光皮木瓜(Chaenomelessinensis)為薔薇科光皮木瓜屬植物,又名海棠、土木瓜,其形狀、功用與木瓜相近,易被誤作木瓜使用[1]。光皮木瓜在我國南北均可生長,以湖北、陜西、安徽、浙江等地分布較多。光皮木瓜多糖是光皮木瓜的有效成分之一,不僅有抗炎、抗病菌、抗衰老、抗腫瘤等作用[2], 而且對燒傷導致的傷口潰爛具有獨特的療效,能有效促進傷口的愈合。
準確測定木瓜多糖含量對選擇原料、評價提取和純化工藝非常重要。多糖的檢測方法大致可分為兩大類:物理方法有高效液相色譜法、氣相色譜法和質譜法;化學方法有斐林法、苯酚-硫酸法、蒽酮-硫酸法。由于物理方法需昂貴的儀器,其應用受到限制,而化學法簡單、快速、無需多糖純品和精密儀器,因而應用廣泛[3,4]。作者曾詳細研究了光皮木瓜多糖的提取工藝[5]。在此基礎上,用三氯乙酸對熱水浸提的光皮木瓜多糖進行精制,去除其蛋白質,并采用苯酚-硫酸法測定了光皮木瓜的多糖含量,對測定條件進行了優(yōu)化。
光皮木瓜于9月份采自陜西省白河縣,洗凈,在真空烘箱中于60℃連續(xù)烘干,用樣品粉碎機粉碎至200目過篩,得到光皮木瓜干粉。
葡萄糖(標準品);硫酸、苯酚、95%(體積分數(shù))乙醇,分析純;實驗用水為二次蒸餾水。
UV-2401型紫外可見分光光度計,日本島津;LGJ-18型真空冷凍干燥機,湘儀離心機儀器有限公司。
1.2.1 光皮木瓜多糖的提取
稱取10 g光皮木瓜粉置索氏提取器中,依次用約90 mL石油醚、乙醚回流提取4 h。殘渣揮干溶劑后倒入250 mL三口燒瓶中,繼續(xù)用水回流,過濾。將濾液倒入燒瓶中經旋轉蒸發(fā)器濃縮,-18℃冷凍干燥至恒重。熱水提取條件為:提取溫度90℃、提取時間6 h、液固質量比70∶1。
1.2.2 光皮木瓜多糖的純化
取光皮木瓜多糖粗提液加入一定體積10%三氯乙酸溶液,靜置24 h,4000 r·min-1下離心10 min ,傾去上清液,沉淀干燥后稱重。上層清液濃縮至一定體積后,用95%乙醇沉淀,使含醇量達80% ,于冰箱冷藏靜置48 h后,濾取沉淀, -18℃冷凍干燥至恒重,得純化的光皮木瓜多糖。
1.2.3 葡萄糖標準曲線的繪制
5%苯酚試劑的配制:稱取12.5 g苯酚,加適量去離子水溶解,移至250 mL容量瓶中,加水至刻度,搖勻,置冰箱內備用。
將葡萄糖標準品配成濃度為100.8 μg·mL-1的葡萄糖標準溶液,準確移取0.1 mL、0.2 mL、0.3 mL、0.4 mL、0.5 mL、0.6 mL、0.7 mL、0.8 mL、0.9 mL于10 mL比色管中,分別加水至1.0 mL,然后再分別加入5%苯酚1.5 mL、濃硫酸6.0 mL,搖勻,靜置25 min,在波長490 nm處測定吸光度,以1.0 mL蒸餾水作空白,繪制標準曲線并擬合得到回歸方程。
1.2.4 換算因子的測定
精確稱取干燥恒重的精制光皮木瓜多糖40 mg,加入適量水溶解后轉移至100 mL容量瓶中,定容,搖勻,即為多糖儲備液。移取儲備液0.2 mL,稀釋至1 mL,按1.2.3方法測定吸光度,并依式(1)計算換算因子(f)。
(1)
式中:m為多糖質量,μg;c為多糖液中葡萄糖的濃度,μg·mL-1;D為多糖的稀釋倍數(shù)。本實驗中m=40,D=5,計算出換算因子f為0.465。
1.2.5 多糖含量測定
精確稱取光皮木瓜粉2.5 g,按照1.2.1方法提取多糖,粗提液定容于100 mL容量瓶中制成樣品液,精確吸取樣品0.20 mL,稀釋至1.0 mL。按1.2.3方法測定吸光度,并依式(2)計算多糖含量。
(2)
式中:c1為樣品溶液中葡萄糖濃度,μg·mL-1;D1為樣品的稀釋倍數(shù);m1為樣品的質量,μg。
以蒸餾水為參比, 在200~340 nm 波長范圍內對光皮木瓜粗多糖水溶液進行掃描, 結果見圖1。
圖1 光皮木瓜多糖UV吸收曲線
從圖1可看出,光皮木瓜粗多糖的紫外吸收特征表明樣品中既含有多糖(最大吸收在200~210 nm 附近),同時也含有少量的蛋白質(最大吸收在280 nm 附近)。因此,首先需要對粗多糖進行除蛋白質處理。
本研究選用三氯乙酸法去除蛋白質,結果見表1。
表1 多糖溶液在278.6 nm的吸收值與三氯乙酸用量的關系
從表1可知,A值隨三氯乙酸用量的增加而減小,在三氯乙酸用量超過0.7 mL后,變化逐漸趨緩。稱量沉淀的質量,得到粗多糖中蛋白質含量為1.19%。光皮木瓜多糖去除蛋白質后的UV光譜見圖 1。
從圖1可看出,采取三氯乙酸法去除光皮木瓜多糖中的蛋白質后,多糖在278.6 nm處的吸收明顯削弱??紤]到提純次數(shù)太多會造成多糖損失大,因此本研究依據(jù)表1結果,確定采用三氯乙酸提純3次,每次用量0.7 mL,得到精制的光皮木瓜多糖。
2.2.1 標準曲線的測定
苯酚-硫酸法測得葡萄糖標準曲線數(shù)據(jù)見表2。
表2 葡萄糖標準曲線數(shù)據(jù)
由表2擬合回歸方程為y=0.01522x+0.00128,R=0.9881,式中:y為吸光度;x為葡萄糖濃度,μg·mL-1。
2.2.2 顯色條件對木瓜多糖含量測定的影響
苯酚-硫酸法測定多糖含量,其原理是根據(jù)多糖在硫酸的作用下先水解成單糖分子,并迅速脫水生成糖醛衍生物,然后與苯酚生成橙黃色化合物,再以UV法測定。在測定多糖含量時,因難以得到相應的多糖對照品,通常以葡萄糖等單糖作為對照,測定結果則以單糖來表示多糖的含量。采用苯酚-硫酸法測多糖含量的關鍵操作環(huán)節(jié)是顯色。有報道認為,影響顯色的重要因素是顯色溫度、顯色時間、苯酚及硫酸的用量。本研究以顯色后490 nm 處的吸收值為指標,考察了幾個主要因素對縮合反應進行程度的影響,結果見表3~表6。
表3 不同顯色溫度下的吸光度值
表4 不同顯色時間下的吸光度值
表5 不同苯酚用量時的吸光度值
表6 不同硫酸用量時的吸光度值
綜合表3~表6,確定多糖含量的最佳測定條件為:顯色溫度100℃、顯色時間15 min、苯酚用量1.0 mL、硫酸用量為5.0 mL。
2.2.3 多糖含量的測定
按照優(yōu)化條件測定光皮木瓜多糖的含量,結果見表 7。
表7 光皮木瓜中多糖含量測定結果
從表7可知,光皮木瓜多糖的平均含量為12.16%。
2.2.4 穩(wěn)定性和精密度(表8、表9)
表8 穩(wěn)定性實驗結果
表9 精密度實驗結果
從表8、表9可知,該方法顯色反應較穩(wěn)定,精密度較好。
(1) 采用三氯乙酸去除光皮木瓜中的蛋白質,效果良好。
(2) 苯酚-硫酸法測定光皮木瓜多糖含量的最適條件為:顯色溫度100℃、顯色時間15 min、苯酚用量1.0 mL、硫酸用量5.0 mL。在該條件下測得光皮木瓜多糖的平均含量為12.16%。本法簡單,顯色穩(wěn)定,靈敏度高,重現(xiàn)性好。
參考文獻:
[1] 中華本草編輯委員會. 中華本草(第四卷)[M]. 上海:上??茖W技術出版社,1999:1151.
[2] 張冬松, 高慧媛, 吳立軍. 光皮木瓜的化學成分藥理活性及臨床研究進展[J].沈陽藥科大學學報, 2007, 24(11):721-725.
[3] 韋巍,李雪華.多糖的研究進展[J]. 國外醫(yī)學(藥學分冊),2005,32(3):179-184.
[4] 鞠海, 張建民, 魏峰, 等. 天然多糖的分離、純化和結構鑒定[J]. 國外醫(yī)藥·植物藥分冊, 2000,15(3):107-113.
[5] 劉繼延,劉學清,胡恒彬.光皮木瓜多糖提取工藝的研究[J].化學與生物工程,2008, 25(11):30-32.