跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(3.95.131.146) 您好!臺灣時間:2021/07/29 02:34
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:張忠豪
研究生(外文):Chung-Hao Chang
論文名稱:含抗癌藥喜樹鹼及10-羥基喜樹鹼之不同植物來源的萃取分析研究
論文名稱(外文):Comparison of the Anti-Cancer Drugs Camptothecin and 10-Hydroxy-Camptothecin from Different Plant Species by Using Extraction Techniques
指導教授:楊博文楊博文引用關係
指導教授(外文):Po-Wen Yang
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:生物產業科技學系
學門:生命科學學門
學類:生物科技學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:76
中文關鍵詞:喜樹鹼10-羥基喜樹鹼超音波輔助萃取微波輔助萃取
外文關鍵詞:Camptothecin10-hydroxylcamptothecinUltrasonic-assisted extractionMicrowave-assisted extraction
相關次數:
  • 被引用被引用:2
  • 點閱點閱:362
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
喜樹鹼(Camptothecin, CPT)最早由Wall等學者於1966年從喜樹中所分離出的化合物。喜樹鹼及其相關類似物,具有抑制抑制DNA拓樸異構酶Ⅰ,導致癌細胞DNA 無法合成,達到抑制腫瘤之功用。
本研究主要目的在於找出喜樹鹼(CPT)與10-羥基喜樹鹼(10-hydroxy-camptothecin)的最適分析及萃取方法,並採集不同含喜樹鹼之植物來源來比較其CPT及10-OH-CPT含量的差異,本實驗包含有台灣種喜樹葉(Camptotheca acuminate Decaisne)、台灣種青脆枝葉子(Nothapodytes foetida (Wight.) Sleumer)、青脆枝枝幹、湖南長沙喜樹葉、湖南長沙喜樹果實;另將本實驗分為3個萃取系統做探討,分別為熱迴流、超音波輔助萃取、微波輔助萃取。
熱迴流部分,以不同溶劑為變因探討最佳萃取效果,結果顯示CPT含量最高為青脆枝葉子部份,以熱迴流萃取3小時重複3次,溶劑為二氯甲烷與水(9:1),溫度48℃之萃取率為DMSO分析法[超音波輔助萃取30分鐘,溶劑為二甲基亞碸(Dimethyl sulfoxide, DMSO含水率20%)]的0.61倍;10-OH-CPT含量最高為台灣喜樹葉,以熱迴流萃取3小時重複3次,溶劑為乙醇95%,
溫度78.5℃之萃取率為DMSO分析法(超音波輔助萃取30分鐘,溶劑為DMSO含水率20%)的0.35倍。
超音波應用於提取植物的有效成分,操作簡便快捷、無需加熱、提取率高、速度快、提取物的結構未被破壞、效果好,顯示出明顯的優勢;根據Merck Index顯示DMSO是非常優良的溶劑,因此,加入探討DMSO不同的含水率下萃取的效能,進而訂出一套標準分析法,分別以100%、80%、60%及40%的DMSO來探討,結果顯示DMSO 80%(含水率20%)時萃取率最高,時間上則是以30分鐘最佳,10-OH-CPT含量為5.25g/kg,CPT含量為2.67g/kg;而含喜樹鹼不同植物來源比較,CPT含量最高為青脆枝葉子部份,以超音波輔助萃取30分鐘,溶劑為二氯甲烷與水(9:1),溫度48℃之萃取率較DMSO分析法(超音波輔助萃取30分鐘,溶劑為DMSO含水率20%)高出2.89倍;10-OH-CPT含量最高為台灣喜樹葉,以超音波輔助萃取30分鐘,溶劑為乙醇與石油醚(9:1),溫度35℃之萃取率為DMSO分析法(超音波輔助萃取30分鐘,溶劑為DMSO含水率20%)的0.35倍。超音波所需的時間較熱迴流縮短了18倍。
微波輔助萃取的效果,微波萃取技術可以縮短實驗和生產時間、降低能耗、減少溶劑用量以及廢物的產生,同時可以提高回收率和萃取物純度;含喜樹鹼不同植物來源比較CPT含量最高為台灣喜樹葉子部份,以微波輔助萃取1分鐘,溶劑為二氯甲烷與水(9:1),溫度48℃之萃取率較DMSO分析法(超音波輔助萃取30分鐘,溶劑為DMSO含水率20%)高出2.79倍;10-OH-CPT最高為青脆枝葉子,以微波輔助萃取1分鐘,溶劑為甲醇與石油醚(9:1),溫度35.1℃之萃取率為DMSO分析法(超音波輔助萃取30分鐘,溶劑為DMSO含水率20%)的0.31倍。結論是由數據中可發現雖然超音波輔助萃取總含量較微波輔助萃取法為高,但微波輔助萃取法時間上縮短了近30倍,微波輔助萃取法僅1分鐘就可達到較高萃取率,且溶劑消耗少,微波輔助萃取將是未來萃取工業的新趨勢。
Camptothecin(CPT) is a compound isolated by Wall’s and others in 1966 from Camptotheca acuminate. Camptothecin(CPT) and its analogues can inhibit DNA topoisomerase I, which will arrest the DNA of oncogenes from synthesizing and inhibit the growth of tumors.
The goals of this research is to find the best analyzing and extraction method for obtaining Camptothecin(CPT) and 10-hydroxy-camptothecin(10-OH-CPT), and compare the CPT and 10-OH-CPT content differences in various Camptothecin(CPT) containing plants. We experimented with leaves of Taiwan’s Camptotheca acuminate Decaisne, leaves of Taiwan’s Nothapodytes foetida (Wight.) Sleumer, tree branches of Taiwan’s Nothapodytes foetida (Wight.) Sleumer, leaves of Hunan Changsha’s Camptotheca acuminate Decaisne, and fruits of Hunan Changsha’s Camptotheca acuminate Decaisne. This experiment uses the following three extracting systems to conduct research, which are heat recirculation, ultrasound assistant extraction, and microwave assistant extraction.
In the area of heating reflux extraction, we used different solvents to find out the best extraction method. Results revealed that the leaves of Taiwan’s Nothapodytes foetida (Wight.) Sleumer had the richest CPT content. We repeated three sessions of 3hr heating reflux extraction by using a mixed solvent composed of Methylene dichloride and water (ratio 9:1) under temperatures of 48℃. The extraction rate was 0.61 times of DMSO analysis [The ultrasonic-assisted extraction took 30 minutes using Dimethyl sulfoxide as a solvent (DMSO), which had a water content of 20%]. Leaves of Taiwan’s Camptotheca acuminate Decaisne had the richest 10-OH-CPT content; we repeated three sessions of 3hr heating reflux extraction by using 95% ethanol as a solvent under temperatures of 78.5℃. The extraction rate was 0.35 times of DMSO analysis [The ultrasonic-assisted extraction took 30 minutes using Dimethyl sulfoxide as a solvent (DMSO), which had a water content of 20%].
Ultrasonic-assisted extraction was used to extract effective elements within the plants, it is faster, easier, does not need heating, achieves higher extraction rates, does not destroy the structure of the extracts, displays good effects, thus proving it to be the better method. The Merck Index indicates that DMSO is a very good solvent, therefore we used various DMSO with different water contents (which are 100%, 80%, 60%, and 40%) to understand the one that would be most effective in extraction, thus establishing a standard for analysis. The results indicated that extraction was at its best when the water content was 80% for duration of 30 minutes. The content for 10-OH-CPT was 5.25g/kg, while the content for CPT was 2.67g/kg. When we compared different plants, we discovered that the leaves of Taiwan’s Nothapodytes foetida (Wight.) Sleumer were richest in CPT content. We applied ultrasonic- assisted extraction for 30 minutes, using a mixed solvent composed of Methylene dichloride and water (ratio 9:1) under temperatures of 48℃. The extraction rate was 2.89 times of DMSO analysis [The ultrasonic-assisted extraction took 30 minutes using Dimethyl sulfoxide as a solvent (DMSO), which had a water content of 20%]. Leaves of Taiwan’s Camptotheca acuminate Decaisne had the richest 10-OH-CPT content; we applied ultrasonic-assisted extraction for 30 minutes, using a mixed solvent composed of Methylene dichloride and water (ratio 9:1) under temperatures of 35℃. The extraction rate was 0.35 times of DMSO analysis [The ultrasonic-assisted extraction took 30 minutes using Dimethyl sulfoxide as a solvent (DMSO), which had a water content of 20%]. The time the ultrasonic took to finish was 18 times shorter than heating reflux extraction.
Effects of microwave-assisted extraction. Microwave extraction techniques can shorten experiment and production time, save energy, reduce amounts of solvent used, decrease amounts of waste produced, it can also increase recycle rates and purity of the extraction. When we compared the plants, we discovered that the leaves of Taiwan’s Camptotheca acuminate Decaisne had the richest CPT content. We applied microwave-assisted extraction for 1 minute, using a mixed solvent composed of Methylene dichloride and water (ratio 9:1) under temperatures of 48℃. The extraction rate was 2.79 times of DMSO analysis [The ultrasonic-assisted extraction took 30 minutes using Dimethyl sulfoxide as a solvent (DMSO), which had a water content of 20%]. Leaves of Taiwan’s Nothapodytes foetida (Wight.) Sleumer were richest in 10-OH-CPT content. We applied microwave-assisted extraction for 1 minute, using a mixed solvent composed of Methylene dichloride and water (ratio 9:1) under temperatures of 35.1℃. The extraction rate was 0.31 times of DMSO analysis [The ultrasonic-assisted extraction took 30 minutes using Dimethyl sulfoxide as a solvent (DMSO), which had a water content of 20%]. Results indicate that although the total extraction amount for ultrasonic-assisted extraction is higher that microwave-assisted extraction, yet the time spent on microwave-assisted extraction is 30 times shorter. Microwave-assisted extraction only needs 1 minute to achieve higher extraction rates and uses fewer solvents. Apparently, microwave-assisted extraction will be the future trend and method adopted by extraction industries.
目錄
封面內頁
簽名頁
授權書iii
中文摘要iv
英文摘要vii
誌謝x
目錄xi
圖目錄xiii
表目錄xvi

第一章 緒言1
第二章 文獻回顧2
第一節 喜樹之簡介2
第二節 青脆枝之簡介4
第三節 生物鹼6
第四節 喜樹鹼的研究現況7
一、喜樹鹼的物化性質7
二、喜樹鹼在喜樹中的分佈7
三、喜樹鹼萃取、純化方法之概述7
四、目前的分析法8
五、喜樹中的其他化學成分10
六、喜樹鹼的衍生物及其抗癌機制12
第三章 材料與方法16
第一節 材料16
一、本研究使用含有CPT之植物16
二、化學試藥16
三、儀器設備17
第二節 方法17
一、喜樹鹼及10-羥基-喜樹鹼標準品備製17
二、熱迴流法18
三、超音波輔助萃取18
四、微波輔助萃取19
五、高效液相層析法操作條件19
六、分析用樣品葉片或枝幹含水率測定19
七、濃度計算20
八、統計分析20
第四章 結果與討論21
第一節 標準品曲線的繪製21
第二節 不同萃取方法萃取CPT及10-OH-CPT結果之比較24
一、熱迴流法24
二、超音波輔助萃取34
三、微波輔助萃取52
第五章 結論69
參考文獻71
附錄75

圖目錄
圖一 台灣喜樹3
圖二 台灣喜樹果實3
圖三 台灣青脆枝5
圖四 喜樹鹼分級萃取圖9
圖五 喜樹鹼抗癌機制13
圖六 喜樹鹼之衍生物15
圖七 喜樹鹼之標準曲線21
圖八 10-羥基喜樹鹼之標準曲線22
圖九 液相層析儀分析CPT標準圖譜23
圖十 液相層析儀分析10-OH-CPT標準圖譜23
圖十一 以二氯甲烷/水(9/1)萃取台灣喜樹葉之液相層析圖譜25
圖十二 以正己烷/水(1/1)萃取台灣喜樹葉之液相層析圖譜26
圖十三 以甲苯/水(1/1)萃取台灣喜樹葉之液相層析圖譜28
圖十四 以甲醇/石油醚(1/1)萃取台灣喜樹葉之液相層析圖譜29
圖十五 以氯仿/水(1/1)萃取台灣喜樹葉之液相層析圖譜30
圖十六 以乙醇95%萃取台灣喜樹葉之液相層析圖譜31
圖十七 台灣喜樹葉以不同溶劑熱迴流萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較33
圖十八 台灣喜樹葉以乙醇95%為溶劑比較不同時間下超音波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT之含量35
圖十九 台灣喜樹葉以DMSO為溶劑比較不同時間下超音波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT之含量36
圖二十 台灣喜樹葉以DMSO為溶劑比較不同含水率下超音波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT之含量38
圖二十一 台灣喜樹葉以不同溶劑超音波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較42
圖二十二 台灣青脆枝葉以不同溶劑超音波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較44
圖二十三 台灣青脆枝枝幹以不同溶劑超音波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較46
圖二十四 湖南長沙喜樹葉以不同溶劑超音波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較49
圖二十五 湖南長沙喜樹果實以不同溶劑超音波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較51
圖二十六 穩定升溫曲線53
圖二十七 快速升溫後維持恆定曲線54
圖二十八 台灣喜樹葉以80%DMSO為溶劑不同時間下微波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較57
圖二十九 台灣喜樹葉以不同溶劑微波輔助萃取CPT及10-OH-CPT含量比較60
圖三十 台灣青脆枝葉以不同溶劑微波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較62
圖三十一 CPT含量直交分析結果(SN比效應圖)66
圖三十二 CPT含量直交分析結果(平均值效應圖)66
圖三十三 10-OH-CPT含量直交分析結果(SN比效應圖)67
圖三十四 10-OH-CPT含量直交分析結果(平均值效應圖)67

表目錄
表一 喜樹中天然喜樹鹼衍生物11
表二 標準品檢量線測定結果(CPT)21
表三 標準品檢量線測定結果(10-OH-CPT)22
表四 台灣喜樹葉以二氯甲烷與水不同比例熱迴流萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較24
表五 台灣喜樹葉以不同溶劑熱迴流萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較32
表六 台灣喜樹葉以乙醇95%為溶劑比較不同時間下超音波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT之含量34
表七 台灣喜樹葉以DMSO為溶劑比較不同時間下超音波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT之含量36
表八 台灣喜樹葉以DMSO為溶劑比較不同含水率下超音波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT之含量37
表九 台灣喜樹葉以不同溶劑超音波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較40
表十 台灣青脆枝葉以不同溶劑超音波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較43
表十一 台灣青脆枝枝幹以不同溶劑超音波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較45
表十二 湖南長沙喜樹葉以不同溶劑超音波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較48
表十三 湖南長沙喜樹果實以不同溶劑超音波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較50
表十四 台灣青喜樹葉以80%DMSO為溶劑不同時間下微波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較56
表十五 台灣喜樹葉以不同溶劑微波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較59
表十六 台灣青脆枝葉以不同溶劑微波輔助萃取分析CPT及10-OH-CPT含量比較61
表十七 直交試驗表探討條件(CPT)64
表十八 直交試驗表探討條件(10-OH-CPT)64
表十九 微波萃取法探討直交試驗表L9(33)65
1.上海藥物研究所植物室喜樹研究組。1975。喜樹果中的抗癌有效成分喜樹鹼與10-羥基喜樹鹼。中草藥通訊 (5):17-18。
2.王自芬和劉文哲。2005。不同產地喜樹果實中喜樹鹼及10-羥基喜樹鹼的差異。中草藥 36(5):762-764。
3.江蘇植物研究所編。1993。江蘇植誌。
4.李立源、張冬艶和白鳳武。2001。喜樹鹼及其衍生物的研究進展。大連民族學院學報3(2):02-0017。
5.李國雄和王惠康。1995。喜樹鹼的化學及抗癌構效關係研究之最新發展。The Chinese Chemical Society 53:64-75.
6.吳立軍。2006。中藥化學。第29頁。科技圖書股份有限公司。台北。台灣。
7.邱年永和張光雄。1992a。原色台灣藥用植物圖鑑(3),南天書局。台北。台灣。
8.邱年永和張光雄。1992b。原色台灣藥用植物圖鑑(5) ,南天書局。台北。台灣。
9.范漢欽、黃士佳和蔡宗賢。2000。田口軟體之應用。義守大學工業工程管理學系。
10.徐任生和趙志遠。1977。抗癌植物喜樹化學成分的研究II:喜樹果的化學成分。化學學報。35(3,4):193-199。
11.商惠芳、陳作琳、林嘉伯和黃昭蓮。1995。作用於DNA拓樸異構酶之抗癌藥物。Journal of Food and Drug Analysis 3(3):145-15
12.孫慶磊、梁月榮和陸建良。2006。超聲波在茶葉提取中的應用。Journal of Tea 32(2):79~82。
13.趙東亮。2005。喜樹鹼的萃取、純化工藝研究。貴州大學碩士論文。貴州。
14.網路資料來源。2007。山羊百科。喜樹果實網址:http://plant.climb.com.tw/modules/mediawiki/index.php/%E5%9C%96%E5%83%8F:Camptotheca_acuminata_IMGP4069.JPG。
青脆枝網址:http://plant.climb.com.tw/modules/mediawiki/ index.php/%E5%9C%96%E5%83%8F:Camptotheca_acuminata_IMGP4 069.JPG。
15.劉業經、呂福原和歐辰雄。1994。台灣樹木誌。第925頁中興大學農學院出版委員會。
16.劉川生、王平、王立飛、梅成和陳薇薇。2003。微波萃取技術在天然藥物萃取中的研究進展。中國天然藥物 1(3):187-192.
17.羅厚蔚。1975。從喜樹果中分離出一種微量生物鹼。中草藥通訊 17 (1): 25-26。
18.蘇朝墩。2002。田口式品質工程。國立清華大學。
19.Adamovics J. A., China J. A. 1979. Minor alkaloids of Camptotheca acuminate. Phytochemistry 18:1085-1086.
20.Balandrin M. F., Kinghorn A. D. and Farnsworth N. R. 1993. Plant-derived natural products in drug discovery and development: an overview. Am Chem Soc Symp Ser. p2-12. Washington DC. USA.
21.Champoax, J. J. 1981. DNA is linked to the rat liver nicking-closing enzyme by a phosphodiester bound to tyrosine. Journal of Biological Chemistry 256:4805-4809.
22.Devanand, P. F. and Ramesh, K. S. 2005. Distribution of anticancer drug camptothecin in Nothapodytes foetida. Fitoterapia, 76:643-648.
23.Devanand, P. F. and Ramesh, K. S. 2005. Comparison of techniques for the extraction of the anti-cancer drug camptothecin from Nothapodytes foetida. Journal of chromatography A, 1063:9-13.
24.Fulzele, D. P., Satdive, R. K. and Pol, B. B. 2001. Growth and production of camptothecin by cell suspension cultures of Nothapodytes foetida. Plant Med. 67:150-152.
25.Giovanella, B. C. 1997. Topoisomerase I inhibitors. Cancer therapeutics:Experimental and clinical agents p137-152.
26.Giovanella, B. C., Stehlin J. S., Wall, M. E., Wani M. C. Allan W., Nicholas, Liu, L. f., Robert Silber and Milan Potmesil. 1989. DNA topoisomerase I-targeted chemotherapy of human colon cancer in xenografts. Science 246:1046-1048.
27.Hertzberg, R., Busby, R. W., Caranfa, M. J., Holden, K. G.., Johnson, R. K., Hecht, S. and Kingsburg, W. D. 1990. Irreversible trapping of the DNA- topois- omerase I covalent complex. Journal of Biological Chemistry 265:19287-19295.
28.Hsiang, Y. H., Herizberg, R. and Hecht, S. 1985. Camptothecin induces protein- linked DNA breaks via mammalian DNA topoisomerase I. The Journal of Biological Chemistry 260:14873-14878.
29.Hsiang, Y. H., Liu, L. F., Wall, M. E., Wani M. C. and Nicholas, A. W. 1989. DNA Topoisomerase I Mediated DNA Cleavage and Cytoxicity of Camptothecin Analog. Cancer Research 49:4385-4389.
30.Kjeldsen E., Svejstrup J. Q., Gromova II, Alsner J. and Westergard O. 1992. Camptothecin inhibits both the cleavage and relegation reaction of eukaryotic DNA topoisomerase I. Journal of Molecular Biology 228:1025-1030.
31.Li, Z. and Z. Liu. 2003. Effects of benzyladenine and Naphthalene acetic acid on growth and camptothecin accumulation in Camptotheca seedlings. Journal of Plant Growth Regulation 22(3):205-216.
32.Muggia, F. M., Creaven, P. J., Hansen, H. H., Cohen, M. H. and Selawry, O. S. 1972. Phase I Clinical Trial of Weekly and Daily Treatment with Camptothecin(NSC-100880); Correlation with Preclinical Studies. Cancer Chemother. Rep. Part I. 56:515-521.
33.Tsao, Y. P., Russo A., Nyamuswa, G.., Silber, R. and Liu, L. F. 1993. Interaction between ReplicationForks and Topoisomerase I- DNA Cleavable Complexes: Studies in a Cell- free SV40 DNA Replication System. Cancer Research 53:1-8.
34.Wall M. E., Wani M. C. and Cook C. E. 1986. Plant antitumor agents I. The isolation and structure of camptothecin, a novel alkaloidal leukaemia and tumor inhibitor from Camptotheca acuminata Dence. Journal of medicinal chemistry 29(8):1553-1555.
35.Wall M. E. and Wani M.C. 1991. Antitumor and topoisomerase I inhibition activity of camptothecin and its analogues. Economic and medicinal plant research, Vol. 5. Plants and traditional medicine. p111-127. London: Academic Press.
36.Wall M. E. and Wani M. C. 1996. Camptothecin and taxol:from discovery to clinic. Journal of Ethnopharmacology 51:239-254.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top