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土人参多糖的分离及诱导PC12细胞分化活性



全 文 :·512· 中草焉ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第4期2007年4月
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土人参多糖的分离及诱导PCI2细胞分化活性
冉靓1’2,杨小生H,朱海燕1,王伯初2
(1.贵州省、中国科学院天然产物化学重点实验室,贵州贵阳550002,2.重庆大学生物工程学院生物力学与
组织工程教育部重点实验室,重庆400030)
土人参为马齿苋科植物栌兰Talinumpanicu—
latumGaertn.的根,又名参草、紫人参、土炕头、福
参、申时花等,生长于田间、路边、墙角石旁、山坡沟
边等阴湿处,分布于四川、贵州、云南、江苏、安徽、浙
江、福建等地,睬甘、淡、性平,有补中益气,润肺生津
之功效,可用于治疗气虚劳倦,食少,泄泻,肺痨咳
血,眩晕,潮热,盗汗,月经不调,产妇乳汁不足等
症[1’2]。近年来,对多糖的深入研究表明,多糖具有多
种生物活性[引,其中,有研究表明夹竹桃多糖[4],刺
梨多糖[53等有促进PCI2细胞生长和分化作用。笔
者在开展贵州民族药的活性物质筛选时发现,土人
参的水提取物可诱导PCI2细胞的分化。因此本实
验以活性筛选为导向,对土人参多糖进行分离、纯
化,找到了活性多糖,并对其结构进行了初步研究。
1材料、试剂和仪器
1.1材料:土人参产自贵州省安顺市关岭县,经贵
阳中医学院陈德媛教授鉴定为马齿苋科植物栌兰
T.paniculaturnG ertn.的根。
1.2仪器与试剂:GC一14C型气相色谱仪(日本岛
津公司);Agilent1100高效液相色谱仪(美国);
HP8453紫外可见分光光度仪(美国惠普公司);
VECTOR22型傅里叶变换红外光谱仪(德国);
EYELAFDU一1100冷冻干燥机(日本);FORMA
3111水套式CO。培养箱(美国);尼康倒置相差显微
镜(日本);DEAE一纤维素(dz海恒信化学试剂有限
公司);SepharoseCL一6B(瑞典Pharmacia公司);多
糖分子量标样Pullulan系列(日本东京化成公司);
大鼠嗜铬细胞瘤PCI2细胞株(中国典型培养物保
藏中心);其他试剂均为进口或国产分析纯。
2实验方法
2.1 粗多糖的提取:干燥土人参2.3kg,粉碎,
75%乙醇回流脱脂,每次2h,反复2次。药渣挥干溶
剂,加8倍水,煮沸浸提2h,反复2次。合并滤液。减
压浓缩至一定体积,加入工业乙醇,使含醇量达到
80%,静置过夜,抽滤,依次用95%乙醇、丙酮洗涤
沉淀,收集沉淀,于真空干燥箱中60℃干燥得土人
参粗多糖(7.paniculatumpo ysaccharides,TPP)。
2.2粗多糖的纯化
2.2.1 DEAE一纤维素离子交换色谱(OH一型):取
土人参粗多糖10.0g溶于水,3000r/min下离心
收穰日期;2006—06-1l
基金项目;国家重大基础研究前期研究专项(2004CCA03800);贵州省优秀科技人才培养计划项目[黔科合人字(2002)0205号]
作者简介:冉靓(1980一),女,重庆市人,硕士研究生,主要从事活性多糖的分离纯化。
*通讯作者杨小生Tel:(0851)5380459E-mail:yang—xiaosheng@yahoo.com
万方数据
中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第4期2007年4月·513·
10min,以DEAE一纤维素柱色谱分离,依次用蒸馏
水、1.0mol/L为上限的NaCl溶液,0.2mol/L为
上限的NaOH溶液洗脱,以硫酸一苯酚法跟踪检测。
10.0gTPP经DEAE一纤维素柱色谱分离,分别得
到TPPl(180mg)、TPP2(631mg)、TPP3(1.625
g)、TPP4(579rag)、TPP5(467rag)5个组分。根据
活性筛选结果,对TPP3和TPP5两个组分进一步
分离纯化。TPP3(400mg),TPP5(400mg)经
SepharoseCL一6B(100cm×2.6cm)柱色谱分离分
别得1个主要成分TPP3a(169mg),TPP5b(105
mg)。TPP3a和TPP5b在SepharoseCL一6B柱(80
cm×1.6cm)上的洗脱峰均呈单一对称峰;2种多糖
在聚丙烯酰胺盘状电泳上均呈单一条带,同时
TPP3a和TPP5b的紫外光谱均显示其在260nlTl
和280am处未见明显特征吸收峰。
2.2.2SepharoseCL一6B凝胶色谱(100cm×2.6
cm):以0.2mol/LNaCl溶液洗脱,体积流量为30
mL/h,分部收集,以硫酸一苯酚法跟踪检测多糖峰,
合并高峰部分,透析,冷冻干燥。
2.3纯度检测
2.3.1 聚丙烯酰胺盘状电泳[6]:聚丙烯酰胺浓度
5%,电泳缓冲液为0.025mol/L硼砂一硼酸缓冲液
(pH9.0),每管3mA,电泳8h,上样量50弘L(含糖
量50|“g),阿利新蓝染色。
2.3.2 SepharoseCL一6B凝胶色谱(80am×1.6
cm):以0.2mol/LNaCI溶液洗脱,流速为30mL/
h,每管收集3mL,用硫酸一苯酚法跟踪检测多糖峰。
2.3.3紫外光谱:多糖样品1mg/mL水溶液,以蒸
馏水做空白,进行200~400nm紫外扫描。
2.4相对分子质量测定:凝胶渗透色谱法测定多糖
相对分子质量。色谱柱AgilentPLaquagel—OH
MIXED(300mm×7.5mm,8弘m),流动相为0.2
mol/L的HAC:NaAC缓冲体系,体积流量1mL/
min,上样量50弘L,柱温30℃,柱压39×105Pa。
2.5单糖组成分析
2.5.1纸色谱:取TPP3a和TPPSb各10mg,加入
2mol/LH2SO;各3mL,于100℃油浴中水解10h,
冷却后加入BaCo。中和至中性,3000r/rain下离心
除去沉淀,取上清液,点样于新华1号滤纸,以醋酸乙
酯一醋酸一水(3:1:3)展开,苯胺一邻苯二甲酸喷雾,
置100℃加热5min,显色。对照单糖为葡萄糖、甘露
糖、果糖、半乳糖、木糖、鼠李糖、阿拉伯糖。
2.5.2气相色谱:取多糖TPP3a和TPP5b各10
mg,加入2mol/L三氟醋酸各3mL,封管,于100
℃下水解6h。按文献方法[73制备样品和单糖对照品
的糖醇乙酸酯衍生物进行气相分析。色谱条件:色谱
柱为OV一275石英毛细管柱(30ITI× .32mm×
0.25肛m),柱温以10℃/min,从180。C升至250
℃,保持5min,检测器和进样器温度均为250℃,
氮气作载气,分流比10:1。根据单糖对照品的保留
时间和校正因子,判断单糖组成。
2.6红外光谱分析:取干燥多糖样品2mg与KBr混
合研细后,压片,在400~4000am_1进行红外扫描。
2.7诱导大鼠嗜铬神经瘤PCI2细胞分化实验:实
验设阳性对照组、空白对照组和样品组3个实验组,
以神经生长因子(NGF)为阳性对照,生理盐水为空
白对照,样品组平行3个样。取适量生长良好的
PCI2细胞,以每孔3×103个细胞接种于96孔酶标
板中(培养液为85%DEME、10%灭活马血清、5%
灭活胎牛血清、链霉素100pg/mL、青霉素100u/
mL),然后分别加入NGF、样品和生理盐水至孔中,
使NGF和样品质量浓度分别达到100ng/mL、20
pg/mL,最后置于37℃、5%CO。的培养箱中培养,
3~4d换1次培养液,14d后在相差显微镜下观察
细胞形态。
3 结果
3.1 土人参多糖的分离纯化:2.3kg干燥土人参
制得土人参粗多糖(TPP)253.563g。TPP的紫外光
谱显示其在260nm和280nm处无明显特征吸收
峰,而且TPP的双缩脲反应呈阴性,说明土人参粗
多糖中的蛋白质的量较少。硫酸一苯酚法测得TPP
中总糖的质量分数为56.82%。
3.2土人参多糖组分的物理性状:经冷冻干燥后,
TPP3a为白色絮状粉末,TPP5b为浅褐色絮状粉
末;均易溶于水,不溶于高体积分数乙醇、丙酮、醋酸
乙酯、正丁醇等有机溶剂;与硫酸一苯酚反应均呈橘
黄色;TPP3a与硫酸咔唑试剂反应呈玫瑰红色,经
测定其糖醛酸质量分数为20.57%,TPP5b与硫酸
咔唑试剂反应为阴性;由凝胶渗透色谱(GPC)检测,
TPP3a的相对分子质量为1.076×105,TPP5b的相
对分子质量为8.452×103。
3.3土人参多糖组分的单糖组成分析:纸色谱结果
表明TPP3a中含有半乳糖、阿拉伯糖和鼠李糖,而
TPP5b中含有葡萄糖。根据气相色谱分析结果,
TPP3a由鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖组成,其物质
的量比为:0.81:1.04:1.00,而TPP5b由甘露糖
和葡萄糖组成,其物质的量比为1.00:4.50。
3.4土人参多糖组分的红外光谱分析:红外光谱表
万方数据
·514· 中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第4期2007年4月
明TPP3a和TPP5b均在4000~400cm_1具有多
糖类物质的一般特性。2种多糖在3400cm-1左右
的吸收峰是糖类分子间或分子内氢键的伸缩振动
峰,2930cm_1附近的弱吸收峰是C—H的伸缩振
动峰,以上两组峰是糖类的特征峰。TPP3a在1612
ClTI~,1424ClTI-1的吸收峰分别是羧基中C—O的
非对称伸缩振动峰、C一0的伸缩振动峰,这与
TPP3a中含有糖醛酸的结果相吻合;在1100~
1010cm_1的3个吸收峰,说明TPP3a中存在吡喃
糖苷,而其在894ClTI-1处的特征吸收峰则是吡喃糖
p型C—H的变角振动吸收峰。TPP5b在1650cm_1
附近的吸收峰是酰胺基中C—O的伸缩振动峰,而
其在1413cm-1附近的吸收峰则属酰胺11I带,这说
明TPP5b中存在酰胺基;此外TPP5b在1079
cm~,1025cml处的吸收峰,说明该多糖中存在呋
喃糖苷,而其在937cm叫处的吸收峰则对应呋喃环
的对称伸缩振动。
3.5 诱导大鼠嗜铬神经瘤PCI2细胞分化实验结
果:在相差显微镜下对细胞形态观察表明,空白对照
组细胞呈球形,阳性对照组细胞已分化出明显的神
经样突触,含20/-g/mLTPP5b的样品组细胞有部
分已分化出神经样突触,而其他样品组细胞仍成球
形,无神经样突触产生,这说明在20/-g/mL质量浓
度下,TPP5b对PCI2细胞的生长有一定的促分化
作用,具有一定的神经营养活性。
4讨论
土人参粗多糖中含有大量淀粉,淀粉成分的存
在对活性多糖成分的分离纯化和跟踪造成了一定的
干扰,因此在后续处理过程中反复采用溶解、离心的
方法,达到除去大部分淀粉的目的。土人参粗多糖呈
褐色,颜色较深,本实验中采用DEAE一纤维素分离
无色多糖和有色多糖,不仅脱去植物多糖中游离色
素,而且保持了多糖的天然本色,同时在一定程度上
避免了活性炭或双氧水等脱色方法对多糖造成的损
失或破坏。
本实验采用糖醇醋酸酯衍生物气相色谱法测定
单糖组成,可避免衍生物异构体的产生,但该方法不
能检出己糖醛酸,而在糖醛酸的量的测定中,发现
TPP3a含糖醛酸为20.57%,但究竟是何种糖醛酸
有待进一步的证实。对2种多糖的红外光谱的分析
显示,TPP3a中含有p型吡喃糖苷,TPP5b中有呋
喃糖苷,但呋喃糖苷的类型无法从红外光谱上直接
识别,需要通过核磁共振等手段进行鉴定。
从20世纪五六十年代起,人们逐渐发现多糖具
有抗肿瘤、抗病毒、抗衰老、抗凝血、抗溃疡、降血糖、
降血脂等药理作用,并开展了广泛的研究,但是在众
多的活性多糖研究中,多糖对神经系统作用的研究
报道相对较少‰引。然而随着社会发展,神经系统退
行性疾病的发病率急剧上升,对神经系统作用的药
物研究已成为一项热点‘10],因此在多糖中寻找具有
神经营养活性的物质,是一件有意义的工作。
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土人参多糖的分离及诱导PC12细胞分化活性
作者: 冉靓, 杨小生, 朱海燕, 王伯初
作者单位: 冉靓(贵州省、中国科学院天然产物化学重点实验室,贵州,贵阳,550002;重庆大学生物工程
学院,生物力学与组织工程教育部重点实验室,重庆 400030), 杨小生,朱海燕(贵州省、中
国科学院天然产物化学重点实验室,贵州,贵阳,550002), 王伯初(重庆大学生物工程学院
,生物力学与组织工程教育部重点实验室,重庆 400030)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2007,38(4)
被引用次数: 3次

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