一.研究背景
生物碱的发现始于19世纪初,是研究得最早而且最多的一类有生物活性的天然有机化合物。据统计,1952年以前共发现生物碱950种[1],到1962年达到1107种,1972年又上升到了3443种[2],目前已发现生物碱约6000种,并且仍以每年约100种的速度递增着[3]。
我国17世纪初的《白猿经》中记载了从乌头中提取出砂糖样毒物作为箭毒用,用现代的经验分析推测它应该是乌头碱。此外,1806年德国科学家Serturner从鸦片中分离得到吗啡、1810年西班牙医生Gomes从金鸡纳树皮中分得结晶Cinchonino(奎宁与辛可宁的混合物)。1819年Weissner把这类植物中的碱性化合物统称为类碱(alkali-like)或生物碱,后者一直沿用至今。
生物碱(alkaloid)是存在于生物体(主要为植物)中的一类含氮的碱性有机化合物,大多数有复杂的环状结构,有显著的生物活性,是中草药中重要的有效成分之一。例如,阿片中的镇痛成分吗啡、止咳成分可待因,麻黄的抗哮喘成分黄麻碱、颠茄的解痉成分阿托品、长春花的抗癌成分长春新碱等等。生物碱大多数来自于植物中,其中双子叶植物类的豆科(Leguminosae)、茄科(Solanaceae)、放己科(Manispermaceae)、罂粟科(Papaveraceae)和小蘖科(Berbereaceae)等科属含生物碱较多[4]。生物碱在植物中的含量一般都比较低,大多都少于1%。例如长春花中的长春新碱含量仅为0.0001%[5],一般含量在0.1%以上就算比较高了。由于植物中成分非常复杂,又含有无用成分和有毒成分,因此为了提高治疗效果,就要最大限度的提取有效成分,所以如何提取和分离纯化生物碱,吸引了人们的广泛关注。
目前运用于临床的生物碱药品已经有80余种,具有显著的抗肿瘤活性[6]、镇静止痛作用[7]、降压[8.9]、抑菌和抗疟作用,而且生物碱是一种高效、低毒、低成本、无污染、对人畜安全的天然产物。正是由于这些作用,对于生物碱的提取、分离和纯化的研究已经成为当前热点,更多具有独特药用价值的生物碱需要不断被发现和应用。
生物碱可以用多种分离纯化方法进行纯化。常用的分离纯化方法有:氧化铝柱色谱法、硅胶色谱法、大孔树脂法、离子交换法、高效液相色谱法、高速逆流色谱等[10.11]。但是这些方法各有利弊,大孔树脂上样量大同时样品损失量也大;而硅胶色谱法由于硅胶吸附性较强,不容易将样品洗脱下来;离子交换和氧化铝色谱适合生物碱的分离,但是由于发酵液萃取得到的生物碱粗品含量低,也不适用;研究表明高速逆流色谱法适用于少量生物碱的分离纯化[12.13],分离效果好,但是存在设备仪器成本高的问题;制备型高效液相色谱有分离效能高、分析速度快、检测灵敏和应用范围广等特点,综合考虑成本、设备等问题的考虑,制备型高效液相适合用于本课题所得到的生物碱的分离,进样量较分析型高效液相色谱大,适合少量生物碱的分离,但用HPLC分离时可能会存在线性响应差、峰拖尾、洗脱液组成复杂等问题[14].
二.研究目的和意义
伴随着科技技术的不断进步和发展,以及各种罕见疾病的出现,我们迫切的需要把生物碱分离纯化出来,并对其独特的药用价值进行开发,为社会和人类做出贡献,所以非常有必要对其进行研究。
本课题在金钗石斛内生菌CPU0029的基础上,对其进行发酵培养(改良PDA培养基),用氯仿萃取、旋蒸获得目的物生物碱,然后用高效液相进行定量检测,最后分离纯化。
三.实验内容
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