蔡亞平, 韓學(xué)忠
(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué),生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院,黑龍江大慶163319;2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),人文與管理學(xué)院,黑龍江哈爾濱150040)
五味子為木蘭科五味子Schisandra chinen sis(Turca)Baill干燥成熟的果實,主產(chǎn)于我國東北地區(qū)故習(xí)稱“北五味子”,具有斂肺、、益氣生津、補腎寧心、收汗?jié)茸饔谩,F(xiàn)代研究證明五味子多糖注射用藥的療效是其口服的100倍之多[1],但截止目前為止還沒有合格的五味子多糖注射劑應(yīng)用于臨床的報道。究其原因諸多,其中五味子多糖在水溶液中極不穩(wěn)定產(chǎn)生渾濁和沉淀,降低藥效活性物質(zhì)的含量,是其不符合注射劑藥用質(zhì)量要求的重要原因之一。因此,依據(jù)五味子水煎煮法提取的五味子多糖是一個分散體系的性質(zhì),進(jìn)行分級處理。除去沒有藥用價值或藥用價值很小的較大分子量多糖,保留經(jīng)現(xiàn)代藥理研究證明具有主要藥用價值較小分子量的五味子多糖[2]。對其含量和性質(zhì)進(jìn)行測定研究,探索五味子分級多糖在水溶液中的變化規(guī)律及其本質(zhì),為符合藥用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的五味子多糖分級注射劑的研制提供依據(jù),提高五味子的藥用價值和經(jīng)濟價值。
實驗用五味子購于哈藥集團(tuán)世一堂中藥飲片公司,經(jīng)鑒定為北五味子;GOA型電熱真空干燥箱(天津東郊機械加工廠);RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠),TU-1800紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限公司),TD5A臺式多架離心機(長沙英泰儀器有限責(zé)任公司),芬蘭可調(diào)試移液器(1000 μL),QL-901旋渦混合器(海門市其林貝爾儀器制造有限公司),烏氏粘度計,其它試劑均為國產(chǎn)分析純。
取苯酚 100 g,加鋁片 0.1 g 和 NaHCO30.05 g,蒸餾,收集182℃餾分,稱取7.5 g,加蒸餾水150 mL溶解,置棕色瓶內(nèi),放冰箱備用。
精密稱取100 mg干燥失重的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品,定容至100 mL量瓶中,作為葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。
精密量取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液 1、2、3、4、5 mL 至量瓶中,分別用蒸餾水定容至 100 mL。制成 0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 mg/mL濃度的稀釋液。使用移液器分別移取1 mL稀釋液,置于5只支10 mL量筒中,加入2 mL苯酚溶液,混合均勻后,加入5 mL濃硫酸,冷卻至室溫,另以1 mL蒸餾水同上操作為空白對照,在490 nm處測定吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,建立回歸方程:A=8.77C-0.0169(C:mg/mL,r=0.9997),實驗證明,C在0.01~0.05 mg/mL內(nèi)線性關(guān)系良好。
取2.3 項下的0.03、0.04、0.05 mg/mL 濃度的標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖稀釋液各3份,按照2.3項下的要求分別測定其吸光度,得RSD分別為1.62%,1.92%,1.84%,證明該測定方法精密度良好。
取五味子多糖溶液1 mL,分別取4份,按照2.3項下要求操作,分別在 1、2、3、4、5、6、7、8 h,在 490 nm 下測定吸收度。結(jié)果表明,供試品溶液在顯色后5 h內(nèi)吸光度保持穩(wěn)定。RSD 為0.58%,0.23%,1.96%,1.57%,結(jié)果表明五味子多糖溶液在8 h內(nèi)穩(wěn)定。
取五味子多糖供試品溶液6份,每份0.5 mL,分別加入2.3項下的無水葡萄糖對照品溶液0.5 mL,按標(biāo)準(zhǔn)曲線項下的含量測定方法,測吸光度,計算回收率,6次的回收率分別為 103.8%、99.62%、101.2%、99.65%、99.58%、102.45%,RSD=1.74%(n=6)。
多糖是多個單糖縮合在一起的高分子化合物,我們假設(shè)每一個單糖都是葡萄糖,當(dāng)兩個葡萄糖縮合在一起,就失去一分子水,三個葡萄首尾相連糖縮合在一起就失去三分子水,以此類推,n個葡萄糖首尾相連縮合在一起,就失去n分子的水,即失去了原來葡萄糖總質(zhì)量的10%,所以我們近似地得出多糖含量計算公式為:mi=0.9mg,mi為多糖的質(zhì)量,mg為葡萄糖的質(zhì)量,運用此公式,以葡萄糖為對照品,就可近似的計算出多糖的含量變化趨勢。
當(dāng)然我們的計算結(jié)果并不能夠直接反映出多糖的實際含量,因為多糖中還含有其它種類的單糖,所以這種運用硫酸-苯酚法對多糖的定量測定,只能把多糖中參與硫酸-苯酚顯色反應(yīng)的單糖全都折算成是相當(dāng)于多少葡萄糖參與了顯色反應(yīng),并不能夠?qū)Χ嗵呛窟M(jìn)行定量計算,只能反映出多糖沉淀隨醇濃度增加的含量變化趨勢。
稱取干燥的五味子100 g,用1000 mL蒸餾水浸泡2 h,加熱至沸,微沸30 min,過濾,再加入500 mL水煎煮25 min,過濾,將2次濾液合并,濃縮至每1 mL含有0.2 g五味子的量為止。加入無水乙醇使其濃度達(dá)到80%(v/v),并恒溫25℃條件下放置4 h,離心沉淀,將沉淀溶解于500蒸餾水中,再加入無水乙醇使其濃度達(dá)到80%,醇沉4 h后,離心,兩次水溶醇沉后的沉淀物即為五味子粗多糖。
采用恒溫沉淀分級法,將2.2 g多糖溶于純凈水,500 mL量瓶定容,待充分混勻后,制成五味子多糖的飽和液,離心除去少量膠狀沉淀后,取9份20 mL的五味子多糖飽和液,分別置于9個錐形瓶中,再分別加入無水乙醇,使溶液中乙醇濃度達(dá)10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%,得到膠狀沉淀,將沉淀分別用3 μm微孔濾膜過濾,用少量水溶解,定容至一定體積的量瓶中,按照2.3項下操作,對沉淀中的多糖進(jìn)行含量測定。不同級分的沉淀中多糖的含量測定結(jié)果見表1,圖1。
表1 不同級分的沉淀中多糖的含量
圖1 不同級分沉淀中的多糖的含量解析圖
高分子量部分的多糖,潮濕狀態(tài)下呈現(xiàn)深紫色的半透明凝膠狀,黏性極高;干燥狀態(tài)下呈現(xiàn)黑色半透明顆粒狀。低分子量部分的多糖,潮濕狀態(tài)下呈現(xiàn)粉紅色的石灰漿狀,不具有黏性;干燥狀態(tài)下呈粉白色石灰狀。
稱取高分子量和低分子量多糖各2.5 g,分別溶解于50 mL水中,超聲1.5 h溶解后,冷卻至室溫,離心后稱量沉淀的重量,與原來重量之差測量溶解度。最后得到高分子量多糖的溶解度為0.96%,低分子量多糖的溶解度為2.61%。
取20 mg高分子量多糖,置于于25 mL水中,超聲25 min溶解;取20 mg低分子量多糖,置于25 mL水中,超聲9 s溶解。直觀上低分子量多糖得到清澈透明的溶液而高分子量溶液是渾濁液。
5.3.1 較高分子黏均大分子量
取高分子量多糖的飽和液,分別用移液管吸取5、8、9、10 mL,稀釋至25 mL,連同飽和液一起,在20℃用烏氏粘度計測定其黏度。
5.3.2 較低分子黏均分子量
取低分子量多糖的飽和液,分別用移液管吸取5、8、9、10 mL,稀釋至25 mL,連同飽和液一起,在20℃用烏氏粘度計測定其黏度。
通過ηsp/C-C的直線公式,分別得到了高分子量多糖和低分子量多糖的特性黏度[η],分別是73.146和4.8464。根據(jù)公式[η]=KMα,通過查閱資料,我們知道直鏈淀粉在20℃水溶液中的數(shù)據(jù),K=13.2 ×10-3cm3·g-1,α =0.68,把這組數(shù)據(jù)代入公式中,得到高分子量多糖和低分子量多糖的黏均分子量分別為3.185×105和5.892 ×103。
以上實驗數(shù)據(jù)表明,隨著乙醇濃度的不斷提高多糖的沉淀量也逐漸增加,沉淀速度也呈現(xiàn)出先快后慢的質(zhì)性。當(dāng)乙醇的濃度提高至40%時沉淀明顯地處于停滯狀態(tài),沉淀量也從1.73781 mg降到0.52335 mg。而當(dāng)乙醇的濃度高于40%以上時,隨著乙醇濃度的提高多糖的沉淀量直線增加,線性關(guān)系良好,r=0.9996。當(dāng)乙醇的濃度達(dá)到80%以上時再也沒有沉淀析出。根據(jù)五味子多糖的溶解性質(zhì)可知,乙醇濃度40%以下時析出的是較大分子量的多糖,而乙醇濃度達(dá)到40%以上時析出的是分子量較小的多糖(單糖、低聚糖),所以40%以上的乙醇濃度是所需分級提取的分界濃度。所獲得的兩部分含量分別是22.9%與77.1%,較小分子量多糖高出54個百分點,顯然這是一個比較理想的分級結(jié)果。
通過黏均分子量、溶解度和溶解速度等性質(zhì)測定,給出的數(shù)據(jù)客觀地反映出兩部分多糖的性質(zhì)差異。較小分子量溶解度為2.61%,常溫下20 min即得到清晰透明的溶液;而較大分子量多糖放置4 d仍然存在大量懸浮物,溶液渾濁不清。在同樣的超聲條件下,較大分子量多糖溶液4 h后仍與常溫4 d的狀況相仿;而較小分子量僅9 s就得到清晰透明的溶液。這種在溶解度和溶解速度上表現(xiàn)出的差異,兩者十幾萬的黏均分子量差距給出了合理的解釋。
綜上所述,采用分級提取的方法制備五味子多糖注射劑,較好地解決了由于大分子量多糖的存在直接導(dǎo)致多糖溶液的不穩(wěn)定,降低了藥效活性物質(zhì)的含量,要想達(dá)到所需的藥效含量要求,就必須加大注射劑的用量等問題。同時需要指出的是,分級多糖注射劑的生產(chǎn)不必進(jìn)行性質(zhì)測定所需的那些復(fù)雜操作,這也為五味子多糖分級注射劑提供了符合工業(yè)化生產(chǎn)要求的必備的支撐條件
[1]王 藝.中藥研究理論與方法[M].北京:中國協(xié)和科學(xué)出版社,2008:90-100.
[2]陳文靜,季宇彬.五味子多糖藥理作用的研究進(jìn)展[J].食品與藥品,2007,9(12A):66-67.
[3]譚曉虹,王治寶,李如章.北五味子多糖的提取和含量測定[J].時珍國醫(yī)國藥,2007,18(6):1463-1464.
[4]孟憲軍,秦 琴,高曉旭.五味子多糖的分離純化及清除自由基研究[J].食品科學(xué),2008,29(1):91-94.
[5]張春玲,王 遂.低聚殼聚糖的制備及黏均分子量的測定[J].食品科技,2007,3:200-202.