南楠,劉西京,侯安國(1.深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用化學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院,廣東 深圳 518055;.云南中醫(yī)學(xué)院中藥學(xué)院,昆明 650500)
板藍(lán)根為十字花科植物菘藍(lán)Isatis indigotica Fort.的干燥根,具有清熱解毒、涼血利咽之功效[1]。長期以來,研究人員對板藍(lán)根的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)進行了大量的研究,部分研究認(rèn)為板藍(lán)根中的游離氨基酸是有效成分[2-3]。2010年版《中國藥典》(一部)也對板藍(lán)根中游離氨基酸進行了定性鑒別[4]。筆者在研究中發(fā)現(xiàn),板藍(lán)根中多肽含量較高,經(jīng)人工胃腸液消化后,通過十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)法檢測發(fā)現(xiàn),板藍(lán)根多肽被降解成小分子多肽,而不是降解成游離氨基酸。整體藥理試驗也表明,板藍(lán)根多肽有抗流感病毒的作用(另文發(fā)表),因此多肽可能為板藍(lán)根的主要物質(zhì)基礎(chǔ)之一,故有必要對板藍(lán)根多肽的提取工藝進行優(yōu)化。筆者采用正交試驗,以新版國家標(biāo)準(zhǔn)凱氏定氮法和2,2′-聯(lián)喹啉-4,4′-二甲酸二鈉鹽(BCA)法測定多肽含量,考察提取溶劑、提取時間、溶劑用量對多肽提取的影響,并對這兩種測定方法進行比較。
KDN-04 A型半自動凱氏定氮儀(上海貝特儀電設(shè)備廠);Multiskan spectrum全波長酶標(biāo)儀(美國Thermo公司);96孔板(美國康寧公司);MF1-A10超純水機(美國Millipore公司);5180 R高速離心機(德國Eppendorf公司)。
板藍(lán)根,2011年10月購自甘肅,經(jīng)湖南省中醫(yī)研究院劉春海副研究員鑒定為真品。
BCA蛋白濃度測定試劑盒(增強型,碧云天生物技術(shù)研究所);其他化學(xué)試劑均為分析純。
板藍(lán)根藥材適當(dāng)粉碎,過40目篩,稱取50 g,按試驗安排在常溫下進行浸取。用紗布粗濾,以離心半徑為8 cm、6000 r/min離心10min,取上清液。平行試驗2次。
2.2.1 凱氏定氮法 按國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.5-2010版凱氏定氮法,精密吸取上清液10ml,依法測定板藍(lán)根浸提液中多肽含量,計算多肽得率(多肽得率=提取的多肽質(zhì)量/板藍(lán)根質(zhì)量×100%)。
2.2.2 BCA法 別精密吸取1、2、4、8、12、20μl的1mg/ml牛血清白蛋白(BSA)標(biāo)液,加于96孔板中,加水補足20μl,各孔加入200μl BCA工作液,放入酶標(biāo)儀中,在562nm波長下檢測。設(shè)定程序如下:振蕩30 s,在37Ⅸ下孵育15min。以BSA質(zhì)量濃度(x)為橫坐標(biāo),吸光度(y)為縱坐標(biāo),進行線性回歸,得回歸方程為y=0.010 x+0.146(r=0.9989)。結(jié)果表明,BSA質(zhì)量濃度在0~90.909μg/ml范圍內(nèi)與吸光度呈良好線性關(guān)系。
2.2.3 樣品含量測定 精密吸取上清液40μl,加超純水于1ml量瓶中,吸取20μl加入96孔板中,然后加入200μl BCA工作液,按“2.2.1”、“2.2.2”項下方法測定。
根據(jù)預(yù)試驗和筆者經(jīng)驗,選取溶劑種類(A)、提取時間(B)、溶劑用量(C)為考察因素,以多肽得率為評價指標(biāo),采用L9(34)正交表進行試驗。因素與水平見表1;正交試驗結(jié)果見表2;方差分析結(jié)果見表3。
表1 因素與水平Tab 1 Factors and levels
表2 正交試驗結(jié)果Tab 2 Results of orthogonal test
表3 方差分析結(jié)果Tab 3 Analysis of variance
由表2、表3可知,采用凱氏定氮法測定時,各因素對多肽得率的影響順序為B>A>C,因素A、B對多肽得率的影響有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),最佳提取工藝為A1B3C3,即用15倍量超純水浸泡24h。采用BCA法測定時,各因素對多肽得率的影響順序為A>C>B,其中因素A對多肽得率的影響有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),最佳提取條件為A1B1C3,即用15倍量超純水浸泡6h??紤]到在BCA法中B對結(jié)果的影響最小,而在凱氏定氮法中B對結(jié)果有較大影響,綜合考慮,選取最佳提取工藝為A1B3C3,即用15倍量超純水浸泡24h。
取5000 g板藍(lán)根藥材粗粉,共3份,按上述優(yōu)選的工藝進行提取,照凱氏定氮法和BCA法測定多肽得率。結(jié)果,多肽得率分別為10.58%和6.32%,收率可達(dá)70%以上,表明所選工藝穩(wěn)定、可行,可用于板藍(lán)根中多肽的提取。
蛋白或多肽的測定方法有多種,又各有優(yōu)缺點[5-9],如紫外吸收法操作簡便快速,但準(zhǔn)確度較差;Folin-酚試劑法靈敏度高,對蛋白質(zhì)和分子質(zhì)量較小的多肽具有同樣的顯色反應(yīng),但干擾物較多,檢出的蛋白含量往往偏高;考馬斯亮藍(lán)法靈敏度高,但標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)選擇困難,且對于大量多肽成分存在的溶液不宜用;雙縮脲法靈敏度較低,需要的樣品量大;凱氏定氮法是測定蛋白或多肽最經(jīng)典的方法,但本法耗時較長,且含氮的非蛋白質(zhì)化合物、游離氨基酸等干擾物在樣品中普遍存在;BCA法靈敏度高,對于溶液中低含量的多肽也可檢出,且干擾物質(zhì)少。
筆者根據(jù)板藍(lán)根的特性,選擇凱氏定氮法與BCA法同時測定蛋白質(zhì)含量,相互驗證,以求結(jié)果的準(zhǔn)確、科學(xué)。從試驗結(jié)果可以看出,兩種方法測得的多肽得率相近,凱氏定氮法結(jié)果稍偏高,原因是板藍(lán)根浸提液里除了蛋白質(zhì)和多肽外,還含有很多含氮化合物,如生物堿、核苷類、游離氨基酸類等,換言之,凱氏定氮法的結(jié)果是多肽、生物堿、核苷類、游離氨基酸的總和,故測量值偏高。BCA法靈敏度高,干擾少,測定結(jié)果相對較準(zhǔn)確。兩種方法的測定結(jié)果差距不大,也說明了在提取液中多肽的含量較高。筆者所在課題組已證實多肽有一定的抗流感病毒作用,因此其在板藍(lán)根“清熱解毒”中的作用不應(yīng)忽視。
一般來說,堿性蛋白或肽采用酸性緩沖溶液提取,酸性蛋白或肽采用堿性緩沖液提取。試驗中因不能確定板藍(lán)根中肽的等電點,因此在正交試驗設(shè)計中采用pH8.0和pH6.0的磷酸鹽緩沖液進行提取,測量酸堿兩性緩沖溶液和超純水對總蛋白提取效率的影響。結(jié)果顯示,無論凱氏定氮法還是BCA法,K2A結(jié)果較K3A均偏低,說明偏堿性緩沖液比偏酸性緩沖液提取的多肽得率低,推測板藍(lán)根酸性蛋白或肽含量可能低于堿性蛋白或肽。
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