免费文献传递   相关文献

匙羹藤总皂甙-β-环糊精包合物的制备工艺



全 文 :食品研究与开发 2010年 5月第 31卷第 5期
匙羹藤为萝藦科植物匙羹藤 [Gymnema sylvestre
(Retz.)Schult.]的干燥叶,主要含有皂甙、萜类、黄酮、
多肽、果胶、生物碱等成分,其中皂甙类化合物是研究
较多的活性成分,主要成分是匙羹藤酸,它是一系列三
萜皂苷类化合物[1-3]。研究表明其提取物具有降血糖、
抗龋齿及抑制甜味反应等作用,可用于防治糖尿病和
肥胖症,因而被用作保健食品和医药的原料[4]。但匙羹
藤总皂甙具有易吸潮、味苦等特点,限制了其广泛的应
用,因此为了增加其应用的稳定性,掩盖其苦味,将匙
羹藤总皂甙制备为包合物可解决这些问题。
β-环糊精(β-cyclodextrin 简称 β-CD)具有环状
结构,且中间为空洞,外层具有亲水性,内腔呈疏水性,
其中间空穴大小较适合药物分子,常用于药物的包合。
β-CD能有效增加药物在水中的溶解度和溶解速度;
减少药物的不良气味或苦味;降低药物的刺激性和毒
副作用;增加药物的稳定性和生物利用度[5]。近年来在
食品、医药、化妆品及化学中应用广泛,但有关采用环
糊精包合技术制备匙羹藤总皂甙包合物的研究鲜见报
道。为此,本文采用饱和水溶液法对 β-CD包合匙羹藤
总皂甙工艺进行研究。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
匙羹藤叶:购于广西武鸣医药公司,经江苏大学
药学院生药学教授张朝晖鉴定系萝藦科植物
匙羹藤总皂甙 -β- 环糊精包合物的制备工艺
侯会绒 1,2,孙兆远 1,吴向阳 2,*,赵婷 3,仰榴青 3
(1.江苏食品职业技术学院,江苏淮安 223003;2.江苏大学化学化工学院,江苏镇江 212013;3.江苏大学药学院,
江苏镇江 212013)
摘 要:研究匙羹藤总皂甙与 β-环糊精包合物的制备工艺。采用饱和水溶液法,在单因素试验的基础上,通过正交试
验,考察投料比、包合温度、包合时间对包合物收率和包合率的影响。最佳包合条件为:β-环糊精与匙羹藤总皂甙比
例 1∶1,包合温度 50 ℃,包合时间 3 h。该制备工艺稳定,可用于匙羹藤总皂甙-β-环糊精包合物的制备。
关键词:匙羹藤总皂甙;β-环糊精;包合物
Prepatation of the Inclusion Compound of Total Saponins from Gymenma sylvestreg with β-Cyclodextrin
HOU Hui-rong1,2,SUN Zhao-yuan1, WU Xiang-yang2,*, ZHAO Ting3,YANG Liu-qing3
(1. Jiangsu Food Science College,Huai’an 223003,Jiangsu, China;2. School of Chemistry and Chemical Engineering,
Jiangsu University,Zhenjiang 212013,Jiangsu, China;3. School of Pharmacy,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,
Jiangsu, China)
Abstract: To study the inclusion compound of preparation technology of total saponins in Gymnema sylvestre
with β-cyclodextrin. By the method of saturated solution, on the basis of single factor experiment, the inclusion
recovery and inclusion ratio of the total saponins in Gymnema sylvestre in inclusion compounds were used as
criteria in the experiment, and the optimul preparation condition was given with the L9(33)orthogonal experiment.
The optimum preparation condition was:the ratio of β-cyclodextrin and total saponins in Gymnema sylvestre was
1∶1, inclusion temperature was 50 ℃, inclusion time was 3 hours. The technology was stable, and could be used
for the preparation of the inclusion compound of total saponins from Gymnema sylvestre with β-cyclodextrin.
Key words: total saponins in Gymnema sylvestre; β-cyclodextrin; inclusion
基金项目:江苏大学微纳米科学技术研究开放基金(2004)
作者简介:侯会绒(1980—),女(汉),讲师,硕士,主要从事食品分离
技术研究。
*通讯作者:吴向阳(1965—),男(汉),教授,博士,主要从事天然产
物活性成分的提取和应用研究。
基础研究
1
食品研究与开发2010年 5月第 31卷第 5期
Gymnema- sylvestre(Retz.)Schult.的叶:于烘箱中 70℃
干燥,粉碎,贮于干燥器中备用;β-CD:国药集团化学
试剂有限公司(批号:69009360);甘草酸单铵盐:中国
药品生物制品检定所提供(批号:0714-9903);所用试
剂均为分析纯。
R-200 型旋转蒸发器:瑞士 Büchi 公司;UV-
2102PCS型紫外可见分光光度计:尤尼柯上海分析仪
器有限公司;VIS-7220型可见分光光度计:北京瑞利
分析仪器公司;85-2型恒温磁力搅拌器:常州国华电
器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 匙羹藤总皂甙的制备[6]
称取匙羹藤干燥碎叶,70 %乙醇回流提取 2次,
滤液合并后浓缩得浸膏;适量水溶解后,离心,取上清
液上已处理好的 D101大孔树脂柱,依次用水、10 %乙
醇进行洗脱,弃去此部分洗脱液,再用 50 %乙醇进行
洗脱,收集洗脱部分,回收溶剂,得总皂甙,测定其总皂
甙含量[7],密闭保存,备用。
1.2.2 包合物的制备
采用饱和水溶液法,准确称取一定量的 β-CD置
于 100 mL具塞三角烧瓶中,加入蒸馏水,沸水浴加热
溶解,室温冷却至规定温度,于磁力恒温搅拌器上搅
拌 30 min;准确称取一定量的匙羹藤总皂甙,用适量甲
醇溶解后,用滴管加入到 β-CD饱和溶液中,搅拌至规
定时间,置冰箱冷藏 24 h,抽滤,60 ℃干燥 4 h,称重,
研磨,过 5号筛。
1.2.3 正交试验设计
根据单因素试验结果,考察(A)投料比(β-CD:匙
羹藤总皂甙,质量比);(B)包合温度;(C)包合时间对
包合物收率和包和率的影响,各取 3 个水平,设计
L9(33)正交试验。
1.2.4 包合物中匙羹藤总皂甙含量测定
准确称取匙羹藤总皂甙-β-CD 包合物 5 mg 共
3份,置于 25 mL容量瓶中用 10 %乙醇溶解定容至刻
度,摇匀,过滤,吸取滤液 2 mL置 10 mL容量瓶中,10%
乙醇稀释至刻度,以相应试剂作空白,于 545 nm波长
处分光光度法测定匙羹藤总皂甙的含量[7]。
1.2.5 包合物收率和包和率的测定
包合物回收率= 包合物量β-CD量+匙羹藤总皂甙量 ×100 %
包合率=测得包合物中总皂甙量
匙羹藤总皂甙加入量
×100 %
2 结果与讨论
2.1 单因素试验
2.1.1 β-CD与匙羹藤总皂甙投料比对包合物回收率
的影响
选择 β-CD 与匙羹藤总皂甙的投料比为 0.5∶1、
1∶1、2∶1、4∶1、6∶1进行比较。投料比对包合物回收率的
影响见图 1。
由图 1可知,β-CD与匙羹藤总皂甙的投料比为
1∶1时,包合物得率最大,随着投料比的增大,包合物的
得率降低,这是由于 1∶1的投料比相对于 2∶1、4∶1时,
匙羹藤总皂甙量较多,被包合的概率就较大,因此,选
择投料比为 1∶1。
2.1.2 包合温度对包合物回收率的影响
图 2为包合温度对包合物回收率的影响。
由于环糊精的溶解度会随着温度的变化而变化,
在温度为 60℃时即可完全溶解。本文以包合温度表示
反应条件,设定反应时间为 3 h,对不同包合温度下的
包合物回收率进行考察。图 2结果表明,包合温度为
50 ℃时,包合物的回收率最大,因此选定包合温度为
50℃。
2.1.3 包合时间对包合物回收率的影响
图 3为 50℃时包合时间对包合物回收率的影响,
基础研究
2
食品研究与开发 2010年 5月第 31卷第 5期
可见包合时间 3 h时包合物回收率最大,超过 3 h时就
会降低,表明 3 h后,β-CD包合匙羹藤总皂甙的能力
已达到最大,因此,包合时间设定为 3 h。
2.2 最佳包合条件确定
在单因素试验的基础上,以包合物回收率和包合
率为指标,采用三因素三水平正交试验对包合条件进
行优化,因素与水平见表 1,正交试验结果见表 2,方差
分析见表 3。
由表 2中极差 R值大小可知,各因素对包合物回
收率影响大小顺序为 A>B>C,对包合率的影响顺序为
B>A>C。若只考虑包合物收率,最佳条件为 A2B3C1。若
从包合率的角度考虑,最佳条件为 A1B3C3。表 3方差分
析,结果表明,包合温度与投料比两个因素影响有
显著性差异。
根据表 2可知,包合条件为 A2B3C1的包合物回收
率比 A1B3C3高 8.04 %,但是包合率却降低了 14.63 %,
主要原因是当 β-CD 与匙羹藤总皂甙投料比为 1 ∶1
时,匙羹藤总皂甙量较多,被包合的概率较大,而 2∶1
的条件下,β-CD分子比例增大,β-CD间相互作用增
强,匙羹藤总皂甙包合率下降;包合时间为 3 h时,匙
羹藤总皂甙有足够的时间进入 β-CD的立体空间内,
使匙羹藤总皂甙被充分包合。
由于包合率反映了药物的利用率,相对于包合物
回收率来讲更为重要,并且投料比为 2∶1时浪费 β-
CD,因此综合考虑,最佳包合条件为 A1B3C3,即 β-CD
与匙羹藤总皂甙投料比 1∶1、包合温度 50℃、包合时间
3 h,此时包合物回收率为 74.03 %、包合率为 55.32 %。
3 结论
本文采用饱和水溶液法研究匙羹藤总皂甙与 β-
环糊精包合物的制备工艺,在单因素试验的基础上,通
过正交试验,考察投料比、包合温度、包合时间对包合
物收率和包合率的影响,获得最佳包合条件为:β-CD
与匙羹藤总皂甙投料比 1∶1,包合温度 50℃,包合时间
3 h。该工艺稳定,可用于匙羹藤总皂甙-β-环糊精包合
物的制备。
参考文献:
[1] 仰榴青,侯会绒,吴向阳,等.匙羹藤的最新研究进展[J].江苏大学
学报:医学版,2004,14(6):544-547,549
[2] 王英,叶文才,刘欣,等.匙羹藤中三萜皂甙类成分及其药理活性
[J].国外医药·植物药分册,2003,18(4):146-151
[3] Yoshikawa K,Amimoto K,Arihara S, et al. Gymnema acid Ⅴ,Ⅵ and
Ⅶ from GUR-MA,the leaves of Gymneme sylvestre R [J]. BR. Chem
Pharm Bull,1989,37(3):852-854
表 1 因素水平表
Table 1 The factors and levels of orthogonal experiment
水平
1
2
3
A投料比
1∶1
2∶1
3∶1
B包合温度/℃
30
40
50
C包合时间/h
1
2
3
表 2 正交试验结果表
Table 2 The results of orthogonal experiment
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A投料比
1∶1
1∶1
1∶1
2∶1
2∶1
2∶1
4∶1
4∶1
4∶1
B温度/℃
30
40
50
30
40
50
30
40
50
C时间/h
1
2
3
2
3
1
3
1
2
包合物回
收率 /%
80.90
81.43
74.03
54.48
50.10
82.07
74.67
56.61
78.10
包合
率/%
8.25
35.15
55.32
18.20
48.87
40.69
10.26
11.01
28.43
包合物收率
均值 1 78.787 70.017 73.193
均值 2 62.217 62.713 71.337 S=632.39
均值 3 69.793 78.067 66.267 x 均=70.26
R 16.570 15.354 6.926
试验
因素
包合率
均值 1 36.330 15.660 23.407
均值 2 35.920 31.677 27.260 S=266.45
均值 3 16.567 41.480 38.150 x 均=29.61
R 19.763 25.820 14.743
表 3 方差分析表
Table 3 The results of variance analysis
因素
包合 A
物回 B
收率 C
包 A
合 B
率 C
偏差平方和
412.851
353.866
77.131
765.309
1 019.311
350.806
自由度
2
2
2
2
2
2
方差
206.425
176.933
38.565
382.654
509.655
175.403
F值
0.877
0.752
0.164
30.693
40.880
14.069
显著性



*
*
注:F0.05(2,2)=19.00;F0.01(2,2)=99.00。
基础研究
3
食品研究与开发2010年 5月第 31卷第 5期
[4] 江海燕.匙羹藤降血糖成分研究进展[J].中药材,2003,26(4):305-
307
[5] 谢秀琼.中药新制剂开发与应用[M].北京:人民卫生出版社,2006:
152-160
[6] 吴向阳,侯会绒,仰榴青,等.树脂吸附法分离纯化匙羹藤总皂苷
[J].江苏大学学报:自然科学版,2007,28(5):434-437
[7] 吴向阳,侯会绒,仰榴青,等.匙羹藤叶总皂甙的分光光度法测定
[J].药物分析杂志,2007,27(6):844-846
收稿日期:2009-10-19
生物活性肽是一类分子量较低的小分子蛋白,具
有特殊的生物活性。以水产动物为原料通过酶解制备
的生物活性肽具有抗氧化、降血压、免疫等多种生物学
活性[1-2]。文蛤又名花蛤,属软体动物门、双壳纲、真瓣
鳃目、帘蛤科、文蛤属。其贝壳略呈三角形,腹缘呈圆
形,壳质坚厚,两壳大小相等,喜生活在有淡水注入的
内湾及河口附近的细沙质海滩。文蛤肉嫩味鲜、营养
丰富,含有蛋白质 10 %,脂肪 1.2 %,碳水化合物 2.5 %,
还含有人体易吸收的各种氨基酸等功能成分。本研究
采用胰蛋白酶在其适宜条件下水解文蛤,采用离体试
验系统(Fenton体系)检测酶解物对羟自由基(·OH)的
清除作用,进而利用 Sephadex G-15凝胶层析法分离
酶解文蛤小分子肽分离纯化及生化特性
邱春江 1,姚兴存 1,赵培培 1,薛长湖 2
(1.淮海工学院江苏省海洋生物技术重点建设实验室,江苏连云港 222005;2.中国海洋大学食品科学系,山东青
岛 266003)
摘 要:通过对文蛤胰蛋白酶解物中的小分子肽进行 Sephadex G-15凝胶层析,利用 Fenton体系测定洗脱液对产生
的·OH的清除效果,找出具有活性的抗氧化肽后利用 Tricine-SDS-PAGE方法鉴定洗脱液的分离纯度。结果显示:文
蛤在酶解温度 50 ℃、pH=8.0~8.5,加酶量为 2 %,当酶解时间为 8 h时所得酶解物对羟自由基清除率不高;仅将酶解
时间减半,重复以上操作,所得酶解物对·OH清除率明显提高,达到 94.02 %,将其经 Sephadex G-15凝胶层析后,发
现由第 3个峰所收集到的洗脱液的清除率最高,电泳结果显示本峰纯度较高。
关键词:文蛤;酶解物;活性肽;羟自由基;电泳
Separation and Purification the Minor Peptides from the Meretrix Linnaeu Protein Hydrolysates and the
Investigation of the Biochemical Properties
QIU Chun-jiang 1, YAO Xing-cun1, ZHAO Pei-pei1, XUE Chang-hu2
(1. Huaihai Institute of Technology Key Constructing Lab of Marine Biotechnology of Jiangsu Province,Lianyungang
222005,Jiangsu, China;2. College of Fisheries,Ocean University of China,Qingdao 266003,Shandong, China)
Abstract: The purpose of this study was to explore the meretrix linnaeu protein hydrolysates with Sephadex G-
15, and the scavenging activity(SA)of them on hydroxyl free radical produced by Fenton reaction, find out the
antioxidant activity of the peptides .Then investigate the Separation of purity with the Tricine-SDS-PAGE. The
result show that the SA of the enzymatic hydrolysates is not very good at time duration 8 h, temperature 50 ℃ ,
pH 8.0-8.5, enzyme content 2 %(w/w). Then halved the hydrolysis time and made other conditions remain
unchanged, its SA is 94.02 %. It shows that the third band has the highest SA and also has the high purity by
electrophoresis after the meretrix linnaeu enzymatic hydrolysates with Sephadex G-15.
Key words: Linnaeu; enzymatic hydrolysates; bioactive peptides; hydroxyl free radical; electrophoresis
作者简介:邱春江(1971—),男(汉),副教授,硕士,研究方向:水产品
加工与贮藏。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
基础研究
4