王 玉 郑 欣 唐宝珠
多糖类药物提取及分离分析
王 玉 郑 欣 唐宝珠
目的对多糖类药物的提取与分离方法和效果进行分析探讨,为今后的药物分析工作提供可靠的参考依据。方法提取方法有溶剂提取法、酸提取法、碱提取法、超临界流体萃取法;分离方法包括超滤法、沉淀法、柱层析法以及色谱法。结果通过上述提取分离方法能够获得多糖成分。结论近几年多糖类药物的药理作用已经受到了高度的重视,使得多糖类药物的提取与分离技术也得到了良好的发展。
多糖类药物;提取方法;分离纯化;研究
多糖为自然界中普遍存在的一种含量丰富的聚合物,近几年由于中医药领域的发展与壮大,使人们对多糖的药理作用引起了高度重视,使得多糖类药物的提取与分离技术也得到了很大的发展。目前对于多糖类药物的提取和分离工艺的研究已成为一个热点项目。本文便对多糖的提取、分离纯化方法展开了综述,详见下文。
见图1。
图1 多糖类药物提取分离提纯方法
不同步骤对多糖类药物提取分离后得到的溶液浓度,如表1。
表1 多糖类药物提取分离结果(%)
2.1 多糖类提取方法
2.1.1 溶剂提取法溶剂提取法为目前常用的一种提取方法,其利用多糖成分在乙醇溶液中不溶解的性质,在所得的提取液中加入乙醇、甲醇或丙酮,从而使多糖成分得以沉淀,来实现初步纯化的效果。本组研究结果为得到浓度为20.08%溶液。在采取溶剂提取法进行分离时,一般需要遵循相似相容原则,多糖成分属于极性相对较大的化合物,因此可采取水、醇等强极性的溶剂[1]。
2.1.2 酸提取法尽管现在中药研究领域强调避免在酸性条件下进行有效成分的提取,否则会引起糖苷键发生断裂。
2.1.3 碱提取法研究证实,有一部分多糖成分在碱溶液中具有较高的提取率,特别是一些含有糖醛酸基团的多糖,经碱溶液提取时可加入适量的氮气或硼氢化钠、硼氢化钾,对多糖发生降解进行避免。曾有学者采取碱液对山茱萸多糖进行提取,操作步骤为碱提取、盐酸中和、减压浓缩、醇沉淀、洗涤、真空干燥,最终得到了褐色的山茱萸多糖[2]。
2.1.4 超临界流体萃取法目前超临界流体萃取技术为一种新型的提取分离技术,在气体超过限定的温度、压力后便会进入到临界状态,此时的流体被称为超临界流体,目前应用较多的是二氧化碳。
2.2 多糖杂质的去除
2.2.1 蛋白质的去除研究证实,在采取醇沉淀或其它溶剂进行多糖提取时会含有较多杂质,其中以蛋白质最为常见,因此需要采取有效的措施展开杂质去除操作,现阶段常用于去除蛋白质的方法有Sevage法(如表2)。还有酶法除蛋白:取龙眼、荔枝粗多糖,按1%比例加入木瓜蛋白酶,防腐保温48h,按照多糖体积的20%加入氯仿,再加入氯仿体积20%的正丁醇,剧烈震荡,除去水层与溶剂层交界处的软质弹性变性蛋白[3]。本组蛋白质去除后得到溶液浓度为53.24%。
表2 蛋白质的去除
2.2.2 色素的去除在提取过程中由于氧化作用因此会有色素生成,进而对多糖的色谱分析及性质鉴定产生一定程度的影响。
2.3 多糖的分离与纯化方法
2.3.1 超滤法超滤方法对多糖成分进行分离纯化时,一般采取中空纤维滤膜对多糖中去除蛋白质后的小分子杂质进行滤过。本组研究得到溶液浓度为86.84%。
2.3.2 沉淀法目前常用的沉淀法以季铵盐沉淀法和分解沉淀法最为常用。
2.3.3 柱层析法现阶段常用的柱层析法包括凝胶柱层析法、离子交换柱层析法。凝胶柱层析法常用的凝胶为葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶,洗脱剂多为不同浓度的盐酸溶液及缓冲溶液。研究证实,该技术不适合对粘多糖进行分离。
2.3.4 色谱法目前色谱法为比较常用的一种多糖分离方法,主要有离子交换色谱法和凝胶色谱法。曾有学者采取DEAE纤维素离子交换色谱法对板蓝根的多糖成分进行分离,并采取Sephadex G75凝胶色谱柱进行纯化,所用的洗脱流动相为磷酸缓冲溶液,最后共得到四种板蓝根多糖[4]。
目前水提醇沉为提取多糖成分最为常用的手段,该方法的工艺简单、成本低,且安全,适合工业化生产。然近几年有研究证实,一些多糖物质适合在稀酸的条件下进行提取,譬如说采取乙酸或盐酸溶液提取含有葡萄糖醛酸等酸性基团的多糖,能够促进多糖沉淀的析出,提高提取率[5]。有学者采取浓度为5%的盐酸和水提取茜草中多糖成分,结果发现盐酸组组成黏度较水组低,这是由于H+对酸性杂质的溶出进行了有效抑制,提高了提取物纯度。采取碱液提取多糖在提高提取率的同时也可有效缩短提取时间,而提取液中会含有较多的杂质,黏度相对较大,过滤时存在一定的困难。超临界流体萃取技术具有气液两重性的特点,不但具有较高的渗透能力,而且还具有同液体相近的溶解能力和密度。曾有学者采取超临界流体萃取技术对雪灵芝中多糖成分进行提取,结果发现多糖提取率发生了明显提高[6]。该技术具有高效、清洁等独特优势,溶解能力强,萃取效率较高,选择性良好,耗能较低,安全无污染,为一种值得推广的分离提取技术。
曾有研究指出,首先采取蛋白酶对蛋白质进行水解,而后再采取Sevage法进行蛋白质的去除效果更佳,一直受到高度重视[3]。目前常用的脱色方法有吸附法、氧化法、离子交换法等。吸附法中包括DE-AE纤维素、硅藻土、活性炭等,氧化法则以过氧化氢最为常用[7]。
曾有学者采取超滤法对芥子蛋白进行纯化;还有学者经超滤法成功对海洋真菌多糖提取液中的小分子杂质进行去除。季铵盐以及氢氧化物均属于乳化剂,可与酸性糖产生不溶性的沉淀,在酸性多糖的分离中比较常用。曾有学者在提取得到铁皮石斛多糖后采取热溶法将沉淀滤除,所得到的滤液经CTAB络合精制最终得到多糖精制品[8]。离子交换柱层析法中常用的交换介质为DEAE-葡萄糖凝胶、DEAE-纤维素、DEAE-琼脂糖凝胶等。研究证实,该分离方法适合对各种酸性、中性多糖及粘多糖进行分离。常用的洗脱剂为不同浓度的碱溶液、硼砂溶液以及盐溶液等。
综上所述,中药多糖成分的提取与分离方法相对较多,且更多的方法正在逐渐更新,在今后的实验研究中应依据多糖的性质选取适当的提取与分离方法,从而达到最佳的提取和分离效果。
参考文献
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Extraction and Separation of Polysac Charides
Wang Yu Zheng Xin Tang Baozhu
ObjectiveThe polysaccharides extraction and separation method and effect analysis, analytical work to provide a reliable reference basis for future drug.MethodsThe extraction with solvent extraction, acid extraction, alkali extraction by supercritical fluid extraction, separation methods include; ultrafiltration method, precipitation method, column chromatography and chromatography.ResultsThe method could polysaccharide obtained by the extraction and separation.ConclusionPharmacological effects in recent years polysaccharide drugs has got more and more attention, the technology of extraction and separation of polysaccharides has also been a good development.
Polysaccharides; Extraction; Separation and purification; Research
R284.2
A
1673-5846(2013)06-0036-03
广东省深圳市人民医院药学部,广东深圳 518020
王玉(1975.1-),女,籍贯:山东即墨,主管药师。