二型鳞毛蕨多糖提取及含量测定*
2012-07-02林宜昆王志红谢启明
罗 琴 林宜昆 王志红 谢启明
(1.楚雄师范学院化学与生命科学系,云南 楚雄 675000;2.德宏师范高等专科学校理工系,云南 德宏 678400)
多糖类化合物是一种免疫调节剂,参与细胞生命现象的调节。已发现100多种中药中的多糖类化合物具有免疫促进作用,这类多糖没有细胞毒性,而药物质量通过化学手段容易控制,已经成为新药的发展方向之一[1]。
近年来对蕨类植物进行分析研究,发现其具有抗微生物和抗肿瘤活性等,但有效成分的分离提取工艺尚需完善。而药用蕨类植物多糖复合物具有多种生理和药理活性,如抗肿瘤、免疫促进、抗凝血、抗补体、抗溃疡、抗病毒和降血糖等,其功能作用限于细胞表面,具有高效低毒的特性[2、3]。
二型鳞毛蕨 (Dryopteris cochleata(Buch.-Ham.ex D.Don)C.Chr.)国内主要分布于四川、贵州、云南等地,属鳞毛蕨属鳞毛蕨科[4]。目前,对二型鳞毛蕨化学成分的研究报到较少,二型鳞毛蕨多糖提取及测定未见报道,本论文通过二型鳞毛蕨多糖提取、工艺优化及二型鳞毛蕨多糖含量测定进行研究,为二型鳞毛蕨的开发利用提供参考。
1.材料与仪器
1.1 材料
二型鳞毛蕨全株,采自云南楚雄市紫溪山,经楚雄师范学院徐成东教授鉴定。采集后迅速干燥后粉碎成干粉,冷冻保存备用。
1.2 试剂
丙酮,甲醇,无水乙醇,苯酚,乙醚,浓硫酸,95%乙醇,葡萄糖标准品 (中国药品生物制品检定所),以上试剂均为分析纯,实验用水为蒸馏水。
葡萄糖贮备液配制:准确称取经60℃干燥至恒重葡萄糖0.1002g,定容至100ml,得浓度1.002mg/ml贮备液。用时稀释成葡萄糖标准液。
苯酚溶液的配制:取苯酚100g,加入0.1g铝片及0.05g碳酸钠,加热蒸馏,收集182℃馏分6.0g,加蒸馏水100ml溶解,即得6%苯酚溶液,置棕色瓶备用。
1.3 仪器
722型光栅分光光度计 (山东高密彩虹分析仪器公司);索氏提取器;HH-S2S恒温水浴锅 (金坛市大地自动化仪器厂);EX124电子天平 (奥豪斯仪器上海有限公司);9FZ-15型机械粉碎机。
2.实验部分
2.1 多糖的提取工艺及定性鉴定[4—6]
2.1.1 多糖提取工艺
二型鳞毛蕨→洗净→干燥→粉碎→热水浸提→浓缩→浓缩液→醇析→过滤→洗涤→干燥→二型鳞毛蕨多糖。
2.1.2 多糖定性鉴定
(1)苯酚-硫酸法:取少量提取的多糖,滴加加体积比为1∶5的苯酚-硫酸溶液,观察颜色。(2)蒽酮-硫酸法:取少量提取的多糖,滴加加体积比为1∶5的蒽酮-硫酸溶液,观察颜色。
2.2 粗多糖提取工艺优化[7]
2.2.1 提取温度的选择
分别称取10g二型鳞毛蕨样品5份,置于锥形瓶中,按料液比1∶20(g∶ml)加入蒸馏水,分别在不同温度 (50℃、60℃、70℃、80℃、90℃)的水浴锅中加热提取2h,提取2次合并提取液,提取浓缩至40ml,加60.0ml无水乙醇,静置24h,过滤,依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤,挥发溶剂至干得粗多糖,干燥恒重后称量粗多糖质量,平行测定3次取平均值。
2.2.2 料液比的选择
分别称取10g二型鳞毛蕨样品5份,置于锥形瓶中,分别按料液比 (g∶ml)1∶10、1∶20、1∶25、1∶30、1∶40加入蒸馏水,在80℃水浴中提取2h,提取2次合并提取液,提取液浓缩至40ml,加60.0ml无水乙醇,静置24h,过滤,依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤,挥发溶剂至干得粗多糖,干燥恒重后称量粗多糖质量,平行测定3次取平均值。
2.2.3 提取时间的选择
分别称取10g二型鳞毛蕨样品5份,置于锥形瓶中,按料液比1∶30(g∶ml)加入蒸馏水,在80℃水浴中分别提取0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h,提取2次合并提取液,提取液浓缩至40ml,加80.0ml无水乙醇,静置24h,过滤,依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤,挥发溶剂至干得粗多糖,干燥恒重后称量粗多糖质量,平行测定3次取平均值。
2.2.4 醇沉浓度的选择
分别称取10g二型鳞毛蕨样品5份,置于锥形瓶中,按料液比1∶30加入蒸馏水,在80℃水浴中提取2h,提取2次合并提取液,提取液浓缩至40ml,分别加60%、70%、80%、90%乙醇、无水乙醇,静置24h,过滤,依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤,挥发溶剂至干得粗多糖,干燥恒重后称量粗多糖质量,平行测定3次取平均值。
2.2.5 醇沉时间的选择
分别称取10g二型鳞毛蕨样品5份,置于锥形瓶中,按料液比1∶30加入蒸馏水,在80℃水浴中提取2h,提取2次合并提取液,提取液浓缩至40ml,用80.0ml无水乙醇分别沉淀6h、12h、18h、24h、30h、,过滤,依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤,挥发溶剂至干得粗多糖,干燥恒重后称量粗多糖质量,平行测定3次取平均值。
2.3 多糖含量测定[8]
2.3.1 绘制标准曲线
分别吸取不同浓度的标准葡萄糖溶液2.00ml置比色管中,加6%苯酚溶液1.00ml,摇匀,迅速加入浓硫酸5.00ml,摇匀,置于冷水中放置15min,以试剂空白溶液为参比液,于490nm波长处测定吸光度,绘制标准曲线。
2.3.2 换算因子测定
准确称取干燥至恒重的二型鳞毛蕨多糖三份,置于100ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,再分别吸取1.00ml于50ml容量瓶中进行稀释,然后吸取2.00ml稀释溶液于比色管中,再分别加入6%苯酚溶液1.00ml,摇匀,迅速加入浓硫酸5.00ml,摇匀,置于冷水浴中放置15min。以试剂空白为参比,于490nm波长处测定吸光度,求换算因子f。
2.3.3 多糖测定
准确称取一定量二型鳞毛蕨,置于索式提取器中,加入80.0ml氯仿和20.0ml甲醇,回流虹吸4次。脱去植物脂质后,加入300.0ml蒸馏水,于80℃水浴中提取2h,提取2次后合并提取液,浓缩至60ml。离心后取清液加入8.0ml氯仿和2.0ml正丁醇,萃取除去蛋白质和顽固脂质 (3次)后转入100ml容量瓶中,用蒸馏水定容。吸取1.00ml于50ml容量瓶中进行稀释,然后吸取2.00ml稀释溶液于比色管中,再分别加入6%苯酚溶液1.00ml,摇匀,迅速加入浓硫酸5.00ml,摇匀,置于冷水浴中放置15min。以试剂空白为参比,于490nm波长处测定吸光度,对照标准曲线,计算二型鳞毛蕨中多糖的含量。
3.结果与分析
3.1 定性检测结果
表1 多糖定性试验结果
定性鉴定结果表明,提取物为多糖化合物。
3.2 提取温度确定
根据2.2.2的方法,结果如图3—1所示。
温度控制在80℃时,多糖产率最高。在50~80℃之间,多糖产率随着温度的升高而增加,而在80~90℃之间,多糖产率逐渐平稳,因此温度宜控制在80℃。
图3 —1 多糖提取温度选择
图3 —2 多糖提取料液比选择
3.3 料液比的确定
根据2.2.2的方法,结果如图3—2所示。料液比在1∶10—1∶30之间时,随着溶剂的增加多糖溶解量增大,但当溶剂量增加到1∶30时多糖已经基本溶出完全,所以再加大溶剂的量多糖的产率增加不明显.所以本试验料液比选择为1∶30。
3.4 提取时间的确定
根据2.2.3的方法,结果如图3—3所示。
图3 —3 多糖提取时间确定
图3 —4 醇沉浓度的确定
在0.5h—2h时随着时间的增加,多糖的产率增加较大,时间超过2h后,多糖在溶剂中已经溶解完全,多糖的产率随时间增大不再改变,因此提取时间以2h为佳。
3.5 醇沉浓度的确定
根据2.2.4的方法,结果如图3—4所示。随着乙醇浓度的增大,多糖产率在增加,且考虑到乙醇较易回收,所以本试验选择无水乙醇来沉淀多糖进行实验。
3.6 醇沉时间的确定
根据2.2.4的方法,结果如图3—5所示。
图3 —5 醇沉时间的确定
图3 —6多糖测定标准曲线
由图3—5可知:随着醇沉时间增大,多糖产率增加,随着醇沉时间增大,二型鳞毛蕨粗多糖产率增加,多糖产率几乎稳定不变,为此本实验较佳醇沉时间为24h。
3.7 绘制标准曲线
根据2.3.1的方法,结果如3—6图所示。根据标准曲线建立回归方程为:
表明在20~10 ug/ml范围内,吸光度与多糖浓度呈良好的线性关系。
3.8 多糖含量测定
3.8.1 换算因子确定
根据2.3.2方法及公式:f=W×106/(C×D)。式中W为二型鳞毛蕨多糖质量 (g),C为多糖的浓度,D为多糖的稀释倍数,算出多糖的换算因子如下表2所示。
表2 二型鳞毛蕨多糖的换算因子
3.8.2 多糖含量测定
根据2.2.6方法及公式:多糖含量=(C×D×f)/(W×106),式中W为二型鳞毛蕨的质量 (g),C为多糖溶液中葡萄糖的浓度 (ug/ml),D为多糖的稀释倍数,f为换算因子。算出多糖提取率如下表3所示。
表3 二型鳞毛蕨多糖含量测定
4.结论
1.多糖提取工艺中,物料比、提取时间、提取温度、沉淀剂乙醇浓度、沉淀时间对实验结果均有一定影响。实验表明,二型鳞毛蕨多糖提取较佳工艺是:经过干燥 (60℃)粉碎的二型鳞毛蕨样品按料液比为1∶30加入蒸馏水,在80℃水浴中浸提2h,水提液浓缩至20ml,加入无水乙醇沉淀24h,过滤,沉淀依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤、干燥得到浅黄色二型鳞毛蕨多糖,多糖提取率为二型鳞毛蕨全株干重的2.51%。
2.用苯酚-硫酸比色法对二型鳞毛蕨中多糖含量测定,测得二型鳞毛蕨中多糖含量为2.64%。多糖提取率比测定多糖含量低的原因是,多糖在提取过程中因溶解、洗涤等因素而损失。二型鳞毛蕨多糖的结构及活性有待进一步研究。
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