紫杉醇提取工艺研究
从细胞中提取紫杉醇的方法

从细胞中提取紫杉醇的方法
从细胞中提取紫杉醇的方法主要包括以下几个步骤:
1. 细胞培养:首先,需要将含有紫杉醇的细胞接种到培养基中进行培养。
常用的培养基有MB培养基和1/2MB培养基,其中可以添加生长因子等物质来促进细胞的生长和代谢。
2. 细胞破碎:当细胞生长到一定阶段后,可以通过物理或化学方法将细胞破碎,释放出细胞内的紫杉醇。
常用的物理方法有超声波破碎和冷冻破碎等,化学方法则包括使用表面活性剂或酸碱溶液等。
3. 分离纯化:破碎后的细胞中,除了紫杉醇外还含有其他杂质,因此需要通过分离纯化技术将紫杉醇分离出来。
常用的分离纯化方法有离心、过滤、萃取、色谱分离等。
4. 浓缩干燥:经过分离纯化后的紫杉醇溶液可能还含有一些水分和杂质,需要进行浓缩和干燥处理。
常用的浓缩方法有真空蒸发和冷冻干燥等,干燥后的紫杉醇粉末可以用于进一步的分析和制备。
需要注意的是,以上方法仅供参考,实际操作中可能需要根据具体情况进行调整和改进。
同时,由于紫杉醇的提取涉及到多个技术领域,如细胞生物学、化学、药学等,因此需要综合考虑各方面的因素,确保提取过程的顺利进行。
紫杉醇提取纯化工艺的研究进展

紫杉醇提取纯化工艺的研究进展摘要:紫杉醇以其独特的抗癌作用机制及显著的疗效,被认为是近十几年来天然抗癌药物研究领域最重大的发现。
由于紫杉醇在红豆杉树皮中含量极低,提取精制困难等原因,导致紫杉醇纯品价格昂贵。
因此完善紫杉醇的提取纯化工艺,降低生产成本,对保障人类健康都具有重要的意义。
本文对紫杉醇提取纯化工艺的研究进展进行了探讨。
关键词:紫杉醇;提取;纯化;工艺;研究紫杉醇(Paclitaxel,商品名Taxo1)是红豆杉属植物中独有的一种抗肿瘤天然药物,由于其独特的抗癌作用机制及显著的疗效,而被认为是近十几年来天然抗癌药物研究领域最重大的发现。
目前,国内外紫杉醇的商业化规模生产多以红豆杉植物为原料,通过一系列的分离纯化获得。
一、紫杉醇提取纯化工艺概述由于紫杉醇在红豆杉树皮中含量极低(<0.06%),提取精制困难等原因,导致紫杉醇纯品价格昂贵。
因此,完善紫杉醇的提取纯化工艺,降低生产成本,得到更加便宜的原料对保障人类健康都具有重要的意义。
表1 .紫杉醇提取纯化工艺中各个步骤所得纯度和回收率目前,工业生产中制备紫杉醇还局限于植物提取法。
因此研制出一套操作简单、提纯高、提取率高的紫杉醇规模制备技术无疑对改善紫杉醇原料药产业现状发挥积极作用。
一般来说,从红豆杉中提取紫杉醇的分离工艺,可以分为粗提和纯化两个阶段。
紫杉醇粗提阶段的目的,在于从原料液中尽可能多的提取目标化合物,所得物料再进行后续提纯直至获得纯品。
粗提过程可分为初级萃取和次级萃取,两种过程因所用溶剂不同而除去不同的杂质。
将粗提物进一步纯化是获得纯品紫杉醇的关键步骤,通常用色谱法完成。
在最后获得医用级纯品之前,色谱过程也必不可少。
用色谱法分离纯化紫杉醇时,柱色谱被用于紫杉醇的预分离和最终分离,而薄层色谱则被用于紫杉醇的检测和纯化。
目前,随着分离工艺的不断完善,除了柱色谱法以外,还有高效液相色谱、高速逆流色谱等。
不同工艺中各个步骤的纯度、回收率见表1。
紫杉醇提取分离方法研究

一、提取:
紫杉醇的提取方法,其效果直接影响紫杉醇分 离、纯化的难度及最终产量。
粗提多采用甲醇、乙醇、甲醇一二氯甲烷(1: 1),但所得浸膏中杂质量较高。研究发现,在 乙酸乙酯、乙醚等溶剂中,乙酸乙酯一丙酮(1: 1)混和溶剂提取紫杉醇效果最佳,浸膏中紫杉 醇含量高达甲醇提取的3倍。 常用的方法有冷浸、渗漉和索氏提取法,又有 人在提取过程中引入超声和微波技术 ,从而 大大缩短了提取时间。
通过Ⅱ-Ⅲ临床研究,紫杉醇主要适用于卵巢 癌和乳腺癌,对肺癌、大肠癌、黑色素瘤、头 颈部癌、淋巴瘤、脑瘤也都有一定疗效。
【分 子 式】 C47H51NO14 【结构式】
发现历史
1963年美国化学家瓦尼(M.C. Wani)和沃尔 (Monre E. Wall)首次从一种生长在美国西部大森林 中称谓太平洋杉(Pacific Yew)树皮和木材中分离到 了紫杉醇的粗提物。在筛选实验 中,Wani和 Wall发 现紫杉醇粗提物对离体培养的鼠肿瘤细胞有很高活性, 并开始分离这种活性成份。由于该活性成份在植物中 含量极低,直到1971年,他们才同杜克(Duke)大 学的化学教授姆克法尔(Andre T. McPhail)合作, 通过x-射线分析确定了该活性成份的化学结构——一 种四环二萜化合物,并把它命名为紫杉醇(taxol)。
虽然紫杉醇的全合成巳获成功,但就目前临床 供药而言,主要还是依靠从植物中提取。无论 是从天然的红豆杉植物还是从培养的植物细胞 组织中提取紫杉醇,都要涉及到如何能分离并 去掉与紫杉醇结构相似的其它紫杉烷类化合物。 由于这些紫杉烷类化合物在化学结构和极性等 方面都同紫杉醇极为相似,因此给分离工作带 来很大的困难。
通过文献调研可知,近年来,人们就紫杉醇的 提取和分离研究出了许多不同的方法,从而提 高了紫杉醇提取分离的效率,降低了其生产成 本。在本文中,根据已有的基础条件,结合本 学期的专业实验,给出了优化实验的基本思路。 这项研究已取得了长足的进展,一些新的技术 和手段不断应用于这一领域,并显示出诸多优 势和良好前景。相信,随着人们对这领域的进 一步研究,紫杉醇的提取和分离方法将会变得 更加完善。
紫杉醇提取技术

紫杉醇提取技术
紫杉醇提取技术是一种从红豆杉树(Taxus brevifolia)中提取的一种抗肿瘤药物。
以下是简要的提取步骤:
1. 切片:将红豆杉树干切成薄片。
2. 干燥:将切好的树干片放入干燥设备中,保持适当的温度和湿度,以减少水分。
3. 粉碎:将干燥后的树干片研磨成粉末。
4. 提取:将粉末与有机溶剂(如甲醇或乙醇)混合,进行超声波辅助提取。
提取次数和时间根据实验条件而异。
5. 过滤:将提取液与固体废物分离,使用滤纸或其他过滤设备。
6. 浓缩:将过滤后的提取液进行旋转蒸发或减压浓缩,去除大部分有机溶剂。
7. 回收:利用柱层析或其他分离技术,从浓缩液中分离出紫杉醇。
8. 纯化:通过结晶、重结晶等方法对紫杉醇进行纯化,得到高纯度的紫杉醇。
需要注意的是,实际操作过程中可能涉及到的设备和条件会根据不同实验室和研究者的方法而有所不同。
此外,提取紫杉醇的过程中要严格遵守实验安全规程,因为紫杉醇和其代谢产物具有毒性。
紫杉醇药源的研究进展 毕业论文

紫杉醇药源的研究进展毕业论文随着生物技术的发展,加之人们对于生命科学的不断探索,许多天然药物的药源也随之被不断研究,其中就包括了一种具有抗肿瘤特性的天然化合物——紫杉醇。
紫杉醇作为一种著名的抗肿瘤活性成分,已经成为了肿瘤治疗领域的一个研究热点。
本文旨在对紫杉醇的药源及研究进展进行探讨。
一、紫杉醇的药源紫杉醇是一种从红豆杉科植物中提取的天然生物碱,其主要产自于太平洋西北部及加拿大地区的云杉树(Taxus brevifolia Nutt),同时也有些产自于欧洲、亚洲等地的兴安落叶松(Taxus chinensis)及四川云杉(Taxus wallichiana Zucc. var. Mairei),其中以加拿大云杉树为最为优质的原材料。
这些植物当中主要以云杉为最为优质的紫杉醇药源。
紫杉醇主要由云杉树的树皮、树干、叶片等部位提取,这些部位都含有不同程度的紫杉醇,但重要的是树皮和树干部分的含量最为丰富。
而提取紫杉醇的方法主要有两种:一种是利用化学方法提取,如用乙酸乙酯等有机溶剂从云杉树的树皮、树干、叶片等部位中进行提取;另一种是利用生物技术手段进行提取,如利用云杉拟南芥转基因的方法进行人工合成。
无论是哪种方法,其提取效率都受到很多因素的影响,如采集季节、采集地区、提取方法等因素均能影响提取效率。
二、紫杉醇的药理作用及研究进展1. 紫杉醇的药理作用紫杉醇作为一种重要的抗肿瘤植物成分,在药理作用方面表现出了多种作用机制。
目前研究表明,紫杉醇主要通过干扰细胞微管的动态稳定发挥其药理作用,从而阻止肿瘤细胞的有丝分裂,使细胞周期停滞在G2/M期,最终导致肿瘤细胞的死亡。
同时,紫杉醇还表现出免疫调节、抗氧化、抗炎、抗血小板聚集等多种作用。
2. 紫杉醇的研究进展紫杉醇作为一种重要的抗肿瘤药物,在研究方面也备受关注。
在分子结构方面,研究人员已经对其分子结构、合成及修饰等方面进行了深入的探讨,以提高其药效及副作用降低。
在药理作用研究方面,研究人员也比较关注其作用机制及副作用等问题,以期更好地应用于临床。
提取紫杉醇初分离工艺的研究

紫杉醇(paclitaxel,商品名Taxol)是当今一种重要的抗癌新药。
早在1971年,Wani等就从红豆杉树皮中发现并分离出了这种物质。
由于它特异的临床抗癌疗效,1992年被美国FAD批准为治疗晚期乳腺癌的特效药而上市。
然而,在实际药物生产中,紫杉醇的大规模制备仍存在许多问题。
首先,紫杉醇来源匮乏,其主要存在于红豆杉树皮和针叶中,其次,紫杉醇在植物中含量极低,大约为0.010%~0.013%,而紫杉醇与其它紫杉烷化合物在化学结构和极性等方面又极为相似,要将它们完全分离困难很大。
关于紫杉醇提取分离方法,已有过不少的研究。
其中以液-液萃取应用最为广泛,在文献报道的每一种工艺中,几乎都采用过它。
Willey等和Mattina等在测定样品中紫杉醇浓度时,选择了固相萃取作为HPLC分析的预处理。
以分子间吸附为机理的硅胶柱层析,是制备紫杉醇最常用的方法之一。
1984年,Senilh等曾采用氧化铝柱层析处理红豆杉浸膏,但所报道的分离效果不是太理想。
1995年,Matysik等曾用制备薄层层析来少量获取紫杉醇。
本研究的目的,在于寻找一条切实可行的工艺路线,最大程度地提高紫杉醇的回收率,以充分利用有限的红豆杉资源;采用一些高效、经济的提取分离方法,减少过程步骤,快速、简捷地提取出紫杉醇。
1 材料方法1.1 材料红豆杉树皮提取浸膏,云南张峰植物加工厂;紫杉醇对照品,纯度大于95%,Sigma;固相萃取柱(C18填料,10ml),大连化学物理研究所;GF254硅胶和粗孔硅胶(100~140目),青岛海洋化工厂;层析氧化铝(200~300目),上海新诚精细化学品有限公司。
DU-7紫外/可见分光光度计及FL-750HPLC仪,Beckman公司;XZ-6A旋转蒸发器,北京科龙仪器公司;常压层析系统,Pharmacia公司。
1.2 方法1.2.1 液-液萃取称取红豆杉树皮浸膏于锥形瓶中,加CH2Cl2(浸膏CH2Cl2的重量比为1:50),充分溶解,再加入与CH2Cl2等量的水,充分混合后静置分层,分液回收有机相,弃水相。
抗癌药物紫杉醇的全合成Holton合成紫杉醇路线的剖析
抗癌药物紫杉醇的全合成Holton合成紫杉醇路线的剖析一、本文概述本文旨在全面剖析紫杉醇全合成的Holton合成路线,这是一种被广泛研究和应用于抗癌药物紫杉醇生产的重要方法。
紫杉醇,作为一种具有显著疗效的天然抗癌药物,自被发现以来,其合成路线的研究一直备受关注。
Holton合成路线,作为其中的一种,凭借其高效、稳定和可持续的特点,在紫杉醇的工业生产中占据了重要地位。
本文将从紫杉醇的化学结构出发,详细阐述Holton合成路线的原理、步骤和关键反应。
我们将分析该路线的化学选择性、反应条件和反应机理,以揭示其高效合成紫杉醇的科学依据。
我们还将对Holton合成路线的优缺点进行评估,探讨其在实际工业生产中的应用前景和改进方向。
通过本文的剖析,我们期望能为读者提供一个清晰、全面的紫杉醇全合成Holton合成路线的理解,为相关领域的研究和开发提供有益的参考。
我们也希望借此机会推动紫杉醇合成路线的不断创新和优化,以更好地服务于抗癌药物的研发和生产。
二、Holton合成紫杉醇路线概述Holton合成路线是一种全合成紫杉醇的方法,由Robert A. Holton等人在1994年首次报道。
该路线从易得的原料出发,通过多步骤的化学转化,最终得到紫杉醇。
这一路线的成功,不仅为紫杉醇的大规模生产提供了可能,而且也为其他复杂天然产物的全合成提供了新的思路和方法。
Holton合成路线主要包括以下几个关键步骤:从简单易得的起始原料出发,通过一系列的化学反应,构建紫杉醇的基本骨架。
这些反应包括加成、消去、取代、氧化等,每一步都需要精确控制反应条件和选择适当的催化剂。
接下来,通过引入关键的侧链和官能团,进一步修饰紫杉醇的基本骨架。
这些侧链和官能团是紫杉醇具有抗癌活性的关键所在,因此它们的引入是整个合成路线的重中之重。
在这一步中,需要利用特定的化学反应,如酯化、酰胺化等,将侧链和官能团准确地连接到紫杉醇的基本骨架上。
通过一系列的纯化和结晶步骤,从反应混合物中分离出纯度较高的紫杉醇。
紫杉醇的提取工艺
紫杉醇的提取工艺
紫杉醇是从红豆杉中提取的一种天然抗癌药物,也是目前已知的抗癌效果最好的天然植物。
紫杉醇是由10个碳原子、12个氢原子、8个氮原子和4个氧原子组成的一个类分子。
紫杉醇是由紫杉树皮中提取出来的一种物质,在20世纪60年代就被美国FDA批准用于治疗晚期乳腺癌,在之后的几年里,紫杉醇被广泛地应用于癌症治疗领域。
在2000年之前,紫杉醇在治疗癌症方面取得了重大进展,但由于其毒性较强,使其应用受到了限制。
而近几年来,随着新药的不断问世、新技术的不断研发、新药品的不断开发,紫杉醇在抗癌药物中所占比重也逐渐提高。
紫杉醇与其他抗癌药物相比具有很大的优势。
一、紫杉醇的特点
1.药理作用
①抗肿瘤活性:紫杉醇对多种肿瘤细胞有明显抑制作用,具有增强微管蛋白聚合和细胞分裂周期阻滞的能力,其药理活性与环孢素A、甲氨蝶呤等药物类似。
②抗菌活性:紫杉醇对多种细菌有较强的抑制作用。
③抗过敏活性:对多种变态反应性疾病有治疗作用。
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iData_从红豆杉中提取紫杉醇的工艺研究_金洪顺
第42卷第10期2014年5月广州化工Guangzhou Chemical Industry Vol.42No.10May.2014从红豆杉中提取紫杉醇的工艺研究金洪顺,楼惠琴,蒋世春,白骅(浙江海正药业股份有限公司,浙江台州318000)摘要:紫杉醇(Taxol )是从红豆杉树皮中分离得到的一种二萜化合物,具有独特疗效的抗癌物,现已被多个国家批准应用于临床治疗卵巢癌和乳腺癌等疾病。
由于红豆杉中的紫杉醇含量非常低(仅为0.010% 0.013%),而且大量结构类似的紫杉烷类物质存在,使得紫杉醇的分离纯化非常困难。
本文通过对比5种不同提取方法(液液萃取、固相萃取、硅胶层析、氧化铝层析、薄层层析),提出一种新的以氧化铝层析结合固相萃取工艺,具有紫杉醇高回收率的特点。
关键词:紫衫醇;红豆杉;提取;纯化;HPLC 中图分类号:TQ914.1文献标志码:B文章编号:1001-9677(2014)010-0088-04作者简介:金洪顺(1976-),男,工程师,主要从事药物研究与应用。
通讯作者:蒋世春。
Study of Technology of Isolated Paclitaxel from Taxus ChinensisJIN Hong -shun ,LOU Hui -qin ,JIANG Shi -chun ,BAI Hua(Zhejiang Hisun Pharmaceutical Co.,Ltd.,Zhejiang Taizhou 318000,China )Abstract :The antineoplastic agent paclitaxel (Taxol ),a diterpene -derivative isolated from Taxus chinensis Bark ,was used in the treatment of ovarian cancer and /or breast cancer in many countries.Because of the trace amount of paclitaxel (only 0.010% 0.013%)and a amount of similar structural taxanes in Taxus c .,paclitaxel was difficult to obtain from Taxus c ..A new high -paclitaxel -recovery process with Al 2O 3chromatography -SPE process was presented by comparison of LLE ,SPE ,silica chromatography ,Al 2O 3chromatography ,and TLC.Key words :paclitaxel ;Taxus chinensis ;extraction ;purification ;HPLC紫杉醇(paclitaxel ,商品名Taxol )是当今重要的抗癌新药。
抗癌药物紫杉醇的天然提取与分离技术
膜分离法在近些年也开始用于分离紫杉醇烷类 化合物。膜分离法(membrane separation)是利 用具有一定选择性、透过特性的过滤介质进行物 质的分离纯化,是人类最早应用的分离技术之一。 1994年,美国科学家Carver等人采用平板式、中 空纤维式和管式膜组件,对超滤膜和反渗透膜在 紫杉醇烷类物质的分离过程中应用进行了研究, 结果表明:采用膜分离法可以进一步粗浓缩提取 过程所得的浸膏,可以使紫杉醇烷类物质的浓度 提高5倍左右。这种方法的优点是在提取过程中 使紫杉醇的活性损失减至最小。
密度
•超临界流体具有可压缩性,其密度随压力增的而增大,在适当的 压力下,相当于流体的密度。 • 超临界流体的黏度极小,相当于气体的黏度,具有良好的传递 性和快速移动的能力。
超 临 界 流 体 的 特 性
黏度
•超临界流体具有较大的自扩散能力,是液体的100倍,因此比液 体传质好,并具有良好渗透能力。 扩散力
溶剂的循环是很关键的步骤,一般有两种方式, 分别为压缩机循环方式和泵循环方式。在压缩机 循环方式中,超临界状态的溶剂首先通过改变其 状态与溶质分离,然后调节温度和压力成为气态, 再由压缩机增压至萃取的压力条件,经调温至萃 取温度后,再次进入萃取器。在泵循环方式中, 超临界状态的溶剂还是首先改变其状态达到分离 溶质的目的,然后调节温度和压力成为液态,再 由泵加压至萃取压力,再调温至萃取温度,返回 萃取器。两种方法各有优缺点。
下面以复旦大学的实验设备为例,讲解CO2超临界流体萃取的原理及其设备。
CO2和修饰剂分别由CO2泵和修饰剂泵 打入各泵的锥形腔体中,再经流体混合 其按设定的比例混合后,流入萃取器中 的集流腔。在达到萃取设定的温度和压 力后,萃取器开始萃取。动态萃取时, 超临界CO2流体经限流管流入甲醇收集 瓶后减压排放,流体带出的萃取所得物 则溶于收集液中。
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紫杉醇提取工艺研究1.紫杉醇简介紫杉醇(C47H51NO14)是红豆杉属植物中的一种复杂的次生代谢产物,是目前所了解的惟一一种可以促进微管聚合和稳定已聚合微管的药物。
同位素示踪表明, 紫杉醇只结合到聚合的微管上, 不与未聚合的微管蛋白二聚体反应。
细胞接触紫杉醇后会在细胞内积累大量的微管,这些微管的积累干扰了细胞的各种功能,特别是使细胞分裂停止于有丝分裂期,阻断了细胞的正常分裂。
通过Ⅱ-Ⅲ临床研究,紫杉醇主要适用于卵巢癌和乳腺癌,对肺癌、淋巴瘤、脑瘤等也都有一定疗效[1]。
紫杉醇是一种无臭,无味的白色结晶体粉末,熔点为213-216℃,不溶于水,易溶于氯仿、丙酮等有机溶剂,主要由红豆杉的树皮中提取。
由于紫杉醇的质量分数极低(仅为干质量的0.01%左右),杂质多,为后续的分离纯化带来困难,因此,紫杉醇初分离除杂过程是分离纯化工艺的关键步骤。
国内外提取紫杉醇的方法主要有溶剂浸提法、索氏提取、固相提取法等。
这些方法能耗少、紫杉醇回收率高、易于操作,但工艺周期长、溶剂用量大、提取选择性差,且紫杉醇在长时间的受热过程中易引起结构变化[2]。
因此,近年来国内外科研人员纷纷研究开发快速高效的紫杉醇提取方法,研发的重点集中在沉淀法、超声波、柱层析、超临界流体萃取等新型方法。
2.紫杉醇提取的工艺流程红豆杉枝叶、树皮、树枝——干燥与粉碎——有机溶剂提取——浸膏——固液萃取——液液萃取——己烷沉淀——硅胶柱层析——结晶——TLC 检测——高效液相色谱检测3.常见提取操作介绍3.1有机溶剂提取紫杉醇的粗提阶段常用有机溶剂进行提取。
李春斌等人[3]研究发现,在氯仿、甲醇、乙醇、V(甲醇):V(乙醇)=1:1、V(氯仿):V(丙酮)=1:1和V(乙酸乙酯):V(丙酮)=1;1溶剂中,以V(乙酸乙酯):V(丙酮)=1:1的提取效果最好,基本无毒且可回收再利用,因此有望用于紫杉醇的工业化生产中。
通过综合对比普通浸提、冷浸法、渗漉法和索氏回流法,发现采用索氏提取方法提取其浸膏得率达20.7%。
3.2固液萃取红豆杉的粗提浸膏中往往含有一些无极性或低极性的物质如油脂、蜡等,常采用一些低极性有机溶剂进行去除。
李春斌等人[3]采用石油醚对浸膏进行固液萃取,发现当石油醚用量达到浸膏的5倍时,浸出的杂质数量不再有明显的增加。
惠俊峰[4]采用正己烷对浸膏进行除杂,发现和原始浸膏的量相比,6倍体积的正己烷是一个优化值。
3.3液液萃取红豆杉的粗提浸膏中也含有一些强极性物质如鞣质、氨基酸、糖和盐等,常采用液液萃取的方式进行去除。
周浩然等人[5]采用甲醇和正己烷及甲醇和乙酸乙酯体系进行萃取;郭立佳[6]采用甲醇和正己烷及三氯甲烷和0.5mol/L的Na2CO3溶液体系进行萃取。
液液萃取简单易行,不需要特殊设备,但提取物杂质含量高,回收率低、分离效果差,还常常伴随乳化现象。
3.4沉淀法由于紫杉醇有在正己烷中沉淀这一特性,所以向液液萃取后得到的紫杉醇乙酸乙酯溶液中加入正己烷溶剂,将紫杉醇沉淀下来。
李春斌等人[3]通过研究表明,正己烷与乙酸乙酯溶液的体积比以10:1为好,较少时,紫杉醇不能完全沉淀;较多时,不但没有提高杂质去除量,还会造成正己烷使用量过大,溶剂浪费。
沉淀法设备简单、成本低廉且技术较为成熟,可广泛应用于紫杉醇的规模化生产中,但一般只能达到初步纯化的目的,还需要进一步的精制[7]。
3.5柱层析法[8]柱层析法是目前分离纯化紫杉醇最广泛采用的方法。
常用的层析柱有:正相柱如硅胶、氧化铝,反相柱有C18、苯基柱等,还包括其他一些吸附剂如树脂等。
3.5.1苯基-硅胶色谱柱硅胶柱色谱在色谱中应用很广泛。
一般情况下,紫杉醇在硅胶柱上的保留较强,用CHCI3和甲醇的混合溶液洗脱可分离出两个峰。
如果在色谱流动相中添加0.05%水时,分离出的紫杉醇纯度有所提高,分离速度加快,经常压硅胶柱可获纯度14%,回收率98%的紫杉醇。
在中压快速硅胶柱的条件下用CH2Cl2、甲醇梯度洗脱,可使紫杉醇的纯度达到40%-60%。
由于苯基反相介质在分离多环化合物方面有独特的作用,因此可用于紫杉醇分离。
苯基-硅胶介质以硅胶为基质,r-氨丙基三氧基硅烷为连接臂,通过液相法和气相法合成。
采用甲醇-水(65:35)为流动相,由于采用的催化剂不同,用液相法合成的苯基-硅胶介质分离紫杉醇纯度可达49.8%-60.2%,回收率可达40.8%-98.6%;用气相法合成的苯基-硅胶介质分离紫杉醇的纯度达77.4%,回收率达92%。
3.5.2 氧化铝-C18色谱柱用氧化铝柱色谱可以去除极性比紫杉醇弱的物质,然后再通过C18固相萃取便可除去极性比紫杉醇稍强的杂质。
当用碱性氧化铝,含水0.03%、甲醇1.5%的流动相,反应30 min左右,洗脱速度在1-3 mL/min之间时,可以使紫杉醇的含量大于27%,紫杉醇回收率大于170%,这说明有其它非游离的紫杉醇转化成了游离紫杉醇。
研究表明通过碱性氧化铝柱色谱后,有50%的7-表-紫杉醇可以转化成游离紫杉醇,使紫杉醇的回收率可达170%。
3.5.3 大孔吸附树脂紫杉醇具有多环结构,容易被带苯环的吸附剂特异性吸附。
在静态吸附的条件下,采用201×4型树脂在pH为6.4时效果最好。
在动态吸附的条件下,采用50%甲醇水溶液为初始溶剂(调pH为6.4)溶解试品及淋洗,紫杉醇被完全吸附于201×4型树脂上,以80%的甲醇溶液洗脱,经一步树脂吸附色谱,除去了紫杉醇浸膏中的脂、蜡等杂质,样品颜色由棕黑色转成浅黄色,紫杉醇含量提高到2.15%,紫杉醇的回收率为99.6%。
4.其他提取操作介绍4.1超声波法超声方法用于紫杉醇的提取不仅可以可强化传质过程,缩短浸提时间,还可以使提取在低温下进行,从而避免了紫杉醇在高温下转化为其他物质而造成收率降低[9]。
满瑞林[10]等人针对红豆杉枝条中紫杉醇的超声提取研究,确定浸提的最佳工艺条件为:浸提总时间为120min(三次浸提,每次30min),浸提温度为5O℃,原料粉碎粒径为0.154mm左右。
4.2膜分离法[7]膜分离法膜分离法也是一种用于分离紫杉烷类化合物的有效方法。
Weathers 等人研究发现,利用加热或化学渗透等方法,对组织膜进行可逆性渗透,可以从红豆杉属植物中提取紫杉醇及其他紫杉烷类化合物。
组织膜渗透提取可以使紫杉醇在提取过程中活性损失减至最小。
Carver等人采用平板式、中空纤维式和管式膜组件,对超滤膜和反渗透膜在紫杉烷类物质的分离过程中的应用进行了研究,发现膜分离技术可使浸膏中紫杉烷类物质的浓度提高5倍左右,从而减少了后续色谱分离的负担。
采用膜分离法分离紫杉醇可省去液液萃取步骤,节省溶剂,但膜面易污染,膜孔堵塞,使通量下降,生产效率降低,成本上升。
4.3超临界法超临界流体萃取是利用处于临界压力和临界温度以上的流体具有特异增加的溶解能力而发展起来的化工分离新技术,特别适用于高沸点热敏性物质的提取,具有生产周期短、提取物有效成分不易被破坏等特点且可以减少含氯有机溶剂的使用。
彭清忠[11]等人针对超临界CO2萃取南方红豆杉针叶中紫杉醇的研究,确定采用乙醇与水混合(含水量1O%-15%)溶剂为萃取夹带剂,V(夹带剂):V(CO2流体)=0.12:1,萃取压力、温度和时间分别为30 MPa、50℃和2h时,紫杉醇萃取率可达95%以上。
虽然超临界技术在紫杉醇的提取中具有收率高、节省时间和有机溶剂等优点,但该方法对仪器设备要求较高,限制了其应用。
超临界CO2萃取分动态萃取和静态萃取两种方式[2]。
前者指将CO2流体在流动状况下与被萃物接触进行萃取,是最常见的超临界萃取方式,其流程见图5;后者指将CO2流体与被萃物混合后,流体不循环流动,使其对被萃物充分浸润,即把图5萃取釜7和分离釜8之间的阀门关闭,阻止CO2流体的循环。
图6表明,适当的静态萃取时间对紫杉醇的提取是有利的。
这是由于静态萃取过程中,溶解了夹带剂的CO2流体在萃取釜内可充分渗透进入原料颗粒,当CO2流体开始循环时,渗入原料内部的CO2会不断渗出,从而使原料膨化,对传质更有利。
整个超临界萃取过程是一个动态萃取主控的过程,静态萃取时间过长会导致萃取效率下降,所以静态萃取时间需适当控制,以达到最好的萃取效果。
展望随着新技术、新方法的不断引入,紫杉醇提取纯化技术不断取得进步。
这些技术必将推动紫杉醇生产的低成本、高效率的产业化进程,促进医药行业的发展及人类健康事业的较大进步。
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