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柱前衍生-高效毛细管电泳法测定刺糖多糖中单糖的组成



全 文 :Chinese Journal of New Drugs 2012,21(5)
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中国新药杂志 2012 年第 21 卷第 5 期
[基金项目] 新疆维吾尔自治区高校科研计划项目(XJEDU2009S49);
新疆医科大学科研创新基金(2007214)
[作者简介] 菅丽君,女,硕士研究生。联系电话:13999824678,E-
mail:jianlijun520@ sohu. com。
[通讯作者] 常军民,男,教授,主要从事天然药物的研究与开发。
联系电话:(0991)4365289,E-mail:cjmcjn2471@ yahoo. com. cn。
·实验研究·
柱前衍生-高效毛细管电泳法测定刺糖多糖中单糖的组成
菅丽君,李改茹,常军民
(新疆医科大学药学院药物分析教研室,乌鲁木齐 830054)
[摘要] 目的:分析测定刺糖多糖中单糖的组成。方法:将刺糖多糖水解成单糖,1-苯基-3-甲基-5-吡唑
啉酮(PMP)衍生化,采用高效毛细管电泳法在 245 nm紫外检测分离测定各单糖。结果:刺糖多糖中阿拉伯
糖、葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸的摩尔比为 2. 80∶ 38. 61∶ 5. 28∶ 3. 76∶ 1. 91∶ 3.
82∶ 2. 45,且刺糖多糖中葡萄糖的含量为 35. 65%。结论:本法测定刺糖多糖的单糖组分操作简便,灵敏度
高,结果准确可靠,可用于刺糖多糖单糖组成测定和质量控制。
[关键词] 刺糖多糖;单糖;高效毛细管电泳(HPCE);柱前衍生化
[中图分类号] R927. 2 [文献标志码] A [文章编号] 1003 - 3734(2012)05 - 0575 - 04
Determination of monosaccharide composition in polysaccharide of alhagi-honey
by pre-column derivatization-high performance capillary electrophoresis
JIAN Li-jun,LI Gai-ru,CHANG Jun-min
(Department of Pharmacy,Xinjiang Medical University,Urumchi 830054,China)
[Abstract] Objective:To determine the monosaccharide composition in polysaccharide from alhagi-honey.
Methods:The polysaccharide of alhagi-honey was hydrolyzed with 2 mol·L -1 H2SO4 . The monosaccharides reacted
with 1-Phenyl-3-methyl-5-pyrazolone (PMP) ,and the derivatives were separated by HPCE and detected at 245
nm. Results:The molar ratios of arabinose,glucose,rhamnose,galactose,mannose,glucuronic acid,and galacturonic
acid in polysaccharide from alhagi-honey were 2. 80∶ 38. 61∶ 5. 28∶ 3. 76∶ 1. 91∶ 3. 82∶ 2. 45. The content of glucose
in alhagi-honey polysaccharide was 35. 65% . Conclusion:The determination method is simple,sensitive,accurate
and reliable. The method can be applied in the analysis of monosaccharide composition and quality control of alha-
gi-honey.
[Key words] alhagi-honey polysaccharide;monosaccharide;high performance capillary electrophoresis
(HPCE) ;pre-column derivatization
刺糖(alhagi-honey)为豆科蝶形花亚科骆驼刺
属的半灌木骆驼刺(Alhagi pseudlhagi. Desv)叶中
分泌液凝结而成的糖粒,呈圆形的小颗粒,黄白色,
有黏性,味甜。刺糖为一味传统维吾尔医药,在
《维吾尔常用药材》中早有记载,至今临床仍在使
用,它具有滋补强壮、益精壮阳、涩肠止痛、祛痰止
咳的功效[1]。
多糖(polysaccharides)是一类具有广泛生物活
性的生物大分子物质,又称多聚糖,它是维持生命活
动正常运转基本物质之一,广泛存在于动物、植物和
微生物中,是自然界中含量最丰富的生物聚合
物[2]。多糖可作为广谱免疫促进剂,具免疫调节功
能,而且多糖作为药物其毒性极小,因而多糖的研究
已引起人们的极大兴趣,在临床上有广泛的使用价
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值,由此引起国内外医学界的重视,成为研究热点[3]。
研究表明刺糖中主要化学成份为多糖[4],本实
验采用柱前衍生-高效毛细管电泳法分析刺糖多糖
中单糖的组成,可为今后进一步研究刺糖多糖的结
构和性质做基础工作,对合理开发利用新疆的刺糖
资源具有重要的意义。
仪器与试剂
Beckman P /ACETM MDQ型高效毛细管电泳仪
(二极管阵列检测器,美国 Beckman 公司) ;石英毛
细管柱(内径 75 μm,有效长度 48. 5 cm,河北省永年
锐沣色谱器件有限公司) ;FE20 pH计(Mettler To-
ledo公司)。
葡萄糖(Glc)、甘露糖(Man)、鼠李糖(Rha)、阿
拉伯糖(Arab)、半乳糖(Gal)均为上海试剂二厂产
品;葡萄糖醛酸(GlcUA)及半乳糖醛酸(GalUA)均
为 Sigma 公司产品;1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮
(PMP)、硫酸、氢氧化钠、甲醇、三氯甲烷均为分析
纯;水为纯净水;刺糖药材(购买于新疆维吾尔自治
区民族医院)。
方 法
1 电泳条件
石英毛细管柱(内径 75 μm,有效长度 48. 5
cm) ;运行缓冲液:100 mmol·L -1 硼砂溶液(pH
10. 80) ;柱温:25 ℃;电压:15 kV;压力进样:0. 5 Pa
× 20 s;检测波长:245 nm。
2 刺糖多糖的制备
称取干燥的刺糖药材 50 g,以 300 mL石油醚回
流提取 2 h,进行脱脂;药渣挥干溶剂,再加入 300
mL 95%乙醇回流提取 2 h,以除去醇溶物;同样挥干
溶剂,再以水为溶剂,料液比为 1 ∶ 9,提取温度
70 ℃,提取时间 2 h,提取 2 次,合并提取液,过滤,
减压浓缩至原体积 1 /4,缓慢加入 95%乙醇至醇浓
度为 80%,摇匀,冰箱放置 24 h,抽滤,收集多糖沉
淀,分别以适量 95%乙醇、丙酮、乙醚洗涤,减压干
燥,即得淡黄色刺糖多糖粉末(蒽酮-硫酸法测定其
多糖纯度为 46. 2%)。
3 单糖混合标准溶液的衍生化[5]
分别精密称取阿拉伯糖 3. 01 mg、葡萄糖 3. 93
mg、鼠李糖 3. 59 mg、半乳糖 3. 63 mg、甘露糖 1. 80
mg、葡萄糖醛酸 3. 88 mg、半乳糖醛酸 4. 22 mg 于 10
mL量瓶中,用纯净水溶解并定容,混匀。取上述溶
液 100 μL与 100 μL 0. 5 mol·L -1 PMP 甲醇溶液及
100 μL 0. 3 mol·L -1 NaOH涡旋混合 30 s,70 ℃下反
应 60 min。冷却至室温,加入 100 μL 0. 3 mol·L -1
HCl进行中和,并加入纯净水 200 μL 稀释混匀,再
加入 2 mL三氯甲烷涡旋混匀 30 s,静置 5 min,吸取
下层液弃去,再重复 2 次,过 0. 45 μm 微孔滤膜,进
样,记录图谱。
4 多糖样品的水解[6]及衍生化
精密称取刺糖多糖 20. 0 mg置于 10 mL具塞试
管中,加入 2 mL 2 mol·L -1 H2SO4 溶液,于 100 ℃的
沸水浴中封管水解 8 h,用 4 mol·L -1氢氧化钠溶液
中和至 pH值约为 7. 0,用纯净水稀释至 5 mL,离心,
精密吸取上清液 100 μL,按照“3”项下方法对水解液
进行衍生化,过 0. 45 μm微孔滤膜,进样,记录图谱。
结 果
1 对照品与样品电泳分离图
在上述电泳条件下得到对照品与样品电泳分离
图,见图 1。
1:阿拉伯糖;2:葡萄糖;3:鼠李糖;4:半乳糖;5:甘露糖;6:葡萄糖醛酸;7:半乳糖醛酸
图 1 混合单糖标准品(A)和刺糖多糖水解样品(B)PMP衍生物的毛细管区带电泳图
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2 样品分析
由图 2A和图 2B进行迁移时间比较可知,刺糖
多糖由阿拉伯糖、葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、甘露糖、
葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸 7 种单糖组成,见表 1。分
析刺糖多糖中单糖组分的峰面积百分数见表 2。由
峰面积归一化法计算得知刺糖多糖中阿拉伯糖、葡
萄糖、鼠李糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖醛酸、半乳糖
醛酸的摩尔比为 2. 80 ∶ 38. 61 ∶ 5. 28 ∶ 3. 76 ∶ 1. 91 ∶
3. 82∶ 2. 45。
表 1 标准单糖及多糖水解衍生物的保留时间
成 分
迁移时间 /min
标准单糖 刺糖
1 阿拉伯糖 38. 91 39. 24
2 葡萄糖 40. 76 41. 53
3 鼠李糖 44. 25 44. 17
4 半乳糖 46. 95 47. 33
5 甘露糖 49. 07 50. 85
6 葡萄糖醛酸 63. 71 63. 63
7 半乳糖醛酸 81. 82 80. 36
表 2 刺糖多糖中单糖组分的峰面积百分数
单 糖 峰面积百分数 /%
阿拉伯糖(Arab) 4. 29
葡萄糖(Glc) 72. 55
鼠李糖(Rha) 4. 75
半乳糖(Gal) 4. 78
甘露糖(Man) 3. 08
葡萄糖醛酸(GlcUA) 6. 50
半乳糖醛酸(GalUA) 4. 05
3 样品中葡萄糖的含量测定
由于刺糖多糖样品中葡萄糖含量明显高于其他
6 种单糖,且其他 6 种单糖的含量较少,故本实验对
刺糖中所含有的葡萄糖进行定量测定。
3. 1 葡萄糖标准曲线的绘制 精密称取葡萄糖标
准品 10. 0 mg于 10 mL 量瓶中,用纯净水溶解并定
容,混匀。取该溶液 300 μL 衍生化后,用纯净水稀
释成 5 个不同浓度,分别过 0. 45 μm微孔滤膜,依次
进样,测定峰面积,用峰面积对葡萄糖的浓度回归得
标准曲线为 y = 1. 192 × 104x - 2. 008 × 103,r =
0. 999 1,线性范围为 1. 118 × 10 -4 ~ 8. 942 × 10 -4
mol·L -1。
3. 2 样品中葡萄糖的含量 将衍生化以后的样品
进样,测定葡萄糖的峰面积,代入回归方程求得样品
中葡萄糖的含量为 35. 65%。
3. 3 精密度考察 考察所建立的方法在相同操作
条件下的精密度。精密量取一定量的葡萄糖溶液 5
份,衍生化后,在上述色谱条件下,进样,测定葡萄糖
的峰面积,计算葡萄糖峰面积的 RSD 为 1. 71%
(n = 5)。
3. 4 回收率测定 精密称取已知葡萄糖含量的刺
糖多糖样品 10. 0 mg,共 9 份,分成 3 组,每组 3 份,
分别加入 2. 0,4. 0,6. 0 mg的葡萄糖标准品溶液,将
9 份溶液同时水解并进行衍生化,过 0. 45 μm 微孔
滤膜,进样,测峰面积,代入回归方程,计算回收率,
见表 3。
表 3 葡萄糖的加样回收率
组别 本底值 /mg 加入量 /mg 检出量 /mg 回收率 /% 平均回收率 /% RSD /%
A 1 3. 62 2. 06 5. 64 98. 0 94. 6 3. 12
2 3. 59 2. 13 5. 57 93. 1
3 3. 65 2. 18 5. 67 92. 7
B 1 3. 60 4. 20 7. 68 97. 2 99. 3 2. 06
2 3. 61 4. 13 7. 79 101. 3
3 3. 60 4. 10 7. 67 99. 3
C 1 3. 62 5. 98 9. 40 96. 1 98. 7 2. 33
2 3. 60 6. 06 9. 63 99. 5
3 3. 59 6. 09 9. 71 100. 5
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讨 论
1 水解时间的选择
实验在 100 ℃的沸水浴中水解刺糖多糖 4,6,
8,10,12 h,通过对各个单糖峰面积的比较,表明 4
和 6 h样品水解不完全,水解 8,10,12 h的样品各单
糖的峰面积无明显差异,故本实验选用最佳水解条
件为 100 ℃的沸水浴中水解刺糖多糖 8 h。
2 衍生化残留试剂的萃取
实验表明在萃取衍生化残留的 PMP 试剂时,溶
液的 pH值对萃取是否完全影响较大,萃取时溶液
pH值应控制为 7,才能保证衍生化残留试剂被萃取
的较为完全。
3 电泳条件的优化
缓冲液的 pH 值和浓度对分离的影响:增加硼
砂缓冲液 pH 值和增加缓冲液中硼砂的浓度,可以
使 7 种单糖对照品 PMP衍生物的分离度提高,但单
糖的出峰时间亦有所延长,且电流增加较明显,影响
重现性,在本实验条件下,硼砂浓度为 100 mmol·L -1,
pH 10. 8 时分离效果最为理想,7 种单糖衍生物间的
分离度 R >1. 5,且重现性也符合要求。
电压对分离的影响:本实验考查了 5,10,15,
20 kV 时分离的效果,结果表明当电压降低时,电流
减小,分离度有所提高,分离时间延长,当电压过低
时会产生拖尾现象,当电压为 15 kV 时分离度和分
离时间都较为合适。
通过单糖对照品 PMP 衍生物 CZE 分离条件的
优化,本实验选择硼砂缓冲液浓度 100 mmol·L -1,
pH =10. 8,电压 15 kV,柱温 25 ℃的 CZE分离体系,
能得到较为理想的分离效果。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 阿布来提·阿布都热西提. 维药刺糖中微量元素的研究[J].
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[2] 陈璇,张翼,张剑波. 植物多糖的研究进展[J]. 中国新药杂
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[3] 刘颖,金宏,程义勇. 多糖生物活性及其作用机制研究进展
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[4] 程煜凤. 维药刺糖化学成分的基础研究[D]. 乌鲁木齐:新疆
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编辑:周卓 /接受日期:
檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴
2011 - 06 - 20
“中国心脏大会(CHC)2012”征文通知
由中华医学会及国家心血管病中心主办的“中国心脏大会(CHC)2012 暨国际心血管麻醉会议 /第八届国际华人心血管麻
醉论坛暨国际心电学大会 2012”将于 2012 年 8 月 9 日 - 12 日在北京国家会议中心举行,大会组委会衷心的邀请从事心血管
专业临床和科研的医务工作者参加本次盛会。本次大会将以“健康的心脏·更好的生活———预防、转化与合作(Healthy Heart
·Better Life-Prevention,Translation and Cooperation)”为主题,全面展示心血管病临床防治和基础研究方面的新成就,介绍转化
医学研究的新进展,探索未来的个体化诊疗、防治与科研发展趋势,从而进一步促进我国心血管病学的发展。会议内容将结
合国际心血管病领域的发展趋势和我国心血管病在医、教、研、防各方面的需求,设立 20 个专题论坛。交流方式包括专家讲
座、手术转播演示、热点辩论、专家访谈、论文交流、壁报和卫星会等。欢迎医务工作者积极投稿:凡在 2012 年 5 月 21 日前未
公开发表过的心脏病学基础、内科、外科、影像、预防和护理等有关学科的论文均可投稿。
征文内容:心血管病预防与流行病学。包括:① 心血管病及慢病防治政策和卫生经济学。② 心血管病及危险因素流行
病学。③ 心血管病人群防治、心血管病基础医学。④ 基因组、蛋白质组、代谢组及信息组学研究。⑤ 其他基础与实验研究。
⑥ 病理与生理学、心血管影像学、功能检测与检验医学。⑦ 心血管放射学。⑧ 心血管超声学。⑨ 心血管核医学。瑏瑠 现代心
电图学。瑏瑡 检验医学、心血管病治疗学。瑏瑢 心脏内科学。瑏瑣 介入心脏病学。瑏瑤 心律失常研究与临床。瑏瑥 心血管药物治疗学
及研究。瑏瑦 肺血管病学。瑏瑧 小儿心脏病学。瑏瑨 心血管麻醉学。瑏瑩 心血管外科学。瑐瑠 传统医学、心血管病护理学、医院管理。
合格征文的中文摘要,将刊登于中国科技核心期刊《中国循环杂志》2012 年增刊;英文摘要将刊登于《Cardiology》2012 增
刊。投稿截止日期为 2012 年 5 月 21 日。登陆会议官方网站 http:/ /www. cmachc. org进行在线投稿。参会者可获得国家级继
续教育基地授予的国家级一类学分 10 分。
中国心脏大会组委会