张泽俊 , 李 浪 , 吕肇勉 , 段继维 , 刘大胜
(1.昭通学院化学与生命科学学院,云南 昭通 657000;2.云南省鲁甸县第一中学,云南 鲁甸 657100;3.临沧市沧源佤族自治县农业局,云南 沧源677400)
昭通大山包党参中多糖的提取
张泽俊1, 李 浪1, 吕肇勉2, 段继维3, 刘大胜1
(1.昭通学院化学与生命科学学院,云南 昭通 657000;2.云南省鲁甸县第一中学,云南 鲁甸 657100;3.临沧市沧源佤族自治县农业局,云南 沧源677400)
通过实验,得出昭通大山包党参中的多糖含量.根据多糖溶于水但不溶于乙醇选用水提醇沉法粗提昭通大山包党参中的多糖,再用丙酮和石油醚的混合液(V∶V=1∶1)除粗糖中的脂肪及脂溶性杂质,并用正丁醇和氯仿的混合液(V∶V=1∶5)除蛋白(Sevage法)得到多糖纯品.所得昭通大山包党参中多糖的含量为4.61%.
大山包党参; 多糖; 水提醇沉法
党参(Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf.)为多年生草本植物,桔梗科党参属[1].原植物繁多,主要为:川党参(Codonopsis tangshen Oliv)、素花党参(Codonopsis pilosula Nannf.var.modesta(Nannf.)L.T.Shen)、管花党参(C.tubulosa Kon)、 党参(C.pilosula (Franch.)Nannf)四类;根据不同种植地域的不同种别,又分为西党参、东党参、潞党参、条党参、白党参五类[2].
昭通大山包党参原植物为管花党参,其根一般呈长圆锥形或纺锤形,根长茎细,有较多瘤状茎痕位于茎基,同一植株根基部或根茎中上部有分支,形状略扭曲;表皮颜色为棕黄色和浅黄色,其上分布有各种纹路的皱纹,多为环纹;有芦头,断面呈现黄白色.因其质地较硬且含糖量相较于其他类别党参较少,故其药材名为白党[2].植株叶片生于主茎及侧枝上,叶片对生;生长于植株端部的叶型微尖或叶型长狭且尖端钝,而生长于植株根部靠近地面部分的叶片叶型多似心形,叶片边缘不光滑呈锯齿状,叶片上表面呈绿色,下表面呈灰绿色,上浮细毛;花顶生着于植株尖端,花冠呈阔钟形状,内面浅裂具有紫色斑点,种子为棕黄色卵形,颗粒细小,花果期为7月至10月.
党参抗寒能力强,高温燥热天气不利于其生长发育,耐湿,适宜生长在海拔120 0 m以上排水良好的山地,为深根系植物.昭通大山包地处昭通市昭阳区西部,海拔250 0-336 4 m,地下泉眼众多,水资源丰富,年平均气温为5.7-6.2 ℃,冬寒夏凉,年平均无霜期在84-134天内波动,随气候变化而呈现不同天数,但多为110天;年平均降水量为116 5 mm,土壤主要为棕壤和草甸土,含有丰富的党参生长所需的有机质,因此适宜党参的生长.
党参成分复杂,有生物碱、内酯类、挥发油、甾类、多糖、黄酮类、萜类等,经过不断的探究、分离,目前还鉴定出:党参炔苷、磷脂类、酚酸类、大黄素、胆碱、苯丙素类等;除此之外还有色氨酸及部分微量元素.其中糖和苷有:丁香苷(syrigin)、党参苷(Ⅰ –Ⅳ)、果糖、α-D-果糖己醇、党参酸性多糖、菊糖、β-D-葡萄糖己醇[2-4]等.其性甘微寒、味平,具有健脾益肺、养阴和胃的药效,用于治疗食少便溏、脾胃孱弱引起的呕吐反胃,久泄脱肛;养血生津、补中益气,治疗气血两虚、目赤晕炫、气短心慌;润肺化痰,治疗肺热咳嗽;疗毒疮疡,用于解毒;生津止渴,治疗内热消渴等[5-8].现代医学研究表明,党参还具有调节人体免疫细胞,增强免疫力;减少自由基,延缓衰老;改善造血功能 、促进凝血、调节血脂血糖,抗肿瘤等作用、耐缺氧、保护肠胃黏膜、抗疲劳、抗辐射 、抗应激[3,4,9-10].其中,党参多糖的主要功效表现为增强免疫力.
党参多糖提取方法有:超声波提取、水提醇沉、微波提取等,通过对各种方法提取率、操作方法难易程度、成本等的分析比较,最终选择水提醇沉法对昭通大山包党参中的多糖进行提取.
材料:鲜党参(实物见下图),采购于昭通市昭阳区大山包集镇
试剂:苯酚(AR,成都化学试剂厂);氯化钠(AR,中国医药公司北京采购站);无水醋酸酐、乙酸酐(AR,洛阳市化学试剂厂);石油醚(AR,天津市风船化学试剂科技有限公司);无水乙醇(AR,西陇化工股份有限公司);丙酮、正丁醇(AR,天津市光复科技发展有限公司);三氯甲烷(AR,重庆川东化工(集团)有限公司);721分光光度计(山东高密彩虹分析仪器有限公司)
图1.大山包鲜党参实物图片
标准筛(40目,浙江上虞市道墟五四仪器厂);HH—S26s 数显恒温水浴锅、电热恒温培养箱(上海—恒科技仪器有限公司);SC-04 低速离心机(安徽中科中佳科技仪器有限公司);DEAE 纤维素/DE-52(AS#9013-34-7 粒径:50μm,上海源叶生物有限公司)
鲜党参阴干后用剪刀剪碎,置于研钵中研磨细,过40目标准筛.
用分析天平称取上述研磨碎的党参粉末9.594 5g置于100 mL烧杯中,加入80%的乙醇溶液60 mL,将烧杯置于恒温水浴锅中,80 ℃水浴中提取1h,过滤,保留滤渣.以相同的方式重复操作两次.将所得滤渣(约20 mL)转入100 mL烧杯中,加入四倍体积的蒸馏水,恒定水浴温度为95 ℃,加热提取2 h,过滤,收集滤液,相同方式重复操作一次,合并滤液 .将约60 mL滤液置于250 mL大烧杯中,加入滤液约2倍体积体积分数为95%的乙醇溶液,静置,使沉淀析出.待沉淀沉降完全后,倾倒弃去部分上清液,将剩余混合物分次倒入离心管中用离心机离心(转速选定4000 r/min,时间5 min),离心后弃去上层清液,合并沉淀于100 mL烧杯中,加入少量蒸馏水溶解后加入其体积5倍的丙酮和石油醚的混合液(V∶V=1∶1),置于水浴锅中恒温60 ℃水浴加热30 min后移入恒温培养箱恒温50 ℃烘干,所得固体物质即为党参多糖粗品.
将党参粗多糖移入100 mL烧杯中,加入适量蒸馏水充分溶解后加入氯仿(5 mL)和正丁醇(1 mL)的混合液,搅拌使其充分反应,此时溶液分为两层,上层为乳白色浊液,下层为油状有机层.将上述液体全部适量多次移入离心管中(转速4000 r/min,时间5 min)进行离心,离心后溶液分为三层,上层为无色透明的澄清溶液,即含糖水层,中间为乳白色沉淀,即固体蛋白质层,下层为油状有机层,用胶头滴管吸出上层清液并合并,重复前述除蛋白操作至中间无乳白色蛋白质层为止,保留最后所得上清液.
在上述最上层澄清液中加入四倍体积95%的乙醇溶液,静置,让多糖晶体充分析出,待多糖晶体不在随时间的延长而析出并逐渐沉降于烧杯底部时,用前述方法离心,弃去上层清液并合并沉淀.将沉淀置于恒温培养箱恒温50 ℃烘干,最后所得固体即为党参多糖纯品2.0812g.
将干燥的粉末状的纤维素置于烧杯中,加入足量蒸馏水充分浸泡3小时 ,进行抽滤.再用20 mL 0.5 mol/L的盐酸浸泡2小时,并用蒸馏水将浸泡后的纤维素洗至pH呈中性,抽滤;将滤干的纤维素再用20 mL 0.5 mol/L的NaOH浸泡2小时,后再次洗至中性,抽干.将所得纤维素置于DEAE-纤维素柱中,加入少量蒸馏水备用.
取50 mg脱蛋白的党参多糖,加入40 mL蒸馏水充分溶解,注入DEAE-纤维素柱中洗脱,用试管收集,没管3mL.用量筒量取15 mol/L的硫酸2.5 mL与另一只量筒中,加入约0.0250g苯酚晶体配成显色液,将滤液倒入显色液中混匀,倒入2 mL比色皿中,用721分光光度计测吸光度.
用天子天平称量上述所得固体,其质量为0.4424g,即实验所得党参精制多糖纯品质量为 0.4424g.则产率为:(0.4424g/9.5945g)·100%=4.61%.
试验所得昭通大山包党参中多糖的含量为:4.61%.但实验必然存在多糖的损失,因此昭通大山包党参中多糖含量的实际值应高于4.61%.
[1]余兰,陈华,娄方明.超声波辅助提取洛龙党参多糖的工艺优化[J].食品与机械,2010,26(6):135-137.
[2]任子瑜.党参醇提物化学成分的分离及质量控制研究[D].山西大学,2010:06.
[3]李黎星,康杰芳.中药党参的研究进展[J].现代生物医学进展,2009,9(12):2371-2373.
[4]王洁.党参的现代研究进展[J].中国医药指南,2011,9(31):279-280.
[5]刘文生,薛雪莉,卫萍.潞党参多糖的提取及含量测定[J].安徽中医学院学报,2005,24(1):42.
[6]石玲玲,孙庆文,徐文芬,等.贵州道地药材黔党参中多糖的含量测定分析[J].贵州科学,2013,31(2):37.
[7]王长林.明党参种质资源评价及质量与产量栽培调控的研究[D].南京农业大学,2009:06.
[8]雷孝义,曾雪花.潞党参多糖的提取及含量测定[J].中国当代医药,2010,17(31):42+66.
[9]李达.党参生药品质的比较研究[D].重庆医科大学,2012:05.
[10]韩丰.洛党参产业化发展前景[J].贵州农业科学,2009,37(2):154-156.
Extraction of Polysaccharides in Codonopsis Pilosula (Franch.) Nannf.From Dashanbao
ZHANG Ze-jun1, LI Lang1, LÜ Zhao-mian2, DUAN Ji-wei3, LIU Da-sheng1
(1.School of chemistry and life science, Zhaotong University, Zhaotong 657000, China;2.Ludian county No.1 middle school, Ludian, 657100,China;3.The agricultural bureau of cangyuan Wa autonomous county, Cangyuan 677400,China)
we obtained the amount of polysaccharides form Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf.through the experiment.Firstly, the crude polysaccharides were extracted from Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf.employed water-extraction and alcohol-precipitation method because of polysaccharides are soluble in water but insoluble in ethanol.Secondly, the fat and fat-soluble impurities were removed by the mixed liquor of acetone and petroleum ether (V∶ V = 1∶1), the proteins were eliminated through the mixtures of n-butyl alcohol and chloroform (V∶ V =1∶ 5) (Sevage method)to get the purified polysaccharides.Finally, the yield of extraction was 4.61% form Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf.of Dashanbao.
Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf.; Polysaccharide; Water-extraction and alcohol-precipitation method
R284.2
A
2095-7408(2017)05-0048-03
2017-09-15
云南省应用基础研究计划项目青年项目(2013FD057和2016FD083);云南省教育厅科学研究基金资助性项目(2016ZZX229)和云南省高等学校昭通高原特色农产品工程研究中心项目资助.
张泽俊(1983— ),男,云南昭通人,讲师,硕士,主要从事中药材活性成分的提取和分析研究.