何連軍 呂偉德 楊菊妹
1杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江省杭州市 310018 2磐安縣人民醫(yī)院 浙江省金華市 322300
多花黃精活性多糖提取分離及含量測(cè)定研究
何連軍1呂偉德1楊菊妹2
1杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江省杭州市 310018 2磐安縣人民醫(yī)院 浙江省金華市 322300
目的:對(duì)多花黃精活性多糖的提取分離方法進(jìn)行試驗(yàn),確定最佳的提取分離方法,并對(duì)提取分離后的粗多糖的含量進(jìn)行測(cè)定。方法:采用超聲輔助水浴提取,醇沉分離得到多花黃精粗多糖。以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品,在488nm波長(zhǎng)處,采用苯酚-硫酸法對(duì)多糖的含量進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果:葡萄糖在20~100mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系(r>0.999),RSD為0.23%~1.51%,平均加樣回收率為100.2%。測(cè)定結(jié)果表明,不同產(chǎn)地的多花黃精活性多糖含量存在較大的差異。結(jié)論:本實(shí)驗(yàn)所建立的方法簡(jiǎn)便快速,準(zhǔn)確高,可用于多花黃精多糖提取分離及含量測(cè)定的分析研究。
多花黃精;多糖;苯酚-硫酸法;紫外-可見(jiàn)分光光度
黃精為百合科多年生草本植物,按形狀不同,主要分為滇黃精、黃精和多花黃精等,習(xí)稱“大黃精”、“雞頭黃精”、“姜形黃精” ,其中以多花黃精的質(zhì)量最佳、藥效最好[1]。多花黃精又名姜形黃精,屬于黃精中的優(yōu)質(zhì)品種,中藥取其干燥根莖入藥,具有補(bǔ)氣養(yǎng)陰、健脾、潤(rùn)肺、益腎等功效。黃精多糖是黃精重要的化學(xué)組成部分,是黃精的主要生物活性成分。
目前,植物多糖含量測(cè)定方法尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),常用的方法有滴定法、分光光度法(UV-Vis)、高效液相色譜法(HPLC)、氣相色譜法(GC)、高效毛細(xì)管電泳(HPCE)、高效陰離子交換色譜-脈沖安培檢測(cè)法(HPAEC-PAD)[2]等。多糖含量測(cè)定最經(jīng)典的方法是滴定法和分光光度法,其他方法主要用于測(cè)定多糖水解后單糖的組成。黃精多糖的提取方法有熱水浸提法、微波輔助提取法、超聲波輔助提取法、減壓內(nèi)部沸騰法等[3],其中最常用的是熱水浸提法。
本實(shí)驗(yàn)對(duì)多花黃精活性多糖的提取分離方法進(jìn)行了研究,確定了最佳的提取分離條件。并以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品,采用苯酚-硫酸法對(duì)多糖的含量進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明,該方法簡(jiǎn)便快速,準(zhǔn)確度高,可作為多花黃精活性多糖提取分離及含量測(cè)定的分析研究。
UV-1800紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì);DFY-500搖擺式高速中藥粉碎機(jī);AR223CN電子天平;HP550-S數(shù)顯電加熱板;SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵;TGL-16M臺(tái)式高速冷凍離心機(jī);DZF-6050MBE真空干燥箱;DHG型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱;RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器;KQ3200E超聲波清洗器;旋渦振蕩器;明澈-D 24UV純水/超純水一體化系統(tǒng)。
乙醇、苯酚、濃硫酸等試劑均為分析純;葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥99.0%);實(shí)驗(yàn)室用水為電阻率≥18.2 MΩ·cm超純水。
多花黃精根莖新鮮樣品分別購(gòu)自河南、安徽、四川、浙江和江西。
精密稱取105℃干燥至恒重的葡萄糖10mg,置于100mL量瓶中,以超純水溶解并定容至刻度,搖勻,配制成濃度為100mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。
取新鮮多花黃精根莖樣品洗凈,晾干,切成薄片,放在干燥箱中60℃烘干,粉碎后過(guò)60目篩,低溫保存。稱取多花黃精粉末樣品20g,加95%乙醇200mL回流2h脫脂,過(guò)濾,干燥得多花黃精藥渣。藥渣以20倍量的超純水100℃水浴下超聲提取1h,過(guò)濾,減壓濃縮濾液至50mL,離心,取上清液,在攪拌下慢慢加入200mL無(wú)水乙醇,靜置過(guò)夜,離心,用無(wú)水乙醇清洗沉淀二次,真空干燥得多花黃精粗多糖。精密稱取粗多糖樣品10mg,置于100mL量瓶中,以超純水溶解并定容至刻度,搖勻,備用。
精密吸取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液和多花黃精粗多糖樣品溶液各1.0mL置于10mL具塞刻度比色管,分別加入5%苯酚溶液1.0mL,搖勻后迅速加入5.0mL濃硫酸(與液面垂直懸空加入,勿接觸試管壁,以便與反應(yīng)液充分混勻),放在旋渦振蕩器上使反應(yīng)液充分混勻,然后將比色管放在100℃水浴中反應(yīng)20min,取出后用冰水浴迅速冷卻至室溫,在200~600nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)用分光光度計(jì)進(jìn)行掃描,確定最大吸收波長(zhǎng)。結(jié)果表明,標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液均在488nm 波長(zhǎng)處有最大吸收峰,故選488nm作為本實(shí)驗(yàn)的測(cè)定波長(zhǎng)。
精密吸取上述葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液0.0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0mL分 置 于 10mL具塞刻度比色管中,補(bǔ)加水至1.0mL,配制成濃度分別為0.0,20.0,40.0,60.0,80.0,100.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。分別加入5%苯酚溶液1.0mL,搖勻后迅速加入5.0mL濃硫酸,靜止10min。放在旋渦振蕩器上使反應(yīng)液充分混勻,然后將比色管放在100℃水浴中反應(yīng)20min,取出后用冰水浴迅速冷卻至室溫。以空白溶液為參比,在488nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,以葡萄糖糖質(zhì)量濃度c(mg/L )為橫坐標(biāo),吸光度A為縱坐標(biāo)繪制校準(zhǔn)曲線,得到線性回歸方程為A=0.0081c-0.0192,相關(guān)系數(shù)r= 0.9991。結(jié)果表明,葡萄糖質(zhì)量濃度在20~100mg/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。
分別精密吸取上述葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液0.60mL6份置于10mL具塞刻度比色管中,按2.4項(xiàng)下的方法顯色,以空白溶液為參比,在488nm處測(cè)定吸光度,計(jì)算吸光度值的RSD為0.23%。結(jié)果表明,儀器精密度良好。
精密吸取多花黃精粗多糖樣品溶液1.0mL,按2.4項(xiàng)下的方法顯色,在488nm波長(zhǎng)處,以空白溶液為參比,每隔半小時(shí)測(cè)定一次吸光度,連續(xù)測(cè)定3h,計(jì)算吸光度值的RSD為0.57%,結(jié)果表明,在3h內(nèi)樣品溶液吸光度穩(wěn)定。
精密稱取多花黃精粗多糖樣品10mg至100mL量瓶中,平行6份,用超純水稀釋并定容至刻度,搖勻。分別精密吸取樣品溶液1.0mL,按2.4項(xiàng)下方法顯色,以空白溶液為參比,在488nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,計(jì)算吸光度值的RSD為1.51%。結(jié)果表明,方法重復(fù)性良好。
精密稱取多花黃精粗多糖樣品10mg,置于100mL容量瓶中,用超純水稀釋并定容至刻度,搖勻。精密吸取粗多糖樣品溶液0.50mL共6份置于10mL具塞刻度比色管中,分別 精密加入葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液0.50mL,混勻后,按2.4項(xiàng)下的方法顯色,以空白溶液為參比,在488nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,計(jì)算葡萄糖的回收率,結(jié)果見(jiàn)表1。由表中可知,葡萄糖的加樣回收率在98.5%~102.3%,RSD為1.56%,表明本方法有良好的準(zhǔn)確度。
2.9.1 提取方法的選擇
取多花黃精粉末20g,加95%乙醇200mL回流2h 脫脂,過(guò)濾,干燥得多花黃精藥渣。藥渣以20倍量的超純水,分別采用煎煮、加熱回流和100℃水浴超聲提取1h,過(guò)濾,減壓濃縮濾液至50 mL,離心,取上清液,在攪拌下慢慢加入200mL無(wú)水乙醇,使含醇量達(dá)80%,靜置過(guò)夜,離心,用無(wú)水乙醇清洗沉淀二次,真空干燥得多花黃精粗多糖。稱取粗多糖樣品10mg,按上述2.4項(xiàng)下方法顯色,在488nm波長(zhǎng)處,以空白溶液為參比測(cè)定吸光度,計(jì)算多糖的含量,并按下式計(jì)算多糖得率:
結(jié)果表明煎煮提取多糖得率最低,加熱回流和超聲水浴得率差不多,但超聲水浴在1h內(nèi)就能達(dá)到較好的提取效果,而加熱回流需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到相同的效果,操作也相對(duì)復(fù)雜。因此,本實(shí)驗(yàn)選用沸水浴超聲輔助提取多花黃精中的多糖。
2.9.2 提取用水量試驗(yàn)
取多花黃精粉末20g,加95%乙醇200 mL回流2 h 脫脂,過(guò)濾,干燥得多花黃精藥渣。藥渣以10、20、30倍量的超純水,100℃水浴超聲提取1h,再按2.9.1項(xiàng)下方法處理并測(cè)定多糖的含量,計(jì)算多糖得率。結(jié)果表明,以10倍量水提取多糖得率較低,以20和30倍水量提取多糖得率差不多。因此,本實(shí)驗(yàn)選用20倍水量作為提取溶劑。
2.9.3 提取溫度試驗(yàn)
取多花黃精粉末20g,加95%乙醇200 mL回流2 h 脫脂,過(guò)濾,干燥得多花黃精藥渣。藥渣以20倍量的超純水,分別以40℃、60℃、80℃、100℃水浴超聲提取1h,再按2.9.1項(xiàng)下方法處理并測(cè)定多糖的含量,計(jì)算多糖得率。結(jié)果表明,100℃水浴超聲提取多糖得率最高。
2.9.4 提取時(shí)間及次數(shù)試驗(yàn)
取多花黃精粉末20g,加95%的乙醇200mL回流2h 脫脂,過(guò)濾,干燥得多花黃精藥渣。藥渣以20倍量的超純水,以100℃水浴超聲提取,分別提取0.5h、1h、2h,提取次數(shù)分一次河兩次,再按2.9.1項(xiàng)下方法處理并測(cè)定多糖的含量,計(jì)算多糖得率。結(jié)果表明,以1h提取兩次多糖得率最高。
2.9.5 醇沉濃度試驗(yàn)
取多花黃精粉末100g,加95%乙醇1000mL回流2h 脫脂,過(guò)濾,干燥得多花黃精藥渣。藥渣以20倍量的超純水100℃水浴下超聲提取兩次,每次1h,過(guò)濾,合并濾液,減壓濃縮濾液至250mL,離心,取上清液,平均分為5份,在攪拌下分別慢慢加入無(wú)水乙醇,使含醇量達(dá)50%、60%、70%、80%、90%,再按2.9.1項(xiàng)下方法處理并測(cè)定多糖的含量,計(jì)算多糖得率。結(jié)果表明含醇量達(dá)80%時(shí),多糖得率最高。
2.10 樣品的測(cè)定
精密稱取六批不同產(chǎn)地的多花黃精粗多糖樣品各10mg,置于100mL量瓶中,用超純水稀釋并定容至刻度,搖勻。分別精密吸取樣品溶液1.0mL,按2.4項(xiàng)下的方法顯色,以空白溶液為參比,在488nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,計(jì)算粗多糖中多糖的含量,并按2.9.1項(xiàng)下的公式計(jì)算多糖得率,結(jié)果見(jiàn)表2。
結(jié)果表明,不同產(chǎn)地和來(lái)源的多花黃精活性多糖含量和得率存在較為明顯的差異,其中以河南伏牛山野生的多花黃精多糖含量和得率最高。
表1:加樣回收率試驗(yàn)(n=6)
表2:不同產(chǎn)地多花黃精多糖含量和得率
本實(shí)驗(yàn)對(duì)多花黃精活性多糖的提取分離方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,多花黃精經(jīng)無(wú)水乙醇回流脫脂后,以20倍量的超純水100℃水浴下超聲提取兩次,每次1h,濾液經(jīng)減壓濃縮,離心,取上清液加無(wú)水乙醇使含醇量達(dá)80%左右時(shí),得到的粗多糖得率最高。同時(shí),采用苯酚-硫酸法對(duì)多花黃精粗多糖的含量進(jìn)行了測(cè)定,考察了方法的線性關(guān)系、精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性和加樣回收率等。結(jié)果表明,本實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)便快速,精密度高,重復(fù)性好,準(zhǔn)確可靠,可作為多花黃精活性多糖提取分離和含量測(cè)定的分析研究。
本實(shí)驗(yàn)還對(duì)不同來(lái)源和產(chǎn)地的多花黃精多糖的含量進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果表明,不同產(chǎn)地和來(lái)源的多花黃精活性多糖含量和得率存在較為明顯的差異,其中以河南伏牛山野生多花黃精含量和得率最高。由于不同產(chǎn)地的多花黃精品種不同,而且生長(zhǎng)地域海拔、氣候等條件千差萬(wàn)別,造成其多糖含量也各不相同,不同產(chǎn)地及品種的多花黃精其多糖活性和臨床作用是否一致,還需要作進(jìn)一步研究。
[1]中國(guó)藥典[S].一部,2015.
[2]何連軍,干雅平,呂偉德,饒君鳳,楊菊妹,余家勝.高效陰離子交換色譜-脈沖安培檢測(cè)法測(cè)定多花黃精多糖的單糖組成[J].中草藥,2017,48(08):1671-1676.
[3]任奕. 黃精多糖提取工藝研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備,2017(07):57-58.
浙江省科技廳分析測(cè)試科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015C37020)。
何連軍(1971-),男,碩士學(xué)位。高級(jí)實(shí)驗(yàn)師/高級(jí)工程師。研究方向?yàn)樯V、光譜分析技術(shù)研究。