高漸飛 張凡 楊艷 張明
摘要:分析了馬比木不同部位喜樹堿含量及其運移過程,采用高效液相色譜法對其進行了測定。結果表明:色譜柱Syncyronis C18(4.6 mm×250 mm,5μm);流動相:甲醇一水(60:40),等度洗脫;監(jiān)測波長:254nm;流速:0.8 m L/min;柱溫:30℃。測定結果表明:馬比木喜樹堿含量為葉一嫩枝皮<嫩枝木質部<主枝皮<主枝木質部<主干皮<主干木質部<根木質部<根樹皮。不同部分喜樹堿含量差異較大,根部到地上部分至植株頂端喜樹堿含量逐漸降低,不同部位樹皮喜樹堿含量差異比木質部大。
關鍵詞:馬比木;喜樹堿;含量;差異
中圖分類號:S759. 3+5
文獻標識碼:A
文章編號:1674-9944(2018)01-0001-03
1 引言
馬比木(Nothapodyres pmosporoides (Oliv.) sieum),別名公黃珠子、追風傘,為茶茱萸科海桐假柴龍樹屬植物。該屬植物有5~9個種,主要分布印度、泰國、越南等熱帶地區(qū),我國約有5個種,產于云南、四川、湖南、廣西等地[1]。已有報道馬比木和該屬的植物臭味假柴龍樹(Notha Podytes oetida]、青脆枝(又名臭馬比木)(Nothapodytes nimmoniana (Graham) Mablerley)均含有喜樹堿[2-4]?,F(xiàn)代藥理研究表明,喜樹堿類有很好的藥理活性,具有抗腫瘤、抗病毒、細胞毒性和抗菌等藥理作用[5],是很有應用前景的一類化合物。目前喜樹堿的兩種水溶性衍生物拓撲替康(Topotecan)和伊利替康(Irinotecan)已成為很暢銷的抗癌藥物。喜樹堿主要是從喜樹(Camptotheca acuminata Decne)中提取[6,7],由于世界市場對喜樹堿類抗癌藥物的需求量日益增加[8],導致了大量的樹木被完全砍伐,對物種安全造成嚴重威脅,喜樹已被列入中國國家二級保護植物。上述3種海桐假柴龍樹屬植物含有喜樹堿的發(fā)現(xiàn),較低原料成本,較高的含量,使其成為提取喜樹堿的重要原料,一定程度上緩解了對喜樹資源的依賴。但由于植物都有特定的分布范圍,該屬植物尤其馬比木對生長環(huán)境要求更為嚴格,生長緩慢,產量有限,且藥用部位為根,必須對樹木進行砍伐后采挖,極其不可持續(xù)。據(jù)報道印度的臭馬比木數(shù)量已減少了80%,中國湘西[8]、目前貴州東北部(銅仁)馬比木種植資源安全已受到嚴重威脅。
國外對味假柴龍樹的研究較為深入,國內則對青脆枝(臭馬比木)研究較多,對2種植物提取喜樹堿工藝及其在器官中的分布、植物組織培養(yǎng)和產喜樹堿內生菌等方面都有深入的認識[3,4,9-15]。相比較,對馬比木研究較晚,目前已開展馬比木根、不同部位(細根、主根、主莖、幼莖和葉)喜樹堿含量測定、化學成分、抑菌作用[4,16~18]等方面研究。本研究將同一馬比木植株分為樹葉、嫩枝、主枝、主枝木、根部,并將木質部和皮分開進一步深入不同部位喜樹堿含量差異,揭示喜樹堿運移特征,為拓寬開發(fā)利用方式提供支撐。
2 材料與方法
2.1 樣品來源
樣品于2015年6月4日取與貴州省萬山區(qū),樹齡15—20年,主干部分地面30 cm以上被砍伐,已萌發(fā)枝條,枝條年齡3年左右。將植株分為葉(頂芽以下5 cm成熟葉片)、嫩枝(當年生幼嫩枝條)、主枝(取與主干直接連接部至20 cm)、主干(地面以上30 cm)、根部(地表以下部分);進一步分為樹皮和木質部,每個樣一式2份平行樣送檢,取平均值。
2.2 樣品處理
對照樣品溶液的制備喜樹堿:實驗室制備,精密稱取對照喜樹堿,配成濃度為77.2 μg/mL的對照溶液。
2.3 供試品溶液的制備
馬比木不同部位低溫干燥后,粉碎,取相應細粉0.1g,精密秤定,置于圓底燒瓶中,精密加70%乙醇25 mL,稱重,以70℃回流提取60 min放冷,用70%乙醇補重,搖勻,濾過,取繼續(xù)液,0.45μg微孔濾膜濾過即得。
2.4 色譜條件
高效液相色譜質譜儀Agilent 1100 HPLC。色譜柱syncronis C18(4.6 mm×250 mm,5μm);流動相:甲醇一水(60:40),等度洗脫;檢測波長:254 nm;流速:0.8mL/min;柱溫:30℃。
3 結果與分析
由表1可知,馬比木葉和嫩枝皮喜樹堿含量最低,為0. 011%,根樹皮部分含量最高,為0.378%,兩者相差37倍多。不同部位喜樹堿含量特征為,葉=嫩枝皮<嫩枝木質部<主枝皮<主枝木質部<主干皮<主干木質部<根木質部<根樹皮。
由圖1—11可知,樹皮部分喜樹堿含量最大值和最小值差距巨較大(37,5倍),木質部含量相差12倍,相比較木質部分喜樹堿含量差異較小;樹皮和木質部分均表現(xiàn)出越接近根部喜樹堿含量越高的特征。
相同部位,嫩枝、主枝、主干樹皮喜樹堿含量均低于木質部分;但根部皮中喜樹堿卻高于木質部。
4 結論
馬比木不同部分喜樹堿含量差異較大,根部到地上
部分至植株頂端喜樹堿含量逐漸降低,這與呂江明等[4]研究湖南湘西州馬比木結果一致;且這種量的動態(tài)變化與臭馬比木中根的喜樹堿量大于莖、莖大于葉的結果亦是一致的。本研究發(fā)現(xiàn)馬比木主干木質部、根木質部、根樹皮含量均超過0.24%,大于臭馬比木中相同部位喜樹堿含量,遠超過喜樹果實中喜樹堿最高量(0.190%)[19],馬比木主干部分亦可作為提取喜樹堿的
本研究馬比木根的喜樹堿平均含量為0. 327%,大于吳開慧等[20]對貴州銅仁馬比木根部的喜樹堿含量0.18%,可能與測試時間和樹齡有關。時間上喜樹堿含量從春節(jié)至夏季逐漸降低,到秋冬以后有升高;樹齡對其含量影響還有待進一步證實。
初步推斷馬比木中喜樹堿由根部(樹皮)生產,有待進一步揭示根部(樹皮)生產喜樹堿的機制,為探索促進馬比木高效生產喜樹堿的措施提供支撐,從而為抗癌藥物生產提供更多原料、降低成本,并促進馬比木種質資源的保護。
參考文獻:
[1]貴州植物志編委會,貴州植物志[M].貴陽:貴州人民出版社,1986(2):431~432.
[2]Govindachari T R, Viswanathan N.Alkaloids of Mappia foetida[J]. Phytochemistry,1972(11):3529~3531.
[3]Fulzele D P,Satdive R K.Distribution of anticancer drug campto-thecin in Nothapodytes foatida[J]. Fitoterapia, 2005(76):643 ~648.
[4]呂江明,劉世彪,蔡其輝,等.馬比木的顯微熒光組織學定位及其中喜樹堿的變化研究[J].中草藥,2010,41(9):1530~1534.
[5] Hsigang Y, Liu LF. Identification of Mannalian DNA topoisomerase I as anintracellular target of the anticancer drug camptothecin[J]. Cancer Res,1988(48):1722~1726.
[6]蔣明廉,黃瑞松,吳毅,等.TLCS法對廣西產喜樹果中喜樹堿含量動態(tài)積累的研究[J].中藥材,2008,31(5):684~685.
[7]王自芬,劉文哲.喜樹果實中喜樹堿及10一羥基喜樹堿的差異[J].中草藥,2005,36(5):762~763.
[8]呂江明,李春艷,劉世彪,湘西珍稀瀕危藥用植物馬比木資源調查[J].湖南農業(yè)科學,2013(9) :106~108.
[9]Fulzele D P,Satdive R K.Camparison of techniques for the extraction of the anti- cancer drug camptothecin from Nothapodytesfoatida[J].J Chromatogr A,2005 (1063):9~13.
[10] Ciddi V, Shuler M L.Camptothecine from callus cultures ofNothapodytes foatida[J]. Biotechnol Lett,2000(22):129~132.
[ll]Thengane S R,Kulkarni D K,Shrikhande V A,et al.lnfluence ofmedium composition on callus induction and campto thecin(s)accumulation in Nothapodytes foatida[J]. Plant Cell Tiss OrgCult,2003(72):247~251.
[12]Puri S C,Verma V.An endophytic fungus from Nothapodytesfoatida that produces camptothecin[J].J Nat Prod, 2005, 68(12):1717~1719.
[13]陳劍鋒,李克克,王承恩.臭馬比木莖段離體培養(yǎng)研究初報[J].湖北農業(yè)科學,2013,52(7)}1692~1694.
[14]廖娜.黃花石蒜及臭馬比木中誘導癌細胞凋亡成分及其機制分析[D].武漢:華中科技大學,2011.
[15]張苑金.一種人T誘導臭馬比木內生菌合成喜樹堿的技術方法:201010574700. 3[P]. 2010,126.
[16]張麗,劉世彪,彭小列,等.馬比木提取物抑菌作用的初步探討[J].湖南農業(yè)科學,2010(7) :94~96.
[17lDENG Shiming,WANG Fasong,ZHOU Dazhai. HPLC Determi-nation of the Camptothecine in the Root of Nothapodytes pit-tosporoides Oliv. Sleum[J]. Medicinal Plant, 2010,1(2):37 ~39.
[18]白永花,宋啟示.馬比木根的化學成分研究[J].天然產物研究與開發(fā),2014(26):197~201.
[19]王自芬,劉文哲,喜樹果實中喜樹堿及10 一羥基喜樹堿的差異[J].中草藥,2005,36(5):762~763.
[20]吳開慧,蔡其輝,呂江明,等,武陵山區(qū)不同產地馬比木藥材中喜樹堿的含量比較[J].中南醫(yī)學,2011,9(3) :197~200.