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Studies on content determination of polysaccharides in Periploca forrestii

黑骨藤多糖含量测定方法研究


目的:对黑骨藤中的活性多糖进行含量测定方法研究。方法:以精制黑骨藤多糖测得黑骨藤多糖对葡萄糖的换算因子;采用苯酚-硫酸比色法测定黑骨藤粗多糖部位的多糖含量。结果:黑骨藤粗多糖部位的多糖含量为54.68%(RSD 3.0%,n=6),平均加样回收率101.7%(RSD 6.0%,n=6)。结论:该方法简便,快速,测定结果更接近真实值。

Objective: To establish a method for content determination of polysaccharides in Periploca forrestii.  Method: The conversion coefficient of P. forrestii. polysaccharide to glucose was obtained by refined polysaccharides, and then the content of crude polysaccharides was determined by sulfuric-phenol method.  Result:  The content of crude polysaccharides in P. forrestii. was 54.68% (RSD 3.0%, n=6), and the average recovery was 101.7% (RSD 6.0%, n=6).  Conclusion: The method was simple, rapid, and accurate.


全 文 :黑骨藤多糖含量测定方法研究
孙 磊,乔善义,赵毅民
(军事医学科学院 毒物药物研究所,北京 100850)
[摘要] 目的:对黑骨藤中的活性多糖进行含量测定方法研究。方法:以精制黑骨藤多糖测得黑骨藤多糖对葡萄糖的换
算因子;采用苯酚硫酸比色法测定黑骨藤粗多糖部位的多糖含量。结果:黑骨藤粗多糖部位的多糖含量为5468%(RSD
30%,n=6),平均加样回收率1017%(RSD60%,n=6)。结论:该方法简便,快速,测定结果更接近真实值。
[关键词] 黑骨藤;多糖;含量测定
[收稿日期] 20081209
[基金项目] 国家科技支撑计划(2006BA108B0308)
[通信作者] 乔善义,Tel:(010)66930634,Email:crbj611202@si
na.com
  黑骨藤学名西南杠柳 PeriplocaforestiSchltr.,
是萝摩科Asclepiadaceae杠柳属PeriplocaL.植物,在
我国西南地区称之为黑骨藤。黑骨藤全株供药用,
具有通经络、祛风湿、活血、消炎等功效,用于治疗风
湿性关节炎、跌打损伤、胃痛、消化不良、闭经、痢疾
等症[12]。本课题组研究发现,黑骨藤多糖提取物具
有良好的抗炎和免疫抑制活性,具有广阔的开发应
用前景,已经申请了中国发明专利 (专利号
CN2007101880992)。为了开发利用黑骨藤多糖,
须建立一种比经典方法更可行和较为准确的多糖部
位中糖含量的测定方法。
多糖含量测定的经典方法是 Dubois等提出的
苯酚硫酸比色法[3]。其原理是苯酚硫酸试剂与单
糖脱水形成的糠醛衍生物缩合成有色物质,在490
nm处有最大吸收,吸收值与糖含量呈线性关系[4]。
但是不同单糖与苯酚硫酸试剂显色情况不同,其标
准曲线的斜率也不同,因此单纯用葡萄糖作标准曲
线来计算多糖含量必然会存在较大误差。对于杂多
糖,分析结果必须根据各单糖的组成比及各单糖的
标准曲线的校正系数加以校正计算[4],才能获得准
确的结果,操作比较繁琐。针对这个问题,有学者采
用测定换算因子的方法来消除单纯以葡萄糖作标准
曲线引起的误差[58]。为保证测定换算因子方法的
准确性,本研究测定了精制黑骨藤多糖的13CNMR
谱以及反映黑骨藤多糖精制前后单糖组成的 HPLC
谱,在证明精制黑骨藤多糖中基本不含其他杂质且
单糖组成与黑骨藤粗多糖基本相同的基础上,以精
制黑骨藤多糖测得黑骨藤多糖对葡萄糖的换算因
子,再以此校正采用苯酚硫酸比色法测定的黑骨藤
粗多糖部位的多糖含量。
1 材料
1.1 仪器
L2000型液相色谱仪(日本Hitachi公司);UV/
VIS2802型紫外可见分光光度计(美国 Unico公
司);N1000DMA型旋转蒸发仪(日本 Eyela公司);
LXJIB型低速多管离心机(上海安亭科学仪器
厂);电子天平(德国 Sartorius公司);SHZD型循环
水泵(河南省巩义市英峪予华仪器厂)。
1.2 试剂与试药
黑骨藤生药购自云南省大理州巍山县医药有限
责任公司,产地为云南大理,经本所马其云高级实验
师鉴定为P.foresti。黑骨藤生药经碾碎后,备用。
苯酚为重蒸酚,购自北京鼎国生物技术有限责任公
司;1苯基3甲基5吡唑啉酮(PMP)购自美国 Sig
maAldrich公司;三氟乙酸(TFA)购自美国 Acros
Organics公司;无水葡萄糖、甲醇、乙醇、浓硫酸、氢
氧化钠和盐酸均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 粗多糖和精制多糖的制备
取经破碎的黑骨藤生药500g,95%乙醇回流提
取2次。残渣挥干溶剂后,再以水回流提取2次,每
次2h,合并水提液并浓缩。向黑骨藤水提液中加入
95%乙醇,直至溶液中乙醇的体积分数为80%,置4
℃冰箱中过夜,次日离心并将沉淀除醇后冷冻干燥,
即得黑骨藤粗多糖。将所得沉淀以水复溶,再次加
入95%乙醇调整溶液中乙醇体积分数至80%,放置
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过夜后离心、除醇、冷冻干燥。将所得沉淀配制成水
溶液,与等体积 sevag试剂(三氯甲烷正丁醇4∶1)
混合,充分振摇后静置,除去蛋白层,此过程反复多
次,直至多糖溶液在280nm处无紫外吸收。将多糖
溶液配制成25%的溶液,加入体积分数75%的过
氧化氢原液,用05mol·L-1的氢氧化钠调整其pH
至8~9,45℃水浴4h,将多糖脱色液转入透析袋中
对流水透析1d,再对蒸馏水透析3d,将透析液过滤
后冷冻干燥得淡黄色固体[9]。将此淡黄色固体再
次80%乙醇沉淀,并用无水乙醇、丙酮反复洗涤多
次后60℃真空干燥,即得精制黑骨藤多糖。精制黑
骨藤多糖的13CNMR图谱(溶剂为 D2O)见图1,化
学位移98~110的信号为糖的端基碳信号,65~85
的为糖氧环的C2~C4信号,60左右的为 C5或 C6信
号,18~20的为甲基五碳糖的 C6信号,除上述糖信
号外,未见其他信号,由此可判断精制的黑骨藤多糖
中基本不含其他杂质。
图1 精制黑骨藤多糖13CNMR图
2.2 PMP衍生化法测定粗多糖和精制多糖的单糖
组成[10]
以精制黑骨藤多糖测定黑骨藤多糖对葡萄糖的
换算因子,前提是精制黑骨藤多糖与黑骨藤粗多糖
具有基本相同的单糖组成,且精制多糖中尽可能无
非糖类成分。为了检验精制过程是否对黑骨藤多糖
的单糖组成造成影响,采用PMP衍生化法测定了黑
骨藤粗多糖和精制多糖的单糖组成。PMP衍生化
法反应条件较温和,产物无立体异构,操作简便,灵
敏度较高,适用于多糖样品的单糖组成测定。同时,
根据精制黑骨藤多糖的13CNMR图谱判断精制黑骨
藤多糖中基本不含其他杂质。
2.2.1 衍生化样品的制备 精密称定黑骨藤粗多
糖和精制黑骨藤多糖各5mg,分别加入2mol·L-1
三氟乙酸1mL于100℃水浴6h,从中取出200μL
置具塞试管中,氮气吹干,吹的同时反复加入甲醇以
除净三氟乙酸。在水解样品中加50μL03mol·
L-1的氢氧化钠溶液和50μL03mol·L-1的 PMP
甲醇溶液,混匀后于70℃水浴100min,冷却至室温
后加50μL03mol·L-1的盐酸溶液中和,加水至1
mL,最后加入等体积三氯甲烷除去未反应的 PMP。
水相减压浓缩至干后以 300μL水溶解并以 045
μm滤膜过滤后备用。
2.2.2  HPLC 条 件   Diamond C18色 谱 柱
(025mm×250mm,5μm);流动相17%乙腈83%
01mol·L-1磷酸盐缓冲液(pH670);紫外检测
器;检测波长250nm;流速1mL·min-1;进样量20
μL。黑骨藤粗多糖和精制黑骨藤多糖的 PMP衍生
物HPLC图分别见图2,3,由图可见,黑骨藤多糖精
制前后其糖组成未见明显变化。
1.甘露糖;2.鼠李糖;3.半乳糖醛酸;4.葡萄糖;
5.半乳糖;6.木糖;7.阿拉伯糖(图3同)。
图2 黑骨藤粗多糖PMP衍生物HPLC图
图3 精制黑骨藤多糖PMP衍生物HPLC图
2.3 葡萄糖标准曲线的绘制
2.3.1 标准系列溶液的配制 精密称定105℃干
燥至恒重的无水葡萄糖248mg,定容至50mL量
瓶中,配制成496mg·L-1的储备液。从储备液中
分别取出10,20,30,40,50,60mL置于6个
50mL量瓶中,定容,配制成 10,20,30,40,50,60
mg·L-1的葡萄糖标准系列溶液。
2.3.2 苯酚溶液的配制 称定重蒸苯酚50g,用
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蒸馏水定容至100mL棕色量瓶中,临用现配。
2.3.3 标准曲线的绘制 取葡萄糖标准系列溶液,
从中各精密吸取20mL分别置于25mL量瓶中,空
白取20mL水,各加5%的苯酚18mL后充分振
摇,再迅速加入75mL浓硫酸,振摇,室温放置30
min后于490nm处测定其吸光度。以葡萄糖浓度
(C)对吸光度(A)回归,得回归方程C=784348A+
02741,r=09998。葡萄糖对照品在10~60mg·
L-1的线性关系良好。
2.4 换算因子的计算
精密称定精制黑骨藤多糖249mg,定容至25
mL量瓶中,从中取出25mL置于另一25mL量瓶
中,定容,配制成100mg·L-1的待测溶液。精密吸
取精制多糖待测液20mL,按测定标准曲线的方法
测定其吸光度值,根据标准曲线计算其中多糖浓度。
按f=W/CD计算换算因子,其中 W为样品质量
(mg),C为多糖质量浓度(mg·L-1),D为样品溶
液的稀释倍数,测得f=315(n=3)。
2.5 粗多糖的含量测定
精密称定黑骨藤粗多糖249mg,定容至25mL
量瓶中,从中取出25mL置于另一25mL量瓶中,
定容,配制成约为100mg·L-1的待测溶液。精密
吸取粗多糖待测液20mL,按测定标准曲线的方法
测定其吸光度值,计算多糖含量,多糖含量 =CDf×
100/W,测得黑骨藤粗多糖部位的多糖质量分数为
5468%,RSD30%(n=6)。
2.6 精密度试验
精密吸取黑骨藤粗多糖待测液20mL,按测定
标准曲线的方法测定其吸光度值,平行测定6份,其
吸光度平均值0205,RSD30%,表明此方法精密
度良好。
2.7 稳定性试验
精密吸取黑骨藤粗多糖待测液 20mL,按测
定标准曲线的方法操作,每隔1h测定其吸光度,
结果表明样品在 4h内显色稳定,RSD022%
(n=5)。
2.8 加样回收率试验
精密吸取已知含量的黑骨藤粗多糖样品溶液
10mL6份,分别置于6个25mL量瓶中,分别加入
葡萄糖标准系列溶液10mL,按测定标准曲线的方
法 操 作,按 下 式 计 算 加 样 回 收 率:R =
[(M-P)/A]×100%,式中P为1个已准确测定的
药量,M为(A+P)药量混合后进行回收实验所得测
定值的均值,A为标准品加入量。测得平均加样回
收率为1017%,RSD60%,见表1。
表1 葡萄糖加样回收率
A/mg·L-1 M/μg 回收率/% 均值/% RSD/%
992 2645 9879 1017 60
1984 3500 9251    
2976 4946 11030    
3968 5708 10190    
4960 6921 10600    
5952 7651 10060    
  注:P=1665mg·L-1。
3 讨论
多糖含量的测定大多采用苯酚硫酸比色法。
该方法的原理是:多糖经浓硫酸水解,产生单糖,单
糖在浓硫酸加热作用下,失去3分子水,生成糠醛衍
生物,糠醛衍生物进一步与苯酚缩合成有色物质。
该有色物质在波长 490nm处有紫外吸收,并在一
定浓度范围内,与糖的浓度呈线性关系,因此可用比
色法测定其含量。
对于匀多糖,可直接以其组成糖作标准曲线。
但植物多糖大多为杂多糖,对于这些由不同糖残基
构成的杂多糖,如使用某一种单糖作标准曲线,则会
造成很大误差,因为不同单糖的标准曲线的斜率不
同。如果采用与杂多糖组成相同的混合单糖制作标
准曲线,或者采用以葡萄糖为标准再经校正系数校
正的方法[11],则均需先测定多糖的糖组成及准确的
摩尔比,试验过程比较繁琐。本研究利用精制黑骨
藤多糖测得黑骨藤多糖对葡萄糖的换算因子,可以
消除单纯以葡萄糖为标准计算黑骨藤多糖含量带来
的误差,且操作简便、快速。
在采用换算因子来消除以葡萄糖为标准计算多
糖含量带来的误差的方法中,需要制备精制多糖,但
如何保证所制备的精制多糖最大程度去除了杂质,
又不至于使糖组成发生剧烈改变,是使用此方法测
定多糖含量的基础,也是一个亟待解决的问题。本
研究中首先测定了精制黑骨藤多糖的13CNMR谱,
结果表明其中已基本不含其他杂质;其次,采用
PMP衍生化,HPLC检测的方法测定了精制黑骨藤
多糖和黑骨藤粗多糖的单糖组成 HPLC谱,结果显
示黑骨藤多糖在精制前后其糖组成未见明显变化。
这2个结果可以充分保证以此方法来测定多糖含量
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其结果是准确可靠的。该方法对目前中药多糖类药
物研发中多糖的含量测定具有指导意义。
本研究还考察了试验过程中水浴对试验结果的
影响,结果表明加入浓硫酸后是否水浴对试验结果
无影响。对吸光度有较大影响的是反应液的温度,
当反应液较热时,单位体积的反应液中含有的溶质
的量较少,测得的吸光度较低。因此无论是室温放
置30min,还是反应后冷水浴,只要其充分冷却,即
可获得准确的吸光度和良好的重现性。
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StudiesoncontentdeterminationofpolysaccharidesinPeriplocaforresti
SUNLei,QIAOShanyi,ZHAOYimin
(InstituteofPharmacologyandToxicology,AcademyofMilitaryMedicalSciences,Beijing100850,China)
[Abstract] Objective:ToestablishamethodforcontentdeterminationofpolysaccharidesinPeriplocaforesti.Method:The
conversioncoeficientofP.foresti.polysaccharidetoglucosewasobtainedbyrefinedpolysaccharides,andthenthecontentofcrude
polysaccharideswasdeterminedbysulfuricphenolmethod.Result:ThecontentofcrudepolysaccharidesinP.foresti.was5468%
(RSD30%,n=6),andtheaveragerecoverywas1017% (RSD60%,n=6).Conclusion:Themethodwassimple,rapid,and
accurate.
[Keywords] Periplocaforesti;polysaccharides;contentdetermination
[责任编辑 王亚君]
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