枸杞制药废渣中粗多糖的提取纯化与相关成分分析
近年来,对宁夏枸杞多糖的药理与临床研究已有很多报道,证明其具有增强免疫、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、降血脂、保肝等多方面活性。枸杞在制成药酒、口服液等剂型应用时,多采用50度白酒或低度醇浸提,其醇提后残渣多被弃掉。为了开展对枸杞的综合利用,我们从吉林产的枸杞制药废渣中提取出粗多糖,并对其进行了组分鉴定与相关成分分析。
1材料与仪器
材料为吉林省通榆产枸杞(系指吉林省通榆县引种的茄科植物宁夏枸Lycium barbarum
L.的干燥成熟果实。以下简称吉林枸杞,经50度白酒提取后的制药废渣经水提、醇析后得到的棕色无定形粉末。各单糖标准品均为上海试剂二厂的生化试剂,其他化学试剂均为分析纯。721型分光光度计,岛津-GC7A型气相色谱仪。
2方法与结果
2.1吉林枸杞制药废渣中粗多糖的提取纯化
将吉林枸杞用50度白酒浸提、过滤,得到滤液(供制药酒等用)和制药废渣。后者用沸水煮提3次,依次为3,2,1h,过滤,滤液浓缩至糖浆状,加95%乙醇醇析,使含醇量达到80%以上,醇析物油干,依次用95%乙醇、丙酮、乙醚、无水乙醇洗涤,60℃真空干燥,研细称重,得到棕色无定形粉末,即为吉林枸杞制药废渣粗多糖(总多糖),收率为4.1%。
枸杞总多糖经DEAE纤维素(OH-型)柱层析次用水、0.01~0.1mol.L-1NaHCO3,0.01~1
mol.L-1NaOH水溶液洗脱(硫酸-苯酚法进行监测),其中用水洗脱部分得到的洗脱曲线为一宽峰且有裂分,用其他洗脱液洗脱则无洗脱峰。
枸杞总多糖经葡聚糖凝胶G-200柱层析,用水洗脱(硫酸-苯酚法监测,流速30ml.h-1,每管3ml),结果得到的洗脱曲线为一个宽峰且有裂分。
2.2吉林枸杞总多糖的溶解性与呈色反应
枸杞总多糖可溶于水及碱水,难溶于乙醇、丙酮、氯仿等有机溶剂,与硫酸-苯酚试剂呈棕红色;与硫酸-蒽酮呈深绿色;与硫酸-咔唑呈粉红色。
2.3吉林枸杞总多糖的组分鉴定
2.3.1纸层色谱鉴定
2.3.1.1酸解物的制备 称取枸杞总多糖粉末200mg,用1
mol·L-1H2SO4100ml溶解,分装于10个磨口刻度试管内各10ml,封严密塞。置沸水浴中12h,然后取出,将酸解液倒入小烧杯中以BaCO3调pH值到7,抽滤,再将滤液通过732型(H+)阳离子交换柱,流出液浓缩至少许,收集于磨口试管中,供纸层色谱点样用。
2.3.1.2总多糖的纸层色谱鉴定 将枸杞总多糖制备的酸解物,各标准单糖以及总标准单糖(即各标准单糖的混合物)分别点于新华3号层析滤纸(20
cm×30cm)上,以正丁醇-苯-吡啶-水(5:1:3:3)为展开剂,展开约17h,用苯胺-邻苯二甲酸显色,于105℃恒温干燥10min。
根据总多糖酸解物样品与各标准单糖在纸层色谱上的Rf值与斑点颜色进行对照的结果,可初步判定总多糖是由半乳糖醛酸、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、木糖、鼠李糖等单糖所组成。
2.3.2气相色谱鉴定
使用岛津-GC7A型气相色谱仪,氢焰离子化检测器,2m×4mm玻璃柱,担体为101白色担体(60~80目),5%SE-30为固定液,柱温180℃,载气(N2)流速为50ml·min-1。
称取枸杞总多糖10mg,悬浮于2
mol·L-1HCl-无水甲醇溶液10ml中,封管,80℃水解24h。Ag2CO3中和,抽滤,滤液减压蒸干,置硅胶干燥器中放置过液,用0.2ml吡啶溶解,加六甲基二硅胺烷及三甲基氯硅烷(2:1)0.15ml,于50~60℃放置5min后进样。用标准单糖的三甲基硅烷衍生物做对照。
2.4吉林枸杞制药废渣粗多糖中总多糖含量分析
组分鉴定实验证明,吉林枸杞制药废渣总多糖是由半乳糖醛酸、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、木糖、鼠李糖等7种以上单糖组成的酸性杂多糖。因此本实验总多糖的含量测定,是采用与总多糖组成相似的标准单糖混合物为标准品,精密称定,用蒸馏水定容得到浓度为97.6μg·ml-1的标准溶液;另取吉林枸杞制药废渣粗多糖(以下简称样品)约25mg共5份,精密称定,用蒸馏水溶解定容,使其浓度为100μg·ml-1左右的样品溶液(标准品与样品均须预先干燥至恒重)。
按硫酸-苯酚法,用721型分光光度计在波长490nm处比色测定吸收度A,建立回归方程:A=0.006742W+0.0029,r=0.9991,平均回收率为99.55%。样品中总多糖平均含量X=18.16%,S=0.039,RSD=0.21%。
2.5吉林枸杞制药废渣粗多糖中半乳糖醛酸的含量分析
半乳糖醛酸是吉林枸杞制药废渣粗多糖中的重要组分,故采用预先干燥至恒重的半乳糖醛酸为标准品,精密称定,用蒸馏水溶解定容,得浓度为99.6μg·ml-1的标准溶液;样品溶液的浓度同前述总多糖测定项下。
按硫酸-咔唑法,用721型分光光度计在波长530nm处比色测定吸收度A,建立回归方程:A=0.009312W-0.02929,r=0.9991。平均回收率为102.0%,测得样品中半乳糖醛酸的平均含量X=6.94%,S=0.035,RSD=0.504%。
3小结与讨论
3.1采用水醇法从吉林枸杞制药废渣中提取的粗多糖收率为4.1%。
3.2
吉林枸杞制药废渣粗多糖为棕色粉末,含色素较多,而色素是阴离子,可被DEAE纤维素(OH-型)柱所吸附,用水不能洗脱,故水洗脱液无色。依次用不同浓度的NaHCO3,NaOH水溶液洗脱时,部分色素也能洗脱,随碱度增加,洗脱液颜色亦加深。故DEAE纤维素(OH-型)柱对枸杞制药废渣粗多糖有很好的脱色纯化作用。
3.3
根据吉林枸杞制药废渣总多糖在DEAE纤维素(OH-型)和葡聚糖凝胶G-200两个柱上的洗脱曲线均为宽峰且有裂分,故可初步判断该总多糖不止含有1种多糖。
3.4
纸层色谱与气相色谱结果均表明,吉林枸杞制药废渣总多糖是由半乳糖醛酸、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、木糖、鼠李糖等单糖组成的,气相色谱结果还进一步证明,总多糖是以阿拉伯糖为主体的酸性杂多糖,其中阿拉伯糖占总糖含量的42.27%。
3.5
本文认为综合利用枸杞制药废渣巾的多糖,将其作为免疫增强剂等药物加以开发和利用是十分有意义的。样,可在利用枸杞白酒或低度醇提取物的前提下,进一步重复利用制药废渣中的多糖,并可为枸杞的综合利用开拓新的途径。