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天山花楸叶中多糖的含量测定及抑菌作用研究



全 文 :天山花楸叶中多糖的含量测定及抑菌作用研究*
李乐1,迟峰丽2,唐辉1
(1.石河子大学药学院,石河子 832000;2.新疆独山子石化医院内分泌科,克拉玛依 833600)
摘 要 目的 测定天山花楸叶中多糖的含量并研究其抑菌作用。方法 采用苯酚-硫酸法提取天山花楸枝叶中
多糖,并测定多糖的含量,采用对照实验研究天山花楸多糖的抑菌作用。结果 天山花楸枝叶中多糖的平均含量为
2.56%;天山花楸枝叶中多糖具有一定的抑菌作用,且对枯草杆菌的抑菌作用较明显。结论 该方法简便,结果准确,为
进一步研究天山花楸枝叶提供实验依据和参考价值。
关键词 天山花楸;多糖;抑菌作用
中图分类号 R927.1; R282.71 文献标识码 B 文章编号 1004-0781( 2015) 10-1336-03
Determination of Polysaccharide from Leaves of Sorbus tianschanica Rupr.and Its
Bacteriostatic Action
LI Le1,CHI Fengli2,TANG Hui1 ( 1. College of Pharmacy,Shihezi University,Shihezi 832002,China; 2.
Department of Endocrine,Xinjiang Dushanzi Shihua Hospital,Karamay 833600,China)
ABSTRACT Objective To establish a method for determination of polysaccharide from the leaves of Sorbus tianschanica
Rupr.and its bacteriostatic action. Methods Phenol-sulfuric acid method was used for extraction and determination of
polysaccharides in Sorbus tianschanica Rupr. Its antibacterial action was studied by control experiment. Results Average
content of polysaccharides in Sorbus tianschanica Rupr was 2.56%.The polysaccharides exerted bacteriostatic effect,especially on
Bacillus subtilis. Conclusion The method is simple and accurate,and can provide theoretical basis and reference for relative
research of Sorbus tianschanica Rupr.
KEY WORDS Sorbus tianschanica Rupr.; Polysaccharides; Bacteriostatic action
天山花楸为蔷薇科(Roseceae)花楸属(Sorbus)植
物,主要产自新疆各地,为维吾尔族民间用药,1980 年
载入新疆药品标准。《新疆中草药手册》记载,“果实:
味甘苦,性平,无毒。嫩枝和皮:味苦,性寒,无毒。清
肺止咳,补脾生津。治肺结核,哮喘咳嗽”[1]。本课题
组成员曾对天山花楸的枝叶及果实进行了化学成分研
究和药效学筛选,药理学研究表明黄酮类化合物为天
山花楸活性成分,槲皮素和山奈素为其中两种成
分[2]。目前笔者未见有关天山花楸枝叶中多糖含量
及药理作用的文献报道,为此本实验对天山花楸枝叶
中多糖的含量进行测定,并考察其抑菌活性,为天山花
楸枝叶的药理学活性及其他相关研究提供理论基础。
1 仪器与试药
1.1 仪器 UV-2401 分光光谱仪(日本岛津)、TG16-
收稿日期 2014-06-19 修回日期 2014-08-07
基金项目 * 国家自然科学基金资助项目(81260627);新
疆兵团重点领域科技攻关(2013BA034) ;石河子大学优秀青年
科技人才培育计划立项项目(2012ZRKXYQ21)
作者简介 李乐(1981-),男,山东鱼台人,讲师,硕士,研
究方向:药物分析。电话:(0)13399931088,E-mail:leele@ shzu.
edu.cn。
通信作者 唐辉(1967-),女,重庆人,教授,博士,研究方
向:新疆特种植物药开发。电话:(0)13909938508,E-mail:th_
pha@ shzu.edu.cn。
WS台式高速离心机(长沙湘仪离心机仪器有限公
司)、BP211D 型电子天平(德国赛多利斯,感量:
0.01 mg)。
1.2 试药 天山花楸叶采自玛纳斯林场,经石河子大
学药学院李鹏副教授鉴定为天山花楸;葡萄糖对照品
(天津市盛奥化学试剂有限公司,批号:145322),大肠
埃希菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌由独山子医院检验
科提供,实验所用试剂均为分析纯,水为纯化水。
2 方法与结果
2.1 天山花楸多糖的含量测定
2.1.1 多糖的提取 称取天山花楸叶粉末(过内径
0.150 mm目筛)10.0 g,置于索氏提取器中,用石油醚脱
脂 2 h,再用 80%乙醇 120 mL回流 3 h,取药渣挥干溶剂
后,用 纯 化 水 200 mL 煮 2 h,冷 却 至 室 温,以
4 000 r·min-1离心 10 min(有效离心半径 8.5 cm),取
上清液抽滤,滤液减压浓缩至约 30 mL,加三氯甲烷∶
正丁醇(4∶1)溶液 8 mL,置于具塞试管中,充分振摇
30 min后,以 4 000 r·min-1离心 5 min,取上层液体再加
入相当于其体积 1 /4的三氯甲烷∶正丁醇(4∶1)溶液,
重复上述操作 10次,直到界面无白色沉淀为止[3]。取
上层液体,边搅拌边加入无水乙醇至乙醇体积分数达到
80%,静置 12 h,减压抽滤,反复醇沉 3 次,依次用无水
乙醇、丙酮、无水乙醚洗涤,干燥后得粗多糖,称定质
·6331· Herald of Medicine Vol. 34 No. 10 October 2015
量[4]。
2.1.2 对照品溶液的制备 精密称取干燥至恒重的
葡萄糖对照品 100.00 mg,置于 100 mL量瓶中,用去离
子水溶解并定容,摇匀。精密量取 10 mL 置于100 mL
量瓶中,用去离子水稀释至 刻 度,摇 匀,配 成
0.1 mg·mL-1的对照品溶液。
2.1.3 供试品溶液的制备 精密称取天山花楸多糖
10.00 mg 置于 100 mL 量瓶中,用去离子水稀释并定
容,即为待测的供试品溶液[5]。
2.1.4 5%苯酚溶液的制备 称取苯酚 5.0 g,用少量
水溶解,移于100 mL量瓶中,加水稀释并定容,摇匀,
配成 5%苯酚溶液。
2.1.5 检测波长的确定 取对照品溶液 1 mL 置于试
管中,分别加入新配的 5%苯酚溶液 1.0 mL、浓硫酸溶
液 3.0 mL,摇匀,沸水浴 30 min,放至室温,于 400 ~
700 nm处扫描[6],选择最大吸收波长 490 nm 为检测
波长。
2.1.6 线性关系考察 精密量取“2.1.2”项葡萄糖对
照品溶液 0.2,0.4,0.5,0.6,0.8 mL 置于 10 mL 具塞试
管中,补加去离子水至 1 mL,依次加入 5%苯酚溶液
1 mL和浓硫酸 3 mL,摇匀,沸水浴 30 min,放至室温;
另以去离子水 1 mL,同上操作为空白对照[7]。在波长
490 nm 处测定吸光度(A),以溶液质量浓度(X,
mg·mL-1)对吸光度(A)进行线性回归,得回归方程:
A = 49.111X+0.027 6,r = 0.999 5。结果表明葡萄糖在
质量浓度 0.004~0.016 mg·mL-1范围内与吸光度呈良
好线性关系。
2.1.7 精密度实验 取葡萄糖对照品溶液 0.4 mL,按
标准曲线的制备项下的方法操作,测定吸光度,连续测
定 5次,RSD为 0.53%,表明仪器精密度良好。
2.1.8 重复性实验 精密称取同一批天山花楸多糖
样品 5 份,按照“2. 1. 3”项制备供试品溶液,按照
“2.1.6”项方法测定溶液的吸光度,结果 RSD 为
1.53%,表明重复性良好。
2.1.9 稳定性实验 取同一份供试品溶液 1 mL,按标
准曲线的制备项下方法操作,每隔 10 min 测定吸光
度,间隔测定 6 次。结果表明在 60 min 内测定,RSD
为 1.98%,稳定性良好。
2.1.10 换算因子测定 取天山花楸枝叶粗粉 5 g,精
密称定,照“2.1.1”项制得干燥恒重的多糖,精密称取
15 mg,置 100 mL 量瓶中,用去离子水溶解定容后摇
匀,吸取 1 mL 于试管中,按照“2. 1. 3”项操作,于
490 nm处测定吸光度,根据公式 f = W /CV[8],其中 W
为天山花楸多糖质量浓度(mg),C 为多糖溶液中葡萄
糖质量(mg·mL-1),V为多糖的稀释体积(mL) ,计算
出换算因子 f= 2.016(n= 5,RSD为 1.32%)。
2.1.11 加样回收率实验 精密称取天山花揪叶粗粉
6 份,每份约 0. 1 g,分别加入对照品溶液 20 mL,按
“2.1.6”项下方法操作,测定吸光度,平均回收率为
96.7%,RSD为 1.73%。
2.1.12 样品多糖含量测定 取天山花楸叶 3 批,每
批 5份,按样品制备和测定方法操作,测定吸光度,根
据标准曲线方程计算质量浓度。
样品中多糖的质量分数(%)= C×V×f /W×100%。
C为根据标准曲线方程计算得到的样品溶液中单糖的
质量浓度(mg·mL-1),V 为样品的稀释体积(mL),f
为换算因子,W 为样品的质量(mg)。结果见表 1,多
糖含量为 2.56%。
表 1 3批天山花楸中多糖含量
Tab.1 Polysaccharides content of three batches of Sorbus
tianschanica Rupr. %,n= 5
样品批号 多糖含量 平均含量 RSD
20110901 2.35 0.68
20110815 3.11 2.56 1.29
20100801 2.23 1.21
2.2 天山花楸多糖的抑菌作用
2.2.1 实验菌液的制备 冻干菌种用 0.9%氯化钠溶
液 0.5 mL溶解,加入液体牛肉膏蛋白胨培养液中,置
37 ℃恒温培养箱中培养 18 h,用接种环分别蘸取 3 种
不同的实验细菌,于固体牛肉膏蛋白胨培养液上画线,
置于 37 ℃恒温培养箱中培养 18 h;用接种环挑取单个
菌落移入盛有液体牛肉膏蛋白胨培养液 20 mL的锥形
瓶内,置 37 ℃震荡培养 18 h 得到纯菌液。放置冰箱
冷藏备用。
2.2.2 药敏纸片制备 用打孔钳制作直径 6 mm滤纸
片,将滤纸片浸入浓度为 51.2 mg·mL-1天山花楸多糖
水溶液 3 h,取出置于无菌的培养皿中,37 ℃干燥备
用。
2.2.3 固体牛肉膏蛋白胨培养液制备 分别称取胰
蛋白胨 5 g、牛肉膏、氯化钠各 2.5 g 置于适宜烧杯中,
加入纯化水 500 g,用玻璃棒搅拌均匀,加热煮沸,待充
分溶解后加入琼脂粉 10 g,继续搅拌,用氢氧化钠调节
pH值为 7~8,灭菌,即制得。
2.2.4 液体牛肉膏蛋白胨培养液制备 分别称取胰
蛋白胨 5 g、牛肉膏、氯化钠各 2.5 g 置于适宜烧杯中,
加入纯化水 500 g,玻璃棒充分搅拌均匀,加热煮沸,充
·7331·医药导报 2015年 10月第 34卷第 10期
分溶解,用氢氧化钠调节 pH 值在 7 ~ 8 之间,灭菌,即
得[9]。
2.2.5 天山花楸多糖的抑菌效果 向无菌的直径
100 mm培养皿中倒入牛肉膏蛋白胨琼脂培养液,厚度
约 5 mm,制成 3个培养液,待充分凝固后依次分别加
大肠埃希菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌的菌液
100 μL,涂布均匀。每个培养皿内放置 3 枚药敏纸片
(阳性片、阴性片、药敏纸片),每个处理重复 2 次。置
于 37 ℃恒温培养箱中培养12 h,测量并记录药敏纸片
的抑菌圈直径。结果显示:天山花楸多糖水溶液对枯
草杆菌的抑菌作用最明显,对大肠埃希菌、金黄色葡萄
球菌几乎没有抑菌作用,结果见表 2。
表 2 天山花楸中多糖抑菌实验结果
Tab.2 Results of bacteriostasis test on polysaccharides
from orbus tianschanica Rupr. mm,n= 3
实验菌液
抑菌直径
阳性片 阴性片
天山花楸多糖
溶液抑菌直径
枯草杆菌 50.0 6.0 28.0
金黄色葡萄球菌 46.0 6.0 6.2
大肠埃希菌 40.0 6.0 6.1
2.2. 6 最低抑菌浓度(minimal inhibitory concen-
tration,MIC)的测定 在测定天山花楸多糖 MIC 实验
中,选取其抑菌效果最好的枯草杆菌作为菌液。取无
菌试管 10支,分别编号,第 1 管加液体牛肉膏蛋白胨
培养液 3.6 mL,第 2~第 10 管分别加液体牛肉膏蛋白
胨培养液 2 mL;吸取已稀释好的天山花楸多糖溶液
0.4 mL加入第 1 管,混匀后吸取 2 mL 加入第 2 管中,
依次倍比稀释至第 9 管,混匀后自第 9 管弃去 2 mL,
第 10管不加多糖溶液,为对照组管;用微量加样器取
浓度为 1×105个·mL-1的枯草杆菌菌液 0.05 mL,依次
由低浓度至高浓度加入各管中,置于 37 ℃培养箱培养
24 h后观察结果[10]。观察培养液的浑浊程度,以浑浊
试管中多糖最低浓度管为该实验菌 MIC。见表 3。结
果显示,第 5~9 管均呈现浑浊状态,表明试管内有细
菌生长,第 1~4管未浑浊,表明试管内没有细菌生长,
抑菌效果明显,其中第 4 管是最小抑菌和非最小抑菌
的临界值,第 4管所对应的天山花楸多糖浓度为多糖
对枯草杆菌 MIC,其 MIC为 0.64 mg·mL-1。
3 讨论
抑菌实验要求检查菌种有革兰阳性菌、革兰阴性
菌,且在《中华人民共和国药典》2010年版二部附录上
有抑菌剂效力检查的指导原则[11],故本实验操作选用
较为常见的枯草杆菌(革兰阳性菌)、金黄色葡萄球菌
表 3 天山花楸中多糖最小抑菌浓度实验结果
Tab. 3 Results of minimal inhibitory concentraton of
polysaccharides from Sorbus tianschanica Rupr.
试管编号
多糖浓度 /
(mg·mL-1)
是否浑浊 是否抑菌
1 5.12 否 是
2 2.56 否 是
3 1.28 否 是
4 0.64 否 是
5 0.32 是 否
6 0.16 是 否
7 0.08 是 否
8 0.04 是 否
9 0.02 是 否
10 空白 是 否
(革兰阳性菌)和大肠埃希菌(革兰阴性菌)进行抑菌
检查。抑菌实验表明,天山花楸多糖溶液具有一定的
抑菌作用,其中对枯草杆菌的抑菌作用较明显,而对大
肠埃希菌和金黄色葡萄球菌几乎没有抑菌作用,本实
验可为该种植物进一步的研究开发提供有益参考。
参考文献
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·8331· Herald of Medicine Vol. 34 No. 10 October 2015