蒙药玉簪花总多糖提取工艺优选与含量测定
2014-05-04王娜娜薛培凤李凤英张冬艳
王娜娜,薛培凤,耿 婕,魏 慧,李凤英,张冬艳
(内蒙古医科大学,内蒙古 呼和浩特 010110)
蒙药玉簪花是百合科植物玉簪 Hosta plantaginea(Lam.)Aschers.的干燥花,又名内消花、白鹤花、白玉簪等,是蒙医专用、常用药材之一,具有悠久的蒙医临床用药历史和确切的疗效。蒙药典籍《蒙药正典》中已有记载。《中华本草》(蒙药卷)记载其性寒,味涩、苦,效软、柔、稀,具有清热、解毒、止咳、利咽喉之功效,主治咽喉肿痛、音哑、肺热、毒热。但有关玉簪花及其制品中多糖的检测方法及含量的影响因素,国内外尚无文献报道。本试验采用单因素及正交试验对玉簪花总多糖提取工艺进行了优选,并建立了测定玉簪花多糖含量的方法,为玉簪花的进一步开发利用及其多糖的生物活性研究奠定基础[1]。
1 仪器与试药
AL204型电子天平(梅特勒-托利多仪器上海有限公司);TU-1901型双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);BFX5-320型低速自动平衡离心机(白洋离心机厂);IKARV10型旋转蒸发仪(德国);HH-S型数显恒温油浴锅(金坛市医疗仪器厂);BGZ-146型电热鼓风干燥箱(上海博讯实业有限公司)。玉簪花药材于2013年2月购自内蒙古药材公司,经内蒙古医科大学乔俊缠教授鉴定为百合科植物玉簪H.plantaginea的花;葡萄糖(天津市福晨化学试剂厂),无水乙醇(天津市风船化学试剂科技有限公司),苯酚(天津永晟精细化工有限公司),石油醚(天津市风船化学试剂科技有限公司),浓硫酸(天津大茂化学试剂厂),以上试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 提取工艺单因素考察[2]
2.1.1 提取温度
将玉簪花药材粉碎过40目筛,称取1.0 g干燥的玉簪花药材粉末5份,精密称定,分别以石油醚30 mL回流脱脂3 h,挥去石油醚。脱脂后的药材分别在室温条件下以水浸泡2 h,料液比1 ∶20,在不同温度(60,70,80,90,100 ℃)下提取 2 h,提取次数为1次,过滤去渣,向提取液中加无水乙醇至含醇体积为80%,沉淀多糖,放入冰箱,静置过夜,离心。将沉淀的多糖溶于蒸馏水,采用苯酚硫酸法测定其含量。在上述条件下,每份平行操作2次,结果取2次测定的平均值,考察提取温度对总多糖得率的影响[3]。结果见表1。
2.1.2 提取时间
方法同 2.1.1 项,提取温度为 90 ℃ ,在不同提取时间(1,2,3,4,5 h)内各提取1次,测定其含量,考察提取时间对总多糖得率的影响[4]。结果见表1。
2.1.3 料液比
方法同 2.1.1项,提取时间为 3 h,提取温度为 90℃,在不同料液比(1 ∶10,1 ∶20,1 ∶30,1 ∶40,1 ∶50)条件下各提取 1 次,测定其含量,考察料液比对总多糖得率的影响。结果见表1。
2.1.4 提取次数[5]
方法同 2.1.1项,按料液比 1∶20,提取温度为 90℃,提取时间为3 h,在不同提取次数的条件下,测定其含量,考察提取次数对总多糖得率的影响。结果见表1。
2.2 提取工艺正交试验[6-7]
在2.1项下单因素试验基础上,结合文献,以料液比(因素A)、提取时间(因素 B)、提取温度(因素 C)、提取次数(因素 D)为最终因素进行考察,每个因素3水平,进行 L9(34)4因素3水平正交试验,以玉簪花总多糖得率为考察指标。因素水平表见表2(正交试验重复做2次,结果取2次测定的平均值)。正交试验结果及方差分析结果见表3和表4。可见,因素D对提取工艺有显著性影响(P<0.05),各因素的影响大小顺序依次为 D>A>B>C,即提取次数>料液比>提取时间>提取温度。结合单因素试验及正交试验结果,得出各因素的最佳水平依次为A3B3C3D2。根据生产实际考虑,B选择 B2。综合选择,最佳提取工艺条件为A3B2C1D2,即料液比 1∶30,提取时间 3 h,提取温度 80℃,提取次数3次。
表1 玉簪花多糖提取工艺单因素考察结果
表2 提取工艺正交试验因素水平表
表3 正交试验结果
表4 正交试验方差分析结果
2.3 含量测定及方法学考察[8]
2.3.1 对照品溶液制备
称取105℃干燥至恒重的葡萄糖10.01 mg,精密称定,加水溶解并定容于100 mL容量瓶中,摇匀,即得葡萄糖对照品贮备液(0.1 g /L)[9]。
2.3.2 测定波长选择[10]
采用苯酚-硫酸显色法,分别精密吸取对照品及供试品溶液1 mL,加入5%苯酚溶液 1 mL,充分摇匀,迅速贴壁加入浓硫酸5 mL,静置 30 min。同法制得空白对照溶液,在紫外分光光度计200~600 nm波长范围扫描,作图。确定本试验玉簪花药材中总多糖的测定波长为488 nm。
2.3.3 方法学考察
线性关系考察:精密量取葡萄糖对照品贮备液 0.2,0.3,0.4,0.6,0.7,0.8 mL,置 6 个干燥试管中,分别加水补至 1.0 mL,在488 nm波长处测定吸光度。以吸光度为纵坐标、含量为横坐标绘制标准曲线,得回归方程 Y=8.903 6 X+0.041 7,r=0.999 4(n=6)。结果表明,葡萄糖溶液质量浓度在 0.02~0.08 g/L 范围内与吸光度呈良好的线性关系。
精密度试验:取同一对照品溶液,分别依法测定6次。结果吸光度的 RSD=0.17%(n=6),表明仪器精密度良好。
重复性试验:取同一样品6份,依法制备供试品溶液并测定含量。结果的 RSD=2.96%(n=6),表明方法重复性良好。
稳定性试验:取同一供试品溶液,于制备后6 d内每隔1 h测定 1次吸光值,共测定 6次。结果的 RSD=1.21%(n=6),表明供试品溶液在6 h内稳定性良好。
加样回收试验:称取6份玉簪花药材粉末各 0.5 g,精密称定,脱脂提取、沉淀多糖后,定容于50 mL容量瓶中,吸取1 mL,置25 mL容量瓶中,加入已知质量浓度的葡萄糖对照品溶液,用蒸馏水定容。按标准曲线项下苯酚-硫酸法分别测定吸光度,根据葡萄糖的检出量计算回收率。结果葡萄糖平均回收率为98.26% ,RSD =2.05% (n=6)。
2.3.4 样品含量测定
准确称量玉簪花粉末1.0 g,对原料脱脂后,室温条件下浸泡2 h,根据正交试验最佳提取条件(即料液比为1∶30,80℃提取3次,每次3 h)提取,合并提取液,减压浓缩,向浓缩液中加无水乙醇至含醇80%,沉淀多糖,放入冰箱(4℃),静置过夜;离心分离,沉淀多糖全部溶于蒸馏水,定容,即得供试品溶液。采用苯酚-硫酸法,测定其含量,结果为3.65%。
表5 最佳提取工艺验证试验
2.4 最佳提取工艺验证
称取玉簪花粉末20 g,以正交试验优选的最佳提取工艺参数进行试验验证,应用优化后工艺条件进行提取,按拟定含量测定方法依次测定。结果见表5。可见,多糖得率平均值比单因素试验的得率高,且 3次得率基本接近,说明用优化后的工艺条件重复性好。
3 讨论
多糖是一类天然大分子化合物,由10个以上至成千个单糖脱水形成的天然高分子聚合物,是构成生命的分子基础之一。多糖易溶于水,不溶于乙醇等有机溶剂,最常见的提取方法是水提醇沉,沉淀干燥后即为粗多糖。大量的药理及临床研究表明,多糖具有抗癌、增强免疫力等作用,对于预防和治疗包括癌症在内的多种疾病都具有巨大的潜力,因此多糖的研究目前已成为关注的焦点。百合科植物多糖的研究在近年才逐渐开展起来,提取条件已比较清楚,可考虑进一步放大处理。但对其化学结构的研究仍然非常有限,大多数已报道的百合科植物多糖的结构信息不够详尽,高级结构的研究还是空白,故需作进一步的结构分析。有关其药理作用方面的研究较多,但没有涉及进一步的作用机理及功能结构。从应用研究的角度来看,百合科植物多糖具有很多药理作用,极有潜力开发为新型的药物和保健品。百合科植物种类很多,分布也很广,资源极其丰富,多糖含量高,因此对百合科植物多糖进行广泛深入地研究,具有巨大的开发和应用价值。
本试验采取单因素试验及4因素3水平正交试验方案对玉簪花多糖的提取条件进行了优化。由正交试验结果分析可知,提取次数是最主要的影响因素,其次是料液比,提取时间及提取温度影响不显著。工艺放大试验研究表明,该工艺条件简单、稳定可行,为有效开发利用玉簪花多糖奠定了基础。
采用苯酚-硫酸法测定玉簪花多糖的含量,通过石油醚脱脂,挥干后水提,再以乙醇醇沉分离多糖成分。方法学考察结果表明,采用该法测定玉簪花多糖的含量,方法简单、可靠、重复性好、显色稳定。
综上所述,玉簪花多糖尚待进一步研究,通过基础的最佳提取方法确定和含量测定,为进一步研究多糖的纯化方法及药理活性奠定了基础。讯作者,(电话)0471 -6653146(电子信箱)xpfdc@ vip.sina.com。
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