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【关键词】 温郁金;榄香烯;抗肿瘤;提取
榄香烯，英文名Elemene，可从多种植物中提取分离而得。目前，榄香烯研究最多的是从我国温州特产植物温郁金(C·wehyuim.chen.tl.c.ling)根茎莪术的挥发油中提取分离。最早发现温莪术挥发油具有抗肿瘤、抗病毒作用的是浙南地区的赤脚医生[1]，20世纪70年代就应用莪术油黏药棉外塞阴道治疗宫颈癌、子宫糜烂疗效显著。后由大连医科所、上海肿瘤防治办等单位联合研究发现莪术油中抗肿瘤的主要成分是榄香烯。其中以β-榄香烯为主要成分，同时含有α-榄香烯和γ-榄香烯。1993年大连金港制药厂研发提取榄香烯，并生产榄香烯乳注射液获国家二类新药批文，开始应用于临床。研究表明，榄香烯对多种肿瘤细胞作用明显，能直接杀伤肿瘤细胞的NK细胞活性，提高淋巴因子IL-2的产生，而IL-2又有诱导原始NK细胞的增强分化和前体NK细胞分化成熟表现活性，激活的NK细胞增强其裂解靶细胞的能力。因此，从温郁金植物中提取的榄香烯抗癌作用除直接杀伤肿瘤细胞外，还可以通过激活机体免疫系统，使宿主特异性免疫功能增强而获得明显的免疫保护效应。榄香烯与化学抗癌药相比其最大的特点是具有靶向性，副作用少，不会杀伤正常细胞，反而能提高免疫力。临床上已应用的榄香烯乳注射液，具有很强的杀灭肿瘤细胞和抑制肿瘤生长作用。据杨骅等[2]报道用于恶性胸水患者313例，有效率达77.6%，其中有120例复查胸水癌细胞，87例转阴，转阴率为72.5%;治疗恶性腹水患者171例，有效率达66.1%，治疗后49例复查腹水癌细胞，19例转阴，转阴率38.9%。近年榄香烯的抗癌作用已引起国内外的学者高度重视，试图在榄香烯乳注射液之后，研发出作用更强大、副作用更小、应用范围更广的新剂型。
从温郁金根茎中提取分离具有抗肿瘤成分榄香烯，要求高、难度大，是科技含量较高的医药生物化工工程。从已公示的专利分离技术看，要么工艺复杂，要么添加溶剂，并且提取量极少。目前，真正投入生产的国内仅只一家，产品供不应求，价格昂贵。现有的提取工艺不适应工业化生产，较大程度上阻碍了榄香烯抗肿瘤制剂的推广应用;β-榄香烯的含量过低，其他杂质过多;其制剂在使用时仍存有不少缺陷，如剂型局限、注射时疼痛、静脉给药时易患脉管炎等。所以，我们选择从温郁金植物中提取分离提纯榄香烯作为研究课题，解决一次性投料多、接收量大、能适应工业化生产榄香烯原料药的难题。
1 从温郁金植物中提取分离
榄香烯工艺研究的主要内容、技术关键和技术路线针对目前国内外提取分离提纯温郁金植物有效成分相关工艺现状，通过研究分析、实验、比较，我们认为采用传统的水蒸气法蒸馏莪术挥发油工艺已相当成熟。虽然提取率比超临界CO2提取低，但所提取的莪术油澄明度好、成分稳定，经莪术油大输液制剂厂家使用后，反映非常好。而超临界CO2提取的莪术油提取率虽高，却会将大量杂质成分带出，油性黏稠、澄明度低。在精密分馏榄香烯过程中，由于杂质多，所析出的结晶也明显增多，无法从分馏头中排出，达不到分离纯化榄香烯的目的。通过反复实验，对选择精密分馏柱的大小、填充的料材、加热器的类型、温度、真空度、接收馏分的最佳程度以及操作程序、分析仪的选择和方法等为主要内容进行研究。最终，确定了一条提取、分离、提纯得到的纯度达85%以上榄香烯活性成分的技术路线：第一步提取：取温郁金正根茎→粉碎→水蒸气法蒸馏→油水分离→莪术挥发油(图1)。第二步G-排式同步精密分馏：取莪术油(高真空加热)→精图1 莪术油气相色谱图图2 一次分离的气相色谱图
密玻柱分馏(组分接收)→得到平均纯度在55%以上的榄香烯(图2)。第三步精密提纯：取55%以上的榄香烯(高真空加热)→精密玻柱分馏(组分接收)→得到纯度在85%以上的榄香烯(图3)。根据技术路线第二步方法中的G-排式同步精馏装置，由多条玻柱组成，柱内填充金属环(理论塔板数未计)。本装置的关键技术是将多条玻柱串联，将分离系统、加热系统、真空系统、冷却水系统集为一体,构成成套的精密分馏系统装置，能有效地分离提纯榄香烯，使榄香烯在莪术油中的含量从5%～6%分离提纯到85%～93%。且一次性投料5 000 ml，可得到合格榄香烯原料药200～250 ml，一次性反应时间在(10±2)h，提取率达到75%～90%。该装置的特点是一次性投料多，提取量大，达到工业化生产程度;设备简单、成本低、操作方便，不添加任何溶剂。全程都在高真空状态下分离，环保无污染。本制备工艺还可以在轻质馏分的蒸馏液中和重质逆向回流液中精制提取植物天然香精、牦牛儿酮及莪术醇等。通过该技术的实施，可综合利用莪术油中的多种植物源活性成分，更大限度地提高农副产品附加值。
2 成果
主要技术指标(1)G-排式同步精馏装置结构定型。(2)一次分馏、二次精密提纯过程中的加温程序控制、柱温控制、真空度控制、接收馏分控制。(3)检测质量控制：应用气质联谱、气相色谱进行定性定量控制。严格按照本所自行制订的气相色谱操作程序进行检测各馏分的榄香烯含量。根据国家食品药品监督局于2000年制订的榄香烯原料药WSI-(X-094)-2000部颁标准，β-、α-、γ-榄香烯的总和达到85%以上，其中β-榄香烯不得低于55%。而本所自行制订的标准，榄香烯总和不得低于85%，其中β-榄香烯不得低于70%。(4)设备、生产能力的经济指标：本成果的整套生产设备仅40万元，只需2～3名技术工人。一条生产线可年产榄香烯180 kg，莪术油30 000 kg，莪术醇150 kg，产值2 000多万元，人均年产值达600多万元，创利税1 300万元。3 成果推广应用、市场前景及经济、社会效益分析从植物中探索抗癌新药已是科学家们热衷的研究方向。因此，分离榄香烯工艺技术的推广应用、市场前景及经济社会效益都非常巨大。植物抗癌药的最大优点就是毒副作用极少。如榄香烯还兼有增强人体免疫功能。可以说榄香烯是人类今后一个时期治疗肿瘤的首选药物。我们相信投资生物医药前景无限。榄香烯是我国自行研发的抗肿瘤新药，国内外市场需求量大，附加值高，预计今后的5～15年，国内外需求量可达5 000 kg以上。以本项目完成后实现产业化分析仅原料药这一块5年可实现产值3～4亿元，以后每年以20%的速度递增。制剂类的经济社会效益更加明显。温郁金又是浙江省温州地区的地道中药材，只要本成果转为产业化，就能使几元钱1 kg的农产品有了市场。可以带动一百多个山区贫困村农民脱贫致富。温郁金又是常年宽叶绿色植物，适宜在山地溪边、路旁、砂地种植，是绿化环境，净化空气的好植物，对生态环境也带来很大的好处。4 成果的进展状况2003年以来，我们一直从事温郁金提取物莪术挥发油的开发，并已取得了一定的成果。从2004年6月开始，我们夜以继日、全身心投入到榄香烯分离工艺的研究开发。在开发莪术挥发油的基础上，自行设计研发“G-排式同步”精馏装置。通过上百次的分离提纯，上千次的检测分析，终于在2005年3月份突破难关，第一次分离到含β-榄香烯纯度高达70%～85%以上的活性成分，榄香烯总和均达到85%～93%。《从温郁金中提取分离榄香烯抗癌原料药生产工艺》2005年10月26日获得专利公开并进入了实质审查阶段，并在2007年3月7日获得了国家知识产权局的发明专利授权，专利号：ZL200510049615.4。
【参考文献】
1 温州市卫生局.浙南本草新编.杭州:浙江人民出版社,1975,430.
2 杨骅,王仙牛,郁琳琳,等.榄香烯抗肿瘤作用与诱发肿瘤细胞凋亡.中华肿瘤杂志,1996,18(3):169.
(本文编辑：丁 林)
作者单位：1 325600 浙江,文成县人民医院中药房 2 浙江,乐清市温特莪术油研究所