[01850942]超临界二氧化碳（ScCO2）提取β-茯苓聚糖及羧甲基茯苓多糖开发研究

①课题来源与背景： 本课题为广西壮族自治区教育厅科学研究项目（面上,NO.200606152）; ②研究目的与意义： 随着人们对疾病认识的深化,化学药品的毒副作用逐渐为人们所认识,现代医学模式也逐渐由诊断治疗向预防保健转变,以中医药、壮医药为首的民族医药在国际国内市场被广泛看好。 广西地处亚热带,药用植物资源十分丰富,其中壮医药在广西具有深厚的基础,唐代以后形成了具有独特民族风格、并渗透汉医学的壮族医学,在医书分类中出现了“岭南方”。但多年来受各种条件的制约,包括茯苓在内的丰富壮药资源却没有得以合理的开发利用。 传统的壮药、中药有效成分提取手段如溶剂法由于溶剂毒性、提取效率等因素受到很大制约,选用超临界CO2应用于茯苓资源的开发具有技术成熟度较高,效率较常规方法好,绿色无污染,萃取介质价廉易得等优点。项目的开展大大延长了茯苓产业链,充分发挥了我区资源优势,成果的实施可显著提升我区茯苓种植户收入,具有显著市场前景,对于其它如罗汉果、金银花、蛤蚧等丰富的壮药、瑶药等资源开发亦具有积极示范意义。 ③主要论点与论据： 茯苓为多孔菌科真菌茯苓 [Poria cocos （Schw.） Wolf] 的干燥菌核。β-茯苓聚糖（β-Pachyman）约占茯苓菌核干重的93%,对β-茯苓多糖进行结构改造,切断β-茯苓聚糖所含的β-（1→6）吡喃葡萄糖支链,成为单纯的β-（1→3）葡萄糖聚糖：羧甲基茯苓多糖（Carboxy methyl pachymaran）。羧甲基茯苓多糖可促进小鼠脾细胞IL-1的产生和增强吞噬细胞功能,对恶性肿瘤病人有较好辅助治疗作用。 项目成果应用环境友好的超临界二氧化碳为介质,温和条件下实现高效萃取β-茯苓聚糖（室温条件,二氧化碳压强为16Mpa,萃取时间4小时,萃取效率可达89%）;同时,项目以去皮茯苓菌核为原料,在碱性条件下及异丙醇溶剂中,通过不对称合成等化学修饰工艺,切断β-茯苓聚糖所含的β-（1→6）吡喃葡萄糖支链,深加工得羧甲基茯苓多糖,该反应消耗水和有机溶剂很少,操作简便,羧甲基取代度高,产品水溶性好;项目组自主开发成功的羧甲基茯苓多糖注射液在抑制昆明种小鼠H22肝癌细胞及小鼠肿瘤U14细胞活性方面效果显著;研究过程中,项目组发现了一例简便制备抗疟疾双氢青蒿素及蒿甲醚的新方法及一例钯催化下三氟甲磺酰碳青霉烯与烷基硼经由Suzuki偶联高效合成2-烷基取代碳青霉烯化合物的方法,通过该合成方法,碳青霉烯母环的生物活性得到充分保留; ④创见与创新： 项目深入开展一系列方法学研究,从多个角度取得可喜的突破,获得了一系列重要的实验结论,主要包括：一、应用环境友好的超临界二氧化碳为介质,温和条件下实现高效萃取β-茯苓聚糖（室温条件,二氧化碳压强为16Mpa,萃取时间4小时,萃取效率可达89%）;二、以去皮茯苓菌核为原料（百色市乐业县产土茯苓,主要成分：β-茯苓聚糖）,在碱性条件下及异丙醇溶剂中,通过不对称合成等化学修饰工艺,切断β-茯苓聚糖所含的β-（1→6）吡喃葡萄糖支链,深加工得羧甲基茯苓多糖,该反应消耗水和有机溶剂很少,操作简便,羧甲基取代度高,产品水溶性好;三、项目组自主开发成功的羧甲基茯苓多糖注射液在抑制昆明种小鼠H22肝癌细胞及小鼠肿瘤U14细胞活性方面效果显著;四、项目在国际上首次建立了超临界二氧化碳绿色介质中炔类化合物[2+2+2]、[2+2+1]环三聚及Glaser偶联等反应新方法：首次提出1,4-二氯丁二炔[2+2+1]反应机理。 ⑤社会经济效益,存在的问题。 2008年1～7月广西市场茯苓销价为8～10元/Kg（近十年来市场价格峰值不过12元左右）,而经提纯后的茯苓多糖价格稳定300元/Kg以上,最高可卖到650元以上。进一步深加工后的羧甲茯苓多糖价格则可达2000元/Kg以上。本项目成果以广西本地丰富的茯苓优势资源为原料,经提取、合成工艺深加工得到茯苓多糖或具有抑瘤活性的羧甲茯苓多糖及新型羧甲基茯苓多糖注射液,大大提升我区茯苓产业附加值,避免了单纯原料输出,延长了茯苓产业链,充分发挥了我区资源优势,成果的实施可显著提升我区茯苓种植户收入,成果的应用转化具有显著市场前景。 项目组近年来已在《JOURNAL OF MOLECULAR CATALYSIS A-CHEMICAL》、《EUROPEAN JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY》、《SYNTHETIC COMMUNICATIONS》、《有机化学》、《化学通报》等国内外学科前沿期刊上发表科研论文23篇（部）（其中SCI收录论文6篇,SCI-E收录论文5篇）;项目组刊发论文中有9篇共被引用38次,其中他人引用29次, 成果存在的问题：成果开发遇到一定资金瓶颈,仍需投入一定资金持续推动成果转化。