[发明专利]一种从植物中提纯苦马豆素的新工艺

说明书

技术领域

本发明属于天然产物化学研究领域，具体涉及一种从豆科棘豆属、黄芪属或苦马豆属，旋花科番薯属，锦葵科黄花稔属植物中提纯苦马豆素的新工艺。

背景技术

(一)苦马豆素的发现及药理活性

疯草(Locoweed)是豆科棘豆属(Oxytopis)和黄芪属(Astragalus)有毒植物的总称，是世界范围内危害草原畜牧业最严重的毒草。在俄罗斯、加拿大、摩洛哥、澳大利亚、墨西哥、西班牙、巴西、埃及、冰岛等国家均有分布。在我国，疯草类植物有44种，主要分布于内蒙古、宁夏、甘肃、青海、新疆、西藏、陕西、四川等省区，分布面积超过400万公顷，每年因疯草中毒所造成的经济损失就高达12亿元以上。

1979年，澳大利亚学者Colegate等利用甘露糖甙酶为工具首次从灰苦马豆(swainsonina galegifolia)中分离出甘露糖甙酶的抑制剂吲哚里西啶生物碱，并以原植物名命名，为苦马豆素(Swainsonine)。1982年，美国学者Molyneux等从分布于美国西部草地的豆科棘豆属绢毛棘豆(Oxytopis.sericea)和黄芪属斑荚黄芪(Astragalus.lentiginosus)中分离出苦马豆素，其含量比灰苦马豆高10倍，由此开启了人们对苦马豆素的药理活性研究。肿瘤细胞表面的低聚糖在恶性肿瘤表型的表达方面起重要作用，已经证实糖蛋白上天冬酰胺-低聚糖数量的增加与肿瘤的转移存在一定的因果关系。苦马豆素可抑制糖基化作用或抑制天冬酰胺-低聚糖的合成，从而阻抑了肿瘤细胞的转移；且苦马豆素能够激活动物腹腔吞噬细胞的细胞结合活性从而抑制肿瘤细胞。晚期恶性肿瘤的治疗效果与化疗药剂量之间有直接关系，化疗或放疗的剂量受到严重的骨髓以致及随后发生的嗜中性白细胞减少症的限制，而苦马豆素恰能缓解这些副作用的发生。当苦马豆素与放疗或化疗药物同时应用时，可避免骨髓抑制和白细胞减少等副作用。由于在杀伤肿瘤细胞和免疫调节方面的优异表现，苦马豆素作为一种崭新的抗肿瘤药物而倍受关注。

国内对苦马豆素的研究起步较晚。1989年曹光荣等首次从我国黄花棘豆(O.ochrocephala)中分离鉴定出苦马豆素，并证明其为主要有毒成分。随后赵宝玉等也陆续从我国西部草地广泛分布的小花棘豆、甘肃棘豆、镰形棘豆、宽苞棘豆、冰川棘豆、茎直黄芪、变异黄芪等植物中分离并鉴定出苦马豆素。苦马豆素的出现引起了植物学、毒理学、病理学、化学、生物化学、免疫学和医学界的极大兴趣，随着研究的深入和扩展，人们发现苦马豆素可作为免疫调节剂、肿瘤转移及扩散抑制剂、抗病毒和细胞保护剂等药物使用，苦马豆素还可以促进骨髓增殖，能有效传递致死性辐照或高剂量化疗所造成的骨髓抑制及随后发生的嗜中性白细胞减少症，并证明苦马豆素对人的恶性肿瘤有治疗作用。特别是近几十年来，人们发现苦马豆素可作为免疫调节剂、抗HIV及扩散抑制剂、抗病毒和细胞保护剂等药物使用，并作为一种崭新的抗癌药物，受到了国内外的极大关注。国内，对抗肿瘤药-苦马豆素的药物研究方面，仅处于起步阶段，而国外，已进入III期临床试验阶段。

(二)苦马豆素的来源

制约国内苦马豆素抗肿瘤药物研发进程的主要问题是苦马豆素来源十分困难，远远不能满足苦马豆素药理活性研究和药物研发的需要。因此，探索和优化苦马豆素的提取工艺就显得十分迫切。目前，关于苦马豆素的来源，文献资料报道有三种途径。

1从植物中提取分离

目前已知的含苦马豆素的植物主要是豆科黄芪属和棘豆属植物，这些植物广泛分布于世界各地，尤其是北美和我国西部草原，资源十分丰富；其次是豆科苦马豆属植物，该属植物仅局限于澳大利亚和中国；再次从旋花科和锦葵科一些植物中也发现了苦马豆素，含苦马豆素的植物见表1。

表1含有苦马豆素的植物科属分布

2从真菌菌丝体及其培养液中提取分离

Schneider B等(1984)从美国标准库保存的豆类丝核菌(Rhizoctonia Legaminicola)中分离出苦马豆素。Sim K L等(1997)报道绿僵菌(Metarrhizium anisopliae)中也含有苦马豆素。Braun K等(2003)从中毒疯草密柔毛黄芪，兰伯氏棘豆，绢毛棘豆的8个类群的叶、茎、种子和花中分离出产苦马豆素的植物内生真菌。我国学者童德文等(2002)从豆类丝核菌7-3培养液，赵宝玉等(2006、2007)从绿僵菌和白僵菌的培养液，王建华等(2009)从棘豆埃里格胞菌FEL5-AS1、FEL5-AS2的培养液中都分离鉴定出苦马豆素。

3人工合成途径