柱前衍生化HPLC法分析马卡列丙多糖中单糖的组成*
2020-03-31龚开妍智馨君谭紫玲刘良红
龚开妍,智馨君,朱 恋,谭紫玲,刘良红,蔡 伟
(湖南医药学院药学院,湖南 怀化 418000)
马卡列丙(侗药名),拉丁名为Duhaldeanervosa(Wallich.ex Candelle)A.Anderberg,又称毛秀才,小黑药,是菊科羊耳菊属显脉旋覆花的多年生草本植物[1],主要分布于我国西南地区和东南亚等地[2]。马卡列丙,在云南可作为香料食用,亦可作为民间药物,具有祛风寒, 通经络, 消积止痛等功效,主要用于风湿疼痛, 脘腹冷痛,偏头痛,跌打损伤,骨折等疾病的治疗[3-4]。马卡列丙中除了含有萜类,甾体等成分[5-6],还含有本课题组前期研究发现的绿原酸类和多糖类成分[7-8]。多糖是生物体内重要的生物大分子,具有抗肿瘤,增强免疫力等多种药理作用[9-11]。多糖的单糖组成是多糖结构研究的前提,是生物活性和开发利用研究的关键[12-13]。目前,尚未有马卡列丙多糖研究的文献报道。基于此,本研究采用水提醇沉法和sevag法脱蛋白得到马卡列丙精多糖,并采用柱前衍生化法结合高效液相色谱法,分析了侗药马卡列丙多糖中单糖的组成及其摩尔比。
1 仪器与试药
1.1 药 材
马卡列丙购自云南,经湖南医药学院汪冶教授鉴定为显脉旋覆花的根。
1.2 仪 器
Agilent1260高效液相色谱仪(含G1311B四元泵和G4212B二极管阵列检测器),美国Agilent公司;AUW120D电子分析天平,日本岛津公司;Mighty-10超纯水机,上海砾鼎水处理设备有限公司。
1.3 药品与试剂
木糖,甘露糖,阿拉伯糖,葡萄糖均购自南京春秋生物有限公司;乙腈(色谱纯),美国Tedia公司;1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(PMP),阿拉丁试剂(上海)有限公司;实验用水由超纯水机制得;其他试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 多糖的提取
取马卡列丙干燥粉末,精密称定10 g,加入500 mL纯水于70 ℃水浴锅中水浴回流1 h,提取3次,合并提取液进行减压浓缩。浓缩液加95%乙醇至含醇量达80%,4 ℃过夜后离心,收集沉淀,干燥即得粗多糖。将提得的粗多糖用纯化水溶解置分液漏斗中,加入Sevag试剂(三氯甲烷:正丁醇=4:1)除蛋白,Sevag试剂加入量为多糖溶液的1/4,充分振摇30 min后,经离心机离心1 min,收集水相,在水相中继续加入Sevag试剂除蛋白,重复上述操作4次,收集水相,加入95%乙醇至含醇量达80%,离心收集沉淀物,用无水乙醇、丙酮各洗3次,干燥,即得马卡列丙精多糖。
2.2 多糖的水解
精密称取上述马卡列丙精多糖50 mg,置于10 mL水解管中,加入2 mol/L硫酸溶液2 mL,于100 ℃干燥箱中水解8 h,用4 mol/L氢氧化钠溶液中和至pH约7.0,待衍生化。
2.3 对照品溶液的配制
称取阿拉伯糖、甘露糖、无水葡萄糖和木糖约20 mg,精密称定,置于10 mL的容量瓶中,用纯化水定容,分别配制为2.03 μg/μL,2.05 μg/μL,2.08 μg/μL,2.06 μg/μL的对照品溶液。
2.4 对照品和样品的衍生化
精密量取100 μL样品水解液、100 μL四种对照品混合溶液作为混标及100 μL纯化水置于不同的水解管中,分别加入100 μL 0.5 mol/L PMP甲醇溶液及100 μL 0.3 mol/L NaOH溶液,混合后在 70 ℃水浴中反应30 min,取出冷却,加 100 μL 0.3 mol/L HCl溶液中和,再加水 1 mL,用1 mL氯仿萃取3次,弃去氯仿层,水层用0.45 μm微孔膜过滤后,进HPLC分析。
2.5 色谱条件
色谱柱:Thermo Scientieic BDS Hypersil C18(250 mm×4.6 mm,5 μm)。流动相:0.5%磷酸盐缓冲液(A)和乙腈(B)梯度洗脱,见表1;流速:1.0 mL/min;检测波长245 nm;进样量:20 μL,柱温:45 ℃。
表1 流动相梯度洗脱比例表
2.6 方法学的考察
2.6.1 线性关系的考察
分别精密量取甘露糖,葡萄糖,阿拉伯糖和木糖对照溶液适量,配成一系列浓度的混合标准品溶液。按“2.4”项下衍生化后,按“2.5”项下的色谱条件依法测定,各化合物以质量为横坐标、峰面积为纵坐标进行线性分析,计算相关系数,结果见表2。
表2 回归方程,线性关系和范围
2.6.2 精密度实验
精密吸取“2.3”项下混合对照品衍生溶液,连续进样6次,每次 20 μL,分别记录各成分峰面积并计算其RSD,测得甘露糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖的RSD分别为 0.14%,0.05%,0.04%,0.09%,表明仪器的精密度良好。
2.6.3 重复性实验
取6份马卡列丙多糖,按“2.2”项水解,按“2.4”项进行衍生化,按“2.5”项下色谱条件,进行样品分析,测得甘露糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖的含量,计算RSD分别为:3.84%,2.24%,1.16%,3.44%,表明该方法重复性良好。
2.6.4 稳定性实验
取“2.3”项中供试品溶液,分别于 0、2、4、8、12、24 h进样,按色谱条件,记录峰面积,测得甘露糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖的RSD分别为:0.32%,0.58%,0.50%,0.48%,表明样品在24 h内稳定。
2.6.5 加样回收率实验
表3 加样回收率
取已知含量的马卡列丙多糖样品约50 mg,精密称定,按“2.2”项方法水解,取100 μL水解液,平行6份,加入一定量的对照品溶液,按“2.4”项下方法制备供试品溶液,测定并计算各成分的加样回收率以及RSD。结果甘露糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖的平均加样回收率分别为98.7%,98.1%,96.3%,104.4%,RSD分别为3.07%,2.45%,2.81%,2.44%,表明该方法的准确度良好,结果见表3。
2.6.6 多糖样品组分分析和摩尔比
精密称取马卡列丙多糖,按“2.2”与“2.4”项下方法制备供试品溶液,按“2.5”项下色谱条件,进HPLC分析,其色谱图如图1所示,结果表明马卡列丙多糖中含有甘露糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖,其摩尔比值约为0.10:3.87:1.00:0.07。
图1 样品色谱图
3 讨 论
3.1 多糖水解条件的考察
为了优化多糖的水解过程,本文对硫酸的用量(1, 2, 3 mL),水解时间(7, 8, 9 h)和水解温度(90, 100, 110 ℃),进行了单因素考察。结果表明,随着硫酸的用量增多、水解时间的增长、水解温度的提高,各单糖峰面积逐渐增加,在硫酸用量为2 mL,水解时间为8 h,水解温度为100 ℃时,各单糖的峰面积最大且稳定,与文献报道的水解条件基本一致[11],因此最终选定在上述条件下进行多糖的水解。
3.2 色谱条件的选择
采用三种不同的色谱柱(Agilent Zorbax SB-C18(150 mm×4.6 mm,5 μm),Dikma Diamonsil C18(2)(250 mm×4.6 mm,5 μm)和Thermo Scientific Hypersil BDS C18(250 mm×4.6 mm,5 μm),考察试样品的分离情况,结果表明Thermo Scientific Hypersil BDS C18对对照品和供试品溶液的分离效果较好。为了进一步优化色谱条件,分别对流动相的种类(甲醇/水和乙腈/水),流速(0.8,1.0,1.2 mL/min),柱温(25,30,35,40,45 ℃)以及梯度进行了考察,结果表明流速对色谱峰分离度影响不大,柱温可改善分离度,并降低柱压,因此最终,选择梯度洗脱,流速为1.0 mL/min,柱温为45 ℃的色谱条件进行色谱分离。
4 结 论
多糖是生物体内重要的生物大分子,具有抗肿瘤,增强免疫力等多种药理作用,结构多由葡萄糖,甘露糖,半乳糖,阿拉伯糖,岩藻糖等单糖组成。本研究建立了柱前衍生化测定侗药马卡列丙多糖中单糖组成的方法,该方法重现性良好,能够快速对多糖样品进行组成分析,为侗药马卡列丙的研究奠定基础。