蒲公英綠原酸-白芨多糖包合物鑒定研究

沈 奇，沈小青，張陽(yáng)陽(yáng)，張衛(wèi)明，任 勇,3，吳國(guó)榮,3,*

(1.南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 210046；2.南京特殊教育職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 210038；3.南京師范大學(xué) 江蘇省藥物超分子材料及應(yīng)用省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210046)

蒲公英綠原酸-白芨多糖包合物鑒定研究

沈 奇1,2，沈小青1，張陽(yáng)陽(yáng)1，張衛(wèi)明1，任 勇1,3，吳國(guó)榮1,3,*

(1.南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 210046；2.南京特殊教育職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 210038；3.南京師范大學(xué) 江蘇省藥物超分子材料及應(yīng)用省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210046)

用本實(shí)驗(yàn)室提取的白芨多糖(BSPS)對(duì)蒲公英綠原酸(CA)進(jìn)行包合，再通過(guò)熱差示分析、紅外圖譜和共振核磁圖譜對(duì)其包合做出鑒定，結(jié)果顯示包合物(B-CA)已經(jīng)形成，并且推論出可能的包合形式。

蒲公英綠原酸；白芨多糖；包合物；鑒定

綠原酸，又名3-咖啡?？崴?3-caffeoylquinic acid)，是植物細(xì)胞在有氧呼吸過(guò)程中經(jīng)磷酸戊糖途徑(HMS)的中間產(chǎn)物合成的一種苯丙素類(lèi)物質(zhì)[1]。它具有較強(qiáng)生物學(xué)活性，對(duì)消化系統(tǒng)、血液系統(tǒng)等均有藥理作用；除此之外，在抗氧化、抗紫外、抗癌等方面均有有效作用，廣泛應(yīng)用在食品、化妝品等方面，顯示出極大的應(yīng)用潛力[2-3]。而白芨千百年來(lái)一直作為藥用植物，并且也廣泛應(yīng)用于各種化妝品中[4]，由于綠原酸的性質(zhì)不穩(wěn)定，限制了其在更多領(lǐng)域中的應(yīng)用。很多研究者用包括環(huán)糊精在內(nèi)的多種材料，對(duì)其進(jìn)行包合，旨在增加其穩(wěn)定性[5-6]。本實(shí)驗(yàn)單獨(dú)使用白芨多糖包合綠原酸，并且對(duì)其包合物進(jìn)行多方面的研究和鑒定，旨在為今后該方法的成熟并廣泛應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與設(shè)備

綠原酸(CA) 自制(參照沈奇等[7]的方法，從蒲公英中分離出綠原酸，經(jīng)鑒定其純度為87.6%)；白芨多糖(BSPS) 自制(采取芮海云等[4]的方法，純度為80%)。

重水 中國(guó)科學(xué)院武漢波譜公司；甲醇、乙醇、磷酸、正丁醇、醋酸、乙酸乙酯、FeCl3、鐵氰化鉀、磷酸銨等均為國(guó)產(chǎn)分析純。

NEXUS-670型傅里葉變換紅外波譜儀 Nicolet公司；UV-754分光光度計(jì) 上海第二分析儀器廠(chǎng)；AVANCE 400核磁共振儀 Bruker公司；ZF-I型三用紫外分析儀 上海顧村電光儀器廠(chǎng)。

1.2 方法

1.2.1 綠原酸-白芨多糖包合物(B-CA)的制備

參照環(huán)糊精包合的條件[6]，精確稱(chēng)取白芨多糖100mg，加入10mL蒸餾水，混勻后，加綠原酸20mg。充分?jǐn)嚢?0h后，過(guò)濾，冷凍干燥，備用。綠原酸與白芨混合物的制備：以質(zhì)量比5:1的比例物理混合綠原酸與白芨多糖。

1.2.2 差示分析儀鑒定綠原酸及其包合物

分別稱(chēng)取綠原酸(CA)、白芨多糖(BSPS)、物理混合物(CA+BSPS)、包合物(B-CA)4種樣品5.0mg，進(jìn)行差示掃描熱分析：以Al2O3為參比，量程為±50μV，升溫范圍為40～400℃，升溫速率為10℃/min，作DTA圖譜。

1.2.3 核磁共振(1H-NMR)檢測(cè)綠原酸及其包合物

核磁共振儀為Bruker公司的AVANCE400，所用溶劑為D2O。

2 結(jié)果與分析

2.1 綠原酸-白芨多糖包合物的鑒定

2.1.1 綠原酸及其白芨多糖包合物差示分析儀的鑒定

圖1 綠原酸、白芨多糖、兩者包含物及物理混合物的熱差示分析圖譜Fig.1 Plots of differential scanning thermal analysis

從圖1可以看出，綠原酸、白芨多糖、兩者包合物以及物理混合物的圖譜有根本的區(qū)別。CA在74、198、207.89℃處各有一個(gè)峰，分別是綠原酸的脫水吸收峰和熔解-分解峰。在物理混合物中，保持了綠原酸的吸熱峰，基本上是兩者(CA和BSPS)圖譜的疊加，而在包合物的圖譜上各個(gè)峰的位置和形狀都發(fā)生了變化，推測(cè)包合物已形成。

2.1.2 綠原酸及其白芨多糖包合物核磁共振圖譜的鑒定

表1 CA及白芨多糖的化學(xué)位移Table 1 Chemial shifts of chlorogenic acid from dandelion and heteropholysaccharide from Bletilla striata

從圖2及表1可以看出，BSPS的1H-NMR中δ4.47為α-D-Glc異頭氫的質(zhì)子峰，δ4.75～4.94為β-D-Man的異頭氫的共振峰，δ4.30～4.44處的共振峰是β-D-Glc的異頭氫質(zhì)子峰。從圖譜中通過(guò)比較可以看到在綠原酸-白芨多糖包合物中糖基上的氫質(zhì)子峰向高場(chǎng)移動(dòng)，而其中綠原酸分子各質(zhì)子信號(hào)則向低場(chǎng)位移，此現(xiàn)象與綠原酸-環(huán)糊精包合物鑒定時(shí)的結(jié)果是一致的[6]。據(jù)此可以推斷包合物形成。

圖2 綠原酸及其白芨多糖包合物的1H-NMR圖譜Fig.2 1H-NMR spectra of CA and B-CA

2.1.3 綠原酸及其白芨多糖包合物紅外圖譜鑒定

由圖3可以看出，BSPS圖譜中896cm-1有明顯的吸收峰，844cm-1附近未見(jiàn)明顯吸收峰，可知吡喃糖的異頭碳主要為β型。2929.73cm-1是亞甲基(－CH2－)的C－H伸縮振動(dòng)峰，是Glc和Man單元的C6的特征吸收峰。2888.05cm-1為－CH3的C－H伸縮振動(dòng)峰，同時(shí)在1380cm-1附近也出現(xiàn)了甲基的C－H變角振動(dòng)吸收峰，表明含有甲基。而兩者仍然在1500～2000cm-1的區(qū)域有些不同，與綠原酸圖譜相比較，包合物圖譜中可以明顯見(jiàn)到1693.55cm-1和1597.23cm-1有振動(dòng)吸收峰，這些是綠原酸的C＝O基振動(dòng)吸收峰和苯環(huán)振動(dòng)吸收峰，可以推斷包合物形成。

圖3 綠原酸及其白芨多糖包合物的紅外光譜圖Fig.3 Infrared spectrum of CA and B-CA

3 討 論

3.1 白芨多糖是由甘露糖和葡萄糖聚合而成的，兩種糖基的比例大約為4:1[4]。一般以β型糖苷鍵為主。有3種糖苷鍵，其中，多個(gè)β-1,4-Man可以形成螺旋結(jié)構(gòu)，因此，白芨多糖多糖包合綠原酸有兩種可能形式。1)由于其分子質(zhì)量較大，因此可能形成包裹，成為微囊體結(jié)構(gòu)。目前應(yīng)用的白芨多糖和其他物質(zhì)共同作用形成微囊包合技術(shù)是比較成熟的。2)其結(jié)構(gòu)比較有規(guī)則，3種糖苷鍵結(jié)合起來(lái)都可以形成大量的螺旋結(jié)構(gòu)，提示螺旋結(jié)構(gòu)中空部位的羥基與綠原酸奎寧酸的羥基可能通過(guò)疏水鍵以及氫鍵作用結(jié)合起來(lái)，形成穩(wěn)定的包合結(jié)構(gòu)。3.2 通過(guò)熱差示分析圖譜來(lái)看，四者之間的差異非常明顯，特別是B-CA的圖譜與CA、BSPS和物理混合物的圖譜之間有根本區(qū)別，可以推論出包合物的形成。3.3 從核磁共振圖譜、紅外圖譜來(lái)看，包合物既具備了兩者共有的特征，也具備了兩者所沒(méi)有的特征峰，特別是在核磁圖譜上的包合物中兩者的質(zhì)子峰都發(fā)生了明顯的位移，應(yīng)該認(rèn)為兩者之間的包合已經(jīng)形成。

白芨多糖作為膠囊包裹中藥已經(jīng)用于臨床實(shí)驗(yàn)[8]，但都是白芨膠及其他化學(xué)合成物質(zhì)共同起作用的，本實(shí)驗(yàn)則單獨(dú)使用白芨多糖作為主體包合綠原酸，形成包合物。

[1] HULME A C. The isolation of chlorogenic acid from the apple fruit[J].Biochem J, 1953, 53(3): 337-340.

[2] 肖崇厚. 中藥化學(xué)[M]. 上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 1987: 396-397.

[3] KONO Y, KASHIN S E, YONEYAMA T, et al. Iron chelation by chlorogenic acid as a natural antioxidant[J]. Biosci Biotechnol Biochem,1998, 62(1): 22-27.

[4] 芮海云, 吳國(guó)榮, 陳景耀, 等. 白芨中性雜多糖的分離純化與結(jié)構(gòu)分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2004, 31(1): 30-33.

[5] 顧利紅. 日光和溫度對(duì)綠原酸供試液穩(wěn)定性的影響[J]. 中成藥, 1999,21(11): 568-569.

[6] 沈奇, 吳曉慧, 王敏, 等. 蒲公英綠原酸β-環(huán)糊精包合物的鑒定及抗氧化作用的研究[J]. 食品科學(xué), 2007, 28(3): 30-34.

[7] 沈奇, 趙厚民, 張衛(wèi)明, 等. 蒲公英綠原酸提取分離工藝的研究[J].食品科學(xué), 2006, 27(7): 140-144.

[8] 薛春蘭, 苗靖, 曹海燕, 等. 白及膠-聚乙烯醇后馬托品眼用膜的藥效觀察[J]. 中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志, 1999, 30(2): 70-73.

Inclusion Identification between Chlorogenic Acid from Dandelion and Neutral Heteropolysaccharide from Bletilla striata

SHEN Qi1,2，SHEN Xiao-qing1，ZHANG Yang-yang1，ZHANG Wei-ming1，REN Yong1,3，WU Guo-rong1,3,*
(1. College of Life Science, Nanjing Normal University, Jiangsu 210046, China；2. Nanjing Technical College of Special Education,Jiangsu 210038, China；3. Jiangsu Key Laboratory for Supramolecular Medicinal Materials and Applications, Nanjing Normal University, Nanjing 210046, China)

Inclusion of chlorogenic acid (CA) from dandelion using neutral heteropolysaccharide of Bletilla striata (BSPS) was investigated in this paper. The inclusion was identified using differential scanning thermal analysis, infrared and1H-NMR spectroscopy technologies. Results indicated that the inclusion was formed and the probable structure were deduced.

chlorogenic acid from dandelion；neutral heteropolysaccharide from Bletilla striata；inclusion；identification

TQ914.1；TQ463.4

A

1002-6630(2010)09-0083-03

2009-08-08

科技部科研院所開(kāi)發(fā)研究專(zhuān)項(xiàng)課題(2002EG163191)；國(guó)家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基金項(xiàng)目(J0730650)

沈奇(1981—)，女，助理研究員，碩士，主要從事植物生理生化研究。E-mail：Shenqi999@126.com

吳國(guó)榮(1948—)，男，教授，碩士，主要從事植物生理生化研究。E-mail：wswjyynq@163.com