麦冬水溶性多糖OPB的分离纯化及抗氧化活性研究

来源:岁月联盟 作者:王昭晶,罗巅辉 时间:2010-07-13

【摘要】  目的:从麦冬中提取出水溶性粗多糖OP,经分离纯化,得到均一多糖OPB,并研究其组成、性质以及抗氧化能力。方法:粗多糖经DEAE Sepharose CL?6B柱层析分离纯化得到OPB,经 HPLC和醋酸纤维素薄膜电泳法检验其均一性,超氧阴离子清除实验和羟自由基清除实验鉴定其抗氧化能力。结果:OPB是均一组分多糖,GC分析表明它的单糖组成是葡萄糖。结论:OPB有较强的超氧阴离子清除作用。

【关键词】  麦冬;水溶性多糖;分离纯化;抗氧化活性

基金项目:国务院侨办科研基金资助项目(07QZR07);福建省基金计划资助项目(Z0516009)
  


  麦冬为百合科沿阶草属植物的干燥块根,是常用的滋阴中药,始载于《神农本草经》,有滋阴生津,润肺清心的功能[1]。为了合理利用麦冬资源并寻找新的麦冬有效成份,本文对麦冬粗多糖进行分离纯化,并对其抗氧化活性进行了研究。

  1  材料与方法

  1.1  材料、试剂与仪器  材料:麦冬,购于福建泉州百合药店。试剂与仪器:氯化硝基氮蓝四唑(NBT),吩嗪硫酸甲酯(PMS),脱氧核糖,硫代巴比妥酸(TBA)及还原型辅酶I(NADH·2Na),标准品为Sigma公司试剂;DEAE-sepharose CL?6B为Pharmacia公司产品;其他试剂均为上海化学试剂有限公司分析纯。MC99?2自动核酸蛋白分离层析仪,上海沪西分析仪器厂;高效液相色谱,安捷伦HP1100;气相色谱仪,安捷伦6890N。

  1.2  实验方法

  1.2.1  麦冬粗多糖的提取  准确称取麦冬200 g,加入2000 mL 80%乙醇,在50℃水浴中回流提取6 h,过滤,将残渣烘干后取100 g加入4000 mL蒸馏水,90℃恒温水浴下提取2 h,过滤,滤液在60℃减压旋转蒸发浓缩至小体积,离心10 min(3500 r/min),弃去沉淀物,上清液加入4倍体积无水乙醇,4℃过夜。次日离心,取沉淀,沉淀常规干燥得粗多糖。

  1.2.2  粗多糖的DEAE?Sepharose CL?6B柱层析制备  500 mg麦冬粗多糖溶于10 mL蒸馏水,上样,先后用蒸馏水和0?1M NaCl进行洗脱,流速40 mL/h,1管/12 min,自动部分收集器收集。用苯酚?硫酸法测定糖的分布情况,制定洗脱分布图,按各波峰范围部分收集洗脱液。由分离层析仪中的UV?160A紫外光谱于280 nm下同步检测蛋白质,记录仪记录。

  1.2.3  多糖样品纯度鉴定方法  采用HPLC和醋酸纤维素薄膜电泳法,色谱柱为SUGAR KS?804,水作流动相,流速1 mL/min,柱温50℃,示差检测器检测。

  1.2.4  性质分析[2-3]  红外光谱分析确定是否含有多糖特征吸收峰;采用气相色谱法(GC)分析糖组成;糖含量测定采用苯酚?硫酸法;蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝法。

  1.2.5  体外抗氧化实验[4-5]  超氧阴离子清除能力实验用样品浓度为0(对照),25,50,70,100和120 mg/mL;羟自由基清除作用样品浓度为0(对照),1.56,3.125,6.25,12.5,25和50 mg/mL。

  2  结果与分析

  2.1  粗多糖的提取与分离纯化  麦冬经水提取,粗多糖得率为28.5%,命名为OP。OP的蒸馏水洗脱液经苯酚?硫酸检测只含有一个糖洗脱峰,但含量较少,暂且不做分析。  OP经DEAE-Sepharose CL?6B NaCl梯度洗脱曲线如图1所示。由图1可以看出,OP经0-1M NaCl梯度洗脱,洗脱液经苯酚?硫酸检测只含有一个糖洗脱峰,紫外检测仪在280nm下也检测到一个蛋白质洗脱峰,并且与糖洗脱曲线相吻合,可能是结合蛋白,收集25-55管洗脱液,透析,浓缩,醇沉,沉淀常规干燥命名为OPB。

  2.2  OPB的纯度鉴定  配制0.1%的样品液,0.4 μm纤维素膜过滤,进样量20 μL。OPB的高效液相色谱结果(图2)检测出单一对称峰,证明OPB是纯度较好的样品。OPB的醋酸纤维素薄膜电泳结果只显示一条区带,再次验证OPB为纯度较好的样品。

  2.3  OPB的性质分析  经苯酚?硫酸法和考马斯亮蓝法检测得出OPB糖含量95.8%,蛋白质含量4%。

  2.3.1  OPB的单糖组成分析  OPB经酸水解,衍生化后的气相色谱结果如图3所示。由于在衍生物的制备过程中会产生衍生物的异构体,使得色谱分析时每种单糖会产生几个峰,对照标准单糖的气相色谱图,2 min前是溶剂峰,5.098 min和5.868 min出现的峰代表葡萄糖,5.475 min出现的峰是内标甘露醇,所以得出OPB由葡萄糖组成。

  图1  OP的DEAE Sepharose CL?6B NaCl洗脱曲线(略)  

  图2  OPB的HPLC图谱(略)                

  图3  OPB的GC图谱(略)

  2.3.2  OPB的红外光谱分析  红外光谱分析表明,OPB在3600-3200 cm 有-OH吸收峰,在2923 cm左右有一吸收峰,为-CH、-CH2的共振吸收峰,在1635 cm左右有多糖的水合振动峰,证明OPB的主要成分是多糖。

  2.3.3  OPB的分子量分析  多糖样品的分子量测定采用高效液相色谱法,高效液相色谱柱为SUGAR KS?804,水作流动相,流速1 mL/min,柱温50℃,示差检测器检测。先测出各标准品T2000,T500,T10,T70,T40及葡萄糖的保留时间,按公式Kav=(Ve-Vo)/(Vt-Vo)求出对应的Kav,以LogMw(分子量的对数)对Kav作图得标准曲线,如图4。同样测出样品的保留时间,求出其Kav,从标准曲线上即可求出其分子量,根据OPB的保留时间得出OPB的分子量是4万左右。

  2.4  OPB体外抗氧化作用    如图5所示,OPB对超氧阴离子的清除作用随反应体系中添加量的增加而逐渐升高,呈现量效关系。OPB在反应体系含量达12 mg时,对超氧阴离子的清除率达到93.95%;从图6可以看出,OPB有一定的清除羟自由基作用,当样品含量大于0.156 mg时,OPB即显示抑制羟自由基的能力,随着反应体系中OPB含量的升高,抑制作用也逐渐加强,但增加的较缓慢。

  图4  log Mw?Kav校正曲线(略)

  图5  超氧阴离子清除作用(略)

  图6  羟自由基清除作用(略)

  3  结论
       
  为除去麦冬中皂甙、单糖、双糖、低聚糖、苷类、生物碱、茶多酚、氨基酸、醇溶性蛋白质物质,我们用80%乙醇回流对麦冬进行预处理。得到的残渣烘干后用于水煮提取,得麦冬粗多糖。粗多糖经DEAE Sepharose CL?6B 柱层析分离纯化,在NaCl梯度洗脱后得到一个组分OPB,杂蛋白全部在70管后才被洗脱出来,所以粗多糖经DEAE Sepharose CL?6B 柱层析后得到很好的分离纯化。通过高效液相色谱和醋酸纤维素薄膜电泳鉴定,OPB是纯度较好的样品,经红外光谱鉴定OPB有多糖的特征吸收峰,气相色谱研究表明,OPB由葡萄糖构成。OPB显示较强的超氧阴离子的清除作用,在反应体系含样品量达12 mg时,对超氧阴离子的清除率达到93.95%。

【】
    [1]吕丽娟,马明辉,贡济宇,等.正交实验法优选麦冬多糖提取工艺[J].长春中医药大学学报,2007,23(2):30-31.

  [2]陈凤清,陈智博,温得中,等.长白山松杉树芝子实体水溶性粗多糖的纯化及结构初探[J].吉林中医药,2005,25(12):53-54.

  [3]邢文善,纪耀华,张彦形,等.半枝莲粗多糖的提取及总糖的含量测定[J].吉林中医药,2005,25(7):56.

  [4]Zhaojing Wang,dianhui Luo.Antioxidant activities of different fractions of polysaccharide purified from Gynostemma pentaphyllum Makino[J].Carbohydrate Polymers,2007,68:54-58.

  [5]王昭晶,罗巅辉.穿山龙多糖的提取,纯化与抗氧化活性研究[J].天然产物研究与开发,2007,19(1):29-34