臺灣博碩士論文加值系統

摘要
現代有許多人因罹患癌症所苦，甚至因而送命。根據2007年衛生署統計，惡性腫瘤(癌症)已經連續26年高居十大死因之首，且死亡人數不斷地攀升中，2007更首度突破4萬人。
在此同時，抗癌藥物的市場與需求也漸漸增加，不單新的抗癌藥物的研發，大量製造已上市抗癌藥物也是努力的重點。因此如何找出一個對環境友善而不會更加速破壞現今環境的綠色製程，以用於萃取製造抗癌藥物就更顯得重要了！
本實驗使用台灣原生種的紅豆杉(Taxus sumatrana (Miq.) de Laub.)作為植物樣品；以高壓水萃取植物樣品中之太平洋紫杉醇與10－去乙醯巴卡亭III為研究目標；使用高效液相層析儀(HPLC)於萃取物之定量檢測；並以有機溶劑萃取法作為比較標準。
本實驗探討了高壓水萃取的粉碎方法、萃取液酸化、萃取壓力、樣品混和沙量和靜態萃取時間等變因對於萃取率的影響。其中影響最顯著的是粉碎方法和靜態萃取時間，以下為各變因建議的參數：粉碎方法採用手揉粉碎配合不鏽鋼網過篩；靜態萃取時間一小時較佳；萃取液使用去離子水不酸化；萃取壓力為100 atm；樣品混和沙量為1.0 g。依照以上實驗條件所得結果為太平洋紫杉醇31 ppm (mg / kg)(每公斤乾燥樣品含分析物毫克數)，與有機溶劑萃取法相比萃取率為 40 %；10－去乙醯巴卡亭III 1698 ppm (mg / kg)，與有機溶劑萃取法相比萃取率為 83.4 %。
實驗結果與文獻比較。Denis R. Lauren (1995)指出乾燥樣品中分析物各別的濃度範圍為紫杉醇 7 ~ 510 ppm (mg / kg) ； 10－去乙醯巴卡亭III 52 ~ 1185 ppm (mg / kg) [10]。研究結果，紫衫醇濃度在文獻報導之濃度範圍內，本實驗結果屬於合理範圍；而10-DAB的濃度較文獻報導之濃度範圍為大，可能因植物品種和生長環境等諸多因素影響導致。

According to the statistical analysis of Department of Health in Taiwan, the malignant tumor (cancer) has been the highest in the ten leading causes of death in the past 26 years and the death toll continued to rise to greater than 40,000 people in 2007. Consequently, anti-cancer drug market and the demand have also gradually been increasing accordingly. One research in this area is to find more environmental friendly methods or green manufacturing process for the production of anti-cancer drug.
This experiment uses Taiwan's native yew Taxus sumatrana as the for the extraction of taxol and 10-deacetyl baccatin III (10-DAB) by pressurized water extraction (PWE). High performance liquid chromatography (HPLC) equipped with a carbon-18 column was used for the quantitative determination of the extracts. The results of PWE were compared to conventional organic solvent extraction. Experimental conditions including leaves crushing, pH of extraction, extraction pressure, mixing of the sample with sand, and static extraction time were studied. Crushing of the leaves and static extraction time were found to be the more influential parameters. For taxol, our results showed that 31 mg taxol can be obtained from one kg of dry leaves, while 1698 mg 10 - deacetylation baccatin III can be obtained from one kg of dry leaves.

目錄
摘要 I
Abstract III
謝 誌 IV
目錄 V
圖目錄 VIII
表目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 紫杉醇概述 3
1.3 紫杉醇的來源 5
1.4 紫杉醇的前驅物 6
1.5 文獻回顧--目前的萃取方法 8
1.6 粗萃物定量前的前處理方法 11
1.7 定量檢測 13
第二章 高壓水萃取(pressurized water extraction, PWE)簡介 16
2.1 高壓水的調控參數 18
第三章 定量及定性方法 22
3.1 定量方法 22
3.1.1 簡介色層分析(chromatography) 22
3.1.2 色層分析的歷史 22
3.1.3 色層分析的分類 23
3.1.4 液相層析之管柱分類 25
3.1.5 正相與逆相層析法 28
3.2 定性方法 32
3.2.1 液相層析質譜法(liquid chromatography mass spectroscopy, LC-MS) 32
3.2.2 核磁共振頻譜學(nuclear magnetic resonance spectroscopy, NMR) 33
第四章 儀器藥品與實驗流程 35
4.1 儀器設備 35
4.2 藥品與溶劑 38
4.3 植物樣品的來源、乾燥與儲存方法 39
4.3.A品種及來源 39
4.3.B乾燥方法 39
4.3.C儲存方法 40
4.4 高效液相層析儀(HPLC)動相沖提暨管柱清洗條件 40
4.5 實驗流程 42
第五章 實驗結果與討論 51
5.1 建立HPLC偵測條件 51
5.1.1 決定偵測波長 51
5.1.2 決定沖提條件 52
5.1.3 檢測樣品是否含有低極性雜質 53
5.1.4 標準品檢量線 55
5.1.5 實際樣品液相層析圖 56
5.2 有機萃取樣品前處理 58
5.2.1 液-液萃取(liquid-liquid extraction, LLE)步驟 58
5.2.2 矽膠填充管柱(silica packing column) 58
5.2.3 固相萃取管(solid phase extraction, SPE) 60
5.2.4 檢測0.45 μm 過濾盤是否滯留分析物 60
5.3 高壓水各種變因之調控 61
5.3.1 確定SPE可用於高壓水萃取樣品收集 61
5.3.2 粉碎方式之探討 62
5.3.3 萃取液酸化調控 65
5.3.4 酸度對於萃取效率的影響 68
5.3.5 萃取壓力調控 70
5.3.6 混合用沙量調控 72
5.3.7 手揉粉碎過篩與未過篩樣品比較 76
5.3.8 靜態萃取時間調控 80
5.3.9 高壓水萃取結果的比較 82
第六章 結論 84
第七章 參考文獻 86

圖目錄

圖1-1： 太平洋紫杉醇( paclitaxel 商業名稱為 taxol ) 4
圖1-2： 紫杉醇的前驅物10－去乙醯巴卡亭III 4
圖1-3： Tasumatrols Y 15
圖3-1： 比較不同溶劑衝提下SPE對低極性雜質的滯留 24
圖3-2： 液相層析法的應用 28
圖3-3： 正相和逆相層析法中極性和流析時間的關係 31
圖4-1： 有機萃取流程示意圖 42
圖4-2： 高壓水法萃取流程示意圖 43
圖4-3： 超音波(ultrasonic)有機萃取流程[17] 44
圖4-4： 有機溶劑萃取(organic solvent extraction)流程 45
圖4-5： 液-液萃取(liquid-liquid extraction, LLE)流程 46
圖4-6： 矽膠填充管柱(silica packing column)純化流程 47
圖4-7： 固相萃取管(SPE)純化流程 48
圖4-8： 高壓水萃取暨固相萃取管(SPE)樣品收集流程 49
圖4-9： 高壓水萃取槽裝填方式 50
圖5-1： 紫杉醇及10-DAB之UV-Vis吸收光譜圖 51
圖5-2： 有機萃取(左)及高壓水萃取物(右)之TLC照片 54
圖5-3： 紫杉醇標準品檢量線 55
圖5-4： 10-DAB標準品檢量線 56
圖5-5：紫杉醇實際樣品液相層析圖 57
圖5-6：紫杉醇實際樣品液相層析圖 57
圖5-7： 比較不同pH值萃取液對taxol萃取量之影響 66
圖5-8： 比較不同pH值萃取液對10-DAB萃取量之影響 67
圖5-9： 不同酸度對於taxol萃取效率之影響 68
圖5-10： 不同酸度對於10-DAB萃取效率之影響 69
圖5-11： 萃取壓力對taxol萃取量之比較圖 71
圖5-12： 萃取壓力對10-DAB萃取量之比較圖 71
圖5-13： 混沙量對taxol萃取量之比較圖 73
圖5-14： 混沙量對10-DAB萃取量之比較圖 74
圖5-15： 樣品手揉粉碎之過篩與否和taxol萃取量的比較圖 77
圖5-16： 樣品手揉粉碎之過篩與否和10-DAB萃取量的比較圖 77
圖5-17： 靜態萃取時間和taxol萃取量的比較圖 81
圖5-18： 靜態萃取時間和10-DAB萃取量的比較圖 81

表目錄
表1-1： 民國95及96年國人十大死因排名表 2
表3-1： 液相管柱層析法的分類 27
表3-2： 正相和逆相層析法中，動靜相之極性大小表列 30
表4-1： 使用儀器設備表列 35
表4-2： 使用藥品與溶劑表列 38
表4-3： HPLC檢測紫杉醇之動相沖提暨管柱清洗條件 41
表4-4： HPLC檢測10-DAB之動相沖提暨管柱清洗條件 41
表5-1： 紫杉醇及10-DAB之UV吸收值表列 52
表5-2： 0.45μm過濾盤滯留分析物之積分面積表 61
表5-3： SPE空白標準添加測試回收率 62
表5-4： 測試七種不同組合濾材 63
表5-5： 首次高壓水實驗中之控制變因 64
表5-6： 比較首次高壓水與超音波有機萃取產率 64
表5-7： 萃取液酸化調控實驗中之控制變因 66
表5-8： 調控壓力實驗中之控制變因 70
表5-9： 混沙量實驗中之控制變因 73
表5-10： 分析物萃取量、SPE使用程度及室溫比較表 75
表5-11： 樣品手揉粉碎之過篩與否實驗中之控制變因 76
表5-13： 植物樣品使用於實驗的先後順序與分析物濃度 79
表5-13： 靜態萃取時間調控實驗中之控制變因 80
表5-14： 高壓水萃取與有機萃取結果比較 82

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