优质药用石蒜资源生态经济型培育及现代提取工艺制备加兰他敏关键技术

2014-01-24

阿尔茨海默病（Alzheimer’disease，简称AD）被世界卫生组织定为21世纪五大重点疾病之一，成为全球医学界研究的热点。加兰他敏作为AD治疗药物于2000年7月被批准在美国、欧洲等22个国家上市。加兰他敏的市场前景看好，但受石蒜资源供应量限制，全世界每年提取的加兰他敏仅300～400kg，而全球年需求量高达17.5～26.3万kg。

石蒜资源目前多处于野生状态，且野生石蒜中加兰他敏含量极微，仅0.02～0.046%，提纯1 kg加兰他敏消耗野生资源量高达5～10 T，只有对野生石蒜资源开展引种驯化培育工作，应用集成技术进行资源规模化培育，才能够在短期内获得较多的优质资源，提供给制药企业生产利用。同时，制药企业开展现代提取工艺制备加兰他敏的技术攻关，才能确保从石蒜资源中获得更多的加兰他敏，保证该属植物资源既能造福人类又不使野生资源遭到破坏。针对石蒜资源缺乏的现状及其提取物加兰他敏的独特药效，中国林业科学研究院亚热带林业研究所杨志玲博士带领药用植物资源团队开展了优质药用石蒜资源生态经济型培育及现代提取工艺制备加兰他敏关键技术研究，揭示了不同野生居群间生长性状与地理气候条件的相关性，确定了林下石蒜培育的最佳环境条件及今后重点保护和利用的6个地区，在石蒜培育及现代提取工艺制备加兰他敏关键技术研究方面取得了一系列重要成果。

1．掌握了石蒜生物学及生态学特性特征，揭示了不同野生石蒜居群间生长性状与地理气候条件的相关关系，选育了3个品系加兰他敏含量超过300μg/g，4个品系超过200μg/g。

2．开展了石蒜无性繁殖技术研究，创新性地提出母鳞茎处理技术，确定了适宜石蒜繁育的生长发育期，使繁殖系数提高到7.76，为野生的9.7倍，创新提出了优质资源扩繁的配套技术。

3．筛选出生长发育、生物量和药效成分较好的4种生态经济型培育模式，揭示了相对湿度和土壤水分是影响石蒜生长的关键微环境因子，确定了林下石蒜培育最佳环境条件。

4．系统开展了石蒜中加兰他敏高效萃取和分离技术研究。运用超临界液体萃取（SFE）的工艺过程，在超临界条件下溶解石蒜鳞茎混合物，通过降压或调节温度，降低超临界流体（SCF）密度，降低鳞茎内加兰他敏的溶解能力，使待萃的加兰他敏分离。

5．创新性地提出了高纯度的加兰他敏提取纯化方法。利用大容量高速逆流色谱技术（HSCCC）和设备成功地研发出含量高于98%以上的加兰他敏产品，经中试、批量生产均取得理想的效果。

6．设计了高效提纯加兰他敏工艺流程。采用溶剂萃取法与高速逆流萃取技术相结合，利用高速逆流萃取设备，融合柱层析分离、逆流萃取等分离手段，首先从石蒜中提取总生物碱；其次从粗生物碱中纯化分离加兰他敏，加氢溴酸制备氢溴酸加兰他敏，并用高效液相色谱仪进行在线质量控制，提取纯度大于98%的氢溴酸加兰他敏。

作为浙江省科技厅重点项目“药用石蒜优质资源选育、野生驯化培育及离体培养再生体系的建立”和浙江省林业科技项目"林药（石蒜）生态经济型培育模式关键技术研究与示范"项目成果在石蒜遗传规律研究与高含量加兰他敏居群选育、最佳繁殖期确定、生态经济型培育等方面取得突破，经鉴定研究成果达到国内同类研究领先水平。。

项目负责人及研究团队简介

杨志玲，女，博士，硕士生导师，中国林业科学研究院亚热带林业研究所副研究员。长期从事林药优质资源选育、健康培育及药效质量评价研究。现为浙江省自然科学基金同行评议专家，北京市自然科学基金项目通讯评审专家。International Journal for Biotechnology and Molecular Biology Research、American Journal of Experimental Agriculture、African Journal of Pharmacy and Pharmacology、《应用生态学报》、《植物资源与环境学报》、《植物研究》、《福建林学院学报》等SCI、英文及国内重要学术期刊审稿专家。　　

研究团队简介

杨志玲博士领导的药用植物资源团队主要研究方向为：林药优质资源选育、健康培育及药效质量评价研究；林药资源遗传评价、濒危机制及保育策略研究；林药连作障碍、种性退化及其生理营养恢复研究。团队从林药资源濒危机制、保护策略和合理利用等角度，研究林药资源可持续利用理论基础和实践应用；基于林药的科学培育理论和林药质量评价分析技术，建立林药规范化种植技术标准和质量标准；深入开展药用植物连作障碍营养机制及内生真菌共生理论探索研究。近年来，研究团队针对石蒜属植物、桔梗科桔梗、菊科白术和木兰科厚朴等保健型药用植物或濒危林药树种进行了研究，取得了可喜成果，具有一定的研究基础和优势。

该研究团队主持国家自然科学基金项目、国家林业局林业公益性专项、国家科技部农业科技成果资金转化项目、国家林业局林业948引进项目、浙江省自然科学基金重点项目、浙江省农业重点项目等20多个省部级项目。其中主持的“优质药用石蒜资源选育及生态经济型培育关键技术”获得浙江省科技兴林二等奖；主持的“药用石蒜优质资源选育、野生驯化培育及离体培养再生技术体系的建立”及“低糖、低Zn/Cu比营养保健型桔梗新品种选育研究”已鉴定、登记为浙江省科学技术成果。相关研究成果曾获得浙江省科技进步二等奖2次，浙江省科技兴林二等奖、中国林科院科技进步二等奖和浙江省科技兴林二等奖各1次。研究团队编写学术著作2部，发表学术论文80余篇，其中SCI收录4篇。培养研究生11人，已毕业9人。