太白贝母多糖成分的提取纯化、结构表征及生物活性研究进展

2021-12-24 03:28邓才富谭秋生章文伟
农业工程技术 2021年14期
关键词:贝母水浴太白

罗 舜,邓才富,谭秋生,罗 敏,章文伟

(重庆市药物种植研究所,重庆 408435)

太白贝母是百合科贝母属多年生植物,在重庆、陕西、四川、甘肃、湖北、云南、宁夏都有分布[1],为2010 年版和2015 年版《中国药典(一部)》中川贝母的新基源植物。太白贝母性味苦干,微寒,广泛用于临床药用实践。根作为药用部位,传统上应用于肺热咳嗽、支气管炎、咳痰不利等疾病的治疗,现代研究证明其具有镇咳祛痰、平喘、抗癌、抗菌消炎、抗氧化等功效[2]。

太白贝母主要有效成分为生物碱、核苷和多糖等[3~5],目前,多糖类化合物因具有免疫调节、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、抗炎、抗应激、抗辐射及抗衰老等多种生物活性,成为研究热点之一[6]。该文对太白贝母多糖的提取纯化、结构表征与生物活性研究进展进行总结,为进一步开展相关研究提供思路。

一、多糖的提取纯化

1、多糖的提取

目前,中药多糖在提取前一般使用石油醚、乙醚、乙醇等有机溶剂除去脂溶性杂质。多糖属于极性大分子,一般不溶于有机溶剂,难溶于冷水,易溶于热水,传统方法多用热水进行多糖提取。在水提过程中,若应用了添加特异性酶、超声、微波、超临界萃取等技术,就形成了酶解法、超声波提取法、微波提取法和超临界流体萃取法等现代多糖提取方法[7]。根据多糖不溶于低级醇的性质,在中药提液中加入甲醇、乙醇或丙酮可使多糖从初提液中沉淀出来,得到粗多糖。

陈林等[8]采用水浴法提取太白贝母粗多糖,通过单因素法考察提取时间、提取温度、料液比对粗多糖提取效果的影响,并运用响应面法优化提取工艺。试验结果表明,提取时间对太白贝母粗多糖提取效果的影响最大,其次是提取温度与料液比。响应面法优化太白贝母粗多糖提取工艺的最适条件为:提取温度84.2℃、提取时间为1.6 h、料液比为1.0:16.3,得到的粗多糖提取率为1.267%。

陈林等[9]还应用响应面法优化了超声提取太白贝母粗多糖的工艺。试验结果表明,显示贝母粗多糖提取的最佳提取工艺参数为:提取温度75℃、提取时间16 min、料液比1:15,总糖含量为0.461%。分析可知,超声提取法只花了水浴提取法时长的1/6,即可获得水浴提取粗多糖总量的1/3。该提取法所需时间更少,与王红博等[10]不同方法提取太白贝母粗多糖试验结论中,超声提取法较水浴法缩短提取时间的同时提高粗多糖的提取率观点一致。

2、多糖的纯化

粗多糖中常混有蛋白质、色素及一些小分子物质。为了得到纯多糖,需要除去这些物质。除蛋白的方法包括:根据蛋白质在氯仿等有机溶剂中变性的特点的Sevage 法、蛋白酶法、三氟三氯乙烷法、三氯醋酸法和反复冻融法。常用的脱色方法包括活性炭吸附法、氧化剂氧化法、离子交换法等。常用的除去小分子的方法有透析法、超滤法[11]。去除蛋白质、色素、小分子等物质得到的精制粗多糖,仍由很多分子量、结构不同的多糖混合而成。为了得到纯的多糖即均一性多糖,还需进一步进行分离纯化。常用的纯化法有沉淀法、膜分离法、色谱分离法(包括离子交换柱色谱法和凝胶柱色谱法两类)[12]。

张华等人[13]将太白贝母粗多糖提取液分别经过DA201-C型、AB-8 型、201×4 型、HPD600 型共4 种不同类型树脂静态吸附纯化后,比较其对贝母粗多糖提取液中核酸脱除率、蛋白脱除率、色素脱除率的影响。结果表明,贝母粗多糖纯化效果由优到差分别是:201×4 型、AB-8 型、DA201-C 型、HPD600 型。

二、多糖的结构表征

多糖的结构可分为一级、二级、三级和四级结构。其中一级结构称为初级结构,二、三、四级结构统称多糖的高级结构,均直接决定多糖的生物学活性。多糖的一级结构是指糖基的组成、糖基排列顺序、相邻糖基的连接方式、异头碳构型以及糖链有无分支、分支位置与长短等。通常多糖的结构解析仅对多糖的初级结构进行解析[14]。

张华等[15]的研究表明:太白贝母NaCl 洗脱的多糖相对分子质量为2×106。单糖组成类型相对较为单一,主要的单糖类型是D(+)-半乳糖,并且属于α-型吡喃糖.

三、多糖的生物活性

现代研究表明,多糖具有免疫调节、抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗病毒、抗炎、抗氧化及抗衰老、抗辐射、抗凝血、抗血栓、抗突变等作用[16]。陈林等[5]进行的太白贝母粗多糖体外抗氧化试验表明,多糖对DPPH 自由基和ABTS 自由基具有显著的清除作用,并且随着提取物浓度的增加,作用加强。

四、结语

目前对太白贝母的多糖研究不够深入,后续研究可从现代提取方法、高级结构解析以及多种生物活性的研究入手,为成功开发太白贝母多糖制剂提供理论依据和技术支撑。

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