例,否则会出现提取不彻底,在两相中均含有目标产物,且还会有乳化现象发生。
本实验中是采用加入氯仿/水的混合溶液 1:1将浸膏完全溶解然后进行液液萃取。操作中 应按照每次向水相中加入4~5倍体积的氯仿来进行,并轻轻振荡分页漏斗,以避免出现严重的乳化现象。因实验中发现二氯甲烷在用碱液和水洗时不可避免严重乳化,造成目标产物损失难以回收,而氯仿因与目标产物极性相匹,对10-DABⅢ的溶解性更高,与水相分层界面明显,可在更大程度上实现目标产物10-DABⅢ与极性水溶性杂质的分离。
4 重结晶
将已检测确认的洗脱液收集,浓缩,制成浸膏。在少量乙腈中重结晶。滤出的残渣再用甲醇/水洗涤2~3次,即可得到10-DABⅢ的晶体,烘干,称重,共计79.16mg。10-DABⅢ纯度达到91%,该步收率可达72%。
由于单一萜类化合物在植物中含量低,需要较多分离步骤才能纯化出来。因此,采用有效的提取方法和缩短分离步骤提高每步的收率是成功的关键。本研究利用萃取和层析方法相结合,使繁琐的分离步骤大为缩减,工艺路线为:红豆杉枝叶采集、粉碎,45℃烘于,石油醚预处理后用甲醇浸渍,同时辅以搅拌、超声。然后过滤,滤液旋蒸以缩小体积,浓缩液用正己烷反复萃取之后再蒸干制成浸膏。浸膏用氯仿/水反复抽提,萃取分液,得到氯仿的抽提物再上柱细分。收集含有10-DABⅢ的洗脱段,旋蒸去除溶剂,适量乙腈溶解,进行重结晶,再用乙醇/水反复洗涤晶体,得到10-DABⅢ的纯品。
本工艺中采用的南方红豆杉树叶中10-DABⅢ的含量经测定为在1‰,得到的紫杉醇合成的前体物10-DABⅢ纯度大于90%,总收率达到7.9%,与文献相比较说明实验采用的原料及分离和纯化工艺都是可行的。但由于本实验目前还处于实验室研究阶段,在重结晶操作环节中尚存在一些问题,如怎样去除残留溶剂对重结晶的影响及晶形的改善等还都需要进一步的研究。
2. 红豆杉中紫杉醇的提取和净化条件
树皮>根>其他组织含量
1,单纯去杂超净设备
2,高压液相色谱仪及液相色谱分析拄
你应该都会用吧...
3. 紫杉醇提炼方法
色层分离提取紫杉醇紫杉醇呈白色结晶粉末,不溶于水,易溶于氯仿、丙酮等有机溶剂,是从红豆杉树中提
取的1种高效、低毒、广谱、作用机制独特的抗癌天然药物,能够治疗卵巢癌、乳腺癌,也可用于治疗肺癌、头颈部癌、食管癌、生殖细胞肿瘤、子宫内膜癌、淋巴瘤及膀胱癌等。
国内多采用硅胶正相层析法,国外多采用大孔吸附树脂或反相层析法。前者因负载纯化量小,纯化步骤多而使生产效率难以提高,且耗费大量溶剂;后者克服了前者的不足,但因大孔吸附树脂或反相填料介质价格昂贵,且易被杂质污染,导致使用寿命很短,再生十分困难,且耗费大量溶剂,很难在大规摸生产中重复使用。
而我国采用的技术利用特殊色层分离介质,不仅回收率提高,且可使得部分非紫杉醇结构物转化为紫杉醇。
该技术具以下优点:
1.分离纯化量大;
2.载体可反复使用,并且有良好的重复性;
3.综合成本降低40%以上;
4.整个生产纯化工序仅2-3步;
5.提高了紫杉醇与其类似物(尤其是三尖杉宁碱)的分离效率;
6.用同样规摸的设施可使紫杉醇的生产量比用其它方法高3-5倍之多。
还有:树皮>根>其他组织含量
1,单纯去杂超净设备
2,高压液相色谱仪及液相色谱分析拄
4. 目前紫杉醇生物合成的主要问题
当前,人类获得紫杉醇的方法有:1.天然提取. 2.人工合成. 3.半人工合成. 4.生物发酵. 后三种方法大都停留在实验室阶段。 (1) 紫杉醇的生物合成: 紫杉醇的分子式为:C47H51NO14是萜类环状结构的天然次生代谢物。主要由紫杉烷环和侧链组成。研究其生物合成,对于人为定向的提高合成效率及克隆组合,形成关键的酶的基因,提高紫杉醇的产量意义重大。目前的关键是能否找到一两个关键酶的发现,并使得其基因纯化和基因克隆。克隆红豆杉基因能否突破还有待于观察,不过人们已经找到的假想途径,目前这些技术还处在实验室阶段。 (2).紫杉醇的化学合成 根据研究及报道:从红豆杉植物中分离得到的10---去乙酰浆果赤霉素Ⅲ (巴卡亭Ⅲ),显然活性低于紫杉醇,但可以从红豆杉针叶中提取。该物质经过四步化学过程可合成紫杉醇。为解决紫杉醇新来源途径,取得重大进展。以NICOLAOU博士为首的美国研究小组在1994年报道通过化学方法全合成紫杉醇的结果。但化学合成从实质意义上说还没有取得彻底的突破,目前还不具备应用价值。 (2) 紫杉醇的微生物合成 STTERLE等从短叶红豆杉韧皮部分, 分离得到一种寄生真菌(taxo myces an dreanae).可以在特定的培养基中产生紫杉醇及相关烃合物,但由于目前产量极低,所以还不能在生产中得到应用。重组DNA技术可望提高紫杉醇的产量。 通过研究还发现:根是除树皮外紫杉醇含量最高的器官。人们利用发根农杆菌(agrobac terium rhizogenes )浸然红豆杉植物外植体诱导生根。这一办法不需外援激素,发根生长迅速,遗传性状稳定而受到重视。如能把寻找合成紫杉醇或其类似衍生物,从微生物合成途径中,定向得到关键酶和克隆红豆杉相关基因结合起来,可使这一方法得到突破 具第五界北京生物医药发展论坛介绍,从植物中提取紫杉醇的发展过程大体情况是: 从60年代起,抗癌新药的发现主要是从原始植物的代谢产物中寻找,就是目前正在使用的几种抗癌化疗试剂,也不是从高等植物中提取的化合物。 比如:从长春花中分离出的“长春花类生物碱” 从盾叶鬼臼中分离得到的“表鬼臼毒素”类衍生物。 从喜树中分离得到的“喜树碱类衍生物” 以至到现在的从红豆杉中分离得到的“紫杉二帖类”成份等。 提取紫杉醇所需的相关技术和设备: 1. 用红豆杉提取紫杉醇的关健技术及相关资料. 2. 紫杉醇含量的精度测定方法及质量标准及相关资料. 3. 去杂超净设备. 4. 高压液相色谱仪及液相色谱分析拄等。
5. 请问紫杉醇的检测,一般用什么色谱柱
紫杉醇及其注射液是2010版药典的新增品种,规定在鉴别、相关物质、含量测定等项下均需采用液相色谱法。药典规定的检测方法:用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂,以乙腈-水为流动相进行梯度洗脱,检测波长为227nm。
下图为赛分科技的BR-C18 4.6×150mm色谱柱对紫杉醇提取物的分离图谱,从图中可以看出杂质与目标产物紫杉醇得到良好的分离。(无法提供,抱歉)
6. 从红豆杉中提取紫杉醇有哪些方法
当前,人类获得紫杉醇的方法有:1.天然提取. 2.人工合成. 3.半人工合成. 4.生物发酵. 后三种方法大都停留在实验室阶段。
(1) 紫杉醇的生物合成:
紫杉醇的分子式为:C47H51NO14是萜类环状结构的天然次生代谢物。主要由紫杉烷环和侧链组成。研究其生物合成,对于人为定向的提高合成效率及克隆组合,形成关键的酶的基因,提高紫杉醇的产量意义重大。目前的关键是能否找到一两个关键酶的发现,并使得其基因纯化和基因克隆。克隆红豆杉基因能否突破还有待于观察,不过人们已经找到的假想途径,目前这些技术还处在实验室阶段。
(2).紫杉醇的化学合成
根据研究及报道:从红豆杉植物中分离得到的10---去乙酰浆果赤霉素Ⅲ (巴卡亭Ⅲ),显然活性低于紫杉醇,但可以从红豆杉针叶中提取。该物质经过四步化学过程可合成紫杉醇。为解决紫杉醇新来源途径,取得重大进展。以NICOLAOU博士为首的美国研究小组在1994年报道通过化学方法全合成紫杉醇的结果。但化学合成从实质意义上说还没有取得彻底的突破,目前还不具备应用价值。
(2) 紫杉醇的微生物合成
STTERLE等从短叶红豆杉韧皮部分, 分离得到一种寄生真菌(taxo myces an dreanae).可以在特定的培养基中产生紫杉醇及相关烃合物,但由于目前产量极低,所以还不能在生产中得到应用。重组DNA技术可望提高紫杉醇的产量。
通过研究还发现:根是除树皮外紫杉醇含量最高的器官。人们利用发根农杆菌(agrobac terium rhizogenes )浸然红豆杉植物外植体诱导生根。这一办法不需外援激素,发根生长迅速,遗传性状稳定而受到重视。如能把寻找合成紫杉醇或其类似衍生物,从微生物合成途径中,定向得到关键酶和克隆红豆杉相关基因结合起来,可使这一方法得到突破
具第五界北京生物医药发展论坛介绍,从植物中提取紫杉醇的发展过程大体情况是:
从60年代起,抗癌新药的发现主要是从原始植物的代谢产物中寻找,就是目前正在使用的几种抗癌化疗试剂,也不是从高等植物中提取的化合物。
比如:从长春花中分离出的“长春花类生物碱”
从盾叶鬼臼中分离得到的“表鬼臼毒素”类衍生物。
从喜树中分离得到的“喜树碱类衍生物”
以至到现在的从红豆杉中分离得到的“紫杉二帖类”成份等。
提取紫杉醇所需的相关技术和设备:
1. 用红豆杉提取紫杉醇的关健技术及相关资料.
2. 紫杉醇含量的精度测定方法及质量标准及相关资料.
3. 去杂超净设备.
4. 高压液相色谱仪及液相色谱分析拄等。
7. 紫杉醇的含量测定方法
色谱条件与系统适用性试验 用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂;以甲醇-水-乙腈(23:41:36)为流动相,检测波长为227nm。取有关物质项下系统适用性溶液10µl注入液相色谱仪,紫杉醇峰与紫杉醇杂质A峰及杂质B峰的分离度均应大于1.0。
测定法取紫杉醇标准品对照品(贵州迪大生产)约12mg,精密称定,加置100ml量瓶中,加乙腈使溶解并稀释至刻度,摇匀,精密量取10µl注入液相色谱仪,记录色谱图;另取紫杉醇对照品适量,精密称定,同法测定。按外标法以峰面积计算,即得。
本品为天然提取或半合成制备。本品为(2S,5R,7S,10R,13S)-10,20-双(乙酰氧基)-2-苯甲酰氧基-1,7-二羟基-9-氧代-5,20-环氧紫杉烷-11-烯-13-基(3S)-3-苯甲酰氨基-3-苯基-D-乳酸酯。按干燥品计算,含C47H51NO14应为98.0%~102.0%。【性状】本品为白色或类白色结晶性粉末。本品在甲醇、乙醇或三氯甲烷中溶解,在乙醚中微溶,在水中几乎不溶。比旋度 取本品,精密称定,加甲醇溶解并定量稀释制成每1ml中含10mg的溶液,依法测定(附录VI E),比旋度为 -49.0º ~-55.0 º。【鉴别】(1)在含量测定项下的色谱图中,供试品溶液主峰应与对照品溶液主峰的保留时间一致。(2)紫杉醇的红外吸收图谱应与对照的图谱(光谱集875图)一致。【检查】溶液的澄清度与颜色 取本品0.1g,加甲醇10ml溶解后,溶液应澄清无色。有关物质 取本品,加乙腈制成每1ml中约含0.5mg的溶液,作为供试品溶液;精密量取适量,分别加乙腈稀释成每1ml中约含2.5µg、0.5µg的溶液,作为对照溶液⑴和对照溶液⑵;另取紫杉醇、紫杉醇杂质A(三杉尖宁碱)与紫杉醇杂质B(7-表10-去乙酰基紫杉醇)对照品适量,用乙腈溶解并稀释制成每1ml中约含紫杉醇0.5mg、紫杉醇杂质A与紫杉醇杂质B均为2.5µg的溶液,作为系统适用性溶液。照高效液相色谱法(附录V D)测定,用十八烷基硅烷键合硅胶为填
8. 液相色谱问题
两种紫杉醇属于两种化合物,用液相色谱是很容易分开的,你不需要特别设计实验,只是看你的现有条件,如果你拥有的事一台可以走梯度的HPLC,你直接走一个甲醇-水,乙醇-水,乙腈-水的体系,结果一目了然,柱子的选择上你可以参考文献,因为紫杉醇的研究已经非常的成熟了!改变流动相对分离效果有一定影响,但是影响不大,柱子的影响比较大。如果有连ms,建议你打个ms,这样再参考一下文献,就不用打核磁,基本可以确定化学式。
如果你有的只是一个能走等度比例的hplc,那我建议你查一下文献,一定能找到最好的比例,然后你设计一下其他比例,这样可以对比出哪个梯度下分离效果最好,但是我个人不喜欢这样,因为这样没有任何实际意义,就写个文章能用上,我觉得其实就是无用功!如果能帮到你请给个满意哦,如果还有疑问请继续追问!
9. 紫杉10DABIII与紫杉醇是一样的物质吗
分析和比较海南和四川不同生长年限曼地亚红豆杉3种紫杉烷类活性成分的的含量差异。方法:利用甲醇和CHCl3混合液超声浸提后再用甲醇溶解得到相关成分;通过高效液相色谱法对10-DABⅢ、三尖杉宁碱和紫杉醇含量进行测定和比较。结果:1)不同生长年限,海南栽培曼地亚红豆杉3年生枝条中10-DABⅢ和紫杉醇含量均最高,7年生枝条中三尖杉宁碱含量最高;四川栽培曼地亚红豆杉4年生枝条中10-DABⅢ和三尖杉宁碱含量均最高,紫杉醇含量在不同生长年限间不存在显着性差异(P>0.05)。2)相同生长年限,四川栽培曼地亚红豆杉10-DABⅢ含量普遍高于海南栽培曼地亚红豆杉,三尖杉宁碱含量两个产地间有高有低,海南栽培3年生曼地亚红豆杉紫杉醇含量在所有年限间最高。结论:四川栽培曼地亚红豆杉10-DABⅢ含量高于海南栽培曼地亚红豆杉,可以优先作为10-DABⅢ提取的材料来源产地;海南栽培4年生和3年生曼地亚红豆杉分别作为三尖杉宁碱和紫杉醇粗提原料来源更优。