华 芳, 王举涛, 桂双英,2,3*
(1.安徽中医学院药学院,安徽合肥230031;2.安徽省中药制剂工程技术研究中心,安徽合肥230031;3.现代中药安徽省重点实验室,安徽合肥230031)
桔梗为桔梗科植物桔梗Platycodon gradiflorum(Jacq.)A.DC.的干燥根,性平,味苦、辛,具有化痰止咳、利咽开音、宣畅肺气、排脓消痈的功效。桔梗中主要含有三萜皂苷、多糖类化合物、黄酮类化合物等成分[1-2]。桔梗多糖具有免疫调节、抗炎、祛痰、保肝、降血脂、抗氧化等方面的药理作用[3]。桔梗边角料 (包括须根、皮等)和地上部分 (茎、叶等)一般都是丢弃不用,在一定程度上造成了资源的浪费。因此,本实验以桔梗边角料为原料对其多糖进行分离纯化研究。
桔梗边角料 (安徽省太和县利民中药材有限责任公司提供);DEAE-52纤维素、葡聚糖凝胶G-200(北京瑞达恒辉公司提供),其余试剂均为分析纯。紫外可见分光光度计 (上海精科UV757),Agilent 1100 HPLC色谱仪。
2.1 提取[4]称取桔梗边角料10 g,加25倍水,80℃提取3次,每次1 h,合并提取液,放冷,取上清液浓缩,加入乙醇至含醇量80%,静置24 h,抽滤,滤饼加水至完全溶解,浓缩,加乙醇至含醇量80%,静置24 h,抽滤,50℃减压干燥。粗多糖得率7.97%。
2.2 分离纯化研究
2.2.1 脱蛋白工艺考察[5-6]取粗多糖2份,精密称定,加蒸馏水溶解,定容至100 mL,一份按照V样品∶V试剂为5∶1的比例加入Sevag试剂 (V三氯甲烷∶V正丁醇=4∶1)萃取3次,取上层液,浓缩;另一份加入10%三氯乙酸,静置24 h,离心 (4 000 r/min,10 min),取上清液,用10%NaOH溶液调pH至7。结果见表1。
表1 2种不同方法脱蛋白的效果比较 (n=3)
由表1可知,Sevag法脱蛋白效果更好。
2.2.2 脱色工艺考察[7-8]取脱蛋白后的多糖溶液,浓缩,分别加入1%、2%、3%的活性炭,于80℃下水浴30 min,过滤。结果见表2。
表2 3种不同质量分数活性炭脱色的效果比较 (n=3)
由表2可知,2%活性炭,80℃水浴脱色30 min为桔梗多糖的最佳脱色工艺。
2.2.3 DEAE-52纤维素柱层析[9-10]取上述脱蛋白、脱色的桔梗多糖样品上 DEAE-52纤维素柱,依次用蒸馏水、0.05 mol/L NaCl、0.3 mol/L NaCl、0.5 mol/L NaCl溶液梯度洗脱。每2 mL为一个流份,隔管采用苯酚-浓硫酸法在486 nm的波长下测定吸光度值,至无多糖检出时更换至下一梯度洗脱,绘制洗脱曲线见图1、图2。
图1 桔梗中性多糖DEAE-52洗脱曲线
图2 桔梗酸性多糖DEAE-52洗脱曲线
由洗脱曲线可知有一个桔梗中性多糖,3个桔梗酸性多糖,4个组分分别命名为 PG、PG1、PG2、PG3。由于PG1、PG3峰值较小,仅对PG、PG2作进一步研究。
2.2.4 SephadexG-200凝胶柱层析 PG、PG2分别过SephadexG-200凝胶柱,每2 mL一管,苯酚-浓硫酸法跟踪检测,绘制洗脱曲线见图3、图4,所示仍然为一个单一对称的洗脱峰,这说明PG、PG2在相对分子质量分布上都是均一的多糖。
2.3 PG单糖组成分析[11-13]
2.3.1 酸水解 精密称取PG,加入1 mol/L稀盐酸沸水浴下水解,冷却后,用1 mol/L氢氧化钠溶液中和后减压浓缩至干燥。
2.3.2 薄层层析 取酸水解后的样品10.0 mg,加1 mL甲醇配成10 mg/mL的PG水解样品溶液。分别称取葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、木糖、鼠李糖、阿拉伯糖各10.0 mg,分别加入1 mL甲醇,配成10 mg/mL的标准单糖溶液。展开剂为正丁醇-冰醋酸-水 (4∶1∶5)(上层)。显色剂为α-萘酚-硫酸。结果见图5。
图3 PG SephadexG-200洗脱曲线
图4 PG2 SephadexG-200洗脱曲线
图5 桔梗多糖薄层色谱图
由图5可知,PG水解物在果糖相对应的位置显相同的蓝色斑点,由此推断PG主要由果糖组成。
2.4 PG相对分子质量测定
2.4.1 色谱条件 SHODEX PROTEIN KW-802.5凝胶色谱柱,G1362A示差折光检测器,流动相为100%水,体积流量为1.0 mL/min,柱为30℃。
2.4.2 标准曲线的制备 供相对分子质量测定用右旋糖酐对照品 (对相对应分子质量为20 000、40 000、50 000),配制成质量浓度为1 mg/mL的对照品系列溶液。以色谱峰的保留时间 (t)为横坐标,标准分子量的对数值 (lgMw)为纵坐标,进行线性回归,得回归方程为lgMw=-0.033 2x+5.672 7(R=0.996)。
2.4.3 样品测定 精密称取PG,用流动相配制成质量浓度为1 mg/mL的样品液,进样,测得保留时间为48.304 min,见图6所示,通过外推法得出PG的相对分子质量为11 749。
图6 PG的GPC色谱图
3.1 Sevag法脱蛋白具有条件比较温和,对桔梗多糖脱蛋白率高而多糖损失率低的特点,所以适用于桔梗多糖中蛋白质的去除。
3.2 桔梗粗多糖经过DEAE-52纤维素柱层析和Sephadex G-200凝胶柱,得到的两种多糖均为单一对称的洗脱峰,所以为均一的多糖组分,其中PG的相对分子质量为11 749,由于PG2通过DEAE-52纤维素柱洗脱后含有大量的NaCl,影响TLC及相对分子质量的测定,因此还需要进一步进行脱盐处理,所以PG2的相对分子质量及其结构分析将在后期进行研究。
[1]宋 杨,齐 云.桔梗的药理研究进展[J].中国药房,2006,17(2):140-141.
[2]金在久.桔梗的化学成分及药理和临床研究进展[J].时珍国医国药,2007,18(2):506-508.
[3]李 妍,魏建和,许旭东,等.苯酚-硫酸法定量测定桔梗多糖的研究[J].时珍国医国药,2009,20(1):5-7.
[4]赵 鹏,李稳宏,朱骤海,等.款冬花多糖提取工艺的研究[J].中成药,2010,32(1):58-61.
[5]张莲姬,南昌希,张丽霞.桔梗多糖的提取及其抗氧化作用研究[J].食品与机械,2008,24(3):60-63.
[6]颜 军,刘 嵬,邬晓勇,等.柴胡多糖的分子量测定及单糖组成分析[J].安徽农业科学,2010,38(9):4550-4552.
[7]周鸿立,吴德恒,董卫权,等.玉米须多糖脱色工艺条件的研究[J].上海中医药杂志,2010,44(4):76-79.
[8]刘 芳,朱学慧,刘 玫,等.冬凌草多糖脱蛋白和脱色方法的研究[J].中药材,2008,31(5):751-753.
[9]杨 云,刘翠平,王浴铭,等.山茱萸多糖的化学研究[J].中国中药杂志,1999,24(10):614-616.
[10]谢丽玲,赵闯营,易伟萍,等.夹竹桃叶多糖的层析分离纯化工艺研究及光谱分析[J].中成药,2010,32(12):2079-2083.
[11]夏 玮,刘书琦,沈方红,等.桑叶中多糖的结构性质研究[J].中国药学杂志,2009,44(2):99-102.
[12]贾 琦,李雪华.龙眼肉多糖分离及结构研究[J].解放军药学学报,2009,25(1):46-48.
[13]郭瑞华,翟 丽,刘正猛,等.豆豉多糖的提纯及成分分析[J].时珍国医国药,2006,17(4):511-512.