全 文 :东北玉簪多糖提取分离及组成研究
柳怀玉1,王莲萍2,丁云录3,李庆杰3* ,杨 丽4,南敏伦5
(1.吉林大学实验动物中心,吉林长春 130118;2.吉林农业大学,吉林长春 130118;3.吉林天药科技有限公司,吉林长春 130012;4.内蒙古自治区
人民医院中药房,内蒙古呼和浩特 010017;5.吉林省中医药科学研究院,吉林长春 130012)
摘要 [目的]研究玉簪多糖的提取分离及其组成。[方法]利用水提醇沉法得粗多糖,并依次用 30%、50%、80%乙醇分部沉淀得多糖
CP1、CP2、CP3;经 Superdex-100凝胶柱色谱分离得 CP4、CP5。采用光谱法和色谱法对其总糖含量、单糖组成等进行了分析。[结果]东北
玉簪 5个多糖样品酸性糖含量为 20. 36% ~52. 76%、中性糖含量为 34. 07% ~55. 62%。[结论]东北玉簪多糖 CP1 ~ CP5 均为中性糖和
酸性糖的混合物。
关键词 东北玉簪;多糖;提取分离
中图分类号 S37 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2011)26 -15934 -02
Study on the Isolation and Composition of Hosta ensata Polysaccharides
LIU Huai-yu et al (Experimental Animal Center,Jilin University,Changchun,Jilin 130118)
Abstract [Objective]To study the isolation and composition of polysaccharides from Hosta ensata.[Method]Crude polysaccharide was obtained
by water extraction and then precipitated respectively by 30%,50% and 80% alcohol to get CP1,CP2 and CP3,CP4 and CP5 were isolated
through Superdex G-100 gel column chromatography. Content of total sugar and composition of monose were analyzed by using spectrum and chro-
matography.[Result]Of five polysaccharide samples from Hosta ensata,the content of acidic polysaccharides ranged from 20. 36% to 52. 76%,
while that of neutral polysaccharides was in the range of 34. 07% -55. 62% .[Conclusion]All CP1 - CP5 from Hosta ensata were the mixture of
acid and neutral sugar.
Key words Hosta ensata;Polysaccharides;Extraction and isolation
基金项目 国家自然科学基金(2007BAI38B05)。
作者简介 柳怀玉(1965 ) ,男,吉林长春人,实验师,从事实验动物人类
疾病模型研究。* 通讯作者,助理研究员,硕士,E-mail:
lqj85741150@ 126. com。
收稿日期 2011-08-09
东北玉簪(Hosta ensata)为百合科(Liliaceae)玉簪属植
物,又名剑叶玉簪,是东北地区重要的野生经济植物[1 -2]。
东北玉簪春、秋季采挖,全株可药用[3],味苦,性微寒,主治疗
疮肿毒、咽喉肿痛、小便不利、痛经。其根、叶可以清热解毒,
消肿止痛,治乳腺炎、中耳炎、疗疮肿毒、下肢溃疡;其花可以
清咽、利尿、通经,治咽喉肿痛、耳根毒,骨鲠。绝大多数植物
多糖不仅对正常细胞无毒副作用 ,而且能够提高机体的免
疫功能,具有抗病毒、抗辐射、抗癌、降血糖、减肥和清除氧化
自由基的作用[4 -6]。因此,多糖的研究已引起人们的高度重
视。目前,鲜有对东北玉簪多糖类成分的研究,因此,笔者将
对其多糖的提取、分离及组成进行了研究,旨在为深入研究
东北玉簪多糖的活性提供一定的参考。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 供试材料。东北玉簪(Hosta ensata)全草采自吉林省
烟囱山,经吉林农业大学包海鹰教授鉴定为百合科植物东北
玉簪。
1. 1. 2 试剂。葡萄糖、半乳糖糖醛酸、岩藻糖、阿拉伯糖、木
糖、甘露糖、半乳糖标准品均购自 Sigma公司,纯度为99. 5%;
Sephadex G-100购于 Sigma公司,其他试剂均为分析纯。
1. 1. 3 仪器。TL-5. 0台式离心机购自上海市离心机械研究
所,Mettler-Toledo天平 AB204-N 购自梅特勒 -托利多仪器上
海有限公司;德国 Christ A l pha l-2型冷冻干燥机、BSZ-100A
自动流份收集器、HL-1恒流泵购自上海精科实业有限公司;
UV-1700型紫外分光光度计购自日本 shimadzu 株式会社;
HP6890-5973N型气相色谱质谱联用仪购自美国 Agilent科技
有限公司。
1. 2 方法
1. 2. 1 东北玉簪多糖的提取分离。
1. 2. 1. 1 东北玉簪总多糖的提取。取东北玉簪药材4 kg,用
浓度 90%乙醇 40 000 ml 提取 1 次,过滤,滤渣用水煎煮 3
次,每次 1. 5 h,过滤、浓缩至4 L,加浓度90%乙醇21 000 ml,
搅拌、静止过夜,离心,沉淀用水溶解,再离心,取上清液冻
干,得总多糖 CP。
1. 2. 1. 2 分级沉淀多糖的制备。30%醇沉多糖:取粗多糖
50 g,加 1 000 ml水超声加热溶解,加浓度 95%乙醇,使其含
醇 30%,放置 24 h,离心,沉淀冻干,得 30%醇沉多糖 CP1。
50%醇沉多糖:取 30%醇沉后的上清液,水浴挥发至无醇味,
体积约为 960 ml,加浓度 95%乙醇 1 050 ml,放置 24 h,离心,
沉淀冻干,得 50%醇沉多糖 CP2。80%醇沉多糖:取 50%醇
沉后的上清液,水浴挥至无醇味,体积约为 900 ml,加浓度
95%乙醇 4 750 ml,放置 24 h,离心,沉淀冻干,得 80%醇沉多
糖 CP3。
1. 2. 1. 3 总多糖 SephadexG-100 分离。取粗多糖 2 g 溶于
100 ml蒸馏水中,离心,取上清液上 Sephadex G-100柱(柱子
规格为Ф8 cm ×120 cm) ,用浓度 0. 02 mol /L NaCl洗脱,流速
为 0. 3 ml /min,按 10 ml /管收集洗脱液。采用苯酚硫酸法,
对每管取洗脱液在吸收度(A)为 490 nm 处对糖进行监测。
以洗脱液收集的管号为横坐标,以吸光度值为纵坐标绘制洗
脱曲线。根据洗脱图形对洗脱液进行合并收集、透析、低温
减压浓缩、沉淀冻干,得样品 CP4、CP5。
1. 2. 2 中性糖及酸性糖含量测定。中性糖测定:以葡萄糖
为对照品,用苯酚 -硫酸法测定中性糖含量,葡萄糖的线性
方程为:y = 0. 020 7x-0. 032,相关系数 r = 0. 996,葡萄糖在
11. 68 ~46. 72 μg之间线性良好[7,9]。酸性糖测定:以半乳糖
醛酸为对照品,用咔唑法测定酸性糖含量,半乳糖醛酸的线
责任编辑 周婷婷 责任校对 李岩安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39(26):15934 - 15935,15938
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.26.107
性方程为:y =0. 001 695x -0. 007 2,相关系数 r =0. 976,半乳
糖醛酸在 20. 88 ~83. 52 μg之间线性良好[8 -9]。
1. 2. 3 样品组成糖分析
1. 2. 3. 1 GC色谱条件。分析柱为 RTX-1701 熔融石英毛细
管柱;自动进样器,FID检测器;进样口温度为 250 ℃,柱箱温
度为 195 ℃,检测器温度为 250 ℃;载气为高纯氦气,柱流量
为 1 ml /min;尾吹气流量为20 ml /min;进样量为0. 2 μl,不分
流进样[10 -13]。
1. 2. 3. 2 供试品溶液制备。分别称取样品 CP、CP1、CP2、
CP3 、CP4 、CP5 20 mg,置具塞试管中,各加2 mol /L三氟乙酸
1 ml,密封,121 ℃水解 1. 5 h,吹干。残渣加甲醇 1 ml 吹干,
重复 3次。残渣加 1 mol /L氨水 0. 5 ml、硼氢化钠 20mg,室
温反应 1. 5 h,滴加冰醋酸终止反应。残渣加 10%醋酸甲醇
溶液 1 ml,吹干,重复 3 次。还原后样品置五氧化二磷保干
器中过夜,分别加 0. 5 ml吡啶,1 ml醋酸酐密封,置 121 ℃烘
箱中 3 h,吹干,残渣加 1 ml 甲醇吹干,重复 3 次。残渣加 3
ml 蒸馏水溶解,再加 3 ml 三氯甲烷萃取,三氯甲烷层吹干,
残渣加 0. 5 ml丙酮溶解,得 CP、CP1、CP2、CP3 、CP4 、CP5 供
试品溶液。
1. 2. 3. 3 对照品溶液制备。精称岩藻糖、阿拉伯糖、木糖、
甘露糖、半乳糖、葡萄糖对照品适量按供试品溶液制备方法
操作得对照品混合溶液。
2 结果与分析
2. 1 东北玉簪多糖制备结果 东北玉簪 5 个多糖样品 CP、
CP1、CP2、CP3、CP4、CP5 的收率分别为 3. 95%、40. 03%、
16. 12%、23. 81%、28. 09%、47. 22% 。
2. 2 样品中中性糖及酸性糖含量 由表 1 可见,除样品
CP1,其余样品基本由中性糖及酸性糖组成,且酸性糖含量高
于中性糖含量(CP3、CP4除外)。
表 1 中性糖及酸性糖含量测定结果
Table 1 Determination results of neutral polysaccharides and acidic
polysaccharides %
名称
Name
中性糖
Content of neutral
polysaccharides
酸性糖
Content of acidic
polysaccharides
总糖
Content of
total sugar
CP 31. 64 50. 73 82. 37
CP1 20. 36 34. 07 54. 43
CP2 27. 94 70. 50 98. 44
CP3 53. 11 51. 31 104. 42
CP4 52. 76 44. 21 96. 97
CP5 43. 71 55. 62 99. 33
2. 3 样品组成糖分析
2. 3. 1 GC色谱条件专属性考察。如图 1 ~3所示,对照品
混合液、CP样品溶液中各色谱峰分离较好,空白溶剂(丙酮)
相应位置无干扰,表明该 GC色谱条件专属性良好。
图 1 东北玉簪对照品混合液气象色谱图
Fig. 1 Gas chromatograph of the mixed solution of Hosta ensata
standards
图 2 东北玉簪 CP气相色谱图
Fig. 2 Gas chromatograph of Hosta ensata CP
图 3 空白溶剂(丙酮)气相色谱图
Fig. 3 Gas chromatograph of blank solvent (acetone)
2. 3. 2 CP ~ CP5 组成糖分析。从表 2 可知见,东北玉簪中
的 CP、CP2、CP4组分中主要由岩藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露
表 2 东北玉簪多糖样品组成糖分析结果
Table 2 Composition of Hosta ensata polysaccharides
样品
Samples
岩藻糖
Fucose
阿拉伯糖
Arabinose
木糖
Xylose
甘露糖
Mannose
半乳糖
Galactose
葡萄糖
Glucose
CP 1. 00 16. 04 3. 81 86. 64 31. 56 23. 11
CP1 3. 98 1. 00 40. 49 11. 86 9. 33
CP2 1. 00 15. 40 3. 54 55. 60 40. 05 20. 93
CP3 4. 26 1. 00 49. 25 13. 81 8. 60
CP4 1. 00 35. 65 4. 33 269. 21 31. 88 58. 94
CP5 1. 00 6. 71 4. 40 3. 62
峰位∥min 12. 33 13. 69 15. 77 32. 50 34. 65 36. 71
(下转第 15938 页)
5395139 卷 26 期 柳怀玉等 东北玉簪多糖提取分离及组成研究
多糖含量差异均达到极显著水平(P < 0. 001***) ;采收果实
后块茎的商品性状变差,但天麻素和天麻多糖含量较高,分
别为 0. 303%和 7. 820%,为可用于临床配方饮片、成药和功
能食品生产与开发的原料。枯萎期的天麻块茎商品性状和
内在品质极差,不宜入药和作为功能食品、制药原料。
表 1 川产天麻有性发育块茎的天麻素和天麻多糖含量的比较
Table 1 Contents of gastrodin and gastrodia polysaccharides in Sichuan Gastrodia elata tuber at different sexual development
生育阶段
Growth
period
阶段生育时间
Stage
growth
time∥d
累积生育时间
Cumulated
growth
time∥d
阶段有效积温
Stage effective
accumulated
temperature∥℃
累积有效积温
Cumulated
effective
temperature∥℃
天麻素 y1
Gastrodin y1∥%
天麻多糖 y2
Gastrodia
polysaccharides
y2∥%
箭麻期 Sprouting period 0 0 0 0 0. 629 ±0. 200 9. 894 ±0. 295
抽茎期 Stooling period 15 15 60. 0 60. 0 0. 575 ±0. 018 9. 447 ±0. 285
花蕾期 Budding period 15 30 142. 5 202. 5 0. 517 ±0. 016 8. 762 ±0. 262
开花期 Flowering period 30 60 345. 0 547. 5 0. 452 ±0. 015 8. 175 ±0. 247
果实期 Fruiting period 35 95 490. 0 1 017. 5 0. 303 ±0. 010 7. 820 ±0. 232
枯萎期Withering period 45 140 675. 0 1 692. 5 0. 081 ±0. 002 2. 251 ±0. 066
注:n =5。
Note:n =5。
3 小结
川产天麻从 4 月上旬开始萌动抽茎到 8 月下旬采收果
实枯萎后的有性发育期约 140 d,总需有效积温 1 712. 5 ℃,
在有性发育各阶段箭麻块茎的天麻素和天麻多糖含量变化
均依次为:箭麻期 >抽花期 >花蕾期 >盛花期 >果实期 >枯
萎期;休眠期箭麻商品的品质最佳,有性繁殖天麻在枯萎期
以前的生育各阶段均可用作临床配方饮片、成药和功能食品
生产与开发原料。建议于箭麻休眠期采收,以获得优质商品
天麻。笔者通过对川产天麻箭麻有性发育各阶段块茎的天
麻素和天麻多糖含量的研究,为天麻确立合理采收和天麻用
药提供了重要的科学依据。
参考文献
[1]国家中医药管理局(中华本草)编委会.中华本草,第 8卷[M].上海:
上海科学技术出版社,1999:716.
[2]国家药典委员会.中国药典,二部[S].北京:化学工业出版社,2005:39.
[3]TANG W,EISENBRAND G. Chinese Drugs of Plant Origin[M]. Berlin:
Springer-Verlag,1992:545.
[4]王福霞,康红英.高效液相色谱法测定天麻胶囊中天麻素的含量[J].
时珍国医国药,2007,18(6):1321 -1322.
[5]杨世林,兰进,徐锦堂.天麻的研究进展[J].中草药,2000,31(1):66 -
69.
[6]苏薇薇,刘晓勇,吴忠.试论我国中药材标准化生产基地的建设[J].世
界科学技术 -中药现代化,2000,3(5):45.
[7]TAGICHI H. Studies on the constituents of Gastrodia elata Blume[J].
Chem Pharm Bull,1981,29(1):55 -62.
[8]易朝丽,米洁.药用植物天麻炮制研究现状及存在问题[J].畜牧与饲
料科学,2010,31(4):71.
[9]孙志国,程东来,刘成武,等.四川省道地药材类国家地理标志产品的
保护分析[J].西南农业学报,2010(2):532 -537.
[10]朱海旺,霍秀文.长山药块茎休眠期相关酶活性及内源激素含量变化
[J].华北农学报,2011(2):198 -202.
[11]沈雁,杨伟波,刘蕊,等.植物生长调节剂及不同温度处理对油莎豆块
茎萌发的影响[J].西南农业学报,2010(5):1464 -1467.
[12]高冬婷,蒋继志,刘洋,等. 3种化学物质诱导马铃薯块茎抗早疫病的
初步研究[J].华北农学报,2007(1):148 -151.
[13]董茜,郑顺林,李国培,等.施氮量及追肥比例对冬马铃薯块茎品质形
成的影响[J].西南农业学报,2010(5):1571 -1574.
[14]赵永秀,蒙美莲,郝文胜,等.马铃薯镁吸收规律的初步研究[J].华北
农学报,2010(1):
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
148 -151.
(上接第 15935 页)
糖、半乳糖、葡萄糖组成;CP1、CP3主要由阿拉伯糖、木糖、甘
露糖、半乳糖、葡萄糖组成;CP5 主要由岩藻糖、阿拉伯糖、半
乳糖、葡萄糖组成。
3 结论与讨论
用水煎煮、醇沉方法提取得到粗总多糖 CP,其中,中性
糖和酸性糖含量分别为 31. 64%和 50. 73%。CP中酸性糖含
量较高,主要由酸性糖、中性糖组成;CP1 中总糖含量有所下
降,原因可能是在总多糖提取过程中没有除去杂蛋白过程,
而在采用 30%乙醇醇沉时,杂蛋白也被醇沉而混在其中,从
而导致 CP1总糖含量有所下降。CP2、CP3 中糖含量明显升
高,CP4、CP5中糖含量均较高;对糖组成研究表明东北玉簪
总多糖是由岩藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖
6个单糖所组成。目前,还将对东北玉簪多糖抗肿瘤、降血
糖、抗炎等方面的活性试验进行研究,为进一步开发东北玉
簪这一民间习用药材的药用价值提供参考。
参考文献
[1]李钱鱼.玉簪属(Hosts)植物的品种资源及其花叶嵌合体特性研究[D].
杭州:浙江大学,2004.
[2]李钱鱼,夏宜平.玉簪属植物种质资源及其园林应用现状[J].中国园
林,2004,20(2):77 -79.
[3]国家中医药管理局中华本草编委会.《中华本草》[M].上海:上海科学
技术出版社,2002:7178 -7185.
[4]肖锡湘,上官新晨.多糖的应用研究[J].中国食物与营养,2006(5):21
- 22 .
[5]周永国,杨越冬,王村元,等.天然活性多糖在生物医药领域中的研究
进展[J].高分子通报,2006(9):16 -22.
[6]邓小云,丁登峰,戴美红,等.植物多糖药理作用研究进展[J].中医药
导报,2006 ,12 (9):86 -88.
[7]何进,张声华.枸杞及枸杞多糖研究(Ⅰ)[J].食品科学,1995,16(2):15.
[8]宁正祥.食品成分分析手册[K].北京:中国轻工业出版社,1998:52.
[9]田丽梅,王旻.枸杞多糖的提取分离和其组成研究[J].中国中药杂志,
2006,31(19):1603 -1607.
[10]孙元琳,申瑞玲,蔡宝玉,等.当归多糖的分级制备及组成分析[J].河
南工业大学学报:自然科学版,2005,37(2):93 -96.
[11]王远红,吕志华,姜廷福,等.梅花参中多糖提取工艺及含量测定的研
究[J].中国海洋大学学报,2005,35(6):987 -990.
[12]姜瑞芝,陈英红,杨勇杰,等.银耳多糖中糖醛酸含量的测定[J].中草
药,2004,35(9):991 -993 .
[13]焦连庆,于敏,焦莹,等.树舌多糖的分离纯化、分子量分布及单糖组成
研究[J].特产研究,2009(4):59 -60.
83951 安徽农业科学 2011 年